Guía Docente AS0001-GR0001-PR0001 Asignatura: Químical Industrial Código: 14025 Grupo: Titulación: Ingeniero Técnico Industrial, esp. Química Industrial Profesor/a: Francisco Heras Muñoz Curso Académico: 09/10

1.

ASIGNATURA / COURSE

1.1.

Nombre / Course Title

QUÌMICA INDUSTRIAL / INDUSTRIAL CHEMISTRY

1.2.

Código / Course Code

14025

1.3.

Tipo / Type of course

Troncal / Compulsory

1.4.

Nivel / Level of course

Grado / Grade

1.5.

Curso / Year of course

Tercero / Third course

1.6.

Semestre / Semester

Anual

1.7.

Número de créditos / Number of Credits Allocated

12

1.8.

Requisitos Previos / Prerequisites

Conocimientos previos recomendados: Balances de materia y energía. Química orgánica e inorgánica fundamentales. Operaciones básicas. Ingeniería de la reacción química y reactores químicos. Instrumentación y Control. Economía industrial. Contaminación ambiental. Ciencia de los materiales. Dibujo industrial.

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Asignaturas previas recomendadas: Operaciones Básicas. Operaciones de Flujo de Fluidos y Transmisión de Calor. Operaciones de Separación. Minerales y Rocas Industriales. Ingeniería de la Reacción Química. Control e Instrumentación de Procesos Químicos. Química Orgánica. Administración de Empresas y Organización de la Producción. Ingeniería Ambiental. Materiales para la Ingeniería Química.

1.9.

¿ Es obligatoria la asistencia ? / Is attendance to class mandatory?

SI / YES

1.10. Datos del profesor/a / profesores / Faculty Data Grupo: 36 Francisco Heras Muñoz

Departamento: Química-Física Aplicada Facultad: Ciencias Módulo C-XVI Despacho 601 Teléfono: 91 497 7606 e-mail: [email protected] Página Web: http://www.uam.es/fran.heras Horario de Tutorías Generales:

Víctor Ferro Fernández

Departamento: Química-Física Aplicada Facultad: Ciencias Módulo C-XVI Despacho 603 Teléfono: 91 497 2859 e-mail: [email protected] Página Web: http://www.uam.es/victor.ferro Horario de Tutorías Generales:

Asunción Quintanilla Gómez

Departamento: Química-Física Aplicada Facultad: Ciencias Módulo C-XVI Despacho 602 Teléfono: 91 497 2878 e-mail: [email protected] Página Web: Horario de Tutorías Generales:

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Grupo: 36 José Francisco Palomar

Departamento: Química-Física Aplicada Facultad: Ciencias Módulo C-XVI Despacho 601 Teléfono: 91 497 6938 e-mail: [email protected] Página Web: Horario de Tutorías Generales:

1.11. OBJETIVOS DEL CURSO /OBJETIVE OF THE COURSE

Objetivos  Conocimiento básico de los procedimientos químico-industriales más importantes; de sus fundamentos químicos, físicos y tecnológicos, así como de aspectos económicos, medioambientales y de seguridad relacionados con los mismos. Knowledge of the basis of the more significant chemical production processes, including chemical, physical, economic, environmental and safety aspects

1.12 . Contenidos del Programa / Course Contents Contenidos generales Materias primas para la industria química. Procedimientos de la industria química. Productos químicos de consumo. Contaminación ambiental. Estrategias para el aprovechamiento energético. Seguridad e higiene industrial. Temario QUÍMICA INDUSTRIAL E INDUSTRIA QUÍMICA 1. Contenido y objeto de la Química Industrial. 2. La Industria Química. INDUSTRIAS DERIVADAS DE LA SÍLICE 3. La industria del cemento 4. Los vidrios INDUSTRIA QUÍMICA INORGÁNICA DE BASE 5. El aire como materia prima químico-industrial. 6. La industria cloro-sosa.

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7. Producción industrial de ácido sulfúrico. 8. Fabricación de amoníaco. 9. La fertilización y los fertilizantes. 10. Fertilizantes nitrogenados. 11. Aprovechamiento químico-industrial de la roca fosfática. 12. Los minerales potásicos. EL CARBÓN 13. Aspectos generales del carbón 14. El carbón como fuente de energía 15. El carbón como materia prima químico industrial. 16. Producción de coque siderúrgico. 17. Gasificación de carbón LA INDUSTRIA NUCLEAR 18. Aspectos generales de la producción energética termonuclear. LA INDUSTRIA SIDERÚRGICA 19. Aspectos generales de la industria siderúrgica. 20. La siderurgia integral. 21. La siderurgia no integral. REFINO DE PETRÓLEO, PETROQUÍMICA Y GAS NATURAL 22. Aspectos generales de la industria del petróleo. 23. Estructura de la industria del petróleo. 24. Esquema general del refino de petróleo. 25. Las operaciones de refino. 26. Aspectos generales del gas natural. 27. Acondicionamiento del gas natural. 28. El gas natural como fuente de energía. 29. El gas natural como materia prima. 30. Obtención de los productos de base. 31. Aprovechamiento petroleoquímico del gas de síntesis. 32. Aprovechamiento petroquímico de las olefinas. 33. Aprovechamiento petroquímico de la fracción BTX. 34. Perspectiva global de los polímeros sintéticos derivados del petróleo. APROVECHAMIENTO QUÍMICO-INDUSTRIAL DE LA CELULOSA 35. Materias primas celulósica. 36. La industria pastero-papelera. 37. Aprovechamiento químico de la celulosa. FABRICACIÓN DE PRODUCTOS DE QUÍMICA FINA 38. Características de las plantas de química fina. 39. La industria farmacéutica. 40. Productos fitosanitarios. Objetivos y Capacidades a Desarrollar Conocimiento de la estructura general de la producción químicoindustrial en el mundo. Conocimiento de las bases de los procesos productivos más importantes. Capacidad para analizar y descubrir los aspectos más

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importantes de un proceso productivo desconocido. Capacidad para detectar y estudiar los aspectos críticos de cada proceso de producción. Análisis de las implicaciones económicas y ambientales de los distintos aspectos de los procesos productivos. Plantear y resolver los balances de materia y energía que representan los procesos productivos.

General contents Raw materials for chemical industry. Chemical industry processes. Final products. Environmental pollution. Strategies for energy efficiency. Industrial safety. GENERAL ASPECTS OF CHEMICAL INDUSTRY 1. Basis of chemical engeneering 2. The chemical industry SILICON OXIDE DERIVED INDUSTRIES 3. Concretes production 4. Glass production INORGANIC BASE INDUSTRY 5. The air as raw material for chemical industry 6. Industry of chlorine and caustic soda 7. Production of sulphuric acid 8. Production of ammonia 9. Fertilizing and fertilizers 10. Nitrate fertilizers 11. Phosphate rock in chemical industry 12. Potassium minerals in chemical industry COAL 13. General aspects of coal 14. Coal as feedstock for power generation 15. Coal as raw material for chemical industry 16. Coke production 17. Coal gasification NUCLEAR INDUSTRY 18. Basis of termonuclear power production IRON AND STEEL INDUSTRY 19. Basis of iron and steel industry 20. Blast furnace reduction of iron ores and steelmaking 21. Electrical furnace steel OIL AND NATURAL GAS REFINNING AND PETROCHEMICAL INDUSTRY 22. Basis of oil industry 23. Structure of oil treatment 24. General structure of petroleum refining 25. Refining processes and refinery process units 26. Basis of natural gas

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27. Natural gas conditioning 28. Natural gas as feedstock for power generation 29. Natural gas as raw material for chemical industry 30. Production of feedstocks for petrochemical production 31. Products from syngas 32. Products from ethylene, propylene and butenes 33. Products from BTX 34. Overview of polymer industry PULP AND PAPER AND CELLULOSE DERIVATIVES INDUSTRIES 35. Cellulose feedstocks 36. Pulp and paper industry 37. Chemicals from cellulose FINE CHEMICALS 38. Fine chemicals plants 39. Pharmaceutic industry 40. Phytosanitary products Objectives to develope General structure of chemical industry in the world. Fundamentals of more significant production processes. Find and study more relevant and critical aspects of any production process. Study of the economic and environmental aspects of production processes. Solve mass and heat balances of production processes.

1.13 . Referencias de Consulta Básicas / Recommended Reading.    

AUSTIN, G.T. ‘Manual de los procesos químicos en la industria’, 1993. HOCKING, M.B. Handbook of Chemical Technology and Pollution Control Academic Press. Londres, 1998. RAMOS CARPIO, M.A. ‘Refino de Petróleo, Gas Natural y Petroquímica’. Fundaci•n Fomento e Innovaci•n Industrial, 1997. VI†N, A. ‘Introducción a la Química Industrial ‘. Ed. Revert‚, S.A. Barcelona ,1994.

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Métodos Docentes / Teaching methods

Actividades Presenciales -

Clases teóricas Seminarios de problemas Prácticas de laboratorio: * Caracterización de fracciones petrolíferas: destilaci•n ASTM de gasolinas y gas•leos, punto de inflaci•n de aceites lubricantes, p‚rdida de viscosidad de lubricantes usados * Electrolisis de agua: estudio de la influencia de diferentes variables (voltaje e intensidad de la corriente, configuraci•n de la c‚lula, etc.) sobre el rendimiento de un proceso de electrolisis de agua * Química Verde: sobre la base de criterios propios de “Green Chemistry” se comparan, desde un punto de vista te•rico, distintos procesos de producci•n de THF y, mediante experimentaci•n, diversas alternativas tecnol•gicas de producci•n de dicho compuesto por deshidrataci•n catal€tica de butanodiol. * Fraccionamiento atmosférico de crudo de petróleo: estudio mediante programas de simulaci•n de procesos de la influencia de diversas variables (tipo de crudo, extracciones laterales, reflujos circulantes, etc.) sobre el rendimiento de una unidad de fraccionamiento atmosf‚rico.

-

Visitas a empresas

Actividades Dirigidas -

Resolución de problemas Entrega de informes de prácticas de laboratorio Tutorias

At-classroom activities - Lectures - Solving of numeric exercises - Laboratory: * Characterization of petroleum products: ASTM distillation of gasoline and gas-oil, flash point of lubricating oils, viscosity of used lubricating oils

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* Electrolysis of water: study of the influence of different operating variables (voltage, current, cell configuration, etc) on the yield of a water electrolytic operation. * Atmospheric crude distillation: study, using process simulation software, of the influence of different operating variables (characteristics of crude, side cuts, pumparound refluxes, etc) on the operation of a topping unit.

Guided activities - Exercises solving - Laboratory reports - Tutelages

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Tiempo estimado de Trabajo del Estudiante / Estimated workload for the student

300 horas

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Métodos de Evaluación y Porcentaje en la Calificación Final / Assessment Methods and Percentage in the Final marks

La calificación global estará compuesta por las notas del examen y del laboratorio, en una proporción de 80 y 20 % respectivamente. Para poder superar la asignatura deberá alcanzarse al menos un 40% de la nota máxima en cada de las notas individuales (examen y laboratorio) Los exámenes estarán compuestos por teoría y problemas, no pudiendo aprobarse un examen si no se ha alcanzado al menos el 50% de los puntos de cada una de las partes (teoría y problemas) Final mark is obtained as a result of add the 80% of the exam mark and 20% of laboratory mark, whenever individual mark (exam and lab) was 50% of maximum value.

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Exams was be composed by theory and numeric exercises; to pass the exam is compulsory to obtain 50% of maximum mark in each part.

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Cronograma / Schedule TEORÍA (incluye seminarios de problemas de cada bloque) BLOQUES TEMÁTICOS HORAS Industria Química 4 Industrias derivadas de la sílice 8 Industria química inorgánica de base 14 Carbón 8 La industria nuclear 4 La industria siderúrgica 12 Refino de petróleo, petroquímica y gas natural 30 Aprovechamiento químico industrial de la celulosa 12 Fabricación de productos de química fina 8 LABORATORIO 20

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