Data-Driven Approach for Predicting Gasoline Yield in an FCC Unit Charged with Light and Heavy Feedstocks: A PCA-Guided Grouping for Enhanced Modeling Experience
Notice bibliographique
Résumé
This work introduces a feed-aware modeling framework that integrates ensemble anomaly detection, PCA-based segmentation integrated with feed chemistry, and Bayesian-optimized regression to improve the model performance of a Fluid Catalytic Cracking (FCC) unit using pilot-plant experimental data. Three regression models were trained using 5-fold cross-validation and optimized using Bayesian Optimization: Gaussian Process Regression (GPR), Boosted Trees (BT), and Robust Linear Regression (RLR). Modeling on the full unsegmented data set showed that conversion was a highly predictable target. Both GPR and BT achieved strong performance (mean R 2 values of approximately 0.72 to 0.73 after optimization), while RLR remained unstable due to its linear assumptions. For the gasoline yield, BT with optimization performed best (mean R 2 of approximately 0.67), while GPR and RLR with optimization showed limited predictive skill ( R 2 values of approximately 0.25 and −0.51, respectively). These results reflect the nonlinear and distributed nature of yield formation. PCA revealed a clear latent structure that aligned strongly with feedstock type, and K-means clustering confirmed this separation by distinguishing naphtha from VGO samples in a chemically meaningful way. Thus, the data set was segmented into feedstock groups, which yielded substantial improvements, especially for GPR. In the naphtha subset, GPR with optimization achieved mean R 2 values of 0.956 for conversion and 0.902 for gasoline yield, with very low associated error values. Performance also improved for VGO, although to a lesser extent, while RLR continued to underperform. Overall, segmentation based on PCA and clustering was essential for improving model reliability in FCC prediction tasks. Among all algorithms evaluated, GPR consistently delivered the highest accuracy and generalizability across feed types and targets, supporting its suitability for data-driven optimization of catalytic cracking performance.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».