Trabajos finales de grado de la carrera de Ingeniería Química IQ https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/106 2026-04-07T08:23:29Z 2026-04-07T08:23:29Z Haag, Ludmila Rocío Senus, Cecilia Spadafore Merchan, Constanza Tolcach, Julieta https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1146 2026-03-26T05:00:13Z 2025-12-13T00:00:00Z

Diseño de una planta de producción de urea granulada Haag, Ludmila Rocío; Senus, Cecilia; Spadafore Merchan, Constanza; Tolcach, Julieta El presente trabajo desarrolla el diseño integral de una planta de producción de urea granulada con capacidad de 1.300.000 ton/año, ubicada en el Parque Industrial Ingeniero White, en Bahía Blanca, el cual aborda su factibilidad técnica, económica, energética y ambiental. El proyecto se concibe en respuesta a la creciente demanda interna y regional de fertilizantes nitrogenados, motivada por la expansión sostenida de la producción agropecuaria y la necesidad estratégica de reducir la dependencia de importaciones. A partir de un estudio preliminar del mercado, las capacidades locales y la disponibilidad de gas natural como insumo estratégico, se determinó la factibilidad de implementar una planta orientada tanto al abastecimiento interno como a la exportación del excedente a Brasil. A lo largo del trabajo se incorporó de manera transversal la dimensión ambiental, al reconocer su creciente relevancia a nivel mundial y su papel central en el desarrollo de nuevos proyectos industriales. La evaluación del proceso, la selección de la tecnología y el diseño de las operaciones unitarias se realizaron al considerar no solo criterios de eficiencia y seguridad, sino también principios de sostenibilidad, uso responsable de recursos y reducción de impactos. En las etapas iniciales se analizan las principales tecnologías disponibles a nivel industrial, y mediante una evaluación comparativa se selecciona el proceso Stamicarbon AVANCORE®, que presenta el mejor equilibrio entre rendimiento global, eficiencia energética, simplicidad operacional, costos de operación, seguridad operativa y control de emisiones. A partir de ello, se definen las condiciones de operación, se establecen las corrientes del proceso y se desarrollan los balances de masa preliminares, que constituyen la base para la simulación y el dimensionamiento de equipos. El proceso productivo se estructura en tres grandes bloques: síntesis, purificación y granulación. El diseño de la sección de síntesis se realiza mediante herramientas de simulación rigurosas, incorpora modelos termodinámicos acordes al sistema amoníaco–carbamato–urea y representa las etapas claves del proceso mediante reactores de equilibrio, tanques agitados continuos y unidades de intercambio térmico. Este enfoque permite determinar variables críticas, tales como número de etapas, requerimientos de energía, configuración óptima del reciclo y criterios de aislamiento térmico. Se diseñó la sección de purificación al integrar las etapas de absorción, rectificación, condensación, evaporación al vacío y desorción-hidrólisis. Mediante herramientas de simulación y modelos computacionales, se dimensionaron los equipos clave, como absorbedores y evaporadores, al evaluar su desempeño frente a condiciones operativas desfavorables. Este sistema asegura tanto la recuperación de materias primas y la correcta disposición de efluentes, como la obtención de urea granulada con una pureza del 98% p/p, en cumplimiento con los estándares comerciales internacionales La etapa de granulación constituye la etapa final del proceso y resulta determinante para la calidad comercial de la urea. En este proyecto se selecciona la granulación por prilling, una tecnología ampliamente consolidada que permite obtener perlas esféricas con alta uniformidad, baja higroscopicidad y excelente comportamiento en almacenamiento y transporte. Se estudian en detalle los parámetros que gobiernan la formación de gotas como la temperatura de fusión, temperatura de solidificación, parámetros del aire y altura de la torre para una correcta solidificación. El diseño considera además el manejo de polvos, la recirculación de finos y la reducción de emisiones de amoníaco y partículas, para asegurar un producto de calidad grado fertilizante y cumplir con estándares ambientales internacionales. En paralelo, se desarrolló la integración energética de la planta mediante análisis Pinch, lo que permitió definir el esquema óptimo de intercambio de calor y reducir la demanda de servicios auxiliares. La red seleccionada alcanza una recuperación térmica del 69,69%, con una reducción significativa en el consumo de vapor y agua de enfriamiento. Asimismo, se seleccionaron calderas, compresores, bombas, torres de enfriamiento, eyectores y equipos de transporte de sólidos, priorizando criterios de eficiencia, disponibilidad comercial y seguridad operativa. Las redes de cañerías fueron diseñadas según normas ASME e IRAM, empleando materiales aptos para resistir condiciones corrosivas y de alta presión. La inversión inicial se estimó en 305 millones de USD y los ingresos anuales en 624 millones de USD. Se determinó mediante los indicadores financieros que el proyecto es rentable, con una Tasa Interna de Retorno (TIR) de 42,38%. El análisis de sensibilidad identificó al precio del amoníaco y al precio de venta de la urea como las variables de mayor impacto, que permitieron definir estrategias de mitigación de riesgos y bastecimiento. Finalmente, se diseñó e implementó un Sistema de Gestión Ambiental basado en ISO 14001:2015, orientado a controlar los aspectos ambientales significativos del proceso, gestionar emisiones gaseosas y efluentes líquidos, optimizar el uso de recursos y consolidar una cultura organizacional comprometida con la sostenibilidad. Se establecieron metas ambientales, procedimientos, un sistema documental digital y un plan de formación continua para el personal. Los resultados demuestran que la instalación de la planta es técnica y económicamente viable, competitiva a nivel regional y alineada con los lineamientos de producción sustentable.

2025-12-13T00:00:00Z Derisio Arteaga, Thomas Hernández, María Cecilia Martino, Rocio Jeannette Puglia, Iara Constanza https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1142 2026-03-11T05:00:11Z 2024-01-01T00:00:00Z

Diseño de una planta de producción de ácido láctico Derisio Arteaga, Thomas; Hernández, María Cecilia; Martino, Rocio Jeannette; Puglia, Iara Constanza La búsqueda de alternativas sostenibles para la producción de compuestos químicos valorados en la industria, como el ácido láctico, está en auge debido a la creciente preocupación por el medio ambiente, la economía circular y la reducción de la dependencia de fuentes no renovables. En este contexto, la industria del biodiésel ofrece una oportunidad única para la valorización de subproductos, siendo la glicerina uno de ellos. Este compuesto, generado en grandes cantidades durante la producción de biodiésel, presenta un desafío en términos de gestión de excedentes e impacto ambiental. El presente estudio se centra en la conversión de glicerina, específicamente aquella con una composición del 50% glicerina y 50% agua, obtenida como subproducto en la producción de biodiésel, en ácido láctico al 90% p/p. Este ácido es de gran importancia industrial, utilizado en numerosas aplicaciones como en la producción de poliácido láctico (PLA), un plástico biodegradable y compostable, aditivos alimentarios, y en el sector farmacéutico, entre otros. La demanda de ácido láctico continúa creciendo, lo que justifica la búsqueda de métodos de producción más sostenibles y económicamente viables. Este trabajo plantea una alternativa que no solo ofrece un proceso sostenible para la producción de ácido láctico sino que también contribuye a la valorización de la glicerina, reduciendo así los residuos industriales y promoviendo la economía circular. Se propone evaluar la viabilidad técnica y económica de este proceso, comparando la rentabilidad de la comercialización directa de glicerina con su conversión en ácido láctico, cuyo valor de mercado evidencia un potencial significativamente mayor. Se plantean tratar 40.000 toneladas/año de glicerina como materia prima de alimentación, considerando un valor de compra de glicerina de 350 USD/tonelada y un valor de venta aproximado del ácido láctico de 2.100 USD/tonelada. Además, se ha elegido como ruta de reacción un modelo de catálisis heterogénea en medio acuoso. La materia prima analizada proviene de una planta de biodiésel existente, lo que permite una integración vertical que reduce costos logísticos y maximiza la eficiencia del proceso. Se propone ubicar la planta de producción de ácido láctico en una localización estratégica que facilite tanto el suministro de glicerina como la distribución del ácido láctico producido, aprovechando infraestructuras existentes y minimizando el impacto ambiental del transporte. Este estudio no solo aspira a demostrar la viabilidad técnica y económica de producir ácido láctico a partir de glicerina sino también a contribuir al desarrollo sostenible de la industria química, ofreciendo una solución innovadora para la gestión de subproductos y promoviendo la creación de productos de valor agregado a partir de residuos industriales.

2024-01-01T00:00:00Z Di Bartolo, Zoe Federica https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1065 2025-09-03T14:23:30Z 2024-12-12T00:00:00Z

Análisis comparativo de los aspectos energéticos y técnicos de los métodos de almacenamiento de hidrógeno Di Bartolo, Zoe Federica El presente proyecto analiza y compara diversos métodos de almacenamiento de hidrógeno, un combustible esencial para la transición hacia una economía sostenible y descarbonizada. Se examinan aspectos energéticos y técnicos de tecnologías como el almacenamiento físico y basado en materiales, incluyendo un método experimental con pellets de mineral de hierro mediante reacciones redox. Asimismo, se contextualiza el rol del hidrógeno en los esfuerzos globales para mitigar el cambio climático y cumplir con los objetivos del Acuerdo de París. Los objetivos principales de este estudio son: 1. Evaluar diferentes métodos de almacenamiento de hidrógeno. 2. Determinar la densidad de almacenamiento de los pellets de mineral de hierro. 3. Comparar los métodos de almacenamiento según criterios energéticos y técnicos. Se abordan métodos como el almacenamiento en gas comprimido (GH2), hidrógeno líquido (LH2), adsorción en materiales específicos, hidruros metálicos, portadores orgánicos líquidos y compuestos químicos. Además, se evalúan los requisitos clave de los sistemas de almacenamiento de energía, como una elevada densidad energética, una baja o nula producción de carbono, seguridad, mínimas pérdidas de energía con el tiempo, versatilidad, disponibilidad y capacidad de ser reciclables, en respuesta con la transición de combustibles tradicionales a energía limpia. El hidrógeno se presenta como una alternativa prometedora gracias a su alta densidad de energía por masa, aunque su baja densidad volumétrica plantea importantes desafíos. El hidrógeno es el elemento más ligero de la tabla periódica muestra una alta reactividad a temperaturas elevadas. Aunque ofrece una densidad gravimétrica alta, su baja densidad volumétrica exige tecnologías avanzadas para optimizar su uso. Entre los métodos evaluados se encuentran el almacenamiento como gas comprimido (GH2), como líquido criogénico a -253 °C (LH2), en materiales adsorbentes como MOFs o carbón activado, mediante hidruros metálicos reversibles, en compuestos químicos como amoníaco, metanol o metano, y a través de portadores orgánicos líquidos (LOHCs)

2024-12-12T00:00:00Z Martínez, Manuel https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1047 2025-05-15T15:39:17Z 2024-11-10T00:00:00Z

Diseño de una planta de producción de biodiesel Martínez, Manuel Se plantean la investigación preliminar y el estudio de mercado para el establecimiento de una planta de producción de biodiesel. Este se obtiene a través de una reacción de transesterificación de aceites vegetales con metano y hidróxido de sodio como catalizador, utilizando aceite de soja refinado y aceite vegetal usado (AVU) en proporción 8:2, dando como productos biodiesel y glicerina. El proyecto tiene como fin generar una producción de biodiesel de 100 mil toneladas anuales, tanto para consumo nacional como para exportación, en una proporción estimada de 50/50. El precio de venta del biodiesel es de 1026,8 US$/ton, a lo cual se le suma el valor agregado al proyecto por la venta de la glicerina que se obtiene como subproducto de las reacciones de transesterificación, con un valor de 600 US$/ton

2024-11-10T00:00:00Z