Introducción a los Procesos Químicos Industriales Tema 1.- Introducción. Características más relevantes y distintivas de la Industria Química.

Bibliografía Moulijn, J.A.; Makkee, M.; Van Diepen, A. (2008) CHEMICAL PROCESS TECHNOLOGY, Ed.: Wiley, Chichester. Costa, J.; Cervera, S.; Cunill, F.; Espulgas, S.; Mans, C.; Mata, J. (1993) CURSO DE QUÍMICA TÉCNICA, Ed.: Reverté, Barcelona. Guell, F. (2002) La industria química en España y su futuro, INGENIERÍA QUÍMICA, 394, pp. 163-174. Coca, J. (2011) Retos de la ingeniería química: procesos sostenibles, INGENIERÍA QUÍMICA, 500, pp. 32-43. Zabalza, A. (2011) Situación y perspectivas de la industria química española, INGENIERÍA QUÍMICA, 498, pp. 100-102.

Clasificación de los productos químicos Índice Procesos químicos La industria química Clasificación de los productos químicos Características de la industria química Industria química en España Desarrollo sostenible

Desde el S. XX Procesos químicos Hasta el S. XIX - Unidades a pequeña escala - Desarrollo basado en prueba-error - Mejoras lentas - Procesos: jabón, vino, vidrio, … Desde el S. XX - Procesos continuos - Integración de disciplinas - Rápido desarrollo

Disciplinas que integra un proceso químico Procesos químicos Disciplinas que integra un proceso químico Control Reactores Integración proceso Termodinámica Economía del proceso Catálisis Balances de Materia y Energ Desarrollo de un proceso Operaciones Básicas y sep Transmisión de Calor Marketing Ventas Medio Ambiente Transferencia de Materia Cinética Qª Mecánica de Fluidos FUNDAMENTOS DE UN PROCESO

¿Qué es un proceso? Definiciones Proceso: serie de acciones, operaciones o tratamientos que producen una transformación física o química dando como resultado un producto. Balance de materia: contabilización de la materia que entra y sale de un proceso realizada en base al principio de conservación de la materia. Balance de energía: contabilización de la energía que entra y sale de un proceso, asociada a corrientes materiales o no. Normalmente se tratará de un balance de entalpía. Flujo de proceso: cantidad de materia o flujo de las entradas y salidas del proceso o del sistema objeto de estudio. Unidad de proceso: equipo donde se lleva a cabo cada una de las etapas básicas u operaciones unitarias que constituyen el proceso

El Proceso Químico Subproductos Residuos Subproductos Residuos Acondicionamiento (una o varias Operaciones) Reacción Separación (una o varias Operaciones) Productos Servicios : Agua, vapor, electricidad Ingeniería Mantenimiento Calidad Seguridad Gestión

El Proceso Químico Subproductos Residuos Subproductos Residuos Acondicionamiento (una o varias Operaciones) Reacción Separación (una o varias Operaciones) Productos Operaciones básicas Servicios : Agua, vapor, electricidad Ingeniería Mantenimiento Calidad Seguridad Gestión Química Analítica

El Proceso Químico Tecnologías del Medio Ambiente Subproductos Residuos Subproductos Residuos Subproductos Residuos Acondicionamiento (una o varias Operaciones) Reacción Separación (una o varias Operaciones) Productos Servicios : Agua, vapor, electricidad Ingeniería de las Reacciones Químicas Ingeniería Mantenimiento Calidad Seguridad Gestión

El Proceso Químico Subproductos Residuos Subproductos Residuos Acondicionamiento (una o varias Operaciones) Reacción Separación (una o varias Operaciones) Productos Servicios : Agua, vapor, electricidad Ingeniería Mantenimiento Calidad Seguridad Gestión Seguridad y análisis de riesgos en la Industria Química Oficina Técnica Administración de empresas

Química Industrial Instrumentación y Control Subproductos Residuos Subproductos Residuos Subproductos Residuos Acondicionamiento (una o varias Operaciones) Reacción Separación (una o varias Operaciones) Productos Servicios : Agua, vapor, electricidad Ingeniería Mantenimiento Calidad Seguridad Gestión

La industria química Las materias primas se clasifican en inorgánicas y orgánicas Estructura

Clasificación de los productos químicos (según su uso) La industria química Clasificación de los productos químicos (según su uso) - Productos básicos (gran consumo industrial y poco valor unitario ej. ácido sulfúrico, amoníaco, etileno …) - Productos intermedios (elevado consumo que dan lugar a uno o varios productos finales, no utilizables directamente por el consumidor ej. fenol, cloruro de vinilo) - Productos químicos finos (productos intermedios de muy elevada pureza y rigurosas especificaciones, se emplean en la fabricación de p. farmacéuticos y aditivos de alimentación) - Productos finales (se obtienen de los p. intermedios mediante la IQ transformadora, tienen las características deseadas pero no tienen la presentación para el consumo, ej. plásticos) - Productos de consumo (productos finales una vez envasados con los aditivos y concentración para su empleo)

Subsectores de la industria química Química básica Gases industriales ( 1 %) Colorantes y pigmentos (3 %) Química inorgánica (3 %) Química orgánica (15 %) Abonos (2 %) Materias primas plásticas y caucho (16 %) Fibras químicas (3 %) Química de la salud, humana, animal y vegetal Fitosanitarios (2 %) Materias primas farmacéuticas (*25 %) Especialidades farmacéuticas Especialidades zoosanitarias Química para la Industria y el Consumo Final Pinturas y tintas (6 %) Esmaltes y barnices Detergentes, jabones y p. limpieza (6 %) Perfumería y cosmética (8 %) Especialidades químicas para industrias Otros productos químicos (10 %) * Farmaquímica

Características de la IQ moderna La industria química Características de la IQ moderna Elevada inversión en investigación y desarrollo de nuevos productos Elevado capital para instalar nuevas plantas Automatización creciente y disminución de la mano de obra Ahorro de energía Legislación medioambiental Dominada por empresas multinacionales (EE.UU., Alemania, Reino Unido y Holanda) con integración vertical.

Localización de una planta química La industria química Localización de una planta química (factores económicos, sociales y políticos) Proximidad a los puntos de consumo Proximidad a las materias primas y energía Disponibilidad de mano de obra, tecnología y servicios auxiliares Disponibilidad de agua Legislación de residuos sólidos, líquidos y gaseosos Coste del suelo (incentivos locales o estatales) Ubicación en relación con otras plantas (mismo producto y otras de la misma empresa) Posibilidad de importación/exportación del producto y de las materias primas

La industria química La IQ en España Algunos datos 12.4 % del Producto Interior Bruto (PIB) - Emplea a 500000 personas - Segundo mayor exportador de la economía española, se exporta por valor de 34.000 millones de euros (casi el 50% de la producción química española) - Primer inversor privado en protección al medio ambiente - Primer inversor privado en I+D+i

Principales zonas de la implantación de la Industria Química Española Fuente: FEIQUE Radiografía económica del sector químico. 2016 18 18

Distribución geográfica de la producción química española (2015) Fuente: FEIQUE Radiografía económica del sector químico. 2016 19 19

Distribución geográfica de la producción química española (2015) Fuente: FEIQUE Informe de sostenibilidad de la Industria Química Española. 2007 20 20

Distribución de Producto (2015) Fuente: FEIQUE Radiografía económica del sector químico. 2016 21 21

Distribución de Producto (2015) Fuente: FEIQUE Radiografía económica del sector químico. 2016 22 22

Exportaciones (2007-2015) Fuente: FEIQUE Radiografía económica del sector químico. 2016 23 23

Estabilidad laboral (2015) Fuente: FEIQUE Radiografía económica del sector químico. 2016 24 24

Salario anual (2016) Fuente: FEIQUE Radiografía económica del sector químico. 2016 25 25

Crecimiento previsto(2030) Fuente: FEIQUE Radiografía económica del sector químico. 2016 26 26

Tendencias del sector Fuente: FEIQUE El futuro de la química sostenible. Hoja de ruta. 2013 27 27

Tendencias del sector Fuente: FEIQUE El futuro de la química sostenible. Hoja de ruta. 2013 28 28

La industria química Procesos sostenibles Energía: Combustibles fósiles → Hidrógeno? y pilas de combustible Bioprocesos: Biorefinería ej ácido láctico y biodiésel Medio ambiente: cambio climático, acidificación de la atmósfera, gestión del agua y gestión de residuos.