Predicción de la composición elemental de fracciones del proceso de delayed coking de fondos de vacío de crudos Colombianos empleando espectroscopia de fluorescencia y métodos quimiometricos

Abstract

En el presente trabajo se desarrollaron cuatro modelos matemático estadísticos para la predicción de la composición elemental (N, S, Residuo de carbón micro (MCR) y Ni) de las fracciones provenientes del proceso de delayed coking, empleando la técnica de espectroscopia de fluorescencia en estado estacionario. Su señal espectral fue correlacionada con las propiedades de interés, mediante análisis de componentes principales (PCA) y regresión por mínimos cuadrados parciales (PLS). El beneficio de emplear Fluorescencia radica en su elevada sensibilidad y selectividad en la adquisición de los espectros, ofreciendo información de forma rápida, económica y menos contaminante a diferencia de las técnicas de referencia ASTM usadas comúnmente. El análisis de componentes principales (PCA) permite la reducción de la dimensionalidad de los datos. Los modelos de predicción de dichos elementos se desarrollaron en la región espectral entre 320 y 590 nm. La varianza de los datos con seis factores principales explica más del 99,94 % para el N, con tres factores explica el 96,67 % del S y con siete factores se explica el 99,99 % del MCR y con seis el 99,76% del Ni. El error estándar de predicción encontrado para el conjunto de muestras de validación (RMSEP) fue de 2,63 E-03 para el N; 9,43 E-02 para el S; 9,71 E-02 para el MCR y 10,85 E-02 para el níquel. El coeficiente de correlación entre los valores de referencia y predichos fue de 0,99 para el N y el MCR; de 0,967 para el S y de 0,997 para el Ni.