DESARROLLO Y OPTIMIZACIN DE PROCESOS DE SNTESIS I 1030

UBICACIN SEMESTRE

8o. TIPO DE ASIGNATURA TERICA NMERO DE HORAS/SEMANAS Teora 3 CRDITOS 6 INTRODUCCIN.

Este curso hace uso extensivo de los conocimientos adquiridos en los cursos anteriores de Qumica Orgnica. El curso se ha dividido en dos partes de un semestre de 48 hrs. cada una. En la primera parte se hace nfasis en las materias primas que produce el pas, las que seran punto de partida para el desarrollo de procesos sintticos. En la segunda parte se estudian otros productos y materias primas aromticas y heterocclicas bsicas, dando ejemplos de procesos para obtener productos industriales de mucho inters para el pas, del tipo de especialidades qumicas. Objetivos Generales de Aprendizaje Al finalizar el curso, los alumnos:

Conocern los procesos de sntesis orgnica usados en la industria qumica y aprendern a evaluar los diferentes parmetros que determinan si el proceso sinttico es o no es factible a nivel industrial.

UNIDAD 1.- MATERIAS PRIMAS PARA LA INDUSTRIA QUMICA DE MXICO ABUNDANCIA RELATIVA Y PRODUCCIN CRECIENTE. 6 h. Objetivos. Al finalizar esta unidad, los alumnos:

Entendern la naturaleza, caractersticas, ocurrencia y abundancia relativa en Mxico de las principales materias primas que se usan actualmente para obtener los diversos productos de la historia qumica. CONTENIDO. Para alcanzar el objetivo mencionado se har una presentacin de los principales minerales que son fuente de productos qumicos bsicos, tanto los metlicos como los no metlicos. Se describirn las principales caractersticas de los hidrocarburos, base en la petroqumica, y de otras materias primas de origen vegetal y animal que se usan en la industria qumica. UNIDAD 2.- LA INDUSTRIA PETROQUMICA BSICA Y LA SECUNDARIA, SITUACIN, PRODUCTOS Y PROBLEMAS DE INNOVACIN Y DE OPTIMIZACIN 6 h. Objetivos. Al finalizar esta unidad, los alumnos:

Tendrn una idea clara de la separacin que se hace en Mxico de los hidrocarburos y productos de la petroqumica bsica por una parte, y por otra, de los derivados de la petroqumica secundaria. Se tratar de que el estudiante se familiarice tambin con los principales problemas que se presentan en Mxico para la renovacin y el desarrollo tecnolgico de procesos y productos. CONTENIDO. Se explicar la legislacin petroqumica y el funcionamiento de la Comisin Petroqumica. Se describirn los productos de la Petroqumica bsica y los de la Petroqumica secundaria que han obtenido permiso de fabricacin. Se dar tambin una explicacin resumida de las formas y lugares en los que se desarrolla la tecnologa y la necesidad de invertir en esa actividad por parte de las empresas, as como los montos que se invierten en Mxico y en los Pases desarrollados.

UNIDAD 3.- SEMINARIO SOBRE FUENTES DE INFORMACIN BIBLIOGRFICA. 6 h. Objetivos. Al finalizar esta unidad, los alumnos:

Conocern los tipos de fuentes de informacin que existen en el mundo para el desarrollo de los procesos de sntesis. CONTENIDO. Se establecer un dilogo con los estudiantes tratando de establecer primero el tipo de fuentes de informacin que conocen y han manejado en los cursos de licenciatura que han llevado en la Facultad. Se les presentar tambin, con ejemplos, las diversas fuentes de informacin que son de mayor utilidad, para el desarrollo de procesos, incluyendo patentes, monografas, tesis, enciclopedias, bancos de informacin etc. UNIDAD 4.- ETILENO COMO MATERIA PRIMA EN LA INDUSTRIA, FACTIBILIDAD TCNICA Y ECONMICA EN LOS PROCESOS. 4h. Objetivos. Al finalizar esta unidad, los alumnos:

Manejarn la informacin sobre las aplicaciones industriales del etileno como materia prima para la fabricacin de una serie de compuestos orgnicos. CONTENIDO. Fuentes de obtencin del etileno. Su importancia en la industria petroqumica. Aplicaciones fundamentales. Reacciones de: deshidrogenacin, hidrogenacin, oxidacin, polimerizacin y oligomerizacin. Estudio tcnico-econmico de los procesos involucrados. UNIDAD 5.- PROPILENO, BUTILENO Y PRODUCTOS DE DERIVADOS DE INTERS INDUSTRIAL 6 h. Objetivos. Al finalizar esta unidad, los alumnos:

Conocern las materias primas ms importantes que se obtienen del petrleo.

Sern capaces de analizar el enorme rango de posibilidades sintticas que se derivan de la qumica de las corrientes de petrleo C3 y C4.

CONTENIDO. Fuentes de obtencin del propileno. Reacciones de polimerizacin y oligomerizacin. Reacciones de oxidacin. Productos derivados de inters industrial: cido acrlico, acrilonitrilo, acrilano de metilo, acetona. Productos obtenidos de la corriente C4. Butileno y butadieno. Reacciones de isomerizacin. Su aplicacin en hules sintticos. Reacciones de Diels-Alder. Reacciones de polimerizacin. UNIDAD 6.- BENCENO, TOLUENO Y XILENO COMO MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRICACIN Y PRODUCTOS DE INTERS PARA LAS INDUSTRIAS COLORANTES Y FARMACUTICA. 6 h. Objetivos. Al finalizar esta unidad, los alumnos:

Manejarn los procesos qumicos relacionados con los compuestos aromticos ms importantes obtenidos del benceno, tolueno y xilenos.

Sern capaces de reconocer los usos ms destacados de estas materias primas, as como de buscar sus propias rutas sintticas adaptadas de la industria qumica mexicana. CONTENIDO. El benceno como materia prima para la fabricacin de: estireno, fenol y cido adpico. Reacciones de: nitracin, sulfonacin, alquilacin de Friedel-Crafts. El tolueno como punto de partida para la fabricacin de cido saliclico y fenol. Reacciones de: alquilacin. cloracin, transalquilacin. Principales colorantes aromticos. Reacciones de oxidacin en los xilenos. UNIDAD 7.- METANO COMO FUENTE DE PRODUCTOS QUMICOS. 4 h. Objetivos. Al finalizar esta unidad, los alumnos:

Sern capaces de aprovechar tericamente el metano que se produce en grandes cantidades en el pas, para la obtencin de productos industriales de gran demanda. CONTENIDO. Fuentes de obtencin. Abundancia. Reaccin de cloracin y principales productos. Reaccin de oxidacin. Reaccin con amoniaco.

UNIDAD 8.- ESTRATEGIAS UTILIZADAS EN EL DESARROLLO DEL PROCESO Y CONSIDERACIONES PARA EL ESCALAMIENTO. 6 h. Objetivos. Al finalizar esta unidad, los alumnos:

Evaluarn las diferentes estrategias utilizadas en el buen funcionamiento del proceso industrial.

Vern claramente la diferencia en la evaluacin de un proceso a nivel laboratorio y un proceso industrial.

Sern capaces de manejar a los parmetros de evaluacin de cada nivel. CONTENIDO. Diferencia entre proceso a nivel laboratorio e industrial. Parmetros utilizados para evaluar cada nivel. Relacin de niveles. Etapas necesarias para el escalamiento, presiones econmicas y sociales en la industria qumica.

BIBLIOGRAFA HANLEY, GESSNER G,"The Condenssed Chemical Dictionary", Van Mostraed Reinhold Co, New York 1977 MAYER, L., "Mtodos de la industria qumica orgnica", Editorial Revert, 1972. WILCTCOFF, H.A. & REUBEN, R.G.,"Ind. Organic Chemistery in Perspective", Partes I y II.J. Wiley and sons, New York, 1980. REVISTA CHEMM TEC. REVISTA CHEMISTERY AND INDUSTRY. REVISTA JOURNAL OF CHEMICAL TECNOLOGY AND BIOTECHNOLOGY. METODOLOGA DE LA ENSEANZA. Presentacin de los temas usando acetatos, transparencias y pizarrn. Discusin con los alumnos de los artculos ms importantes de cada tema. EVALUACIN DEL CURSO. 3 exmenes parciales escritos y un recorte sobre un tema especfico. REQUISITOS PARA LLEVAR EL CURSO. Haber cursado las asignaturas de Qumica Orgnica de la carrera de Qumico.