IncBio logo  
   
Teléfono: +351 220 145 200
Email: info@incbio.com

Ingenieria de Proceso

Diseño Conceptual y Preliminar del Proceso

Estudios de viabilidad y proyecto conceptual

Cuando los clientes contemplan una nueva planta o la ampliación del proceso principal, generalmente tienen más preguntas que respuestas. ¿La idea sigue funcionando? IncBio es capaz de ayudar, poniendo a su disposición ingenieros químicos con experiencia y conocimientos que pueden identificar y reducir sistemáticamente las posibles opciones técnicas para cumplir los objetivos. Por necesidad esto se produce en la principal fase de operaciones de la unidad.

Una vez que las opciones técnicas viables son identificadas, la evaluación económica se realiza. Con base en el mérito técnico, en la fiabilidad del sistema y en la economía (capital y operativa), entre otros factores, la opción correcta es generalmente evidente, así como la dirección que el futuro proyecto del proceso debe tomar. En este punto, ya es posible realizar un proyecto conceptual que incluye diagramas preliminares del flujo del proceso, balances de masa y energía, y una lista de los equipos principales. También se puede proporcionar un estimado más exacto de la magnitud de los costes.

Algunas industrias, se refieren a este trabajo como FEL-0 y 1-FEL, donde FEL significa Front End Loading (Pre-planificación). Este trabajo-clave es ampliamente reconocido y tiene un gran impacto en la totalidad del proyecto y en la operación final. Si no se hace correctamente, el proyecto puede estar en riesgo, sin importar lo bueno que el trabajo de ingeniería de detalle, construcción y gestión puedan ser.


FEL 0 - Fase de identificación


Las oportunidades de proyectos surgen a través de propuestas externas, directrices de gestión o iniciativas individuales. Estas oportunidades pueden apuntar al crecimiento de los ingresos, la reducción de gastos, el crecimiento estratégico, o para mejorar la eficiencia, la fiabilidad y el mantenimiento. En primer lugar, identificar las oportunidades, evaluando su valor y identificando riesgos-clave e incertidumbres. Es importante evaluar estas oportunidades con una base consistente para la comparación exacta. La base para el primer procedimiento (a veces conocido como MR-1) es generalmente un estimado de costes de clase V para supuestos de modelado económico que generalmente varían entre -20% y +50%.


FEL 1 - Etapas de evaluación y selección Evaluación

Cada proyecto que obtiene con éxito aprobación MR-1 avanza para la fase de evaluación, donde es preparado un conjunto completo de alternativas de desarrollo y se lleva a cabo una evaluación del valor, del riesgo y de la incertidumbre del proceso. Con el fin de facilitar aún más el proceso, es posible que sea necessário algo de ingeniería para precisar el coste y el calendario de entregas, aunque estos deben ser manejados cuidadosamente, invirtiendo fondos sólo donde se agrega valor. Los mejores conceptos de desarrollo son orientados para la siguiente fase de selección.


Selección


En fase de selección se produce un mayor estudio de las diversas opciones de desarrollo con el fin de identificar un concepto único de proceso para la fase de optimización y en consecuencia, para el desarrollo del paquete final del proceso detallado. La preparación de los resultados del trabajo requiere la selección y el desarrollo de un único concepto viable durante esta fase. Al principio de esta fase deben establecerse los criterios de selección bien definidos para asegurar el uso más eficiente de los recursos (tiempo, dinero, mano de obra). Una vez seleccionado el concepto, el equipo completará el nivel de detalle necesario para desarrollar un estimado de costes y un cronograma del proyecto preliminar con una exactitud de -20% a +40%.


Diseño Detallado del Proceso

Pre-planificación del diseño de ingeniería (Front End Engineering Design - FEED)

La pre-planificación de cada proyecto es muy importante para el éxito o fracaso de la unidad a  largo plazo. Mientras el plan de negocios identifica las oportunidades económicas, la pre-planificación del proyecto de ingeniería establece una serie de condiciones de operación y equipos para alcanzar el nivel de fiabilidad, eficiencia y seguridad requerido. Esta etapa define la dirección del resto del proyecto.

Debido a ser tan importante para el éxito o el fracaso de los objetivos generales, creemos que nuestros clientes hacen la decisión correcta al comprar procesos probados y titulares de licencias, o seleccionando una empresa como la nuestra, expertos en diseños de proyectos de ingeniería.
IncBio ha aprendido a poner un gran énfasis en el desarrollo del proyecto al principio del FEED. Cuando la base del proyecto se encuentra completa, tenemos la siguiente información:
  • Especificaciones de las materias primas
  • Requisitos de la capacidad de la planta
  • Especificaciones del producto
  • Parámetros operativos críticos de la unidad
  • Especificaciones utilitarias disponibles
  • Requisitos de desempeño individual de las operaciones
  • Requisitos regulatorios del proceso
  • Todos los demás objetivos operacionales y restricciones deseados por los propietarios/operadores/ingenieros.
Así que la base del proyecto es concluída y aprobada por el cliente, nuestro equipo de ingenieros químicos trabajan para crear, analizar y mejorar, aspectos de la unidad. El resultado final es una documentación que describe el futuro proceso con mayor detalle. Generalmente, el paquete de ingeniería de proceso inclui:
  • Proyecto base del proceso
  • Descripciones del proceso
  • Filosofías del proyecto de proceso
  • Sistema de alivio de presión del proceso
  • Diagrama de flujo del proceso (PFDs)
  • Diagramas de flujo utilitario (UFDs)
  • Diagramas de selección de materiales (MSDs)
  • Balance del material y energia (M&EB)
  • Diagramas de instrumentación y tuberías (P&IDs)
  • Lista de las líneas de servicio
  • Lista de puntos de interconexión
  • Lista de equipos del proceso
  • Lista de elementos específicos del proceso
  • Ficha técnica de los equipos del proceso
  • Ficha técnica de la instrumentación del proceso
  • Ficha técnica de las válvulas y de las estructuras de alivio de presión del proceso
  • Informe del proyecto hidráulico
  • Balance de las utilidades
  • Resumen de la química y del catalizador
  • Lista de los fluidos del proceso
  • Análisis de los riesgos del proceso
  • Informes de estudio del proceso

Cronograma A y paquete básico de los proyectos de ingeniería

El programa A o el paquete básico del proyecto de ingeniería se refiere a un paquete que incluye toda la información requerida por una empresa de ingeniería/construcción o ingeniería de detalle, para realizar la ingeniería de la unidad (como soportes de estructura en acero, edificios, hilatura, detalles de tuberías, aislante, proveedores de equipos/selección de modelos, etc.) IncBio proporciona este paquete y está disponible para responder a cualquier pregunta que la empresa cliente o equipo de ingenieros puedan tener, para garantizar una transición sin problemas para la fase de ingeniería detallada. IncBio tiene disponible paquetes para ambos requisitos del proyecto, tanto para los límites de batería internos (IBL) como para los externos (OBL).


Supervisión de la Integridad del Proceso de Ingeniería de Detalle

Cada vez más, IncBio es solicitada para permanecer en la fase de ingeniería y construcción de los proyectos, para lo cual hemos llevado a cabo el diseño del proceso. En esta función de supervisión, las solicitudes de cambio del proceso son encaminadas a través de nuestros ingenieros para su aprobación o comentarios. Esto ayuda a asegurar que el cliente comprenda el impacto en el proceso, así como los cambios y las alternativas sugeridas.

A menudo, existe una gran presión para reducir los costes mediante el trabajo civil, mecánico, eléctrico y de instrumentación de la unidad que se está desarrollando. La tentación de eliminar los componentes de proceso aparentemente sin importancia puede dar lugar a un producto no especificado, ingresos inadecuados, costes altos de operación, etc. Nosotros somos capaces de ayudar a prevenir estos problemas simplemente asegurando la integridad del proceso.

Además, es frecuente que IncBio sea solicitada para presentar las evaluaciones técnicas y financieras de las propuestas de los proveedores, con el fin de ayudar al cliente a hacer la mejor selección tecnológica posible. Como no nos encontramos vinculados a ninguna compañía de equipos, ofrecemos un servicio completamente objetivo y recomendamos lo que creemos que es la mejor solución, basada solamente en los aspectos técnicos y económicos. También podemos ofrecer una valiosa ayuda durante la fase de construcción de un proyecto de proceso relacionado.


Proceso Técnico y Evaluación Económica

A menudo, los clientes nos solicitan para evaluar las opciones de proceso destinados a alcanzar un objetivo particular. Estos objetivos van desde un mejor rendimiento, calidad o consistencia, reducción de emisiones, recuperación de energia, hasta la reducción de residuos. En estos casos, empezamos por determinar el estado actual del proceso. Esto se hace a través de una serie de entrevistas y conversaciones con los ingenieros del cliente, técnicos y personal operativo de la unidad. Además los datos del proceso se recogen de varias maneras, algunas de las cuales incluyen P&ID, fichas de los lotes, registro de datos DCS informaciónes del balance de calor y material (si existe), registro de operaciones, etc.

Después, nuestros ingenieros empiezan a analizar la situación a través de la experiencia, cálculos, técnicas de simulación y consulta con otros ingenieros de IncBio según sea necesario. El resultado es una crítica técnica del proceso actual, centrándose en las áreas que más necesitan mejorar. Las consecuencias económicas del proceso actual se modelan para establecer un punto de partida desde el cual todas las mejoras posibles son evaluadas. Es frecuente que nos pidan para identificar opciones y técnicas viables para proporcionar una comparación económica entre ellos.

Basado en opciónes técnicas del proceso, implicaciones económicas (capital/operativo, fijo/variable) y en nuestra evaluación experiente acerca de cada opción de proceso, una solución definitiva es recomendada. A pesar de los esfuerzos de ingeniería detallada, se necesita una solución tangible funcional. Nuestros clientes pueden hacerlo con confianza, sabiendo que se tomó una decisión inteligente, profunda, sistemática e informativa.


Evaluación de la Planta Piloto y Scale Up

Muchos clientes buscan a IncBio solicitando asistencia en ingeniería de procesos químicos , después de haber hecho diligencias en el sentido de confirmar que su tecnología de proceso debería funcionar en la vida real. A veces la información disponible incluye datos experimentales bien ejecutados de la planta piloto, información sobre el balance de calor y de los materiales de proceso y todas las propiedades físicas y químicas necesarias plenamente definidas.

Desafortunadamente, la información más corriente consiste en trabajos académicos, pruebas de laboratorio y quizá alguna pseudo información sobre las propiedades del flujo de los productos principales de la unidad. El cliente generalmente tiene uno o más miembros de su equipo técnico excelentes para generar ideas innovadoras, pero fallan en el proceso de fabricación o en la experiencia de detalle del proyecto para desarrollar un sistema funcionalmente eficiente - que es donde nosotros podemos ayudar.

IncBio evaluará esta información, procederá a revisar la instalación de la planta piloto, entrevistar al equipo técnico del cliente y a menudo lleva a cabo una revisión bibliográfica, para determinar en qué etapa del proceso de desarrollo está y qué información puede faltar. Es frecuente realizar la verificación preliminar de los cálculos de diseño, para asegurar que los datos y la información presentada no violan ninguna ley irrefutable de la física o la termodinámica. Muchas veces, la información es insuficiente para avanzar, entonces IncBio sugiere una manera que tanto puede ser de reunir información adicional para llenar los vacíos o repensar todo el proceso si se descubren defectos importantes. IncBio recomienda a los clientes a tomar ventaja de las pruebas piloto de la unidad para trabajar los principales desafíos del proceso.

Los ingenieros de IncBio tienen una gran experiencia con la unidad de pruebas y proyectos piloto a escala. Tanto las operaciones como la experiencia adquirida en el proyecto, nos permitirá hacer propuestas de mejora en varias áreas críticas, como materiales de construcción, diseño de equipo, consideraciones operacionales de seguridad, operatividad y mantenimiento, control de procesos, entre otros. Estas consideraciones se incluyen en el proyecto para mejorar el proceso. Un modelo riguroso de la simulación del proceso es diseñado para proporcionar información competitiva sobre el calor y los materiales, condiciones de operación, los datos sobre la reducción de la presión hidráulica y mucho más.

En esta etapa, IncBio se consultará abiertamente con el cliente con el fin de ayudar a evaluar los posibles cambios técnicos y económicos del proyecto, para que alcance el éxito. Por fin, si el proyecto es considerado viable, P&IDs, especificaciones de equipos y un estimado del coste del nuevo tamaño comercial del processo se genera. Este paquete está entonces listo para ser entregado a la ingeniería de detalle para la compra y construcción (EPC).


Diseño de los Componentes del Proceso

Cualquiera de los servicios de diseño ya referidos pueden incluir algunos o todos los componentes siguientes. Elementos incluidos y el nivel de detalle variará en función de los deseos de los clientes, o de la fase de diseño que se incluyen. Cuanto más pensado es el diseño del proceso, más componentes estarán incluidos.
  • Desarrollo del proyecto base del proceso
  • Desarrollo regulador base
  • Simulación por ordenador del proceso
  • Interfaz de simulación avanzada de la hoja de cálculo
  • Balance de masa y energía
  • Evaluación de alternativas técnica y económica del proceso
  • Proyecto conceptual del proceso
  • Detalles del proyecto de proceso
  • Diseño del sistema de control del proceso
Los paquetes completos de proyecto del proceso generalmente deben incluir:
  • Proyecto base
  • Simulaciones por ordenador del balance de masa y energía
  • Modelos de simulación del proceso para uso del cliente
  • Diagramas de flujo del proceso (PFDs)
  • Lógica y diagramas de control del proceso (PCDs)
  • Estimación del coste de capital
  • Estimación del coste de operación
  • Diagramas de tuberías e instrumentación (P&IDs)
  • Planes de los equipos
  • Diagramas de flujo de las utilidades
  • Listas de equipos
  • Tamaño y hojas de datos de los equipos
  • Documentación de los análisis preliminares de los riesgos del proceso
  • Layout de la planta
  • Manuales operacionales preliminares del proceso


Simulación y Modelado del Proceso

IncBio utiliza programas licenciados, a largo plazo o a corto plazo, de la simulación comercial del proceso (CHEMCAD, Aspen, Hysis, Pro/II, SimSci) y/o programas de simulación in-house para llevar a cabo:
  • Balance detallado de masa y energía
  • Evaluación/diseño del funcionamiento de la unidad
  • Cálculos de tubería del sistema hidráulico
  • Evaluación/diseño del sistema de descompresión y ampliación
  • Evaluación/diseño del permutador de calor

Apoyo Operativo

Más abajo se encuentra una lista del tipo de apoyo que por general INCBIO proporciona a las empresas operadoras. Además, tenemos personal de ingeniería de proceso a disposición para las instalaciones que se encuentran dentro de una distancia razonable de desplazamiento.
  • Evaluación del proceso, resolución de problemas, optimización
  • Identificación y resolución de puntos de estrangulación (Debottlenecking)
  • Inicialización del sistema de control, optimización y afinación
  • Comisionamiento y asistencia al arranque de la unidad
  • Desarrollo del diseño base de las operaciones existentes
  • Procedimientos operativos, documentación del proceso
  • Capacitación del personal técnico y operativo
  • Control estadístico del proceso

Tercera fase de evaluaciones, etc

  • Evaluación de la inversión en la unidad
  • Preparación de la propuesta del proceso/equipo
  • Evaluación y recomendación de la propuesta del proveedor
  • Asistencia técnica de un experto/equipo legal.
Diseño Conceptual y Preliminar del Proceso

Diseño Detallado del Proceso

Supervisión de la Integridad del Proceso de Ingeniería de Detalle

Proceso Técnico y Evaluación Económica

Evaluación de la Planta Piloto y Scale Up

Diseño de los Componentes del Proceso

Simulación y Modelado del Proceso

Apoyo Operativo

Tercera fase de evaluaciones, etc

 
Contáctenos hoy mismo con sus cuestiones.

facebook icono   linkedin icono   google plus icono   twitter icono   wordpress icono   blogger icono