Abstract

MORALES-MEDINA, Giovanni  and  GUZMAN, Alexander. PREDICTION OF DENSITY AND VISCOSITY OF COLOMBIAN CRUDE OILS FROM CHROMATOGRAPHIC DATA. C.T.F Cienc. Tecnol. Futuro [online]. 2012, vol.4, n.5, pp.57-73. ISSN 0122-5383.

Objetivo da nossa pesquisa é analisar o uso da cromatografia de gases na correlação de propriedades de crus Colombianos. Diferentes análises de estatística multivariada foram aplicadas a 57 cromatogramas de fase gasosa de crus Colombianos para correlacionarem dados de densidade e viscosidade cinemática (V_k); esta última propriedade em termos do índice Refutas (V50). Resultados da análise por componentes principais mostraram que os sinais para os componentes mais voláteis extraídos nos primeiros 5 min, podem ser descartados da análise para melhorar a distribuição e a correlação dos dados nos cromatogramas. Regressões por Componentes Principais (PCR) e por mínimos quadrados parciais (PLS) foram aplicadas aos dados dos cromatogramas pré-processados com diferentes estratégias. A estratégia da normalização da área dos cromatogramas sem os 5 primeiros minutos reportou os melhores desempenhos na predição da densidade e o V50 nas regressões PCR e PLS. O modelo de densidade construído mediante a estratégia PLS2-5 explicou o 88,6% da variação total com o primeiro componente principal. Entretanto, os erros obtidos com este modelo foram superiores aos reportados com a análise (NIR) e com a reprodutibilidade e repetibilidade definidas na norma ASTM D5002. PLS2-5 também reportou grandes erros para V_k através da predição de V50. A predição de V_k foi melhorada com a inclusão do parâmetro DF e diferentes transformações matemáticas. Não obstante esta melhora, o desempenho do modelo baseado em dados cromatográficos não alcançou o desempenho reportado para os modelos baseados nas provas (NMR). As validações aplicadas à regressão denominada PLS2-5 reportaram erros relativos média para a densidade e V_k (utilizando a transformação DF*Ln(V_k)) de 1,4 e 29%, respectivamente, os quais são surpresamente baixos tendo em conta que vários crus apresentaram uma quantidade importante de resíduos cromatográficos. Apesar de ter um maior erro experimental neste método cromatográfico ao compará-lo com o encontrado quando se usam métodos espectroscópicos em quimiometria, os modelos de regressão propostos neste trabalho pode subministrar informação preliminar útil para a avaliação de assay de crus e têm o potencial de ser melhorados e estendidos às frações de cru usando o mesmo sinal do FID que se adquire para o cru.

Keywords : Regressão multivariada; Petróleo colombiano; Cromatografia; Densidade; Viscosidade.

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