在一些化工生产过程中会产生乙腈和甲醇混合物,如乙腈和甲醇为反应原料可以合成盐酸乙脒。甲醇和乙腈在常压形成共沸,开展以绿色溶剂离子液体作为分离剂的萃取精馏分离技术的研究对强化分离共沸混合物具有重要的经济价值。本文选用了四种离子液体(氯化1-丁基-3-甲基咪唑[BMIM][Cl]、溴化1-丁基-3-甲基咪唑[BMIM][Br]、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯[BMIM][DEP]和1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐[BMIM][OAc])作为萃取剂萃取精馏分离乙腈-甲醇共沸体系,并制备了其中三种离子液体([BMIM][Cl]、[BMIM][Br]和[BMIM][OAc])。通过对合成的离子液体进行了核磁共振氢谱、离子色谱、含水量的表征,确保了制备的离子液体满足后期相平衡实验要求。在常压下,采用平衡釜法测定甲醇-乙腈二元体系和含离子液体的三元体系的等压气液相平衡数据,并使用NRTL热力学模型对实验数据进行拟合,回归得出模型的相关参数,对比分析不同离子液体对体系的相平衡行为的影响。通过Aspen Plus软件对离子液体分离乙腈-甲醇共沸体系的萃取精馏过程进行模拟优化。供后期实际工业应用中的理论支持。实验结果表明:四种离子液体均可明显提高乙腈对甲醇的相对挥发度,并能有效的打破共沸体系;四种离子液体的分离能力为:[BMIM][OAc]>[BMIM][DEP]>[BMIM][Cl]>[B MIM][Br]。且打破共沸现象的最小摩尔分数分别是0.116,0.122,0.138,0.183;NRTL模型方程关联实验数据,拟合值和实验值吻合度较好,说明NRTL模型适用于该体系的数据关联;通过Aspen plus软件模拟工艺流程,最佳操作参数:理论板数20块,原料进料位置第8块,回流比1.1,塔顶采出量45kmol/h,萃取剂进料量45kmol/h(溶剂比2.47)。与有机溶剂环丁砜进行了对比分析,结果表明离子液体在用量上和能耗两方面均优于有机溶剂。