Guía docente de la asignatura

OPERACIÓN DE PLANTAS QUIMICAS

Titulación: GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA INDUSTRIAL

Curso 2011/12

Guía Docente

1. Datos de la asignatura

Nombre OPERACIÓN DE PLANTAS QUÍMICAS

Materia OPERACIÓN DE PLANTAS QUÍMICAS

Módulo Materias Optativas Especificas

Código 509109011

Titulación/es GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA INDUSTRIAL

Plan de estudios Decreto nº 269/2009 de 31 de Julio, de la CARM

Centro ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

Tipo Optativa

Periodo lectivo Segundo cuatrimestre Curso 4

Idioma Castellano y ocasionalmente inglés

ECTS 3 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 90

Horario clases teoría (por determinar) Aula (por determinar)

Horario clases prácticas (por determinar) Lugar Aula informática

2. Datos del profesorado

Profesor responsable CARLOS GODÍNEZ SEOANE

Departamento INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL

Área de conocimiento INGENIERÍA QUÍMICA

Ubicación del despacho Departamento, segunda planta del Antiguo Hospital de Marina

Teléfono 968 326408 Fax 968 326561

Correo electrónico carlos.godinez@upct.es

URL / WEB http://moodle.upct.es

Horario de atención / Tutorías (por determinar)

Ubicación durante las tutorías Despacho del profesor

3. Descripción de la asignatura

3.1. Presentación

La asignatura Operación de Plantas Químicas (OdPQ) tiene por objetivo proporciona las bases para planificar y coordinar las tareas relacionadas con la ejecución de la construcción, comisionado, puesta en marcha, operación normal y parada de plantas químicas. En ese sentido la asignatura comprende las facetas de la profesión correspondiente a Ingeniero de Proyecto e Ingeniero de Producción

3.2. Ubicación en el plan de estudios

La asignatura se ubica en el segundo cuatrimestre del cuarto curso de la titulación dado que es una asignatura optativa de carácter especifico. Se apoya en los conceptos establecidos en ésta junto con los establecidos en las asignaturas de PROYECTOS DE INGENIERIA (4º curso) e INGENIERIA DE PROCESOS Y PRODUCTO (4º curso)

3.3. Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional

La asignatura comienza con dos temas introductorios – el primero relacionado con la interpretación de información y el segundo con el análisis de riesgos en los procesos químicos –, que son básicos para el resto de la asignatura. El resto de la asignatura es un recorrido por las diversas fases en la evolución de un proyecto químico desde el momento en que se inicia la construcción hasta la operación normal del mismo pasando por las etapas de comisionado y puesta en marcha de la instalación. El temario está orientado a la operación de plantas de proceso continuo por lo que en el último tema se llevan a cabo las consideraciones particulares de los temas anteriores en relación con procesos por cargas o tipo “batch”. Debido a que en muchos análisis realizados en esta asignatura se llevan a cabo profesionalmente con el apoyo de software comercial, esta asignatura incluye de forma transversal y a lo largo de la mayor parte de sus temas sesiones prácticas con diversas herramientas de software comercial para desarrollar estas habilidades. El enfoque de la titulación esta fundamentalmente orientado a la capacitación del alumno en el diseño de procesos químicos. Desafortunadamente, no se desarrollan nuevos procesos ni se construyen nuevas plantas químicas todos los días por lo que, con frecuencia, el trabajo de muchos Ingenieros Químicos esta mas relacionado con la ingeniería de la operación de instalaciones químicas ya construidas. En este contexto la Operación de Plantas Químicas emerge como una asignatura indispensable para el desarrollo practico de la profesión.

3.4. Relación con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones

Es recomendable que el alumno haya cursado las asignaturas PROYECTOS DE INGENIERIA (4º curso) e INGENIERIA DE PROCESOS Y PRODUCTO (4º curso).

3.5. Medidas especiales previstas

No se contemplan medidas especiales

4. Competencias

4.1. Competencias específicas de la asignatura (según el plan de estudios)

Al finalizar la asignatura, los alumnos deben ser capaces de planificar y coordinar la inspección, comisionado y puesta en marcha de plantas químicas, así como resolver problemas relacionados con la operación y optimización de las mismas

4.2. Competencias genéricas / transversales (según el plan de estudios)

COMPETENCIAS INSTRUMENTALES T1.1 Capacidad de análisis y de síntesis T1.2 Capacidad de organización y planificación T1.3 Comunicación oral y escrita en lengua propia T1.7 Resolución de problemas T1.8 Toma de decisiones COMETENCIAS PERSONALES T2.1 Capacidad crítica y de autocritica T2.2 Trabajo en equipo T2.3 Habilidades en las relaciones interpersonal T2.8 Compromiso ético COMPETENCIAS SISTEMICAS T3.1 Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica T3.2 Capacidad de aprender T3.3 Adaptación a nuevas situaciones T3.4 Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) T3.5 Liderazgo T3.9 Preocupación por la calidad

4.3. Objetivos generales / competencias específicas del título (según el plan de estudios)

COMPETENCIAS ESPECIFICAS PROFESIONALES E2.4 Capacidad de dirección de las actividades objeto de los proyectos de ingeniería descritos en la competencia E2.1, así como de organización y planificación en el ámbito de la empresa, y otras instituciones y organizaciones

4.4. Resultados esperados del aprendizaje

1. Interpretar diagramas ingenieriles de detalle para la planificación de la construcción,

comisionado y puesta en marcha de un proceso químico 2. Analizar los riesgos existentes en el proceso con el fin de operar una planta química de

forma segura 3. Planificar las tareas para llevar a cabo la construcción, comisionado y puesta en marcha

de una planta química de forma segura 4. Diseñar procedimientos de operación estandarizados para el comisionado, puesta en

marcha, operación y parada de equipos y unidades 5. Diagnosticar de forma sistemática potenciales problemas y tomar las acciones

correctoras necesarias para prevenir la interrupción de la operación de un proceso químico

6. Optimizar la operación de un proceso químico que se encuentra en operación 7. Comunicar efectivamente con las funciones auxiliares como operaciones,

mantenimiento, laboratorio y dirección

5. Contenidos

5.1. Contenidos (según el plan de estudios)

Fundamentos de la operación de procesos químicos. El diagrama de tuberías e instrumentos (P&IDs). Operaciones habituales. Preparación de procedimientos de operación. Planificación de paradas por mantenimiento. Métodos de diagnóstico y resolución de problemas. Análisis de fallos en los principales equipos de proceso. Factores interpersonales: el trabajo en equipo. Optimización empírica de procesos químicos

5.2. Programa de teoría

UD1. Trabajo en equipo. Habilidades de comunicación. Ética y profesionalidad UD2. Información básica para la operación de instalaciones químicas UD3. Análisis de riesgos en procesos químicos UD4. Construcción, comisionado y puesta en marcha de instalaciones químicas UD5. Resolución de problemas de operación (“troubleshooting”) UD6. Procesos por cargas (“batch”). Particularidades de operación

5.3. Programa de prácticas

P1. Estimación de las consecuencias de un accidente mediante software comercial (ALOHA) P2. Planificación de una puesta en marcha mediante software comercial (GANTT) P3. Preparación de un procedimiento para el comisionado y puesta en marcha de una unidad P3. Análisis de una DoE y un EVOP mediante software comercial (MINITAB) P4. Practica de “troubleshooting” en planta piloto o en unidad comercial (esto último dependiendo de la disponibilidad. Si no se puede hacer se sustituye por un análisis de caso) P5. Planificación de la producción en una planta que opera por cargas

5.4. Programa resumido en inglés (opcional)

Lesson 1. Teamwork and communication skills. Ethics and professionalism Lesson 2. Basic information for chemical plant operation Lesson 3. Process risk analysis Lesson 4. Construction, commissioning and startup of chemical plants Lesson 5. Process troubleshooting and debottlenecking Lesson 6. Batch processes. Special operating characteristics

5.5. Objetivos de aprendizaje detallados por Unidades Didácticas (opcional)

UD1. Trabajo en equipo. Habilidades de comunicación. Ética y profesionalidad 8. Ser capaz de integrarse y trabajar efectivamente en un equipo

9. Ser capaz de comunicarse efectivamente con otras funciones auxiliares de planta 10. Desarrollar una actitud ética y responsable ante el ejercicio de la profesión UD2. Información básica para la operación de instalaciones químicas 11. Describir un proceso químico a partir de los diversos diagramas ingenieriles y la

información complementaria que lo componen 12. Ser capaz de extraer la información más importante de los equipos de proceso a partir

de las hojas de especificaciones de los mismos UD3. Análisis de riesgos en procesos químicos 13. Identificar los riesgos existentes en un proceso químico 14. Cuantificar los riesgos de los accidentes potenciales de un proceso químico 15. Elaborar estrategias de mitigación y reducción del riesgo en procesos químicos 16. Redactar estudios de seguridad de acuerdo con la legislación vigente UD4. Construcción, comisionado y puesta en marcha de instalaciones químicas 17. Planificar las tareas para llevar a cabo la construcción, comisionado y puesta en marcha

de una planta química de forma segura 18. Diseñar procedimientos de operación estandarizados para el comisionado, puesta en

marcha, operación normal y parada de equipos y unidades UD5. Resolución de problemas de operación (“troubleshooting”) 19. Diagnosticar de forma sistemática posibles problemas de operación 20. Tomar acciones correctoras necesarias para prevenir la interrupción de la operación de

un proceso químico 21. Controlar la evolución de las acciones correctoras tomadas 22. Optimizar la operación de un proceso químico que se encuentra en operación UD6. Procesos por cargas (“batch”). Particularidades de operación Planificar eficazmente la programación de una planta que opera por cargas

6. Metodología docente

6.1. Actividades formativas Actividad Descripción de la actividad Trabajo del estudiante ECTS

Clases de teoría

Clase expositiva de teoría con técnicas de aprendizaje cooperativo de corta duración para entender la motivación del tema y mantener la atención. Resolución de dudas planteadas por los estudiantes

Presencial: Asistencia a clase y toma de notas

0.4

No presencial: Lectura previa de los materiales proporcionados específicamente por el profesor y estudio individual de la materia

0.2

Sesiones practicas en la clase

Resolución de problemas-tipo poniendo énfasis en el planteamiento y métodos de resolución no en el resultado. Se plantearán problemas similares para que los alumnos los resuelvan de forma individual

Presencial: Asistencia a clase y toma de notas sobre los procedimientos de resolución de problemas-tipo. Resolución de problemas por parte del alumno en clase mientras el profesor presencia y les corrige sus errores

0.5

No presencial: Estudio y repaso de los problemas-tipo resueltos en clase. Resolución de problemas propuestos por el profesor

0.3

Sesiones prácticas en el aula informática

Las sesiones prácticas en el aula informática harán uso de software comercial y permiten ampliar la capacidad del alumno para aplicar métodos numéricos en el diseño de operaciones de separación

Presencial: Manejo de software comercial bajo las indicaciones directas del profesor

0.3

No presencial: Manejo de software comercial de forma autónoma por el alumno

0.3

Actividades de trabajo cooperativo

Se propondrá el estudio de casos a resolver mediante trabajo en grupo

Presencial: No presencial: Resolución de problemas reales mas complejos que requieren el uso de software comercial

0.7

Tutorías

Las tutorías serán en grupos con objeto de proporcionar al alumno un apoyo en la resolución de los problemas y trabajos propuestos y conocer su nivel de interés y motivación por la asignatura

Presencial: Planteamiento de dudas en horario de tutorías

0.2 No presencial: Planteamiento de dudas por correo electrónico en plazos preestablecidos

2.9

7. Evaluación

7.1. Técnicas de evaluación

Instrumentos Realización /

criterios Ponderación

Competencias genéricas

(4.2)evaluadas

Resultados (4.4) evaluados

Practicas

Trabajos realizados en clase y evaluados mediante matriz de rubricas

40% de la calificación global de

la asignatura

T1.1 T1.2 T1.7 T1.8 T3.1 T3.2

1, 3, 4, 5, 7

Trabajos

Trabajos relacionados que requieren el uso del ordenador y evaluados mediante matriz de rubricas y en algunos casos mediante presentación oral

60% de la calificación global de

la asignatura

T1.1 T1.2 T1.3 T1.7 T1.8

T3.1 T3.3 T3.4 T3.5 T3.9

2, 3, 5, 6, 7

7.2. Mecanismos de control y seguimiento

El seguimiento del aprendizaje se realizará mediante las siguientes actividades:

Cuestiones planteadas de manera informal en clase Supervisión durante las sesiones de prácticas en el aula informática Tutorías individuales

7.3. Resultados esperados / actividades formativas / evaluación de los resultados (opcional)

Resultados esperados del aprendizaje (4.4)

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1. Interpretar diagramas ingenieriles de detalle para la planificación de la construcción, comisionado y puesta en marcha de un proceso químico

X X X X

2. Analizar los riesgos existentes en el proceso con el fin de operar una planta química de forma segura X X X X X X

3. Planificar las tareas para llevar a cabo la construcción, comisionado y puesta en marcha de una planta química de forma segura

X X X X X

4. Diseñar procedimientos de operación estandarizados para el comisionado, puesta en marcha, operación y parada de equipos y unidades

X X X X

5. Diagnosticar de forma sistemática potenciales problemas y tomar las acciones correctoras necesarias para prevenir la interrupción de la operación de un proceso químico

X X X X X X

6. Optimizar la operación de un proceso químico que se encuentra en operación X X X X X

7. Comunicar efectivamente con las funciones auxiliares como operaciones, mantenimiento, laboratorio y dirección X X X X X

8. Distribución de la carga de trabajo del alumno

ACTIVIDADES PRESENCIALES

ACTIVIDADES NO PRESENCIALES

Semana Temas o

actividades C

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SUM

A D

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ESEN

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TOTAL HORAS ENTREGABLES

1 Intro. UD1 3 3 1 1 4

2 UD1 3 3 0 3

3 UD2 2 1 3 1 1 2 5

4 UD2 2 1 3 2 1 3 6

5 0 7 7 7 Trabajo 1

6 UD3 2 1 3 1 1 2 5

7 UD3 3 3 3 3 6

8 UD3 3 3 3 3 6

9 2 2 7 7 9 Trabajo 2

10 UD4 2 1 3 1 1 2 5

11 UD4 1 2 3 1 2 3 6

12 UD5 2 2 1 1 3

13 UD5 3 3 3 3 6

14 UD6 2 1 3 1 1 2 5

15 3 2 5 7 7 12 Trabajo 3

Periodo de examenes 0 0 0

TOTAL HORAS 13 16 9 4 42 6 10 9 21 46 88

9. Recursos y bibliografía

9.1. Bibliografía básica

Godinez, C. Notas de clase

9.2. Bibliografía complementaria

Woods, D.W. Successful troubleshooting for process engineers. Ed. Wiley-VCH (2006) Storch de Gracia, J.M. y Garcia Martin, T. Seguridad industrial de plantas químicas y energéticas. Ed. Diaz de Santos SA. (2008) Turton, R. Analysis, synthesis and design of Chemical Processes. Ed Prentice Hall (2009)

9.3. Recursos en red y otros recursos

http://moodle.upct.es