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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA. UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA. FACULTAD DE INGENIERÍA. ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA.
S O D A V R E S R E S O H C E R E D FACTIBILIDAD TÉCNICO ECONÓMICA PARA LA INSTALACIÓN DE UNA PLANTA PRODUCTORA DE ETANOLAMINAS EN LA L A COSTA ORIENTAL DEL LAGO DE MARACAIBO Trabajo Especial de Grado presentado ante la Universidad Rafael Urdaneta para optar al título de: INGENIERO QUÍMICO
Autores: Br. AUGUSTO RODRIGUEZ Tutor: Ing. Waldo Urribarri Co-tutor: Ing. Roque Amesty
Maracaibo, septiembre de 2014
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S O D A V R E S R E S O H C E R E D
FACTIBILIDAD TÉCNICO ECONÓMICA PARA LA INSTALACIÓN DE UNA PLANTA PRODUCTORA DE ETANOLAMINAS EN LA COSTA COST A ORIENTAL DEL LAGO DE MARACAIBO
Rodríguez Linares, Augusto Jesús C.I. 20.863.646 Av. Santa Rita con Calle 68. Edif. La Guácara. Apto. 7-C Tel: 0424-6974143 e-mail:
[email protected]
Ing. Waldo Urribarri
Ing. Roque Amesty
Tutor Industrial
Co-tutor Académico
4
DEDICATORIA
A Dios, a mis padres Jessy y Ricardo, a mis hermanos, Mariana, Arianny, Andres, y a Andreina, mi hermana que desde el cielo alumbra mis pasos y me protege.
S O D A V R E S R E S O H C E R E D
5
AGRADECIMIENTOS
A Dios todopoderoso, porque en su infinita sabiduría y bondad, me permitió encontrar mi vocación profesional y alcanzar su cumplimiento, en esta etapa de mi
S O D A V A mis padres quienes sin escatimar amor y esfuerzos, E me R apoyaron para alcanzar S R E esta meta, S O H C E y Roque Amesty, quienes con sus conocimientos y A mis tutores Waldo R Urribarri E D paciencia me guiaron a través de esta tesis, vida como estudiante universitario que culmina con esta tesis de grado
A mis profesores cuyas enseñanzas y consejos desembocan en este resultado académico, A mis amigos, cuyo aliento y soporte diario fueron factores claves para sortear todos los escollos durante mis estudios, A todo el personal de apoyo administrativo y obrero de la Universidad Rafael Urdaneta, cuyo silencioso trabajo es indispensable para que la universidad cumpla sus objetivos.
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INDICE GENERAL
Pág RESUMEN……………………………………………………………………………………...
12
13 S O 14 INTRODUCCIÓN............................................................................................................ D A V . R E S CAPITULO I. El PROBLEMA......................................................................................... 16 E R S O 1.1. Planteamiento del problema.................................................................................... 16 H C E 1.2. Objetivos.................................................................................................................. 18 R E D 1.2.1. Objetivo general.................................................................................................... 18
ABSTRACT……………………………………………………………………………………..
1.2.2. Objetivos específicos............................................................................................
18
1.3. Justificación..............................................................................................................
19
1.4. Delimitación..............................................................................................................
19
1.4.1. Temporal...............................................................................................................
19
1.4.2. Espacial.................................................................................................................
20
1.4.3. Científica...............................................................................................................
20
CAPITULO II. MARCO TEÓRICO.................................................................................
21
2.1. Antecedentes..........................................................................................................
21
2.2. Bases Teóricas........................................................................................................
25
2.2.1. Etanolaminas........................................................................................................
25
2.2.1.1. Propiedades.......................................................................................................
25
2.2.1.2. Manejo y almacenaje………………………………………………………………...
25
2.2.1.3. Aplicaciones de la monoetanolamina.................................................................
28
2.2.1.4. Aplicaciones de la dietanolamina......................................................................
29
2.2.1.5. Aplicaciones de la trietanolamina.......................................................................
30
2.2.1.6. Métodos comerciales.........................................................................................
31
2.2.1.7. Síntesis de etanolaminas...................................................................................
31
2.2.1.8. De scripción del proceso…………………………………………………………….
33
2.2.2. Oxido de etileno (EO)…………………………………………………………………
36
7
2.2.2.1. Peligros potenciales del EO…………………………………………………………
36
2.2.3. Amoniaco………………………………………………………………………………
37
2.2.4. Mercados..............................................................................................................
37
2.2.5. Oferta....................................................................................................................
38
2.2.6. Demanda...............................................................................................................
38
2.2.7. Demanda potencial insatisfecha..........................................................................
39
2.2.8. Estudio técnico………………………………………………………………………….
39
39 S O 40 2.2.9.1. Factores que determinan o condicionan el tamaño de una planta…………….. D A V R 2.2.10. Localización optima de la planta…………………………………………………… 42 E S R E 2.2.11. Distribución de la planta…………………………………………………………….. 43 S O H 44 –01: Separación entre Equipos e Instalaciones... 2.2.11.1. Norma PDVSA IR –M C E R E 45 de Flujo de Proceso (DFP) ………………………………………. 2.2.12. Diagrama D 2.2.9. Tamaño optimo de la planta…………………………………………………………..
2.2.12.1. PDVSA L-TP 1.1: Preparación de Diagramas de Proceso ……………..
45
2.2.13. Simuladores comerciales……………………………………………………………
45
2.2.14. Estudio económico…………………………………………………………………..
46
2.2.15. Determinación de los costos………………………………………………….……..
47
2.2.16. Capital de trabajo…………………………………………………………………......
47
2.2.17. Cronograma de inversiones………………………………………………………….
84
2.2.18. Depreciación y amortización…………………………………………………………
76
2.2.19. Tasa minina aceptable de rendimiento……………………………………………..
83
2.2.20. Estudio financiero……………………………………………………………………..
76
2.2.2.1. Método de evalu ación en cuenta el valor del dinero atreves del tiempo……..
53
2.2.20.2. Valor presente neto (VPN)…………………………………………………………
53
2.2.20.3. Tasa interna de retorno (TIR)… …………………………………………………..
55
2.3. Sistema de Variables…………………………………………………………………..
56
CAPITULO III. MARCO METODOLOGICO...................................................................
57
3.1. Tipo de la investigación............................................................................................
57
3.2. Diseño de la investigació n…………………………………………………………….....
58
3.3. Técnica de recolección de datos..............................................................................
58
3.4. Instrumento de recolección de datos.......................................................................
59
3.5. Fases de la investigación.........................................................................................
64
8
CAPÍTULO IV. ANALISIS DE RESULTADOS...............................................................
68
4.1 Análisis d el mercado……………………………………………………………………..
68
4.1.1. Introducción del producto……………………………………………………………...
68
4.1.2. Demanda y oferta de las etanolaminas……………………………………………..
69
4.2. Estudio técnico y operativo de la planta de etanolaminas……………………………
72
4.2.1. Selección del proceso………………………………………………………………….
72
4.2.1.1. Equipos principales para la planta de etanolaminas……………………………..
73
73 S O 74 4.2.2. Capacidad de la planta………………………………………………………………... D A V R 4.2.3. Localización de la planta……………………………………………………………… 75 E S R E 4.2.4. Balance de masa………………………………………………………………………. 79 S O Hde la planta ………………………………… 86 Plant 4.2.5. Máster Plot Plant y Plot C E 4.3. Estudio Económico……………………………………………………………………… 87 D E R 4.2.1.2. Descripción del proceso……………………………………………………………..
4.3.1. Términos de referencia………………………………………………………………...
87
4.3.2. Inversión total…………………………………………………………………………...
88
4.3.3. Costo total del producto (CPT)………………………………………………………..
90
4.3.4. Flujo de caja……………………………………………………………………………
96
4.4. Estudio Financiero………………………………………………………………………..
97
4.4.1. Valor presente neto (VPN)…………………………………………………………….
97
4.4.3. Tasa interna de retorno………………………………………………………………..
97
4.4.4. Análisis de sensibilidad………………………………………………………………...
98
CONCLUSIONES...........................................................................................................
102
RECOMENDACIONES...................................................................................................
103
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS..............................................................................
104
ANEXOS.........................................................................................................................
105
9
INDICE DE TABLAS Tabla
Pág.
2.1
Propiedades fisicoquímicas de las etanolaminas……………………….
3.1
Oferta y demanda de las etanolaminas …………………………………
3.2 3.3 3.4
S O D A V R E S Equipos principales………………………………………………………… R E S O H C Condiciones de E entrada del proceso…………………………………….. D E R
26 60 60 60
Distribución de los productos…………………………………………......
61
3.5
Términos de referencia para el cálculo de la factibilidad econonomica
61
3.6
Datos utilizados para el cálculo de los activos de capital ………………
61
3.7
Datos utilizados para el cálculo de los costos de capital de trabajo ….
62
3.8
Valores obtenidos mediante el cálculo de la estimación de costos de inversión…………………………………………………………………......
62
3.9
Datos requeridos para el CTP…………………………………………….
63
3.10
Costos relacionados al CTP……………………………………………....
64
4.1
Oferta y demanda de etanolaminas en Argentina……………………....
70
4.2
Oferta y demanda de etanolaminas en Brasil…………………………...
70
4.3
Oferta y demanda de etanolaminas en Chile……………………………
70
4.4
Oferta y demanda de etanolaminas en Colombia ………………………
71
10
Tabla
Pág.
4.5
Oferta y demanda de etanolaminas en México………………………....
71
4.6
Oferta y demanda de etanolaminas en Perú…………………………….
71
4.7
Oferta y demanda de etanolaminas en Uruguay………………………..
71
4.8
Oferta y demanda de etanolaminas en Venezuela ……………………..
72
4.11
S O D A V Materia prima requerida…………………………………………………… R E S E R S Balance de masa y energía de la planta de etanolaminas ……………. O H C E R E D de los productos…………………………………………….. Distribución
4.12
Términos de referencia para el cálculo de la rentabilidad ……………..
88
4.13
Datos utilizados para el cálculo de los activos de capital………………
89
4.14
Datos utilizados para el cálculo de los costos de capital de trabajo ….
89
4.15
Vares obtenidos mediante el cálculo de la estimación de costos de
4.9 4.10
80 81 86
inversión inicial……………………………………………………………...
90
4.16
Datos requeridos para el cálculo del CTP………………………………
93
4.17
Valores requeridos para el cálculo del CTP……………………………
94
4.18
Costos relacionados al CTP………………………………………………
95
4.19
Flujo de caja de la planta en 12 años……………………………………
96
11
INDICE DE FIGURAS Figura
Pág.
2.1
Uso y especificaciones de la monoetanolamina………………………..
2.2
Uso y especificaciones de la dietanolamina …………………………….
2.3 2.4 2.5
28
S 28 O D A V R E S Uso y especificaciones de la trietanolamina ……………………………. 28 E R S O C Diagrama de bloque del H proceso de producción de etanolaminas…… 33 E R D E Diagrama de los equipos del proceso……………………………………
33
4.1
Equipos principales del proceso………………………………………….
73
4.2
Localización del Complejo Ana María Campos…………………………
77
4.3
Localización de la planta PRALCA………………………………………
77
4.4
Localización de la planta de etanolaminas………………………………
79
4.5
Simulación de la planta de etanolaminas con el programa PRO II 9.1
80
4.6
Curva de aprendizaje………………………………………………………
91
4.7
Factores que intervienen en el cálculo del CTP………………………...
92
4.8
Variación del precio del precio de las etanolaminas ……………………
98
4.9
Variación del costo del oxido de etileno………………………………….
99
4.10
Variación del costo de amoniaco …………………………………………
100
4.11
Variación del costo de inversión inicial…………………………………..
101
12
Rodríguez, Augusto. FACTIBILIDAD TÉCNICO ECONÓMICA PARA LA INSTALACIÓN DE UNA PLANTA PRODUCTORA DE ETANOLAMINAS EN LA COSTA ORIENTAL DEL LAGO DE MARACAIBO Trabajo Especial de Grado. La Universidad Rafael Urdaneta, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Química. Maracaibo, Venezuela; 2014. p.
S O D A V R E S R E S O H El desarrollo de esta investigación estuvo enfocado en los estudios técnico y C E R de Etanolaminas en la costa oriental del lago de económico de una planta E D Maracaibo, a partir de oxido de etileno y amoniaco, con el propósito de producir un RESUMEN
insumo que actualmente se está importando y con gran aplicación en diversos sectores industriales del país. Para llevar a cabo este estudio, se realizó un análisis técnico, que involucró la selección del proceso de producción más adecuado de acuerdo a las características de la materia prima a explotar, se determinó el tamaño de planta según el estudio de mercado del producto, se desarrolló el balance de masa mediante la simulación de la planta con el programa PRO II 9.1; y la propuesta de localización de la planta. Seguido de esto, se desarrolló un estudio para la determinación de la factibilidad económica del proyecto, mediante los cálculos del Valor Presente Neto (VPN) y la Tasa Interna de Retorno (TIR), finalizando con un análisis de sensibilidad del proyecto. Según los resultados obtenidos, es factible la construcción de una planta de 6000 TMA de Etanolamnias, utilizando un proceso que se basa en la reacción de oxido de etileno con exceso de amoniaco en presencia de agua; proceso patentado por ACID-ANIME TECNHNOLIGIES. Inc., el resultando de la localización más idónea para esta planta es la empresa PRALCA en el municipio de Santa Rita en el Estado Zulia. El estudio económico determinó que se necesita una inversión inicial de 24.000.000$ y un Costo Total de Producción (CTP) de 2.500$/TM con lo que el proyecto es rentable con un TIR del 28% y un VPN de 27.000.000$, y es poco sensible a los costos de materia prima, a las variaciones en el precio del producto y muy poco sensible a los costos de inversión.
Palabras Claves: Etanolaminas, estudio técnico y económico, Oxido de etileno, Amoniaco.
[email protected]
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Rodriguez, Augusto. TECHNICAL ECONOMIC FEASIBILITY FOR THE INSTALLATION OF A PRODUCER IN THE EASTERN COAST ETHANOLAMINES OF MARACAIBO’S LAKE Degree Thesis. Rafael Urdaneta University, Faculty of Engineering, School of Chemical Engineering. Maracaibo, Venezuela; 2014 p.
S O Deconomic A The development of this research was focused on the technical and V R ’s Lake, from E studies plant Ethanolamine on the eastern coast of Maracaibo S R E ethylene oxide and ammonia, in order to S produce an input currently being imported O and wide application in various industrial sectors. To carry out this study, a H C E technical analysis, which involved the selection process more suitable production R E D according to the characteristics of the raw material to be exploited was performed, ABSTRACT
plant size was determined according to the market research of the product, developed the mass balance by simulating the plant with the PRO II 9.1 program; and the proposed location of the plant. Following this, a study to determine the economic feasibility of the project was developed by the calculations of Net Present Value (NPV) and Internal Rate of Return (IRR), ending with a sensitivity analysis of the project. According to the results, the construction of a TMA 6000 Ethanolamines is feasible, using a process based on the reaction of ethylene oxide with excess ammonia in the presence of water; process patented by ACID-ANIME TECNHNOLIGIES. Inc., resulting in the most appropriate location for this plant is the company PRALCA in the municipality of Santa Rita in Zulia State. The economic study found that an initial investment of $ 24.000.000 and Total Production Cost (TPC) $ 2,500 / MT so that the project is profitable with an IRR of 28% and a NPV of $ 27,000,000 is needed and is very sensitive to raw material costs, to variations in the price of the product and very insensitive to the investment costs.
Keywords: Ethanolamine, technical and economic study, Ethylene Oxide, Ammonia.
[email protected]
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INTRODUCCIÓN Las etanolaminas son aminoalcoholes (hidroxiaminas) que se pueden considerar como derivados del amoniaco, ya que al menos uno de los átomos de hidrogeno es reemplazado por el 2-hidroxietileno (-CH2CH2OH). Común mente se
S O Monoetanolamina (MEA), Dietanolamina (DEA), Trietanolamina (TEA). DEl uso de A V R E las etanolaminas se encuentra en una amplia S gama de procesos para la E R producción de bienes industrializados, las ha convertido como materia prima para S O C H diferentes industrias. R E D E utiliza el término etanolaminas para designar la serie de las alcanolaminas:
Actualmente el consumo de etanolaminas a nivel mundial es bastante
elevado. Entre sus principales productores están: EE.UU, Japón, China, Alemania México y Brasil. En Venezuela se están importando alrededor de 3000 TMA de etanolaminas para mantener la producción de ciertos sectores industriales del país. Se hace necesario entonces un estudio técnico y económico sobre la posibilidad de instalar una planta para la producción industrial de etanolaminas, utilizando amoniaco y oxido de etileno producidos en la costa oriental del lago de Maracaibo, ya que el amoniaco es producido por empresa PEQUIVEN en el complejo Ana María Campos ubicada en el municipio Miranda, y en el oxido de etileno este es producido por la empresa PRALCA ubicada en el municipio de Santa Rita, ya que en el país se están comenzando a desarrollar proyectos tendientes a la sustitución de importaciones, principalmente aquellos que incorporen un alto porcentaje de utilización de materias primas nacionales. El objetivo general de esta investigación es estudiar la factibilidad técnica y económica de la instalación de una planta de producción de Etanolaminas en la costa oriental del lago de Maracaibo a partir de oxido de etileno y amoniaco, como vía de sustitución de importaciones, y como parte de la estrategia de desarrollo industrial, económico y social de Venezuela.
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El trabajo está estructurado en cuatro (4) capítulos. El primero contiene el planteamiento del problema, la justificación, las delimitaciones de la investigación y los objetivos generales y específicos establecidos para la realización de este trabajo de grado. En el segundo capítulo se encuentran los antecedentes y bases teóricas que fueron la base del presente proyecto. Por último este presenta el sistema de
S O D Posteriormente, el tercer capítulo se describe R el V tipo A de diseño de S E E investigación, las técnicas e instrumentos de R recolección de datos y las fases de la S Ocada uno de los pasos a seguir para el investigación en donde se muestran H C E R desarrollo de cada objetivo planteado. E D variables especificando los indicadores de cada objetivo.
En el cuarto y último se encuentra el análisis de resultados para cada fase descrita. Finalmente, se presentan las conclusiones, recomendaciones y referencias bibliográficas.
16
CAPITULO I EL PROBLEMA
A continuación se presenta una breve descripción del problema a resolver mediante la realización de un estudio de factibilidad técnico y económico. Así
S O D A V R pueden alcanzarse con realización y su delimitación. E S R E S O H C E R E 1.1. Planteamiento D del problema
mismo, se declaran los objetivos o plan de trabajo del proyecto, los beneficios que
Hoy en día, el uso de las etanolaminas en una amplia gama de procesos para la producción de bienes industrializados, las ha convertido en imprescindibles como materia prima para diferentes industrias. En Venezuela, por ser un país productor del hidrocarburo gas natural y gas residual asociado al petróleo, es indispensable el uso de las etanolaminas para el endulzamiento de los mismos. Igualmente las etanolaminas como material de absorción selectivo, se emplean para la eliminación del sulfuro de hidrogeno y el dióxido de carbono en sistemas de gases y aguas acidas. Las etanolaminas participan como materia prima en la elaboración de un amplio rango de bienes de uso industrial y domestico, en diversas industrias relevantes en el aparato productivo nacional, como la cementera, la agroquímica, de detergentes, de cosméticos, de aceites lubrificantes, de productos para higiene, flotación de minerales, pinturas, barnices, y muchos más. Las etanolaminas también pueden emplearse como agentes de dispersión de pegamentos, gomas, látex y reveladores fotográficos; para acelerar la vulcanización de caucho; inhibir la corrosión; controlar el pH; como intermediarias
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de síntesis; agentes humectantes de lacas, pinturas, ceras y pulidores; agentes polimerizantes y catalizadores para resinas poliuretánica. Como se puede observar, debido a la multiplicidad de usos de las etanolaminas para la creación de bienes y procesos industriales, es una necesidad prioritaria para el país contar con una producción nacional que garantice el suministro oportuno y constante de etanolaminas, de óptima calidad y a precios
S O D A Paralelo a esto, la creación de nuevos mercados regionales en los cuales V R E S E Venezuela juega un papel preponderante y de intensa participación como el ALBA R S O y PETROCARIBE, así como la H incorporación de Venezuela a MERCOSUR y C E UNASUR, sin D lugar dudas que generan expectativas de crecimiento positivo a Ea R accesibles.
las exportaciones venezolanas de bienes relacionados con la actividad petrolera, la producción de bienes de consumo masivo, de bienes de uso agrícola, de bienes para la construcción. Igualmente, también se generan expectativas de exportación de etanolaminas como insumo a la producción industrial de otras economías del área. Para satisfacer estas perspectivas de exportación, debemos satisfacer primero la demanda nacional, tanto para la producción de bienes intermedios y de consumo final, lo cual permitiría, de ser económicamente consistente, la exportación de etanolaminas como insumos industriales. El oxido de etileno, materia prima básica junto al amoniaco en la producción de etanolaminas, actualmente es producido en América Latina solo por 2 empresas, Oxiteno (Brasil) y Productora de Alcoholes C.A. (PRALCA) (Venezuela). En Venezuela, la empresa PRALCA está ubicada en la Costa Oriental del Lago de Maracaibo, municipio Santa Rita. Esta empresa tiene un volumen de producción anual de 82.000TM aproximadamente, entre las cuales se destinan 22.000TM para la comercialización y el resto para la producción de glicoles con mayor valor agregado; esta producción es equivalente al 0,45% de la producción mundial y al 21% de la producción de América Latina.
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En relación al amoniaco que es el otro elemento interviniente en la formación de la monoetanolamina, este se produce en la empresa PEQUIVEN en el complejo petroquímico El Tablazo, hoy conocido como Ana Maria Campos, ubicado también en la Costa Oriental del Lago, en el municipio Miranda con una capacidad instalada de producción de 300.000TM anuales. De todo lo anterior, podemos inferir que hay una potencialidad cierta de
S O D A V R de lo cual estamos proponiendo esta investigación. S E R E S O H C E R E D 1.2. Objetivos
crecimiento sostenible en el tiempo, de la demanda de etanolaminas producidas en el país, por lo cual se debe atender a la expansión de la demanda, en función
1.2.1. Objetivo General. Evaluar la factibilidad técnico económico para la instalación de una planta productora de etanolaminas en la costa oriental del lago de Maracaibo
1.2.2. Objetivos específicos. 1. Investigar sobre los aspectos relevantes del mercado de etanolaminas. 2. Efectuar el estudio técnico operativo de la planta de etanolaminas. 3. Realizar el estudio económico. 4. Determinar la rentabilidad del proyecto.
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1.3.
Justificación del problema La producción de etanolaminas, se verá impactada positivamente en
Venezuela debido al potencial incremento en la demanda de estas, como resultado del incremento más que significativo de la producción del hidrocarburo gas natural y asociado al petróleo, durante las próximas décadas como resultado de los planes expansivos de la empresa estatal Petróleos De Venezuela
S O D y la A potencial mercado que abre la incorporación de Venezuela al MERCOSUR V R E S UNASUR, donde participan países productores E del gas hidrocarburo como son R S O Bolivia, Brasil y Argentina. H C E R E D De lo anteriormente expuesto, se deduce la importancia del establecimiento S.A.(PDVSA); igualmente, la demanda de etanolaminas se verá impactada por el
de nuevas plantas productoras de etanolaminas en el territorio nacional, como dijimos, no solo para participar de la ampliación de la demanda que se prevé en el mediano plazo, sino también de la internacionalización de los mercados para la producción nacional. Socialmente se generarían mayores ofertas de trabajo y esta investigación también puede servir de antecedentes para fututas investigaciones similares.
1.4. Delimitación: 1.4.1. Espacial Esta investigación se realizo en la Universidad Rafael Urdaneta, ubicada en la ciudad de Maracaibo , estado Zulia.
20
1.4.2. Temporal Esta investigación se realizó en el periodo comprendido entre el mes de septiembre del 2013 y el mes de septiembre del 2014.
1.4.3. Científica
S O D A V R adquiridos en las cátedras: Ingeniera Económica y Diseño de Plantas. E S R E S O H C E R E D
Para la realización de esta investigación, se utilizó los conocimientos
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CAPITULO II MARCO TEORICO En este capítulo se recopila toda la información necesaria para el soporte del estudio, como lo son los antecedentes y fundación teórica, y se establecen las actividades propuestas con el fin de alcanzar los objetivos planteados .
S O D A V R E 2.1 Antecedentes S R E S O H C Montiel y Morillo (2011). “ESTUDIO DE LA FACTIBILIDAD ECONOMICA E R D E PARA EL DISENO DE UNA PLANTA EMBOTELLADORA DE AGUA POTABLE EN LA CIUDAD DE MARACAIBO”. Trabajo especial de grado .Facultad de Ingeniería Universidad Rafael Urdaneta. El objetivo general de dicho TEG consistió en determinar la factibilidad técnico económico de una planta embotelladora de agua potable en la ciudad de Maracaibo. Sus cuatro objetivos específicos fueron: analizar el mercado de agua potable embotellada con la finalidad de conocer la demanda insatisfecha del producto; evaluar técnica y operativamente el mejor proceso de purificación y embotellamiento de agua; examinar económicamente el proyecto identificación su inversión, ingresos y egresos del mismo; desarrollar un estudio financiero para ordenar y sistematizar la información de carácter monetario para determinar la rentabilidad del proyecto. Los principales autores de las bases teóricas fueron Baca (2008), Chiavenato (2006) y Kotler (2006). La investigación se definió como no experimental transeccional de tipo descriptiva y de campo. La población estuvo constituida por 131 supermercados, 236 farmacias y 244 restaurantes. Como técnicas e instrumentos de recolección de datos se diseño y aplicó un cuestionario, compuesto por preguntas cerradas y abiertas, para la determinación del estudio de mercado; lo que permitió identificar las necesidades de los consumidores a través de empresas encargadas de vender el producto, además
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de determinar la cantidad de producto vendido, la forma en que las empresas deseaban que el producto llegara a ellos, las preferencias de la población y cuanto estaba dispuesto a pagar la empresa por el producto. Las conclusiones fueron las siguientes: para el estudio del mercado se demostró la existencia de una demanda insatisfecha para el producto según la información recolectada por la encuesta, las cuales fueron proyectadas obteniendo una cifra de 1,912,940 unidades del producto en sus diferentes presentaciones para el año 2012, también
S O DSe realizó A V nivel de aceptación del producto al ser vital para el consumo humano. R E S una proyección de los precios en base al análisis R Edel periodo 2008-2012, como S O precios estimados para el año 2012: resultados se obtuvieron los siguientes H C E R botellas de 330 mililitros E D (mL) a 2.45Bs/unidad (und), botella de 700 mL a 3.73 se notó un incremento constante en el periodo 2013-2016, lo que destaca un alto
Bs/und, botella de 1.5 L a 5.22 Bs/und, botellón de 5 L a 9.92 Bs/und y botellón
de18.9 L a 6.99 Bs/und; se consideró que el incremento de los precios fue considerable. Se determinó que los consumidores estaban conformes con las presentaciones existentes en el mercado y además deseaban una presentación diferente, de igual manera los resultados arrojaron porcentajes de venta diferentes de acuerdo a la presentación, la cual fue el 26% para botella de 330 mL, 20% para botellas de 700 mL, 31% para botellas de 1.5 L, 10% para botellón de 5 L y 13% para botellón de 18.9 L. Se determinó que los pedidos por parte de las empresas eran en su mayoría semanales, por lo que la producción debería hacerse en forma semanal para que todas las presentaciones del producto estuvieran disponibles para cuando fuesen requeridas. Con respecto al estudio técnico se concluyó que la mejor localización de la planta debe ser en la zona industrial de Maracaibo por facilitar el transporte, bajos costos de alquiler, galpones donde se necesitan modificaciones internas y el punto más importante, la facilidad con la que se encuentra agua profunda. Para determinar la capacidad de la planta se tomó base al equipo más lento en el proceso, el cual era la sopladora de preformas; con respecto a este equipo se determinó que se debían adquirir dos sopladora más, las cuales trabajarían un 50% de su capacidad para el primer año y con un incremento del 5% para los siguientes 4 años, para el año 2012 determinó que se
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tendría una capacidad de producción de 1.900.960 botellas con lo que se abarco menos de la demanda del mercado para ese ano. Se realizo un analisis de tecnologías existentes en el mercado y se escogieron esos equipos que cumplen con la norma COVENIN 1431-82, asi con los requisitos de la Organización Mundial de la salud (OMS), al igual que se escogieron equipos de alto rendimiento y que cumplieran con la capacidad requerida. Con respecto al tercer objetivo, el estudio económico del proyecto, se concluyó que el capital requerido para la instalación
S O D A V determinó la tasa mínima aceptable de rendimiento (TMAR), cuyo valor fue de R E S 0.579, considerando premio al riesgo de 20% y E pronosticando para los años de R S O operación por medio de los C datos inflacionarios de los últimos cuatro años. El H E R punto de equilibrio reflejó E D que con la capacidad instalada para el primer año, los alcanzó una cifra de 3,674,343.32, lo cual representaba la inversión inicial. Se
niveles de producción de las cinco presentaciones del producto generaban ingresos desde el primer ano de operación. Para el último objetivo el estudio financiero, refiriéndote a la inversión inicial del proyecto y el flujo neto de caja para cuatro años de operación, se calculo el Valor presente neto (VPN) cuyo valor de 3.806.517.69 Bs. El cálculo de la TIR se realizó en función de la ecuación utilizada para el VPN, haciendo este valor igual a cero y despejando de la ecuación el interés que representa el TIR, el valor obtenido fue de 1.27 lo que representa que la TIR = 1.27 > TMAR = 0.579. Por último se concluyó que el proyecto es rentable debido a que el VPN resultón mayor a cero, y la TIR > TMAR. El principal aporte de este TEG fue el de proporcionar información acerca de cuáles o datos debían presentarse en cada estudio o capítulo y la forma correcta de presentar dicha información, para hacerla más entendible al lector. Además, se siguió la misma secuencia en el desarrollo de los capítulos, por tratarse de proyectos muy similares, es decir, se trataron los mimos puntos y en el mismo orden en cada capítulo; no obstante, a pesar de haberse aplicado los diferentes en el sentido de la naturaleza, consumidores y usos del producto a fabricar en la planta. Cabe señalar que al ser realizado en la misma universidad sirvió como base para desarrollar parte de los capítulos II y III.
24
Parmar y Burridge (2012) EL MERCADO DELAS ETANOLAMINAS EN
EUROPA Artículo publicado en la revista ICIS el 23 de abril de 2012 Hay tres principales etanolaminas: monoetanolamina (MEA), dietanolamina (DEA) y trietanolamina (TEA), que está disponible en dos tipos dependiendo de la pureza y color: TEA 85% y TEA 99%. La demanda europea es estable, pero a un
S O D A general. Intermediarios estiman que el consumo se ha reducido en un 80% en el V R Een comparación con los S E norte de Europa y ha caído hasta en un 50% en el sur, R S niveles de 2011. Por su lado la O oferta es amplia, con las importaciones H C EAmérica Latina, Rusia y Asia. Arabia Saudita está R procedentes de los EE.UU., E D nivel bastante bajo debido a la debilidad de la economía europea en
incorporando 100.000 tn/año a la oferta en su nueva planta de la Arabia Kayan en
Al Jubal. Juba l. Se espera que la demanda europea logre crecer en línea con el PIB, es decir, muy lentamente. La previsión promedio p romedio de alrededor a lrededor de 0,5 0 ,5 a 1,0% de crecimiento en 2012 y 2013. Si bien el crecimiento anual de la demanda en las regiones en desarrollo como América del Sur y Asia se prevé que sea mucho más fuerte, en torno a un 5-7%. Este artículo es importante, porque proviene de una reconocida revista especializada y refleja la situación prevista para el desarrollo del mercado Europeo de las etanolaminas y sirve como base para los estudios tanto de mercado como el económico
2.2.
Bases Teóricas
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2.2.1. Etanolaminas: Las etanolaminas son aminoalcoholes (hidroxiaminas) que se pueden considerar como derivados del amoniaco, ya que al menos uno de los átomos de hidrogeno es reemplazado por el radical 2-hidroxietileno (-CH2 CH2OH) (Oxiteno, 2011). Común mente, se utiliza el término etanolaminas para designar la primera
S O D A V R E S R E S O H C E R E D
seria de las alcanolaminas:
2.2.1.1.
Propiedades:
Las etanolaminas tienen como principales características que son: líquidos de altos puntos de ebullición e incoloros a 30°C, de olor amoniacal, viscoso y más denso que el agua.
26
Tabla 2.1 Propiedades de las etanolaminas
S O D A V R E S R E S O H C (Oxiteno, 2011) E R D E 2.2.1.2.
Manejo y almacenaje
Según Oxiteno (2011) La monoetanolamina, dietanolamina y trietanolamina y sus soluciones concentradas son irritantes a la piel y a los ojos. El contacto prolongado con la piel puede causar irritación local y quemadura química. Los vapores producidos por calentamiento o movimiento violento pueden irritar las vías respiratorias. Se recomienda que, durante el manejo de los productos, se utilicen equipos de protección individual (EPI), como guantes de caucho o PVC, delantal de PVC y lentes de seguridad. Se
recomienda
almacenar
la
monoetanolamina,
dietanolamina
y
trietanolamina a granel, en tanques de acero inoxidable 316 ó 304, o en tanques de acero al carbón revestidos con polietileno de alta densidad (PEAD). Los tanques deben tener serpentín para calentamiento con agua caliente o vapor, para mantener los productos a una temperatura superior a la de su punto de solidificación. El almacenaje en tanque de acero al carbón sin revestimiento puede comprometer el color del producto, volviéndolo amarillo, debido a la contaminación
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por hierro. Las tuberías pueden ser de acero al carbón o inoxidable. Los tanques revestidos con resina epoxi reforzada con fibra de vidrio pueden ser atacados por la alcalinidad de la amina. Los tanques de polietileno son difíciles de manejar en los casos de La dietanolamina y trietanolamina 99, que necesitan calentamiento durante el almacenaje y manejo. Son productos higroscópicos, por eso, se recomienda proveer los tanques
S O D A V R combustibles, se deben proteger de fuentes de ignición, como llamas abiertas, E S E R superficies calentadas, descargas eléctricas etc. Los agentes extintores son agua, S O H y espuma. Se debe evitar la exposición a C polvo químico seco, dióxido de carbono E R E D la luz, que puede volver los productos ligeramente amarillos. El cobre y sus de almacenaje con atmósfera inerte, como nitrógeno, para reducir la absorción de agua y evitar el oscurecimiento causado por el contacto con el aire. Por ser
aleaciones, como latón, no se deben utilizar en los equipos de almacenaje y transferencia, una vez que forman sales complejos con la monoetanolamina, dietanolamina y trietanolamina, y hacen los productos ligeramente azulados. (Oxiteno, 2011)
28
2.2.1.3.
Aplicaciones de la monoetanolamina USO
ESPECIFICACIONES
Lavado de gases ácidos de corrientes gaseosas.
Tratamiento de gas natural, purificación de hidrogeno y para la concentración de CO2 en la elaboración de hielo seco
Materia prima para la producción de etilendiamina y etilenimina.
MEA+H2SO4 sulfato acido de aminoetileno, sirve para producir eilenimina
vulcanización del caucho.
2-mercapatotiazolina
S O D mas A Los jabones de MEA producen V espuma q E los R de TEA, sobretodo en Preparación de productos diversivos. S E R aguas duras S O H C Empleados en la limpieza en seco Detergentes iónicos. E R E D MEA + sulfuro de carbono en álcalis Acelerador en el proceso de Elaboración de promotores de espuma y detergentes.
Espuma: ácidos grasos MEA Detergentes: ácidos grasos, sulfato de MEA
Intercambio en productos utilizados en la industria textil. Agente humectante y agente de incremento de resistencia.
Sulfuro de MEA
Sales inorgánicas de MEA.
Fundentes de soldaduras.
Elaboración de shampoo, emulsificantes, plastificantes, drogas, farmacéuticos y CO2 sólidos. Tratamiento de lanas. Inhibidor de corrosión. Desmulsificantes de pinturas, polímeros. Rociadores agrícolas. Figura 2.1. Usos y especificaciones de la monoetanolamina (Oxiteno, 2011)
29
2.2.1.4
Aplicaciones de la dietanolamina USO
ESPECIFICACIONES
Producción de alcanolaminas.
Grasas para detergentes y productos químicos de la industria textil.
Amidas de ácidos grasos de DEA.
Fabricación de detergentes de servicio
S O D sulfonatos de aril A alquilo). V R E S Agentes Esteres grasos de DEA. R Eemulsivos de aceites y ceras S O para medios ácidos (compuestos H C E R E impermeabilizadores de textiles). D pesado (compuestos surfactantes:
Intermediario químico.
En la fabricación de resina y plastificantes.
Agente absorbente.
En la purificación de gases ácidos (eliminación de azufre en el gas natural).
Intermediarios en la elaboración de
Como la dietanolamina laurica.
promotores de espuma. Agente suavizante. Agente humectante y purificante de revestimientos de cueros, textiles y pegas. Pinturas en emulsión, aceites de corte, shampoos, limpiadores y pulimentos. Figura 2.2. Usos y especificaciones de la dietanolamina (Oxiteno, 2011)
30
2.2.1.5.
Aplicaciones de la trietanolamina USO
ESPECIFICACIONES
Fabricación de jabones ácidos.
Para el lavado al seco y la industria de cosméticos, como el estearato de TEA.
Fabricación de detergentes
Emulsiones de aceitas: oleato y
S O D insecticidas. A V R E S Promoviendo Álcali en baños de revelado de R E estructuras de grano fino S O H en las mismas. películas fotográficas. C E E R D Permite la fabricación de cementos más Con sales cíclicas para dispersar
cosméticos, emulsiones de aceites e
estereato de TEA.
partículas de cemento en
fuertes, sin necesidad de otras
operaciones de molienda fina.
operaciones más costosas.
Agente anti humo e impermeabilizante textil. Excelente inhibidor de corrosión.
En baños ácidos para desoxidar metales, en sistemas de enfriamiento de motores de automóviles y aeroplanos. En líquidos de frenos hidráulicos.
Tratamiento de quemaduras.
Soluciones acuosas de sulfadiacina en TEA.
Descrudado de lana. Ablandador, humectante y plastificante. Figura 2.3. Usos y especificaciones de la trietanolamina (Oxiteno, 2011)
31
2.2.1.6
Métodos comerciales usados para su producción
Los métodos comerciales más relevantes para la producción de etanolaminas son: Condensación de un aldehído con un nitroalcano y la reducción secuencial del producto de condensación.
S O D A epoxico y amoniaco. V R E S R E La producción industrial moderna de etanolaminas se desarrolla casi S O H de oxido de etileno con exceso de amoniaco exclusivamente a partir de E la C reacción R en presencia D de E agua. La conservación involucra tres reacciones químicas de Amoniolisis del oxido de etileno: reacción de un oxido de alquileno o alcano
segundo orden competitivas (secuenciales), siendo: NH3 + (CH2)2
NH2CH2CH2OH
NH2CH2CH2OH + (CH2)2O
NH(CH2CH2OH)2
NH(CH2CH2OH)2 +(CH2)2O
N(CH2CH2OH)3
Para que se efectué la reacción, es indispensable una pequeña cantidad de agua en virtud de que el oxido de etileno no reacciona con amoniaco anhídrido. La proporción de las tres aminas (MEA, DEA y TEA) que contenga la mezcla de reacción depende de la razón de los reactantes. Un exceso grande de oxido de etileno facilita la formación de TEA. (Oxiteno 2011)
2.2.1.7. Síntesis de etanolaminas: Debido a que las etanolaminas constituyen un grupo de derivados del oxido de etileno, las plantas casi siempre son construidas en conjunto con una unidad de oxido de etileno.
32
Por otro lado, debido a la gran a la gran aplicación en la industria, son importantes mercancías químicas producidas en gran volumen y bajo condiciones competitivas en muchos países industrializados. (Oxiteno, 2011) El proceso que se utiliza para la producción de MEA DEA TEA a partir de amoniaco y oxido de etileno fue patentado por ACID-ANIME TECHNOLIGIES. Inc. (Jilin, 2011)
S O D A V En la producción de etanolaminas la relación de R MEA, DEA y TEA es E S R E variable y puede nidificarse ajustando S la razón amoniaco-oxido de etileno en la O H C reacción, y reciclado de MEA y/o DEA en la misma. E D E R Descripción del proceso: la solución de amoniaco, el reciclo de amino y el oxido de etileno se alimentan continuamente, controlando los flujos hacia el sistema de reacción (1) que produce MEA, DEA y TEA. Las razones de los productos pueden variar desde la producción máxima de MEA a una producción máxima de TEA. Los productos del reactor contienen amoniaco, agua, MEA, DEA y TEA y aminas pesadas como subproductos. En el sistema de separación, el amoniaco se separa primero e una columna (2), se reabsorbe en el absolvedor (3) y se recicla al proceso. El agua se separa en el evaporador (4) y en la columna (6), y DEA y TEA se separan a continuación en un sistema de calumas (7, 8, 9) obteniéndose también materiales pesados como subproductos. (Jilin, 2011)
33
S O D A V (Jilin, 2011) R E S R E S O para satisfacer todas las formulaciones Estos productos pueden adaptarse H C E R comunes del mercado. E D Figura 2.4 Diagrama de bloques del proceso de producción de etanolamina
El rendimiento esperado de MEA, DEA y TEA supera el 97% de la materia prima.
2.2.1.8.
Descripción del proceso
Descripción del proceso: la unidad produce 60.000 TM/año de etanolaminas a partir de oxido de etileno, y amoniaco. (Jilin, 2011)
Figura 2.2 Diagrama de los equipos del proceso (Jilin, 2011)
34
El diseño básico de la unidad es el siguiente:
Alimentación al reactor: 30 % P/P de NH 3 acuoso y 5.1 molar de NH 3: relación de oxido(1.93:1)
La temperatura del reactor: 160°F como mínimo.175°F máximo.
Reactor de 2 etapas.
Tiempo de residencia: 20 min en cada etapa.
S O D A V R E Catalizador: ninguno. S R E S O H Conversión de oxido: 98% C E R E D Rendimiento de la planta: 95% con respecto a NH
96.4% con respecto a oxido de etileno.
Calor de la reacción:26 Kcal/gmol de oxido reaccionante.
3.
El oxido de etileno liquido acuoso de amoniaco se mezcla y alimenta a la primera etapa del reactor, R-501. El contenido del reactor se recircula a través de un enfriador E-501 para controlar la temperatura. El producto neto de la primera etapa pasa a la segunda atapa del reactor R-501B y E-501B, el producto neto de la segunda atapa se alimenta a una columna despojadora de amoniaco acuoso, C501, donde prácticamente el amoniaco sin reaccionar y la mayor parte del agua se conduce al tope y se recirculan, vía V-502, hacia los reactores. El C-501 se opera a una relación de reflujo 0.1:1, para evitar la pérdida de MEA por el tope. El agua remanente se lleva al tope de la columna de deshidratación, C-502. Esto opera a una relación de reflujo de 0.4:1 y el agua del tope se purga del sistema. Los productos MEA, DEA y TEA se conduce a una relación de reflujo de 0.5:1, en columnas de vacio C-503, 504, 505, respectivamente. A pesar de los bajos niveles de presión en estas torres, se requiere de vapor de altas presiones en los rehervidores para evitar la corrosión y productos de contaminación, se
35
especifica en las columnas de sistemas de productos: acero inoxidable tipo 304; sin embargo otras informaciones sugieren que el tipo 316 hubiera sido una mejor alternativa. Se provee un mes de almacenamiento para cada uno de los productos. Para evitar la decoloración de producto se deben utilizar tanques de aluminio con techos en forma de cono. Para prevenir viscosidades excesivas los tanques están
S O D A V R E S R E S O H C Conversión, Selectividad y rendimiento E R D E
provistos con acero inoxidable, y los contenidos están protegidos por nitrógeno seco o un recubrimiento de gas natural. (Jilin, 2011)
El oxido de etileno reacciona exotérmicamente con amoniaco en disolución con amoniaco acuosa al 20-30%, a 60-150% y 30-150 bar, con una gran selectividad, formando una mezcla de las tres etanolaminas teóricamente posibles. A presión y a unos 100°C, en presencia de una sal de TEA se puede llegar hasta la base cuaternaria. La composición del producto de reacción puede variarse por diferentes proporciones de amoniaco y oxido de etileno. Cuanto mayor es el exceso de amoniaco, tanto más alto es el contenido en MEA (Jilin, 2011).
Subproductos del proceso La elevada proporción de TEA cuando se emplean cantidades equimolares
de los reactivos, pone de manifiesto que la reacción primaria con NH 3 es más lenta que las reacciones sucesivas siguientes: como productos secundarios pueden resultar etoxilatos por la reacción del oxido de etileno con grupos OH de la TEA. (Jilin, 2011).
36
2.2.2. Oxido de etileno (EO) El óxido de etileno se produce por oxidación directa de etileno en presencia de un catalizador en base plata. A temperatura ambiente, se presenta como un gas incoloro, y a 12ºC se encuentra en fase líquida. Su reactividad es extremadamente alta, y es por ello que se utiliza como producto intermedio en un buen número de reacciones, para producir glicoles de etileno, etanolaminas,
S O D A esterilización, emulsificantes, demulsificantes y surfactantes no iónicos V R E S (PRALCA,2008). E R S O H C E R E D glicoles éteres, agentes surfactantes, solventes, polioles, como agente de
2.2.2.1.
Peligros potenciales del EO
El O.E. puede formar mezclas explosivas con el aire entre los límites de 3 a 100% en volumen. La energía de inflamación de estas mezclas es muy variable. Las soluciones acuosas36 pueden también inflamarse en concentraciones inferiores al 5%. En ambos casos el riesgo de inflamación es especialmente elevado a temperaturas superiores a los 30 º C. En caso de incendio, debe prestarse especial precaución a los gases que se emiten, ya que son altamente tóxicos. Para reducir el riesgo de inflamación y explosión se utilizan frecuentemente mezclas del O.E. con otros gases como el dióxido de carbono, diclorofluormetano o nitrógeno.
37
El O.E. es un compuesto extremadamente reactivo. Reacciona fácilmente y de manera exotérmica, con gran número de sustancias como: ácidos, bases, amoníaco, aminas, alcoholes, etc., pudiendo producir reacciones explosivas. También reacciona violentamente con agua. A temperatura ambiente, se polimeriza fácilmente, mediante una reacción fuertemente exotérmica. Esta reacción, se acelera por la acción de la luz y del
S O D A V R aluminio), ácidos, hidróxidos de metales alcalinos, aminas, compuestos E S E R organometálicos, etc. S O H C E El O.E. D puede descomponerse espontáneamente y de manera explosiva, E R
calor, la polimerización se acelera igualmente en presencia de diferentes catalizadores como sales y óxidos metálicos (cloruros de hierro, de estaño y de
formado metano, óxido de carbono, etano, hidrógeno y carbono. El riesgo de descomposición crece con la temperatura y varía en función de la presión, forma del recipiente, fuentes de energía, etc. (PRALCA, 2008)
2.2.3. Amoniaco El amoníaco es un compuesto de nitrógeno e hidrógeno. Es un gas tóxico, corrosivo, incoloro y más ligero que el aire. Tiene un olor penetrante y sabor cáustico. Es soluble en disolventes orgánicos y sobre todo en agua. El amoniaco se envasa como gas licuado en cilindros de alta presión y también en estado líquido en tanques adecuados para ello. El amoniaco tiene su uso principalmente en la producción de abonos; se utiliza también directamente en la producción de urea, ácido nítrico, sales amónicas, y como fluido refrigerante. (Nitrox, 2007)
2.2.4 Mercados El mercado es el mecanismo que responde a las tres preguntas
38
fundamentales que se plantea todo sistema económico: ¿qué producir? ¿cómo producir? ¿para quién se produce?. (Baca,2008) Es el área en que confluyen las fuerzas de la oferta y la demanda para realizar las transacciones de bienes y servicios a precios determinados. Los mercados son los consumidores reales y potenciales de nuestro producto. Los mercados son creaciones humanas y, por lo tanto, perfectibles. En consecuencia,
S O D A V R E S Los mercados tienen reglas e incluso es posible para una empresa R E S adelantarse a algunos eventos y H ser O protagonista de ellos. (Baca, 2008). C E R E D se pueden modificar en función de sus fuerzas interiores.
2.2.5. Oferta Es el conjunto de bienes y servicios que un cierto número de productores está dispuesto a poner en disposición del mercado a un precio determinado. Es la cantidad que está dispuesta a ofrecer un productor, si pudiera vender toda su producción, a cada nivel de precio. La decisión de la oferta es una decisión que toma la empresa para maximizar la rentabilidad del negocio. La oferta total está determinada por las ofertas individuales en un plazo determinado de todas las empresas que intervienen en el mercado. (Baca, 2008).
2.2.6. Demanda Es la cantidad de bienes y servicios que el mercado requiere o solicita para buscar la satisfacción de una necesidad especifica a un precio determinado. La cantidad demandada de un bien o servicio (en unidades) es la cantidad del mismo que un individuo compraría para diferentes niveles de precios, en un plazo de tiempo determinado, si pudiera comprar todo lo que quisiera dada su restricción
39
presupuestaria. La demanda total es la suma de las demandas individuales de cada individuo que componen el mercado en un periodo determinado. (Baca, G 2008)
2.2.7. Demanda potencial insatisfecha Es la cantidad de bienes o servicios que es probable que el mercado
S O D producto actual podrá satisfacer si prevalecen las condiciones enA las cuales se V R E hizo el cálculo. (Baca, 2008) S R E S O H C E R E D consuma en los años futuros, sobre la cual se ha determinado que ningún
2.2.8. Estudio técnico
Pretende resolver las preguntas referentes a dónde, cuánto, cuándo, cómo y con que producir lo que se desea, por lo que el aspecto técnico de un proyecto comprende todo aquello que tenga que ver con el funcionamiento y la operatividad de la instalación industrial propuesta. Aportando dicha información de forma cualitativa y cuantitativamente, de manera precisa y especifica. (Baca, 2008)
2.2.9. Tamaño optimo de la planta (Baca, 2008), el tamaño óptimo del proyecto es su capacidad instalada, y se expresa en unidades de producción por año. Se considera óptimo cuando se opera con los menores costos totales o máxima rentabilidad económica.
2.2.9.1. Factores que determinan o condicionan el tamaño de una planta
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Según Kotler (2006), en la práctica, determinar el tamaño de una nueva unidad de producción es una tarea limitada por las relaciones reciprocas que existen entre el tamaño, la demanda, la disponibilidad, de las materias primas, la tecnología, los equipos y el financiamiento. Todos estos factores contribuyen a simplificar el proceso de aproximaciones sucesivas y las alternativas de tamaño entre las cuales se pueden escoger y que se reducen a que se examinan los factores condicionantes.
S O D A V R E S El tamaño y la demanda R E S O H C E La demanda es uno de los factores más importantes para condicionar el R E D tamaño de un proyecto. El tamaño propuesto solo puede aceptarse en caso de
que la demanda sea claramente superior: Si el tamaño propuesto fuera igual a la demanda, no seria recomendable realizar la instalación puesto que sería muy riesgoso. Cuando la demanda es claramente superior al tamaño propuesto, este debe ser tal que solo cubra un bajo porcentaje de la primera, no más de 10%, siempre y cuando haya mercado libre. Cuando el régimen sea oligopolio no se recomienda tratar de introducirse al mercado, a menos que existan acuerdos previos con el propio oligopolio acerca de la repartición del mercado existente o del aseguramiento del abasto en las materias primas. (Baca, 2008).
El tamaño del proyecto y los suministros e insumos
El abasto insuficiente en cantidad y calidad de materias primas es un aspecto vital en el desarrollo de un proyecto. Muchas grandes empresas se han visto frenadas por la falta de este insumo. Para demostrar que este aspecto no es limitante para el tamaño del proyecto, se deberán listar todos los proveedores de materias primas e insumos y se anotaran los alcances de cada uno para
41
suministrar estos últimos. En etapas mas avanzadas del proyecto se recomienda presentar tantos las cotizaciones como el compromiso escrito de los proveedores para abastecer las cantidades de material necesario para la producción. En caso de que el abastecimiento no sea totalmente seguro se recomienda buscar en el extranjero dicha provisión, cambiar de tecnología en caso de ser posible, o abandonar el
S O D A V R E S R E S O H C E tecnología y equipos R E El tamaño del proyecto, D
proyecto. (Baca, 2008).
Hay ciertos procesos o técnicas de producción que exigen una escala mínima para ser aplicables, ya que por debajo de ciertos niveles, los costos serian tan elevados que no se justificaría la operación de la planta. Las relaciones entre el tamaño y la tecnología influirán a su vez en las relaciones entre tamaño, inversiones, y costos de producción. En efecto, dentro de ciertos límites de operación y a mayor escala, dichas relaciones propiciarán un menor costo de inversión por unidad instalada y un mayor rendimiento por persona ocupada, lo anterior contribuirá a disminuir el costo de producción, aumentar las utilidades y elevar la rentabilidad del proyecto (Baca, 2008).
El tamaño del proyecto y el financiamiento
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Si los recursos financieros son insuficientes para atender las necesidades de inversión de la planta de tamaño mínimo es claro que la realización del proyecto es imposible. Si los recursos económicos propios y ajenos permiten escoger entre varios tamaños para producciones similares entre los cuales existe una gran diferencia de costos y de rendimiento económico, la prudencia aconsejará escoger
S O D A V R E S R E S O H C El tamaño del proyecto y la organización E R D E
aquel que se financie con mayor comodidad y seguridad, y que a la vez ofrezca, de ser posible, los menores costos y un alto rendimiento de capital. (Baca, 2008).
Cuando se haya hecho un estudio que determine el tamaño más apropiado para el proyecto, es necesario asegurarse que se cuenta con el personal suficiente y apropiado para cada uno de los puestos de la empresa. Aquí se hace una referencia sobre todo el personal técnico de cualquier nivel, el cual no se puede obtener fácilmente en determinadas ocasiones. Éste aspecto no es tan importante como para limitar el proyecto, ya que con frecuencia se ha dado el caso de que, cuando se manejan avanzadas tecnologías, vienen técnicos extranjeros a operar equipos. (Baca, 2008).
2.2.10. Localización optima del proyecto La localización óptima de un proyecto es la que contribuye en mayor medida a que se logre la mayor tasa de rentabilidad sobre el capital u obtener el costo unitario mínimo. (Baca, 2008). Acerca de la determinación de la localización óptima del proyecto, es nece sario tomar en cuenta no solo factores cuantitativos, como pueden ser los costos de
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transporte, materia prima y del producto terminado, sino también de los factores cualitativos, tales como apoyos fiscales, el clima, la actitud de la comunidad y otros.
2.2.11. Distribución de plantas
S O D A V trabajo aceptables y permite la operación más económica, R a la vez que mantiene E S las condiciones óptimas de seguridad y bienestar R Epara los trabajadores. (Baca S O H 2008). C E R E D La distribución de la planta está relacionada con la disposición de los Una buena distribución de la planta es la que proporciona condiciones de
equipos de proceso, edificios, áreas de almacenamiento, pasillos y espacios comunes dentro de una instalación, existente o propuesta, para la producción de algún producto. El objetivo principal de este concepto es organizar todos los elementos de la planta de modo que puedan realizar las actividades con eficiencia dándole fluidez a la secuencia de trabajo, operación de los equipos, traslado de materiales, personas e información a lo largo del sistema productivo velando que haya un ambiente seguro y ergonómico para los usuarios de la planta. Los objetivos y principios básicos de una distribución de planta son los siguientes:
Integración total: Consiste en integrar en lo posible todos los factores que afectan la distribución, para obtener una visión de todo el conjunto y la importancia relativa de cada factor. (Baca, 2008)
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Mínima distancia de recorrido: Al tener una visión general de todo el conjunto, se debe tratar de reducir en lo posible, el manejo de materiales, trazando el mejor flujo. (Baca, 2008)
Utilización del espacio cúbico: Aunque el espacio es de tres dimensiones, pocas veces se piensa en el espacio vertical. Esta acción es
S O D A V máxima. (Baca, 2008) R E S R E S O H C E para el trabajador: Este debe ser uno de los R E Seguridad y bienestar D muy útil cuando se tienen espacios reducidos y su utilización debe ser
objetivos principales en toda distribución. (Baca, 2008)
Flexibilidad: Se debe tomar en cuenta para contar con una distribución fácilmente reajustable a los cambios que exija el medio para poder cambiar el tipo de proceso de la manera más económica, si fuera necesario. (Baca, 2008)
2.2.11.1 Norma PDVSA IR –M –01: Separación entre Equipos e Instalaciones Esta norma es una guía expresa los requerimientos en cuanto a las distancias de separación que deberán existir entre los equipos y las instalaciones de la Industria Petrolera y Petroquímica Nacional (IPPN). Los requerimientos establecidos por leyes, reglamentos, decretos, o normaso ficiales vigentes, prevalecerán sobre lo contemplado en la presente Guía,excepto cuando ésta sea más exigente. En general, la Guía está basada en lasrecomendaciones y prácticas establecidas por organizaciones reconocidas anivel internacional y en la experiencia propia de la IPPN. (PDVSA, 1991)
45
2.2. 12. Diagrama de Flujo de Proceso (DFP) Un DFP, cuyas siglas son la abreviatura de “Diagrama de Flujo de Proceso”
(en inglés, Procesos Flor Diagrama, PFD), es una representación gráfica y esquemática de un proceso en específico donde se indican las condiciones de operación normal y el control básico de la planta. En la mayoría de los casos también se muestra los efluentes derivados del proceso y su disposición.
S O D A V masa del proceso e información para el diseño y especificación R de los equipos. E S E Adicional a esto, los DFP sirven como guía R para la realización de los Diagramas S O de Tubería e Instrumentación C de H los procesos respectivos. (PDVSA, 1991). E R E D Estos diagramas tienen la particularidad de que contienen los balances de
2.2.12.1.
Norma PDVSA L-TP 1.1: Preparación de Diagramas de Proceso
Esta norma es un procedimiento cuya finalidad es establecer los pasos que deben seguirse en la preparación de los Diagramas de Proceso, para proyectos propuestos, modificaciones al mismo o remodelaciones de plantas existentes, aplicados desde la Ingeniería Conceptual a la Ingeniería de Detalle. Además su utilización también abarca actividades dedicadas a hacer cambios menores a estos diagramas. Dentro de esta norma se indica quiénes son los responsables de la realización de los diagramas dentro de la planta, la información que deben contener cada uno de ellos, la preparación de estos, estándares para su presentación y algunos anexos con imágenes y ejemplos. (PDVSA, 1991)
2.2.3. Simuladores comerciales Según Hamid (2007) un simular de procesos la representación de modelos matemáticos, que reproducen las operaciones unitarias de un proceso dado, y están basados en balances de masa y energía, principios de termodinámica y
46
fenómenos de transporte, además pueden incluir el comportamiento de los controladores discretos en el proceso a simular. Los simuladores de procesos utilizan software especializado, los cuales mediantes ecuaciones de estados, modelos matemáticos y las diferentes
ecuaciones de estado, modelos
matemáticos y las diferentes ecuaciones de diseño aplicables para cada una de ella.
S O D A V Reducción del tiempo de trabajo R E S R E S O probar rápidamente rápidamente entre Permite al equipo de diseñadores H C E de equipo. R diferentes configuraciones E D
La simulación de procesos tiene como ventaja:
Permite mejorar procesos ya existentes, ya que responde a la pregunta ¿y qué ocurre si?; puede modificarse alguna variable del proceso y observar su comportamiento antes de llévalo al caso real, ya que esto representa un riesgo para la planta.
Determinar las condiciones optimas de proceso, respetando las
restricciones.
2.2.14. Estudio económico La parte de análisis económico pretende determinar cuál es el monto de los recursos económicos necesarios para la realización del proyecto, cuál será el costo total de la operación de la planta (que abarque las funciones de producción, administración y ventas), así como otra serie de indicadores que servirán como base para la parte final y definitiva del proyecto, que es la evaluación económica. (Baca, 2008)
47
2.2.15. Determinación de los costos Se puede decir que el costo es un desembolso en efectivo en especial de hecho en el pasado, en el presente, en el futuro en forma virtual.los costos pasados, que no tiene efecto para propósito de evaluación, se le llaman costos hundidos, a los costos o desembolsos hechos en el presente en una evaluación económica se le llaman inversión, en un estado de resultados, proformas o
S O D A V oportunidad sería un ejemplo de costo virtual, así como también lo es el hecho de R E S sin que en la realidad se E asentar cargos por depreciación en estado de resultado, R S O haga un desembolso. (Baca, C 2008). H E D E R proyectas en una evaluación se utilizan los costos fututos, y el llamado costos de
Costos de producción Los Costos de producción no son más que un reflejo de las
determinaciones realizadas en el estudio técnico. El proceso de costeo en producción es una actividad de ingeniería, más que de contabilidad. (Baca, 2008).
Costos de materia prima No se debe tomar en cuenta sola la cantidad de producto final que se desea
si no también la reducción propia de cada proceso productivo; y para realizar este cálculo correctamente es necesario revisar el balance respectivo que se ha presentado en el estudio técnico.( Baca, 2008).
48
Costo de mano de obra Hay que dividir la mano de obra del proceso en directa e indirecta. La mano
de obra directa es aquella que interviene personalmente en el proceso de producción, específicamente se refiere a los obreros. La mano de obra indirecta se refiere a quienes aun estando en producción no son obreros tales como supervisor, jefes de turno, gerente de producción, etc. A todo cálculo de mano de
S O D días significa que sobre el sueldo base anual hay que agregar vacaciones, A V R E festivos, aguinaldo y otros (Baca, 2008). S R E S O H C E R E D Costos de energía eléctrica obra se debe agregar un determinado porcentaje de prestación social. Esto
El principal gasto por este insumo en una empresa de manufactura se debe a los motores eléctricos que se utilizan en el proceso. Para su cálculo se toma en cuenta la capacidad de cada uno de los motores, que intervienen en las operaciones del proceso y el tiempo que permanecen en operación por día. En general, el costo por alumbrado de las áreas y las oficinas, no es significativo respecto al informe total, de hecho es de un 2 a 3% del costo de la energía eléctrica que se consume en el proceso productivo. (Baca, 2008).
Costos por depreciación y amortización Para calcular el monto de los cargos se utiliza los porcentajes autorizados
por la ley tributaria vigente en el país. Los cargos por depreciación y amortización, además de reducir el monto de los impuestos, permiten la recuperación de la inversión por el mecanismo fiscal que la propia ley tributaria a fijado. Toda inversión que realice el promotor del proyecto puede ser recuperada por medio de estos cargos, de forma que es necesario estar al tanto de los tipos de inversiones
49
realizadas y de la forma en que se recupera esa inversión. (Baca, 2008).
Costo por control de calidad Tal como plantea Baca, (2008), realizar un control de calidad al interior de
la planta resulta costoso y para negocios muy pequeños resulta casi imposible
S O D A V R inversión en equipos, de un area disponible, de personal capacitado que realice E S R E cotidianamente los análisis o las pruebas correspondientes. En caso contrario, e S O C decir cuando los promotores del H proyecto deciden no tener un departamento de E R D E control de calidad dentro de la propia industria, entonces debería contratar un invertir en todos los quipos necesarios. Si se decide realizar el control de calidad en las propias instalaciones, debe tomarse en cuenta que se requiere de una
servicio externo que realice tales pruebas y lleve a cabo esta función cotidianamente.
Costos de administración Son los costos que provienen para realizar la función de administración en
la empresa, sin embargo tomadas en un sentido amplio, no solo significa los sueldos del gerente o director general y de los contadores auxiliares, secretarias, así como los gastos de oficina general. Una empresa de cierta envergadura puede contar puede contar con direcciones o gerencias de planeación, investigación y desarrollo, recursos humanos y selección de personal, relaciones públicas, finanzas o ingeniería. Esto implica que fuera de las otras dos grandes áreas de una empresa que son producción y ventas, los gastos de todos los demás departamentos o áreas que pudieran existir en una empresa se cargaran a la administración y costos generales incluyendo también los cargos por depreciación y amortización.
50
Costos de mantenimiento Los promotores del proyecto deberán decidir si esta actividad se realiza
dentro de la empresa o si se contrata un servicio externo. Si se decide realizar internamente existe la misma consideración de necesidades de inversión en equipo, área disponible, personal capacitada, etc., además de que este costo dependerá del tipo de mantenimiento que se pretende dar. (Baca, 2008).
S O D A V R E S Otros costos R E S O H C En el proceso productivo también existen gastos por detergentes, E R E refrigerantes, D uniformes de trabajo, dispositivos de protección para los
trabajadores, etc., su importe es tan pequeño en relación con los demás costos que tal vez no vale la pena determinarlos detalladamente. Por esto se agrupan en el rubro de otros costos, donde se incluye cualquier otro costo pequeño y no considerado en los conceptos antes mencionados. (Baca, 2008)
Costos financieros Son los intereses que se deben pagar en relación con capitales obtenidos
en préstamos. Algunas veces estos costos se incluyen en los generales y de administración, pero lo correcto es registrarlos por separado, ya que un capital prestado puede tener usos muy diversos, no hay porque cargarlo a un área específica.
51
2.2.16.
Capital de trabajo
Desde el punto de vista contable, este capital se define como la diferencia aritmética entre el activo circulante y el pasivo circulante. Desde el punto de vista práctico, está representado por el capital adicional (distinto de la inversión en activo fijo y diferido) con que hay que contar para que empiece a funcionar una empresa; esto es, otorgar crédito en las primeras ventas y contar con cierta
S O Dy algunos puede obtener crédito a corto plazo en conceptos como impuestos A V R De aquí se origina E servicios y proveedores, y esto es el llamado pasivo circulante. S E R S el concepto de capital de trabajo, es O decir, el capital con que hay que contar para H C E empezar a trabajar. R D E cantidad en efectivo para sufragar los gastos diarios de la empresa. También, se
Aunque el capital de trabajo es también una inversión inicial, tiene una diferencia fundamental con respecto a la inversión en activo fijo y diferido, y tal diferencia radica en su naturaleza circulante. Esto implica que, mientras la inversión fija y la diferida puede recuperarse por lavia fiscal mediante la depreciación y la amortización la inversión en capital de trabajo no puede recuperarse por este medio, ya que se supone que dada su naturaleza, la empresa puede resarcirse de él en muy corto plazo (Baca, 2008).
2.2.17.
Cronograma de inversiones
Capitalizar el costo de un activo, significa registrarlo en los libro contables como un activo. Para controlar y planear mejor lo anterior, es necesario construir un cronograma de inversiones o un programa de instalación del equipo. Éste es simplemente un diagrama de Gantt, en el que tomando en cuenta los plazos de entrega ofrecidos por los proveedores, y de acuerdo con los tiempos que se tarde ante en instalar como en poner en marcha los equipos, se calcula el tiempo apropiado para capitalizar o registrar los activos en forma contable. (Baca, 2008).
52
2.2.18.
Depreciación y amortización
El término “depreciación” tiene exactamente la misma connotación que “amortización”, pero el primero sólo se aplica al activo fijo, ya que con el uso de
estos bienes valen menos; es decir, se deprecian; en cambio, la amortización sólo se aplica a los activos diferidos o intangibles, por lo que el término amortización significa el cargo anual que se hace para recuperar la inversión. (Baca, 2008).
S O D A V E R 2.2.19. Tasa mínima aceptable de rendimiento E (TMAR) S R S H O Para formarse toda E la C empresa requiere de un capital bien sea de personas R D E de dichas personas físicas con personas morales (otras físicas (inversionistas), empresas), de inversiones e instituciones de crédito (bancos) o de una mezcla de inversionistas, personas morales y bancos, cada uno de ellos tendrá un costo asociado al capital que se aporte, y la nueva empresa así formada tendrá un costo de capital propio. (Baca, 2008). Al invertir siempre se tiene en mente una tasa mínima de ganancia sobre la inversión propuesta, llamada tasa mínima aceptable de rendimiento (TMAR), para fijar ésta se debe tener como referencia el índice inflacionario, resultando mejor para el inversionista el hacer crecer su dinero mas allá de haber compensado los efectos de inflación.
2.2.20. Estudio financiero Según Kotler (2006), es la evaluación económica que pretende determinar cual es el monto de los recursos económicos necesarios para la realización del proyecto, cual será el costo total de la operación de la planta abarcando las funciones de producción, administración y ventas, así como otra serie de indicadores que servirán como base para la parte final y definitiva del proyecto.
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2.2.20.1
Método de evaluación que forman en cuenta el valor del dinero
atreves del tiempo El estudio de la evaluación económica de acuerdo a Kotler (2006), es la parte final de toda secuencia de análisis de factibilidad de un proyecto. Si no han existido contratiempos, se sabrá hasta que punto que existe un mercado potencial activo; se habrán determinado un lugar óptimo para la localización del proyecto y
S O Dtodos los medio; se conocerá y dominara el proceso de producción así como A V R E costos en que se incurrirá en la etapa productiva, además se habrá calculado la S E R inversión necesaria para llevar a cabo el S proyecto. O H C E R E D Sin embargo a pesar de conocer la utilidad probable del proyecto durante el tamaño más adecuado para este ultimo, de acuerdo con las restricciones del
los primeros cinco años de operación, aun no se habrá demostrado que la inversión propuesta será económicamente rentable. En este momento surge el problema sobre el método de análisis que se empleara para comprobar la rentabilidad económica del proyecto. Se sabe que el dinero disminuye su valor real con el paso del tiempo a una tasa aproximadamente igual al nivel de inflación vigente, esto implica que el método de análisis empleado deberá tomar en cuenta este cambio de valor real del dinero a través del tiempo.
2.2.20.2. Valor presente neto (VPN) Es el valor monetario que resulta de restar la suma de los flujos descontados a la inversión inicial. El cálculo del valor presente neto de los proyectos es una de las técnicas elaboradas de presupuesto de capital más utilizadas e indica la utilidad neta del proyecto en términos equivalentes que resultan de la diferencia de los ingresos y egresos de caja traídos al valor presente.
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Cuando se hacen cálculos de pasar en forma equivalente, dinero del presente al futuro, se utiliza una i de interés de crecimiento del dinero; pero cuando se quieren pasar cantidades futuras al presente, se usa una tasa de descuento, llamada así porque descuenta el valor del dinero en el futuro a su equivalente en el presente, y a las flujos traídos al tiempo cero se les llama flujos descontados.
S O A D Acerca del uso del VPN como método de análisis R es V posible enunciar lo E S E siguiente: R S O Se interpreta fácilmente su resultado en términos monetarios. H C E D E R
Supone una reinversión total de todas las ganancias anuales, lo cual no sucede en la mayoría de las empresas.
Los criterios de evaluación son: si VPN≥0, acepte la inversión; si VPN <0,
rechácela.
Su valor depende exclusivamente de la aplicada. Como esta i es la TMAR su valor lo determina el evaluador. Si el valor presente neto es igual a cero (0) esto significa que la utilidad del
proyecto sea nula, por el contrario indica que proporciona igual utilidad que la mejor inversión de alternativa. Esto se debe a que la tasa de descuento utilizada incluye el costo implícito de la oportunidad de la inversión. Por lo tanto si se acepta un proyecto con VPN igual a cero se estará recuperando todos los desembolsos más la ganancia exigida por el inversionista, que está implícita en la tasa de descuento utilizada.
55
2.2.20.3. Tasa interna de rendimiento (TIR) Es la tasa de descuento por la cual el VPN es igual a cero. Es la tasa que iguala la suma de los flujos descontados a la inversión inicial. Se le llama tasa interna de rendimiento porque supone que el dinero que se gana año con año se reinvierte en su totalidad. Es decir, se trata de la tasa de rendimiento generada en su totalidad en el interior de la empresa por medio de la reinversión.
S O D A V Si existe una tasa interna de rendimiento se puede preguntar si también R E S al supuesto, que es falso, E existe una externa. La respuesta es que si esto se debe R S O de que todas las ganancias C se reinvierten. Esto no es posible, pues hay un factor H R E limitante físico D del E tamaño de la empresa. Precisamente, cuando una empresa ha alcanzado la saturación física de su espacio disponible, o cuando sus equipos trabajan a toda su capacidad, la empresa ya no puede invertir internamente y empieza a hacerlo en alternativas externas como la adquisición de valores o acciones de otras empresas, la creación de otras empresas o sucursales, la adquisición de bienes raíces, o cualquier otro tipo de inversión externa. Al grado o nivel de crecimiento de esa inversión externa se le llama tasa externa de rendimiento, pero no es relevante para la evaluación de proyectos, sobre todo porque es imposible predecir dónde se invertirán las ganancias futuras de la empresa en alternativas externas a ella. Con el criterio de aceptación que emplea el método de la TIR: si ésta es mayor que la TMAR, acepte la inversión; es decir, si el rendimiento de la empresa es mayor que el mínimo fijado como aceptable, la inversión es económicamente rentable.
56
2.3. Sistema de variable
Objetivo General: Evaluar la factibilidad técnico económica para la instalación de una planta productora de etanolaminas en la costa oriental del lago de Maracaibo Objetivos
Variable
Dimensión Estudio de mercado
Indicadores
Demanda de etanolaminas en Venezuela y Colombia Oferta de etanolaminas en Latinoamérica Disponibilidad de las meterías primas Precios de los productos y materias primas Selección de la tecnología Tamaño (capacidad instalada). Localización de la planta Balance de masa y energía Equipos requeridos Inversión inicial Ingresos Egresos Depreciación TMAR del proyecto Calculo del VPN(valor presente neto Calculo de TIR(tasa interna de retorno
S O D A V R E S R E F S Investigar sobre los O a H aspectos relevantes C c E ti R del mercado de las E b D etanolaminas i
li
d a d
Estudio técnico
té c n
ic
Efectuar el estudio técnico operativo de la planta productora de etanolaminas.
o
c
ó
e o n m
Realizar el estudio económico
Estudio económico
ic a
Rentabilidad del
Determinar la rentabilidad del proyecto.
proyecto
57
CAPÍTULO III MARCO METODOLÓGICO A continuación se especificará el tipo y diseño de la investigación, la
S O D A V R como las fases de la investigación. E S R E S O H C E R E D
población y muestra utilizada para el desarrollo del proyecto, las técnicas e instrumentos de recolección de datos, la encuesta y cuestionario utilizado, así
3.1. Tipo de la investigación
Según Hernández, Fernández y Baptista (2008), el tipo de investigación depende de la estrategia de investigación. Los diferentes tipos de estudios que existen dependiendo de s alcance son exploratorios, descriptivos, correlaciónales y explicativos, pero en la práctica las investigaciones pueden incluir elementos de más de uno de los tipos de estudio mencionados. Hernández etal. (2008), una investigación descriptiva busca especificar las propiedades, las características y los perfiles de personas, grupos comunidades, procesos, objetos o de cualquier otro fenómeno que se someta a un análisis. Es decir, se miden, evalúan o recolectan datos sobre diversos conceptos (variables), aspectos dimensiones o componentes del fenómeno a investigar. De acuerdo a lo anteriormente mencionado, el presente proyecto está enmarcado como una investigación de tipo descriptiva, ya que la información necesaria para evaluar la variable en estudio, implicó identificar, en primer lugar, características, necesidades, preferencias y conductas poblacionales relacionadas con la demanda, oferta, precio, entre otros. Asimismo, examina características demográficas, relacionadas a la accesibilidad, localización y tamaño del complejo.
58
Igualmente, determinar costos, inversión inicial, fuentes de financiamiento, entre otros, con el fin de analizar y evaluar cada uno de los parámetros establecidos sin buscar relacionar los resultados con otras variables o indagar sobre las causas de los mismos.
3.2 Diseño de la investigación
S O D A V R asimismo, señala en: investigación experimental e investigación no experimental, E S Emanipular deliberadamente las Rsin que la investigación no experimental se S realiza O H C variables. E R E D Hernández etal. (2008) señalan que el diseño de investigación se clasifica
Dentro de los estudios
no experimentales
se encuentran los de tipo
transversal y transaccional, que según Hernández etal. (2008), recolectan los datos en un solo momento, en un tiempo único. Su propósito es descubrir variables y analizar su incidencia e interrelación en un momento dado. Esto implica que la variable será medida una sola vez, sin necesidad de evaluar su evolución. Por lo anteriormente expuesto, la presente investigación se definió como una investigación transaccional de tipo descriptiva, debido a que los datos se recolectaron sin manipulación de variables, en su estado real y en un momento dado, con el propósito de analizarlos e inferir sobré la vialidad del proyecto.
3.3
Técnica de recolección de datos Un aspecto muy importante en el proceso de una investigación es el que
tiene relación con la obtención de información o datos. Según Arias (2006),”las
técnicas de recolección de datos son los procedimientos por medio de los cuales
59
se obtienen los datos y los instrumentos son los medios materiales que se emplean para recoger y almacenar la información ” (p .39) Según Tamayo (1992), en la recolección de datos se explica el procedimiento, lugar y condiciones de la recolección de datos. Esta sección es la expresión operativa del diseño de investigación, la especificación concreta de cómo se hará la investigación. Se incluye aquí: primero si la investigación será a
S O D A V R quien tenga que recoger los datos. E S R E S O H C E R E D de recolección de datos 3.4 Instrumentos
base de lecturas, encuestas, análisis de documentos u observación directa de los hechos, segundo los pasos que darán; y posiblemente las instrucciones para
Según Arias (2006) “Los ins trumentos son los medios materiales que se
emplean para recoger y almacenar la información. Ejemplo: fichas, formatos de cuestionario, guías de entrevistas, lista de cotejo, escales de actitudes u opinión (tipo likert), etc. ”. (p.38) Tamayo (1992). La ficha o tarjeta de trabajo, es de gran valor para la investigación documental. Su construcción obedece a un trabajo creador, de análisis, de crítica, o de síntesis. En ella de acuerdo al fin que persigue, ya que anunciando la lectura y la reflexión, se extraen los aspectos de utilidad para la investigación. La ficha de trabajo es el instrumento que nos permite ordenar y clasificar los datos consultados, incluyendo nuestras observaciones y críticas, facilitando así la redacción del escrito. Para determinar la oferta y la demanda tanto a nivel nacional como internacional se utilizo la 3.1, la cual permitió recopilar la importación y exportación de cada uno de los países.
60
Tabla 3.1 Oferta y demanda de las etanolaminas País
Oferta y demanda (T/AÑO) año
Capacidad
Producción
Importación
Exportación
Consumo Ap.
S O D A V R equipos principales del proceso de producción de las S etanolaminas. E R E S O H C Tabla 3.2 Equipos principales E R D E Numero del equipo Nombre
Para determinar los equipos se utilizo la tabla 3.2, donde se nombran los
Para la simulación del proceso se utilizaron los datos de entrada de la tabla 3.3. Que contiene los flujos de entada y sus condiciones. Tabla 3.3. Condiciones de entrada del proceso
Materia prima requerida
Flujo
Con los resultados de la simulación PRO II 9.1 Se recolectaron los datos de la tabla 3.4 la cual es el la distribución de los productos de MEA DEA y TEA
61
Tabla 3.4 Distribución de los Productos
Producto MEA DEA TEA Total
Cantidad TMA
%
Para determinar la factibilidad económica fue necesario establecer en un
S O D A V R E S R E Tabla. 3.5. Términos de referencia para S el cálculo de la factibilidad económica O H de referencia C Términos E E R D Tasa Mínima Atractiva de Retorno ( % )
primer lugar los términos de referencia los cuales se muestran en la siguiente tabla:
Lapso de Evaluación ( años ) Estructura del Capital de Inversión ( % ) Sistema de Unidades a Presentar en Resultados
Los activos de capital fueron calculados mediante una metodología denominada métodos de los factores, en la tabla 3.6 se plasmaron los valores requeridos para el cálculo de los activos de capital mediante este método: Tabla. 3.6 Datos utilizados para el cálculo de los activos de capital. Datos utilizados para el cálculo de los activos de capital Índice de Marshall ( año caso base ) Índice de Marshall ( 2014 ) Capacidad ( Caso Actual ) Capacidad ( Caso Base )
Unidades
62
Con los datos obtenidos en la tabla 3.4 y los precios de las materias primas obtenidos mediante la encuesta realizada a las plantas productora de las mismas se completo la tabla 3.7, ya que con estos datos se calcularon los costos del capital de trabajo para los primeros 3 meses. Tabla. 3.7 Datos utilizados para el cálculo de los costos de capital de trabajo.
S O D A V R E S Flujo másico de EO R E S O H C Flujo másico del NH E E R D Flujo másico de las
Datos utilizados para el cálculo de los costos de capital de trabajo
Unidades
3
Etanolaminas Precio de EO Precio del NH3
Los costos para la inversión inicial los cuales fueron calculados con los datos de las tablas 3.7 y 3.6 se presentaron en la tabla 3.8. Tabla. 3.8 Valores obtenidos mediante el cálculo de la estimación de costos de inversión. Estimación de Costos de Inversión Activos de capital Ingeniería Capital de trabajo Costos de arranque Costos de inversión
Unidades
63
Luego se estiman los datos requeridos para el cálculo de los costos total de producto (CTP) los cuales se expresan en la Tabla 3.9. Tabla 3.9 datos requeridos para CTP Datos
Unidades
S O D A V R Flujo másico de NH E S R E S O H C Flujo másico de E R E Etanolaminas D Flujo másico de EO
3
Precio de EO Precio del NH3 Precio de las etanolaminas
Con los datos obtenidos en la Tabla 3.9 se procedió a calcular los distintos costos que intervienen en la producción los cuales se mostraron en la tabla 3.10.
64
Tabla. 3.10. Costos relacionados al CTP Valores que intervienen en el CTP
Unidad
Materia Prima Mano de Obra Operacional Supervisión de Planta
S O D A Mantenimiento y Reparaciones V R E S Suministros Operacionales R E S H O Costos de Laboratorio E C R E D Depreciación Servicios Industriales
Impuestos de Inmueble Seguros Costos Adicionales Costos y Gastos Generales Gastos por Distribución y Mercadeo Investigación y Desarrollo
Costo Total de Producción
Según Arias (2006) Un instrumento de recolección de datos es cualquier recurso, dispositivo formato (en papel o digital), que se utiliza para obtener o almacenar información. Para el presente proyecto se empleó una hoja de cálculo donde se recolectaron todos los datos y formulas necesario para los cálculos del VPN (valor presente neto) y TIR (tasa interna de retorno), así también los datos que fueron necesarios para el correcto dimensionamiento de la planta.
65
3.5 Fases de la Investigación
Fase I: Análisis del mercado de las etanolaminas En este estudio se analiza o entorno del proyecto, a fin de determinar la demanda, la oferta y la estrategia comercial, los canales de distribución del producto, la promoción y la publicidad, la cantidad de bienes o servicios que los
S O D de una demanda insatisfecha en el mercado (Baca, 2008). V TodoA esto visto en R E puede tener sobre la S función del costo/beneficio que cada una de estas variables E R S rentabilidad del proyecto. Para H poder Ocompletar el desarrollo de esta fase se C E las cuales se detallan a continuación: realizo un conjunto E de R actividades, D usuarios estarían dispuestos a adquirir a determinar precios ratificar la existencia
Revisión Bibliográfica acerca del estudio de mercados, con la finalidad de conocer los procedimientos que se llevan a cabo en el estudio de mercado, con tal de analizar la demanda y la oferta de los productos.
Visita al Banco Central de Venezuela, con el objetivo de conocer el mercado de las materias primas y productos
Revisión bibliográfica física y electrónica acerca de la demanda y oferta nacional como internacional tanto de los productos como las materias primas
Evaluar el mercado que pueda cubrir el producto
Análisis de resultados
Fase II: Estudio técnico y operativo de la producción de etanolaminas El estudio técnico se utiliza como base para calcular el monto de las inversiones y el costo de las operaciones asociadas al proyecto, lo cual a su vez pertenece o análisis económico en la evaluación de proyectos (Baca, 2008).
66
El estudio técnico permite determinar con exactitud la localización de la planta, el tamaño o su capacidad instalada, el tipo de tecnología a implementar en el proceso a implementar en el proceso de fabricación de los productos, el numero de operativos necesarios para el correcto funcionamiento de la planta, la distribución de los equipos en cada una de las aéreas de la planta, entre otra serie de indicaciones que sirve como base para el desarrollo del análisis económico. Para completar esta fase se realizaron las siguientes actividades:
S O Revisión de documentos y libros para el proceso de A producción D de V R E etanolaminas así como consultas con especialista en el área. S E R S Evaluación de la localización O de la planta a través de método de una matriz. C H E de selección. R E Cálculo D y análisis de la capacidad de la planta.
Evolución y selección del proceso por medio e identificar los equipos más
importantes.
Realizar el balance de masa de la planta mediante la simulación del proceso con el programa PRO II 9.1
Realizar la distribución de la planta y su respectivo diagrama de flujo del proceso (DFP)
Fase III: Estudio económico El objetivo del estudio económico es determinar cuál es el monto de los recursos económicos necesarios para la realización del proyecto el costo total de la operación de la planta (incluyendo las funciones de producción, administración y ventas), así como otra serie de indicadores que son utilizados como base para la parte final y definitiva del proyecto, que es la evaluación económica (Baca, 2008). Las actividades realizadas para completar el desarrollo de esta fase fueron las siguientes:
Estimar los términos de referencia como la TMAR
67
Calculo de la inversión a realizar en el proyecto, calculando los costos de inversión en el proyecto.
Calculo de los costos de prodición de la planta así como el costo total del producto
Calculo de los ingresos y egresos de la planta y determinar el flujo de caja para el periodo a futuro de 12 años.
S O D A V R E Fase IV: Realización del estudio financiero S R E S O económica es la parte final de toda la H El estudio financiero C o evaluación E R E secuencia de análisis de D la factibilidad de un proyecto. Su objetivo es demostrar si
la inversión propuesta resultara económicamente rentable o no por medio de métodos de análisis que comprueban la rentabilidad económica del proyecto. Dichos métodos son valor Presente neto (VPN) y Tasa interna de retorno (TIR) Baca, 2008). Para completar esta fase, se efectuaron las siguientes actividades:
Determinar los indicadores de rentabilidad VPN y TIR y compararla con la Tasa mínima aceptable de rendimiento (TMAR)
Realizar análisis de sensibilidad a través del análisis de variación de la demanda y variable precio.
68
CAPITULO IV ANALISIS DE RESULTADOS
A continuación se muestran los resultados obtenidos en el presente trabajo, los cuales se muestran acorde a las fases de la investigación definidas:
4.1.
S O D A V R E S R E S Análisis del mercado C de H las O etanolaminas E R E D
4.1.1. Introducción del producto
Etanolamina es el producto más importante en aminoalcoholes, su producción utiliza principalmente óxido de etileno y amoniaco como materias primas, y los productos producidos incluyen monoetanolamina, dietanolamina y trietanolamina. Como uno de los materiales finos orgánicos importantes, las etanolamina se utiliza principalmente como agente de superficie activa, detergente sintético, aditivo de petróleo, resina sintética y plastificante de goma, promotor, vulcanizator y agente espumante, y que se utiliza en la purificación de gas, protección contra las heladas líquida, el teñido, la medicina, pesticida, la construcción y la industria militar y otros campos. La monoetanolamina se utiliza principalmente para la síntesis de la medicina, las variedades principales incluyen la medicina anti-infección, como la furazolidona,
taurina,
moroxydine,
ketoconazol,
tetramisol
enfermedad
antiparasitario, cardiovascular dipiridamol medicina del sistema, etc La dietanolamina se utiliza principalmente para agente tensioactivo, que es capaz de ser utilizado directamente como agente tensioactivo y materia prima para
69
producir muchas clases de agente tensioactivo, el derivado más líder se produce alcanolamida través de la reacción de ácido graso y dietanolamina (tales como ácido láurico y ácido de aceite de coco). Trietanolamina es ampliamente utilizado en la producción de productos de poliuretano. Trietanolamina se puede utilizar como catalizador y agente de reticulación durante la producción de productos de poliuretano. Verter productos
S O D A V R como agente catalítico. En espuma semi-rígida y espuma de alta resiliencia, de E S E Rcomo agente de reticulación para trietanolamina o dietanolamina se pueden utilizar S O H C asegurar la espuma tener cierta rigidez y la intensidad mecánica. Además, en los E R E productos de D elastómero de poliuretano, trietanolamina puede también ser espumados rígidos requieren materiales de espuma para tener una buena circulación en la matriz, generalmente adoptar baja actividad de trietanolamina
utilizado como agente de reticulación para la aplicación. Las materias primas los cuales son el amoniaco y el oxido de etileno principalmente tienen un costo de 400$/t y 1300$/t respectivamente. Estos precios fueron recomendados por las empresas productoras de las mismas en Venezuela. PEQUIVEN que la que produce el amoniaco tiene un costo de producción 280 $/TM y un precio de venta de 220 $/TM y de 300 $/TM para el mercado nacional e internacional respectivamente (esta información fue por la Gerencia de finanzas, sección presupuesto y costo), por razones conservadoras se decidió tener el precio de 400$. Para el caso de oxido de etileno el cual lo proporciona PRALCA tiene un costo de venta de 1300 $/TM información dada por el departamento de finanzas Las etanolaminas tienen un rango de precio desde los 2800$/TM hasta los 4200$/TM esta información fue suministrada por una empresa productora ubicada en USA para el mercado de Latinoamericana y Europa
70
4.1.2 Demanda y oferta de las etanolaminas Para determinar la demanda y la oferta de las etanolaminas se consulto el anuario de la asociación petroquímica y química latinoamericana el cual aporto datos de las exportaciones e importaciones de los países latinoamericanos entre los años 2007 y 2012
S O D Oferta y demanda (T/AÑO) A V R E S R E S O H C E R E D
Tabla 4.1 Oferta y demanda de etanolaminas en Argentina Argentina
No hay producción
año 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Capacidad 0 0 0 0 0 0
Producción 0 0 0 0 0 0
Importación 5717 5433 5596 6565 6134 6889
Exportación 81 40 19 6 3 14
Consumo Ap. 5636 5393 5577 6559 6131 6875
Tabla 4.2 Oferta y demanda de etanolaminas en Brasil Brasil
Producido por OXITENO con 110000t/a
Oferta y demanda (T/AÑO) año 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Capacidad 45000 110000 110000 110000 110000 110000
Producción 59059 67149 44374 77368 i.n.d i.n.d
Importación 28864 28958 7759 6192 13153 91271
Exportación 6544 5088 33627 7771 3483 38758
Consumo Ap. 81415 91019 18506 75789 i.n.d i.n.d
Tabla 4.3 Oferta y demanda de etanolaminas en Chile Chile
No hay producción
Oferta y demanda (T/AÑO) año 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Capacidad 0 0 0 0 0 0
Producción 0 0 0 0 0 0
Importación 104 235 155 159 166 234
Exportación 0 0 0 17 0 0
Consumo Ap. 104 235 155 142 166 234
71
Tabla 4.4 Oferta y demanda de etanolaminas en Colombia Colombia
No hay producción
Oferta y demanda (T/AÑO) año 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Capacidad 0 0 0 0 0 0
Producción 0 0 0 0 0 0
Importación i.n.d i.n.d 0 0 653 743
Exportación i.n.d i.n.d 0 0 4 8
Consumo Ap. i.n.d i.n.d 0 0 649 735
S O D A V R E Oferta y demanda (T/AÑO) S R E S O H C E R E D
Tabla 4.5 Oferta y demanda de etanolaminas en Mexico Mexico
Producido por GRUPO IDESA con 50000t/a
año 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Capacidad 40000 45000 40000 50000 50000 50000
Producción 38974 44845 34789 45575 43932 44820
Importación 10561 10652 8888 9369 9685 10450
Exportación 21625 21663 20525 56212 25545 28725
Consumo Ap. 27910 33834 23152 -1268 28072 26545
Tabla 4.6 Oferta y demanda de etanolaminas en Perú Perú
No hay producción
Oferta y demanda (T/AÑO) año 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Capacidad 0 0 0 0 0 0
Producción 0 0 0 0 0 0
Importación 735 987 0 0 853 1526
Exportación 0 1 0 0 4 10
Consumo Ap. 735 986 0 0 849 1516
Tabla 4.7 Oferta y demanda de etanolaminas en Uruguay Uruguay
No hay producción
Oferta y demanda (T/AÑO) año 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Capacidad 0 0 0 0 0 0
Producción 0 0 0 0 0 0
Importación 356 399 401 510 573 326
Exportación 0 0 0 1 0 0
Consumo Ap. 356 399 401 509 573 326
72
Tabla 4.8 Oferta y demanda de etanolaminas en Venezuela Venezuela
No hay producción
Oferta y demanda (T/AÑO) año 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Capacidad 0 0 0 0 0 0
Producción 0 0 0 0 0 0
Importación 4133 5178 2580 2395 2780 2732
Exportación 0 0 0 0 0 0
Consumo Ap. 4133 5178 2580 2395 2780 2732
S O D existe Con estos datos de demanda y oferta se observa que en Venezuela A V R E una de demanda para el 2012 de 2732 t/año pero dicha demanda también ha S E R en el mercado internacional se S alcanzado los 5178 t/año en el 2008. Pensando O H C Econ del país de Colombia el cual tiene una demanda pretende cubrir el mercado R E para el 2012 de D 732 t/año. 4.2.
Estudio técnico y operativo de la producción de etanolamina
4.2.1. Selección del proceso La producción industrial moderna de etanolaminas se desarrolla casi exclusivamente a partir de la reacción de oxido de etileno con exceso de amoniaco en presencia de agua. Proceso patentado por ACID-ANIME TECHNOLIGIES. Inc. En la producción de etanolaminas la relación de MEA, DEA y TEA es variable y puede nidificarse ajustando la razón amoniaco-oxido de etileno en la reacción, y reciclado de MEA y/o DEA en la misma.
73
4.2.1.1. Equipos principales de la planta de etanolaminas Numero del equipo Nombre R-501-A,B Reactores C-501 Columna despojadora de amoniaco C-502 Columna deshidratadora C-503 Columna MEA C-504 Columna DEA C-505 Columna TEA V-5051-A,B Tanques de almacenamiento de reciclo de NH3 acuoso V-502 Tambores de reflujo V-503-4,5,6,7 Enfriadores del reactor E-502-4,6,8,10 Rehervidores E-503-5,7,9,11 Condensadores Figura 4.1. Equipos principales del proceso
S O D A V R E S R E S O H C E R E D
4.2.1.2. Descripción del proceso Descripción del proceso: la solución de amoniaco, el reciclo de amino y el oxido de etileno se alimentan continuamente, controlando los flujos hacia el sistema de reacción que produce MEA, DEA y TEA. Las razones de los productos pueden variar desde la producción máxima de MEA a una producción máxima de TEA. Los productos del reactor contienen amoniaco, agua, MEA, DEA y TEA y aminas pesadas como subproductos. En el sistema de separación, el amoniaco se separa primero es una columna, se reabsorbe en el absolvedor y se recicla al proceso. El agua se separa en el evaporador y en la columna, y DEA y TEA se separan a continuación en un sistema de calumas obteniéndose también materiales pesados como subproductos. Estos productos pueden adaptarse para satisfacer todas las formulaciones comunes del mercado. El rendimiento esperado de MEA, DEA y TEA supera el 97% de la materia prima.
74
El oxido de etileno liquido acuoso de amoniaco se mezcla y alimenta a la primera etapa del reactor, R-501ª. El contenido del reactor se recircula a través de un enfriador E-501ª para controlar la temperatura. El producto neto de la primera etapa pasa a la segunda atapa del reactor R-501B y E-501B, el producto neto de la segunda atapa se alimenta a una columna despojadora de amoniaco acuoso, C501, donde prácticamente el amoniaco sin reaccionar y la mayor parte del agua se conduce al tope y se recirculan, vía V-502, hacia los reactores. El C-501 se opera
S O D A V El agua remanente se lleva al tope de la columna de R deshidratación, C-502. E S E Ry el agua del tope se purga del Esto opera a una relación de reflujo de 0.4:1 S O H C sistema. Los productos MEA, DEA y TEA se conduce a una relación de reflujo de E R D Ede vacio C-503, 504, 505, respectivamente. A pesar de los 0.5:1, en columnas a una relación de reflujo 0.1:1, para evitar la pérdida de MEA por el tope.
bajos niveles de presión en estas torres, se requiere de vapor de altas presiones en los rehervidores. Se provee un mes de almacenamiento para cada uno de los productos. Para evitar la decoloración de producto se deben utilizar tanques de aluminio con techos en forma de cono. Para prevenir viscosidades excesivas los tanques están provistos con acero inoxidable, y los contenidos están protegidos por nitrógeno seco o un recubrimiento de gas natural.
4.2.2. Capacidad de la planta El tamaño de la planta fue determinado considerando los siguientes factores:
Cantidad de consumo de etanolaminas dentro del país. El mercado interno a satisfacer abarca las 3.000 TMA (anuario de lapa 2013-2014)
Mediante un estudio del mercado externo se determinó una cantidad de 1000TMA la cual es la demanda existente en el país de Colombia
75
Se considera que la planta operará al 70% de su capacidad máxima.
Para calcular el tamaño de la planta se utiliza la siguiente ecuación: tamaño
mercado capturable capacidad de operacion de la planta
tamaño
4000TMA
tamaño
6000TMA
S O A D V Para determinar el flujo horario de producción de la R planta se considera un E S E factor de flujo de 80% R S O H C E días calendario factor de flujo Dias operativos R E D 0,70
Dias operativos 365 0,8
292 dias
Luego de realizar la revisión del mercado nacional e internacional correspondiente a las etanolaminas se determino que la capacidad será de 6000 TMA, tomando en cuenta que la planta estará operando al 70% de su capacidad durante su primer año de funcionamiento, con aumentos de producción anuales del 10% de la capacidad total de la planta hasta alcanzar la capacidad máxima, con una demanda nacional actual de aproximadamente 3.000 TMA del producto y posibilidades de comercializar primeramente con Colombia para posteriormente comercializar con los demás países del continente a medida que el producto se va posicionando en el mercado.
4.2.3. Localización de la planta Al evaluar este aspecto surgen dos propuestas: la primera es ubicar la planta en las cercanías de la planta de PRALCA en el municipio de Santa Rita, y la
76
segunda opción en las cercanías del Complejo Petroquímico Ana María campos en el municipio Miranda. Para seleccionar el lugar adecuado se deben de tomar en cuenta ciertos criterios, siendo los más importantes los siguientes:
Estar ubicado cerca de donde se produce la materia prima que alimenta a la planta.
S O D A V puerto, puesto que esto reduce los costos de transporte. R E S La influencia de los gases depende R de E los sitios a donde se dirijan los S O posibles gases, se C le H da importancia puesto que la planta maneja E R E compuestos Dpeligrosos a altas presiones y temperaturas.
Las exportaciones se ven afectadas por la distancia de la planta a un
Es de suma importancia, tener al personal de la planta viviendo relativamente cerca de la misma, para el fácil transporte del personal en caso de una emergencia.
La planta también necesita de servicios industriales, por lo cual la planta debe de estar ubicada en una localización de fácil acceso a estos servicios, siendo los más importantes agua y electricidad
77
El Complejo Ana María Campos (Antiguo El Tablazo)
S O D A V R E S R E S O H C E R E D
Figura 4.2. localizacion del Complejo Ana María Campos
Empresa PRALCA
Figura 4.3. localizacion de la planta PRALCA
78
Evaluando estos criterios se observa que ambas opciones tienen similitudes en estos parámetros ya que las dos tienen un muelle cerca lo que es conveniente para la exportación del producto, estas plantas tiene las ventajas de tener un fácil acceso a los servicios de electricidad y agua, como también se encuentran relativamente cercano a poblaciones donde el personal se pueda alojar, pero también lo suficientemente lejano para evitar un impacto negativo en las poblaciones cercanas en caso de una emergencia.
S O D A V R con la materia prima como lo son cercanía de la misma, facilidad y seguridad de E S E R transporte. S O H C Elos criterios antes mencionados y que las cantidades R E Tomando en cuenta D
Por lo que se decidió hacer la selección en base a los criterios asociados
necesarias para la producción de este son mucho mayor que las cantidades
requeridas de amoniaco, y que el oxido de etileno es muy volátil para ser transportado por largos tramos de tuberías la selección más idónea seria en las cercanías de la planta PRALCA ya que esta cuenta con la ventaja que produce el oxido de etileno. Aunque el Complejo Petroquímico Ana María Campos el amoniaco puede ser transportado por tramos de tuberías muy largos aparte como ya se dijo las cantidades de amoniaco requeridas de amoniaco son mucho menos que las de oxido de etileno por lo que el diámetro de estas líneas de amoniaco son más pequeños, por lo que la localización de la planta de etanolaminas en las cercanías de PRALCA en el municipio Santa Rita reduce los costos de transporte y es mucho más seguro considerando la gran volatilidad e inflamabilidad que tiene el oxido de etileno
79
S O D A V R E S R E S O H C E R E D Figura 4.4 Localización Localización de la planta de etanolaminas
4.2.4. Balance de Masa Para realizar el balance de masa de la planta donde se pueden encontrar todas las corrientes del proceso con sus respectivas composiciones se utilizó como herramienta el simulador de procesos PRO II 9.1 Para la realización de la simulación se tomaron las siguientes consideraciones
La etanolamina es un compuesto que se comporta como una amina y como un alcohol, y además posee una alta viscosidad. Por lo que se decidió utilizar el modelo termodinámico NTRL, por ser el que mejor se adapta al proceso minimizando los errores de corrida.
Para efectos de simulación se usa un solo reactor de conversión de los dos en serie que hay en la planta original, para facilitar la simulación.
80
No se conecto el reflujo reflujo del mismo para no desajustarla la coerción del reactor.
Se utilizaron utilizaron puntos de mezcla para simular el encuentro de las corrientes
S O D A V R E S R E S O H C E R E D
Figura 4.5 Simulación de la planta de Etanolaminas PRO II 9.1
La cantidad de materia prima utilizada para la producción de Etanolaminas se obtiene del balance de masa realizado en el proceso, asumiendo una base de cálculo para obtener un estimado de producción, para luego determinar el consumo de materia prima
para la producción anual que se requiere,
manteniéndose constantes las relaciones másicas de los componentes Para una producción de 6000 TMA de Etanolaminas se tiene:
81
Tabla 4.9. Materia Prima
Materia prima requerida Oxido de etileno Amoniaco
5015 TMA 1120 TMA
A continuación se muestran los resultados arrojados por el programa Tabla 4.10. Balance de masa y energía de la planta de etanolaminas
S O Stream (Summary) UOM AGUA EO NH3 D A V Name AGUA EO NH3 R E S Description AGUA EO NH3 E R Phase Liquid Vapor Vapor S O Thermodynamic H C E System NRTL01 NRTL01 NRTL01 R E Total Molar Rate Dtonm-mol / yr 119,0189253 113,8397294 65,76413403
Total Mass Rate Temperature Pressure Total Molecular Weight Total Specific Enthalpy Total Cp Total Molar Component Rates NH3 EO H2O MEA DEA TEA NC28 Total Molar Component Fractions NH3 EO H2O MEA DEA TEA NC28
tonm / yr K kPa k Pa
kJ / tonm kJ / tonm K
2189 322,04 430,91 18,39203298 202784,5378 4138,40837
5015 1120 434,2833333 434,2833333 22,821 157,345318 44,05316162 17,03055954 628639,167 1067251,658 0 4474,38605
0 0 118,8999064 0 0 0 0,119018925
0 65,76413403 113,8397294 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
tonm-mol / yr
fraction 0 0 0,999 0 0 0 0,001
0 1 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0
82
Tabla 4.11. Balance de masa y energia de la planta de etanolaminas (continuación) Stream (Summary)
Name Description Phase Thermodynamic System Total Molar Rate Total Mass Rate Temperature Pressure Total Molecular Weight Total Specific Enthalpy Total Cp
UOM
tonm-mol / yr tonm / yr K kPa
FEEDREACTOR
FEEDT1
RECICLOEONH3
FEEDREACTOR FEEDREACTOR Mixed NRTL01 298,6227888 8324,000001 284,9149092 22,821 27,87463085 575665,8689 1697,818148
FEEDT1 FEEDT1 Vapor NRTL01 185,0731229 8323,999843 733,8849092 22,821 44,97681625 1674587,912 0
RECICLOEONH3 RECICLOEONH3 Liquid NRTL01 21,34973792 388,5095261 268,6093633 20 18,19739088 -19036,95342 4198,615289
113,8397294 118,8999064 0 0 0 0,119018925
0,290063631 118,8999064 24,74875718 23,08077746 14,2131179 0,119018925
0,290063631 17,33819282 1,4868E-15 0 0 0
0,220224767 0,381215814 0,39816086 0 0 0 0,000398559
0,020108168 0,001567292 0,642448263 0,13372421 0,124711666 0,076797309 0,000643091
0,174310405 0,013586285 0,81210331 6,96401E-17 0 0 0
S O D A V R E S kJ / tonm R E kJ / tonm K S O H C E/ yr tonm-mol R E 65,76413403 3,721481473 3,721481463 D
Total Molar Component Rates
NH3 EO H2O MEA DEA TEA NC28
Total Molar Component Fractions
NH3 EO H2O MEA DEA TEA NC28
fraction
83
Tabla 4.11. Balance de masa y energia de la planta de etanolaminas (continuación) Stream (Summary)
Name Description Phase Thermodynamic System Total Molar Rate Total Mass Rate Temperature Pressure Total Molecular Weight Total Specific Enthalpy Total Cp
UOM
RECICLOEONH3
FEEDT3
FEEDT2 FEEDT2 Liquid
RECICLOEONH3 RECICLOEONH3 Liquid
FEEDT3 FEEDT3 Liquid
NRTL01 S tonm-mol / yr 62,06622004 O D A 6099,729795 tonm / yr V R K 387,2163933 E S kPa 5 R E S O H 48,46888742 18,19739088 98,27777156 C E R E D kJ / tonm 264025,3803 -19036,95342 299138,2782
Total Molar Component Rates
kJ / tonm K
Total Molar Component Fractions
NRTL01 163,723385 7935,490317 362,4009422 40
NRTL01 21,34973792 388,5095261 268,6093633 20
3054,020903
4198,615289
2775,278591
1,06745E-08 1,7591E-11 101,5617136 24,74875718 23,08077746 14,2131179 0,119018925
3,721481463 0,290063631 17,33819282 1,4868E-15 0 0 0
0 0 0,006206628 24,64709914 23,08077746 14,2131179 0,119018925
6,51981E-11 1,07443E-13 0,620325029 0,151162017 0,140974226 0,086811776 0,000726951
0,174310405 0,013586285 0,81210331 6,96401E-17 0 0 0
0 0 0,0001 0,397109718 0,371873419 0,228999251 0,001917612
tonm-mol / yr
NH3 EO H2O MEA DEA TEA NC28 NH3 EO H2O MEA DEA TEA NC28
FEEDT2
fraction
84
Tabla 4.11. Balance de masa y energía de la planta de etanolaminas (continuación) Stream (Summary)
UOM
Name Description Phase Thermodynamic System Total Molar Rate Total Mass Rate Temperature Pressure Total Molecular Weight Total Specific Enthalpy Total Cp
MEA
FEEDT4
DEA
MEA MEA Liquid NRTL01 24,63430153 1505,299296 358,4190639 3 61,1058241 229051,4289 2796,91768
FEEDT4 FEEDT4 Liquid NRTL01 37,43191852 4594,430499 450,8686955 3 122,7409837 475483,309 2915,917964
DEA DEA Liquid NRTL01 22,96359432 2413,046406 410,0638476 0,66 105,0813898 367102,2537 2867,475856
0 0 0,006206628 24,60966717 0,018427734 1,14584E-14 0
0 0 1,35278E-12 0,037431975 23,06234973 14,2131179 0,119018925
0 0 1,35278E-12 0,037431975 22,9176671 0,008495242 6,05092E-20
0 0 0,000251951 0,998999998 0,000748052 4,65142E-16 0
0 0 3,61398E-14 0,001000002 0,616114552 0,379705836 0,003179611
0 0 5,89099E-14 0,001630057 0,997999999 0,000369944 2,63501E-21
S O D A V R E S R E S O kJ / tonm H C kJ / tonm K E R E Dtonm-mol / yr tonm-mol / yr tonm / yr K kPa
Total Molar Component Rates
NH3 EO H2O MEA DEA TEA NC28 Total Molar Component Fractions
NH3 EO H2O MEA DEA TEA NC28
fraction
85
Tabla 4.11. Balance de masa y energía de la planta de etanolaminas (continuación) Stream (Summary)
UOM
Name Description Phase Thermodynamic System Total Molar Rate Total Mass Rate Temperature Pressure Total Molecular Weight Total Specific Enthalpy Total Cp
FEEDT5
TEA
PESADOS
FEEDT5 FEEDT5 Liquid NRTL01 14,4683242 2181,384093 462,2373449 0,66 150,7696443 495973,9302 2877,327498
TEA TEA Liquid NRTL01 14,36366965 2140,069774 461,4583619 0,64 148,9918541 494384,8337 2877,96863
PESADOS PESADOS Liquid NRTL01 0,104654552 41,31431968 526,8925494 0,64 394,7684937 645460,0437 2935,523063
0 0 0 5,90696E-17 0,144682625 14,20462266 0,119018925
0 0 0 0 0,144682625 14,20462266 0,014364374
0 0 0 0 1,0144E-24 7,58801E-15 0,104654552
0 0 0 4,08269E-18 0,009999957 0,981773871 0,008226172
0 0 0 0 0,010072818 0,988927133 0,001000049
0 0 0 0 9,69283E-24 7,25053E-14 1
S O D A V R E S R E S O kJ / tonm H C kJ / tonm K E R E Dtonm-mol / yr tonm-mol / yr tonm / yr K kPa
Total Molar Component Rates
NH3 EO H2O MEA DEA TEA NC28 Total Molar Component Fractions
NH3 EO H2O MEA DEA TEA NC28
fraction
La cantidad de agua utilizada se determinó mediante el balance de masa correspondiente. Para la producción de 6000 TMA se requieren 2189 TMA de agua. La distribución de los productos de acuerdo a la capacidad de planta estimada, se presenta de la siguiente manera:
86
Tabla 4.11 Distribución de los Productos
Producto MEA DEA TEA Total
Cantidad TMA 1505.260 2413.047 2140.023 6058
% 24.9 39.8 35.3 100
Conversión:
S O D A V R E S R E S O H Selectividad: C E R E D
4.2.5. Máster Plot Plant y Plot Plant de la planta Consideraciones para la distribución de la planta:
Se consideró la dirección del viento y, en función a esto, se ubicó la zona de edificios administrativos, laboratorios de control de calidad y la sala de control aguas arriba del viento. Asimismo, se consideraron los tanques de almacenamiento aguas abajo del viento y en función a ello se ubico el área de proceso.
87
Para la distribución en el área de proceso y la separación entre la misma con respecto a los tanques de almacenamiento y la zona de edificios así como entre estos últimos se utilizó la norma PDVSA para la ubicación y distancia entre zonas y equipos de planta.
Se tomo en cuanta un ancho de la carretera de 6 metros con curvas de radio interno/externo de 6m/12m respectivamente.
S O D A V R tanques de almacenamiento, así como también E entre la zona de edificios y S E R la zona de procesos. Por otro lado, se consideraron 60m entre la zona de S O y entre ella y la zona de edificios 50m H procesos y la piscina de efluentes, C E R E todo ello D previniendo que cualquier futura expansión no suponga un costo
Se consideraron 75m de separación entre el área de procesos y los
demasiado elevado tomando en cuenta que a planta no se puede expandir ni hacia el oeste ni al sur.
4.3.
Estudio Económico
4.3.1. Términos de referencia Para determinar la factibilidad económica fue necesario establecer en un primer lugar los términos de referencia los cuales se muestran en la siguiente tabla:
88
Tabla 4.12. Términos de referencia para el cálculo de la factibilidad económica Términos de referencia Tasa Mínima Atractiva de Retorno ( % )
10%
Lapso de Evaluación ( años )
12
Estructura del Capital Propia de Inversión ( % )
100%
Sistema de Unidades a Presentar en Resultados
Sistema Métrico Internacional
S O D A V R E S E . R S O H C E R E D 4.3.2. Inversión total Luego como segundo paso se procedió a calcular el estimado de inversión total el cual se calcula con la siguiente fórmula:
Los activos de capital fueron calculados mediante una metodología denominada métodos de los factores, en la siguiente tabla se muestran los valores requeridos para el cálculo de los activos de capital mediante este método:
89
Tabla 4.13 Datos utilizados para el cálculo de los activos de capital. Datos utilizados para el cálculo de los activos de capital Índice de Marshall ( 2012 )
580.3
Índice de Marshall ( 2014 )
585.2
Capacidad ( Caso Actual )
6000
Capacidad ( Caso Base )
60000
Unidades
TMA
S O TMA D A V R E S R E S Opor capacidad y tiempo que requiere el H Luego de realizar los C ajustes E R E método se obtuvo Dun valor final aceptable. A los costos de ingeniería y arranque se les otorgo un porcentaje de peso con respecto al valor obtenido en el cálculo de los activos de capital los cuales fueron 6% y 2% respectivamente. Para el cálculo de los costos de capital de trabajo se calcularon los costos de reacción necesarios para los primeros tres meses de producción utilizando los valores que se muestran en la siguiente tabla como datos:
Tabla. 4.14 Datos utilizados para el cálculo de los costos de capital de trabajo. Datos utilizados para el cálculo de los costos de capital de trabajo
Unidades
Flujo másico de EO
5015
TMA
Flujo másico del NH 3
1120
TMA
Flujo másico de las Etanolaminas
6058
TMA
Precio de EO
1300
$/TM
Precio del NH3
400
$/TM
90
Cabe destacar que los flujos utilizados para estos cálculos fueron los obtenidos mediante la simulación del proceso. Al obtener todos los costos necesarios para el cálculo de la inversión total se sumaron y se obtuvieron los siguientes valores Tabla. 4.15 Valores obtenidos mediante el cálculo de la estimación de costos de inversión.
S O D A V R Activos de capital 20647099 E $ S E R S Ingeniería $ O 1032355 H C E R E Capital de trabajo 1672174 $ D Estimación de Costos de Inversión
Unidades
Costos de arranque
412942
$
Costos de inversión
23765100
$
4.3.3. Costo total del producto (CTP) El tercer paso para realizar la evaluación económica del proceso era realizar un estimado de ingreso para el cual fue necesario establecer un precio base del producto el cual fue de 3500 $/TM y realizar una curva de aprendizaje que permitiera ver el avance a través del tiempo del proyecto, en la siguiente imagen se muestra dicha curva de aprendizaje:
91
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
90
90
80
80
70
70 60
Aprendizaje ( % ) 50 40
S O D A V R E S R E S O H C E R Años E D 30 20 10
0
0
0
2
4
6
8
10
12
14
Figura. 4.6. Curva de aprendizaje
Posteriormente se realizaron los cálculos necesarios para determinar el costo total del producto en los cuales intervinieron varios factores, en la siguiente tabla se muestran cada uno de los factores que intervinieron en el cálculo del CTP.
92
Factores que intervienen en el cálculo del CTP
Materia prima Mano de obra operacional Supervisión de planta Costos de servicio Mantenimiento de quipos Costos de suministros operacionales Costos de laboratorio Seguros Impuestos Alquiler Servicios médicos Sueldos de personal administrativo Recreación
S O D A V R E S R E Costos asociados a S O manufactura H Costos fijos C E R D E Costos directos
Costos adicionales
Costos y Gastos Generales
Gastos administrativos
Distribución y mercadeo
Investigación y desarrollo
Figura. 4.7. Factores que intervienen en el cálculo del CTP. A algunos de estos factores fue necesario asignarle un porcentaje con respecto al valor total del CTP y otros egresos calculados, en la siguiente tabla se muestran los factores a los cuales se les asigno el porcentaje de costo y con respecto a que egreso en específico
93
Tabla. 4.16. Datos requeridos para el cálculo del CTP. Datos requeridos para el cálculo del CTP
Unidad
Mano de obra operacional
15
CTP
%
Supervisión de planta
15
Mano de obra operacional
%
Costos de servicio
30
Materia prima
%
S O D % Mantenimiento 2.5 A V R E S EMantenimiento Costos de suministros 15 S R % O H C Mano de obra E Costos de laboratorio 10 % R operacional D E Activos de capital
Costos fijos
1
Activos de capital Mano de obra operacional, Supervisión de planta y Mantenimiento
%
Costos adicionales
50
%
Gastos administrativos
20
Mano de obra operacional
%
Distribución y mercadeo
2
Ventas
%
Investigación y desarrollo
2
Ventas
%
El cálculo de los costos de materia prima se realizó utilizando como base los flujos obtenidos por la simulación y utilizando el costo del reactivo principal que es el butano, para este cálculo se necesitaron los siguientes datos:
94
Tabla. 4.17. Valores necesarios para el cálculo de los costos de reacción de la planta. Datos
Unidades
Flujo másico de EO
5015
TMA
Flujo másico de NH3
1120
TMA
S O D A V R E S R E S O H Precio de EO 1300 $/TM C E D E R 400 $/TM
Flujo másico de Etanolaminas
6000
TMA
3500
$/TM
Precio del NH3 Precio de las etanolaminas
Finalmente al obtener todos los valores necesarios se sustituyeron cada uno de estos en la siguiente fórmula:
Debido a que algunos de estos valores dependían del CTP y los demás tenían forma de calcularse, al final la ecuación quedo con solo una incógnita la cual era el CTP el cual al despejarlo dio un valor de: 2464 $/TM.
95
Finalmente con el valor obtenido del CTP se calcularon todos los valores que dependían de este obteniendo como resultado lo siguiente: Tabla. 4.18. Costos relacionados al CTP Valores que intervienen en el CTP Materia Prima
5.932.080
Unidad $/año
S O D$/año Supervisión de Planta 235.297 A V R E S Servicios Industriales 1.779.624 $/año E R S206.471 O Mantenimiento y Reparaciones H $/año C E R E Suministros Operacionales 24.777 $/año D Mano de Obra Operacional
1.568.646
$/año
Costos de Laboratorio
109.805
$/año
Depreciación
1.720.592
$/año
Impuestos de Inmueble
206.471
$/año
Seguros
206.471
$año
Costos Adicionales
1.005.207
$/año
Costos y Gastos Generales
313.729
$/año
Gastos por Distribución y Mercadeo
324.000
$/año
Investigación y Desarrollo
162.000
$/año
Costo Total de Producción
14.795.168
$/año
96
4.3.4. Flujo de caja Tabla 4.19. Flujo de caja de la planta en 12 años Concepto Inversión Activos de Capital Ingeniería Costos de arranque
Año 0
Año 1
Año 2
Año 3
Año 4
20.474.217 1.228.453 409.484
S O 0 D A V Ingresos por Ventas 0 14.822.500 16.940.000 19.057.500 21.175.000 R E S0 Otros Ingresos 0 0 0 0 E R S 0 14.822.500 16.940.000 19.057.500 21.175.000 Ingresos Totales O H C -11.277.484 -12.568.565 -13.840.072 -14.910.107 Costo Total de Producción E R E Flujo de Caja D -22.112.154 2.167.309 4.371.435 5.217.428 6.264.893 Depreciación 1.706.185 1.706.185 1.706.185 1.706.185 Capital de Trabajo
Inversión Total
22.112.154
1.377.707 1.377.707
Flujo de Caja Neto
-22.112.154
3.873.494
0
0
6.077.619
6.923.613
7.971.078
Tabla 4.10 Flujo de caja de la planta en 12 años (continuación) Concepto
Año 5
Año 6
Año 7
Año 8
Año 9
Inversión Total
0
0
0
0
0
Ingresos por Ventas
21.175.000
21.175.000
21.175.000
21.175.000
21.175.000
Otros Ingresos
0
0
0
0
0
Ingresos Totales
21.175.000
21.175.000
21.175.000
21.175.000
21.175.000
Costo Total de Producción
-14.910.107
-14.910.107
-14.910.107
-12.462.756
-14.910.107
Flujo de Caja
6.264.893
6.264.893
6.264.893
8.712.244
6.264.893
Depreciación
1.706.185
1.706.185
1.706.185
1.706.185
1.706.185
Flujo de Caja Neto
7.971.078
7.971.078
7.971.078
10.418.429
7.971.078
Inversión Activos de Capital Ingeniería Costos de arranque Capital de Trabajo
97
Tabla 4.10 Flujo de caja de la planta en 12 años (continuación) Concepto
Año 10
Año 11
Año 12
Inversión Total
0
0
0
Ingresos por Ventas
21.175.000
21.175.000
21.175.000
Otros Ingresos
0 21.175.000
0 21.175.000
0 21.175.000
Inversión Activos de Capital Ingeniería Costos de arranque Capital de Trabajo
S O D Ingresos Totales A V R-14.910.107 Costo Total de Producción -14.910.107 -14.910.107 E S E Flujo de Caja 6.264.893 R 6.264.893 6.264.893 S O Depreciación 1.706.185 1.706.185 1.706.185 H C E 7.971.078 7.971.078 7.971.078 Flujo de Caja Neto R E D 4.4.
Estudio Financiero Finalmente como último paso se determinó la factibilidad económica del
proyecto mediante dos metodologías Valor Presente Neto (VPN) y Tasa Interna de Retorno (TIR).
4.4.1. Valor Presente Neto (VPN) El Valor Presente Neto es igual a $. 26.123.419,2
4.4.2. Tasa Interna de Retorno (TIR) La Tasa Interna de Retorno es igual a 28,04 %.
98
4.4.3. Análisis de sensibilidad
Efecto de la variación del precio del producto con respecto al VPN y TIR 30,00
30,00 25,00
25,00
20,00
S O D A V R E S R E S O H C E R E D 20,00
15,00
) 6 E 10,00 1 * $ ( 5,00 N P V
) 15,00 % ( R I T 10,00
0,00
5,00
5,00
0,00
2450
2800
3150
3500
-5,00
10,00 15,00
Precio ($/TM)
TIR
VPN
Figura 4.8. Variación del precio del precio de las etanolaminas
En la Figura 4.8 se observa que la tasa mínima del 10% se alcanza cuando el precio disminuye a 2.800$/TM es decir que el precio de las etanolaminas puede disminuir un 20% y el proyecto sigue siendo rentable, por lo tanto el proyecto es poco sensible a las variaciones del precio del producto.
99
Efecto del Costo del Oxido de etileno VPN y TIR
35,00
35,00
30,00
30,00
25,00
25,00
S O D A V R E S R E S O H C E R E D ) 20,00 % ( R I T
20,00
15,00
15,00
10,00
10,00
5,00
5,00
0,00
) 6 E 1 * $ ( N P V
0,00
1170
1300
1430
1560
1690
Costo Materia prima ($/TM
TIR
VPN
Figura 4.9 Variación del costo del oxido de etileno
En la Figura 4.9 se observa que el precio del oxido de etileno puede aumentar hasta 1.690$/TM es decir un aumento del 30% y el proyecto sigue siendo rentable con TIR de 17% y un VPN de 9.930.00$, por lo que el proyecto es muy poco sensible a la variación del costo del oxido de etileno como materia prima.
100
Efecto del Costo del Amoniaco VPN y TIR
28,40
27,00
28,20
26,50
28,00
26,00
27,80
) % (
25,50
) 6 E 1 * $ ( N P V
S O D A V R E S R E S O H C E R E D 27,60 R I T
25,00
27,40
24,50
27,20
24,00
27,00 26,80
23,50
280
320
360
400
440
480
520
Costo Materia prima ($/TM
TIR
VPN
Figura 4.10 Variación del costo de amoniaco
En la Figura 4.10 se observa que el precio del oxido de etileno puede aumentar hasta 520TM es decir un aumento del 30% y el proyecto sigue siendo rentable con TIR de 27.01% y un VPN de 24.660.000$, por lo que el proyecto tiene una sensibilidad casi nula a la variación del costo del amoniaco como materia prima.
101
Efecto de los Costos de Inversión sobre el VPN y TIR
35,00
30,00
30,00
25,00
25,00
S O D A V R E S R E S O H C E R E D 20,00
) 6 E 1 * 15,00 $ ( N P V
) 20,00 % ( R I T 15,00
10,00
10,00
5,00
5,00
0,00
0,00
18582389,1
20.647.099
22711808,9
24776518,8
26841228,7
Costos de Inversión TIR
VPN
Figura 4.11 Variación del costo de inversión inicial
En la Figura 4.11 se observa que el precio de la inversión inicial puede aumentar hasta 30.605.001 es decir un aumento del 30% y el proyecto sigue siendo rentable con TIR de 19.94% y un VPN 17.500.00$, por lo que el proyecto es muy poco sensible a la variación de este parámetro.
102
CONCLUSIONES
Se definieron las variables de mercado a ser utilizadas en el estudio tales como: demanda de las etanolaminas en Venezuela y Colombia, oferta de etanolaminas en Latinoamérica, disponibilidad de las materias primas,
S O D A V materias primas y productos fueron de difícil acceso Rconfidencia de los E S mismos R E S O H C E más adecuado es el que se basa en la reacción El proceso E de R producción D de Oxido de etileno con exceso de amoniaco en presencia de agua; precios de los productos y materias primas. Sin embargo, los precios de las
proceso patentado por ACID-ANIME TECNHNOLIGIES. Inc. La capacidad óptima de la planta es 6000 TMA para lo que Se necesitan 5015 TMA de Oxido de etileno y 1120 TMA de Amoniaco para producir 1505 TMA de Monoetanolamina (MEA), 2413 TMA de Dietanolamina (DEA) y 2140 TMA de Trietanolamina (TEA), la ubicación idónea de la planta de Etanolaminas es en la empresa PRALCA en el municipio Santa Rita.
Según el estudio económico, el proyecto necesita una inversión inicial de 23.756.100$ con costo de producción de 2.468$/TM de etanolaminas.
El proyecto es rentable con un TIR de 28% y un VPN de $26.894.064
La tasa mínima (10%) se alcanza cuando el precio de las Etanolaminas disminuye hasta $ 2800/TM, por lo que el proyecto es poco sensible a este parámetro, así como también es poco sensible al aumento de los precios las materias primas y es muy poco sensible al aumento de la inversión uncial.
103
RECOMENDACIONES
Realizar un estudio de Ingeniería Básica-Detalles, que permitan comprobar la factibilidad real del proyecto, obteniéndose de esta manera una estimación de costos mucho más precisa así como las especificaciones a
S O D A V R E S R E S O H C E R E D
detalle de los equipos en el proceso de producción.
104
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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S O D A V R E S R E S O H C E R E D
Tamayo, M. (1992). El proceso de la investigación científica. (3ra) Norriega. Editores.
106
S O D A V R E S R E S O H C E R E D ANEXOS
107
S O D A V R E S R E S O H C E R E D
Anexo 1 Distribución de la planta de etanolaminas ubicada cerca de la planta PRALCA
108
S O D A V R E S R E S O H C E R E D
Anexo 2 Distribución de los equipos del proceso de producción
109
S O D A V R E S R E S O H C E R E Anexo 3 D Diagrama de flujo del proceso de la planta de etanolamina
110
S O D A V R E S R E S O H C E R E D
Anexo 4 Libro de cálculo para la evaluación económica hoja 1 primicias o bases
111
S O D A V R E S R E S O H C E R E D
Anexo 5 Libro de cálculo para la evaluación económica hoja 2 inversión inicial
112
S O D A V R E S R E S O H C E R E D
Anexo 6 Libro de cálculo para la evaluación económica hoja 3 ventas
113
S O D A V R E S R E S O H C E R E D
Anexo 7 Libro de cálculo para la evaluación económica hoja 4 Costo total del producto (CTP)
114
S O D A V R E S R E S O H C E R E D
Anexo 8 Libro de cálculo para la evaluación económica hoja 5 Flujo de caja
