Analisador virtual para a determinação do teor dos contaminantes mapd em um reator tricklebed
Analisadores em linha fornecem uma resposta rápida de composição em comparação às análises laboratoriais. Porém, esses estão sujeitos a frequentes interferências e contaminações devido às substâncias utilizadas nas correntes reais, que agridem, contaminam e comprometem o funcionamento do equipamento, exigindo manutenções rotineiras. Durante estas, há perda de informações vitais que podem culminar numa parada da produção, a não ser que outro equipamento permita estimar tais informações de maneira confiável. Desta forma, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver um analisador virtual para estimar a concentração dos contaminantes metilacetileno e propadieno (MAPD) em um reator trickle bed em uma indústria de propileno no Brasil. A partir da coleta de dados de processos de uma campanha catalítica, coletados por cromatógrafos a gás, termopares e medidores de vazão, foram desenvolvidos modelos de calibração multivariada utilizando a técnica de Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS), para dois leitos catalíticos, A e B. Dados de treze variáveis de processo, monitoradas a cada 10 minutos durante uma campanha catalítica para cada leito, foram utilizados. Os modelos PLS foram desenvolvidos e validados e foram capazes de fornecer valores preditos confiáveis, com R2 de 0,84 para o leito A e 0,92 para o leito B. Normalidade e homocedacidade dos resíduos foram observadas em ambos modelos. Além disso, foi realizada uma seleção de variáveis utilizando o gráfico de escores VIP (Variable Importance in Projection) obtido durante o desenvolvimento dos modelos PLS. As variáveis mais importantes foram selecionadas e os modelos PLS construídos apenas com essas variáveis mantiveram a capacidade de predição em ambos os leitos, com valores de R2 de 0,82 para o leito A e 0,87 para o leito B. Normalidade e homocedacidade dos resíduos foram mantidas, e um teste F não gerou evidência que indicasse diferença significativa entre os modelos desenvolvidos antes e após a seleção de variáveis. Dessa forma, os modelos PLSVIP fornecem uma estimativa confiável do teor de MAPD no reator trickle bed na planta de propeno estudada. Esses resultados mostraram que os métodos desenvolvidos possuem um alto potencial de aplicação nos reatores estudados caso haja necessidade, evitando assim uma parada da planta e subsequente perda de capital investido.
Analisador virtual, Reator tricklebed, Teor de MAPD, Quimiometria, Regressão PLS
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Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia