Carrera: IPF

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1 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: (Créditos) SATCA 1 Tecnología de Procesos Petroquímicos Ingeniería Química IPF PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Esta asignatura conforma parte del módulo de Ingeniería de Procesos Petroquímicos y aporta al perfil del Ingeniero Químico la capacidad de Interpretar los cambios fisicoquímicos de procesos referentes a la producción, tratamiento de crudo y gas, refinación y petroquímica. En esta materia se analizan los principales procesos de los derivados primarios de petróleo para la obtención de diferentes productos de interés en la industria petroquímica. Por ello, se abordan tanto procesos de refino de petróleo para la obtención de productos principales: gases licuados del petróleo, gasolina, diesel y fracciones pesadas como de procesos basados en la transformación de diferentes fracciones del petróleo en otras de mayor valor añadido, es decir, la industria petroquímica secundaria o de transformación de los productos petroquímicos. Intención didáctica. Se organiza el temario, en cuatro unidades, agrupando los contenidos conceptuales de la asignatura en los diferentes procesos derivados del gas y crudo. La asignatura introduce al alumno al conocimiento desde el origen del petróleo hasta la obtención de productos derivados del mismo entre los que destacan los combustibles y los lubricantes; productos petroquímicos, tales como la resinas, fibras sintéticas, etc. En la primera unidad se conocerá el origen, clasificación y composición del petróleo crudo, así como sus propiedades físicas y químicas, para su caracterización. En la segunda unidad se describe el procesamiento básico de separación de gas y estabilizado de crudo. En la tercera unidad se comprenden los diferentes procesos de la industria de la refinación a través de los cuales se obtienen los diversos 1 Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos 1

2 productos derivados del gas y del crudo. En la cuarta unidad se analizan procesos petroquímicos, incluyendo la materia prima utilizada. Se interpreta la metodología para la fabricación del gas de síntesis, así como la elaboración de algunos de sus productos derivados, la obtención de productos petroquímicos básicos C 2, C 3 y C 4, y sus derivados, la producción de hidrocarburos aromáticos y sus derivados y finalmente conocer la aplicación industrial y doméstico de los productos petroquímicos más importantes del mundo. El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables ; el planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Para que aprendan a planificar, que no planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de planeación. En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está construyendo su hacer futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía. Es necesario que el profesor ponga atención y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizaje de esta asignatura 3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas. Interpretar reportes de análisis del crudo para su caracterización Conocer, analizar y describir procesos referentes a la estabilización, refinación y petroquímica del petróleo. Competencias genéricas: Competencias instrumentales Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar Conocimientos básicos de la carrera Comunicación oral y escrita Habilidades básicas de manejo de la computadora en software Habilidad para buscar y analizar 2

3 información proveniente de fuentes diversas Solución de problemas Toma de decisiones. Competencias interpersonales Capacidad crítica y autocrítica Trabajo en equipo Habilidades interpersonales Competencias sistémicas Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) Habilidad para trabajar en forma autónoma Búsqueda del logro 4.- HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico de Veracruz 6 de Junio del 2011 Participantes M.C Gerardo Ramos Leyva M.C. Carmen Yolanda Hernández Cardona M.C. Reyna Arredondo Toledo. Observaciones (cambios y justificación) 5.- OBJETIVOS GENERALES DEL CURSO Conocer, analizar y describir procesos referentes a la estabilización, refinación y petroquímica del petróleo e interpretar reportes de análisis del crudo para su caracterización 3

4 6.- COMPETENCIAS PREVIAS Analizar estructuras químicas e interpretar su influencia en las propiedades físicas y químicas de los compuestos orgánicos. Leer formulas e interpretar reacciones químicas. Manejar equipos de laboratorio. Tener capacidad de interpretación cualitativa y cuantitativa de datos Manejar software básico para procesamiento de datos y elaboración de documentos. Reconocer los elementos del proceso de la investigación. Leer, comprender y redacta ensayos y demás escritos técnico-científicos. Manejar adecuadamente la información proveniente de bibliotecas virtuales y de internet. Identificar y resolver problemas afines a su ámbito profesional, aplicando el método inductivo y deductivo, el método de análisis-síntesis y el enfoque sistémico. Poseer iniciativa y espíritu emprendedor. Asumir actitudes éticas en su entorno 7.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1 Caracterización del 1.1 Generalidades. crudo 1.2 Clasificación de los crudos. 1.3 Composición del petróleo. 1.4 Propiedades físicas y químicas 1.5 Análisis de estudios de laboratorio de los petróleos crudos Propiedades físicas del crudo mediante ensayos de laboratorio. 2 Estabilización de crudo 2.1 Estabilizado de crudo 2.2 Deshidratación y desalado 2.3. Compresión del gas 4

5 3 Procesos de refino 3.1 Tratamiento de gas Endulzamiento del gas natural Recuperación del azufre Fraccionamiento de los hidrocarburos líquidos por procesos criogénicos 3.2. Tratamiento del crudo Destilación del crudo Craqueo térmico Craqueo catalítico Tratamientos con hidrógeno. 4 Procesos petroquímicos 4.1. Productos petroquímicos Derivados del metano Derivados del etileno Derivados del propileno y olefinas Benceno Fenol Metilbenceno Xilenos 4.2. Polímeros, fibras sintéticas y resinas 8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS El Profesor debe Ser conocedor de la disciplina que está bajo su responsabilidad, conocer su origen y desarrollo histórico para considerar este conocimiento al abordar los temas. Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones. Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los estudiantes. Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida y como obstáculo para la construcción de nuevos conocimientos. Propiciar actividades de metacognición. Ante la ejecución de una actividad, señalar o identificar el tipo de proceso intelectual que se realizó: una identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico, etc. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique. Proponer ejemplos, ejercicios y problemas buscando promover el razonamiento y la reflexión. 5

6 Generar actividades de aprendizaje que despierten el interés y motivación del alumno, resolviendo problemas prácticos que ayuden a comprender y aprender significativamente los conceptos. Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes. Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a las que ésta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante. Propiciar el desarrollo de capacidades intelectuales relacionadas con la lectura, la escritura y la expresión oral. Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, que encaminen hacia la investigación. Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura. Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. Cuando los temas lo requieran, utilizar medios audiovisuales para una mejor comprensión del estudiante. Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de la asignatura (procesador de texto, hoja de cálculo, base de datos, graficador, Internet, etc.). 9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en: Exposiciones orales. Resumen de los trabajos de investigación desarrollados durante el curso. Exámenes escritos. Reporte de prácticas de Laboratorio. Asistencia al aula. 6

7 10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Caracterización del crudo Competencia específica a desarrollar Interpretar reporte de estudios realizados al crudo para su caracterización. Actividades de Aprendizaje Investigar los orígenes y composición de un crudo. Elaborar un mapa mental de productos derivados del petróleo. Investigar la normatividad relacionada a los análisis del crudo. Analizar un reporte de estudios realizados al crudo Caracterizar un gas y/o crudo a partir de sus propiedades fisicoquímicas. Realizar ensayos de laboratorio para determinar propiedades físicas de un crudo. Analizar reportes de curvas de destilación ASTM y TBP. Unidad 2: Estabilización de crudo Competencia específica a desarrollar Conocer, analizar y describir procesos relativos a la estabilización del crudo. Actividades de Aprendizaje Investigar procesos de estabilizado de crudo Analizar los procesos investigados en base a las condiciones de operación y cambios fisicoquímicos que ocurren en cada etapa. Presentación visual del proceso investigado. Elaborar un documento de la descripción del proceso que incluya condiciones de operación. Comparar procesos investigados y seleccionar tecnologías. 7

8 Unidad 3: Procesos de refino Competencia específica a desarrollar Conocer, analizar y describir procesos de para la obtención de los componentes del gas natural y del crudo. Actividades de Aprendizaje Elaborar un mapa conceptual de la diferencia entre crudos de petróleo y fracciones del crudo. Elaborar un mapa conceptual de los productos de refino. Investigar un proceso relacionado al tratamiento de gas y/o crudo. Presentación oral de la descripción del proceso. Analizar los procesos basados en sus condiciones de operación y cambios fisicoquímicos que ocurren. Unidad 4: Procesos Petroquímicos Competencia específica a desarrollar Conocer, analizar y describir procesos petroquímicos Actividades de Aprendizaje Elaborar un mapa conceptual de los productos petroquímicos. Investigar un proceso relacionado a la obtención de productos petroquímicos y/o derivados de compuestos aromáticos. Presentación oral de la descripción del proceso. Analizar los procesos investigados en base a sus condiciones de operación y cambios fisicoquímicos que ocurren. Elaborar un documento de la descripción del proceso que incluya condiciones de operación. 8

9 11.- FUENTES DE INFORMACIÓN 1.-Wuithier P. El petróleo. Refino y Tratamiento Químico. Cepsa, Madrid 2. Meyers, R.A. "Handbook of petroleum refining processes". Ed. McGraw- Hill(1986). 3. Hatch, L.F. y Matar, S. "From hydrocarbons to petrochemicals". Gulf Pub. Co. (1981). 4.- Riazi M.R. Caracterization and Properties of Petroleum Fractions. ASTM,( 2005) 12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS Determinación de la densidad de crudos. Determinación de la viscosidad e índice de viscosidad de crudos Determinación de agua por destilación en crudos. Ensayo de destilación ASTM D-86. 9