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Título: Calibração multivariada associada à ressonância magnética nuclear na caracterização de petróleos
Autor(es): Vieira, Andressa Pagotto
Orientador: Filgueiras, Paulo Roberto
Coorientador: Cunha Neto, Álvaro
Palavras-chave: petróleo
Ressonância magnética nuclear
PLS
OPLS
iPLS
siPLS e MPA
Data do documento: 22-Fev-2019
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O uso da espectroscopia de ressonância Magnética Nuclear (RMN) associada com ferramentas quimiométricas tem se tornado uma metodologia eficiente para estimar propriedades físico-químicas de petróleos brasileiros com sua elevada precisão, rapidez e confiabilidade. Neste trabalho, a técnica de RMN de hidrogênio (RMN de 1H) associada à calibração multivariada PLS, OPLS e seleção de variávies (iPLS, siPLS e MPA) foi utilizada para estimar o fator de caracterização, teor de nitrogênio total, parâmetro de solubilidade, teor de enxofre total, ponto de fluidez máximo e mínimo e viscosidade cinemática à 20°C, 30°C, 40°C e 50°C de 138 amostras de óleo bruto brasileiro. Os modelos foram avaliados pelo coeficiente de determinação (R2), erro quadrático médio de previsão (RMSEP) e resíduos. O teor de enxofre total e o parâmetro de solubilidade tiveram suas estimativas melhoradas por PLS e OPLS, respectivamente, com um RMSEP de 0,09 wt% (enxofre total) e 1,06 (MPa)1/2 (parâmetro de solubilidade). O MPA apresentou melhores resultados na estimativa do fator de caracterização, teor de nitrogênio total, viscosidade cinemática à 40°C e ponto de fluidez mínimo e máximo com RMSEP de 0,06, 0,048 wt%, 0,036, 14,6°C e 19,2°C respectivamente. Os modelos mínimo e máximo para o ponto de fluidez tiveram os desempenhos menos satisfatórios, talvez devido a complexidade desta propriedade. Com resultados bem promissores, o MPA tem mostrado que é uma técnica quimiométrica inovadora.
The use of Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy with chemomet-rics tools has become an efficient methodology for estimating physicochemicalproperties of Brazilian oils with their high precision, speed and reliability. In thiswork, the hydrogen NMR (1H NMR) technique associated to the multivariatecalibration PLS, OPLS and variable selection (iPLS, siPLS, and MPA) was usedto estimate the UOP characterization factor K (KUOP), nitrogen content, solubil-ity parameter, sulfur content, maximum and minimum pour point and kinematicviscosity at 20 °C, 30 °C, 40 °C and 50 °C of 138 Brazilian crude oil samples.The models were evaluated by coefficient of determination (R2), root meansquare error of predicted (RMSEP) and the residuals. The sulfur content andthe solubility parameter had their estimates improved by PLS and OPLS, re-spectively, with a RMSEP of 0.09 wt% (sulfur content) and 1.06 (MPa)1/2 (solu-bility parameter). Model population analysis presented better results in the esti-mation of KUOP, nitrogen content, kinematic viscosity at 40 °C and pour pointwith prediction mean error of 0.06, 0.048 wt%, 0.036 and (14.6 °C and 19.2 °C)respectively. Minimum and maximum pour point models had the weakest per-formances; suggesting the complexity of this property. With very promising re-sults, MPA has shown that it is an innovative chemometrics technique.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10939
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