Este libro presenta un enfoque didáctico, sin descuidar la realidad del proyecto en la práctica, y sirve de guía a los profesionales como libro de consulta y a estudiantes que cursan la materia de Proyectos, con este u otro nombre equivalente, en el Grado en Ingeniería Química.
ENVÍO GRATIS POR AGENCIA con entrega en 2-4 días en España para pagos previos (salvo Baleares, Canarias, Ceuta y Melilla). DESCUENTOS del 10% a partir de la compra de 3 ó 4 libros y del 15% si compra 5 libros o más. CONSULTE ENVÍOS A OTROS PAÍSES.
La realización de un proyecto químico-industrial es producto del trabajo coordinado de especialistas en distintos campos de la ingeniería química y otras disciplinas tecnológicas concomitantes, además de expertos en los aspectos financieros, legales y administrativos, que determinan su viabilidad.
Desde la identificación y el análisis de la necesidad u oportunidad desencadenantes de un proyecto hasta la explotación del resultado de este, su ejecución comprende una serie de etapas, que transcurren de manera secuencial dentro de una relación interactiva. Del diseño básico, donde el uso de simuladores de proceso representa en la actualidad una herramienta de alta eficacia, y la ingeniería de detalle hasta la construcción y puesta en marcha de la instalación, el proyecto va adquiriendo forma a través de una continua evaluación económica, con la correspondiente planificación financiera y el cumplimiento de los requisitos normativos, legales y administrativos.
La seguridad y el análisis riguroso de las implicaciones ambientales constituyen aspectos esenciales, de obligado cumplimiento, para que un proyecto resulte factible y sostenible.
Es un libro práctico, técnico, profesional y para la formación superior.
LOS AUTORES:
Juan J. Rodríguez Jiménez es catedrático de Ingeniería Química y profesor emérito en la Universidad Autónoma de Madrid.
Víctor R. Ferro Fernández es profesor titular de Ingeniería Química en la Universidad Autónoma de Madrid.
Sara Mateo Fernández es profesora ayudante doctora en la Universidad Complutense de Madrid.
Pablo Navarro Tejedor es profesor ayudante doctor en la Universidad Autónoma de Madrid.
José D. Suárez Reyes es licenciado en Ingeniería Química Superior por la Universidad Complutense de Madrid.
ÍNDICE COMPLETO DEL LIBRO:
1. EL PROYECTO DE INSTALACIONES QUÍMICAS.
1.1. Definición de proyecto.......................................................................................................... 16
1.2. Tipos de proyectos ................................................................................................................. 17
1.3. Identificación de oportunidades y análisis de alternativas .............................................. 18
1.4. El proceso químico industrial .............................................................................................. 21
1.5. La planta química .................................................................................................................. 22
1.6. La sostenibilidad en el proyecto de ingeniería química .................................................... 23
1.7. La digitalización en el proyecto de ingeniería química ..................................................... 27
Problemas propuestos.
Preguntas de autoevaluación.
2. PLANIFICACIÓN, PROGRAMACIÓN Y ORGANIZACIÓN DEL PROYECTO.
2.1. Ciclo de vida y fases del proyecto........................................................................................ 32
2.1.1. Estudios previos ........................................................................................................ 34
2.1.2. Definición del proyecto ............................................................................................ 34
2.1.3. Ingeniería conceptual .............................................................................................. 35
2.1.4. Ingeniería básica ....................................................................................................... 36
2.1.5. Ingeniería de detalle ................................................................................................. 37
2.1.6. Construcción y puesta en marcha .......................................................................... 38
2.2. Gestión y dirección del proyecto. ........................................................................................ 39
2.2.1. Consideraciones deontológicas ............................................................................... 42
2.2.2. Gestión de riesgos ..................................................................................................... 43
6 El proyecto en ingeniería química
2.3. Planificación y programación ............................................................................................... 45
2.4. Gestión de la construcción y de contratas ......................................................................... 52
Problemas propuestos.
Preguntas de autoevaluación.
3. ESTUDIO DE MERCADO.
3.1. Estudio de mercado. Análisis preliminar de viabilidad..................................................... 60
3.1.1. Análisis de la evolución del mercado ..................................................................... 61
3.1.2. Estudio de la demanda ............................................................................................. 61
3.1.3. Estudio de la oferta................................................................................................... 62
3.1.4. Estudio de la competencia ....................................................................................... 63
3.1.5. Análisis del precio ..................................................................................................... 64
3.1.6. Análisis de otros factores ......................................................................................... 64
3.1.7. Estudio de las barreras de entrada.......................................................................... 66
3.1.8. Análisis DAFO .......................................................................................................... 66
3.2. Tipos de mercado y segmentación ...................................................................................... 67
3.3. Plan de negocio ..................................................................................................................... 68
3.4. Propiedad industrial .............................................................................................................. 69
Problemas propuestos.
Preguntas de autoevaluación.
4. DOCUMENTACIÓN DE UN PROYECTO.
4.1. Bases documentales de un proyecto ................................................................................... 74
4.2. La documentación exigible a un proyecto por la administración .................................... 75
4.3. La memoria del proyecto...................................................................................................... 75
4.4. Documentación de la fase preliminar de viabilidad .......................................................... 76
4.5. Documentación de la fase de ingeniería básica, detalle, obra y puesta en marcha........ 77
4.6. Pliego de condiciones ............................................................................................................ 80
4.7. Presupuesto ............................................................................................................................ 81
Preguntas de autoevaluación.
5. INGENIERÍA CONCEPTUAL Y BÁSICA.
5.1. Ingeniería conceptual: el diagrama de bloques .................................................................. 84
5.2. Balances de materia y energía ............................................................................................. 87
5.3. Ingeniería básica: el diagrama de flujo ................................................................................ 89
5.4. Métodos aproximados y rigurosos en el dimensionado de equipos: las hojas
de datos y las listas de equipos ............................................................................................ 92
5.4.1. Diseño de reactores .................................................................................................. 94
5.4.2. Diseño de columnas .................................................................................................. 96
5.4.3. Diseño de cambiadores de calor ............................................................................. 97
5.4.4. Diseño de recipientes ............................................................................................... 99
5.5. Selección y limitaciones de los servicios auxiliares ........................................................... 99
5.6. Estrategia de control preliminar: el diagrama de instrumentación y control
y la lista de líneas ................................................................................................................... 100
5.6.1. Lazos de control por equipo .................................................................................... 100
5.6.2. Análisis modular ...................................................................................................... 104
5.6.3. Dimensionado de líneas ........................................................................................... 105
5.6.4. Diagrama preliminar de instrumentación, control y tuberías .............................. 106
5.6.5. Coste de instrumentación y control ....................................................................... 107
Preguntas de autoevaluación.
6. INGENIERÍA DE DETALLE. 6.1. Evolución del proyecto desde la ingeniería básica hasta la ingeniería de detalle.
6.2. Hojas técnicas de especificaciones o de diseño mecánico de equipos e instalaciones .. 110
6.3. Diagrama de instrumentación y control final ..................................................................... 116
6.4. Planos de obra: implantación, tridimensional, civil y de suministros .............................. 118
6.5. Control de costes y plazos .................................................................................................... 119
Preguntas de autoevaluación ......................................................................................................... 121
7. CONSTRUCCIÓN Y PUESTA EN MARCHA DE LA PLANTA.
7.1. Introducción y secuencia constructiva de una planta ........................................................ 124
7.2. El emplazamiento desde el punto de vista constructivo ................................................... 127
7.3. Información técnica para la construcción e interfaces con ingeniería ............................ 128
7.4. Gestión de la construcción .................................................................................................. 129
7.5. Gestión de los materiales en obra y metodología BIM .................................................... 131
7.6. Transporte y montaje de equipos ........................................................................................ 132
7.7. Conflictos entre ingeniería, construcción y puesta en marcha durante la ejecución ..... 133
7.8. Preparación de la puesta en marcha de la planta .............................................................. 133
7.9. Procedimientos de puesta en marcha .................................................................................. 134
7.10. Ejecución de la puesta en marcha ....................................................................................... 138
7.11. La seguridad durante la construcción y puesta en marcha de la planta.......................... 141
8 El proyecto en ingeniería química
Problemas propuestos..................................................................................................................... 142
Preguntas de autoevaluación ......................................................................................................... 143
8. LA SIMULACIÓN DE PROCESOS EN EL PROYECTO DE INGENIERÍA.
8.1. Introducción ........................................................................................................................... 146
8.2. Los simuladores comerciales de proceso ............................................................................ 150
8.2.1. Estructura de los simuladores comerciales de proceso ........................................ 151
8.2.2. La suite de programas Aspen ONE para la simulación de procesos .................. 152
8.2.3. La ayuda (Help) en los simuladores de proceso comerciales .............................. 154
8.3. Tipos de cálculos y etapas de una simulación de procesos ............................................... 154
8.4. Definición del sistema a simular .......................................................................................... 156
8.4.1. Selección y creación de componentes .................................................................... 156
8.4.2. Estimación de propiedades de componentes puros y mezclas ............................ 158
8.5. Modelado del proceso ........................................................................................................... 168
8.5.1. Modelos complejos de proceso................................................................................ 172
8.6. Modelos de operaciones de proceso ................................................................................... 174
8.6.1. Modelos para el cálculo de operaciones con reacción química ........................... 176
8.6.2. Modelos para el cálculo de operaciones de separación ........................................ 184
8.6.3. Modelos para el cálculo de operaciones de intercambio de calor ....................... 190
8.6.4. Modelos para el cálculo de operaciones de impulsión de fluidos........................ 193
8.6.5. Modelos para el cálculo de conducciones .............................................................. 196
8.7. Herramientas para modificar el modelo del proceso ........................................................ 200
8.7.1. Especificaciones de diseño ....................................................................................... 200
8.7.2. Modelos de usuario ................................................................................................... 201
8.8. Herramientas de análisis del modelo de proceso ............................................................. 202
8.8.1. Estudios de sensibilidad ........................................................................................... 203
8.8.2. Optimización ............................................................................................................. 204
8.9. Análisis del proceso .............................................................................................................. 212
8.9.1. Análisis energéticos y de emisiones de CO2 .......................................................... 212
8.9.2. Análisis exergéticos de operaciones y procesos industriales ............................... 217
Problemas propuestos..................................................................................................................... 229
Preguntas de autoevaluación ......................................................................................................... 229
9. LA EVALUACIÓN ECONÓMICA EN EL PROYECTO.
9.1. Relación entre las fases de la ingeniería y la evaluación económica en un proyecto.
9.2.1. Clasificación de los costes de un proyecto.
9.2.2. Precios e índices de precios industriales.
9.2.3. Actualización de precios.
9.3. La inversión en el proyecto.
9.3.1. Métodos generales de estimación del inmovilizado.
9.3.2. Métodos factoriales de estimación del inmovilizado.
9.4. El coste de producción en el proyecto.
9.5. Ventas, beneficio y rentabilidad de un proyecto.
9.5.1. Movimiento de fondos. Valor actual neto.
9.5.2. Ayudas, incentivos y negociación en el contexto del interés especial de un proyecto.
9.6. La estimación económica de proyectos y su interrelación con la ingeniería de procesos: Aspen Economics.
Preguntas de autoevaluación.
10. NORMAS Y REGLAMENTOS TÉCNICOS.
10.1. Introducción ........................................................................................................................... 262
10.2. Norma, normalización y certificación técnicas ................................................................... 264
10.2.1. Norma técnica ........................................................................................................... 264
10.2.2. Normalización técnica .............................................................................................. 266
10.2.3. Certificación y acreditación técnicas....................................................................... 269
10.3. Entidades de normalización y certificación técnicas ......................................................... 273
10.4. Normalización y certificación técnicas. Estrategias empresariales ante estos procesos.
Aspectos prácticos del uso de normas técnicas.................................................................. 274
10.5. Reglamentos técnicos............................................................................................................ 282
10.6. Normas y reglamentos técnicos vs. heurística en ingeniería de procesos.
10.7. Normalización y reglamentación en materia de emisiones de gases de efecto invernadero.
Problemas propuestos.
Preguntas de autoevaluación.
11. BASES PARA EL ANÁLISIS DE LA SEGURIDAD EN EL PROYECTO.
11.1. Importancia de la seguridad en el proyecto de ingeniería química ................................ 303
11.2. El informe de seguridad ...................................................................................................... 306
11.3. Bases para el estudio de la seguridad en el proyecto ........................................................ 307
11.4. Metodología para el análisis y evaluación de riesgos ........................................................ 310
11.4.1. Análisis de riesgos y operabilidad (HAZOP) ....................................................... 311
11.4.2. Análisis de árbol de fallos (FTA) y árbol de eventos (ETA) .............................. 315
11.5. Riesgos específicos más importantes en las instalaciones químico-industriales ............ 318
11.5.1. Riesgo de incendio y explosión. Índice Dow ......................................................... 319
10 El proyecto en ingeniería química
11.5.2. Emisiones de sustancias tóxicas .............................................................................. 322
Problemas propuestos..................................................................................................................... 325
Preguntas de autoevaluación ......................................................................................................... 325
12. LA EVALUACIÓN AMBIENTAL EN EL PROYECTO DE INSTALACIONES QUÍMICAS.
12.1. El factor ambiental en el proyecto de ingeniería química ............................................... 329
12.1.1. La jerarquía en la gestión ambiental. Prevención frente a corrección ................ 330
12.2. El estudio de impacto ambiental ........................................................................................ 331
12.3. La autorización ambiental integrada .................................................................................. 333
12.4. Mejores técnicas disponibles. Documentos de referencia ................................................ 335
12.5. Previsión de las medidas para minimizar la contaminación ambiental en el proyecto 336
12.5.1. Técnicas para el control de la contaminación atmosférica ................................... 337
12.5.2. Sistemas de tratamiento de aguas residuales ......................................................... 339
12.5.3. La gestión de los residuos en las instalaciones industriales ................................ 341
Problemas propuestos..................................................................................................................... 343
Preguntas de autoevaluación ......................................................................................................... 343
13. CASO PRÁCTICO: PRODUCCIÓN DE METANOL A PARTIR DE GAS DE SÍNTESIS.
13.1. Bases del diseño ..................................................................................................................... 346
13.1.1. Descripción del proceso ........................................................................................... 346
13.1.2. Especificaciones del proceso.................................................................................... 347
13.1.3. Modelo cinético ......................................................................................................... 348
13.1.4. Modelado del proceso con Aspen Hysys ............................................................... 349
13.2. Ingeniería básica ................................................................................................................... 350
13.3. Proyecto económico .............................................................................................................. 350
Preguntas de autoevaluación ......................................................................................................... 355
Anexo. Material técnico del proyecto ........................................................................................... 356
SOLUCIONES DE LAS PREGUNTAS DE EVALUACIÓN.
BIBLIOGRAFÍA.
Inicia sesión primero.
Iniciar sesiónCree una cuenta gratuita para guardar los artículos favoritos.
Iniciar sesiónCrea una cuenta gratuita para usar listas de deseos.
Iniciar sesión
