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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/8214 |
| Date | 27 February 2015 |
| Creators | Barbosa, Mayara Ferreira |
| Contributors | Araújo, Mário César Ugulino de |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Química, UFPB, Brasil, Química |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 2303771813034662790, 600, 600, 600, 600, 5836755852549858582, 1571700325303117195, 3590462550136975366 |
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