Mestrado em Métodos Instrumentais e Controlo de Qualidade AnalíticaA gasolina é uma mistura complexa de hidrocarbonetos com ponto de ebulição
<200ºC, em que os hidrocarbonetos que constituem esta gama de ebulição
têm 4 a 12 átomos de carbono. Esta pode ser produzida por vários processos,
e devido às suas diferentes composições é necessário elaborar misturas, dos
chamados Componentes de Gasolina, processo normalmente designado por
Blending. O Reformado é uma das correntes de refinaria usada como
Componente de Gasolina.
No sentido de caracterizar o comportamento da gasolina e seus componentes,
na resistência à detonação, foi introduzido o conceito de Número de Octano. A
determinação do número de octano é feita pelos métodos ASTM D 2699 e
ASTM D 2700, respectivamente designados por RON (Research Octane
Number) e MON (Motor Octane Number), através de um motor de referência,
designado por CFR (Cooperative Fuel Research).
O que se propõe neste trabalho é o desenvolvimento de um método alternativo
(modelo matemático por regressão linear múltipla), mais económico e mais
rápido para a determinação do Número de Octano, no Reformado a partir da
sua composição. A composição é determinada por cromatografia gasosa
multidimensional que separa a amostra por grupos de compostos (i-parafinas,
n-parfinas, i-olefinas, n-olefinas, c-olefinas, Nafténicos e Aromáticos) e dentro
de cada grupo por números de carbono.
Para tal foram consideradas as amostras de Reformado no período de 2003 a
2006 e desenvolvidos vários modelos pelo método de selecção de regressores
Stepwise, recorrendo ao SPSS. O melhor modelo obtido apresenta um R2
ajustado
de 0,80, e de acordo com o teste t, os resultados obtidos pelo motor CFR e
pelo modelo não são estatisticamente diferentes. A diferença entre o RON
determinado pelo motor CFR e pelo modelo é apenas em 12% dos casos
superior à reprodutibilidade de método ASTM D 2699 (0,7).
ABSTRACT: Gasoline is a complex mixture of hydrocarbons with a boiling point <200ºC, the
hydrocarbons that constitute this range of boiling points can have 4 to 12
carbon atoms. This can be produced from various production processes and
due to the different composition it is necessary blend this different fuel streams,
referred to as Gasoline Components, this process is known as Blending.
Reformate is one of the refinery streams used as Gasoline Component.
To characterize the anti-knocking behaviour of gasoline and its components it
was introduced the concept of Octane Number. The Octane Number is
measured in a standardized CFR (Cooperative Research Fuel) engine
following the standard methods ASTM D 2699 and ASTM D 2700, respectively
known as RON (Research Octane Number) and MON (Motor Octane Number).
The purpose of this work is the development of an alternative method (Multiple
Linear Regression Model) more economic and faster for the determination of
the Octane Number, in Reformate from its composition. The composition is
determinate by multidimensional gas chromatography that separates the
sample in groups of components (i-paraffins, n-paraffins, i-olefins, n-olefins, colefins,
naphthenes and aromatics) and within each group in carbon numbers.
For this purpose it was considered the Reformate samples between 2003 and
2006 and several models were developed based on the Stepwise method,
recurring to SPSS. The best model showed an R2
a=0,80 and according with the
t test the results of the CFR engine and model were not statistically different.
The difference between the RON that was determined by the CFR engine and
the model is only superior in 12% of the cases of the reproducibility method
ASTM D 2699 (0,7)