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Título:	Transferência de calibração de modelos multivariados para previsão de propriedades físico-químicas em petróleo bruto
Autor(es):	Rodrigues, Rayza Rosa Tavares
Orientador:	Castro, Eustáquio Vinicius Ribeiro de
Palavras-chave:	Calibration transfer MIR Crude oil
Data do documento:	27-Mar-2017
Editor:	Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo:	A calibração multivariada associada à técnica de infravermelho é uma alternativa aos métodos tradicionais para determinação de parâmetros físico-químicos em petróleo. Entretanto, o modelo multivariado construído é aplicável somente para o instrumento no qual os espectros foram obtidos. A transferência de calibração de modelos multivariados é de fundamental importância para a indústria petrolífera, levando-se em conta que aumenta a aplicabilidade de modelos e permite estimar com rapidez e com poucos gastos diversas propriedades físico-químicas. Este trabalho foi dividido em duas seções: a primeira é dedicada à avaliação modelos de transferência entre dois instrumentos de infravermelho a região média (MIR) para modelos PLS (mínimos quadrados parciais) e OPLS (projeções ortogonais em estruturas latentes); e a segunda visa aplicar a transferência PDS (padronização direta por partes) a modelos PLS para predição de densidade API, TIAC (temperatura de início de aparecimento de cristais), NAT (número de acidez total) e NAN (número de acidez naftênica). Dentre os métodos quimiométricos SBC (correção de declive e viés), FR (recalibração total), DS (padronização direta) e PDS avaliados para previsão de densidade API, o modelo de transferência PDS aplicado ao modelo OPLS resultou na melhor capacidade preditiva (RMSEP de 1,48). A aplicação direta de PDS a um modelo PLS original conta com a vantagem de aproveitar modelos já consolidados, e os resultados da primeira seção indicam que isto é uma possibilidade. Na segunda seção, as propriedades API, TIAC, NAT e NAN foram modeladas e validadas por PLS para o instrumento primário. Espectros secundários, diferentes daqueles da primeira seção, passaram por uma interpolação polinomial a fim de igualar as variáveis às do instrumento primário, antes da aplicação da transferência PDS. Os espectros transferidos e processados por airPLS, técnica iterativa adaptativa, se tornaram indistiguíveis por PCA (análise por componentes principais) dos espectros primários. A técnica de PDS associada a modelos PLS mostrou-se promissora, especialmente sendo capaz de estimar com boa exatidão o valor da densidade API de amostras de petróleo classificadas como medianas. Multivariate calibration combined with infrared technique is an alternative to traditional methods of determination of physicochemical parameters in crude oil. However, a multivariate model can only be applied for the instrument in which the spectra were measured. In case of equipment upkeep or change of instrument, transferring the calibration model is necessary for the new instrumental condition or new instrument. Transfer of calibration of multivariate models have fundamental importance for petroil industry, considering that it increases the aplicability of models and enables quick and unexpensive estimatives of various physico-chemical parameters. This work is divided into two sections: the first one is dedicated to evaluation of transfer models between two mid-infrared instruments (MIR) for PLS (partial least squares) models and OPLS (orthogonal projections to latent structures); and the second aims to apply the PDS (piecewise direct standardization) transfer tecnique to PLS models for prediction of API gravity, WAT (wax appearance temperature, in portuguese TIAC), TAN (total acid number, in portuguese NAT) and NAN (naphtenic acid number). Among the evatuated chemometric methods SBC (slope and bias correction), FR (full recalibration), DS (direct standardization) and PDS, for prediction of API density, the PDS transfer model applied to the OPLS model resulted in the best predictive ability (RMSEP of 1.48). Direct application of PDS to a PLS original model has the advantage of reusing consolidated models, and the results from the first section indicate that this is a possibility. At the second section, the properties API, WAT, TAN and NAN were modeled and validated by PLS. The secondary espectra, other than those of the first section, were subjected to a polynomial interpolation to equalize the variables to those of the primary instrument, prior to the application of the PDS transfer. The transferred and airPL (adaptative iteratively reweighted penalized least squares) processed spectra became indistiguishable from the primary spectra by PCA (principal component analysis). The PDS technique associated to PLS models was shown to be promissing, specially for being capable of estimating with good accuracy the value of API gravity of petroleum samples classified as medium oil
URI:	http://repositorio.ufes.br/handle/10/7320
Aparece nas coleções:	PPGQUI - Dissertações de mestrado

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