本发明专利技术提供一种基于沥青质结构测定沥青质HLB值的方法，包括：步骤1，定义亲水质子的积分曲线面积的相对比值R；步骤2，基于R值进一步计算沥青质HLB值；步骤3，使用改进的BL法计算沥青质样品的平均结构参数；步骤4，基于沥青质HLB值与所选相关参数进行单因素拟合；步骤5，进行进一步的多因素的拟合，得到沥青质HLB值计算的线性公式；步骤6，将拟合公式的计算结果与核磁法结果对比，最终确定沥青质HLB值计算公式。该方法基于沥青质的核磁氢谱图及平均结构参数对沥青质的HLB值的计算公式进行拟合，以达到初步筛选表活剂的效果，降低时间成本。
1、沥青质作为原油中极性最大的组分，具有一定的表面活性，可以促进油水混合体系生成乳状液，并给油田采收率带来影响；此外，在三次采油过程中，向其中添加驱油用表面活性剂来提高原油采油效率，是目前最经济有效的方法；在此过程中，原油中的沥青质也具有一定的表面活性，因此沥青质的存在和作用往往会对表面活性剂的作用产生影响，从而改变表面活性剂的作用效果，因而在三次采油过程中，往往需要考察沥青质表面活性作用。选择一种合适的表面活性剂时，最重要的参数为表面活性剂的亲水亲油值(hydrophile-lipophi le balance，简称hlb值)。hlb值是判断表活剂亲水亲油能力、确定表面活性剂用途、优选表面活性剂的强有力依据。
2、对于复配表面活性剂体系，其hlb值可以由复配体系各个组分的hlb计算得到；因而，测定或计算得到沥青质的hlb值，可以预测沥青质和外加表面活性剂共同作用下的hlb值，从而更加有效筛选表面活性剂。
3、常见的hlb值测定方法主要包括常规乳化法、粘度法、荧光法、水数法及核磁共振氢谱法。其中核磁共振氢谱法确定了表面活性剂中亲油基团的质子与亲水基团的质子所处的化学位移，分别求出其亲水基团中亲水质子、亲油基团中亲油质子的积分曲线面积，接着求出亲水性质子积分曲线面积的相对比值r，最后通过质量分数加和法计算出两种类型表面活性剂混合后的hlb值。沥青质作为一种天然表面活性剂，结构复杂多样，其hlb值不易获得。
>4、在申请号：cn201010240645.4的中国专利申请中，涉及到一种阴离子乳化沥青水泥砂浆用沥青乳化剂，其含有木质素酸钠、非离子表面活性剂和水；其中，非离子表面活性剂的数均分子量为600-5800；木质素酸钠的含量为质量百分比10-50％，非离子表面活性剂的含量为质量百分比5-40％，水的含量为质量百分比10-85％。该专利技术的crtsi i型阴离子乳化沥青水泥砂浆用沥青乳化剂hlb值适中，破乳速度较慢，起泡能力适中，稳泡能力强。5、在文献《jy-2型和jy-3型阳离子沥青乳化剂的hlb值的测定》(福建化工，2005.3)中，涉及到以菜籽油,span-60,tween-60等为试剂,在35℃水浴恒温下,用尝试误差法进行乳化实验,测得jy-2型和jy-3型阳离子沥青乳化剂的hlb值分别为10.13和12.11。
6、在文献《表面活性剂hlb值的分析测定与计算》(精细石油化工，2001.3)中，介绍了表面活性剂hlb值的各种分析测试方法及有天计算公式，包括乳化法、浊点法、水数法、临界胶束浓度法、分配系数法、溶解度法、水合热法、核磁共振法、色谱法，并对各方法的适用性进行了分析。
7、以上现有技术均与本专利技术有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们专利技术了一种新的基于沥青质结构测定沥青质hlb值的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于沥青质的核磁氢谱图及平均结构参数对沥青质的hlb值的计算公式进行拟合，以达到初步筛选表活剂的效果，降低时间成本的基于沥青质结构测定沥青质hlb值的方法。
2、本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：基于沥青质结构测定沥青质hlb值的方法，该方法基于沥青质结构测定沥青质hlb值的方法包括：
3、步骤1，定义亲水质子积分曲线面积的相对比值r；
4、步骤2，基于r值进一步计算沥青质hlb值；
5、步骤3，使用改进的bl法计算沥青质样品的平均结构参数；
6、步骤4，基于沥青质hlb值与所选相关参数进行单因素拟合；
7、步骤5，进行进一步的多因素的拟合，得到沥青质hlb值计算的线性公式；
8、步骤6，将拟合公式的计算结果与核磁法结果对比，最终确定沥青质hlb值计算公式。
9、本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：
10、该基于沥青质结构测定沥青质hlb值的方法还包括，在步骤1之前，为了消除结果的偶然性，选取结构不一的多个实验样品进行实验。
11、在步骤1，根据核磁共振氢谱图，以2.5为中线，求出亲水性基团中亲水质子的相对积分曲线面积∑h(w)和亲油性基团中亲油质子的相对积分曲线面积∑h(o)，然后求出亲水质子的积分曲线面积的相对比值。
12、在步骤1，计算公式为：
13、r＝∑h(w)/(∑h(w)+∑h(o))。
14、在步骤2，基于核磁共振氢谱计算得的r值进一步计算沥青质hlb值，计算公式为：
15、hlb＝60r/(r+2)。
16、在步骤3，使用改进的bl法计算沥青质样品的平均结构参数如表1所示
17、表1改进b-l法各参数计算公式
18、
19、
20、其中，
21、ct表示分子中的总碳数；
22、ca表示分子中的芳香碳数；
23、cn表示分子中的环烷碳数；
24、cp表示分子中的烷基碳数；
25、cα表示α位碳；
26、cap表示芳香环系的外周碳数；
27、hau/ca芳香环系缩合度参数；
28、ht表示平均分子中的总氢原子数；
29、ha表示与芳香碳直接相连的氢原子；
30、hα表示与芳环的α碳直接相连的氢原子；
31、hβ表示与芳环的β碳上的氢以及β以远的ch2、ch基上的
32、氢原子；
33、hγ表示芳香环的γ位以及γ位以远的ch3基上的氢原子。
34、在步骤4，用以下几种较易获得、且与沥青质亲水亲油性具有较大关联度的平均结构参数作为关联参数：芳碳率fa即反映芳香环数、芳香环系周边氢取代率σ、杂原子n、o含量即反映极性官能团含量，初步探究沥青质的亲水亲油性与其结构的定量关系，以期对后续hlb影响因素的探究及表面活性的研究提供参考。
35、在步骤4，将所选取的参数为自变量，将实验所测得hlb值为因变量进行数据处理，采用散点作图的方法进行作图，所作散点图采用添加趋势线的方法得到关联方程，即得到单因素分析结果。
36、在步骤5，通过对单因素进行拟合发现所选参数均与hlb值呈线性相关，由于沥青质结构的复杂性，选择进一步的多因素的拟合，得到沥青质hlb值计算的线性公式。
37、在步骤5，以核磁法测得的hlb值为因变量，以四种结构参数即o含量fo、s含量fs、芳碳率fa、芳香环系周边氢取代率σ，为自变量进行线性拟合，由于大多数计算hlb值的方法为线性的，因此公式类型主要选择线性尝试，最终得到拟合公式。
38、在步骤5，基于核磁共振氢谱计算得的r值进一步计算沥青质hlb值，计算公式为：
39、hlb＝60r/(r+2)
40、确定沥青质hlb值的拟本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于沥青质结构测定沥青质HLB值的方法，其特征在于，该基于沥青质结构测定沥青质HLB值的方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于沥青质结构测定沥青质HLB值的方法，其特征在于，该基于沥青质结构测定沥青质HLB值的方法还包括，在步骤1之前，为了消除结果的偶然性，选取结构不一的多个实验样品进行实验。
3.根据权利要求1所述的基于沥青质结构测定沥青质HLB值的方法，其特征在于，在步骤1，根据核磁共振氢谱图，以2.5为中线，求出亲水性基团中亲水质子的相对积分曲线面积∑H(W)和亲油性基团中亲油质子的相对积分曲线面积∑H(O)，然后求出亲水质子的积分曲线面积的相对比值R。
4.根据权利要求3所述的基于沥青质结构测定沥青质HLB值的方法，其特征在于，在步骤1，计算亲水质子的积分曲线面积的相对比值R的公式为：
5.根据权利要求1所述的基于沥青质结构测定沥青质HLB值的方法，其特征在于，在步骤2，基于核磁共振氢谱计算得的R值进一步计算沥青质HLB值，计算公式为：
6.根据权利要求1所述的基于沥青质结构测定沥青质HLB值的方法，其特征在于，在步骤3，使用改进的BL法计算沥青质样品的平均结构参数，如表1所示：
7.根据权利要求1所述的基于沥青质结构测定沥青质HLB值的方法，其特征在于，在步骤4，用以下几种较易获得、且与沥青质亲水亲油性具有较大关联度的平均结构参数作为关联参数：芳碳率fA即反映芳香环数、芳香环系周边氢取代率σ、杂原子N、O含量即反映极性官能团含量，初步探究沥青质的亲水亲油性与其结构的定量关系，以期对后续HLB影响因素的探究及表面活性的研究提供参考。
8.根据权利要求7所述的基于沥青质结构测定沥青质HLB值的方法，其特征在于，在步骤4，将所选取的参数为自变量，将实验所测得HLB值为因变量进行数据处理，采用散点作图的方法进行作图，所作散点图采用添加趋势线的方法得到关联方程，即得到单因素分析结果。
9.根据权利要求1所述的基于沥青质结构测定沥青质HLB值的方法，其特征在于，在步骤5，通过对单因素进行拟合发现所选参数均与HLB值呈线性相关，由于沥青质结构的复杂性，选择进一步的多因素的拟合，得到沥青质HLB值计算的线性公式。
10.根据权利要求9所述的基于沥青质结构测定沥青质HLB值的方法，其特征在于，在步骤5，以核磁法测得的HLB值为因变量，以四种结构参数即O含量fO、S含量fS、芳碳率fA、芳香环系周边氢取代率σ，为自变量进行线性拟合，由于大多数计算HLB值的方法为线性的，因此公式类型主要选择线性尝试，最终得到拟合公式。
11.根据权利要求10所述的基于沥青质结构测定沥青质HLB值的方法，其特征在于，在步骤5，基于核磁共振氢谱计算得的R值进一步计算沥青质HLB值，计算公式为：
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【技术特征摘要】
1.基于沥青质结构测定沥青质hlb值的方法，其特征在于，该基于沥青质结构测定沥青质hlb值的方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于沥青质结构测定沥青质hlb值的方法，其特征在于，该基于沥青质结构测定沥青质hlb值的方法还包括，在步骤1之前，为了消除结果的偶然性，选取结构不一的多个实验样品进行实验。
3.根据权利要求1所述的基于沥青质结构测定沥青质hlb值的方法，其特征在于，在步骤1，根据核磁共振氢谱图，以2.5为中线，求出亲水性基团中亲水质子的相对积分曲线面积∑h(w)和亲油性基团中亲油质子的相对积分曲线面积∑h(o)，然后求出亲水质子的积分曲线面积的相对比值r。
4.根据权利要求3所述的基于沥青质结构测定沥青质hlb值的方法，其特征在于，在步骤1，计算亲水质子的积分曲线面积的相对比值r的公式为：
5.根据权利要求1所述的基于沥青质结构测定沥青质hlb值的方法，其特征在于，在步骤2，基于核磁共振氢谱计算得的r值进一步计算沥青质hlb值，计算公式为：
6.根据权利要求1所述的基于沥青质结构测定沥青质hlb值的方法，其特征在于，在步骤3，使用改进的bl法计算沥青质样品的平均结构参数，如表1所示：
7.根据权利要求1所述的基于沥青质结构测定沥青质hlb值的方法，其特征在于，在步骤4，用以下几种较易获得、且与沥青质亲水亲油性具有较...
【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，胡秋平，付琛，尹相文，李强，王超，刘伟伟，刘军，朱妍婷，纪树杰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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