DPI 256596-23

Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería
Programa de Ingeniería Industrial
Diseño de Plantas Industriales
Sustentación Oral Proyecto Aplicado - 2013II

DISEÑO DE PLANTAS
INDUSTRIALES
GRUPO 256596-23
FI-GQ-GCMU-004-015 V. 001-17-04-2013


OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Proponer un diseño de planta optimo para una planta de produccion de
polietileno de baja densidad, demostrando los conocimientos adquiridos a
lo largo del semestre en la Materia de Diseño de Plantas industriales
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Reconocer y estudiar la empresa con la cual se realizara el diseño de Planta
de acuerdo a los procesos del produccion del producto
• Identificar los diferentes procesos y procedimientos establecidos en la
empresa para el desarrollo del Diseño de la planta
• Reconocer los diferentes procesos logisticos para optimizar los tiempos de
recorrido y tiempos de espera para tener una mayor produccion de acuerdo
a la Distribucion propuesta en el diseño de la planta

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INTRODUCCION
Con esta OVI se pretende dar a conocer como fue el proceso
de diseño de la planta de produccion del polietileno de baja
densidad de la Empresa Ecopetrol, esta herramienta nos
facilita el trabajo sintetizando la labor desarrollada durante
el semestre para la materia de Diseño de Plantas
Industriales.
Tambien se pretende dar a conocer las diferentes
herramientas tecnologicas con las que contamos para la
elaboracion de estas actividades para nuestra formacion
academica y personal .
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TABLA DE CONTENIDO
TEMAS

DIAPOSITIVA

•Presentacion de la Empresa
•Producto
•Proceso de Produccion
•Diagrama de Bloques de Proceso
•Estaciones de Trabajo
•Area de Produccion
•Area de Produccion Total Ecopetrol
•Calculo de Superficie Area de Produccion
•Descripcion Sistema Logistico
•Flujo de Materiales
•Localizacion Planta Industrial
•Conclusiones
•Bibliografia
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Escuela de Ciencias básicas, Tecnología e Ingeniería
Escuelas de ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería
Programa de Plantas Industriales
de Ingeniería Industrial
Diseño
Sustentación Oral Proyecto Aplicado -2013II

PRESENTACION DE LA EMPRESA
Ecopetrol S.A. es la empresa más grande del país y la principal
compañía petrolera en Colombia. Por su tamaño, Ecopetrol S.A.
pertenece al grupo de las 39 petroleras más grandes del mundo y es
una de las cinco principales de Latinoamérica, encargada de
administrar el recurso hidrocarburífero de Colombia.
Ecopetrol realiza las siguientes actividades:
Exploración de hidrocarburos en 32 bloques del territorio
colombiano de manera directa y en 15 adicionales participa en
riesgo con otras compañías, uno de ellos es Tayrona.
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Diseño

El portafolio de productos y servicios de Ecopetrol está organizado
por familias, líneas y referencias, tanto para el mercado nacional
como para el internacional
Ecopetrol tiene a su alcance los siguientes productos:
Petroquimicos: (Disolventes aromaticos y polietilenos)
Industriales:
(Bases lubricantes, bases alifaticos, aceite de ciclo
y airotar).
GLP:
Combustibles: (Gasolina, Diesel, Queroseno, combustóleo, etc)
International trading (Crude Oil, Refined products)
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Diseño

PRODUCTO SELECCIONADO
Polietileno LDPE Polifen 641
Es una resina sintética de alto peso molecular, obtenida mediante la
polimerización de etileno gaseoso a altas presiones. Pertenece a la
familia de los termoplásticos con estructura molecular ramificada y
distribución de peso molecular amplia, características que lo ubican
dentro de las resinas multipropósito.

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Diseño

USOS Y BENEFICIOS DEL PRODUCTO:
Resina para extrusión de películas de múltiple uso, diseñada para
utilizarse donde se requieran buenas propiedades mecánicas y
ópticas. Se emplea para bolsas de supermercados, panadería,
alimentos, forros de cuadernos y otros usos. También se utiliza para
fabricar bolsas semi industriales y empaques de alimentos en
procesos de sellado automático solo o en conjunto con resinas de
última tecnología, dependiendo del nivel de exigencia de las
empacadoras.
Estas resinas y los aditivos utilizados en su fabricación no son
tóxicos, por consiguiente, tanto ellas como los artículos fabricados
con ellas pueden estar en contacto con alimentos.
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Diseño

PROCESO DE PRODUCCION

MOLER: Trabajo mecánico, aplicando fuerza de
Tensión,
compresión y corte.
LAVAR y SEPARACION DE LAVADO: El proceso de lavado se efectúa
en una pila y en la misma pila se hace la separación de lavado por
medio de las mallas y coladores.
SECAR: Un secador elimina el exceso de agua y los recortes del
plástico pasan por un secador con aire caliente para reducir el
contenido de humedad, dejando el material listo para el siguiente
proceso.
ENVASAR: Cuando el material está seco, se coloca en bolsas (sacos)
para posteriormente pesarlo.

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Diseño

PESAR: Una vez que se tenga el material en su respectivo saco para
el almacenaje, se lleva a una báscula con el fin de determinar el
peso que contendrán cada una.
ALMACENAR: Consiste básicamente en almacenar las bolsas jumbo,
ya con el plástico seco y pesado en un lugar limpio y libre de
humedad (bodega de materia prima).
EXTRUSION: El plástico pasa al extrusor a través del extremo de
mayor diámetro del tornillo y se comprimen mientras pasan por el
tornillo. El calor provocado por las resistencias y la fricción del flujo,
funden la resina y los contaminantes volátiles son separados de la
mezcla.

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Diseño

PELETIZADO: El material fundido que resulta del proceso de
extrusión, tiene la característica de un hilo de spaghetti. Luego que
el material fue solidificado, una cuchilla rotatoria corta el spaghetti
en segmentos cortos para poner fin al proceso.
ENVASADO: En esta operación, se tratara básicamente en colocar el
producto final (pellet) en bolsas de empaque final, las cuales son
pesadas, con el objetivo de que cada bolsa contenga el peso
estipulado.
SELLAR: Este proceso se llevara a cabo por una maquina cosedora
que cerrara las bolsas ya pesadas por medio de hilo.

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Diseño

ETIQUETAR: Se colocara en cada bolsa la respectiva identificación
del producto con sus características, como son: el peso, tipo de
producto, numero de lote.
ALMACENAR: Consiste básicamente en almacenar las bolsas jumbo,
ya con el plástico seco y pesado en un lugar limpio y libre de
humedad (bodega de materia prima).

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DIAGRAMA DE BLOQUES DE PROCESOS

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•
•

DISEÑOS ESTACIONES DE TRABAJO

Estación de Trabajo del Subproceso de Moler

Se diseña una área de trabajo amplia donde
los operarios tengan el espacio suficiente
para trasladar el material y ponerlo en las
maquinas para ser reducido al tamaño
indicado.

Estación de Trabajo del Subproceso de lavado y separación de lavado

En esta área se decide diseñar en forma de U ya que
el proceso inicia en el lavado y posteriormente en la
separación de lavado esto permitirá que se realice
el trabajo mas rápido mejorando los tiempos de
producción.

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Estación de Trabajo del Subproceso de Secado
Envasado

Para el área de secado el operario debe tener estantes
donde llega el polietileno del área de lavado, adicional
debe tener un espacio de 0.75 entre cada maquina para
desplazarse con el material , en esta área el operario
también se encuentra de pie para realizar sus funciones.

Estación de Trabajo del Subproceso de

En esta área se coloca el material en bolsas, el
operario se encuentra de pie y tienen el espacio
suficiente para no obstruir el trabajo del
compañero del lado ni del que se encuentre
detrás.

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•

Estación de Trabajo pesa y Almacenamiento

Se diseña un área con maquinas digitales para
determinar el peso indicado de los sacos, junto a esta
área se encuentra el área de almacenamiento se
unifican las dos ya que las maquinas no son grandes y
de esta manera se ahorra tiempo en el traslado entre
áreas.

Estación de Trabajo del Subproceso de extrusión

Para el área de extrusión se manejan pasillos
amplios con el fin de que ingrese y salga el
material rápidamente, el traslado del material
se hace en gabinetes para que sea mas fácil el
traslado del mismo.

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•

Estación de Trabajo del Subproceso de peletizado

Esta área igual que la de extrusión se maneja
pasillos amplios para que entre y salga el
material rápidamente del área.

Estación de Trabajo del Subproceso envasado, sellado y etiquetado

Se decide unificar las áreas de envasado, sellado y
etiquetado ya que se trata de envasar en sacos el material
sellar y etiquetar el producto final para llevar al área de
pesa y almacenamiento se manejan unidas para acortar
tiempo en traslado entre áreas.

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•

Estación de Trabajo del Subproceso de pesa y Almacenamiento

Se diseña un área con
maquinas digitales para
determinar
el
peso
indicado de los sacos,
junto a esta área se
encuentra el área de
almacenamiento
se
unifican las dos ya que
las maquinas no son
grandes y de esta
manera se ahorra tiempo
en el traslado entre
áreas.

Beneficios y Ventajas
 Todas las áreas cuentan con espacio suficiente para cumplir con los procesos a tiempo.
 se unen áreas que pueden estar relacionadas con labores similares para facilitar el traslado del material
y acortar tiempos de demora en el traslado entre áreas.
 se busca que el operario tenga una área cómoda con espacios amplios que no obstruyan la salida y
entrada de materiales.

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Área de Producción Embarque, Desembarque y Almacenamiento
El Departamento de producción cumple su función es inspeccionar, controlar y verificar la calidad de la
materia prima, producto en proceso y producto terminado es cuando básicamente el operario recibe las
bolsas realizando una verificación de que las mismas estén ya etiquetadas, pesadas, selladas a un lugar
optimo para su almacenamiento (bodega de producto terminado). Para el traslado del polietileno en
costales se debe realizar a través de montacargas ya sea para transportar los sacos para pesarlos o para
llevarlos a la bodega de materia prima; así mismo al almacenar las materias primas debe controlar el
ingreso y salida de estos a la venta
A continuación vemos los planos de las diferentes áreas que son:
Área de Moler
Área de lavado y separación de lavado
Área de Secado
Área de envasado
Área de extrusión
Área de peletizado
Área de envasado, sellado y etiquetado
Área de pesa y almacenamiento
Área de embarque y desembarque

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Área de Producción

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Área de Producción, almacenamiento, Embarque y Desembarque

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Área de Producción empresa Ecopetrol
Se diseño un área que tuviera fácil acceso para la entrada y salida de materiales esto
con el fin de ahorrar tiempo y minimizar demoras que pueden ser ocasionados por los
traslados que deben realizar los operarios entre áreas. También se diseña un plano
encadenado de acuerdo al proceso que debe tener el material hasta su fase final
cuando ya el producto se encuentra terminado.

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Calculo de la Superficie del Área de Producción
SUMATORIA TOTAL AREAS
Superficie Área de Producción

527.73 metros cuadrados

Porcentaje adicional para futuras Ampliaciones
(Especificar Porcentaje: 10%)


Total en Metros Cuadrados Área de
Producción (incluido porcentaje para
posibles ampliaciones)


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•

Flujo de materiales del área de producción

Área de lavado y separación de lavado

Área de Moler

En la figura vemos el recorrido del material a procesar
por medio de la fecha naranja se muestra la materia
prima a ser procesada que son las placas de
polietileno para corte y triturado esto se hace para
reducción del tamaño, después de que ya se
encuentra listo en tamaño indicado son transportados
al departamento de lavado y separación de lavado
que se representa con la flecha negra. Se observa que
el patrón de flujo para este departamento es
rectilíneo y en forma de U.

Después de ser cortado el material ingresa al
departamento de lavado y separación de lavado como
lo vemos en el plano con la flecha naranja aquí se
desprenden los restos orgánicos y otros contaminantes
del material de plástico, una vez listo se lleva al
departamento de secado como se representa con la
flecha azul. Se observa que el patrón de flujo para este
departamento es rectilíneo y en forma de U.

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Área Secado

Área de Extrusión

Una vez lavado el material se lleva al
área de secado para eliminar el exceso
de agua como se presenta con la flecha
verde, secado el material se lleva al área
de envasado representado con la flecha
azul.

Con las fechas naranjas representamos el
ingreso del material al área de extrusión
donde se obtendrá el material en forma de
spaguetti debido al paso de la masa por un
plástico. Una vez listo se lleva al
departamento de peletizado como se
representa con la flecha azul. Se
observa que el patrón de flujo para este
departamento tiene una forma de U.

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Área de Peletizado

Área de envasado, sellado y etiquetado

Se representa con la flecha verde
el ingreso del material al área de
peletizado para segmentar el
producto
para
facilitar
la
manipulación, una vez listo se
transporta al área de envasado,
sellado y etiquetado representado
con la flecha azul.

Como vemos en el departamento de envasado el
ingreso del material lo representamos con las fechas
azules, esta área se encarga de colocar el material en
bolsas que después serán
transportadas al
departamento de sellado y etiquetado donde se cierran
las bolsas y posteriormente se identifica el producto
para después ser llevadas al área de pesado y
almacenamiento como se representa con las flechas
naranjas.

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Area de pesado y Almacenamiento

Una vez listo el producto en bolsas se
transportan al área de pesado y almacenado
representado con la flecha naranja, aquí se
determina el peso que contendrá los sacos y
almacenar para después será transportado al
área de despacho donde finalmente termina
todo el proceso.

En esta imagen vemos el recorrido que realiza el material a
Área de Producción
procesar a las diferentes áreas de producción, por medio de las
flechas amarillas se muestra la materia prima a ser procesada y
la flecha azul representa el producto en proceso o terminado en
cada departamento; el departamento de moler se encarga de
reducir el tamaño del polietileno que llega en placas, el
departamento de lavado y separación de lavado que se encarga
de desprender los restos orgánicos y otros contaminantes del
material, el área de secado se encarga de eliminar el exceso de
agua, en el departamento de extrusión se obtendrá un spaguetti
debido al paso de la masa de plástico por un filtro,
posteriormente se lleva al departamento de peletizado donde se
segmenta el producto para facilitar la manipulación, continua en
el área de envasado donde el producto se pone en bolsas como
empaque final, se lleva al area de sellado y etiquetado donde
cierran las bolsas y se identifica el producto para
posteriormente, pesar y almacenar. Una vez almacenado el
producto se lleva al área de despacho para ser distribuido en
todas las zonas del país. Se observa que el patrón de flujo para el
área de producción combina patrones de flujo rectilíneos, en
forma de L y de U.
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Ecopetrol


Localización Planta Industrial Ecopetrol
Las razones son las siguientes:
Gran parte de la economía de la ciudad gira en
torno a la industria Petroquímica que se asienta en
esta ciudad El Complejo Industrial.
A Barrancabermeja se puede llegar por vía
terrestre, aérea y fluvial. En la actualidad Los
hidrocarburos constituyen en volumen, la principal
carga transportada en el río Magdalena, esta sale de
Barrancabermeja en forma de combustóleo, con
destino a la planta de refinación en Cartagena o a
La planta industrial para la producción y
almacenamiento de polietileno de baja densidad se los puertos marítimos.
concentrara en la Refinería de Barrancabermeja,
ciudad ubicada en el departamento de Santander,
Está ubicada a 101 km al occidente de Bucaramanga,
a orillas del Río Magdalena, en la región del
Magdalena Medio, de la cual es la ciudad más
importante y segunda en todo el departamento .

Debido a la extensa región se puede llevar a cabo
una refinería de aproximadamente 252.000 barriles
diarios; además que se pretender abastece el 85%
de productos refinados y el 90% de los productos
petroquímicos que demanda el país.

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Macro Localización y Micro localización Planta polietileno de baja densidad Ecopetrol

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•

CONCLUSIONES
Se propuso un diseño de planta optimo para la planta de produccion de
polietileno de baja densidad, demostrando los conocimientos adquiridos a
lo largo del semestre en la Materia de Diseño de Plantas industriales

se estudio la empresa con la cual se realizo la propuesta del diseño de
Planta de acuerdo a los procesos del produccion del producto
• Se Identificaron los diferentes procesos y procedimientos establecidos en
la empresa para el desarrollo del Diseño de la planta
• Se Reconocio los diferentes procesos logisticos para optimizar los tiempos
de recorrido y tiempos de espera para tener una mayor produccion de
acuerdo a la Distribucion propuesta en el diseño de la planta

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BIBLIOGRAFIA
• Módulo de Diseño de Plantas Industriales Unad, elaborado
por BENJAMÍN PINZÓN HOYOS, actualizado y revisado por
NATALIA MOLINA AREVALO. 2013.

• https://planner5d.com/editor/?key=f711dbaa177cb61fa697b0b
• http://www.unad.learnmate.co/file.php/443/256596_2013
_2/Material_Apoyo
• http://www.unad.learnmate.co/file.php/443/256596_2013
_2/Material_Apoyo

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