UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA
PROGRAMAS DE ESTUDIO SÉPTIMO, OCTAVO Y NOVENO SEMESTRES Asignatura TERMODINÁMICA APLICADA EN PROCESOS OPTATIVA
Ciclo TERMINAL Y DE PREESPECIALIZACIÓN Clave:
Tipo Tipo de asign asignat atur ura: a: Modalidad de la asignatura:
Área INGENIERÍA QUÍMICA
Departamento INGENIERÍA QUÍMICA
HORAS/SEMANA TEORÍA 3 h/48 h PRÁCTICA
CRÉDITOS 6
TE RICA RICA CURSO
ASIGNATURA PRECEDENTE: Termodinámica Química ASIGNATURA SUBSECUENTE: Ninguna OBJETIVO(S): Las bases tecnológicas de los procesos industriales (químicos, petroquímicos, producción y procesamiento de petróleo) son proporcionadas por los principios fundamentales de la termodinámica, de los fenómenos de transferencia y de la cinética de las reacciones químicas, entre otros. Estos conocimientos científicos son utilizados en la síntesis de procesos y en la selección y diseño de equipo. En este curso se hará énfasis en las aplicaciones de la termodinámica para analizar procesos industriales. Se abordarán temas como: modelos termodinámicos en la simulación y optimización optimizaci ón de procesos y selección de condiciones de operación para mejorar el desempeño de los procesos, entre otros. El curso se construirá a través de casos de d e estudio tomados de procesos reales de la industria. i ndustria. Los casos de estudio serán problemas formulados a partir de procesos industriales que serán analizados y estudiados para ser mejorados. Primero P rimero se le pedirá al alumno que utilice los principios científicos básicos, sobre s obre todo de la termodinámica, para entender el porqué del diseño del proceso para después proponer mejoras. Se hará uso de dif erentes medios computacionales como los simuladores de proceso para auxiliar al alumno en el a nálisis y propuesta de mejoras. En este curso se desarrollarán habilidades de análisis y solución de problemas complejos y de trabajo en equipo. Se propiciará que los alumnos integren sus conocimientos en l a búsqueda de soluciones de mejora en los procesos. Se hará énfasis en la necesidad de contar con información y modelos termodinámicos apropiados a los sistemas en estudio. Los alumnos deberán ser capaces de proporcionar buenos estimados cuando no se cuente con información experimental.
UNIDADES TEMÁTICAS NÚMERO DE HORAS POR UNIDAD 4T 4h 4T 4h 4T 4h
UNIDAD 1. Importancia de los datos termodinámicos y los modelos de cálculo de propiedades. Revisión de las fuentes de datos y modelos termodinámicos usados en la industria química y de procesos. 2. Criterios para la selección del modelo termodinámico en problemas de aplicación en la industria química y de proceso. 3. Métodos para estimación de propiedades termodinámicas y ajuste de parámetros en los modelos termodinámicos. Casos de estudio.
18 T 18 h 9T 9h 9 T
4. Representación se procesos industriales en sistemas computacionales, como los simuladores de procesos, haciendo énfasis en la selección apropiada del modelo termodinámico. Casos de estudio. 5. Selección de condiciones de operación con base en criterios termodinámicos. Casos de estudio. 6. Mejoras en los procesos con base en criterios termodinámicos. Casos de estudio.
9h
SUMA: 48 T — 0 P = 48 h BIBLIOGRAFÍA BÁSICA 1. Gmehling, J., Kolbe, B., Kleiber, M., Rarey, J., Chemical Thermodynamics for Process Simulation , Alemania, Wiley-VCH Verlag, 2012 2. Kontogeorgis, G.M., Folas, G.K., Thermodynamic Models for Industrial Applications , EUA, J. Wiley and Sons, 2010 3. Smith, R.M., Chemical Process: Design and Integration , EUA, J. Wiley and Sons, 2005 4. Poling, B.C., Prausnitz, J.M., O’Connell, J.P., The Properties of Gases and Liquids , 5ª Edición, EUA, McGraw Hill, 2001 5. Sandler, S.I., Models for Thermodynamic and Phase Equilibria Calculations , EUA, Marcel Dekker,1994 6. Whitson, C.H., Brule, M.R., Phase Behavior , EUA, SPE Monograph Series Vol. 20, Society of Petroleum Engineers, 2000 7. Pedersen, K.S., Christensen, P.L., Phase behavior of Petroleum Reservoir Fluids , EUA, CRC Press Taylor & Francis, 2007 8. Danesh, Ali, PVT and Phase Behaviour of Petroleum Reservoir Fluids , EUA, Elsevier, 2003 9. Firoozabadi, Abbas, Thermodynamics of Hydrocarbon Reservoirs , EUA, Mc Graw Hill, 1999 10. Daubert, T.E., Danner, R.P., API Technical Data Book-Petroleum Refining , 6a Edición, American Petroleum Institute, EUA, 1997 11. Chang, A.F., Pashikanti, K., Liu, Y.A., Refining Engineering. Integrated Process Modeling and Optimization , EUA, J. Wiley-VCH, 2012 12. Parkash, S., Refining Processes Handbook , EUA, GPP Elsevier, 2003 13. Meyers, R.A., Handbook of Petroleum Refining Processes , 3a Ed., EUA, Mc Graw Hill, 2004 14. Luyben, W.L., Distillation Design and Control using ASPEN Simulation , EUA, J. Wiley and Sons, 2006 15. ASPEN Plus User Guide , EUA, Aspen Technology In., 2000 BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA 1. Prausnitz, J.M., Lichtenthaler, R.N., Gómez de Acevedo, E., Molecular Thermodynamics of Fluid Phase Equilibria , 3ª Edición, EUA, Prentice Hall, 1999 2. Walas, S.M., Phase Equilibria in Chemical Engineering , EUA, Butterworth-Heinemann, 1985 3. Kroschwitz, J.I. (Editor ejecutivo), Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology , 4a Edición (25 volúmenes), EUA, J. Wiley and Sons, 1991 4. Gerhartz, W. (Editor ejecutivo), Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry , 5q Edición (36 volúmenes), Alemania, VCH, 1985 5. Colección de artículos de aplicaciones de la termodinámica en la industria petrolera 6. Colección de artículos de selección de modelos termodinámicos y aplicaciones de la termodinámica en la industria de procesos. 7. Notas de termodinámica que los profesores desarrollen para el curso. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Exposición oral, discusión del material de estudio, resolución de problemas (casos de estudio), manejo de programas computacionales, discusión de los problemas (casos de estudio) FORMA DE EVALUAR El curso se evaluará con base en las soluciones de los casos de estudio que se asignen PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Especialista en Termodinámica Química con experiencia en Ingeniería Química y las aplicaciones en procesos industriales.