Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2341886 bytes, checksum: b60aeb9bdb2a2b38987ae190843fc008 (MD5) Previous issue date: 2010-10-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The search for new energy sources and concern about environmental problems has caused an increase in the use of gaseous fuels like natural gas (CNG) and liquefied petroleum gas (LPG). The main advantages of these fuels besides clean energy, are low production and processing costs, high efficiency and versatility. Given these realities, there is both growing need and demand for quality controls applicable to these types of fuel. This study proposes quality screening analysis of gaseous fuels using near infrared (NIR) absorption spectroscopy for verifying adulteration and/or nonconformity of LPG and CNG samples. The development of gas handling equipment made possible the construction of different classification models for screening analysis, such as SIMCA, SPA-SPA-LDA and SIMCA. To build and test these models, several samples were grouped as; tampered with, adulterated, and commercially certified standard. The results demonstrated the methodology as effective and robust for performing preliminary analysis of CNG and LPG quality, minimizing normal drawbacks of the quality control reference methods used for these fuels. / A busca por novas fontes de energia e a preocupação com problemas ambientais provocaram um aumento no uso de combustíveis gasosos como o gás natural veicular (GNV) e gás liquefeito de petróleo (GLP). Entre as principais vantagens desses combustíveis, destacam-se o baixo custo de produção e processamento, sua grande eficiência e versatilidade, além de ser uma fonte limpa de energia. Diante dessa realidade, cresce também a necessidade e a demanda pelo monitoramento da qualidade e fiscalização desse tipo de combustível. Esse trabalho propõe a utilização da análise de triagem da qualidade dos combustíveis gasosos por espectroscopia de absorção no infravermelho próximo (NIR) para verificação de adulterações ou nãoconformidades de amostras de GLP e GNV. O desenvolvimento de equipamentos de manipulação de gases possibilitou a construção de diferentes modelos de classificação para análise de triagem, tais como, SIMCA, SPA-LDA e o SPASIMCA. Para construir e testar esses modelos, foram agrupadas diversas amostras adulteradas, não-adulteradas e padrões certificados comercialmente. Os resultados demonstraram que a metodologia desenvolvida é bastante eficaz e robusta ao realizar análises preliminares da qualidade do GNV e GLP, minimizando alguns inconvenientes dos métodos de referência utilizados para o controle de qualidade desses combustíveis.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-05-20T15:06:45Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 3354479 bytes, checksum: 996d07df4c09abbfebfb68b78cde4ed6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-20T15:06:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 3354479 bytes, checksum: 996d07df4c09abbfebfb68b78cde4ed6 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The compressed natural gas (CNG) is a fossil derivative mostly comprised of light hydrocarbons (methane, ethane, and propane), which has great energy importance for modern society. Considering the growing demand for CNG, it is also necessary to an effective control of the composition of the majority gases, which are mainly responsible for the energy efficiency of this fuel. The composition of these gases in CNG follows a certain pattern of conformity (control group) established by the ANP (National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels), to ensure the energy efficiency of CNG sold in Brazil. This work proposes the development of a methodology for automatic preparation of gas mixtures of methane standards, ethane and propane, in order to chromatographic determination of these gases levels in CNG, employing elaborate calibration models and validated by analysis of variance (ANOVA) and test recovery. The automatic system is of the dynamic type and is fully controlled by a program in order to prepare, as programmed by the user, binary mixtures of nitrogen / methane / nitrogen and nitrogen ethane / propane at levels (at fraction mol / mol) ranging in order to obtain good calibration models that consider the concentrations of these gases in the CNG. The evaluation methodology using ANOVA was quite satisfactory, the models built for the three gases methane, ethane and propane showed a high correlation (R2> 0.99) and significant in the regression, and showed no lack of fit and systematic variation at the residual plot. The performance parameters obtained from built models had lower detection and quantification limits 10-2 to 10-1, the analytical frequency was 4 samples per hour. A recovery study , involving three gas mixtures of certified composition and Natural Gas sample Vehicle (NGV) was also performed and the percentage values mean were 99.7 ± 3.1; 100.7 ± 4.4 and 98.0 ± 5.8 for methane, ethane and propane, respectively. The conclusion is based on the recovery values, as well as ANOVA, the proposed method was validated, with satisfactory precision and accuracy. / O gás natural veicular (GNV) é um derivado fóssil composto majoritariamente por hidrocarbonetos leves (metano, etano e propano), que tem grande importância energética para a sociedade moderna. Considerando a crescente demanda de GNV, se faz necessário, também, um efetivo controle da composição destes gases majoritários, que são os principais responsáveis pela eficiência energética deste combustível. A composição destes gases em GNV segue um determinado padrão de conformidade (faixa de controle) estabelecido pela ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis), de modo a garantir a eficiência energética do GNV comercializado no Brasil. Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma metodologia para preparação automática de misturas gasosas padrões de metano, etano e propano, visando à determinação cromatográfica dos teores destes gases em GNV, empregando modelos de calibração elaborados e validados por análise de variância (ANOVA) e teste de recuperação. O sistema automático é do tipo dinâmico e é totalmente controlado por um programa de modo a preparar, conforme programado pelo usuário, misturas binárias de nitrogênio/metano, de nitrogênio/etano e de nitrogênio/propano, com teores (em fração mol/mol) que variam de modo a se obter bons modelos de calibração que contemplem as concentrações desses gases no GNV. A avaliação da metodologia por meio da ANOVA foi bastante satisfatória, os modelos construídos para os três gases metano, etano e propano apresentaram uma alta correlação (R2 > 0,99) e significância na regressão, e não demonstraram falta de ajuste e variação sistemática no gráfico dos resíduos. Os parâmetros de desempenho obtidos a partir dos modelos construídos tiveram limites de detecção menores que 10-2 e de quantificação menores que 10-1, a frequência de amostragem foi 4 amostras por hora. Um estudo de recuperação, envolvendo três misturas gasosas de composição certificada e uma amostra de Gás Natural Veicular (GNV), foi também realizado e os valores médios percentuais obtidos foram de 99,7 ± 3,1; 100,7 ± 4,4 e 98,0 ± 5,8 para o metano, etano e propano, respectivamente. Conclui-se com base nos valores de recuperação, bem como na ANOVA, que o método proposto foi devidamente validado, apresentando uma satisfatória precisão e exatidão.