DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

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1 DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA: Nombre en Inglés: CHEMICAL PROCESSES INDUSTRY Código UPM: MATERIA: CRÉDITOS ECTS: 4,5 CARÁCTER: TITULACIÓN: TIPO: CURSO: SEMESTRE: MATERIA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA GRADUADO EN INGENIERÍA QUÍMICA OPTATIVA TERCERO QUINTO CURSO ACADÉMICO PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos GUÍA DE APRENDIZAJE Página 1 de 10

2 DEPARTAMENTO QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS COORDINADOR Evangelina Atanes Sánchez PROFESORADO NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico Evangelina Atanes Sánchez A-215 evangelina.atanes@upm.es Carmen Fonseca Valero B-137 carmen.fonseca@upm.es CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA ASIGNATURAS SUPERADAS Química Principios de los Procesos Químicos Experimentación en Química Análisis Químico e Instrumental Química Inorgánica y Orgánica Experimentación en Ingeniería Química I OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS GUÍA DE APRENDIZAJE Página 2 de 10

3 OBJETIVOS DE APRENDIZAJE COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Código COMPETENCIA NIVEL CE 19 CE 20 Conocimientos sobre balances de materia y energía, biotecnología, transferencia de materia, operaciones de separación, ingeniería de la reacción química y diseño de reactores. Conocimientos sobre valoración y transformación primas y recursos energéticos. de materias Conocimiento, análisis y aplicación Conocimiento, análisis y aplicación Código RA-01 RA-02 RA-03 RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA Identificar y reconocer las materias primas, recursos energéticos y los productos químicos industriales más representativos. Describir y analizar los procesos de fabricación más importantes en la industria de los procesos químicos. Describir y analizar balances de materia y energía de los procesos de la industria química. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 3 de 10

4 CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) TEMA / CAPÍTULO Tema 1. Aprovechamiento químico-industrial del aire Tema 2. El agua como materia prima químico-industrial. Tema 3. Aprovechamiento químico- industrial de la litosfera: Sílice. Tema 4. Aprovechamiento químico industrial de la litosfera: arcilla. Tema 5. Aprovechamiento APARTADO 1.1. Introducción a la industria química El aire como materia prima químicoindustrial. Composición y métodos de aprovechamiento. Procesos, productos y aplicaciones Separación física criogénica: Rectificación del aire. Etapas, equipos y condiciones de operación Separación física no criogénica: adsorción con tamices moleculares, difusión con membranas. Separación y combinación química Mercado de los gases del aire Aplicaciones industriales del agua dulce. Electrolisis del agua. Procedimientos industriales de producción de hidrógeno. Aplicaciones del hidrógeno Industria del cloro-álcali: procesos, productos y aplicaciones Proceso Solvay Electrolisis del cloruro sódico fundido. Electrolisis del cloruro sódico en disolución: método cátodo de mercurio, diafragma y membrana Sílice. Estructura y formas cristalinas. Vidrios de sílice. Vidrios sodocálcicos Procedimiento de fabricación del vidrio. Materias primas, procesos, productos y aplicaciones Vidrios especiales (silicobóricos, ópticos, de seguridad) Otros productos de interés industrial derivados de la sílice Arcillas: estructura, composición y propiedades. Industria cerámica clásica: etapas, equipos y condiciones de operación Industria cerámica avanzada Productos refractarios. Composición y aplicaciones Yeso: estructura, composición y aplicaciones industriales. Indicadores de logro relacionados GUÍA DE APRENDIZAJE Página 4 de 10

5 químico industrial de la litosfera: yeso y caliza. Tema 6. Industria derivada del azufre. Tema 7. Industria derivada de los fosfatos naturales. Temas 8: Compuestos nitrogenados Tema 9: Materias primas de productos orgánicos industriales Tema 10: Refino del petróleo Tema 11: Craqueo térmico y craqueo catalítico Tema 12: Reformado 5.2. Cal química: obtención y aplicaciones Cemento: materias primas, composición y propiedades Fabricación del clínquer: etapas, equipos y condiciones de operación Fuentes industriales de azufre y compuestos de azufre Aprovechamiento del azufre elemental: procesos Frasch 6.3. Aprovechamiento del azufre procedente de gases (gas natural, corrientes de refinería). Proceso Claus Aprovechamiento de sulfuros metálicos: etapas, equipos y productos Métodos de fabricación de acido sulfúrico. Métodos de contacto: etapas, equipos, procesos y productos Rocas fosfóricas. Fertilizantes fosfatados. Aplicaciones de los compuestos de fósforo Aprovechamiento industrial de la roca fosfórica. Vía térmica y vía húmeda: etapas, equipos y productos Amoniaco: producción y aplicaciones. Aspectos termodinámicos de la síntesis. Plantas integradas de fabricación de amoniaco Ácido nítrico: producción y aplicaciones. Proceso de oxidación catalítica: etapas, equipos y condiciones de operación, productos Materias primas fósiles: Petróleo, gas natural y carbón. Materias primas no fósiles: Biomasa 9.3. Origen, extracción y transporte de las materias primas 9.4. Composición y transformaciones primarias de las materias primas Fraccionamiento del petróleo. Destilación atmosférica. Destilación a vacío Productos de destilación y aplicaciones 10.3 Unidades de tratamiento de una refinería Características del craqueo térmico. Mecanismo de las reacciones de craqueo térmico. Condiciones de operación y productos obtenidos Características del craqueo catalítico. Mecanismo de las reacciones de craqueo catalítico. Fluid catalytic craking (FCC): sistema operativo, tipos, sistema catalítico y condiciones de operación Características del reformado catalítico. Sistema catalítico. LO-05 LO-05 LO-01, LO-03, LO-05, LO-06 LO-01, LO-03, LO-05, LO-06 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 5 de 10

6 catalítico Tema 13: Craqueo térmico al vapor de alta intensidad Tema 14: Gas de síntesis y productos oxo. Tema 15: Carbón y carboquímica Tipos de procesos. Sistemas semirregenerativos Condiciones de operación y productos obtenidos Características del craqueo térmico al vapor de alta intensidad. Condiciones de operación y productos obtenidos Productos de primera generación: olefinas. Métodos se separación Productos de primera generación: Aromáticos. Métodos se separación Productos de segunda generación Productos de primera generación: Gas de síntesis. Tecnologías de obtención: Método alotérmico y autotérmico. Características diferenciales. Procesos oxo Transformaciones primarias del carbón: gasificación Carboquímica. Productos de primera y segunda generación. LO-01, LO-03, LO-05, LO-06, LO-07 LO-01, LO-03, LO-05, LO-06, LO-07 LO-01, LO-03, LO-05, LO-06, LO-07 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS CLASES DE TEORIA Exposiciones formales. Lección magistral participativa. CLASES PROBLEMAS PRÁCTICAS TRABAJOS INDIVIDUALES Aprendizaje basado en problemas. El profesor desarrollará problemas tipo de cada uno de los temas, que servirán de guía al alumno para resolver de forma individual los propuestos por el profesor y que serán evaluados. La parte práctica de la materia de Industrias de los Procesos Químicos se imparte en la asignatura de Experimentación en Ingeniería Química II. El alumno debe resolver de forma individual aquellos problemas o estudios de casos propuestos por el profesor. TRABAJOS EN GRUPO Realización de trabajos e informes. Foros de discusión. Trabajo cooperativo. TUTORÍAS Interacción entre profesor y alumno. Estudio dirigido. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 6 de 10

7 RECURSOS DIDÁCTICOS BIBLIOGRAFÍA Introducción a la Química Industrial. Vian Ortuño. Editorial Reverté, Química orgánica industrial: productos de partida e intermedios más importantes. Weissermel, Arpe. Ed. Reverté, Refino de petróleo, gas natural y petroquímica. Ramos Carpio. ETSI Industriales, UPM, Industrial Inorganic Chemistry. Büchel. Editorial Wiley-VCH. 2ª Edición, Química inorgánica y orgánica de interés industrial. Gómez Antón, Molero Meneses. UNED, Manual de procesos químicos en la industria. Austin. Editorial McGraw- Hill, Chemistry and technology of basic organic and petrochemical synthesis. Lebedev. Ed. Mir, Productos químicos orgánicos industriales. Wittcoff. Ed. Limusa, Química orgánica: un método mecanicista Parte 5. Los productos industriales. Tender. Ed. Urmo, 1979 Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry. Ed. VCH, Plataforma Moodle RECURSOS WEB Páginas web de empresas e industrias químicas Revistas de Ingeniería Química on-line EQUIPAMIENTO Laboratorio de Ingeniería Química EUITI Laboratorio de Tecnología de Plásticos EUITI GUÍA DE APRENDIZAJE Página 7 de 10

8 CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA (T y P) Septiembre 1ª TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO Tema 1, Tema 9 x x 2ª Tema 2. Tema 10 x x ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 1ª Tema 2 y 3. Tema 11 x x Prueba de clase (I) Octubre 2ª Tema 3 y 4. Tema 11 y 12 x x Noviembre 1ª Tema 4 y 5.Tema 12 y 13 x 2ª Tema5 y 6. Tema 13. x x Prueba de clase (II) x 1ª Tema 6 y 7. Tema 14. x x Diciembre 2ª Tema 7 y 8. Tema 15. x x Prueba de clase (III) GUÍA DE APRENDIZAJE Página 8 de 10

9 SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA EVALUACIÓN Ref LO-01 LO-02 LO-03 LO-05 LO-06 LO-07 INDICADOR DE LOGRO Conocer las industrias químicas orgánicas e inorgánicas más importantes, situándolas en el contexto socioeconómico actual. Conocer las diferentes materias primas orgánicas e inorgánicas, su composición, su extracción y transporte. Conocer los productos industriales más representativos, obtenidos a partir de las materias primas orgánicas e inorgánicas, su tratamiento para obtener otros productos de mayor valor añadido, así como la aplicación de los productos. Conocer y analizar los distintos procesos de transformación de las materias primas inorgánicas: etapas, condiciones de operación y equipos. Aplicar críticamente los conocimientos de química e ingeniería química en el análisis de los procesos de transformación. Analizar los procesos de transformación primaria de las materias primas orgánicas y sus productos derivados. Seleccionar el tipo de transformación óptima con el fin de obtener un mayor rendimiento en los productos finales. Seleccionar y aplicar las distintas condiciones de operación a las transformaciones primarias de las materias primas orgánicas y sus productos derivados teniendo en cuenta consideraciones medioambientales y de producción. Conocer los distintos productos orgánicos de primera y segunda generación y sus procesos de obtención industrial. Relacionado con RA: RA-01 y RA-02 RA-01 y RA-02 RA-01 y RA-02 RA-01, RA-02, RA-03 RA-01, RA-02, RA-03 RA-01, RA-02, RA-03 RA-01, RA-02, RA-03 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 9 de 10

10 EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA) BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR PESO EN LA CALIFICACIÓN Evaluación continua (entrega de problemas Durante el propuestos, trabajos en grupo, trabajos individuales) curso Aula 20% Evaluación continua (Pruebas escritas de clase) Durante el curso Aula 10% Evaluación continua (Examen final) Fin periodo lectivo Aula 70% Examen final (para opción sólo examen final) Fin periodo lectivo Aula 100% CRITERIOS DE CALIFICACIÓN - A) La asignatura se supera con un 5 (calificación 0-10). La asignatura consta de dos partes, Industria Química Orgánica e Inorgánica. Puede aprobarse una de las partes si la calificación final de la misma alcanza 2.5 puntos o más. La calificación de la parte aprobada se conserva únicamente durante un curso académico. - B) La asignatura se evalúa mediante examen final presencial (70% de la calificación) y a través de la realización de actividades prácticas programadas (pruebas de clase: 10% de la calificación; entrega de problemas, realización de trabajos y otras actividades propuestas por el profesor: 20% de la calificación). - C) Para superar la asignatura es preciso obtener una nota mínima de 4 en el examen final presencial (calificación 0-10). El examen final presencial consta de dos partes: Industria Química Orgánica e Inorgánica. El valor de cada una de las partes es de 5 puntos. Para superar la asignatura es necesario obtener una calificación mínima de 2 en cada una de las partes del examen final presencial. - D) Cada una de las partes (parte inorgánica y parte orgánica) del examen final presencial consta de teoría (70% de la calificación) y problemas (30% de la calificación). Para aprobar cada una de las partes es preciso obtener en los problemas como mínimo 0.75 puntos. - E) Para los alumnos que no opten por evaluación continua el examen final presencial supone el 100% de la nota. Se aplican los apartados A), C) y D). - GUÍA DE APRENDIZAJE Página 10 de 10