En el trabajo se propone el diseño conceptual de un gemelo digital para plantas de la industria de procesos químicos. El mismo se basa en tecnologías de Industria 4.0, como son la Internet de las cosas industrial, la inteligencia artificial y el manejo de grandes volúmenes de datos. Está diseñado con un enfoque distribuido con protocolos de comunicación ligeros y seguros, como MQTT y OPC/UA. Como parte del gemelo digital, se diseñan los nodos para captura de datos, para actuación, para almacenamiento de datos, para modelado, para optimización y para toma de decisiones. Como caso de estudio, se concibió la implementación de un gemelo digital para una planta de producción de acetileno basada en reactor húmedo de carburo de calcio. Para el mismo, se diseñaron y levantaron los requisitos de cada uno de los nodos que lo componen y se establecieron los principios de su funcionamiento.