Guía docente de Materias Primas y Recursos Energéticos (2201133)

Curso 2023/2024
Fecha de aprobación: 28/06/2023

Grado

Grado en Ingeniería Química

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Módulo

Tecnología Específica: Química Industrial

Materia

Ingeniería de Procesos y Productos

Curso

3

Semestre

1

Créditos

6

Tipo

Obligatoria

Profesorado

Teórico

María del Mar Muñio Martínez. Grupo: A

Práctico

  • Francisco Javier Espejo Carpio Grupos: 2 y 3
  • María del Mar Muñio Martínez Grupo: 1

Tutorías

María del Mar Muñio Martínez

Email
  • Primer semestre
    • Martes
      • 09:00 a 10:30 (Dpto. Iq)
      • 11:30 a 14:00 (Dpto. Iq)
    • Miércoles de 09:00 a 10:30 (Dpto. Iq)
    • Jueves de 09:00 a 09:30 (Dpto. Iq)
  • Segundo semestre
    • Martes de 10:00 a 13:00 (Dpto. Iq)
    • Miércoles de 10:00 a 13:00 (Dpto. Iq)

Francisco Javier Espejo Carpio

Email
  • Primer semestre
    • Lunes de 09:00 a 11:00 (Dpto. Iq)
    • Martes de 09:00 a 11:00 (Dpto. Iq)
    • Miércoles de 09:00 a 11:00 (Dpto. Iq)
  • Segundo semestre
    • Jueves de 09:00 a 11:00 (Dpto. Iq)
    • Viernes de 09:00 a 11:00 (Dpto. Iq)

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Grado)

Aire como materia prima. Hidrosfera: agua de mar como materia prima. Litosfera: sílice, arcilla, caliza y pirita como materia prima químico industrial. Aprovechamiento de la roca fosfática: fertilizantes. El petróleo. Productos de refinería. Procesos de conversión química: craqueo térmico y catalítico. Refino físico y químico. Gas natural.

Competencias

Competencias generales

  • CG01. Poseer y comprender los conocimientos fundamentales en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. 
  • CG02. Saber aplicar los conocimientos de Ingeniería Química al mundo profesional, incluyendo la capacidad de resolución de cuestiones y problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad y razonamiento crítico. 
  • CG03. Adquirir la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes dentro del área de la Ingeniería Química, así como de extraer conclusiones y reflexionar críticamente sobre las mismas. 
  • CG04. Saber transmitir de forma oral y escrita información, ideas, problemas y soluciones relacionados con la Ingeniería Química, a un público tanto especializado como no especializado. 
  • CG05. Haber desarrollado las habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores de especialización con un alto grado de autonomía. 
  • CG06. Capacidad de organizar y planificar 
  • CG07. Capacidad de gestión de la información 
  • CG08. Trabajo en equipo 
  • CG09. Compromiso ético 
  • CG12. Motivación por la calidad 
  • CG13. Sensibilidad hacia temas medioambientales 

Competencias específicas

  • CE21. Conocimientos sobre valorización y transformación de materias primas y recursos energéticos.  
  • CE22. Capacidad para el análisis, diseño, simulación y optimización de procesos y productos.  
  • CE23. Capacidad para diseñar, gestionar y operar procedimientos de simulación, control e instrumentación de procesos químicos.  

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

  • Que el alumno conozca los principales procesos químicos industriales.
  • Que el alumno sea capaz de conocer los procesos de aprovechamiento y transformación de las distintas materias primas para la obtención de productos útiles a la sociedad y la obtención de combustibles derivados.
  • Que el alumno será capaz de analizar y diseñar procesos de transformación de las distintas materias primas como fuentes energéticas.

Programa de contenidos teóricos y prácticos

Teórico

Tema 1. Introducción

  • Procesos Químicos Industriales. La Industria Química. El Sector Industrial. La industria Química Española. La Industria Química en Europa y Estados Unidos.

Tema 2. Atmósfera: el aire como materia prima y recurso energético

  • Componentes del aire. Propiedades físico-químicas y aplicaciones. Separación física de los componentes del aire: Proceso de Adsorción P.S.A. Proceso Criogénico. Licuación del Aire. Aspectos Termodinámicos: Efecto Joule-Thompson. Ciclos Linde-Claude y de doble expansión. Aspectos Tecnológicos: Etapas de Compresión. Intercambio calorífico. Rectificación del aire licuado. Obtención de gases nobles. Instalaciones Industriales. Energía eólica y energía solar.

Tema 3. Hidrosfera: el agua de mar como materia prima y recurso energético

  • El agua de mar. Obtención de Bromo. Aprovechamiento del cloruro Sódico. Obtención de Carbonato Sódico. Aplicaciones. Estudio Físico-Químico del Proceso Solvay. Modificaciones. Obtención de Cloro: Método Electroquímico Cloro-Sosa. Tipos de Célula. Proceso con Célula de Cátodo de Hg. Purificación y acondicionamiento de la salmuera. Enfriamiento y secado del Cloro. Obtención de Cloruro de Hidrógeno: Métodos de Síntesis. Subproducto en los Procesos de Cloración. Energía hidráulica y energía del mar.

Tema 4: La litosfera como materia prima I

  • Sílice. Arcilla. Caliza. Obtención de cal. Cemento Pórtland. Otros Productos. Sulfuros metálicos. Obtención de Cobre. Aprovechamiento de subproductos. Sistemas de tratamiento. Tostación de piritas. Fabricación de ácido sulfúrico y óleum. Método de Doble Contacto. Roca fosfórica. Descomposición por vía seca y húmeda. Ácido fosfórico. Fertilizantes.

Tema 5: La litosfera como materia prima II

  • Petróleo. Composición y clasificación de los crudos. Estabilización. Desalado. Fraccionamiento. Craqueo Térmico: Visbreaking. Coquización. Craqueo catalítico: Reacciones. Catalizadores. El reactor F.C. C. Reformado Catalítico. Tratamientos de depuración: Hidrotratamiento. Desparafinado. Desasfaltado. Los productos de refinería. Técnicas petroquímicas. Obtención de Etileno a partir de gas de refinería. Energía geotérmica.

Tema 6: La litosfera como materia prima III

  • Gas natural. Hidrodesulfuración. Reformado Catalítico. Conversión. Metanación. Síntesis de Amoniaco. Oxidación del amoniaco: Obtención de Óxido Nítrico. Ácido Nítrico. Aprovechamiento del CO2. Síntesis de Urea. Comparación de procesos.

Práctico

  • Resolución de problemas: Temas 2, 3, 4, 5 y 6.
  • Análisis y desarrollo de un proceso químico-industrial a partir de determinadas materias primas. Para ellos se empleará bibliografía de diferentes bases de datos de nivel internacional.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • A.Vian.”Introducción a la Química Industrial” Reverté (2006)
  • J.A.Kent (Ed) “A Riegel’s handbook of industrial chemistry” Van Nostrand Reinhold (1992)
  • “Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry” Wiley V.C.H. Tomos A 1 a A 28. Ordenados alfabéticamente. Diferentes años.
  • J.J.Mcketta (Ed) “Encyclopedia of chemical processing and design” M.Dekker inc. 61 tomos. Ordenados alfabéticamente. Diferentes años.
  • M.A. Ramos Carpio “Refino de petróleo, gas natural y petroquímica” Fundación Innovación Industrial 1997.
  • Hans-J. Arpe, K. Weissermel “Química Orgánica Industrial” Reverte 1981.
  • W. Büchner “Industrial inorganic chemistry” VCH, 1989.

Bibliografía complementaria

  • Green, D.W. y Perry, R.H. (Editores); Perry’s Chemical Engineers’ Handbook (8th Edition), Ed. McGraw-Hill, New York, 2008.
  • Hougen, OA.; Watson, K.M. y Ragatzy, R.A.; Principios de procesos químicos, Ed. Reverté, 1975.

Metodología docente

  • MD01. Lección magistral/expositiva 
  • MD02. Resolución de problemas y estudio de casos prácticos o visitas a industrias 
  • MD04. Prácticas en ordenadores 
  • MD05. Realización de trabajos o informes de prácticas 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)

Evaluación ordinaria

  • Examen final, constará de un examen escrito, teórico y práctico, sobre todos los temas y problemas que se hayan desarrollado en clase (60%). Será necesario obtener una nota mínima de 4 sobre 10 en el examen para poder superar la asignatura por evaluación continua.
  • Trabajo obligatorio en grupo, sobre un tema a determinar que será expuesto en clase. Al final de cada exposición el profesor y los restantes estudiantes podrán realizar preguntas relacionadas con el tema (15%).
  • Participación activa en clase (15%).
  • Ejercicios prácticos propuestos en clase (10%).

Evaluación extraordinaria

Examen escrito en el que se evaluarán todos los contenidos desarrollados en la asignatura. Representará el 100% de la calificación.

Evaluación única final

  • Evaluación única final (convocatoria ordinaria): para aquellos estudiantes a los que se les haya concedido y que consistirá en la realización de un trabajo individual que deberá ser expuesto al profesorado (30%) y un examen final en el que se valorarán las competencias desarrolladas en la asignatura (70%). Los contenidos a evaluar corresponderán al temario detallado de la asignatura, tanto en la parte teórica como en la parte de resolución de problemas.
  • Evaluación única final (convocatoria extraordinaria): consistirá en un examen escrito en el que se evaluarán todos los contenidos desarrollados en la asignatura. Representará el 100% de la calificación.