Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
Dr. D. José Juan Macías Hernández
Tema 1. Conceptos básicos del diseño
Contenidos:
• Se hace una descripción de cómo se realizan los proyectos de diseño de plantas químicas (básicamente las tres etapas, conceptual, básica y detalle) además de los roles profesionales (ingenieros químicos, eléctricos, mecánicos, de tuberías, de seguridad, financieros, etc.) que participan en cada etapa. Se estiman 4 horas trabajo presencial y 6 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Proponer distintos procesos químicos y buscar información en la Web.
Tema 2. Diagramas de procesos químicos
Contenidos:
• Elaboración y manejo de distintos tipos de diagramas para Ingeniería Conceptual e Ingeniería Básica (diagramas de bloques, de flujo de proceso, P&ID, etc). Se estiman 8 horas trabajo presencial y 12 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Realizar distintas actividades con diagramas de proceso de distinto tipo. Por ejemplo, análisis de P&ID para elaborar diagramas de flujo y de bloques.
Tema 3 Localización y distribución de equipos en planta
Contenidos:
• Factores que afectan la localización de una planta química.
• Métodos de elección de localización
• Factores de la distribución en planta de los equipos e instalaciones.
• Se estiman 12 horas trabajo presencial y 18 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Ejercicios de aplicación de métodos de localización
• Ejercicios de distribución de equipos en planta
Tema 4. Estimación de los costes del capital
Contenidos:
• Índice de coste de plantas químicas, CPI
• Estimación de coste de capital (inversión). Método de Guthrie, factores de Williams, método de Wilson y método de la unidad funcional.
• Introducción a herramientas de cálculo de coste preliminar de inversión y producción, CAPCOST
• La incertidumbre en la estimación de costes. Método de Montecarlo.
• Se estiman 4 horas trabajo presencial y 6 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Ejercicios manuales de cálculo de inversión en equipos
• Ejercicio con CAPCOST y efecto de simulación Montecarlo.
Tema 5. Estimación de los costes de la producción
Contenidos:
• Apartados en el cálculo de coste de producción
• Coste de las materias primas y productos. Transporte. INCOTERMS
• Costes de los servicios de electricidad, vapor, fuel, etc.
• Costes de mano de obra, distribución de equipos de trabajo y organigramas en la empresa.
• Se estiman 8 horas trabajo presencial y 11 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Ejercicios manuales de coste de producción utilizando diferentes fuentes y métodos
Tema 6. Análisis y evaluación económica de procesos químicos
Contenidos:
• El valor temporal de dinero. Tasa de interés.
• Evaluación de alternativas de inversión en equipos
• Flujos de caja, CashFlow, Payout, ROI, VAN, Marginalidad, TIR
• Se estiman 8 horas trabajo presencial y 12 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Ejercicios de cálculo de diferentes parámetros financieros, selección de alternativas de proyecto.
Tema 7. Análisis y Síntesis de Procesos. Nivel 1
Contenidos:
• Introducción al Diseño Conceptual. Análisis y Síntesis de Procesos.
• Diagramas de bloques típicos, entrada-salida, recirculación, separación e integración energética
• Jerarquía de decisiones, sistema basado en reglas
• Información básica para el diseño
• Nivel 1. Continuo-Discontinuo Se estiman 3 horas trabajo presencial y 4,5 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Búsqueda de información básica para el proceso de diseño conceptual
• Problemas de elección de sistemas continuos o discontinuos
Tema 8. Síntesis de Procesos. Nivel 2. Entrada - Salida
Contenidos:
• El ejemplo de la Hidro alquilación del Tolueno. Nivel 2, Sistema de Entrada Salida
• Alternativas de diseño. Reglas para tener en cuenta
• Determinación del número de corrientes de proceso (código de destino)
• Variables de diseño
• Balance de Materia basado en las decisiones
• Cálculo del potencial económico de nivel 2.
• Se estiman 3 horas trabajo presencial y 4,5 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Realizar los balances de la HDA del Tolueno para diferentes alternativas
• Cálculo del potencial económico
• Realización de diferentes casos (etilenglicol, acetona, etc.)
Tema 9. Síntesis de Procesos. Nivel 3. Recirculación
Contenidos:
• Sistemas de reacción y recirculación. Reglas de diseño. Anhídrido Acético
• Determinación de tipo y número de corrientes de recirculación
• Variables de diseño
• Balance de Materia basado en las decisiones
• Cálculo del potencial económico de nivel 3.
• Se estiman 4 horas trabajo presencial y 6 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Realizar los balances de la HDA del Tolueno para diferentes alternativas en recirculación
• Cálculo del potencial económico para el HDA
• Realización de diferentes casos
Tema 10. Síntesis de Procesos. Nivel 4. Separación
Contenidos:
• Elección del Sistema de separación requerido.
• El Sistema de separación de líquido. Reglas. Secuencia de separación.
• El Sistema de recuperación de gases. Reglas.
• Variables de diseño
• Balance de Materia basado en las decisiones
• Cálculo del potencial económico de nivel 4.
• Se estiman 3 horas trabajo presencial y 4,5 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Realizar los balances de la HDA del Tolueno para diferentes alternativas de separación
• Cálculo del potencial económico para el HDA
• Realización de diferentes casos
Tema 11. Síntesis de Procesos. Nivel 5. Conceptos de Integración Energética básica
Contenidos:
• La eficiencia energética y su necesidad.
• La técnica del pinzamiento. Introducción
Actividades:
• Identificación de corrientes calientes y frías
• Se estiman 1 horas trabajo presencial y 1,5 horas de trabajo autónomo.
Tema 1. Conceptos básicos del diseño
Contenidos:
• Se hace una descripción de cómo se realizan los proyectos de diseño de plantas químicas (básicamente las tres etapas, conceptual, básica y detalle) además de los roles profesionales (ingenieros químicos, eléctricos, mecánicos, de tuberías, de seguridad, financieros, etc.) que participan en cada etapa. Se estiman 4 horas trabajo presencial y 6 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Proponer distintos procesos químicos y buscar información en la Web.
Tema 2. Diagramas de procesos químicos
Contenidos:
• Elaboración y manejo de distintos tipos de diagramas para Ingeniería Conceptual e Ingeniería Básica (diagramas de bloques, de flujo de proceso, P&ID, etc). Se estiman 8 horas trabajo presencial y 12 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Realizar distintas actividades con diagramas de proceso de distinto tipo. Por ejemplo, análisis de P&ID para elaborar diagramas de flujo y de bloques.
Tema 3 Localización y distribución de equipos en planta
Contenidos:
• Factores que afectan la localización de una planta química.
• Métodos de elección de localización
• Factores de la distribución en planta de los equipos e instalaciones.
• Se estiman 12 horas trabajo presencial y 18 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Ejercicios de aplicación de métodos de localización
• Ejercicios de distribución de equipos en planta
Tema 4. Estimación de los costes del capital
Contenidos:
• Índice de coste de plantas químicas, CPI
• Estimación de coste de capital (inversión). Método de Guthrie, factores de Williams, método de Wilson y método de la unidad funcional.
• Introducción a herramientas de cálculo de coste preliminar de inversión y producción, CAPCOST
• La incertidumbre en la estimación de costes. Método de Montecarlo.
• Se estiman 4 horas trabajo presencial y 6 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Ejercicios manuales de cálculo de inversión en equipos
• Ejercicio con CAPCOST y efecto de simulación Montecarlo.
Tema 5. Estimación de los costes de la producción
Contenidos:
• Apartados en el cálculo de coste de producción
• Coste de las materias primas y productos. Transporte. INCOTERMS
• Costes de los servicios de electricidad, vapor, fuel, etc.
• Costes de mano de obra, distribución de equipos de trabajo y organigramas en la empresa.
• Se estiman 8 horas trabajo presencial y 11 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Ejercicios manuales de coste de producción utilizando diferentes fuentes y métodos
Tema 6. Análisis y evaluación económica de procesos químicos
Contenidos:
• El valor temporal de dinero. Tasa de interés.
• Evaluación de alternativas de inversión en equipos
• Flujos de caja, CashFlow, Payout, ROI, VAN, Marginalidad, TIR
• Se estiman 8 horas trabajo presencial y 12 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Ejercicios de cálculo de diferentes parámetros financieros, selección de alternativas de proyecto.
Tema 7. Análisis y Síntesis de Procesos. Nivel 1
Contenidos:
• Introducción al Diseño Conceptual. Análisis y Síntesis de Procesos.
• Diagramas de bloques típicos, entrada-salida, recirculación, separación e integración energética
• Jerarquía de decisiones, sistema basado en reglas
• Información básica para el diseño
• Nivel 1. Continuo-Discontinuo Se estiman 3 horas trabajo presencial y 4,5 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Búsqueda de información básica para el proceso de diseño conceptual
• Problemas de elección de sistemas continuos o discontinuos
Tema 8. Síntesis de Procesos. Nivel 2. Entrada - Salida
Contenidos:
• El ejemplo de la Hidro alquilación del Tolueno. Nivel 2, Sistema de Entrada Salida
• Alternativas de diseño. Reglas para tener en cuenta
• Determinación del número de corrientes de proceso (código de destino)
• Variables de diseño
• Balance de Materia basado en las decisiones
• Cálculo del potencial económico de nivel 2.
• Se estiman 3 horas trabajo presencial y 4,5 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Realizar los balances de la HDA del Tolueno para diferentes alternativas
• Cálculo del potencial económico
• Realización de diferentes casos (etilenglicol, acetona, etc.)
Tema 9. Síntesis de Procesos. Nivel 3. Recirculación
Contenidos:
• Sistemas de reacción y recirculación. Reglas de diseño. Anhídrido Acético
• Determinación de tipo y número de corrientes de recirculación
• Variables de diseño
• Balance de Materia basado en las decisiones
• Cálculo del potencial económico de nivel 3.
• Se estiman 4 horas trabajo presencial y 6 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Realizar los balances de la HDA del Tolueno para diferentes alternativas en recirculación
• Cálculo del potencial económico para el HDA
• Realización de diferentes casos
Tema 10. Síntesis de Procesos. Nivel 4. Separación
Contenidos:
• Elección del Sistema de separación requerido.
• El Sistema de separación de líquido. Reglas. Secuencia de separación.
• El Sistema de recuperación de gases. Reglas.
• Variables de diseño
• Balance de Materia basado en las decisiones
• Cálculo del potencial económico de nivel 4.
• Se estiman 3 horas trabajo presencial y 4,5 horas de trabajo autónomo.
Actividades:
• Realizar los balances de la HDA del Tolueno para diferentes alternativas de separación
• Cálculo del potencial económico para el HDA
• Realización de diferentes casos
Tema 11. Síntesis de Procesos. Nivel 5. Conceptos de Integración Energética básica
Contenidos:
• La eficiencia energética y su necesidad.
• La técnica del pinzamiento. Introducción
Actividades:
• Identificación de corrientes calientes y frías
• Se estiman 1 horas trabajo presencial y 1,5 horas de trabajo autónomo.
Actividades a desarrollar en otro idioma
- Resolución de ejercicio escrito (problemas de cálculo) en inglés. Al alumno se le asigna un ejercicio práctico de evaluación económica en ingles que deberá entregar en los plazos que se especifiquen.
- Exposición oral en inglés. Al alumno se le asignará un tema específico de la materia que deberá exponer inglés (máximo 10 min).
- Búsqueda de información en inglés. El alumno deberá buscar información en bases de datos generales o específicos de casos concretos que se le asignarán y deberán realizar un resumen por escrito de las mismas.
- Se usarán vídeos explicativos en inglés (5-15 min) sobre temas específicos desarrollados en clase y se debatirá su contenido en el aula.
- Exposición oral en inglés. Al alumno se le asignará un tema específico de la materia que deberá exponer inglés (máximo 10 min).
- Búsqueda de información en inglés. El alumno deberá buscar información en bases de datos generales o específicos de casos concretos que se le asignarán y deberán realizar un resumen por escrito de las mismas.
- Se usarán vídeos explicativos en inglés (5-15 min) sobre temas específicos desarrollados en clase y se debatirá su contenido en el aula.