Caracterización de corrientes de la planta de aromáticos de la gcb por espectroscopia nir y métodos quimio métricos de análisis

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dc.contributor.advisorMolina Velasco, Daniel Ricardo
dc.contributor.advisorBaldrich Ferrer, Carlos Alberto
dc.contributor.authorBueno Velandia, Alexis
dc.date.accessioned2024-03-03T17:06:29Z
dc.date.available2008
dc.date.available2024-03-03T17:06:29Z
dc.date.created2008
dc.date.issued2008
dc.description.abstractEn el presente trabajo se desarrolló un método analítico para la caracterización química de corrientes de proceso de una unidad de reformado catalítico mediante espectroscopia en la región del infrarrojo cercano (NIR). Las muestras para este estudio fueron obtenidas en la Unidad de Procesos Catalíticos de la Gerencia Complejo Barrancabermeja (GCB). Todas las muestras fueron caracterizadas por espectroscopia NIR y su señal espectral fue correlacionada, mediante análisis por componentes principales (PCA) y regresión por mínimos cuadrados parciales (PLS), con la información de composición química por grupo y la distribución por átomos de carbono obtenida por cromatografía de gases de alta resolución (HR-GC). Los mejores modelos de predicción fueron desarrollados empleando el rango espectral de 4000 a 4800cm-1 . La validación mostró resultados satisfactorios para la predicción del contenido de hidrocarburos parafínicos, isoparafínicos, aromáticos y nafténicos en las corrientes de interés. Para cada uno de ellos, se obtuvieron errores estándar de predicción (SEP) de 0.37, 1.06, 0.83 y 1.27 respectivamente. En todos los casos el coeficiente de determinación (R2 ) entre los valores de referencia y predichos por los modelos fue superior a 0.93. También se desarrollaron modelos para evaluar el potencial de la espectroscopia NIR para determinar la distribución por átomos de carbono en cada familia de hidrocarburos. Los modelos de mejor desempeño fueron los desarrollados para isoparafinas y naftenos de 6 y 7 átomos de carbono, parafinas de 7 y 8 átomos de carbono, y aromáticos de 6 a 8 átomos de carbono. La metodología de caracterización propuesta por espectroscopia NIR requiere menos de cinco minutos análisis y su instrumentación permite acoplarla en línea al proceso. Lo anterior es una gran ventaja en comparación con el método estándar de análisis por HR-GC, el cual tiene un tiempo de respuesta estimado de cuatro horas y un mayor costo de análisis.
dc.description.abstractenglishThis work shows the development of an analytical methodology for the chemical characterization of different process streams of a catalytic reforming unit by near infrared (NIR) spectroscopy. Samples from the Catalytic Process Unit of ECOPETROL refinery were used in this study. All samples were characterized by NIR spectroscopy and their spectra were correlated with chemical composition obtained by a high resolution gas chromatography (HR-GC) method. Principal component analysis (PCA) and partial least squares (PLS) were employed for develop models. The best prediction models were developed using the spectral range of 4000 to 4800cm-1 . Validation results were successful for predicting paraffinic, isoparaffinic, aromatic and naphthenic hydrocarbons content. Standard errors of prediction (SEP) were 0.37, 1.06, 0.83 and 1.27 respectively. Multiple determination coefficients (R2 ) for GC and NIR values were higher than 0.93 for all of the models. There were also developed models to evaluate NIR spectroscopy potential for prediction of individual carbon number composition in each hydrocarbon family. C6 and C7 isoparaffins and naphthenes, C7 and C8 paraffins and C6 to C8 aromatic hydrocarbons were the best performance models in external validation stage. The proposed methodology by NIR spectroscopy takes less than five minutes to perform and it can be used for online process control. Besides, it is faster than the standard method, which takes about four hours. The results showed a high repeatability and a good correlation with the HR-GC data.
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/20.500.14071/21355
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Química
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
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/4.0
dc.subjectNafta
dc.subjectReformado Catalítico
dc.subjectEspectroscopía
dc.subjectInfrarrojo
dc.subjectNIR
dc.subjectQuimiometría
dc.subjectPCA
dc.subjectPLS.
dc.subject.keywordNaphtha
dc.subject.keywordCatalytic Reforming
dc.subject.keywordNIR Spectroscopy
dc.subject.keywordChemometrics
dc.subject.keywordPCA
dc.subject.keywordPLS.
dc.titleCaracterización de corrientes de la planta de aromáticos de la gcb por espectroscopia nir y métodos quimio métricos de análisis
dc.title.englishCharacterization of catalytic reforming streams by nir spectroscopy and chemometric techniques of analysis
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 - Maestria
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