苯和环己烷是芳烃和非芳烃体系中最难分离的二元组分,探寻苯和环己烷的高效分离技术一直是当前石油化工分离领域探究的热点之一。萃取精馏是芳烃和非芳烃分离的常用工艺,一般使用二甲基亚砜、环丁枫等作为萃取剂,但是存在萃取剂相对用量大、易挥发、能耗高、投资高等缺点。因此开发绿色高效萃取剂一直是芳烃分离领域的研究热点。低共熔溶剂作为新型绿色溶剂,其结构、性质与氢键供体和受体的组合可调,在萃取精馏领域具有巨大的应用潜力。本文制备了三种低共熔溶剂DES1、DES2和DES3,系统研究了低共熔溶剂的物性特征和结构,在常压常温下进行苯-环己烷-低共熔溶剂的汽液相平衡实验,分析筛选出最佳萃取剂为DES1,最佳氢键受体和供体摩尔配比为1:2,最佳摩尔浓度为0.1,结果表明:加入DES1(1:2)(摩尔浓度0.1)体系的相对挥发度全浓度范围内大于1(α>1),具有最好的萃取效果。针对低共熔溶剂的设计和优化过程进行汽液平衡模型化研究,利用UNIQUAC、NRTL和Wilson三种热力学模型对苯-环己烷-低共熔溶剂汽液相平衡数据进行拟合,通过比较相关指数R2选择最佳适用热力学模型为NRTL,得出了模型参数。其中苯-环己烷-DES1(1:2)(摩尔浓度0.1)体系R2为0.8771,NRTL模型二元交互作用参数为:Aij,-17.895;Aji,,26.168;Bij,10000;bji,-10000;Cij,0.1717(i=环己烷,j=苯)。机理分析结果表明有萃取效果的低共熔溶剂即DES1(1:2)与苯之间存在较强的氢键和π-π键作用,这种作用打破了苯和环己烷共沸物;无萃取效果的低共熔溶剂与苯之间的氢键和π-π键作用较弱,验证了低共熔溶剂的筛选结果。