Predição de curva de destilação de gasolina de pirólise a partir de resultados de cromatografia em fase gasosa e calibração multivariada

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Garcia, Milla Beatrice Engelmann de Oliveira
• Orientador(a): Gomes, Adriano de Araújo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Quimiometria; Gasolina de pirólise; Destilação; Cromatografia gasosa
• Palavras-chave em Inglês: Chemometrics; Pyrolysis gasoline; Distillation; Gas chromatography
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/234769

A gasolina de pirólise pesada, também conhecida por PYGAS pesada (do acrônimo em inglês “pyrolysis gasoline”), é uma mistura de hidrocarbonetos majoritariamente maiores que 8 carbonos, obtida a partir do fracionamento dos produtos obtidos a partir do craqueamento da nafta. PYGAS pesada tem seu controle no processo produtivo realizado por análises de destilação, segundo o ASTM D86, e composição por cromatografia em fase gasosa com uso de detector de ionização por chama. Uma vez que o volume de amostra para a análise de destilação é muito superior ao de cromatografia (100:1) e existe o risco de princípio de incêndio em destilações se houver vidraria trincada ou montagem inadequada do sistema, foi desenvolvido o trabalho de predizer os valores de destilação de PYGAS pesada a partir dos resultados de cromatografia em fase gasosa, com aplicação de calibração multivariada. Neste trabalho foram aplicadas Regressão Linear Múltipla (MLR) e Regressão pelo Método dos Quadrados Mínimos Parciais (PLS), comparando os resultados obtidos entre os dois métodos de regressão e com os valores de referência de repetibilidade e reprodutibilidade do ASTM D86 de 2018. Para os pontos de destilação 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% e 90%, tanto no MLR quanto no PLS, os valores de erro médio quadrático da predição (RMSEP) ficaram inferiores 1 ℃ e r maior que 0,94 e os valores de erro obtidos ficaram dentro do intervalo de reprodutibilidade para cada ponto. Para o Ponto Inicial de Ebulição, o RMSEP foi de 7,5 ℃ para o MLR e 9,9 ℃ para o PLS, enquanto os valores de r foram de 0,4 e -0,1, respectivamente. O Ponto Inicial de Ebulição predito obteve resultados insatisfatórios quando comparado aos valores de repetibilidade e reprodutibilidade da referência. Para destilação 5%, os RMSEPs foram de 2,4 ℃ e 3,1 ℃ e os valores de r foram de 0,78 e 0,73, respectivamente para MLR e PLS. O ponto de destilação 10% teve valores semelhantes aos pontos 20% e 30% no MLR, porém no PLS os resultados ficaram um pouco diferentes, com RMSEP de 1,5 ℃ e r de 0,8. No comparativo com o ASTM D86, com resultados foram satisfatórios. Para os pontos de destilação 95% e Ponto Final de Ebulição, os valores de RMSEP foram entre 1,5 ℃ e 2,5 ℃ e os valores de r foram superiores a 0,94 nos dois métodos, bem como os erros de cada ponto ficaram dentro do intervalo de reprodutibilidade do ASTM D86. O resíduo de destilação não tem valores de repetibilidade ou reprodutibilidade na referência, porém ficou evidente a impossibilidade do MLR e do PLS de predizerem valores menores 0,5% v/v, o que pode ser explicado pela etapa manual inerente a esta leitura. Comparativamente, os valores de MLR se apresentaram semelhantes ou melhores que PLS, porém nenhum dos dois métodos de calibração multivariada foi capaz de predizer os valores de Ponto Inicial de Ebulição da destilação de PYGAS pesada.