离子液体参与下的萃取脱硫技术因具有工艺设备要求简单、反应条件温和等优点,受到人们广泛的关注,本课题围绕离子液体直接萃取、离子液体萃取结合氧化脱除船用残渣燃料油中的硫成分这一方向和热点,有针对性地对该重柴油中硫化物的脱除效果进行了系统性研究。主要实验内容包括以下三个部分:首先对四种离子液体（[Bmim]BF₄、[Bmim]PF₆、[Omim]PF₆、以及[Bmim]Br）直接萃取脱硫性能进行了探究,改变反应条件（萃取时间、萃取温度、剂油比、萃取级数）后对重柴油中的硫含量进行检测,实验结果表明,[Bmim]BF₄以及[Bmim]PF₆的脱硫效果较好,脱硫率与剂油比和萃取时间成正比,最佳剂油比均为1:2;最佳萃取时长分别为30 min、40 min,最佳脱硫温度分别为40℃、60℃,单级脱硫率可以分别达到29.24%和29.08%,四级脱硫率可以分别达到75.1%和71.02%,并且萃取剂具有良好的再生性能。然后在[Bmim]BF₄以及[Bmim]PF₆两种离子液体脱硫体系中引入了氧化体系,探究萃取—氧化对真实燃料油的脱硫效果,结果表明当催化剂选用磷钼酸时,脱硫效果有了较大的提升,同时离子液体用量也大幅度下降,最高脱硫率分别可以达到65.89%与70.75%,此时,[Bmim]BF₄体系操作条件为:剂油比1:8,氧油比1:16,氧化时间5 h,氧化温度50℃;[Bmim]PF₆体系操作条件为:剂油比1:8,氧油比1:8,氧化时间5h,氧化温度40℃。最后将真实燃料油换成三种模型燃料油,研究了[Bmim]BF₄和[Bmim]PF₆两种离子液体对于不同噻吩类模型油的脱硫效果。结果表明,在相同条件下,对二苯并噻吩的脱除率最高,其次是苯并噻吩,对噻吩的脱除率最低。本文结合了硫化物以及离子液体的结构、催化氧化机理,对硫化物与离子液体之间的分子作用力进行了研究,提出了两种脱硫机理对以上实验现象进行了解释。