Resumo

MORALES-MEDINA, Giovanni  e  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.

El objetivo de nuestra investigación es analizar el uso de la cromatografía de gases en la correlación de propiedades de crudos colombianos. Diferentes análisis de estadística multivariada fueron aplicados a 57 cromatogramas de fase gaseosa de crudos colombianos para correlacionar datos de densidad y viscosidad cinemática (V_k); esta última propiedad en términos del índice Refutas (V50). Resultados del análisis por componentes principales mostraron que las señales para los componentes más volátiles, extraídos en los primeros 5 min, pueden ser descartadas del análisis para mejorar la distribución y la correlación de los datos en los cromatogramas. Regresiones por Componentes Principales (PCR) y por Mínimos Cuadrados Parciales (PLS) fueron aplicadas a los datos de los cromatogramas preprocesados con diferentes estrategias. La estrategia de la normalización del área de los cromatogramas sin los 5 primeros minutos reportó los mejores desempeños en la predicción de la densidad y el V50 en las regresiones PCR y PLS. El modelo de densidad construido mediante la estrategia PLS2-5 explicó el 88,6% de la varianza total con el primer componente principal. Sin embargo, los errores obtenidos con este modelo fueron superiores a los reportados la espectroscopia del infrarrojo cercano y con la reproducibilidad y repetibilidad definidas en la norma ASTM D5002. PLS2-5 también reportó grandes errores para V_k a través de la predicción de V50. La predicción de V_k fue mejorada con la inclusión del parámetro DF y diferentes transformaciones matemáticas. No obstante esta mejora, el desempeño del modelo basado en datos cromatogáficos no alcanzó el desempeño reportado para los modelos basados en las pruebas Resonancia Magnética Nuclear. Las validaciones aplicadas a la regresión denominada PLS2-5 reportaron errores relativos promedio para la densidad y V_k (utilizando la transformación DF^*Ln(V_k)) de 1,4 y 29%, respectivamente, los cuales son sorpresivamente bajos teniendo en cuenta que varios crudos presentaron una cantidad importante de residuos cromatográficos. A pesar de que los errores obtenidos con los análisis quimiométricos basados en cromatografía de gases fueron mayores a los reportados con los procedimientos quimiométricos en señales espectroscópicas, los modelos de regresión propuestos en este trabajo pueden suministrar información preliminar útil para la evaluación de assay y tienen el potencial de ser mejorados y extendidos a las fracciones usando la misma señal del FID que se adquiere para el crudo.

Palavras-chave : Regresión multivariada; Petróleo colombiano; Cromatografía; Densidad; Viscosidad.

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