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Título: Desenvolvimento de uma nova metodologia para determinar a densidade API em destilados de petróleos obtidos a partir de unidades de destilação manual e automática
Autor(es): Jesus, Luciana Fernanda Rangel de
Orientador: Castro, Eustáquio Vinicius Ribeiro de
Palavras-chave: Densidade API
Derivados de Petróleo
Ponto de Ebulição Verdadeiro
Espectroscopia deInfravermelho
Data do documento: 28-Mar-2018
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: A densidade é uma das propriedades físico-químicas mais importantes na caracterização do petróleo e seus derivados, estando diretamente relacionada à construção da curva de Ponto de Ebulição Verdadeiro (PEV) a qual é utilizada como um dos parâmetros no estabelecimento do preço de mercado dos produtos processados do petróleo. Na prática, a curva PEV de um petróleo é obtida pelo processo de destilação laboratorial, atualmente em processos totalmente automatizados, no qual as várias frações coletadas são caracterizadas por métodos padrões primários. No entanto, as unidades de destilação laboratoriais automatizadas nem sempre são as mais adequadas para se realizar pesquisas, pois, não permitem interferência no sistema durante o processo de destilação, assim como inviabilizam anexar componentes como vidrarias e instrumentos em suas conexões para estudar determinados efeitos do processo para seu aprimoramento, por serem essas unidades calibradas pelos fabricantes e certificadas por agências reguladoras. Neste contexto, foi avaliado nesse trabalho uma nova metodologia para estimar a densidade API com a utilização da associação de amostras de frações obtidas por destilações laboratoriais em unidade manual e automática, baseadas nas ASTM D 2892, visando a futura implantação de um sistema in loco de leitura online de densidade durante a destilação. Primeiramente, realizou-se as destilações nas unidades manuais para verificar seu comportamento através de curvas PEV de referências obtidas por destilação automática dos mesmos petróleos. Posteriormente, desenvolveu-se modelos de calibração multivariada utilizando-se o método de Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS) através dos dados dos espectros de infravermelho próximo (NIR) e médio (MIR) das amostras. A partir desses modelos testou-se a viabilidade de estimar a densidade API das amostras de frações obtidas na unidade de destilação manual por meio de um banco de dados de amostras previamente coletadas em unidade automática. Isso contribui para diminuir o número de destilações necessárias para realizar a calibração reduzindo-se gastos com reagentes, assim como dá maior confiabilidade aos resultados por utilizar dados de unidade automática certificada. Os modelos de calibração multivariada desenvolvidos para os conjuntos de amostras para ambas as técnicas de infravermelho apresentaram resultados que atendem especificações utilizadas na indústria do petróleo.
Density is one of the most important physical-chemical properties regarding the characterization of petroleum and its derivatives. Tightly related to this property, the True Boiling Point (TBP) curve is appliedas one of the parameters for economic purposes, such as price assessment. Nowadays, the TBP curve is generally obtained through automatic distillation in laboratorial scale, in which multiple distillation fractions of the process are characterized throughprimary methods. In certain cases, this automatic systemare not the best optionto process, once those automatic units do not allow interruptions during the distillation, as well as not coupling glassware and other instruments for evaluation and optimization of the process. In this context, a new methodology was performed in this work to evaluate the association of samples of fractions obtained through manual and automatic laboratorial distillation, based on ASTM D 2892, to estimate the API gravity.In order to give data to support a future implementation of anin locodensity online reading systemduring distillation.Firstly, it was performed distillations in the manual units to verify their behavior through references TBP curves obtained by automatic distillation of the same crude oils. Subsequently, models based on Near-infrared and Mid-infrared Spectroscopy (NIR and MIR) data was developed by using Partial Least Squares Regression (PLS Regression) in order to test the viability of estimating the API gravity of the samples of fractions from manual distillation through a database of samples previously obtained from automatic distillation. Hence, aiming a small number of distillations necessary for calibration, thus diminishing the usage of reagents, as well as increasing the results reliability by using data from a certified automatic unit. The models of the multivariate calibration developed for the group of samples for both techniques of infrared showed satisfactory results accords of specifications applied in the petroleum industry
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10778
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