IDENTIFICACIÓN QUÍMICA OBJETIVA DE PETRÓLEOS NO CONVENCIONALES MEDIANTE “HUELLAS DACTILARES” CROMATOGRÁFICAS Y QUIMIOMETRÍA

J. M. PADRÓ; S. AZCÁRATE; C. SMAL; I. N. VEGA; I. CUNEO; C. CASTELLS; M. GARRIDO

San Juan

Congreso; XII Congreso de la Asociación Argentina de Químicos Analíticos; 2023

Asociación Argentina de Químicos Analíticos

Los petróleos crudos son mezclas complejas que pueden contener de cientos a miles decompuestos. Aunque los petróleos crudos de diferentes lugares tienen ciertas característicasdistinguibles, esta información puede volverse más difícil de leer en mezclas. Por ello, laclasificación del crudo y sus derivados es de gran interés industrial. Los métodos cromatográficoscomo capa fina (TLC), de líquidos (HPLC) y de gases (GC) son los más utilizados en el análisis depetróleo/combustible1. Las señales obtenidas proveen información detallada sobre la composiciónquímica de cada clase de hidrocarburos presentes, la llamada huella dactilar. La toma de huellasdactilares con procesamiento de datos multivariado representa un procedimiento de evaluaciónrápido y objetivo, donde se utiliza todo el perfil cromatográfico. En este sentido, las técnicasquimiométricas permiten una reducción significativa de la dimensionalidad de los datos y una mejorinterpretación de estos, y se han implementado con éxito para lograr la discriminación y clasificaciónde muestras de crudo o derivados mediante análisis de componentes principales (PCA), análisisdiscriminante de mínimos cuadrados parciales (PLS-DA), entre otros.Este estudio tiene como objetivo utilizar las huellas dactilares para llevar a cabo la clasificación, conla ayuda de técnicas quimiométricas, de distintas muestras de petróleo no convencionales (NoC).Para ello, se colectaron un total de 97 muestras de petróleos crudos, provenientes del YacimientoVaca Muerta, de diverso nivel de navegación y origen geográfico. Se obtuvieron los perfilescromatográficos de las muestras seleccionadas por cromatografía de gases con detección deionización a la llama (GC-FID). Se estudió el perfil de compuestos saturados y aromáticos obtenidoaplicando: limpieza de datos mediante la corrección de la línea de base, alineación y normalizacióndel tiempo de retención, exploración de los datos mediante un PCA con la finalidad de visualizar lapresencia de agrupamientos de similar comportamiento entre las muestras. Para el proceso declasificación se realizó un PLS-DA para la selección de las variables con importancia en laproyección (VIPs). Así, se seleccionó un grupo reducido de variables con potencial para sudiferenciación. Los diferentes modelos de pruebas se construyeron a partir de un conjunto deentrenamiento de muestras. Para comprobar el desempeño y minimizar ajustes, se realizó lavalidación a partir de conjuntos de muestras independientes. Se establecieron modelos declasificación robustos capaces de diferenciar las muestras según su nivel de navegación y origengeográfico. La sensibilidad y selectividad obtenidas en las etapas de entrenamiento y validaciónfueron iguales a 1; los modelos no presentaron errores de clasificación por lo que pueden serpotencialmente aplicados para discriminar/clasificar las muestras de petróleo NoC según suscaracterísticas de origen y nivel de navegación, asimismo permitiría predecir o resolver, por ejemplo,problemas de deposición de parafinas y la importancia que esto tiene en la operación.