Prediccion de propiedades fisicoquimicas de fondos de vacio y crudos pesados colombianos a partir de espectrometria de masas (maldi-tof/tof), espectrometria vibracional (ft-ir y raman) y quimiometria

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dc.contributor.advisorMejía Ospino, Enrique
dc.contributor.authorBetancourt Pamplona, Milton Javier
dc.date.accessioned2023-04-06T20:32:11Z
dc.date.available2023
dc.date.available2023-04-06T20:32:11Z
dc.date.created2019
dc.date.issued2019
dc.description.abstractEn los últimos años ha habido un aumento en la cantidad de crudos pesados y fondos de vacío a procesar en las refinerías alrededor del mundo. Estos dos tipos de cargas son muy difíciles de manipular y caracterizar debido a su alta viscosidad y alta complejidad composicional. Su caracterización es esencial para diseñar procesos de refinación que permitan maximizar sus rendimientos y obtener productos de calidad. Generalmente, esta caracterización se realiza mediante métodos analíticos estándar. Estos métodos frecuentemente consumen tiempo, son elaborados, costosos y requieren de una gran cantidad de muestra y disolventes. En este trabajo se propuso como objetivo principal desarrollar metodologías sencillas, rápidas y confiables que eviten el uso de disolventes y grandes cantidades de muestra, para determinar diferentes propiedades fisicoquímicas de crudos pesados y fondos de vacío colombianos. Las metodologías consistieron en combinar espectroscopia infrarroja de reflectancia total atenuada (FTIR-ATR), espectroscopia Raman y espectrometría de masas MALDI-TOF con el método quimiométrico de regresión por mínimos cuadrados parciales (PLS). Se desarrollaron modelos PLS de calibración y validación para predecir gravedad API y residuo de carbón (RC) de fondos de vacío y crudos pesados colombianos. La eficiencia de los modelos se evaluó mediante la estadística de las raíces cuadradas de los errores medios de calibración (RMSEC) y predicción (RMSEP) y del coeficiente de correlación (R2). Las altas correlaciones encontradas entre los valores de referencia y los valores predichos mediante FTIR-ATR, Raman y masas MALDI-TOF demuestran la credibilidad de los métodos propuestos. Además, los resultados revelaron que se pueden incluir en un mismo modelo las dos cargas investigadas cuando se usa el método de calibración multivariable PLS.
dc.description.abstractenglishIn recent years there has been an increase in the amount of heavy crudes and vacuum residues to process in refineries around the world. These two types of feedstocks are very difficult to manipulate and characterize due to their high viscosity and high compositional complexity. Its characterization is essential to design refining schemes that maximize their yields and obtain quality products. Generally, their characterization is performed by standard analytical methods. These methods are often time-consuming, elaborate and costly and require a large amount of sample and solvents. The main objective of this work was to develop alternatives methodologies to determine, in a simple, fast and reliable manner, different physicochemical properties of Colombian heavy crudes and vacuum residues. These methodologies consisted in combining attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR-ATR), Raman spectroscopy and MALDI-TOF mass spectrometry with the chemometric method partial least squares regression (PLS). PLS chemometric models for calibration and validation were developed to predict API gravity and carbon residue (CR) from vacuum residues and heavy crude from Colombia. The efficiency of the models was evaluated by means of Root Mean Square Error of Calibration (RMSEC) and Prediction (RMSEP) and correlation coefficient (R2). The high correlations found between reference values and those predicted by FTIR-ATR, Raman and MALDI-TOF mass spectrometry demonstrates the credibility of the proposed method. In addition, the results revealed that the two feedstocks investigated when using the PLS multivariable calibration method can be included in the same model.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Química
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14088
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Química
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectCrudos Pesados
dc.subjectFondos De Vacío
dc.subjectPropiedades Fisicoquímicas
dc.subjectEspectroscopia Ftir-Atr
dc.subjectEspectroscopia Raman
dc.subjectEspectrometría De Masas Maldi-Tof
dc.subjectPls.
dc.subject.keywordHeavy Crude Oil
dc.subject.keywordVacuum Residue
dc.subject.keywordPhysicochemical Properties
dc.subject.keywordFtir-Atr
dc.subject.keywordRaman
dc.subject.keywordMaldi-Tof
dc.subject.keywordPls
dc.titlePrediccion de propiedades fisicoquimicas de fondos de vacio y crudos pesados colombianos a partir de espectrometria de masas (maldi-tof/tof), espectrometria vibracional (ft-ir y raman) y quimiometria
dc.title.englishPrediction of physico-chemical properties of colombian heavy crude oil and vacuum residues from mass spectrometry (maldi-tof), vibrational spectroscopy (ft-ir and raman) and chemometrics
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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