Indústrias Químicas e Biológicas
Código
7502
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Química
Créditos
6.0
Professor responsável
Mário Fernando José Eusébio
Horas semanais
6
Total de horas
86
Língua de ensino
Português
Objectivos
Conhecer as principais tecnologias usadas para fabricar produtos químicas. Estabelecer a articulação entre conhecimento cientifico e a industria quimica.
Conhecer as principais indústrias químicas e a lógica do respectivo programa de produção, incluindo empresas de projecto em engenharia química, IGNOREes de matéria prima, produção de energia, licenciamento da produção e das vendas e aspectos económicos.
Pré-requisitos
Conhecimento base de química inorgânica e química orgânica.
Conhecimento base de processos de separação.
Conteúdo
Para os produtos químicos mais significativos, estudo dos seguintes aspectos:
- Matérias primas
- Reacções químicas e processos de separação usados
- Processo de fabrico apresentado como diagrama de blocos segundo indicações dos principais licenciadores, sempre que disponível
- Vantagem do processo em relação a processos concorrentes
- Necessidade de reciclagens de matérias primas , recuperação de subprodutos, recuperação de energia,
- Taxas de conversão,
- Catalisadores disponíveis e sua reutilização,
- Consumo de utilidades e indicação do valor do investimento, sempre que os licenciadores disponibilizem
- Aplicações do produto
- Referencia a unidades de produção existentes em Portugal
- Capacidades de produção típicas do produto
- Valor do investimento, custos de produção,
Processos estudados
Refinação:Fontes de energia primárias. Tipos de petróleo bruto e optimização da sua escolha, tipos de derivados primários do petróleo bruto e seus mercados, destilação atmosferica e em vácuo, dessulfuração por hidrogenação (UOP – Partial Conversion Unicracking, UOP – VGO Unionfining process, UOP – RCD Unionfining process) , Dessulfuração por extracção por solventes, Alquilação ( Chevron Texaco /UOP Alkad process, UOP alkylene process, UOP – Catalytic Condensation Process for Motor Fuel, UOP Catalytic Condensation Process for Higher Olefins, UOP – HF Alkylation Process, UOP – Indirect Alkylation Process for MTBE Complex Conversion) , Isomerização (UOP Butamer Process, Par Isom Process) , Saturação de Aromaticos , Fragmentação catalitica de hidrocarbonetos ( UOP – MSCC process, UOP – Partial Conversion Unicracking) , Fragmentação térmica de hidrocarbonetos pesados – Visbreaking ( Foster Wheeler Aquaconversion Process, Foster Wheeler Sydec Delayed Coking Process, UOP Hycycle Unicracking Process, Foster Wheeler Visbreaking Process), Reforming to p+roduce high octanbe gasoline , Recuperação de lubrificantes usados, Produção de energia com resíduos de refinação, Separação de asfaltos
Petroquimica de Aromáticos: Produção de aromáticos por refroming de nafta, separação de aromáticos por extracção de reformado, separação de benzeno numa mistura de aromáticos, conversão de tolueno em benzeno, mistura de xilenos a partir de C9+ , separação de isómeros de xileno, etilbenzeno, estireno, cumeno, fenol, alquilbenzeno, anidrido ftálico, ácido tereftálico, dimetil tereftalato, nitrobenzenos, anilina, diisocianatos, ciclohexano, acido adipico, hexametileno diamina, caprolactama, bisfenol A
Petroquimica de Olefinas : etileno, propileno e butadieno por cracking de nafta com vapor de água, extracção de butadieno, produção de isopreno e butadieno a partir dos alifaticos correspondentes, alfaolefinas lineares, oxido de etileno, etileno glicol, acrilonitrilo, acido acrílico
Petroquimica de Gás de síntese: amoníaco, metanol, formaldeido, metilaminas, oxosintese
Industria de polimeros : Polietileno de alta e baixa densidade, Polipropileno, Poliestireno, Epoxi, Resinas alquidicas e de colofonio, emulsões vinilicas, Poliéster insaturados, Poliamidas, Poliéster, Poliacrilicas, Poliuretanos, Policarbonatos, Polietoxilados, Borracha de isopreno e de estireno butadieno
Silicatos: Cimento, vidro, cerâmica
Celulose
Outras industrias químicas: tensioactivos, corantes, farmaceuticos, agroquimicos, cosméticos, aditivos alimentares, adubos, produtos para fotografia e electrónica, colas e tintas, electrolise
Bibliografia
Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology
Ullmann´s Encyclopedia of Industrial Chemistry
Revista Hydrocarbon Processing
Industrias Quimicas, Pedro Brito Correia
Método de ensino
Aulas teóricas e teorico práticas com resolução de problemas. Visitas de estudo a instalações industriais. Seminários.
Método de avaliação
1) Frequência à disciplina (vale, no total, 30% da nota final). O aluno só pode fazer a disciplina se obtiver frequência à disciplina.
a) Presença em 3 visitas de estudo com estrega do respectivo relatório de visita. O relatório consiste na resposta a perguntas formuladas sobre o tema da vista.
O aluno pode optar, no caso de não realizar o minimo de 3 visitas de estudo, por fazer um teste de 3 horas, em que responde a perguntas sobre as visitas de estudo realizadas pelos colegas.
Esta etapa vale 20% da nota final
A obtenção de frequência, neste ponto, implica a obtenção de nota >= 9.5 na media dos três relatórios, ou de nota >= 9.5 no teste sobre as visitas de estudo.
b) Apresentação de 1 seminário sobre a caracterização das tecnologias disponíveis e licenciadas para fabricar um determinado produto, descrição de alternativas de equipamento oferecido pelos construtores para a mesma operaçõa unitária e critérios de escolha do equipamento oferecido pelos fabricantes respectivos.
Esta etapa vale 10% da nota final
A obtenção de frequência, neste ponto, implica a obtenção de nota >= 9.5 na apresentação efectuada.
2) Avaliação da componente teórica e teórico-prática.
a) Avaliação contínua pela realização de 3 testes (vale 70% da nota final)
- Tendo em conta o programa da disciplina o 1º teste vale 20% da nota (normalmente este teste é sobre refinação podendo incluir outros temas), o 2º teste vale 30% da nota (normalmente este teste é sobre petroquímica podendo incluir outros temas), e o 3º teste vale 20% da nota (normalmente este teste é sobre outros processos químicos e sobre estudo económico aplicado a processos químicos podendo incluir outros temas).
- Média mínima de 9,5 nos 3 testes
- Não há nota mínima em cada teste
- O aluno pode faltar a um, e apenas a um teste, contando a ausência com a classificação de zero para a média dos três testes.
- Os alunos que optarem pela avaliação contínua só poderão, em caso de reprovação, realizar o exame final de recurso
- Para notas superiores a 16 valores, ou em caso de dúvida na correcção do exame, poderá ser solicitado ao aluno a realização de uma prova oral.
b) Avaliação por exame final (vale 70% da nota final)
- A aprovação na disciplina implica a obtenção de nota >= 9.5 no exame. Para notas superiores a 16 valores, ou em caso de dúvida na correcção do exame, poderá ser solicitado ao aluno a realização de uma prova oral.
3) Disposições gerais
- Qualquer aluno envolvido numa fraude, em qualquer etapa de avaliação, reprova na disciplina. Em caso de duvida podera ser solicitado ao aluno a realização de uma prova oral.
- Só podem levar para as Avaliações, o BI, duas canetas e uma Máquina de Calcular aritmética simples sem capacidade de memória;
- Não são permitidos Telemóveis, nem folhas de rascunho;
- O arredondamento da Nota Final é feito, uma única vez, na última operação aritmética para o cálculo da nota;
- É obrigatória a inscrição para Melhoria de Nota.