Otimização da unidade de hidrodessulfurização de gasolina através da determinação de diolefinas conjugadas em naftas por cromatografia gasosa com calibração multivariada

Abstract

Resumo: RESUMO A nafta craqueada passa por tratamento na unidade de hidrodessulfurização (HDS) para a remoção do enxofre, devido à necessidade de se produzir um combustível com baixo teor desse contaminante. Entre outras funções da HDS de nafta está também a conversão de diolefinas conjugadas em olefinas. A quantificação dessas diolefinas conjugadas é realizada principalmente pelos procedimentos de reação de adição de anidrido maleico com posterior titulação potenciométrica, propostos pelas normas internacionais UOP-326 (Universal Oil Products) e IPF-9407 (Institut Français du Pétrole). A execução desses procedimentos requer um longo tempo de dedicação na prática experimental, dificultando o atendimento da demanda industrial de forma rápida. O objetivo deste trabalho é propor uma metodologia para a quantificação dessas diolefinas conjugadas em duas correntes de nafta da HDS utilizando a técnica de cromatografia gasosa associada à metodologia por reação de adição de anidrido maleico, descrita na norma UOP-326, por meio de calibração multivariada. Em um universo de 116 amostras de nafta de dois tipos, A e B, três modelos de calibração foram criados e o desempenho de cada um foi avaliado. O modelo obtido para as naftas A e B juntas e apenas para a nafta B apresentaram boa correlação, com fatores de correlação de 0,940 e 0,748, respectivamente, resultando em pequenos valores de erro de predição, 1,84 e 0,73, respectivamente, para os conjuntos de amostras utilizados para validação externa. Esses modelos forneceram previsões robustas que podem ser usadas nos laboratórios para automatização das análises dessas correntes, reduzindo assim despesas com mão de obra e retrabalho, além de acelerar a obtenção de resultados. Palavras-chave: Nafta Craqueada. Diolefinas Conjugadas. Calibração Multivariada. Cromatografia gasosa.

Abstract: The cracked naphtha undergoes treatment in the hydrodesulphurization unit (HDS) for the removal of sulfur, due to the need to produce a fuel with a low content of this contaminant. Among other functions of naphtha HDS is also the conversion of conjugated diolefins to olefins. The quantification of these conjugated diolefins is performed mainly by the maleic anhydride addition and potentiometric titration, procedures proposed by the international standards UOP-326 (Universal Oil Products) and IPF-9407 (Institut Français du Pétrole). The execution of these procedures requires a long time of dedication in the experimental practice, making it difficult to meet industrial demand quickly. The goal of this work is proposing a methodology for the conjugated diolefins quantification in two HDS naphthas streams using the gas chromatography technique associated with the methodology for the addition of maleic anhydride described in the UOP-326 standard by means of multivariate calibration. In a universe of 116 naphtha samples divided in two types, A and B, three calibration models were created and had their performance evaluated. The model obtained for both naphthas A and B and separately only for naphtha B showed good correlation, with correlation factors of 0.940 and 0.748, respectively, resulting in low prediction error values, 1.84 e 0.73, respectively, for the samples sets used for external validation. These models provide robust prediction that can be used in laboratories to automate analysis of these streams, thereby reducing labor, rework costs, and speeding up the delivery of results. Keywords: Cracked naphtha. Conjugated diolefinas. Multivariate Calibration. Gas Chromatography.