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Las refinerías utilizan el proceso de reformado catalítico para producir reformado de alto octanaje. Este reformado se utiliza para mezclas de gasolina premium o materia prima petroquímica. La determinación de los parámetros clave de calidad del reformado, a saber, el número de octanos de investigación (RON, ASTM D2699), el contenido de aromáticos (ASTM D5769), el contenido de benceno, el contenido de olefinas y la densidad, requiere métodos convencionales laboriosos y que consumen mucho tiempo.

Por el contrario, todos estos parámetros (y más) se pueden medir mediante espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR). El analizador de líquidos Metrohm DS2500, que funciona en la región espectral visible e infrarroja cercana (Vis-NIR), proporciona resultados en un minuto sin necesidad de preparación de la muestra.

Se midieron 507 muestras reformadas diferentes en el analizador de líquidos Metrohm DS2500 (Figura 1). Todas las mediciones se realizaron en modo de transmisión de 400 a 2500 nm utilizando viales desechables de 8 mm. El control de temperatura del analizador se fijó en 35 °C para todas las mediciones a fin de garantizar el mejor rendimiento y los datos de la más alta calidad. El desarrollo del modelo de predicción y adquisición de datos se realizó con el paquete de software Metrohm Vision Air Complete.

Figure 1. Analizador de líquidos Metrohm DS2500 utilizado para la determinación del número de octanos de investigación (RON), compuestos aromáticos, benceno, olefinas y densidad en reformados.

Tabla 1. Resumen de equipos de hardware y software.

Equipo Número de artículo
Analizador de líquidos DS2500 2.929.0010
DS2500 Soporte viales de 8 mm 6.7492.020
Vision Air 2.0 completo 6.6072.208

Los espectros Vis-NIR medidos (Figura 2) se utilizaron para crear un modelo de predicción para la cuantificación de los cinco parámetros. La calidad de los modelos de predicción se evaluó mediante diagramas de correlación que muestran una alta correlación (R2 > 0,98) entre la predicción Vis-NIR y los métodos de referencia para todos los parámetros. Las respectivas cifras de mérito (FOM) muestran la precisión esperada y confirman la viabilidad durante el análisis de rutina (Figuras 3–7).

Figure 2. Selección de espectros Vis-NIR de muestras reformadas analizadas en un analizador de líquidos Metrohm DS2500 con viales de 8 mm.
Figure 3. Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del valor de RON utilizando un analizador de líquidos DS2500. El valor de laboratorio se evaluó de acuerdo con la norma ASTM D2699.
Figuras de merito Valor
R2 0,996
Error estándar de calibración 0,34
Error estándar de validación cruzada 0,36
Figure 4. Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del contenido de aromáticos utilizando un Analizador de Líquidos DS2500. El valor de laboratorio se evaluó mediante cromatografía de gases (GC).
Figuras de merito Valor
R2 0,999
Error estándar de calibración 0,88% vol.
Error estándar de validación cruzada 0,91% vol.
Figure 5. Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del contenido de benceno usando un Analizador de Líquidos DS2500. El valor de laboratorio se evaluó mediante cromatografía de gases (GC).
Figuras de merito Valor
R2 0,984
Error estándar de calibración 0.066 vol%
Error estándar de validación cruzada 0.088 vol%
Figure 6. Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del contenido de olefinas usando un Analizador de Líquidos DS2500. El valor de laboratorio se evaluó mediante cromatografía de gases (GC).
Figuras de merito Valor
R2 0,982
Error estándar de calibración 0,71% vol.
Error estándar de validación cruzada 0,87% vol.
Figure 7. Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del contenido de benceno usando un Analizador de Líquidos DS2500. El valor de laboratorio se evaluó utilizando un densímetro.
Figuras de merito Valor
R2 0,993
Error estándar de calibración 0.0029kg/L
Error estándar de validación cruzada 0.0034kg/L

Esta nota de aplicación demuestra la viabilidad del analizador de líquidos Metrohm DS2500 para la determinación de RON, contenido de aromáticos, contenido de benceno, contenido de olefinas y densidad en muestras reformadas. En comparación con los métodos convencionales, la espectroscopia Vis-NIR permite una determinación rápida (Tabla 2) sin ninguna preparación de la muestra. Se logran ganancias significativas a través del ahorro de tiempo, así como la reducción en el uso y desperdicio de químicos.

Tabla 2. Descripción general del tiempo de resultado para los parámetros de RON, contenido de aromáticos, contenido de benceno y contenido de olefinas mediante métodos estándar.

Parámetro Método Tiempo de resultado
RON Prueba de motor CFR ∼30 minutos por muestra
Contenido aromático Cromatografía de gases ~45 minutos por muestra
Contenido de benceno Cromatografía de gases ~45 minutos por muestra
Contenido de olefina Cromatografía de gases ~45 minutos por muestra
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