Periodo académico 2019-2S

(009002) DISEÑO DE PLANTAS QUÍMICAS

Datos generales

Grupos

Tabla información sobre los grupos de la asignatura
Actividad Grupo Periodos Horarios Aula Profesor/Tutor
SALAS ESPECIALIZADAS CÓMPUTO (1) - SALAS ESPECIALIZADAS CÓMPUTO - GRUPO 1 - BOGOTÁ 01/08/2019 - 21/11/2019 JUEVES 07:00 - 09:00 AULA COLABORATIVA COMPUTO - PB - 05 - M26 CAMILO ANTONIO MONROY PEÑA
(2) - SALAS ESPECIALIZADAS CÓMPUTO - GRUPO 2 - BOGOTÁ 29/07/2019 - 18/11/2019 LUNES 18:00 - 20:00 AULA COLABORATIVA COMPUTO - PB - 05 - M26 CAMILO ANTONIO MONROY PEÑA

Contenidos

PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

Presentación

En su ejercicio profesional, el ingeniero químico podrá abordar el desarrollo de diseños en la planta de procesos debido a necesidades de ampliación de la capacidad instalada, mejoras en la calidad de los productos elaborados o la elaboración de un nuevo producto entre muchas otras causas. Por lo tanto, el diseño de plantas permite aplicar los
fundamentos adquiridos a los Ingenieros Químicos en la etapa final de su formación profesional. Proporciona las competencias necesarias para la formulación del diseño de plantas considerando los aspectos más relevantes tales como diseño y selección de equipos, estimación de costos, ubicación de la planta así como, seguridad en plantas de
procesos y los aspectos relacionados con la tubería e instrumentación en planta.

Objetivo de Aprendizaje

Mediante el compromiso con su formación, participación activa, actitud reflexiva y retroalimentación del docente, del monitor y de sus compañeros, al finalizar el curso usted estará en capacidad de:

• Conocer, manejar y aplicar los elementos propios del diseño de plantas usando las herramientas, técnicas y métodos del diseño de plantas, a través del diseño de un proceso de transformación para un caso particular.

Contenidos Temáticos

Temas:


(Generalidades y alineación de conceptos)
Conceptos de hidráulica, equilibrio L-V, perfil de presión, conversión de unidades, ciclo de vida de un proyecto industrial. Pape del Ingeniero Químico dentro de un proyecto – Ingeniero Químico como Ingeniero de proceso.


(Localización y distribución de la planta)
Ubicación de la planta. Distribución de la planta. Tablas de seguridad pasivas para distribución de plantas. Diagramas de distribución (plot plan).


(Diagramas en Ingeniería)
Importancia de los diagramas en ingeniería. Diagramas de tubería e instrumentación (P&ID’s). Creación de diagramas en ingeniería.


(Selección de materiales)
Tipos de materiales y aplicaciones (desde cast iron hasta aceros de alta aleación). Nociones de integridad. Velocidad de corrosión – cómo calcularla. Fenómenos de Corrosión. Corrosión localizada, generalizada, sour corrosión, sweet corrosión. Cómo proteger contra la corrosión desde la fase de diseño. Excepciones a tener en cuenta en la selección de materiales en función de la naturaleza del fluido.

(1er Examen Parcial y 1era Entrega)

(Equipos de planta)
Selección de equipamiento. Especificación y diseño. Criterios de diseño y selección de equipos. Equipos para transporte de fluidos (válvulas, bombas, compresores, ventiladores). Cálculo de caudal y caídas de presión.


(Equipos de planta)
Equipos de manejo de solidos (silos, transporte de sólidos, bandas, elevadores de cangilones, etc.).


(Equipos de planta)
Equipos de transferencia de calor (Selección de equipos de Transferencia de calor, tipos de intercambiadores de calor, condensadores, rehervidores, evaporadores, refrigeración).


(Equipos de planta)


Equipos de reacción y separación. (Tipos de reactores, reactores heterogéneos y catalíticos, biorreactores. Trenes de separación, destilación, absorción, extractores).

(2o Examen Parcial y 2ª entrga)

(Estrategias avanzadas de control)
Selección de estrategias de control para plantas de proceso. Aplicaciones en la industria de los procesos.


(Seguridad de procesos)
Conceptos generales de seguridad de procesos, seguridad industrial y salud en el trabajo. Seguridad de procesos como parte integral del diseño. Casos de estudio (Bhopal y Deep Water
Horizon). Seguridad activa (válvulas de alivio, respiración y sellos). Análisis en seguridad por técnicas de HAZOP. Servicios Industriales. Calderas y Vapor de agua. Aguas industriales. Aire de instrumentos.


(Servicios industriales)
Servicios Industriales. Calderas y Vapor de agua. Aguas industriales. Aire de instrumentos.


(Evaluación económica y estimación de costos)
Estimación de costos de capital. Método de estimación de costos en el tiempo utilizando índices de costos. Método de estimación de costos por cambios en la dimensión. Método de estimación de costo por instalación de equipos. Estimación de costos de manufactura. Evaluación de costos
mediante hojas de cálculo.


(Exámenes y sustentaciones)
Examen y sustentación de proyectos finales.

Evaluación Formativa

La evaluación en el semestre se divide en tres cortes o momentos, primer y segundo corte con un valor del 33,3 %; tercer corte con un valor del 33.34%. La calificación de cada uno de los momentos:
PRIEMER CORTE.
Actividades varias  25%
Entrega de avance de proyecto (PFDs con line sizing) 50%
Evaluación Parcial  25%
SEGUNDO CORTE.
Actividades varias  25%
Entrega de avance de proyecto ( 2° corte P&IDs Rev.A) 50%
Evaluación Parcial  25%
TERCER CORTE.
Actividades varias  25%
Entrega de avance de proyecto (3er corte entrega escrita Final Rev. 0 del Listados de queipos y los P&IDs) 25%
Suetntacion del proyecto final- se puede invitar a un o unos jurados externos; todo depende de la disponibilidad.  50%( la evaluación pude ser individual o grupal). Si se pregunta a un solo integrante, éste responde por todo el grupo. Cada estudiante tendrá una calificación diferente de la sustentación, dependiendo del nivel de preparación de la misma).

Bibliografía Básica Obligatoria

Algunos de los libros sugeridos para el curso son:

• LIEBERMAN, NORMAN & ELIZABETH. A Working Guide to Process Equipment. 4 th edition. McGraw-Hill.

•LIEBERMAN, NORMAN. Troubleshooting Process Operations. Pennwell 4 th Edition.
• LIEBERMAN, NORMAN. Process Engineering for a Small Planet. John Wiley. 1 st Edition.
• KISTER, HENRY. Distillation Design. 1992.
• KISTER, HENRY. Distillation Operation. 1990.
• KISTER, HENRY. Distillation Troubleshooting. 2005.
•KLETZ, T. What Went Wrong?, Fifth Edition: Case Histories of Process Plant  Disasters and How They Could Have Been Avoided (Butterworth- Heinemann/IChemE). 5th Ed.
•CAMPBELL J., Gas Conditioning and Processing, Campell Petroleum, USA, 2002
• ERTL G., KNÖZINGER H., WEITKAMP J. (EDS), Handbook of Heterogeneous Catalysis, VCH Publishing, Germany, 1997
• TOWLER G., Sinnott R., Chemical Engineering Design: Principles, Practice and Economics of Plant and Process Design, 2 nd Edition, Elsevier.
•Stanley M. Walas. Chemical Process Equipment, selection and design. Butterworth Heinemann Series in Chemical Engineering. 1990.
•Seider W., Seader J., Lewin D., Product and Process Design Principles: Synthesis, Analysis, and Evaluation. Segunda edición, John Wiley and Sons, 2003
•Turton, R., Baillie R., Whiting W., Shaeiwitz J., Analisys, synthesis, and design of Chemical Processes, segunda edición, Prentice Hall, 2002.
• Fernández Faccini H., Ejecución de proyectos de ingeniería. Universidad Nacional. Empresa Colombiana de Petróleos. 1983.
•Peters and Timerhaus. Plant design and economic for chemical engineering. McGraw Hill Co.1994.
• Couper J., W. Roy Penney (Editor), James R. Fair (Editor), Stan Walas (Editor), Chemical Process Equipment: Selection and Design, segunda edición,
• Towler G., Sinnott R., Chemical Engineering Design: Principles, Practice and
Economics of Plant and Process Design, Elsevier, 2008.
•KLETZ, T. Process Plants: A Handbook for Inherently Safer Design, Second Edition.
• KLETZ, T. Still Going Wrong!: Case Histories of Process Plant Disasters and How They Could Have Been Avoided Hardcover use pre formatted date that complies with legal requirement from media matrix – October 24, 2003. 1st Ed.
• CCPS - Center for Chemical Process Safety. Guidelines for Engineering Design for Process Safety. April 10, 2012. 2nd Ed.
• CCPS - Center for Chemical Process Safety. Layer of Protection Analysis: Simplified Process Risk Assessment– October 15, 2001.
• Chemical Process Safety: Fundamentals with Applications (3rd Edition) (Prentice Hall International Series in the Physical and Chemical Engineering Sciences)- May 30, 2011. 3rd Ed.
• SAM MANNAN, MARY KAY O'CONNOR. Lees' loss prevention in the process industries. Hazard identification, assessment and control. Elsevier, 2004
• ROBIN TAIT, SUE COX. Safety, reliability and risk management. An integrated approach. Elsevier, 1998
•CCPS - Center for chemical process safety. Guidelines for chemical process quantitative risk analysis. Center for chemical process safety, 2000
• CCPS - Center for chemical process safety. Guidelines for the management of change for process. Wiley/aiche, 2008
• CCPS - Center for chemical process safety. Plant guidelines for technical management of chemical process safety. Center for chemical process safety/aiche, 2003
• CCPS - Center for chemical process safety. Guidelines for safe storage and handling of reactive materials. Wiley/aiche, 2004
• COX, S., (1998) “safety, reliability and risk management”, 2nd ed. Butterworth heinemann.
• LEES, F. (1996) “loss prevention in process industries”. 2nd ed.,elsevier.
• SIMANZHENKOV V., IDEM R., Crude Oil Chemistry, Marcel Dekker Inc., USA, 2003
• MATAR S., HATCH L.F, Chemistry of Petrochemical Processes, Gulf Publ. Co., USA, 2000
• ABDEL AAL H.K., AGGOUR M., FAHIM M.A., Petroleum and Gas Field Processing, Marcel Dekker Inc., USA, 2003
• MEYERS R.A. (ED.), Handbook of Petroleum Refining Processes, McGraw-Hill, USA, 2004
• GARY J.H., HANDWERK G.E, Petroleum Refining Technology and Economics, Marcel Dekker Inc., USA, 2001
• MAGEE J.M., DOLBEAR G., Petroleum Catalysis in Nontechnical Language, PennWell Publ. Co., USA, 1998
• KIDNAY A.J., PARRISH W.R., Fundamentals of Natural Gas Processing, Taylor and Francis, USA, 2006
• GPSA, Gas Engineering Data Book, GPSA, USA, 2014
• KOHL A., NIELSEN R., Gas Purification, Gulf Publ. Co, USA, 1997
• SMITH R.V., Practical Gas Natural Engineering, PennWell Publ. Co., USA, 1990
• Seider W., Seader J., Lewin D., Product and Process Design Principles: Synthesis, Analysis, and Evaluation. Segunda edición, John Wiley and Sons, 2003.
• Turton, R., Baillie R., Whiting W., Shaeiwitz J., Analisys, synthesis, and design of Chemical Processes, segunda edición, Prentice Hall, 2002.
• Fernández Faccini H., Ejecución de proyectos de ingeniería. Universidad Nacional. Empresa Colombiana de Petróleos. 1983.
• Peters and Timerhaus. Plant design and economic for chemical engineering. McGraw Hill Co.1994.
• Couper J., PhD, W. Roy Penney (Editor), PhD, James R. Fair (Editor), Stan Walas (Editor), Chemical Process Equipment: Selection and Design, segunda edición, Sitios en Internet y otras fuentes:
http://ccs.org.co
http://www.aiche.org/ccps
https://www.osha.gov
http://www.csb.gov
www.iea.org
www.api.gov
www.bp.com
www.uop.com
www.axens.net
www.ecopetrol.com.co
Loss Prevention Bulletin
Journal of Loss Prevention in the Process Industries
Process Safety Progress
Journal of Hazardous Materials
Fire Safety Journal
Journal of Safety Research



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