当前，石油资源日益紧缺，而人们对石化产品的需求日益增大。因此，如何更有效的利用作为乙烯主要裂解原料的石油脑，将其中的芳烃和烷烃组分进行适度分离以满足多种需求，已成为石化领域中重要的研究热点之一。离子液体(ionic liquids，ILs)是一种具有特殊结构和理化性质的良溶剂，但目前其价格昂贵，使用成本较高。同时，支撑液膜作为一种新型的同级萃取反萃过程，实现了萃取与反萃的内耦合，所需溶剂用量较少，但面临稳定性差的问题。结合离子液体具有饱和蒸汽压低、粘度高等特点，将两者耦合在一起形成离子液体支撑液膜，可改善液膜过程不稳定性，有效的减少了离子液体使用量，降低分离成本。由于芳香族分子中苯环结构的存在使得芳烃、烷烃与离子液体之间的相互作用力存在较大差异，这为离子液体分离芳烃和烷烃提供了可能。本文选择甲苯/正庚烷为待分离体系，计算了ILs与甲苯、正庚烷之间形成复合物的结合能，考查了不同甲苯初始浓度和温度对离子液体萃取性能的影响，以及对离子液体支撑液膜分离甲苯和正庚烷的可行性、操作温度、料液相初始浓度、管壳程流速、分离过程的稳定性等进行了考查。研究结果表明，借助Gaussian03计算软件，运用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP／6-31G~*方法计算三种离子液体与甲苯、正庚烷之间的结合能，发现[Bmim]~+、[4-Mebupy]~+、[Emim]~+三种阳离子更易与甲苯形成稳定的络合物，该计算结果说明甲苯较正庚烷更易溶解分散在离子液体中；三种离子液体对甲苯/正庚烷有较好的萃取分离性能；离子液体支撑液膜的稳定性良好；因离子液体的粘度随温度变化显著，提高操作温度能有效提高溶质在离子液体中的扩散速率，使得反萃相中甲苯浓度得到明显提高，提高液膜过程对甲苯与正庚烷的分离效率；分离过程以液膜相两侧溶质浓度差为传质推动力，当料液相中甲苯初始浓度提高时有利于甲苯的传输；由于过程的传质阻力主要集中在液膜相，因此流经管、壳程混合物的流速对传质性能影响较小。通过引入基团贡献法计算溶质的扩散系数，建立了离子液体支撑液膜过程的传质模型，计算所得结果与实验数据吻合较好，表明模型对实验过程具有一定的预测和指导作用。