Universidad Técnica Federico Santa María Departamento de Ingeniería Química y Ambiental Proyectos Específicos 2015-1
Metanol a partir de gas natural (GN)
Integrantes: Jorge Urbina C. Profesor:
Andrés Vargas
Ayudante:
Juan Pablo Rodríguez
Fecha:
28 de Mayo 2015
Metanol a partir de gas natural (GN) Resumen Ejecutivo El metanol es un producto líquido incoloro, volátil, inflamable, escasamente viscoso y altamente venenoso, el cual es considerado como un importante producto químico básico, debido a la gran cantidad de productos derivados que genera, dentro de los cuales tenemos el formaldehído, ácido acético, metacrilato de metilo, MTO, MTBE, DME, biodiesel, etc. Este importante elemento en sus inicios se generó a partir de la destilación destructiva de astillas maderas, por lo cual se ganó el nombre de alcohol de madera. Situación que ha quedado en el pasado, debido a que hoy en día casi la totalidad del metanol que se sintetiza es mediante un proceso catalítico a partir de gas natural que recibe el nombre de tecnología de Lurgi, el que se compone de 4 etapas principales, que corresponde a desulfurización, reformación, síntesis de metanol y destilación, dando lugar finalmente al alcohol metílico, principalmente de grado AA. En Chile el metanol se viene elaborando a partir del año 1985, por una licitación internacional del Estado que buscaba monetizar el gas natural, la que se encuentra ubicada en la Región de Magallanes. Históricamente, la oferta se había acercado a la capacidad instalada de las plantas existentes, llegando está a inicios del año 2000 a los 3,8 [MM Ton/año], situación que se vio radicalmente alterada a partir de los cortes de suministros suscitados por Argentina en Julio del año 2007, los que tienen hoy a la nación con una producción muy por debajo de lo conocido, llegando esta aproximadamente a 1,2 [MM Ton/año]. Lo anterior, desencadeno una caída de los volúmenes de exportación en un 79% si se consideran los últimos 5 años y un aumento de la importación en 30.000 veces, de esta forma buscando el equilibrio comercial para lograr satisfacer a países tales como Brasil, Argentina y Corea del Sur, que a través de la historia se les enviaba este compuestos y también satisfacer a la industria chilena. A pesar de la situación originada en Chile, los precios a nivel mundial se han mantenido alrededor de los 400 [US$/Ton], primordialmente porque han ingresado otros actores al mercado en busca de satisfacer la cuota de mercado que ha ido perdiendo el país, algo que era de esperase, debido a que la demanda y oferta del metanol se encuentra prácticamente en el equilibrio. La primera influenciada en gran parte por el gigante asiático que es China, que le ha comenzado a dar usos energéticos y a generar olefinas con el alcohol metílico, la segunda principalmente por el aumento de producción para las plantas que mantenían una capacidad ociosa. Para terminar, se puede decir que esta industria posee una gran fortaleza al no poseer sustitutos directos y al mantener una demanda creciente, por otro lado la constante amenaza de una escasez de gas natural y los altos capitales que significan ingresar al negocio, hacen que se presente un gran desafío.
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Metanol a partir de gas natural (GN) Índice
1.
2.
Tecnología de la producción del producto y materias primas utilizadas. ................................ 5 1.1
Propiedades del producto. .............................................................................................. 5
1.2
Métodos de producción del producto. ............................................................................ 6
1.3
Los principales proveedores de materias primas y volumen de sus suministros. ............. 8
Producción del producto en el Mercado Objetivo. ................................................................. 9 2.1
Calidad de los productos. ............................................................................................... 9
2.2 Volúmenes de producción del producto en el Mercado Objetivo en los últimos cinco años y los principales productores. ......................................................................................... 10 2.3 3.
Situación actual de los mayores productores del producto. ........................................... 11
Exportación e importación del producto ............................................................................. 12 3.1 Volúmenes de exportación e importación del producto en el mercado objetivo en los últimos cinco años. ................................................................................................................ 12 3.2
Los principales flujos de exportación e importación de los proveedores del producto. . 14
3.3 Tendencias y características de exportación e importación de los proveedores del producto. ............................................................................................................................... 17 4.
5.
Estudio de los precios del producto ..................................................................................... 18 4.1
Los precios nacionales del producto. ........................................................................... 18
4.2
Dinámica en los precios de exportación – importación. ................................................ 19
Consumo del Producto........................................................................................................ 20 5.1
Equilibrio de la oferta y la demanda del Producto. ....................................................... 20
5.2
Los principales usos del producto. ............................................................................... 21
5.3
El patrón de consumo producto.................................................................................... 22
5.4
Principales empresas consumidoras. ............................................................................ 23
6.
Proyección del consumo y producción del producto............................................................ 24
7.
Análisis FODA y Fuerzas de Porter del proyecto. ............................................................... 26 7.1
Análisis FODA ............................................................................................................ 26
7.2
Cinco Fuerzas de Porter ............................................................................................... 27
3
Metanol a partir de gas natural (GN) Índice de tablas Tabla 1: Propiedades del Metanol ................................................................................................ 6 Tabla 2: Escenario del Gas Natural en Chile. ............................................................................... 8 Tabla 3: Especificaciones del metanol. ........................................................................................ 9 Tabla 4: Volúmenes de producción de metanol en Chile. ........................................................... 10 Tabla 5: Exportación de metanol ............................................................................................... 12 Tabla 6: Importación de metanol. .............................................................................................. 12 Tabla 7: Flujos de exportación del metanol. ............................................................................... 14 Tabla 8: Flujo de importación del metanol ................................................................................. 16 Tabla 9: Comparación de exportaciones e importaciones. .......................................................... 17 Tabla 10: Evolución del precio del metanol. .............................................................................. 18 Tabla 11: Precio exportación metanol. ....................................................................................... 19 Tabla 12: Precio importación metanol. ....................................................................................... 19 Tabla 13: Empresas consumidoras. ............................................................................................ 23 Tabla 14: Proyección de consumo nacional................................................................................ 24 Tabla 15: Proyección de producción nacional. ........................................................................... 25 Índice de figuras Figura 1: Comparación metanol-agua. ......................................................................................... 5 Figura 2: Diagrama de bloque del Proceso de Lurgi. .................................................................... 6 Figura 3: Cuota de mercado Global............................................................................................ 11 Figura 4: Gráfica de comparación exportación e importación. .................................................... 13 Figura 5: Evolución de la exportación de metanol. ..................................................................... 15 Figura 6: Evolución de importación de metanol. ........................................................................ 16 Figura 7: Gráfica comparativa de exportaciones e importaciones. .............................................. 17 Figura 8: Gráfica de evolución de precios de metanol. ............................................................... 18 Figura 9: Comparación precios de exportación e importación. ................................................... 20 Figura 10: Usos del metanol en Chile. ....................................................................................... 23 Figura 11: Gráfica proyección de consumo nacional. ................................................................. 24 Figura 12: Gráfica proyección de producción nacional............................................................... 25
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Metanol a partir de gas natural (GN) 1. Tecnología de la producción del producto y materias primas utilizadas.
1.1 Propiedades del producto. El metanol es un líquido incoloro, volátil, inflamable, de escaza viscosidad y de un olor frutal penetrante, el que es detectable a partir de los 2 ppm. Es altamente venenoso y nocivo para la salud, por otro lado es miscible en agua, alcoholes, esteres, cetonas y muchos otros solventes orgánicos, además forma muchas mezclas azeotrópicas. Sin embargo es poco soluble en grasas y aceites. El metanol es considerado un producto básico, a partir del cual se obtiene una gran cantidad de productos secundarios, también se destaca que las principales impurezas que se encuentran en el compuesto de estudio corresponden a acetona, acetaldehído, ácido acético y agua.
El producto, presenta una estructura muy similar a la del agua, con la diferencia en el ángulo del enlace C-O-H en el metanol es de 108,9°, que es un poco mayor a la del agua 104,5°, porque el grupo metilo es mucho mayor que un átomo de hidrógeno. Figura 1: Comparación metanol-agua.
El metanol y el agua tienen propiedades similares, ya que ambos tienen un grupo hidroxilo que puede formar un puente de hidrógeno. Ambos pueden formar un puente de hidrógeno entre sí, lo que explica que sean miscibles, además el producto analizado es muy buen solvente de sustancias polares, pudiéndose disolver sustancias iónicas como el cloruro de sodio en cantidades apreciables. Al igual que el grupo hidroxilo del agua, el del alcohol metílico es débilmente ácido, pudiendo afirmar que su acidez es equivalente.
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Metanol a partir de gas natural (GN) Las propiedades físicas más relevantes, a presión y temperatura normal, se presentan a continuación: Tabla 1: Propiedades del Metanol
Propiedad Peso molecular (g/mol) Punto de ebullición (°C) Punto de fusión (°C) Densidad relativa (agua =1) Solubilidad en agua Presión de vapor, kPa a 20 °C Densidad relativa de vapor (aire=1) Densidad relativa de la mezcla vapor/aire a 20°C (aire=1) Punto de Inflamación (°C) Temperatura de auto ignición (°C) Límites de explosividad, % en vol en el aire
Valor 32,04 65 -98 0,79 Miscible 12,3 1,1 1,01 12 464 5,5-44
Fuente: Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT).
Al considerarse como un inflamable de primera categoría, las condiciones de almacenamiento y transporte sumamente estrictas, por lo que está prohibido el traslado sin contar con los recipientes especialmente diseñados para ello, siendo la capacidad máxima de almacenamiento en un lugar de trabajo igual a 200 litros. 1.2 Métodos de producción del producto. Originariamente el metanol se producía por destilación destructiva de astillas de madera, por lo cual también es conocido como alcohol de madera. Este proceso consiste en destilar la madera en ausencia de aire a unos 400 °C, lo que origina gases combustibles (CO, C2H4, H2), estos últimos eran empleados en el calentamiento de las retortas, provocando un destilado acuoso que se conoce como ácido piroleñoso y que contenía 7-9% de ácido acético, 2-3% de metanol, un 0,5% de acetona y lo restante era un alquitrán de madera. Actualmente, casi la totalidad del metanol se sintetiza mediante un proceso catalítico a partir de monóxido de carbono e hidrógeno, proceso que recibe el nombre de tecnología de Lurgi, el cual se puede esquematizar de la siguiente manera: Figura 2: Diagrama de bloque del Proceso de Lurgi.
Fuente: Elaboración Propia.
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Metanol a partir de gas natural (GN) Desulfurización: Todo el gas natural que va a hacer ingreso a la planta de producción de metanol debe hacer paso por la unidad de desulfurización, esto debido a que en general los catalizadores no pueden tolerar derivados del sulfuro. Por lo tanto, la concentración de estos se debe llevar a un rango de 0,05 a 0,1 ppm, lo anterior se logra bajo reacciones sobre catalizador en base a NI-MO y adsorción sobre ZnO. Reformación: Una vez que el gas natural se presenta con las condiciones necesarias de sulfuro, ingresa a la unidad de reformación, la cual se encuentra compuesta en dos partes, en primer lugar la zona de reformado con vapor, en la cual se presenta la siguiente reacción:
Los productos de esta reacción son llevados a la segunda etapa de reformación, que se conoce con el nombre de reformado autotérmico, que produce la reacción:
Síntesis de metanol Los compuestos originados en la reformación, reaccionan en un reactor Lurgi con un catalizador en base a cobre, originando metanol de la siguiente manera:
Destilación: Una vez que el metanol se ha elaborado es necesaria su purificación, por lo cual la mezcla de la síntesis hace su paso por una destilación primaria donde se le remueven los gases que no reaccionaron y la secundaria, que se encarga de la remoción de agua e hidrocarburos pesados.
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Metanol a partir de gas natural (GN) 1.3 Los principales proveedores de materias primas y volumen de sus suministros. Desde el año 2007 el suministro de gas natural a Chile se vio fuertemente afectado, principalmente por la reducción de suministro por parte de Argentina y dadas las circunstancias actuales es difícil que esta medida se revierta. Dado lo anterior, desde Junio del 2007 toda la producción de metanol a nivel nacional se ha originado con gas natural de Chile a través de la Empresa Nacional del Petróleo ubicada en Magallanes. A partir de la fecha de corte de gas natural, se creó una política de exploración y desarrollo del hidrocarburo liviano nacional, obteniendo resultados muy por debajo de las expectativas iniciales, esto ha creado que los volúmenes de suministros industriales sin afectar a la población local sean los siguientes: Tabla 2: Escenario del Gas Natural en Chile.
Ítem/año
2010
2011
2012
2013
2014
Gas disponible en Magallanes [MMm3/día] Gas requerido por Pta Arenas [MMm3/día] Gas disponible [MMm3/día]
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
1,0
1,1
1,1
1,2
1,2
3,5
3,4
3,4
3,3
3,3
Fuente: Informe del Estudio "Desarrollo Económico y Social de la XII Región".
8
Metanol a partir de gas natural (GN) 2. Producción del producto en el Mercado Objetivo. 2.1 Calidad de los productos. Se debe destacar que el metanol está disponible comercialmente en varios grados de pureza, siendo estos:
Grado C: Alcohol de madera usado. Grado A: Metanol usado como solvente. Grado AA: El más puro usado en aplicaciones químicas
En la tabla 2 se muestra la OM -232, desarrollada por la Administración de Servicios Generales para la compra gubernamental de metanol. En la anterior, se establecen los requisitos para el grado A del metanol, uso o solvente y grado AA, destinados a la generación de dióxido de hidrógeno o carbono. El grado AA se diferencia de A, principalmente en el etanol permisible, el agua y el contenido de acetona. ASTM D1152 también proporciona un estándar de metanol.
Tabla 3: Especificaciones del metanol.
Parameter Purity, wt%
Grade A
Grade AA
ASTM D1152
99,85
99,85
99,85
0,7928
0,7928
0,7920-0,7930 0,7883-0,7893b
1.0 (incl.. 64,6 +/- 0,1)
1.0 (incl.. 64,6 +/- 0,1)
1.0 (incl.. 64,6 +/- 0,1)
5
5
5
Characteristic, nonresidual
Characteristic, nonresidual
Characteristic, nonresidual
30
30
50
Clear, no sediment
Clear, no sediment
1
1
5
30
30
50
0,003
0,003
Specific gravitya Distillation range, °C Color (Pt-Co, max) Odor Carbonizable impurities Appearance Nonvolatile content, mg/100 mL, max Permanganate time, min Acetone + aldehydes, wt%, max.
9
Metanol a partir de gas natural (GN) Acetone, wt%, max.
0,002
Ethanol, wt%, max
0,001
0,003
Acidity, wt%, max%
0,003
0,003
0,003
Water, wt%, max.
0,15
0,10
0,10
Water miscibility
No turbidity
No turbidity
No turbidity
Fuente: Especificaciones Federales EE.UU1 a b
At 20 °C, unless otherwise indicated. at 25 °C
2.2 Volúmenes de producción del producto en el Mercado Objetivo en los últimos cinco años y los principales productores. Chile actualmente cuenta con tan solo un productor de metanol, el cual corresponde a la compañía canadiense llamada Methanex, la que inició sus operaciones en 1985 con una licitación internacional del Estado de Chile para monetizar el gas natural, esta planta se encuentra ubicada en el complejo Cabo Negro en Punta Arenas. A la fecha se encuentran operando muy por debajo de su capacidad instalada en comparación a los años anteriores, en primer lugar por el corte de suministro de Argentina y posteriormente por la disminución de capacidad de entrega de los pozos existentes. A pesar de que las empresas participantes en el negocio de gas natural han realizado inversiones para la exploración y desarrollo de este hidrocarburo en Chile, la situación actual es más difícil de lo anticipado. Bajo el escenario mencionado que se arrastra desde el año 2007 se presentan los siguientes volúmenes de producción en el mercado objetivo. Tabla 4: Volúmenes de producción de metanol en Chile.
Ítem \Año Producción total metanol [Ton]
2010 1.269.826
2011 1.251.192
2012 1.231.627
2013 1.211.083
Fuente: Informe del Estudio "Desarrollo Económico y Social de la XII Región".
1
Administración de Servicios Generales (1998), Especificaciones Federales del Metanol.
10
2014 1.189.512
Metanol a partir de gas natural (GN) 2.3 Situación actual de los mayores productores del producto. En primer lugar se debe tener presente que aproximadamente dos tercios de toda la demanda de metanol se utiliza para producir químicos tradicionales, incluyendo formaldehído, ácido acético y una gran variedad de otros productos químicos que constituyen la base de un gran número de derivados químicos para los que la demanda está influenciada por los niveles de la actividad económica mundial. El tercio restante de la demanda de metanol proviene de aplicaciones relacionadas con energía. Ha habido un crecimiento fuerte de la demanda para la mezcla directa de metanol en gasolina, como materia prima en la producción de éter dimetílico (DME), que puede ser mezclado con gas licuado de petróleo para su uso doméstico en la cocina y calefacción, además de la producción de diesel. El metanol se utiliza también para producir metil-terbutil(MTBE), un componente de la gasolina y olefinas. Este último uso se está convirtiendo en un conductor importante d la demanda de metanol. La demanda mundial de metanol se ha estimado en cerca de 48 millones de toneladas por año, donde las mayores empresas productores son Methanex, SSC/Helm, Sabic, MGC, Mitsubishi, Petronas, IPCC y Mitsui. Las empresas mencionadas cuentan con plantas productoras en lugares tan diversos como Chile, Argentina, Brasil, Venezuela, Alemania, Egipto, Nueva Zelanda, Canadá, Omar, Arabia Saudita, China, Trinidad & Tobago, etc. Los participantes anteriores logran satisfacer una demanda que va en aumento cada año y que poseen la siguiente distribución de cuota de mercado: Figura 3: Cuota de mercado Global.
Fuente: Perspectivas de la producción de metanol en Magallanes.
11
Metanol a partir de gas natural (GN) 3. Exportación e importación del producto 3.1 Volúmenes de exportación e importación del producto en el mercado objetivo en los últimos cinco años. A continuación se presentan los registros históricos de las exportaciones e importaciones de metanol en el mercado objetivo de los últimos cinco años, según las informaciones presentes en el portal de Aduana de Chile: Tabla 5: Exportación de metanol
Año 2014 2013 2012 2011 2010
Exportación Cantidad [Ton] Valor (US$ FOB) 155.875 62.619.960 134.997 55.806.023 323.147 123.979.223 565.107 205.340.620 745.401 206.168.619 Fuente: Aduana de Chile.
Al analizar la información presentada, se ve claramente que las exportaciones nacionales para los diferentes destinos han disminuido dramáticamente. Si se evalúa el año 2010 como el referente, al año 2014 el envío de metanol al mundo ha disminuido un 79%.
Tabla 6: Importación de metanol.
Año 2014 2013 2012 2011 2010
Importación Cantidad [Ton] Valor (US$ CIF) 78.591 40.962.823 92.049 45.267.211 78.592 33.300.084 49.546 21.012.916 288 398.024 Fuente: Aduana de Chile
En cuanto a las importaciones del metanol, se ve que ha aumentado de una manera notable en los últimos 5 años, impulsado principalmente por la disminución de la producción a nivel nacional por la falta de gas natural. Este aumento ha sido de casi 30.000 veces más, lo que demuestra el impacto de materia prima en esta industria.
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Metanol a partir de gas natural (GN) Se procede a presentar una gráfica donde se compara la situación de exportación e importación nacional:
Figura 4: Gráfica de comparación exportación e importación.
Volumen [Ton]
Exportación e Importación de metanol 800.000 700.000 600.000 500.000 400.000 300.000 200.000 100.000 0 2010
2011
2012
2013
2014
Año Exportaciones
Importaciones
Fuente: Elaboración Propia.
Al estudiar la figura 4, se infiere la fuerte baja en exportaciones que presenta el país a partir del año 2010 y como a su vez ha aumentado las importaciones para intentar abastecer a la industria nacional. A partir del año 2013, el mercado presenta prácticamente un equilibrio, el que se mantiene casi intacto en el año siguiente.
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Metanol a partir de gas natural (GN) 3.2 Los principales flujos de exportación e importación de los proveedores del producto. Como se vio en el punto anterior, los flujos de exportación en los últimos 5 años han ido decreciendo en gran medida, esto a raíz de la falta de gas natural como materia prima. Sin embargo, los países a quienes se les envía el metanol se mantienen durante el lapso de tiempo mencionado. A continuación se muestran los destinos de los flujos de exportación: Tabla 7: Flujos de exportación del metanol.
País /Año Haití Brasil Bolivia Paraguay Uruguay Argentina Perú Estados Unidos Canadá Territorio Británico en América Corea del Sur China Hong Kong
2010 22 390.441 664 0 0 0 11.856 14.936 85.152 0 175.913 43 66.373
2011 89 500.358 701 27 268 5 6.326 13.063 44.270 0 0 0 0
Fuente: Aduana de Chile.
14
2012 133 321.366 1.000 353 294 2 0 0 0 0 0 0 0
2013 22 96.520 960 622 484 36.389 0 0 0 0 0 0 0
2014 44 49.523 459 108 751 104.990 0 0 0 0 0 0 0
Metanol a partir de gas natural (GN) Se procede a realizar una gráfica que represente una comparación de los volúmenes de exportación presentes en los últimos años, por lo tanto se tiene: Figura 5: Evolución de la exportación de metanol.
DESTINOS DE EXPORTACIÓN 600.000
500.000 Volumen [Ton]
Brasil 400.000
Argentina Perú
300.000
Estados Unidos
200.000
Canadá
100.000
Corea del Sur Hong kong
0
2010
2011
2012
2013
2014
Año Fuente: Elaboración Propia.
En la figura 5 se logra ver claramente la disminución en general de los flujos de exportación a los países receptores de metanol, siendo un caso representativo de la situación el de Brasil, ya que este paso de ser el con mayor actividad en los años iniciales, para finalmente ser superado por Argentina en el 2014, demostrando una vez más la realidad a la baja en la producción de alcohol metílico.
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Metanol a partir de gas natural (GN) Si se considera la situación del año 2010 como un punto base, vemos que el volumen de importaciones ha aumentado en gran medida, principalmente desde Trinidad & Tobago, principalmente para lograr satisface la demandar interna del país. A continuación se presentan los datos en detalle: Tabla 8: Flujo de importación del metanol
País /Año Trinidad & Tobago México Estados Unidos Israel China Francia Noruega Holanda Alemania India Corea del Sur Inglaterra Canadá Argentina España Taiwan
2010 0 7 243 0 0 0 0 0 38 0 0 0 0 0 0 0
2011 49.152 7 344 0 0 0 0 1 39 0 0 0 0 3 0 0
2012 78.338 8 181 0 25 0 0 0 38 0 0 0 0 0 0 0
2013 91.754 12 218 0 13 0 0 0 51 0 0 0 0 0 0 0
2014 78.291 6 67 0 13 0 1 168 45 0 0 0 0 0 0 0
Fuente: Aduana de Chile. Figura 6: Evolución de importación de metanol.
Volumen [Ton]
ORIGEN DE IMPORTACIONES 100000 80000 60000 40000 20000 0
Trinidad & Tobago Estados Unidos Alemania 2010
2011
2012
2013
2014
Año Fuente: Elaboración propia.
Al analizar la gráfica comparativa de los origines de importaciones, queda establecido claramente las dimensiones que otorga Trinidad & Tobago y la dependencia hacia su producto.
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Metanol a partir de gas natural (GN) 3.3 Tendencias y características de exportación e importación de los proveedores del producto. Como se ha mencionado en ocasiones anteriores, la disminución de gas natural como materia prima ha dado un giro inesperado a la producción de metanol en Chile y también a sus flujos de exportación e importación con sus diferentes destinos u orígenes. Chile se había caracterizado, por una industria que satisfacía la demanda nacional y que enviaba alcohol metílico en gran cantidad, especialmente a Brasil. En el transcurso de estos últimos 5 años, la balanza comercial para el país prácticamente se ha equilibrado, lo que es una situación indeseada por cualquier nación productora de un compuesto. Se presentan algunos datos relevantes para realizar la comparación: Tabla 9: Comparación de exportaciones e importaciones.
2010 745.401 288 745.114
Exportación [Ton] Importación [Ton] Diferencia [Ton]
2011 565.107 49.546 515.560
2012 323.147 78.592 244.555
2013 134.997 92.049 42.949
2014 155.875 78.591 77.284
Fuente: Elaboración propia.
En la tabla 9, que presenta cuantitativamente la balanza comercial para Chile, se puede inferir claramente que la diferencia entre los dos ítem adjuntos ha disminuido en un 90% en los últimos años. A partir de la tabla 9, se presenta una gráfica comparativa, para demostrar explícitamente la diferencia: Figura 7: Gráfica comparativa de exportaciones e importaciones.
Volumen [Ton]
COMPARACIÓN EXPORTACIONES E IMPORTACIONES 800.000 600.000
400.000
Exportación
200.000
Importación
0 2010
2011
2012
2013
Año Fuente: Elaboración propia.
17
2014
Metanol a partir de gas natural (GN) 4. Estudio de los precios del producto 4.1 Los precios nacionales del producto. El negocio del metanol es una industria de productos básicos altamente competitiva y los precios se ven afectados por los fundamentos de la oferta y la demanda. Los precios han sido históricamente, caracterizados por fluctuaciones cíclicas. Se espera que se construyan nuevas plantas de metanol y que aumente la capacidad de producción global. En el futuro puede haber disponibilidad de suministro adicional de metanol, producto del reinicio de algunas plantas ociosas, llevando a cabo ampliaciones de las instalaciones existentes o corrigiendo los cuellos de botella de las plantas existentes para aumentar su capacidad de producción. La demanda de metanol en gran parte depende de los niveles de la producción industrial mundial, de los cambios en las condiciones económicas generales y de los precios de la energía. A continuación se presentan los precios nacionales de metanol para los últimos 5 años: Tabla 10: Evolución del precio del metanol.
Año/Ítem 2010 2011 2012 2013 2014
Metanol [US$ per Ton] 306 374 382 441 437 Fuente: Methanex.
Figura 8: Gráfica de evolución de precios de metanol.
Precio Metanol US$ per Ton
500 400 300 200 100 0 2010
2011
2012
2013
2014
Año Fuente: Elaboración propia.
A partir de los datos anteriores, se puede observar que el aumento en el precio del metanol en los últimos 5 años ha sido de aproximadamente un 42%, teniendo alzas uniformes con el paso de los años. 18
Metanol a partir de gas natural (GN) 4.2 Dinámica en los precios de exportación – importación. A continuación se procede a entregar los precios de exportación e importación del metanol de los últimos 5 años, datos que fueron obtenidos a través de Aduana de Chile: Tabla 11: Precio exportación metanol.
Año 2014 2013 2012 2011 2010
Valor (US$ FOB/Ton) 401,73 413,39 383,66 363,37 276,59 Fuente: Aduana de Chile.
Tabla 12: Precio importación metanol.
Año 2014 2013 2012 2011 2010
Valor (US$ CIF/Ton) 521,21 491,77 423,71 424,11 1.384,22
Fuente: Aduana de Chile.
Al analizar los datos aportados anteriormente, se logra observar que los precios a los cuales se exporta el producto mantiene una conducta similar a los precios en el mercado nacional, aumentando estos en un 45% en los últimos 5 años. En cuanto al valor de importación ha disminuido de una forma considerable, debido principalmente al mayor flujo que se ha originado a partir de la crisis del gas en 2007. Lo anterior, ha provocado que tanto los valores de exportación e importación sean similares en el último tiempo, situación que se refleja en la siguiente figura:
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Metanol a partir de gas natural (GN) Figura 9: Comparación precios de exportación e importación.
Valor [US$/Ton]
1.500 1.000 Exportación ( FOB)
500
Importación (CIF) 0 2010
2011
2012
2013
2014
Año Fuente: Elaboración propia.
5. Consumo del Producto 5.1 Equilibrio de la oferta y la demanda del Producto. La demanda de metanol está influenciada por una amplia gama de factores económicos, industriales, medioambientales, legales, normativos y otros factores de riesgo incluyendo a los precios de la energía debido a la creciente utilización de metanol en aplicaciones de este tipo. Se estima que el aumento de la demanda mundial de metanol en los últimos años ha sido impulsado fuertemente por Asia, particularmente por China, tanto en los derivados químicos tradicionales, así como aplicaciones de energía, las que representan aproximadamente un 60% del crecimiento anual y un 9% de un año a otro. En cuanto a la demanda de metanol para derivados químicos tradicionales, estos han estado en estrecha relación a los niveles de crecimiento de la producción industrial. Se cree que la demanda es inelástica, debido a la falta de un sustituto para este compuesto químico desde el punto de vista económico. Respecto a la oferta, se conoce que las plantas de metanol a escala mundial han sido construidas generalmente en localidad costeras remotas, con acceso a materias primas de menor costo, aunque a veces esta ventaja es compensada por costos de distribución más altos debido a su distancia con los principales mercados. Muchas veces los períodos de precios altos, incentivan a los productores a operar a máximos niveles y también a la construcción de nuevas plantas, dando lugar a un posible exceso de oferta en el mercado. Sin embargo, lo anterior no siempre se ha materializado, debido a las altas barreras de la industria en cuando a inversión de capital. 20
Metanol a partir de gas natural (GN) 5.2 Los principales usos del producto. El metanol posee una gran variedad de usos industriales, siendo uno de los más frecuente como materia prima para la producción de metil t-butil éter (MTBE), el cual es un aditivo para gasolinas. A su vez, se usa para la producción de formaldehído, ácido acético, cloro metanos, metacrilo de metilo, metilaminas, dimetril tereftlato y como solvente o anticongelante en pinturas en aerosol, pinturas de pared, limpiadores para carburadores y compuestos para limpiar parabrisas de automóviles. El producto de estudio tiene la posibilidad de usarse directamente como combustible, reemplazando la gasolina en las mezclas gasolina-diesel. El anterior, tiene mayor potencial de uso respecto a otros combustibles convencionales, dado que forma una menor cantidad de ozono, menor emisión de contaminantes, principalmente benceno e hidrocarburos aromáticos y compuestos sulfurados. Por otro lado, se puede utilizar para la producción de biodiesel. El alcohol metílico se usa también como sistemas de refrigeración, por ejemplo en plantas de etileno y anticongelante en circuitos de calentamiento y enfriamiento. Sin embargo, su uso como anticongelante en motores ha disminuido, debido al uso de productos derivados del glicol. Por otro lado, el metanol se adiciona al gas natural en las estaciones de bombeo de las tuberías para prevenir la formación de hidratos de gas a bajas temperaturas y se puede reciclar después de que se remueve con agua. Este producto, también se puede usar como agente de absorción en depuradores de gas para remover, por ejemplo, dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. Además se puede agregar el uso en la des nitrificación de aguas de desecho, en la aplicación de tratamientos para aguas residuales, como sustrato en la producción de fermentación de proteína animal. A continuación se detallan los usos del metanol como químico intermedio:
Formaldehído: Es el producto que conlleva mayor consumo de metanol, aproximadamente un 35% de la producción mundial. Las aplicaciones se enfocan principalmente en las resinas de urea-formaldehído y fenol-formaldehído que se utilizan en la industria de la madera.
Combustible: Aproximadamente el 25% del consumo de destina a la elaboración de MTBE, donde los principales usos que se le dan son para mejorar el octanaje en naftas y combustibles ecológicos a base de metanol.
Ácido Acético: Representando casi un 10% del consumo mundial, se utiliza para la producción de vinilacetato, materia prima para resinas, anhídrido acético y ésteres acéticos que se usan en la fabricación de celulosa acética y pinturas. 21
Metanol a partir de gas natural (GN)
Metil Metacrilato: Siendo cercano al 5% su consumo de metanol, se usa para la elaboración de resinas acrílicas y látex acrílico para la industria automotriz y de la construcción.
Lo mencionado anteriormente, corresponde a mercados maduros, siendo estos principalmente Canadá, EE.UU, China, Japón y Reino Unido.
5.3 El patrón de consumo producto. En cuanto al patrón de consumo del alcohol metílico, este se mantiene en una estrecha relación con la producción industrial, debido a los usos de sus principales derivados en la industria de la construcción, lo que se traduce en que los ciclos de edificación y niveles de madera son factores importantes a la hora de determinar la demanda. El consumo también se ve afectado por la producción de automóviles, bienes durables, la inversión industrial y tendencias ambientales, así como la incidencia que está teniendo con el pasar del tiempo la industria de la energía. Lo anterior, significa que se produce una demanda estable del metanol a lo largo del año, aumentando está a medida que pasa el tiempo a raíz de los usos que se le entrega a este versátil compuesto químico. Del total de consumidores del metanol, el que provoca un mayor impacto en la producción es China, el que ha incitado el uso del conocido alcohol de madera para la elaboración de olefinas, reemplazando de esta manera las que se producían a partir de Nafta. Además, se puede agregar el destino que se le está dando como aditivo de gasolinas y biodiesel. Si bien es cierto que estas aplicaciones son más fuertes en China, un número creciente de países de todo el mundo tienen proyectos en marcha o considerándolos, a sabiendas que lo anterior seguirá creciendo.
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Metanol a partir de gas natural (GN) 5.4 Principales empresas consumidoras. Respecto al consumo del mercado nacional, se tiene lo siguiente: Tabla 13: Empresas consumidoras.
Uso 81 %
Químico intermedio Resinas
13%
Celulosa
4% 2%
Diluyentes Otros
Empresa Paneles Arauco, Masisa, Louisina, Pacific. CMPC, ARAUCO. Dilox, Passol, Dideval. Sherwin Williams, Ceresita, Universal Química, Solimpex.
Producto Final Terciados, MDF, OSB, Partículados, HDF. Paneles, cartones, pañales. Diluyentes. Pinturas, barnices, solventes, cosmética, farmacéutica.
Fuente: Methanex Chile.
Figura 10: Usos del metanol en Chile.
USOS DEL METANOL 4%
2%
13% Resinas Celulosa Diluyentes
Otros 81%
Fuente: Elaboración propia.
A partir de la figura 10, que muestra la distribución en los usos del metanol, se logra establecer que el mayor uso de este compuesto corresponde al de resinas, los cuales dan como resultado diversos tipos de madera o tableros que se usan para la construcción y edificación. El segundo uso, pero bastante alejado del primero es para la segunda industria más importante del país, que corresponde a la celulosa, los que dan origen a elementos tan comunes como pañales y cartones. Finalmente, en una notoria menor medida, se encuentran los usos como diluyentes y en industrias como la farmacéutica y de pinturas, que representan una pequeña cuota del alcohol metílico. 23
Metanol a partir de gas natural (GN) 6. Proyección del consumo y producción del producto Debido a que no se cuenta con información total del consumo nacional, se ha estimado que la siguiente relación entregará tales datos:
En los puntos anteriores, se entregaron los datos correspondientes a los últimos 5 años, ya sea para exportaciones, importaciones y producción nacional. A partir de lo anterior, se procederá a realizar una proyección de la demanda nacional mediante el método de mínimos cuadrados, resultados son expresados a continuación: Tabla 14: Proyección de consumo nacional.
Año/Ítem 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Consumo [Ton] 524.712 735.632 987.072 1.168.134 1.112.228 1.387.816 1.548.569 1.709.323
Fuente: Elaboración propia. Figura 11: Gráfica proyección de consumo nacional.
Consumo [Ton]
PROYECCIÓN CONSUMO 1.800.000 1.600.000 1.400.000 1.200.000 1.000.000 800.000 600.000 400.000 200.000 0 2010
2011
2012
2013
2014
Año Fuente: Elaboración propia.
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2015
2016
2017
Metanol a partir de gas natural (GN) A su vez, se presentan las proyecciones de la producción nacional para los siguientes tres años: Tabla 15: Proyección de producción nacional.
Año/Ítem 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Producción [Ton] 1.269.826 1.251.192 1.231.627 1.211.083 1.189.512 1.166.863 1.143.081 1.118.110
Fuente: Informe del Estudio "Desarrollo Económico y Social de la XII Región".
Figura 12: Gráfica proyección de producción nacional.
Producción [Ton]
PROYECCIÓN PRODUCCIÓN 1.280.000 1.260.000 1.240.000 1.220.000 1.200.000 1.180.000 1.160.000 1.140.000 1.120.000 1.100.000 2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
Año Fuente: Elaboración propia.
A modo de conclusión de este punto, al analizar los datos de proyección de consumo nacional de metanol, bajo las estimaciones entregadas la demanda aumenta aproximadamente un 200% desde el año 2010 al 2017, esto se explicaría a raíz del aumento de los usos del alcohol metílico en los ámbitos anteriormente mencionados. En cuanto a la figura 12, esta se condice con la tendencia que viene desde el año 2007 a causa de la crisis del gas en Magallanes, situación que se volverá realidad si es que las exploraciones no dan buenos resultados, por parte de las empresas involucradas.
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Metanol a partir de gas natural (GN) 7. Análisis FODA y Fuerzas de Porter del proyecto. 7.1 Análisis FODA Fortalezas
Los químicos intermedios derivados del metanol no poseen sustitutos directos, ya que no son rentables económicamente.
Posee una proyección de crecimiento de la demanda estable en los próximos años.
Históricamente, la demanda de metanol ha sido relativamente indiferente a los cambios de precios.
Oportunidades
Usos relacionados con la energía que se han desarrollado recientemente y han experimentado un crecimiento sustancial.
Se le está dando un nuevo uso para producir olefinas, siendo una competencia seria para aquellas producidas por nafta.
Debilidades
En general, las plantas de metanol poseen gran parte de su capacidad ociosa, debido a la variación de suministro de gas natural, como materia prima.
Las plantas generalmente, son construidos en locaciones remotas por la cercanía con la materia prima, pero los costos de distribución a veces compensan de una manera más alta.
Amenazas
Se están haciendo diversos estudios y propuestas legislativas en varios países con respecto a la clasificación de carcinogenicidad y la reducción de los niveles de exposición permitidos para el metanol.
La construcción de una planta requiere un monto capital significativo por un largo período y se buscan locaciones con cercanía al gas natural o carbón.
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Metanol a partir de gas natural (GN) 7.2 Cinco Fuerzas de Porter
Amenaza de nuevos entrantes: Las altas barreras económicas, que significan la inversión de capital por un largo periodo de tiempo, hacen que ingresar a la producción de metanol para nuevos actores sea bastante complicado.
Amenaza de productos sustitutos: Los químicos intermedios derivados del metanol, actualmente no poseen sustitutos rentables económicamente, por lo cual el ingreso de nuevos productos a gran escala por el momento es inesperado.
Poder de negociación de los clientes: La transcendencia del alcohol metílico en las industrias, la escaza participación de productos sustitutos y las nuevas innovaciones en el ámbito energético, hacen que los clientes no poseen gran poder negociación para reemplazarlo.
Rivalidad entre los competidores: Si se analiza la figura 3, que hace mención a las cuotas de mercado, el mayor dominante es Methanex, posteriormente la competencia se hace algo más pareja al igual que la demanda que satisface cada uno, por lo cual se puede afirmar la existencia de una revalidad pareja.
Poder de negociación de los proveedores: La industria del metanol es dependiente principalmente del gas natural, seguido en una menor cuota por el carbón. Al ser muy pocos los lugares que pueden proveer estos elementos a nivel industrial, hace que aquellos que los posean tengan un gran poder de negociación y son quienes manejan las fluctuaciones de los precios de este elemento. Situación que puede incentivar o desincentivar el ingreso a esta industria.
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Metanol a partir de gas natural (GN) Referencias
Administración de Servicios Generales (1998), Especificaciones Federales del Metanol.
Aduana de Chile, www.aduana.cl
Banco Central de Chile (2014), Indicadores de Comercio Exterior.
Memoria Anual Methanex Chile (2013).
Mesa Técnica Mehanex Chile (2011).
Obtención de Metanol- Propiedades y Usos (2013), Lic. Roberto Rodríguez y Lic. Milena Uribe Echavarría, Universidad Tecnológica Nacional.
Perspectiva de la producción de metanol en Magallanes (2013).
Reporte Anual Methanex (2014).
Simulación del proceso de obtención del Metanol (2010), Ing. Giannina Ibarra Vásquez, Universidad Nacional de Ingeniería.
Zahler y Co. (2008), Informe del Estudio: “Desarrollo Económico y Social de la XII Región: Aporte de Methanex y Motores de Crecimiento al 2018”.
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