Galindo Jorge

7/24/2019 Galindo Jorge

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UNIVERSIDAD CATLICA BOLIVIANA SAN PABLO UNIDAD

ACADMICA LA PAZ DEPARTAMENTO DE EDUCACIN

El b d J A t G li d A t i


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1. PRESENTACIN DE LA ASIGNATURA Y CONTEXTO

1.1. CARRERA

Ingeniera Petrolera, Gas y Procesos

1.2. ASIGNATURA

Tecnologa del Gas Natural

1.3. DESCRIPCIN

Esta asignatura proporciona a los estudiantes el conocimiento y la habilidad para

disear unidades de recepcin, tratamiento, recuperacin de lquidos y

fraccionamiento del gas natural que llega a planta desde pozo acorde a las

caractersticas fisicoqumicas que ste presente.

La asignatura est dirigida a los alumnos de Ingeniera Petrolera, Gas y Procesos que

cursen el ciclo de ingeniera aplicada a la industria petrolera, es decir, sptimo

semestre de la carrera, y tengan experiencia previa en materias como termodinmica

para hidrocarburos, operaciones unitarias y produccin petrolera.


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COMPETENCIA

Disear unidades de recepcin, acondicionamiento, recuperacin de lquidos y fraccionamiento de gas natural en funcin a normasinternacionales de calidad para el aprovechamiento eficiente del gas natural.

SABERES UNIDADES DEDIMENSIONESPROCEDIMENTALES CONCEPTUALES ACTITUDINALES

El gas natural

Tipos de corrientes de gas

natural

Cromatografa

Tipos y tamao de

partculas

APRENDIZAJE

Disear unidades de

recepcin de gas natural

en funcin a normas

internacionales de calidad

(ASME y API) para el

aprovechamiento

eficiente del gas.

Calcular las propiedades

del gas natural en funcin a

su composicin

Disear manualmenteseparadores por gravedad

de tipo horizontal y vertical

Definir una corriente de gas

natural en HYSYS

Dimensionar un separador

en HYSYS

Conseguir un diseo

hibrido entre HYSYS y los

procedimientos manuales

Separadores

Teoras y principios de la

separacin

Tipos de separadoresCaractersticas de

separadores

Elementos de un separador

Criterios de eleccin de

separadores

Problemas operacionales

Nuevas tecnologas en

separacin

Software de simulacin

HYSYS

Elementos de HYSYS

Paleta de objetosDefinicin de corrientes de

gas natural

Paquetes termodinmicos

Separadores en HYSYS

Responsable con los

procedimientos

Preciso en la realizacin de

los clculos

Puntual en la entrega de

trabajos

Recepcin de gas en planta


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Identificar el tipo de gas a

tratar

Calcular el contenido decido sulfhdrico (H2S) y

dixido de carbono (CO2)

Evaluar el procedimiento

eficiente de remocin de

H2S y CO2

Dimensionar sistemas de

remocin de H2S y CO2

Simular en HYSYS procesos

de remocin de H2S y CO2

Calcular el contenido de

agua (H2O)



H2O


remocin de H2O


de remocin de H2O


Origen de impurezas en el

gas natural

Riesgos de la existencia decido sulfhdrico (H2S),

dixido de carbono (CO2),

agua (H2O) y mercurio

Procesos de remocin tipo

batch

Procesos de aminas

Descripcin del procesos

de aminas

Consideraciones de diseo

Procesos de lavado e

inhibicin

Criterios de seleccin detecnologa

Proceso de recuperacin

de azufre

Calentadores y enfriadores

en HYSYS

Intercambiadores de calor

en HYSYS

Disear unidades de

acondicionamiento en

funcin a normas



aprovechamiento

eficiente del gas.

Responsable con los

procedimientos


los clculos


trabajos

Acondicionamiento del gasnatural


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mercurio


remocin de mercurio


de remocin de mercurio

Tanques de separacin

flash en HYSYS

Torres de destilacin ycontactoras en HYSYS

Deshidratacin por glicoles

Descripcin del proceso



Deshidratacin por

desecantes slidos

Descripcin del proceso



Disear unidades de

recuperacin de lquidos

en funcin a normas



aprovechamiento

eficiente del gas.

Simular procesos de ajuste

de puntos de roco

patentados/no patentados

en HYSYS

Validar simulaciones

Realizar seleccin y

validacin de tecnologas

Simular procesos de

recuperacin de lquidos

patentados/no patentados

en HYSYSValidar simulaciones

Composicin de un gas rico

Lquidos recuperables del

gas natural

Control de punto de roco

Separacin por baja

temperatura

Refrigeracin

Nuevas tecnologas de

control de punto de roco

Responsable con los

procedimientos


los clculos


trabajos

Recuperacin de lquidos


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Criterios de evaluacin de

tecnologa

Recuperacin de lquidos

del gas naturalBaja recuperacin de etano

Refrigeracin directa

Absorcin Lean-oil

Alta recuperacin de etano

Procesos de

turboexpansin

Nuevas tecnologas

Criterios de evaluacin de

tecnologa

Expansores en HYSYS

Realizar seleccin y

validacin de tecnologas

Disear unidades de

fraccionamiento en

funcin a normas



aprovechamiento

eficiente del gas.

Dimensionar manualmente

un fraccionador

Dimensionar en HYSYS un

fraccionador

Comparar el procedimiento

manual con el software

Simular una planta de gas

Operacin de un

fraccionador

Concepto de etapas de

equilibrio

Tipos de fraccionadores



Responsable con los

procedimientos


los clculos


trabajos

Fraccionamiento


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3. IDENTIFICACIN DE DISPOSITIVOS, ESTRATEGIAS Y PROCESOSEn la materia de Tecnologa del gas natural se identifica y planifica los siguientes dispositivos, estrategias y procesos, co mo los ms idneos en

el proceso de enseanza aprendizaje de la asignatura.

UNIDAD DE

APRENDIZAJEDISPOSITIVO SEM. ESTRATEGIAS ACCIONES DE CADA ESTRATEGIA ESTRATEGIA PARA LOS PROCESOS

Encuadre inicial de la materiaExposicin docente: Introduccin yorganizacin

Autorregulacin: Con el plan de mduloPresentacin del plan de la materia

Video funcionamiento del sistemarespiratorio

Transferencia: Identificacin de la importancia de laplanta de procesamiento de gas natural

Analoga

Evaluacin diagnostica: Ingeniera dereservorios, termodinmica

Verificacin de conceptos clave y cimientopara la construccin de nuevos

Metacognicin: En la realizacin del examen1

Anclaje: Al resolver el examen

Presentacin del proyecto de asignatura:Diseo planta de gas

Encuadre del proyecto Autorregulacin: Con los lineamientos del proyecto

Mediacin: Preguntas y discusin grupalTrabajo en equipos: Discusin sobre la

realidad del gas en Bolivia

Socializacin de criterios respecto al tema

y elaboracin de esquemas

Retroalimentacin: Al finalizar la socializacin entregruposAprendizaje

Basado enProyectos y

Casos

Recepcin de gas enplanta

Aprendizaje cooperativo: Tarea lecturastipos de separadores y preparacin grupo

de expertos

Autorregulacin: Preparacin grupo de expertos ytarea de lecturas

Organizacin de grupo de expertos

Organizadores previos Autorregulacin2

Verificacin de aprendizajes Mediacin: Verificacin grupalAprendizaje cooperativo: Verificacin ysocializacin grupo de expertos

Construccin de tipos de separadores Retroalimentacin: Socializacin grupal

Socializacin intergrupal Retroalimentacin: Socializacin intergrupal

Elaboracin de esquemas Anclaje: Construccin de esquemas

Work session: Diseo manual deseparadores por gravedad

Mediacin: Preguntas del docente sobreprerequisitos

Exposicin del docente

Enseanza del mtodo de diseo en

grupos

3 Retroalimentacin: Socializacin grupal

Work session: Resolucin por equiposExposicin del mtodo y variantes que se

le aadan para mejorarlo

Anclaje: Al integrar la forma de desarrollo de losestudiantes


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Presentacin del caso Transferencia: Caso

Ejercicios mediadores Mediacin: Preguntas

Discusin en plenaria Mediacin: Preguntas

Exposicin de Transferencia de m asa Anclaje: Presentacin del docente

Organizadores previos Autorregulacin

Dinmica de las casas: Manejo inicial del

4 software HYSYSPreguntas mediadoras Mediacin

Integracin y socializacin Integracin de los "saberes" de las casas Retroalimentacin: Socializacin

Construccin de la primera unidad del Transferencia: Diseo e integracin de los saberes de5 Modelado en clase proyecto la unidad

Preguntas mediadoras MediacinPresentacin del caso Autorregulacin: Directrices generales

Caso 1: Planta de gas Vbora Explicacin de la metodologa del caso Transferencia: Caso


Lluvia de ideas: Reaccin qumica en Discusin en plenaria Mediacin: Preguntas

medio cido Exposicin de la reaccin con aminas Anclaje: Presentacin del docente

Lectura previa Autorregulacin: Lectura previa

Exposicin del docente Mediacin: Preguntas del docente

Peer Instruction: Torres de absorcin Evaluacin Metacognicin: A travs del test

Discusin entre pares Autorregulacin grupal: Discusin

Evaluacin Anclaje: Construccin de conceptos

Work session: Diseo manualendulzamiento por aminas

deExposicin del docente


Acondicionamientodel gas natural

7Work session: Resolucin por equipos

Enseanza del mtodo de diseo engrupos

Exposicin del mtodo y variantes que se


Retroalimentacin: Socializacin grupal


Torres de absorcin en HYSYS Anclaje: Exposicin docente

Dinmica de secuencias: Manejointegrado del software HYSYS

8

Presentacin del ejercicio y condicionesde la estrategia

Ejecucin de la secuencia de modelado en

computadora interrumpido

Autorregulacin: Con el encuadre de la dinmica

Transferencia: Aplicacin del manejo de HYSYS, teoray prctica del tpico

Integracin y socializacin Integracin de los conocimientos Retroalimentacin: Socializacin

Discusin del caso Discusin en plenaria del caso 1Transferencia: Caso

Metacognicin: Discusin

Caso 2: Planta de gas Kanata

9 Lluvia de ideas: Transferencia de masa

Aprendizaje cooperativo: Torres de


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adsorcinVerificacin de aprendizajes Mediacin: Verificacin grupal

Construccin de tipos de separadores Retroalimentacin: Socializacin grupal


Elaboracin de esquemas Anclaje: Construccin de esquemas

Work session: Diseo manual dedeshidratacin por glicol y tamices

moleculares


10 Enseanza del mtodo de diseo engrupos

Retroalimentacin: Socializacin grupal

Work session: Resolucin por equiposExposicin del mtodo y variantes que sele aadan para mejorarlo


Construccin de la segunda unidad del

proyecto

Transferencia: Diseo e integracin de los saberes dela unidadModelado en clase

11 Preguntas mediadoras Mediacin

Transferencia: CasoDiscusin del caso Discusin en plenaria del caso 2


Presentacin del caso Transferencia: CasoCaso 3: Planta de gas San RoqueEjercicios mediadores Mediacin: Preguntas

Lluvia de ideas: Fisicoqumica de mezclasmulticomponentes


Exposicin de la reaccion con aminas Anclaje: Presentacin del docente

12 Lectura previa Autorregulacin: Lectura previaExposicin del docente Mediacin: Preguntas del docente

Peer Instruction: Turboexpansores Evaluacin Metacognicin: A travs del test

Discusin entre ares Autorre ulacin ru al: DiscusinRecuperacin de

l uidos

Evaluacin Anclaje: Construccin de conceptos

Presentacin de la dinmica y sorteo de

las tecnologasAutorregulacin: Directrices generales

Anlisis de tecnologas en grupos Metacognicin: Anlisis13 Dinmica de los "Posters"

Tutora Mediacin: Preguntas del docenteAutorregulacin grupal: Discusin

SocializacinAnclaje

Construccin de la tercera unidad del

proyecto

Transferencia: Diseo e integracin de los saberes dela unidad14 Modelado en clase

Preguntas mediadoras Mediacin


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Transferencia: CasoDiscusin del caso Discusin en plenaria del caso 3


Presentacin del caso Transferencia: CasoCaso 4: Planta de gas Gran Chaco



Lluvia de ideas: Equilibrio Exposicin del concepto de equilibrio entorres de destilacin

Anclaje: Presentacin del docente

15Organizadores previos Autorregulacin

Verificacin de aprendizajes Mediacin: Verificacin grupalAprendizaje cooperativo: Unidadesauxiliares

Utilizacin de unidades auxiliares Retroalimentacin: Socializacin grupal


Elaboracin de esquemas Anclaje: Construccin de esquemasWork session: Diseo manual de torresde fraccionamiento


Enseanza del mtodo de diseo en

ru osFraccionamiento 16 Retroalimentacin: Socializacin grupal

Work session: Resolucin por equiposExposicin del mtodo y variantes que se




Exposicin del docente

Dinmica "A tiempo": Diseo de torres dedestilacin en HYSYS

17 Enseanza del mtodo de diseo Anclaje: Exposicin docenteAnclaje: Al integrar la forma de desarrollo de losestudiantes

Estabilizacin de torres en HYSYS

Construccin de la cuarta unidad del

proyecto

Transferencia: Diseo e integracin de los saberes dela unidadModelado en clase

18 Preguntas mediadoras MediacinTransferencia: Caso

Discusin del caso Discusin en plenaria del caso 4Metacognicin: Discusin


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3. Justificacin del diseo didctico

En el diseo didctico abordado en la anterior tabla se consideran tres aspectos

importantes para la generacin de la competencia correspondiente a la materia:

Fundamentos tericos

Habilidades procedimentales (diseos manuales)

Uso de software de simulacin

La materia de forma global utiliza el aprendizaje basado en proyectos, teniendo un

proyecto total y final para toda la asignatura. El proyecto contempla 4 fases que

debern ser entregadas al finalizar las correspondientes unidades de aprendizaje.

Dado el avance industrial constante que presenta el mundo y, de un tiempo a estaparte, el pas se adopta como dispositivo parcial de la asignatura el aprendizaje basado

en casos. En cada unidad de aprendizaje se plantea un caso estrechamente

relacionado con la unidad a abordar y la fase del proyecto a disear. El caso adems de

servir como herramienta motivacional, impulsa el aprendizaje autnomo del

d l l l d l d ll


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4. EVALUACIN

4.1. EVALUACIN DIAGNOSTICA

Se plantea por cada unidad la siguiente evaluacin diagnostica:

Unidad 1: Caractersticas fisicoqumicas del gas natural

Se basar en un test de preguntas cerradas que abordaran conocimientos

terico-prcticos sobre temas relacionados con fisicoqumica e ingeniera de

reservorios.

Unidad 2: Columnas de destilacin absorcin

Consistir en el modelado terico-prctico de una columna sencilla de

destilacin bicomponente.

Unidad 3: Termodinmica de hidrocarburos

Est evaluacin valorar el nivel de desarrollo de equipos de volmenes de

control, como turbinas y compresores. Diseo terico y prctico de los mismos.

Unidad 4: Fenmenos de transporte


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ESTRATEGIA CRITERIOS INDICADORES PONDERACI N

Diseo asistido

por

computadora

con sustento

manual

correspondiente

a la unidad

abordada

Anlisis del

requerimiento

de la unidad

Se establece un problema crtico dentro del contexto de la situacin, basado en un anlisis de planteamientos

alternativos de problemas, con fundamentos lgicos.85 100 %

Se establece un problema central dentro del contexto de la situacin argumentando su importancia. 70 84 %

Se establece un problema central. 51

69 %Se identifica una parte del problema central. 1 50 %

Bsqueda de

soluciones

Se sintetiza informacin y datos de mltiples fuentes proporcionando referencias. Se identifican las

suposiciones de las fuentes. Se relaciona el conocimiento y la informacin al contexto global y especfico del

problema.

85 100 %

Se analizan datos de mltiples fuentes con referencias relacionadas al contexto del problema. 70 84 %

Se analizan datos de varias fuentes y se proporcionan referencias. 51 69 %

Se considera informacin y datos de solo una fuente sin referencias. 1 50 %

Solucin al

diseo

Se analizan mltiples opciones fundamentando su recomendacin, se clarifican las suposiciones en el anlisis y

dentro del contexto del problema.85 100 %

Se presentan mltiples opciones con razones para la bsqueda (mltiples fuentes) para escoger una. 70 84 %

Se presenta una solucin con fundamentos adecuados a partir de la bsqueda y se presta atencin al grado de adecuacin al contexto.

51 69 %

Se presenta una solucin con algn fundamento para la bsqueda. 1 50 %

Apropiacin de

saberes

conceptuales

Los conceptos de tecnologa del gas natural que se presentan son todos correctos y estn bien fundamentados. 85 100 %

En general todos los conceptos de tecnologa del gas natural involucrados son correctos. 70 84 %

Algunos conceptos de tecnologa del gas natural son incorrectos o confusos. 51 69 %

Conceptos de tecnologa del gas natural muy confusos o incorrectos. 1 50 %

Profundidad de

trabajo

Todas las ecuaciones o modelos correspondientes a los conceptos abordados relevantes al problema se

incluyen y se usan para fundamentar los conceptos de diseo de una forma cuantitativa. 85 100 %

La mayora de las ecuaciones correspondientes a los conceptos abordados se incluyen y se usan para apoyar

los conceptos de una forma cuantitativa. 70

84 %

Se presentan algunas ecuaciones involucradas, pero en general los conceptos son tratados de una manera

cualitativa51 69 %

Muy superficial. No hay ecuaciones matemticas involucradas. Slo se trata de manera cualitativa. 1 50 %


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Gua dediscusin sobre

tecnologas

Preparacin

Buen proceso de preparacin, muestra profundidad en el desarrollo del tema. 80 - 100%

Cumple en la presentacin de los conceptos clave aprovecha el tiempo para aclaraciones. 51 79 %

Presenta argumentos y acotaciones de muy poco peso. 1 50 %

Sustentacin

terica

Domina el tema propuesto, logra conectarlo y explicarlo en sus diferentes aspectos. 80 - 100%

Logra explicar el tema relacionando los diferentes aspectos de ste. 51

79 %Conoce el tema superficialmente, logra explicar los puntos planteados. 1 50 %

Manejo de la

discusin

Bien liderada, genera controversia y participacin. 80 - 100%

Es organizada, puede contestar los diferentes interrogantes. 51 79 %

La dirige, no resalta los puntos ms importantes no llega a conclusiones. 1 50 %

Participacin

Pertinente y activa, es fundamental para el buen desarrollo de cada uno de los temas. 80 - 100%

Oportuna, aporta buenos elementos, presta atencin a las distintas participaciones. 51 79 %

Est presente. Presta poca atencin a las distintas participaciones. 1 50 %


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2.3. EVALUACIN FINALLa evaluacin final se complementa con la evaluacin formativa ya que el diseo de una planta de gas, que es la competencia que persigue esta

asignatura, se va evaluando en cada unidad de aprendizaje. Por tanto la evaluacin final es la suma de las evaluaciones continuas ms la matriz

correspondiente a la integralidad del diseo de planta, segn la siguiente tabla:

COMPETENCIA ESTRATEGIA CRITERIOS INDICADORES PONDERACIN

Disear unidades de

recepcin,

acondicionamiento,

recuperacin delquidos y

fraccionamiento de

gas natural en

funcin a normas

internacionales

de calidad para el

aprovechamiento

eficiente del gas

natural.

Proyecto :

Diseo de

Planta de

Gas

Anlisis del

requerimiento

de la planta

Se establece un problema crtico dentro del contexto de la situacin, basado en un

anlisis de planteamientos alternativos de problemas, con fundamentos lgicos.85 100 %

Se establece un problema central dentro del contexto de la situacin argumentando

su importancia.70 84 %

Se establece un problema central. 51 69 %

Se identifica una parte del problema central. 1 50 %

Bsqueda de

soluciones

Se sintetiza informacin y datos de mltiples fuentes proporcionando referencias. Se

identifican las suposiciones de las fuentes. Se relaciona el conocimiento y la

informacin al contexto global y especfico del problema.

85 100 %

Se analizan datos de mltiples fuentes con referencias relacionadas al contexto del

problema. 70

84 %Se analizan datos de varias fuentes y se proporcionan referencias. 51 69 %

Se considera informacin y datos de solo una fuente sin referencias. 1 50 %

Solucin al

diseo

Se analizan mltiples opciones fundamentando su recomendacin, se clarifican las

suposiciones en el anlisis y dentro del contexto del problema.85 100 %

Se presentan mltiples opciones con razones para la bsqueda (mltiples fuentes)

para escoger una.70 84 %

Se presenta una solucin con fundamentos adecuados a partir de la bsqueda y se

presta atencin al grado de adecuacin al contexto.51 69 %

Se presenta una solucin con algn fundamento para la bsqueda. 1 50 %

Apropiacin

de saberes

conceptuales

Los conceptos de tecnologa del gas natural que se presentan son todos correctos y

estn bien fundamentados. 85

100 %

En general todos los conceptos de tecnologa del gas natural involucrados son

correctos.70 84 %

Algunos conceptos de tecnologa del gas natural son incorrectos o confusos. 51 69 %

Conceptos de tecnologa del gas natural muy confusos o incorrectos. 1 50 %


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Profundidad

de trabajo

Todas las ecuaciones o modelos correspondientes a los conceptos abordados

relevantes al problema se incluyen y se usan para fundamentar los conceptos de

diseo de una forma cuantitativa.85 100 %

La mayora de las ecuaciones correspondientes a los conceptos abordados se incluyeny se usan para apoyar los conceptos de una forma cuantitativa.

70 84 %

Se presentan algunas ecuaciones involucradas, pero en general los conceptos son

tratados de una manera cualitativa51 69 %

Muy superficial. No hay ecuaciones matemticas involucradas. Slo se trata de

manera cualitativa.1 50 %

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