Construcción de modelos predictivos de la composición elemental de fondos de vacío de crudos Colombianos a partir de la espectroscopia de fluorescencia en estado estacionario y métodos quimiométricos

Abstract

La composición elemental (C, H, N, S, Ni y V) de las fracciones del crudo es de gran importancia ya que permite evaluar rápidamente la calidad de un corte o la eficacia en un proceso de refinación. Los prolongados tiempos de respuesta de las técnicas estándar limitan la toma de decisiones oportunas en la operación. En este trabajo se desarrolló una metodología alterna para caracterizar fondos de vacío y fracciones de fondo de la Unidad de Destilación Molecular (UDM), a partir de la correlación del espectro de fluorescencia y la composición elemental obtenida por los métodos de referencia, mediante el análisis de componentes principales (PCA) y regresión de mínimos cuadrados parciales (PLS). Mediante el PCA de la data espectral y el estadístico de Hopkins, se determinaron dos agrupaciones; fondos de vacío - residuos y condensados. Para cada uno de estos grupos se desarrollaron modelos independientes para establecer la concentración de C, H, N, S, Ni y V en el rango espectral entre 320 y 580 nm. La alta dispersión en la señal espectral como consecuencia de la variación en el tamaño de partícula, se corrigió mediante la transformación SNV (Standard Normal Variety). Las validaciones de estos modelos, mostraron resultados satisfactorios, con errores estándar de predicción (SEP) del mismo orden que los métodos de referencia La metodología propuesta se lleva a cabo con bajos tiempos de respuesta e instrumentación relativamente sencilla, que permita operar en condiciones menos estrictas que los procedimientos estándar y que, adicionalmente disminuya los costos de análisis.