INGENIERIA CONCEPTUAL. Diplomado en Ingeniería de Proyectos

Transcripción

1 INGENIERIA CONCEPTUAL Diplomado en Ingeniería de Proyectos

2 Temario 1) Ingeniería Conceptual 2) Evaluacion de Tecnologías de Procesos 3) Estudio de Mercado 4) Estudio Técnico 5) Estudio Económico 6) Legislación y Regulaciones 7) Ubicación de la Planta 8) Ejemplo Práctico 9) Examén

3 Que es un Proyecto Búsqueda de una solución inteligente al planteamiento de un problema tendiente a resolver, entre muchas, una necesidad humana. Como restricciones tiene: 1. Tiempo 2. Costo 3. Recursos

4 Etapas de un Proyecto General Workflow.pdf

5 La principal característica que distingue los problemas de diseño conceptual es que no están muy definidos; es decir solo una pequeña fracción de la información, requerida para definir el problema de diseño, esta disponible para la definición del problema.

6 Para suministrar esta información faltante se deben hacer suposiciones sobre que tipo de unidades de proceso deben emplearse, como estas unidades de proceso deben interconectarse y que temperaturas, presiones y flujos se requieren (Síntesis) La síntesis es difícil debido a que existen un gran número de alternativas (10 4 a 10 9 ) que deben considerarse para conseguir la misma meta. Por lo tanto los problemas de diseño tienen muchas opciones abiertas

7 (A) (B) (D) (C)

8 La meta del diseño conceptual es encontrar el mejor diagrama de proceso (es decir, seleccionar las unidades de proceso y las interconexiones entre estas unidades) y estimar las condiciones de diseño optimas. En un diseño conceptual el énfasis esta en el comportamiento del proceso como un sistema en vez del tamaño del (los) equipo (s)

9 La experiencia indica que menos del 1% de las ideas para nuevos diseños llegan a comercializarse. Los costos de producción asociados con las diferentes alternativas difieren por un orden de magnitud o mas, de modo que se pueden emplear cálculos rápidos (shorcuts) para filtrar las alternativas.

10 Se debe tener la certeza que para cada alternativa se esta alrededor de las condiciones de diseño optimo para evitar descartar alguna alternativa debido a una pobre elección de las variables. En algunos casos es posible usar guías de diseño (reglas de dedo o heurísticas) para tomar algunas decisiones sobre la estructura del diagrama de flujo y/o para establecer los valores de algunas variables de diseño. Cuando no existe heurística disponible, se desarrollan métodos de diseño cortos (shorcut) que use usan como base para la toma de decisiones.

11 Se usan estudios de costos para la depuración y eliminar ideas de diseño que no son viables. Se realiza una aproximación del problema de síntesis y análisis estableciendo una jerarquía de decisiones de diseño. Con esta aproximación se descompone un problema muy grande y complejo en un número mas pequeño de problemas que son mucho mas simples de manejar. Enfocándose en las decisiones que deben hacerse en cada nivel de la jerarquía se pueden identificar las tecnologías que pueden usarse para resolver el problema sin impedir la posibilidad que alguna tecnología nueva pueda proporcionar una mejor solución.

12 Métodos para diseños conceptuales: 1) Sistemas Basados en el conocimiento (sistemas expertos, inteligencia artificial) 2) Métodos de diseño basados en reglas heurísticas 3) Métodos de optimización 4) Métodos Termodinámicos Procedimiento jerárquico, para todos los modelos: En el primer nivel se requiere seleccionar el sistema de reacción En el segundo nivel se concibe el sistema de separación para separar y reciclar productos En el tercer nivel las redes de intercambio de calor En el ultimo nivel se determinan los requerimientos de servicios auxiliares Tratamiento Efluentes

13 Problema de síntesis global de un proceso genérico

14 Ejemplo. Fabricación de Benceno a partir de Tolueno (Arreglo Base)

15 Ejemplo (cont.) Fabricación de Benceno a partir de Tolueno (Diseño Final)

16 Listando las alternativas de solución se pueden hacer propuestas para tomar decisiones y generar sistemáticamente una lista de alternativas de proceso. El diseño conceptual puede ser realizado para: 1) Implementación de nuevas tecnologías 2) Implementación de sistemas/equipos nuevos a una planta existente 3) Un retrofit completo de procesos existentes. Una vez que el diseño conceptual demuestra que el proceso resulta viable, entonces se consideran otros factores, como seguridad, restricciones ambientales, controlabilidad, etc.

17 IMPACTO DE LAS DESICIONES El diseño conceptual es responsable de la mayor parte del costo de inversión en una planta, aun si la fracción del presupuesto es muy limitado. Una decisión errónea a nivel conceptual se extenderá a toda la cadena del diseño detallado y la procura del equipo. Se tendrán costos mas elevados en una etapa posterior para corregir una idea equivocada del diseño conceptual. La fase conceptual utiliza aprox., el 2% del costo del proyecto total, pero puede contribuir con mas del 30% de la reducción del costo de oportunidad En la fase de la ingeniería de detalle el costo de ingeniería aumenta a un 12%, pero las oportunidades de ahorro disminuyen hasta el 15 %. El costo de la procura y construcción son mas del 80%, y los ahorros que pueden alcanzarse son menos del 10%. En la etapa del comisionamiento el costo total del proyecto es congelado.

18 Impacto del Costo en las etapas del proyecto

19 Diagrama para el diseño conceptual de un proyecto General Workflow.pdf