El Ingeniero Químico en la Industria de Procesos Químicos

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El Ingeniero Químico en la Industria de Procesos Químicos

Aun cuando el origen de la industria química está reportada hace cientos omiles de años, la profesión de Ingeniero Químico surge a principios del

siglo XX, empieza la demanda de esta profesión con el desarrollo de laindustria química moderna y ha crecido rápidamente en conjunción condicha industria.

Origen de la Ingeniería Química

La industria química que se venía desarrollando con mucho impulso en el

siglo XIX carecía de intercomunicación de los diversos sectores que laintegraban. Las técnicas y manufacturas de muchos productos que sevenían elaborando por cientos de años, estaban basadas sobre laexperiencia que incluso se heredaba de padres a hijos, no había inquietud

por comprender los procesos y mucho menos dejar registros escritos.

En la última mitad del siglo XIX, la gran expansión de la industria debido

al incremento en la demanda de productos, promueve la aparición demaestros, guías para entrenar a sus discípulos en las partesfundamentales del proceso. Los químicos industriales que estabanparticipando eran especialistas en un proceso en particular y semostraban interesados en aplicar sus conocimientos en la industria deprocesos.

Cuando se inició la enseñanza de la tecnología química, ésta se limitó

hacia industrias específicas y generalmente se abocaban a describir losequipos y las técnicas de un proceso en particular. Pocos intentos serealizaron para sistematizar lo fundamental de los procesos químicos.

Uno de los primeros intentos por organizar los principios de los procesosquímicos y delimitar el área de la Ingeniería Química se da en Inglaterrapor George E. Davis, en 1880, quien intentó sin éxito alguno organizar unasociedad de Ingenieros Químicos; él reconoció que los problemas de laindustria de procesos eran problemas de ingeniería, requiriéndose el

empleo no únicamente de químicos sino también de físicos.

En 1887 dictó una serie de lecturas las cuales fueron ampliadas y publicadas como "A Handbook of Chemical Engineering" en 1901. En estaslecturas Davis presentaba el término OPERACIONES UNITARIAS. Fuehasta 1915 cuando Arthur D. Little, en los Estados Unidos, introdujonuevamente el término Operaciones Unitarias.



En 1888, " Alabado sea Dios", se organizaron los primeros cursos sobre

Ingeniería Química en los Estados Unidos, en el Massachusetts Institute Technology por Lewis M. Norton, profesor de Química Industrial.

El curso cubrió aspectos de química y de ingeniería mecánica aplicados a

los procesos químicos. El programa fue ampliado y modificadoposteriormente por William H. Walker.

Otros cursos pioneros fueron impartidos también en las Universidades dePensilvania, Tulano y Michigan. A principios del siglo XX, la IngenieríaQuímica adquiere aceptación profesional. La sociedad química americanaque había sido fundada en 1876, en 1908 creó una división de químicosindustriales e ingenieros químicos y autorizó la publicación de las revistasJournal of Industrial y Engineering Chemistry , las cuales aún se publican.

Una semana antes de la creación de dicha división por la American

Chemical Society en 1908, un grupo de Ingenieros Químicos prominentesfundaron en Filadelfia The American Institute of Chemical Engineers.Estas dos sociedades son hoy en día las interlocutores para la profesión deIngeniería Química.

Conforme la industria química americana se expandió por los ímpetus dela primera guerra mundial, la demanda de Ingenieros Químicos seincrementó rápidamente; los Estados Unidos logran el liderazgo industrialmundial y la Ingeniería Química llega a ser una institución americana.

Aunque el origen de la Ingeniería Química se dio en Inglaterra, se

desarrolló muy rápidamente en los Estados Unidos y casi era inexistenteen otros países del mundo, hasta la segunda guerra mundial.

Por ejemplo, en Alemania no existían Ingenieros Químicos, una gran partede la industria química alemana fue diseñada y operada por Químicos eIngenieros Mecánicos. A partir de la segunda guerra mundial aparece einicia el desarrollo de la Ingeniería Química en diversos países.

¿Qué es la Ingeniería Química?

La Ingeniería Química es una síntesis de Química e Ingeniería, auncuando la profesión se desarrolló independientemente de la Química

Industrial, hoy está basada tanto en principios de la física como enprincipios fundamentales de química.

Existen muchas definiciones de Ingeniería Química, muchas de ellas son omuy específicas o muy vagas.



Una definición popular dice: " Un Ingeniero Químico se encarga dedesarrollar en gran escala las reacciones desarrolladas por el Químico enel laboratorio"

En parte es cierta esta definición pero no representa la diversidad de

problemas con los que se enfrenta un Ingeniero Químico, por ejemplo, lasOperaciones Unitarias no forman parte de esta definición. Los Químicospor lo general poseen pocos conocimientos de las Operaciones Unitarias,

tanto en teoría como en la práctica.

Una definición humorística de Ingeniero Químico es: " Un IngenieroQuímico es alguien que cuando platica con un Químico habla deIngeniería, cuando platica con un Ingeniero habla de Química y cuando

platica con ambos, habla de política"

Una característica única del Ingeniero Químico es que él puede hablar y

entender a ambos, al Químico y al Ingeniero.

Debe comprender las investigaciones realizadas por los Químicos y debe deser capaz de utilizar sus fundamentos de ingeniería para diseñar y operar

un nuevo proceso químico que surja de esas investigaciones realizadas.Esta gran versatilidad es lo que ha hecho que el Ingeniero Químico seaindispensable en la Industria de Procesos Químicos.

La definición oficial de el "American Institute of Chemical Engineers" essuficientemente amplia e incluye todos los aspectos de la profesión :

"Ingeniería Química es la aplicación de los principios de las cienciasFísicas, conjuntamente con principios de Relaciones Humanas y

Económicos, a los campos que pertenecen directamente a procesos y equipos de procesos en los cuales la materia es tratada para efectuarlecambios de estado, contenido de energía o composición"

La Ingeniería Química es única entre las disciplinas de la Ingeniería. Serequieren conocimientos de Química, Física y Matemáticas, mientras quelos otros campos de la Ingeniería usualmente no requieren de un

conocimiento profundo de la Química. Esta puede ser la razón de por qué

la Ingeniería Química permanece separada de ambas ramas Química eIngeniería.

¿Qué hace un Ingeniero Químico?

Conforme la Industria Química creció en tamaño y complejidad, el trabajode los Ingenieros Químicos les exigió muchos conocimientos de lasciencias físicas y experiencia. Hoy en día un Ingeniero Químico puede



trabajar en uno de muchísimos campos dentro de la profesión deIngeniería Química.

Algunos de estos campos requieren de entrenamiento especial además deun currículum de graduado con estudios universitarios. El entrenamiento

especial puede ser de graduado en una institución educativa que impliqueuna especialización o profundización de estudios en determinada área obien puede ser un entrenamiento directo en el centro de trabajo.

Para describir qué hace un Ingeniero Químico se analizarán las principalesáreas de trabajo en las que labora normalmente.

Áreas de trabajo:

Investigación

Supervisión de la Producción

Desarrollo de Procesos Control de Calidad

Diseño y Evaluación de Procesos

Servicios Técnicos a plantas

Diseño de Planta

Ventas de Productos

Construcción

Muchas de estas áreas se traslapan, en compañías grandes posiblementecada área esté perfectamente delimitada pero en compañías pequeñas

posiblemente el mismo Ingeniero Químico realice simultáneamente

muchas de estas actividades.

Un Ingeniero Químico que se esté desarrollando en una empresa en quemuchas de estas áreas estén perfectamente delimitadas posiblemente,acorde con los intereses de la compañía y del mismo Ingeniero, setransfiere de un campo a otro conforme vaya adquiriendo más y másexperiencia. En cualquiera de los campos de acción el Ingeniero estaráinteraccionando estrechamente con Químicos, Ingenieros Eléctricos,Mecánicos, Civiles, etc. y con otros especialistas de otras ciencias.

Investigación:

La investigación relacionada con la Ingeniería Química puede dividirse enInvestigación Fundamental, Investigación exploratoria e Investigación deprocesos.

Investigación Fundamental:



La investigación fundamental está presente en muchas áreas de laIngeniería Química y conduce a el establecimiento de principios, reglas,leyes sobre Operaciones Unitarias, Reacciones Químicas Industriales y sobre Dinámica y Control de Procesos Químicos.

Este tipo de investigación es permanente porque conforme se conocen máslos fenómenos surgen nueva ideas de cómo reproducirlos y los principiosse van modificando o surgen algunos nuevos, esencialmente con el

desarrollo de la computadora como herramienta de cálculo y como detector y controlador de procesos, muchos análisis que no podían realizarse por lafalta de respuesta numérica inmediata, actualmente se están realizando.De igual manera al incrementar la exactitud en los resultados hace que sereconsideren posibles desviaciones en estimaciones anteriores.

En muchas áreas sujetas a análisis experimental, la investigaciónfundamental es utilizada para probar nuevas teorías, haciendo las

reproducciones físicas o químicas del fenómeno en equipos de laboratorio y realizando las mediciones experimentales necesarias para confirmar o

rechazar.

Por ejemplo, en mecánica de fluidos el flujo turbulento es un objeto deestudios continuos tanto teóricos como experimentales tratando de

comprender los mecanismos físicos fundamentales que rigen sucomportamiento.

Muchos fenómenos complejos son objetos de estudios y continuaránsiéndolos hasta que haya una explicación satisfactoria del cómo se llevan acabo.

Los logros de la Investigación Fundamental por lo general tienen prontaaplicación, pero no es la aplicación inmediata el objetivo de este tipo deinvestigación, más bien, se pretende formular leyes, principios, reglas queincrementen la compresión general de los fenómenos.

El Ingeniero Químico que trabaja en Investigación Fundamental posee unaexcelente formación Matemática, Física y Química así como en losprincipios de la Ingeniería Química y frecuentemente se especializa y llega

a ser un experto en un área determinada, por ejemplo Transferencia deMasa, Transferencia de Calor, etc.. Muchos, continuando con suespecialización, le dan carácter formal y aplican un plan de trabajo degraduado para llegar a ser M.S o Ph.D en Ingeniería Química.

La investigación Fundamental se lleva a cabo en Universidades y enmuchos centros industriales que les interesa, por estar siempre adelante



en respuestas del mercado, estar modificando, actualizando sus procesospara hacerlos más competitivos.

Investigación Exploratoria:

El objetivo de la investigación exploratoria será encontrar una reacción enparticular que pueda tener posibilidades comerciales. Esta investigaciónse realizará con el apoyo de un Químico. Para ciertas substancias seinvestigarán qué reacciones son factibles de realizarse con o sin el empleode catalizadores de diversos tipos.

Esta búsqueda generará información acerca de las posibles reaccionesquímicas y en función del producto, se estudiará la posibilidad de que seade uso industrial.

Estrictamente es más labor de un grupo de Químicos que se dediquen a

estudiar diversas reacciones con o sin catalizador, tratando de encontrarotras formas de obtener un producto determinado o de obtener otrosproductos nuevos.

El grupo de investigación exploratoria podría analizar muchoscatalizadores y varias condiciones de operación en un pequeño laboratorio,

para investigar un amplio rango de posibilidades. El programa deinvestigación podría extenderse durante meses o años, aún cuando

muchos intentos fallasen, los pocos resultados favorables seríantransferidos al grupo de investigación de procesos para sus estudiosposteriores.

Una vez que se propone una nueva reacción ya sea para un mismo

producto o para nuevo producto la información será analizada paradesarrollar (crear) el proceso pretendiendo que tenga fines comerciales.

La investigación exploratoria podría surgir a la inversa, de un estudio de

mercado llegar a la conclusión que un nuevo producto podría tener muchaaceptación, entonces, se iniciaría la investigación exploratoria paradeterminar a partir de qué materia prima y de qué reacciones químicas

podría obtenerse dicho producto.

Investigación de Procesos:

La investigación de procesos se basa en los resultados prometedores de lainvestigación exploratoria y de resultados alentadores de un estudio de

mercado.



Se inician estudios minuciosos e intensivos utilizando, en muchasocasiones, pequeños equipos construidos para este fin, con un volumen deproducción pequeño para disminuir los gastos de investigación, de talmanera que se cubran los requerimientos de análisis a nivel laboratorio.En esta investigación de proceso los estudios se realizan prácticamente

con el equipo u operación más importante, que podría ser el reactor, seconstruye en pequeño y se realizan experimentos con diferentescondiciones de operación.

En la investigación de procesos se determinarán condiciones de operación y se cuantificarán producción y rendimiento.

Toda la investigación se realizará en nivel de escala laboratorio y sus

objetivos primarios serán proveer de información para que posteriormentesea posible diseñar una planta piloto en la cual se realicen estudios paradiferentes posibles procesos que conduzcan a la obtención del producto.

El programa de investigación podrá extenderse por varios meses o años,habrán muchos intentos fallidos y pocos resultados prometedores

comercialmente, éstos serán transferidos al grupo de investigación deprocesos.

Iniciando con los resultados de la investigación exploratoria, el grupo deinvestigación de procesos, propondrá y estudiará diferentes procesos en un

amplio rango de condiciones de operación en un intento por descubrir quévariables (presión, temperatura, composición, flujo, etc.) deben sercuidadosamente controladas y en qué valores deben mantenerse paraobtener una máxima producción del producto deseado

Por ejemplo, el reformado catalítico de hidrocarburos, ha requerido demuchos años de investigación y su programa aún sigue vigente, estediagrama de flujo de muestra a continuación:



Figura 1

Las variables que han sido estudiadas son: Temperatura, presión, tiempopermitido para la reacción, tipo de catalizador y tamaño. Flujos y composición de las corrientes de entrada. De los resultados experimentales

se encontró que la mejor producción de productos con más alto octanajese lograba a 900 oF y presión a 500 lbf / in2 pero, el hidrocarburoalimentado al proceso debe de estar diluido con hidrógeno para prevenir

su descomposición a carbono por los efectos de la alta temperatura.

En este ejemplo, el grupo de investigación estudió no únicamentehidrocarburos sino también nafta (mezclas complejas de hidrocarburos)que podrían ser alimentada al reactor. La pequeña unidad construida parala investigación incluía un reactor de 100 centímetros cúbicos de volumen. Tomando en consideración que la planta comercial operaría

continuamente, el grupo de desarrollo de procesos, para sus estudios en

planta piloto, requeriría de datos para un proceso continuo por lo que, elproceso a nivel laboratorio se lleva a cabo con alimentación continua de losreactivos tal y como se muestra en el Diagrama de Flujo anterior.

Los reactivos hidrocarburo e hidrógeno gaseoso son alimentadoscontinuamente al reactor. Los productos gaseosos obtenidos son

condensados para separar el líquido del gas residual que está formado dehidrógeno e hidrocarburos ligeros.

El grupo de investigación de procesos deberá obtener datos suficientes

para llevar a cabo una evaluación económica preliminar, conforme se

avanzan en las investigaciones y desarrollo de procesos para un ciertoproducto aumentan los costos, los cuales serán recuperados si el productoes rentable.

Los costos relativos de las diferentes etapas, en orden de magnitud, son :

Si la investigación exploratoria cuesta 15,000 dólares, la etapa dedesarrollo de procesos tendrá un costo de 150,000 dólares y la planta

comercial un costo de 3000,000 dólares.

La información que obtenga el grupo de investigación de procesos se

utilizará para realizar otro estudio preliminar económico, de tal maneraque se cuantifique la factibilidad comercial del producto con datos másreales.

Si los resultados de la investigación de procesos son económicamenteprometedores, se obtendrán más datos tales que sea posible diseñar un

planta piloto para el desarrollo de procesos.



Desarrollo de procesos:

Una vez que finaliza la investigación de proceso en la cual se ha

comprobado la posibilidad química y además hay resultados económicospreliminares satisfactorios, la decisión será extender los estudios a laetapa de desarrollo de procesos.

Raramente es posible saltar la etapa de desarrollo de procesos y proceder,directamente con la información de investigación de procesos, al diseño y construcción de la planta. Las grandes incertidumbres que existen sobrelas condiciones de operación, rendimientos y eficiencias, siempre requierende la construcción de plantas pilotos o semicomerciales.

Aun cuando una planta piloto implique costos en su construcción y

operación puede representar el ahorro de mucho dinero al eliminar odisminuir las incertidumbres en la construcción y operación de la plantacomercial.

Muchas dificultades en el arranque y en la puesta en operación de una

planta pueden derivarse en grandes pérdidas económicas que disminuyano cancelen toda posibilidad producción.

Existen muchos casos reales de plantas que una vez construidas han sidoabandonadas o pospuestas como proyectos por las dificultades y riesgosen el arranque o en la operación.

Independientemente de los usos tan necesarios e importantes de unaplanta piloto, existen casos en los cuales es requerida su construcciónpara fines de investigación de mercado de un nuevo producto. En estoscasos, la planta piloto se utiliza para producir cierta cantidad de productoque será repartida entre una muestra de los consumidores potenciales, elobjetivo será evaluar si el producto cubre las expectativas del consumidorpara cierto mercado que es previamente identificado o localizado.

Una planta piloto deberá reproducir exactamente (duplicar), cuando menosen los detalles más importantes, el proceso que debe realizarse en la

planta comercial. Será mucho más pequeña y producirá poca cantidad deproducto pero determinadas unidades de la platna piloto deberánfuncionar de manera similar a la de las unidades correspondientes en laplanta comercial.

Algunas partes del proceso posiblemente sean convencionales y no serequiere reproducirlos a nivel planta piloto. Por ejemplo, si el productodebe ser purificado mediante una destilación, quizá sea posible utilizar



alguna columna de destilación por lote disponibles en el laboratorio dedesarrollo. La destilación es una operación unitaria ampliamente conocida y que en la mayoría de las ocasiones en que se trata de destilaciónconvencional no requiere de un estudio adicional.

Los laboratorios de desarrollo de procesos poseen muchos equipos sobreoperaciones convencionales y que se utilizan para múltiples propósitos,significando ahorro de dinero en los programas de desarrollo asi como

posibilidad de mayor atención a las partes fundamentales del proceso queesté en estudio.

La planta piloto en realidad significa reconocer la ignorancia que se tieneacerca de muchas partes de un proceso. Si todos los fundamentos y principios de la Ingeniería Química fuesen bien comprendidos y además seconociesen todos, sería posible construir cualquier planta a partir

únicamente de la investigación de procesos.

Una planta piloto por lo general implica altos costos y consumo de tiempo y siempre está latente el deseo de eliminarlas en lo que sea posible,buscando siempre la oportunidad para el producto esté en tiempoapropiado en el mercado, aún más cuando existen competidores quetambién están pretendiendo distribuir el mismo producto.

El desarrollo de procesos puede ser dividido en cuatro etapas:

1. Planeación del programa de desarrollo de proceso(s)2. Diseño y construcción de la planta piloto

3. Operación de la planta piloto4. Análisis, evaluación y correlación de los datos obtenidos de la planta

piloto

En la planeación de la planta piloto, el Ingeniero de Desarrollo debetrabajar muy estrechamente con el grupo de Investigación de Procesos y

con el Ingeniero de Diseño. Debe de entender completamente losresultados del grupo de investigación para utilizarlos adecuadamente y

debe lograr que los resultados finales, que obtenga de la planta piloto,sean los que requiere el Ingeniero de Diseño para que le sea posiblerealizar el diseño total de la planta.

El Ingeniero de Desarrollo debe planear su programa de tal manera que lesea o posible obtener la máxima cantidad de información con menorescostos y tiempo posibles. Debe de identificar y evaluar cuáles son lasvariables críticas del proceso y en muchos casos puede llegar a laconclusión de que ciertas variables no influyen apreciablemente y enconsecuencia no es necesario estudiarlas o bien, que los efectos de ciertasvariables sean completamente predichos por la teoría o porque determine



que las incertidumbres existentes no son importantes y que no alteran lascaracterísticas y calidad del producto final y no modifican la economía delproceso.

Puede elaborarse un programa extenso de desarrollo cuando, con los

estudios económicos preliminares, se tengan muchos indicios de la altarentabilidad del proceso.

La planeación y modificación del programa de desarrollo continuará aúndurante la operación de la planta piloto, ya que los resultados que éstavaya generando pueden indicar cambios recomendables en el programa.

Una de las primeras preguntas en el diseño de una planta piloto es, ¿dequé tamaño debe ser?

Una pequeña unidad será menos costosa que una grande, pero entre

mayor sea el tamaño de la planta piloto su funcionamiento se aproximarámás al de la planta comercial.

Los problemas de escalamiento son muy complejos y se requieren estudiosmuy cuidadosos para realizarlos.

Una planta piloto debe ser lo más simple y flexible como sea posible,acorde al proceso que se pretenda reproducir. La flexibilidad es esencialpara poder hacer modificaciones tanto en condiciones de operación comoen componentes de equipo, según sean sugeridos conforme se analizan losdatos que se van obteniendo en la experimentación Si se detectan

problemas de corrosión, será recomendable efectuar pruebas con distintosmateriales de construcción, aún cuando una planta piloto es de vidarelativamente corta, comparada con la planta comercial, Existen equipos

de uso general que deben ser considerados al diseñar la planta pilotoporque darán una gran versatilidad para posibles cambios.

La operación de la planta piloto generará datos para diseñar la plantacomercial además de recomendaciones para su operación y podrá ser

utilizada para llevar a cabo programas de entrenamiento del personal deoperación y producción de dicha planta comercial.

El Ingeniero de Desarrollo supervisará la operación de la planta piloto paraverificar que se cubran los objetivos para los que fue diseñada y generedatos que garanticen su utilidad para la escala comercial.

La planta piloto deberá ser operada por técnicos especializados, elIngeniero que se encargará de la operación de la planta comercial puedeparticipar y ayudar en la operación como parte de su entrenamiento.



La operación de la planta piloto podría hacer evidentes que es necesariorealizar cambios en equipos para obtener mejores resultados. Estoscambios son más fáciles de efectuar en la planta piloto que en la plantacomercial. Es preferible cometer errores en pequeña escala.

La evaluación de resultados se inicia tan pronto como se toman losprimeros datos. El Ingeniero de Desarrollo debe evaluar estos datos, quétan confiables son en exactitud y precisión y entonces presentarlos en la

forma que resulte más útil para el Ingeniero de Diseño. Aquellos datos queno de utilidad inmediata deben ser cuidadosamente registrados para usosposteriores.

Una vez que se han obtenido suficientes datos para el diseño, la plantapiloto puede continuar operando para producir producto para lainvestigación de mercado y para obtener más información sobre

condiciones de operación. Tiempo después en que la planta comercial ya

esté operando, la planta piloto puede continuar en funcionamiento paraestudios de mejoras en el proceso.

El proceso de reformado de hidrocarburos ha sido sometido a un programade desarrollo muy extenso, dada la demanda creciente y continua decombustibles y de las normas de protección del medio ambiente. Existen

estudios intensos permanentes para mejorar el producto y el proceso.

La unidad piloto utiliza nafta proveniente de refinerías y debido a que sucomposición varía, es necesario destilarla en dos columnas de destilación

para obtener una alimentación uniforme de esta materia prima.

La corriente de alimentación de nafta es mezclada con hidrógeno diluyente y calentada mediante el enfriamiento de una corriente de producto calienteen un intercambiador de calor y enseguida, calentada en calentador defusión de plomo.

Esta corriente de alimentación caliente es alimentada a tres reactores loscuales están empacados con partículas catalíticas de platino y arreglados

en serie.

Las reacciones de reformado son endotérmicas y deberá suministrarse

calor a las corrientes del proceso que conectan a un reactor con otro.

La corriente que se obtiene del tercer reactor es enfriada, aprovechando sucalor para calentar la corriente de alimentación y posteriormente, paracalentar agua en otro intercambiador de calor.

Una vez enfriada la corriente producto del tercer reactor se alimenta a unseparador en donde se extrae el hidrógeno diluyente. El producto líquido



es enviado a una torre de destilación para extraer los hidrocarburos másvolátiles que se descargan como producto destilado y el producto líquidoresidual es descargado como producto de fondo al que se le conoce comoreformado estabilizado.

El gas hidrógeno, el cual será recirculado a la corriente de alimentación,antes se envía a una torre de absorción en donde es lavada con unasolución de Mono_etanol_amina (MEA) para extraer el ácido sulfhídrico

altamente corrosivo y activo en reacciones químicas.

Los compuestos de azufre en la corriente de nafta alimentada producenácido sulfhídrico el cual envenena al catalizador que modifica su actividad y selectividad en la reacción de reformado, por lo que debe ser regeneradocontinuamente para mantenerlo operando en condiciones deseables, paraobtener un buen rendimiento en el proceso integral de reformado. Si se

evita que se envenene, el tiempo de regeneración (substitución) será

mayor.

Se utiliza una segunda torre para extraer el ácido sulfhídrico de la soluciónde Mono_etanol_amina, de tal manera que dicha solución pueda serreutilizada en el proceso de lavado de la corriente de hidrógeno.

El hidrógeno es comprimido y mezclado con la corriente de alimentaciónpara que nuevamente funcione como diluyente de la alimentación de nafta.

Si no se utilizara hidrógeno para diluir, el nafta se descompondría

produciendo carbono el cual recubriría al catalizador y lo haría inactivo.

Cuando la planta piloto fue inicialmente construida no se consideró laremoción del ácido sulfhídrico gaseoso, el catalizador se envenenó y la

operación fue un fracaso, esta experiencia sirvió para detectar este efecto y entonces, después de estudios de este fenómeno y cómo separarlo, se llegóa la propuesta de instalar un separador que como solvente utilizase

Mono_etanol_amina, claro esto exigió investigar qué solvente sería el másapropiado para eliminar el ácido sulfhídrico.

Si este problema se hubiese detectado ya en la planta comercial, el costo

hubiese sido demasiado alto. Así, el uso de una planta piloto fue y sigue

siendo, en este caso altamente provechoso. Actualmente la planta piloto seutiliza para realizar investigaciones sobre nuevos posibles catalizadores y modificaciones en las condiciones de operación. Dada la aceptación delproducto y su uso creciente al aumentar continuamente el número deconsumidores, el proceso de reformado es un proceso con altísimasposibilidades comerciales.



Dada su relevancia presente e histórica, se presenta el diagrama deflujo de esta planta piloto de reformado catalítico y también para mostrarel uso de un diagrama como descriptor de procesos.

Figura 2

Diseño y Evaluación de Procesos:

El Ingeniero de Diseño de Procesos es responsable del diseño integral del

proceso químico, no es responsable de especificar los detalles de diseñopara los distintos accesorios y equipos. Esto último es responsabilidad del

Ingeniero de Proyectos durante el diseño de la planta.

El Ingeniero de diseño de procesos se abocará a investigar diferentesprocesos o diferentes pasos que, dentro de un mismo proceso puedan ser

modificados, en la búsqueda de un proceso que implique menores costosde producción del producto deseado para lograr una optimizacióneconómica.

La evaluación económica es parte substancial de la etapa de diseño de

proceso y debe ser realizada ya sea por el Ingeniero de diseño de procesoso bien por un grupo de analistas económicos que trabajen conjuntamente,en un equipo humano armonioso, con el Ingeniero de diseño.



El diseño de un proceso incluye los siguientes temas :

1. Un Diagrama de flujo que muestre todas las piezas de equipos, lainstrumentación y controles necesarios, las condiciones deoperación (presión, temperatura, flujos y composición).

2. Balances de Materiales globales (para todo el proceso) y parciales(para cada unidad de proceso), mostrando composiciones,rendimientos de productos y purezas para todas las corrientes del

proceso.3. Balances de Energía para todas las unidades del proceso incluyendo

requerimientos de intercambio de calor.4. Especificación de capacidades de bombas, flujos y requerimientos de

presión.

5. Especificación de Tamaño y configuración de reactores químicos y tanques de almacenamiento.

6. Determinación de las condiciones óptimas de operación para las

operaciones de transferencias de masa requeridas para la separación y purificación tanto de materia prima como de productos.

7. Estimación de los requerimientos de servicios, tales como vapor,agua,, electricidad y combustible.

8. Evaluación económica con una estimación de la inversión de capital y los costos de operación.

El Ingeniero de diseño de procesos utiliza toda la información obtenida porlos grupos de Investigación y Desarrollo de procesos, trabaja muy estrechamente con el Ingeniero de Desarrollo para proponer las unidadesde procesos que sean más económicas y determinar las condiciones

óptimas de operación.

Aun teniendo en sus manos toda la información de las etapas anteriores,el Ingeniero de Diseño de Procesos debe utilizar su amplio criterio y conocimientos para suplir o asumir datos faltantes.

Por lo general no dispone de todos los datos que requiere para el diseño,muchas cantidades debe estimarlas apoyándose en su experiencia. Debetener una excelente formación y mucha información en los campos deCinética Química y Operaciones Unitarias, con mucha frecuencia debe

ejercitar su imaginación y buen juicio para suponer (estimar) datos

faltantes para sus diseños.

Efectúa muchos cálculos, algunos muy simples otros muy complejos parael dimensionamiento de las diferentes unidades de procesos y con muchafrecuencia debe de aplicar métodos numéricos para la resolución deecuaciones algebraicas o diferenciales o utilizar otras técnicas de análisis

numéricos tales como estimación de parámetros, probabilidad y



estadística, etc., recurriendo al uso de una computadora en la cualprograma sus extensas rutinas de cálculo.

El diseño de un proceso puede ser dividido en tres etapas progresivas :

Una vez que las etapas de investigación exploratoria y de procesos hanmostrado que un proceso es técnicamente prometedor, el Ingeniero deDiseño de Procesos hará un diseño rápido superficial para estimar el ordende magnitud del costo del proceso, para este diseño se requieren pocosdatos, la estimación de orden de magnitud se basa experiencias previas dela compañía y en muchos casos llega a aproximarse hasta en un 25 porciento de los costos reales.

Si los cálculos rápidos también muestran que el proceso es promisorioeconómicamente, entonces se inicia un programa de desarrollo deprocesos y el Ingeniero de Diseño de Procesos, apoyándose en estos

cálculos preliminares realiza un segundo diseño llamado Diseño preliminar , este diseño es tan detallado como el tiempo y los datosdisponibles lo permitan, se analizan los 8 temas ya mencionados para eldiseño y se pretende aproximar más la estimación del costo del proceso asu costo real (aún desconocido, incluirá áreas que contemplen datosadicionales físicos y químicos que indiquen si el diseño final es factible.

Con el diseño preliminar y su evaluación económica como base, losdirectivos de la compañía determinarán si el proceso es suficientementeatractivo. Debido a que muchos procesos pueden resultar muy atractivos

puede someterse a consideración si se realice un nuevo diseño y un

estudio económico más aproximado. Los errores en el análisis y en lasestimaciones repercutirán gravemente en la decisión de si se continúa o noel Diseño del proceso, decisión que podrá ser contraproducente para lacompañía y este error será pagado por el Ingeniero de Diseño.

Si los directivos de la compañía deciden construir el proceso comercial, el

Ingeniero de Procesos realizará un tercer diseño, el diseño final. Este diseñoes el más completo y a partir de este se construirá la planta. El Ingenierode Diseño se apoya en su diseño preliminar, modificándole a partir denueva información técnica y económica.

Una vez que el diseño final se ha completado, éste será enviado al grupo deDiseño de la Planta, quienes especificarán todos los detalles Eléctricos,Mecánicos y de Ingeniería Civil.

El Ingeniero de Diseño de Procesos requiere de una excelente formacióntécnica y científica, muchas compañías emplean Ingenieros graduado en

programas M.S o Ph.D.



Al Ingeniero de Procesos se le considera un experto en esta área y debe serconsultado por el Ingeniero de Operación durante el arranque y puesta enoperación de la planta.

A continuación se presenta un diagrama simplificado de una planta

comercial de reformado. Se presenta una parte del proceso, para el procesocompleto podría requerirse muchos cientos de páginas, en las cuales seincluirían diagramas de flujos mostrando los flujos, temperaturas,

presiones y composiciones.

En el diagrama presentado no se muestran todos los equipos auxiliares nise muestra el equipo de destilación que se utiliza para separar loshidrocarburos ligeros del producto reformado.

Figura 3

La planta aquí representada se parece mucho a la planta piloto mostradoen la figura anterior (fig. 1). Las reacciones de reformado producenhidrógeno, el exceso de hidrógeno es separado en la línea de recirculación y alimentada a una planta de amoníaco.



Diseño de Planta:

El grupo de diseño de la planta analiza y transcribe los resultados delIngeniero de Diseño de Procesos hacia un plano completo con todas lasespecificaciones necesarias y que deberán ser utilizadas por los que

construyan la planta.

El diseño de la planta debe de ser muy completa en cada uno de susdetalles, será utilizado para realizar una firme estimación del costo de laplanta el cual, será utilizado como base para que la compañía químicacontrate a una firma de construcción.

El grupo de diseño de planta deberá estar conformado por IngenierosQuímicos, Mecánicos, Eléctricos y Civiles y será supervisado porun Ingeniero de Proyectos, quien por lo general es un Ingeniero Químico

con amplios conocimientos del proceso completo.

El Ingeniero de Proyectos deberá coordinar las actividades de los diversosespecialistas de su grupo y deberá analizar con sumo cuidado los datosque le sean suministrados por el Ingeniero de Diseño de Proceso con elobjeto de hacer sugerencias de modificaciones al proceso, siempre y cuando conduzcan a una disminución de costos o disminuyan riesgos enla operación del proceso, en este caso, el Ingeniero de Procesos y elIngeniero de Proyectos deben trabajar muy estrechamente al analizar talessugerencias.

El Ingeniero de Proyectos debe resolver los problemas periféricos tales

como el proveer de agua y otros servicios, el destino que tendrán losdesechos de la planta (qué dispositivos utilizar) y la seguridad (prevención

de accidentes de trabajo).

El Ingeniero del Proyectos será el único responsable del diseño completo dela planta por lo que deberá conocer hasta el más mínimo detalle de ladistribución y funcionamiento de los equipos e instrumentos que seutilicen.

Trabajando muy estrechamente con el Ingeniero de Proyectos están losdiseñadores y dibujantes, el diseñador es un especialista en una fase

particular del diseño de plantas. Por ejemplo, después de que un IngenieroQuímico determina el número, tamaño y espaciado entre platos de una

columna de destilación, un diseñador mecánico puede especificar losdetalles físicos de la columna, un diseñador eléctrico puede especificar lalocalización y tipo de instrumentación y control, para que finalmente undiseñador estructural especifique los soportes y cimientos para sostener lacolumna y sus equipos auxiliares.



Los diseñadores hacen sugerencias al Ingeniero de Proyectos sobre puntosespecíficos que pueden significar ahorra de dinero. Supervisan a losdibujantes que hacen un dibujo muy detallado de cada unidad delproceso.

Debido a la complejidad de una planta química moderna, algunos gruposde diseño utilizan modelos a escala de la planta para estudiar ladistribución física del equipo y tuberías (Layout). Tales modelos con

frecuencia demuestran las debilidades en la configuración (arreglo y distribución de los equipos) que podría obstaculizar la operación,mantenimiento o reparación. El Ingeniero de Proyectos es el responsable y debe vigilar que todos estos detalles queden bien diseñados.

El Ingeniero de Proyectos trabajará en conjunto con el constructor duranteel tiempo de construcción. Surgirán muchas preguntas durante la

construcción, muchos materiales especificados posiblemente no estén

disponibles en el tiempo límite especificado, los trabajos en paralelo de laplanta piloto que es necesario el cambio en alguna unidad de proceso, elconstructor puede sugerir cambios en la cimentación debido a condicionesinesperadas en el terreno de construcción. El Ingeniero de Proyectos estará

presente durante el arranque de la planta, arranque que puedeprolongarse durante meses.

Un Ingeniero joven puede iniciarse como asistente del grupo de Diseño de

Planta, si demuestra interés y aptitudes podrá llegar a ser diseñador,después de acumular mucha experiencia podrá llegar a ser Ingeniero deProyectos.

Muchos dibujantes y diseñadores no son graduados de universidades peroposeen muchas habilidades técnicas que les permite hacer una carrera enestas áreas.

La mayoría de los piezas de equipos para la planta, tales como bombas,

intercambiadores de calor, instrumentación, etc., serán suministradas porvendedores de equipo.

Un vendedor de equipos es una compañía que se especializa en el diseño y construcción de un tipo particular de equipo, puede construir una unidad

con los detalles especificados por el grupo de diseño de planta o puedesugerir una unidad estándar de las que fabrica. Por ejemplo, el grupo dediseño de planta especifica los requerimientos de bombeo y el vendedorsugiere una bomba específica que realice este trabajo, el vendedor empleamuchos Ingenieros en el desarrollo, diseño y venta de sus equipos.



Construcción:

El papel del Ingeniero Químico en la construcción es muy limitado, serequieren de conocimientos sobre ingeniería pero no deberá sernecesariamente un Ingeniero Químico. Aproximadamente un 5 por ciento

de los profesionistas en Ingeniería Química se dedican a la supervisión deconstrucción.

El supervisor de construcción es responsable de terminar la planta en elmenor tiempo posible sin excederse del tiempo límite permitido. Debe deestablecer un programa (pan de actividades) de construcción el cual searealista y tratar de regirse con dicho programa.

Debe instalar cada equipo en el tiempo indicado en su programa y agilizarla construcción, deberá disponer de información sobre las regulacioneslegales y sindicales tanto para la construcción como para una mejor

disponibilidad de trabajadores por lo que sus relaciones humanas seránimportantes.

Una vez que la planta ha sidoterminada, el Ingeniero deConstrucción debe probar quecada equipo funcione con lasespecificaciones requeridas,

deberá estar presente duranteel arranque y puesta en

operación de la planta.

En la siguiente figura → sepresenta la planta dereformado catalítico que se havenido describiendo en lasetapas anteriores.

Todos los pasos, implícitos en

el desarrollo de un nuevoproceso químico, nonecesariamente serán

realizados por la compañíaque utilizará el proceso. Sonpocas las compañías quellevan a cabo su propiainvestigación, desarrollo,diseño y construcción.



Algunas compañías llegan hasta el diseño del proceso y encargan laconstrucción a otra compañías que se dedique al diseño y construcción deplantas químicas.

Existen compañías que compran los diseños de procesos y contratan a

compañías constructoras o compañías que con resultados del estudio demercado contratan la investigación, desarrollo y diseño del proceso, asícomo el diseño y construcción de la planta.

En esta diversidad de requerimientos de trabajo de ingeniería, existenfirmas de Ingeniería que en los distintos niveles dan servicio a compañías.Estas firmas de Ingeniería estarán conformadas por Ingenieros Químicos y especialistas en otras áreas para poder manejar un proyecto integral.

Supervisión y Producción

La primera pregunta que surge una vez que la planta ha sido construidaes ¿funcionará?.

El primer trabajo del supervisor de producción es conseguir que la plantafuncione. Después de días, semanas, meses de trabajo intensivos la plantadeberá estar funcionando produciendo el producto en la cantidad y calidadpara la que fue diseñada.

Si la planta es de control automático, pocos operadores estaránobservando los tableros de instrumentos y revisando los equipos paraasegurarse que todo esté funcionando correctamente. Si la planta es de

operación manual habrá más operadores tratando de controlar que cadaequipo opere para las condiciones en que haya sido diseñado.

Una vez que la planta esté funcionando qué más debe hacer el Supervisorde Producción?

Su trabajo apenas empieza, no estará satisfecho con lograr que la plantafuncione para las condiciones de diseño, tratará de mejorar la operación,debido a que siempre hay elementos desconocidos en cualquier diseño,sabe que existen posibilidades de aumentar la producción o calidad del

producto.

Conforme transcurra el tiempo de operación de la planta, el Supervisor deProducción dispondrá de muchos datos reales de condiciones de operación y sus efectos en el comportamiento de la planta, así como sus efectos en elproducto y podrá efectuar estudios del proceso, en lo referente a lasensibilidad de variables, para promover mejoras al proceso.



Realizará ajustes en las variables de proceso para obtener condicionesóptimas de operación, estará siempre en la búsqueda de mejoras de lacalidad del producto o abatimiento de costos de operación, removiendocualquier contaminación y evitando deterioros, procurará reducirrequerimientos de vapor, energía eléctrica y materiales supervisando que

la operación de la planta se efectúe con mucho cuidado por parte delpersonal.

Mantendrá excelentes relaciones humanas con los trabajadores de laplanta, teniendo como objetivo que hagan suyo el proceso y actúen enconsecuencia, cuidando todos el buen funcionamiento. Elaboraráprogramas de seguridad laboral y programas de mantenimientospreventivos y correctivos cuidando pérdidas de utilidades o gastos

innecesarios por paros de la planta por efectos de reparaciones o daños alpersonal y equipos.

Diseñará un programa adecuado de procuración, adquisición de materiaprima, de tal manera que garantice siempre la existencia de ésta eninventario, así como la existencia de producto para que en el mercado nofalle su distribución.

El Supervisor de Producción, Ingeniero Químico, podrá tener bajo sus

órdenes todo un equipo de trabajo, conformado por Ingeniero Químicosque estarán laborando como Ingenieros de Producción (o Ingenieros deOperación) por operadores especializados de equipos y por otrostrabajadores, esto dependerá de la complejidad y tamaño de la planta.

Después de un largo tiempo de esfuerzos intensos y constante, elSupervisor de Producción y su equipo de trabajo adquirirán una granexperiencia en la operación de su planta y podrán hacer frente a cualquieremergencia en fallas de equipo, la planta estará funcionandoexcelentemente y el producto será de alta calidad. Si las ventas vandemasiado bien y el mercado puede consumir mucho más, eldepartamento de ventas podría solicitar que la producción se incrementaseen un 25 %, normalmente esto es posible porque muchos de los equipos y sus componentes están sobrediseñados para garantizar que funcionenbien para las especificaciones de diseño. Este sobrediseño ahora puede ser

explotado. Si algún equipo fue diseñado muy justo para cubrir las

condiciones de diseño, no permitirá este incremento en la producción amenos que sea modificado o remplazado, el Supervisor de Producción debe

realizar estudios minuciosos para determinar si los beneficios que seobtengan por incrementar la producción justificar la modificación de

remplazo de ciertas partes del proceso.

En paralelo, el grupo de Desarrollo de proceso puede continuar trabajandoen la planta piloto y encontrar modificaciones que disminuyan



sensiblemente costos de operación o equipos, de tal manera que elproducto sea más barato o bien encontrar modificaciones que mejoren lacalidad del producto. En este caso el Supervisor de Producción trabajarácoordinadamente con los grupos de Desarrollo y Diseño de procesos pararealizar las modificaciones apropiadas en la planta.

El grupo de Desarrollo de Procesos puede obtener un proceso totalmentenuevo que justifique la cancelación absoluta y retiro de un proceso

existente que se mantuvo funcionando durante muchos años. Si se obtieneun nuevo producto muy competitivo, éste puede capturar el mercado y hacer que se cierren plantas viejas con muchos años de operación,después de muchos años de experiencia el Supervisor de Producción estácapacitado para abandonar la antigua planta y desplazarse a una nueva.

Debido que, los problemas a los que se enfrentan el Supervisor de

Producción y su equipo de trabajo, son tan variados en los campos de la

Ingeniería Química, se requiere que estos profesionistas tengan unaexcelente formación más que un entrenamiento especializado. Formaciónque incrementa sensiblemente con la experiencia que adquieren en lasolución de problemas en planta.

Un profesionista recién egresado podría ser contratado como asistente de

un Ingeniero de Producción y conforme adquiera experiencia, llegar a serIngeniero de Producción, asistente del Supervisor de Producción,Supervisor de Producción o quizá Gerente de la Planta.

La planta de reformado que se ha venido describiendo en las secciones

anteriores, ha estado operando durante muchos años, se presenta en lasiguiente figura, varias plantas adicionales han sido construidas con elmismo diseño. Su producto es utilizado para combustibles de alto octanajerequerido en los vehículos automotores actuales. Algunas plantas dereformado recuperan y purifican el benceno, el tolueno y los xilenos queproducen y sirven como materia prima para la industria Petroquímica.

Servicios Técnicos a Plantas

El grupo de servicios técnicos a planta auxilia a los Ingenieros deoperación en la solución de problemas de arranque y de operación de la

planta.

El grupo funciona como un todo, perfectamente coordinado, cuando surgealgún problema en un área se desplaza hacia allí, analiza, el problema y sugiere una solución al operador.

Su trabajo es de tipo más técnico y mecánico que el de un Ingeniero deProducción. Los límites de responsabilidad entre un Supervisor de



Producción y el grupo de Servicios Técnicos a Planta varían grandementeentre las compañías; algunas compañías consideran los servicios técnicoscomo parte de producción y no tienen un grupo adicional, el Ingeniero deProducción resuelve por sí mismo todos los problemas relacionados con laoperación y producción. En el otro extremo, todos los problemas de

carácter técnico-operacionales pueden ser transferidos al grupo deServicios Técnicos a Planta.

Habrá un amplio rango de división de problemas técnicos entre losIngenieros de Producción y los Ingenieros de Servicios Técnicos, enalgunos casos servicios podrá únicamente hacer sugerencias y la decisiónfinal ser tomada por el Supervisor de Producción en otros, Servicios Técnicos podrá iniciar cambios.

El grupo de Servicios técnicos es sumamente importante durante el

arranque de un nuevo proceso. Con frecuencia surgen problemas

complejos y poco comunes siendo ocasional el que una planta arranquesin dificultades.

El Ingeniero de Servicios Técnicos trabaja muy estrechamente conDesarrollo de Procesos, Diseño de Procesos y Diseño de Planta, durante elarranque de una planta. Pueden ser detectados errores menores de diseño

y construcción, el proceso podrá operar y producir un producto de calidad y pureza no adecuada. Durante el arranque podrán transcurrir semanas omeses antes de que la planta funcione apropiadamente. Los Ingenieros queparticipan en procesos de arranque y puesta en operación de plantasrequieren de muchos conocimientos teóricos y prácticos para vencer todas

las dificultades que surjan.

Ventas de Productos :

Finalmente, a pesar de que es la justificación económica primordial de unproceso químico, la venta del producto, puede ser dividida en cuatro áreasde interés para los Ingenieros Químicos : Investigación de Mercado,Desarrollo de Productos, Técnicos en Ventas y Servicios Técnicos al Consumidor.

Un Ingeniero Químico que labore en Ventas de Productos trabajará

coordinada y estrechamente con especialistas de negocios en los camposeconómicos, mercadeo y ventas.

Investigación de Mercado : El primer paso en ventas del producto se lleva acabo mucho antes de que el nuevo proceso esté en operación. La preguntafundamental es "se venderá?". El grupo de Investigación de Mercadoiniciará su análisis tan pronto como sean reportados resultadosprometedores del grupo de Investigación Exploratoria.



Si el producto propuesto es completamente nuevo, Investigación deMercado identificará a los usuarios potenciales de este producto, loscontactará para determinar sus necesidades y que el producto cubra lasexpectativas, describirá cuando existe un mercado definido y quécaracterística posee.

Si los directivos de la compañía deciden continuar el proyecto, basados enlos estudios preliminares de mercado, la planta piloto podrá producir

suficiente producto para repartirlo entre muestras de los consumidorespotenciales de tal manera que ellos valoren el producto con su uso real.

Si el producto propuesto ya existe en el mercado, el grupo de Investigaciónde Mercado determinará cuánto más del material podría ser vendido sieste fuese producido.

Se exploran cuáles podrían ser nuevos usos, para el producto existente,

desde el punto de vista del consumidor. Continuamente se analiza elcomportamiento del mercado con técnicas de probabilidad y estadística,para valorar y proyectar las tendencias en la aceptación del productoactual y las tendencias que podrían tener nuevos productos

De la Investigación de Mercado podrán surgir diversos programas deactividades ::

1. Programas de cómo cubrir sobredemandas o en su defecto, cómoabatir la falta de ventas del producto.

2. Programas para promover nuevos usos del producto

3. Programas para sustentar recomendaciones al grupo deInvestigación Exploratoria para que inicie trabajos para elaborarnuevos productos o mejorar la calidad y producción del que yaexiste.

Investigación de Mercado sustentará sus sugerencias con estudios

económicos que realizará con mucho cuidado basándose en lasfluctuaciones de precios en el mercado, sugerirá áreas de investigación que

signifiquen alto retorno económico de la inversión.

Desarrollo de Productos : Realizando sus investigaciones en forma

independiente o con sugerencias del grupo de Investigación de Mercado,buscará nuevos usos de un producto o buscará nuevos productos. Esta esuna forma de Investigación aplicada y puede requerir la solución deproblemas químicos y de ingeniería bastante complejos; se le consideraparte de ventas de productos porque el objetivo es la venta del producto,no su manufactura.



El grupo de desarrollo de productos auxilia al grupo de Investigación deMercado para sugerir y desarrollar nuevos usos de un producto, trabajacon el grupo de Investigación que estudiará el comportamiento delmercado al tratar de introducir los nuevos usos.

Auxilia al vendedor desarrollando modificaciones al producto para el usoparticular de un determinado consumidor; auxilia al grupo de servicios alconsumidor sugiriéndole procesos, métodos que el consumidor podría

utilizar para aplicar el producto.

Muchos problemas de Desarrollo de productos requieren de respuestasinmediatas otros son exploratorios o de aplicación a largo tiempo.

Un consumidor podrá requerir un producto de alta pureza para suaplicación, el producto usual podría no tener la pureza suficiente, elIngeniero de Desarrollo de Productos trabajará tratando de purificar su

producto, antes o después de que haya sido vendido al consumidor, deberárecurrir a los grupos de Investigación para alcanzar este objetivo o bien,para sugerir cambios al proceso del consumidor para eliminarrequerimientos de alta pureza, esto redundará en ahorro de dinero para elconsumidor y en la venta de un producto menos puro.

Técnicos en Ventas y Servicios Técnicos al Consumidor: Estas dos áreas soninseparables por la gran relación que guardan, el mismo Ingeniero podría

responsabilizarse de ambas.

El Técnico en Ventas vende su producto debido a "comprobada alta

superioridad técnica". Deberá demostrar al consumidor que su productode alta calidad satisface todos su requerimientos. Si el consumidor pruebael producto, el Técnico en Ventas debe retener el mercado ayudando alconsumidor a resolver cualquier problema que se le presente en el uso dedicho producto. Esta asistencia al consumidor es lo que se denominaServicios Técnicos al Consumidor.

Alguna compañías poseen grupos especiales que auxilian a los vendedores

en los servicios técnicos otras dejan esta labor directamente en manos delvendedor y que él resuelva todos los problemas técnicos.

El Técnico en Ventas puede recurrir al grupo de Desarrollo de Productospara obtener respuestas a las distintas preguntas que surjan en relación alproducto.

Un ejemplo excelente de Servicio Técnicos al Consumidor es el dedesarrollo de la Industria de Fibras Sintéticas después de la segunda

guerra mundial. El mercado potencial para las fibras sintéticas,obviamente, era la Industria Textil. La industria Textil era muy antigua y



utilizaba fibras naturales de algodón y lana, las cuales las sometía aprocesos de hilado, teñido, tejido que habían sido desarrollados durantemuchos años de experiencia. No todos estos procesos pudieron seraplicados a las fibras sintéticas. Las compañías se opusieron, de maneranatural, a emplear grandes cantidades de dinero para desarrollar nuevos

procesos para hilado, teñido y tejido con fibras sintéticas cuando losmateriales de fibras naturales estaban cubriendo la demanda pública, estoobligó a que las principales compañías químicas productoras de fibrassintéticas se dedicarán a investigar y desarrollar estos procesos y posteriormente, permitieron que la industria textil utilizase esto procesos acambio de la compra de sus productos.

El proceso de teñido presenta grandes dificultades con algunas fibras

sintéticas y se requirió de mucho trabajo en Investigación y Desarrollo deProductos. El enorme crecimiento de las fibras sintéticas en la industriadel vestido ha mostrado cómo los Servicios Técnicos al Consumidor han

sido muy bien recompensados.

Mucho del trabajo que se lleva a cabo en Ventas de Productos implicacontacto con los consumidores, por esta razón, el Ingeniero interesado en

trabajar en esta área debe demostrar aptitudes y personalidad paratrabajar con la gente, relacionarse e interaccionar con las personas,demostrando siempre un buen trato hacia sus clientes y transfiriéndoles laconfianza por sus conocimientos técnicos de su producto. El vendedor seráel primero en aceptar el producto para que pueda publicitarlo y venderlo.

Aspectos generales de la Ingeniería Química:

Comunicación: Un Ingeniero Químico exitoso debe ser capaz de expresar

sus ideas mediante comunicación oral y escrita. Su brillantez técnicaestará limitada si no posee capacidad para transmitir sus ideas a otrosIngenieros, profesionistas o personas en general.

El principal contacto de los Ingenieros jóvenes, por lo general, se da con elgrupo administrativo que decidirá sobre su promoción y es común que se

apoyen en reporte orales y escritos.

Todos los reportes escritos deben ser claros y concisos y deben elaborarseteniendo presente quién será el lector o a quién(es) irá dirigido. Hablar y escribir correctamente son dos habilidades muy importantes en todos loscampos de la Ingeniería Química, desde Investigación hasta Ventas.



Relaciones Humanas: Muchas de las actividades que realiza un Ingeniero

Químico requiere del trabajo conjunto con otros Ingenieros, Científicos y Técnicos, debe de ser capaz de integrarse a un grupo de trabajo y lograrlos beneficios de realizar tareas en equipos, debe ser hábil para transmitirsus ideas y convencer al grupo para que se realicen las actividades tal y

como las haya planeado o bien, para que el grupo se integre de manerapositiva y participe en el análisis y modificación si tal es el caso.

Muchas fallas de un Ingeniero Químico pueden deberse no a su capacidadtécnica y científica sino a su poca integración en grupos de trabajo. Laintegración efectiva en los grupos de trabajo depende primariamente en lasensibilidad para reconocer y aceptar la capacidad y conocimientos de losotros.

El Ingeniero debe aceptar que sus ideas, que para él son muy claras, para

los otros no y además podría estar equivocado.

El organizar discusiones tendientes a reafirmar conocimientos o parallegar a la solución de un problema es común en los distintos grupos seande investigación, desarrollo, diseño, construcción, producción o ventas.

Actividades Extra-Profesionales: El Ingeniero Químico debe participar enlas asociaciones que existan en su profesión, participando en congresos,reuniones, publicando sus logros o leyendo las publicaciones de sushomólogos. Podrá en alguna ocasión tener la posibilidad de discutir susproblemas o aprender de la descripción de los problemas que a otros se les

haya presentado y cómo lo resolvieron.

Lecturas Técnicas: Una forma de mantenerse actualizado es mediantelecturas de revistas y libro técnicos, además de su quehacer diario en elcampo de la Ingeniería.

Existen diversas revistas técnicas publicadas por sociedades de Ingeniería,tanto nacionales como internacionales, además de una extensa cantidadde libros técnicos publicados por especialistas en cada área de la

Ingeniería.

Métodos Matemáticos útiles en la Ingeniería Química

El Ingeniero Químico aplica con mucha frecuencia una diversidad demétodos para resolver sus problemas.

El tipo de matemáticas requeridas depende del sistema que sea objeto deestudios. Muchos sistemas físicos podrán ser descritos por expresiones

matemáticas rigurosas, otros podrán ser descritos por expresiones



aproximadas y aún otros, ser descritos mediante representaciones gráficaso tabulares.

Análisis de un Problema: El análisis de un nuevo problema en IngenieríaQuímica, puede ser dividido en cuatro pasos:

1. Consideración de la situación física. Reconocimiento y descripcióndel problema.

2. Descripción matemática de la situación física.3. Solución de las relaciones matemáticas para obtener una expresión

final que describa la situación física.4. Comprobación de la expresión matemática con datos

experimentales.

En el primer paso se toman en consideración todos los detalles de lasituación física. Si se lleva a cabo alguna reacción química, su mecanismo

es analizado. Si está presente alguna operación unitaria se analizan losfundamentos físicos para que la operación se realice.

En muchos casos los mecanismos físicos, que participan, son demasiadoscomplejos y no son comprendidos en su totalidad, el Ingeniero debe aislarlo que no conoce para desarrollar un modelo físico.

El modelo físico será una simplificación de la situación física actual perodeberá describir el comportamiento del sistema con suficienteaproximación.

En muchas situaciones físicas el modelo físico podrá ser descrito medianteecuaciones algebraicas o diferenciales rigurosas. Habrá casos en los cualesla situación física sea tan compleja que no es posible representarla con

ecuaciones, básicamente por la falta de información o conocimiento.

Habrá casos en los cuales sea posible interpretar la situación física perolas ecuaciones no puedan ser escritas o que no sean resolubles. ElIngeniero Químico tratará de simplificar el modelo, pero estassimplificaciones que resuelven el problema de encontrar una solución ,podrán alejar los resultados del comportamiento real.

El Ingeniero Químico con suma frecuencia aplica simplificaciones a susmodelos buscando una solución que no necesariamente será la correcta oque no funcionará para determinados rangos de operación de las variables.

Para poder representar matemáticamente una situación física es necesariotener un conocimiento profundo de los fenómenos que estén ocurriendo,qué leyes, qué principios rigen sus comportamientos, no existe otramanera de lograr esta representación.



El Ingeniero Químico no puede abandonar sus intentos de comprender y describir un fenómeno únicamente porque no puede representarlorigurosamente con un expresiones matemáticas. Conforme más interpretelos mecanismos físicos del fenómeno estará en mayores posibilidad delograr es representación.

La formulación de Modelos Matemáticos exige profundizar enconocimientos sobre los mecanismos físicos que estén presentes en los

fenómenos, después de este conocimiento estará la posibilidad derepresentaciones matemáticas.

Existen reportados muchos métodos matemáticos que se utilizan en lasolución de los problemas de Ingeniería Química, muchos de ellosanalíticos otros numéricos, muchos de estimación de parámetros otros deprobabilidad y estadística.

Los requerimientos matemáticos del Ingeniero Químico cubre una grangama dentro de la matemática y sus aplicaciones se ven reforzadas con elsurgimiento de la Computadora.

El Ingeniero Químico formado como Ingeniero de Procesos, en susdistintas facetas, requiere disponer de habilidades para programar y utilizar lenguajes de programación para poder obtener soluciones de susexpresiones matemáticas, requerimientos que se transforman en

necesidad entre más complejos sean dichas expresiones.

BibliografíaWenzel, A. &. (s.f.). Introduction to Chemical Engineering. McGraw-Hill.

El Ingeniero Químico en la Industria de Procesos Químicos

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