LEON COHEN MESONERO
No se necesitan
Esta asignatura se apoya en los conocimientos adquiridos por los alumnos en asignaturas previas como Principios de los Procesos Químicos, Operaciones Básicas, Ingeniería de la Reacción Química; y aporta nuevos conocimientos de métodos de cálculo que proporcionan al alumno las habilidades para realizar balances de materia y de energía en circuitos y procesos químicos para mezclas multicomponentes en presencia o no de incondensables e inmiscibles. Además el alumno adquiere las habilidades para realizar simulaciones de circuitos y procesos químicos.
Se recomienda haber cursado las asignaturas citadas en el apartado contexto.
Capacidad para reconcoer, definir y resolver problemas mediante la aplicación de los conocimientos adquiridos. Capacidad para evalaur e interretar la información recibida. Habilidad para acceder a las fuentes bibliográficas. Acentuar el espíritu crítico.
Cognitivas(Saber):
Conocer las bases que rigen los métodos de cálculo para resolver circuitos químicos. Conocer los fundamentos de la simulación de procesos químicos.
Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):
Saber resolver circuitos químicos aplicando los métodos de cálculo pertinentes. Saber utilizar con fluidez y con oportunidad cualquier paquete de software de simulación.
Actitudinales:
Capacidad de diseño, desarrollo y evalaución de los problemas que se peude encontar en la industria.
Objeto de la asignatura dentro de la titulación: Familiarizarse y manejar las herramientas de cálculo básicas de la Ingeniería de Procesos que permitan al alumno resolver equipos y circuitos reales tanto a mano como con el simulador. Objetivos propios de la asignatura: 1.- Al final del curso el alumno ha de saber caracterizar los cortes del petróleo y los hidrocarburos a través del manejo de los bancos de datos y tablas de propiedades físicas y químicas. 2.- Familiarizarse y manejar las herramientas de cálculo básicas de la Ingeniería de Procesos que permitan al alumno resolver equipos y circuitos reales tanto a mano como con el simulador.
Breve descripción del contenido (BOE):La ingeniería de procesos: generalidades. Caracterización de hidrocarburos y cortes del petróleo. Bases y métodos de cálculo para el diseño y la simulación de Operaciones Unitarias con mezclas multicomponentes. Circulación en doble fase: diseño de proceso y simulación de equipos y circuitos reales. Programa de la asignatura (incluir número de horas que se asignan a cada tema):PROGRAMA DE LA ASIGNATURA BLOQUE 0. INTRODUCCIÓN BLOQUE 2. CARACTERIZACIÓN DE HIDROCARBUROS Y CORTES DEL PETRÓLEO BLOQUE 3. EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR EN MEZCLAS MULTICOMPONENTES BLOQUE 4. CIRCULACIÓN EN DOBLE FASE BLOQUE 5. SIMULACIÓN BLOQUE 0. INTRODUCCIÓN Tema I. Naturaleza y función del Diseño de Procesos Químicos 1. Introducción 2. El Ingeniero de Procesos 3. Principales etapas en el diseño de un proceso químico 4. Ubicación de la planta 5. Diseño y Simulación de procesos Apéndice: El Proceso PACOL Número de horas : 2 BLOQUE 1. CARACTERIZACIÓN DE HIDROCARBUROS Y CORTES DEL PETRÓLEO Tema II. Propiedades físicas y químicas 1. Propiedades físicas 2. Propiedades químicas Número de horas : 2 Tema III. Curvas de destilación ASTM, TBP y EFV 1. Destilaciones ASTM y TBP 2. Correlaciones ASTM-TBP y ASTM-EFV 3. Puntos de ebullición medios: Cortes del petróleo Número de horas : 2 Tema IV. Propiedades críticas1. Estado crítico de las mezclas y envolvente de las dos fases2. Principio o teorema de los estados correspondientes3. Factor de compresibilidad Número de horas : 2 Tema V. Correlaciones y problemas resueltos1. Correlaciones2. Problemas resueltos Número de horas : 6 BLOQUE 2. EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR EN MEZCLAS MULTICOMPONENTES Tema VI. Ecuaciones de equilibrio 1. Establecimiento de las ecuaciones de equilibrio 2. Estudio de las ecuaciones de equilibrio 3. Diagrama de flujo para ordenador 4. Coeficientes de equilibrio Apéndice 1. Presión de convergencia Apéndice 2. Equilibrio líquido-vapor para una mezcla de hidrocarburos en presencia de un inmiscible Número de horas : 6 Tema VII. Métodos de cálculo de equilibrios 1. Cálculo del punto de burbuja 2. Cálculo del punto de rocío 3. Cálculo del porcentaje vaporizado y cantidades de fase dadas la presión y la temperatura 4. Cálculo de la temperatura de equilibrio y determinación de las cantidades y composición de las fases, dados el porcentaje vaporizado y la presión 5. Cálculo de la temperatura de equilibrio y de las composiciones de las fases, dados el porcentaje vaporizado y la presión, en presencia de un incondensable 6. Cálculo del porcentaje vaporizado y de las cantidades y composición de las fases dadas la presión y la temperatura en presencia de un incondensable Número de horas : 8 Tema VIII. Flash Curvas1. Método de Edmister y Okamoto2. Método de Maxwell3. Caracterización de las fases líquido y vapor, método de Edmister. Número de horas : 3 BLOQUE 3. CIRCULACIÓN EN DOBLE FASE Tema IX. Estudio y resolución de circuitos1. Cálculo de la temperatura de mezcla de dos corrientes 2. Curvas de condensación en circuito de cabeza de torre de destilación3. Flash adiabático a través de una válvula de control4. Flash en circuito con reciclo5. Circuito de cabeza de dos torres de destilación Número de horas : 6 Tema X. Cálculo de pérdidas de carga para flujo en doble fase1. Parámetros de Baker y tipos de flujo2. Pérdida de carga unitaria3. Flujo disperso4. Otros tipos de flujo Número de horas : 4 BLOQUE 4. SIMULACIÓN Tema XI. Fundamentos de la Simulación de Procesos Químicos1. Estructura de un Simulador de Procesos2. Diagrama de flujo de una unidad de procesos3.Modelo de simulación de una unidad de procesos Número de horas : 2 Tema XII. Introducción al Simulador Aspen Plus Número de horas : 6 Tema XIII . Selección de Modelos Termodinámicos Número de horas : 2 Tema XIV. Selección de Modelos de Operaciones Unitarias 1. Mixers and Splitters.2. Separators.3. Heat Exchangers4. Columns5. Reactors6. Pressure Changers7. Manipulators Número de horas : 2 Tema XV. Determinación de propiedades en el Simulador Aspen Plus1. Propiedades en general2. Caraterización de hidrocarburos y cortes del petróleo Número de horas : 6 Tema XVI. Cálculos de Equilibrios líquido-vapor con el Simulador Aspen Plus1. Aplicación del Modelo Flash al cálculo del equilibrio líquido vapor2. Resolución de problemas3. Curvas de equilibrio : PT-Enveloppe Número de horas : 8 Tema XVII. Resolución de Circuitos con el Simulador Aspen Plus1. Simulación de la Unidad de PACOL sin reciclo2. Simulación de la Unidad de PACOL con reciclo3. Problemas propuestos Número de horas : 8
Los temas se desarrollarán en exposiciones orales donde el profesor enfatizará los conceptos básicos de la Ingeniería de Procesos para que el alumno pueda proceder con rapidez a la resolución de los numerosos problemas. Con objeto de que el alumno aprenda a formular los problemas, el profesor propondrá siempre un ejemplo que él mismo resolverá haciendo previamente un planteamiento claro y conciso de los por qué y los para qué
Nº de Horas (indicar total): 162
Criterios de evaluación: 1.- Se considerará como un factor primordial la asistencia y realización de los ejercicios propuestos durante las clases prácticas cuya nota máxima será un 15% de la nota final. 2.- Para validar el trabajo realizado durante el cuatrimestre el profesor propondrá un trabajo diferente por cada pareja de alumnos que podrá ser defendido por escrito o expuesto de forma oral, cuya nota máxima representará un 5% de la nota final. 3.- Al final del curso se realizarán dos pruebas presenciales: una de Diseño que representará el 45% de la nota final y otra de Simulación a la que le corresponderá un 35% de la nota final. Nota:La nota mínima en cada una de las dos pruebas presenciales para poder para poder hacer media no será nunca inferior a 3 sobre 10. El número de faltas máximo permisible para los asistentes será siempre inferior al 25% del total de asistencias durante el curso académico. Sistema de evaluación: Asistencia a clase y trabajo: 20% de la nota final. Pruebas presenciales : 80% de la nota final. Nota final: Media ponderada de ambas notas.
Bibliografía recomendada al alumno: 1.- León Cohen : Diseño y Simulación de Procesos Químicos.2ºedición ampliada y modificada.Editor León Cohen 2003. 2.- M.A. Ramos Carpio : Refino de petróleo, gas natural y petroquímica. Fundación Fomento Innovación Industrial. 1997. 3.- P. Wuithier : El petróleo, refino y tratamiento químico. Ediciones Cepsa 1971. 4.- API technical data book. Global Engineering Documents, 15 Inverness Way East, Englewood, Colorado, 80150, USA. 5.- Engineering Data Book . Ninth Edition 1972. Edited by Gas processors suppliers association 6.- Manual del simulador Aspen Plus
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