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PROYECTOS INDICE PARTE I (TEORIA)

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  1. PROYECTOSINDICEPARTE I (TEORIA) 1. INTRODUCCION 1.1 DEFINICION DE PROYECTO 1.2 ETAPAS DE UN PROYECTO 1.2.1 Identificación de las etapas 1.2.2 Disciplinas / conocimientos necesarios 1.2.3 Participantes del proyecto 1.2.4 Documentos de un proyecto 1.2.5 Planificación de un proyecto 2. DEFINICION Y ALCANCE DEL PROYECTO 2.1 BASES DE DISEÑO PRELIMINARES 2.2 SELECCIÓN DEL PROCESO 2.3 EMPLAZAMIENTO DE LA PLANTA 2.4 EVALUACION ECONOMICA 2.5 CONSIDERACIONES ESTRATEGICAS 3. INGENIERIA DE PROCESO 3.1 ESPECIFICACIONES DE PROCESO 3.1.1 Bases de diseño de proceso 3.1.2 Datos básicos de ingeniería 3.1.3 Diagramas de proceso y descripción 3.1.4 Condiciones de operación 3.1.5 Balances de materia y calor 3.2 ESPECIFICACIONES DE INGENIERIA BASICA 3.2.1 Recipientes, torres y reactores 3.2.2 Cambiadores de calor 3.2.3 Hornos 3.2.4 Bombas 3.2.5 Compresores 3.2.6 Instrumentación y control 3.2.7 Tuberías 3.2.8 Elementos de seguridad 3.2.9 Materiales de construcción C:\ CLASES UNIVERSIDAD E ISE \Asignatura Proyectos (FRF).ppt

  2. PARTE I (TEORIA) (Cont.) 3.3 DIAGRAMAS MECANICOS DE PROCESO 3.4 OTRAS ESPECIFICACIONES 3.4.1 Catalizadores y productos químicos 3.4.2 Efluentes 3.4.3 Consumo de servicios auxiliares 3.5 INTERCONEXION Y ALMACENAMIENTO 3.6 GUIA DE OPERACIÓN 4. INGENIERIA DE DETALLE Y CONSTRUCCION 4.1 INGENIERIA DE DETALLE 4.1.1 Actividades 4.1.2 Documentación técnica 4.1.3 Requisitos legales 4.1.4 Contratación de la ingeniería de detalle 4.2 CONSTRUCCION 4.3 ALTERNATIVA "LLAVE EN MANO" 4.4 PLANIFICACION Y CONTROL DEL PROYECTO 4.4.1 Principios de la gestión de proyectos 4.4.2 Programación y control mediante grafos 4.4.3 Planificación y control de un proyecto industrial 5. PUESTA EN MARCHA Y OPERACIÓN 5.1 ENTRENAMIENTO 5.2 PRECOMISIONADO 5.3 COMISIONADO 5.4 PUESTA EN MARCHA 5.5 PRUEBA DE GARANTIA

  3. PARTE I (TEORIA) (Cont.) 6. SEGURIDAD 6.1 DEFINICION DEL PROYECTO 6.2 INGENIERIA DE PROCESO 6.3 INGENIERIA DE DETALLE 6.4 CONSTRUCCION 6.5 PUESTA EN MARCHA Y OPERACIÓN 6.6 DOCUMENTACION 6.6.1 Estudio de seguridad e higiene en el trabajo 6.6.2 Análisis de riesgos 6.6.3 Estudio de seguridad (Hazop) 7. MEDIO AMBIENTE 7.1 CONTAMINACION DEL AIRE 7.2 CONTAMINACION DE LAS AGUAS 7.3 RESIDUOS SÓLIDOS 7.4 ESTUDIOS DE EVALUACION DE IMPACTO AMBIENTAL PARTE II (CASO PRACTICO) (DESARROLLO DE UN PROYECTO)

  4. Bibliografía 1) PERRY, R.H. y CHILTON C.H. Manual de Ingeniería Química, vols I y II Mc. Graw-Hill, 5ª edición (1982) 2) COSTA E. y OTROS Ingeniería Química: 1. Conceptos Generales 2. Fenómenos de transporte 3. Flujo de Fluidos 4. Transmisión de Calor 5. Transferencia de Materia Alhambra (varios años) 3) MC CABE W.L. y SMITH J.C. Operaciones Básicas de Ingeniería Química Reverté (1975) 4) COULSON J.M. y RICHARDSON J.F. Ingeniería Quimica: I. General II. Operaciones Básicas Reverté 3ª edición (1979, 1988) 5) REID R.C., PRAUSNITZ J.M. y POLING B.C. The Properties of Gases and Liquids Mc. Graw-Hill, 4ª edición (1987) 6) LUDWIG E.E. Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants (3 vols) Gulf Pub. (1991, 1989, 1984) 7) KERN D.Q. Procesos de Transferencia de Calor CECSA (1984)

  5. Bibliografía (Cont.) • 8) RASE H.F. • Diseño de tuberías para Plantas de Proceso • Blume (1973) • 9) LEVENSPIEL O. • Ingeniería de las Reacciones Químicas • Reverté (1974) • 10) SMITH • Control Automático de Procesos: Teoría y Práctica • Limusa (1991) • 11) RASE H.F. y BORROW M.H. • Ingeniería de Proyectos para Plantas de Proceso • CECSA (1984) • 12) VIAN A. • El Pronóstico Económico en Química Industrial • Alhambra 3ª edición (1975)

  6. DISTRIBUCION DEL TRABAJO POR GRUPOS • CONTENIDO DEL CASO PRÁCTICO DEL PROYECTO • Libro de Ingeniería de Proceso (IP) • Documento de Evaluación Económica del Proyecto • Documento de Evaluación de Impacto Ambiental IP: Especs. Proceso: Balances M&E IP: Intenconexión y Almacenamiento Coordinación General Libro G1 G2 IP: Especs. Proceso (Excepto Balances) IP: Recipientes, Torres, Reactores G3 G4 IP: Bombas y Compresores Eval. Económica (Inversión) IP: Instrumentación y Control IP: Otras especificaciones Eval. Económica (Ventas/Costes/Rentabilidad) G5 G6 IP: Elementos Seguridad: Válvulas Seguridad, Alarmas y Enclavam. IP: Cambiadores y Hornos IP: Diagramas P&I’s IP: Tuberías Documento Impacto Ambiental

  7. 1. INTRODUCCION 1.1 DEFINICION DE PROYECTO 1.2 ETAPAS DE UN PROYECTO 1.2.1 IDENTIFICACION DE LAS ETAPAS • Definición y Alcance • Ingeniería de Proceso • Ingeniería de Detalle • Construcción • Puesta en Marcha y Operación 1.2.2 DISCIPLINAS / CONOCIMIENTOS 1.2.3 PARTICIPANTES 1.2.4 DOCUMENTOS 1.2.5 PLANIFICACION DEL PROYECTO

  8. 2. DEFINICION Y ALCANCE DEL PROYECTO 2.1 BASES DE DISEÑO PRELIMINARES. DOCUMENTO DE ALCANCE O INGENIERIA CONCEPTUAL 2.1.1 BALANCES GLOBALES DE PRODUCCION 2.1.2 DEFINICION DE LAS PLANTAS DE PROCESO 2.1.3 DEFINICION DE LOS SERVICIOS AUXILIARES 2.1.4 DEFINICION DE LOS "OFF-SITES" 2.2 SELECCIÓN DEL PROCESO 2.2.1 DESARROLLO PROPIO 2.2.2 ADQUISICION DE TECNOLOGIA 2.3 EMPLAZAMIENTO DE LA PLANTA 2.3.1 MATERIAS PRIMAS Y PRODUCTOS 2.3.2 MEDIOS DE TRANSPORTE 2.3.3 SERVICIOS AUXILIARES 2.3.4 CLIMATOLOGIA 2.3.5 MANO DE OBRA 2.3.6 RESIDUOS Y CONTAMINACION 2.3.7 CONDICIONES SOCIO-POLITICAS

  9. 2.4 EVALUACION ECONOMICA EL CONCEPTO DE RENTABILIDAD r = V - CP * 100 • VENTAS • COSTES • Costes de fabricación o explotación • Directos • Materias primas • Costes operativos • Mano de obra directa • Indirectos • Mantenimiento • Laboratorio • Mano de obra indirecta • Amortización • Alquileres • Seguros • Gastos generales • Promoción y ventas • Investigación y Servicios técnicos • CAPITAL • Inmovilizado • Circulante

  10. VALOR CRONOLOGICO DEL DINERO HORIZONTE TEMPORAL • Vida física • Vida comercial • Vida tecnológica VALOR RESIDUAL DE LA INVERSION

  11. MOVIMIENTO DE FONDOS GENERADO POR UN PROYECTO DE INVERSION Año 10 8 7 6 9 5 4 0 1 2 3 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Capital inmovilizado Capital circulante Fondos Invertidos (FI) Ingresos por ventas Costes Margen Bruto Amortización Beneficio antes de impuestos (BAI) Impuestos Beneficio después impuestos (BDI) Amortización (+) Fondos gen. por operaciones (FGO) MOVIMIENTO DE FONDOS (FGO-FI) (Cash Flow operativo) X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

  12. F F F = = = 1 2 n F ; F ; F ; .... ; F 0 1 c 2 c nc 2 n 1 k ( 1 k ) ( 1 k ) + + + n F i å VAN = i ) ( k + 1 = 1 i REPRESENTACION GRAFICA DE LOS MOVIMIENTOS DE FONDOS Fn F3 0 1 2 3 4 5 6 n F0 F1 F2 VALOR ACTUAL NETO (VAN)

  13. n Fn = Fo (1+r) n-3 (1+r) + ... + Fn F 3 F F 1 2 + + Fo 2 r 1 ( 1 r ) + + F F - n 3 n 1 2 F 1 r Fn ( Fo ) ( r ) + + + 1 = + + + ( ) ... 3 r ( r ) 2 1 1 + + F Fn F F 3 = + + 1 2 .... Fo + + + 3 n 2 ( 1 r ) ( r ) r r ) 1 1 1 + + + ( F F F F - - - + + + 1 2 3 n ; Fo 0 = .... 2 3 n 1 r ( r ) ( r ) ( r ) + 1 1 1 + + + TASA INTERNA DE RENTABILIDAD (TIR) Ejemplo más sencillo Fn 0 1 2 n F0 Proyecto real Fn F3 0 1 2 n 3 F0 F1 F2 VAN = 0

  14. BANDA DE OPCIONES ESTRATEGICAS OTROS ANALISIS ECONOMICOS • Liquidez • Riesgo Riesgo Nivel mínimo de rentabilidad Nivel máximo admitido de riesgo Rentabilidad Proyectos aceptables económicamente 2.5 CONSIDERACIONES ESTRATEGICAS

  15. ESTIMACION DE LA INVERSION POR EL METODO DE LOS PORCENTAJES • EQUIPO = E • MATERIALES = M M = (0,6-0,7)E • Obra civil y edificios • Obra metalúrgica (tuberías y estructuras) • Instrumentación • Electricidad • Aislamiento • Pintura • INGENIERIA DE DETALLE • Proyectos grandes • Proyectos pequeños • INGENIERIA DE PROCESO, LICENCIAS, CATALIZADORES (específico) • CONSTRUCCION : 50 - 70 % (E+M) • SUPERVISION CONSTRUCCION : 10 % (E+M) • TOTAL ISBL (Inside Battery Limits) • SERVICIOS AUXILIARES : 4% ISBL • INTERCONEXIONES Y OFF-SITES : 8% ISBL • ALMACENAMIENTO • GASTOS DE PUESTA EN MARCHA : 3 - 4 % ISBL • CONTINGENCIAS : 5 - 15 % del Total : 15 - 20 % (E+M) : 40 - 50 % (E+M) : 28 % : 45 % : 10 % : 10 % : 5 % : 2 %

  16. 3. INGENIERIA DE PROCESO • ESPECIFICACIONES DE PROCESO • ESPECIFICACIONES DE INGENIERIA BASICA • PLANOS • OTRAS ESPECIFICACIONES • INTERCONEXION Y ALMACENAMIENTO • GUIA DE OPERACION 3.1.1 BASES DE DISEÑO DE PROCESO • CASOS DE DISEÑO • CARGAS A PLANTA • PRODUCTOS DE PLANTA • CONDICIONES EN LIMITE DE BATERIA (L.B.) • CRITERIOS DE DISEÑO • Factor de operación • Turndown o carga mínima • Criterios de sobrediseño • Conversión en reacciones químicas • Grado de recuperación • Capacidad de almacenamiento 3.1.2 DATOS BASICOS DE INGENIERIA • DATOS SERVICIOS AUXILIARES • DATOS DISEÑO DE EQUIPOS • DATOS GEOGRAFICOS Y CLIMATICOS • SISTEMA DE UNIDADES 3.1 ESPECIFICACIONES DE PROCESO

  17. SISTEMA DE UNIDADES TEMPERATURA PRESION VACIO PESO VOLUMEN LIQUIDOS VOLUMEN GASES CAUDAL LIQUIDOS CAUDAL GASES CAUDAL CORRIENTE CALOR PODER CALORIFICO/ELECTRICO COEFICIENTE TRANSFERENCIA CALOR VISCOSIDAD TAMAÑO EQUIPO Y LONGITUD TUBERIA DIAMETRO TUBERIA TAMAÑO PLANO IMPLANTACION TAMAÑO DE SALIDAS DE RECIPIENTES DENSIDAD ºC Kg/cm2 g mm Hg Kg m3 m3 (a P,T ó 0ºC y 1 atm.) m3/h (a 15ºC) m3/h (a P,T ó 0ºC y 1 atm) Kg/h Kcal Kcal/h, Kw Kcal/m2*ºC*h cS mm Pulgadas mm Pulgadas Kg/m3

  18. 3.1.3 DIAGRAMA DE PROCESO Y DESCRIPCION • CORRIENTES DE PROCESO (LINEAS) • EQUIPOS PRINCIPALES • CONTROLES PRINCIPALES • INFORMACION NUMERICA • Número de corriente • Presión, temperatura y caudal • Calor intercambiado • 3.1.4 CONDICIONES DE OPERACION • REACTORES • EQUIPOS SEPARACION FISICA CRITICOS • 3.1.5 BALANCES DE MATERIA Y CALOR • Nº Y DESCRIPCION CORRIENTE • CAUDALES • CONDICIONES OPERACIÓN (P,T) • PROPIEDADES FISICAS • PROPIEDADES TERMICAS • VARIACIONES ENTALPICAS • COMPOSICION • IMPUREZAS, COMPONENTES TOXICOS O CORROSIVOS

  19. 3. INGENIERIA DE PROCESO 3.2 ESPECIFICACIONES DE INGENIERIA BASICA 3.2.1 RECIPIENTES, TORRES Y REACTORES 3.2.1.1 RECIPIENTES • DE ALMACENAMIENTO LIQUIDOS CON Pv BAJA LIQUIDOS CON Pv ALTA GASES LICUADOS • DE PROCESO REGULADORES/PULMONADORES SEPARADORES 3.2.1.2 TORRES • OPERACIONES BASICAS (DESTILACION) • Nº PLATOS TEORICOS Y ALTURA DE LA TORRE • DIAMETRO 3.2.1.3 REACTORES • TIPOS DE REACTOR • REACTOR DE LECHO FIJO VOLUMEN (VELOCIDAD ESPACIAL) RELACION L/D DETALLES CONSTRUCTIVOS

  20. 3. INGENIERIA DE PROCESO 3.2 ESPECIFICACIONES DE INGENIERIA BASICA 3.2.2 CAMBIADORES DE CALOR 3.2.2.1 FUNDAMENTOS DE DISEÑO • RESISTENCIAS A LA TRASMISION DE CALOR • FORMULAS DE CALCULO • COEFICIENTES DE TRANSMISION DE CALOR 3.2.2.2 DISEÑO DE CAMBIADORES • DISEÑO EN INGENIERIA DE PROCESO 3.2.2.3 AERORREFRIGERANTES

  21. COEFICIENTE h APROXIMADO:INTERVALOS EN KCAL/HR M2 ºC 1) SIN CAMBIO DE FASE AGUA GASES DISOLVENTES ORGANICOS HIDROCARBUROS 2) PRODUCTOS CONDENSADO VAPOR DE AGUA DISOLVENTES ORGANICOS HIDROCARBUROS LIGEROS HIDROCARBUROS PESADOS 3) PRODUCTOS EVAPORANDO AGUA DISOLVENTES ORGANICOS HIDROCARBUROS LIGEROS HIDROCARBUROS PESADOS 4) COEFICIENTES DE ENSUCIAMIENTO FLUIDOS LIMPIOS FLUIDOS SUCIOS AGUA REFRIGERACION VAPOR AGUA • 1400 - 10000 • 10 - 240 • 300 - 2400 • 50 - 600 • 4900 - 15000 • 700 - 2400 • 950 - 1950 • 100 - 250 • 3900 - 9800 • 500 - 1500 • 750 - 1450 • 50 - 250 • 0,0001 – 0,0002 • 0,0004 – 0,002 • 0,0002 – 0,0004 • 0,0001 – 0,0002

  22. 3. INGENIERIA DE PROCESO 3.2 ESPECIFICACIONES DE INGENIERIA BASICA 3.2.3 HORNOS

  23. 3. INGENIERIA DE PROCESO 3.2 ESPECIFICACIONES DE INGENIERIA BASICA 3.2.4 BOMBAS 3.2.4.1 TIPOS DE BOMBAS • CENTRIFUGAS • DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO • SELECCIÓN 3.2.4.2 FUNDAMENTOS DEL CALCULO DE BOMBAS CENTRIFUGAS • CURVAS CARACTERISTICAS • POTENCIA • ALTURA NETA POSITIVA DE ASPIRACION (NPSH) 3.2.4.3 FUNDAMENTOS DEL CALCULO DE BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO 3.2.4.4 CONTROL DE CAUDAL DE BOMBAS • CENTRIFUGAS • DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO 3.2.4.5 CALCULO Y ESPECIFICACION DE BOMBAS

  24. 3. INGENIERIA DE PROCESO 3.2 ESPECIFICACIONES DE INGENIERIA BASICA 3.2.5 COMPRESORES 3.2.5.1 TIPOS DE COMPRESORES • CENTRIFUGOS • ALTERNATIVOS 3.2.5.2 FUNDAMENTOS DEL CALCULO • ECUACIONES BASICAS: CALCULO DE POTENCIA • CURVAS CARACTERISTICAS DE COMPRESORES CENTRIFUGOS 3.2.5.3 CALCULO Y ESPECIFICACION DE COMPRESORES

  25. 3. INGENIERIA DE PROCESO 3.2 ESPECIFICACIONES DE INGENIERIA BASICA 3.2.6 INSTRUMENTACION Y CONTROL 3.2.6.1 INSTRUMENTACION • INSTRUMENTOS • CAUDAL • Placas de orificio, Boquillas y Venturímetros • Rotámetros • De turbina o paletas • Térmicos • Ultrasónicos • TEMPERATURA • Termopares • Termómetros de resistencia • Termómetros de líquido • Pirómetros ópticos o de radiación • PRESION • Manómetros de columna de líquido • Manómetros Bourdon • Manómetros de diafragma • Manómetros de deformación • NIVEL • Nivel visual • Nivel de flotador • Por presión diferencial (dp-cell) • Radioactivos • OTROS (composición, propiedades físicas) • EXTENSION DE LA INSTRUMENTACION 3.2.6.2 CONTROL • LAZO DE CONTROL • REPRESENTACION EN PLANOS • DESCRIPCION DE LAZOS DE CONTROL TIPICOS • VALVULAS DE CONTROL: ESPECIFICACION

  26. LC FC CAUDAL DE CARGA A LA UNIDAD

  27. TC TC TC FC INTERCAMBIADORES DE CALOR Entre corrientes de proceso Calentamiento con vapor VAPOR COND. CONTROL SIMPLE VAPOR COND. CONTROL EN CASCADA

  28. LC FC NIVEL DE RECIPIENTES LC CONTROL SIMPLE CONTROL EN CASCADA

  29. FC LC TC LC COLUMNAS DE DESTILACION Aporte de calor (rehervidor) y nivel de fondo VAPOR CON SENSIBILIDAD Qreb vs. CALIDAD VAPOR SIN SENSIBILIDAD Qreb vs. CALIDAD

  30. LC PC LC PC FC FC CW FC CONDENSACION PARCIAL COLUMNAS DE DESTILACION (Cont.) Control de Presión y Reflujo Cabeza CW FC CONDENSACION TOTAL