本发明提供一种利用醚后碳四精制碳四离子液体烷基化原料的方法及装置。该方法为:经碳四过滤器初步过滤杂质后的醚后碳四原料依次进行一级纤维液膜接触反应器脱除碳四原料中硫醇;二级纤维液膜接触反应器脱除碱和甲醇;脱轻塔脱除包括二甲醚在内的轻组分;固碱塔进一步降低碳四原料组分中的游离水、羰基硫、H2S含量;分子筛干燥塔干燥脱水;第一脱硫反应器进一步脱除羰基硫、硫醇和硫醚;第二脱硫反应器脱除二硫化物和噻吩;净化塔进一步脱除甲醇、二甲醚和MTBE;脱砷罐脱砷处理,获得精制的碳四离子液体烷基化原料。本发明流程设计独特,能耗低,可以将炼厂醚后碳四进行完全精制分离,得到高纯度精制碳四,满足离子液体烷基化工艺的需求。