Bromine number prediction for Colombian naphthas using nearinfrared spectroscopy and chemometric methods

Predicción del número de bromo de naftas colombianas usando espectroscopía infrarrojo cercano y métodos quimiométricos

En este trabajo se emplearon treinta y ocho muestras de nafta para desarrollar un método quimiométrico para predecir el número de bromo. Las muestras se caracterizaron por espectroscopía infrarrojo cercano con transformada de Fourier (FT-NIR) y sus espectros fueron correlacionados por similitud utilizando análisis de componentes principales (PCA). Los modelos de calibración del número de bromo (BN) se llevaron a cabo por regresión de mínimos cuadrados parciales (PLS) y regresión polinomial múltiple (MPR). El PCA clasificó las muestras en livianas y pesadas y permitió determinar las variables espectrales más importantes. Estas variables están localizadas en las regiones entre 4000-4800 y 5200-6300cm-1. Los resultados obtenidos empleando esta metodología fueron muy cercanos a los obtenidos por los métodos standard. Por tanto, esta metodología puede ser una alternativa para el análisis del BN, por su bajo costo y menor tiempo de análisis.

Introducción

En la industria petroquímica existe un gran interés por el desarrollo de métodos analíticos que proporcionen información de alta calidad en poco tiempo. Las industrias petroquímicas supervisan y controlan habitualmente los procesos de transformación utilizando información analítica. Tradicionalmente, se utilizan métodos estandarizados para determinar las propiedades fisicoquímicas de los crudos de petróleo y sus fracciones. Estas metodologías consumen mucho tiempo y requieren una cantidad significativa de muestras. El desarrollo de métodos de análisis precisos y rápidos se ha convertido en una necesidad urgente para controlar la calidad de los crudos de petróleo y sus fracciones o los procesos de producción de cortes. Un gran número de técnicas analíticas, como la cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC), la resonancia magnética nuclear (RMN), la espectrometría de masas (EM), la espectroscopia de fluorescencia, la espectroscopia Raman y la espectroscopia de infrarrojos, se han aplicado ampliamente al análisis de hidrocarburos y sus derivados. La espectroscopia de infrarrojo cercano por transformada de Fourier (FT-NIR) se ha utilizado como una alternativa prometedora para sustituir a los métodos tradicionales de la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM) en la determinación de las propiedades fisicoquímicas de los aceites crudos de petróleo y sus fracciones, ya que requiere un tratamiento mínimo de la muestra, la adquisición de los espectros dura unos minutos y ofrece una repetibilidad aceptable para las muestras líquidas y sólidas.