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相平衡数据是精馏单元操作中重要的基础物性数据。传统相平衡数据的获取方法有实验手段和半经验方法。随着计算水平的发展,分子模拟方法成为获得相平衡数据的重要手段。甲醇和碳酸二甲酯（dimethyl carbonate,DMC）由于形成共沸物难以分离,工业上一般采用萃取精馏方法。离子液体作为一种经济环保的绿色萃取剂,尤其咪唑类离子液体萃取剂在分离该共沸物时表现出较好的分离效果,深受研究工作者的青睐。但萃取剂与组分间的相互作用机理尚不明确,无法解释分离过程机理,导致离子液体萃取剂的筛选成为其工业应用的难题。本文首先利用Gibbs系综蒙特卡罗（GEMC）分子模拟的方法从分子层次探究DMC和低碳醇形成共沸物的机理,并试图寻找共沸分子团簇,揭示共沸物形成的机理。采用DFT量子化学计算的方法补充了TraPPE-UA力场中DMC分子缺失的键参数、角参数及二面角扭转项参数。使用GEMC方法结合NVT系综计算了纯组分DMC的汽液共存曲线、饱和蒸气压和蒸发焓等性质,验证了补充力场参数的准确性和力场的适用性。然后采用NPT-GEMC方法模拟了常压下甲醇-DMC、乙醇-DMC、正丙醇-DMC、正丁醇-DMC四个共沸体系的汽液相平衡,模拟结果均与实验数据吻合较好。在此基础上,利用径向分布函数分析了四个体系平衡液相微观结构,发现随着体系中醇分子摩尔分数增加,醇分子之间的氢键自缔合作用减弱,醇分子与DMC分子间的交叉缔合作用也减弱,并且随着醇分子碳链的增长,羟基的亲酯性增强,更易与DMC分子发生相互作用。接下来基于共沸物形成的机理,采用DFT量化计算的方法,通过探究带有不同阴阳离子的离子液体分别与甲醇和DMC之间的作用,试图揭示离子液体萃取精馏分离甲醇与DMC共沸物的作用机制,进而发展科学筛选萃取剂的方法。本文选取了四种不同离子液体[BMIM][OAc]、[BMIM][Cl]、[EMIM][Br]和[OMIM][BF4],并采用相互作用能、AIM分析和RDG分析研究了弱相互作用的大小与本质。甲醇和DMC之间的相互作用远小于离子对与甲醇或DMC之间的相互作用,无论是离子对与甲醇还是DMC,相互作用均满足:[BMIM][OAc]>[BMIM][Cl]>[EMIM][Br]>[OMIM][BF4],相互作用的差也满足同样关系,且离子对与甲醇的相互作用大于离子对与DMC的相互作用。