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用过氧乙酸溶液对催化柴油进行氧化和萃取处理，探索了柴油氧化萃取脱硫的变化规律。依据反应动力学和萃取相平衡原理，确定了过氧乙酸生成动力学方程、催化柴油中有机硫化物符合顺序氧化机制的反应动力学方程、硫化物液一液相平衡方程，建立了过氧乙酸氧化与萃取催化柴油的脱硫模型。通过对模型参数估值，建立了催化柴油脱硫数学模型。模型预测结果表明，柴油脱硫率随着双氧水中H2O2质量分数的增加先增大后降低；随着双氧水／乙酸体积比或柴油／氧化溶液体积比的降低而增大；随着氧化处理时间的延长先增大后降低。