目前柴油脱硫方法分为加氢脱硫和非加氢脱硫两大类。加氢脱硫反应条件苛刻，设备投资和操作费用很高。因此非加氢脱硫法引起广泛关注，其中柴油氧化脱硫法具有反应条件温和、安全环保、投资和操作费用较低的优点，已成为世界各国研究的热点。但目前普遍使用H₂O₂，作为氧化剂，费用较高，回收利用困难，且存在污水排放的问题。 本文研究了一种新型的直馏柴油氧化脱硫法。采用价格低廉的原料制备油溶性金属催化剂。在反应条件下催化剂溶于柴油中，活性中心均匀分散，用空气作氧化剂，对直馏柴油中的硫化物进行催化氧化，将柴油中的非极性有机硫化物转化成极性有机硫化物。然后采用一种专用的萃取剂抽提柴油中的有机硫。脱硫柴油硫含量达到欧洲Ⅱ类柴油质量标准（〈300μg／g）。反应完毕后，降低温度催化剂可从柴油中析出，经处理后可重复使用数次。该法在经济上明显优于加氢脱硫法，克服了H₂O₂氧化法存在的缺点。 本文通过复分解反应制备出了油溶性金属催化剂，探讨了柴油催化氧化脱硫法的机理，建立了实验室操作方法和分析方法，评选了催化剂和萃取剂，优选了实验室操作条件，考察了各操作条件对脱硫效果的影响，对催化剂的再生情况进行了研究，分析了脱硫前后柴油性质的变化，最后提出了原则工艺流程作为建立中试装置的参考。