در این کار، کاربرد همزمان طراحی آزمایش (doe) و شبکه های عصبی مصنوعی (ann) در مطالعه سینتیکی فرآیند ارتقاء کیفیت یک نوع نفت زیستی در حضور کاتالیست pt/al2o3 در بازه دمایی 300 تا 400 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات سرعت پیشنهادی پس از انجام آزمایش و آنالیز محصولات و همچنین مطابقت دادن آن با تحقیقات پیشین، با فرض تبعیت کردن از قانون توان ها بدست آمده اند و دارای 18 پارامتر مجهول (6 انرژی فعال سازی، 6 مرتبه واکنش و 6 ثابت اولیه سرعت) می باشند که از طریق آنالیز رگرسیون غیر خطی محاسبه شده اند. به دلیل پیچیده بودن ماهیت سیستم، برای مدل کردن رفتار سیستم از شبکه عصبی به عنوان یک ابزار موثر و دقیق استفاده شده است. روش های متدولوژی سطح پاسخ (rsm) و ann بر اساس نقاط بدست آمده از طراحی آزمایش، بکار گرفته شده اند و سپس از این ساختار برای بدست آوردن داده های بیشتر استفاده شده است. داده های به دست آمده از این ساختار برای برازش کردن معادلات سرعت واکنش های فرآیند ارتقاء کیفیت نفت زیستی مورد استفاده قرار گرفته است. مقایسه نتایج مدل سینتیکی با داده های آزمایشگاهی نشان می دهد که این مدل توانایی خوبی در برازش کردن داده های آزمایشگاهی داشته است.