MANUAL DE ESTIMACION ESTIM ACION DE COSTOS C OSTOS CLASE V (TIPO ( TIPO CURVAS) CURVAS) VOLUMEN 3 FACILIDADES SUPERFICIALES DE PRODUCCION
PDVSA N°
MEC–400–07–01
TITULO
PLANTAS DE ENDULZAMIENTO CON AMINAS. PROCESO MDEA
1
MAR.96
REVISION GENERAL
11
0
ENE.94
APROBADA
11
G.P.
REV.
FECHA
PAG.
REV.
APROB. Werner Voth
1994
DESCRIPCION FECHA ENE.94
E.J.
A.N.
APROB. APROB.
APROB. F. Rodríguez/H. de Trujillo FECHA ENE.94
ESPECIALISTAS
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PLANTAS DE ENDULZAMIENTO CON AMINAS PROCESO MDEA
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Indice 1 DESCRIPCION DEL PROCESO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
2 INVERSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
3 LISTA DE EQUIPOS MAYORES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
4 ESTRUCTURA DE COSTOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
5 ACTUALIZACION DE CURVA Y FORMULA ESCALATORIA . . . . .
5
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DESCRIPCION DEL PROCESO Proceso METILDIETANOLAMINA (MDEA)
El proceso básicamente consiste en poner en contacto una solución de MDEA al 50% en peso con una corriente de gas en una torre absorbedora, la cual puede ser de platos o empacada. El diagrama de flujo de procesos se presenta en la Fig. 1. El gas entra por el fondo de la torre, la soluci ón de MDEA entra por el tope. A medida que el gas fluye hacia arriba va siendo despojado del H2S hasta que al salir del absorbedor el contenido de H2S cumple con el nivel requerido. Es conveniente resaltar que la solución de MDEA también remueve parcialmente el CO2 presente en el gas. La solución de MDEA sale por el fondo de la torre absorbedora y posteriormente se le reduce la presión para ser introducida a un tanque flash, en el cual se separan los gases hidrocarburos que fueron absorbidos en la torre absorbedora. Posteriormente la solución de amina pasa a través de filtros de cartucho y carbón activados en los cuales se remueven compuestos indeseables provenientes de la corrosión interna de los equipos y líneas y/o de la degradación del MDEA. Los filtros deben ser diseñados para remover partículas de tamaños comprendidos entre 5 y 10 micrones. Al salir de los filtros la soluci ón de amina rica intercambia calor con la solución de amina pobre proveniente del sistema de regeneración. L:a solución de amina rica precalentada es introducida a la torre regeneradora en la cual se separarán los gases ácidos (H2S y CO2) de la solución; los gases salen por el tope de la torre regeneradora y posteriormente se enfrían al circular a través de un enfriador por aire, luego pasan a un tambor de reflujo en donde se separan el CO 2 y el H2S del líquido (MDEA – AGUA), esta última corriente se envía como reflujo a la torre regeneradora. Una vez regenerada la solución de amina (amina pobre) esta pasa a través del intercambiador amina rica/amina pobre, se bombea hasta una presión similar a la presión del gas de entrada al absorbedor, se enfría al circular a trav és de un enfriador tipo FIN – FAN (ventilador) y se cierra el ciclo al introducirse nuevamente al absorbedor por el tope. Las características del gas de alimentación a las Plantas MDEA se indican a continuación:
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COMPONENTE
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% MOLAR
N2
1,59
C02
4,28
C1
65,36
C2
16,05
C3
9,61
iC4
0,82
NC4
1,44
iC5
0,29
NC5
0,29
C6+
0,27
H2S
600, 5000 y 10000 PPMV
Presión: 900 LPPCM Temperatura: 120 °F Saturado con agua La especificacion del gas tratado referida al contenido de H2S en el gas de salida es ≤ 10 ppmv.
2
INVERSION El costo total instalado (CTI) de las plantas de MDEA instaladas en tierra viene dada por la siguiente ecuación: Rango de Aplicación: 10 – 30 MMPCND CTI
126, 97 * (capacidad ) 0,40
El costo total instalado (CTI) de las plantas de MDEA instaladas en lago viene dada por la siguiente ecuación: Rango de Aplicación: 10 – 30 MMPCND CTI
256, 76 * (capacidad ) 0,29
Donde: CTI: Capacidad: Fecha base: Paridad cambiaria: Construida en el país.
Costo total Instalado (MMBs.) Capacidad de la Planta (MMPCND) Marzo 1995 84,68 Bs/US$
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ALCANCE
El alcance de los costos de capital incluye: Suministro y fabricación de equipos Suministro de material a granel Transporte y nacionalización de equipos y materiales Transporte local de equipos y materiales Construcción de planta Servicios de ingeniería, gerencia y procura Servicios de gerencia de construcción Repuestos Facilidades temporales – Prueba y arranque de la planta En la estimación de los costos de inversión se considera únicamente los costos asociados al límite de batería interno (área de proceso). Los costos de capital de trabajo tales como carga inicial para el arranque. No se consider ó el valor del terreno, ni el costo de las facilidades anexas tales como subestación eléctrica, sistema de calentamiento de amina (vapor o aceite caliente), carretera de acceso, sala de control central y almacenamiento de MDEA. Los sistemas de aire comprimido, venteo, agua potable y protección contra incendio tampoco están incluidos en la estimación de costos. – – – – – – – – –
3
LISTA DE EQUIPOS MAYORES Capacidad: 10 – 30 MMPCND Recipientes – – – – – –
Separador de Entrada Absorbedor Tanque Flash Filtros Columna Regeneradora Tambor de Reflujo
1 1 1 2 1 1
Intercambiadores – – – –
Amina/Amina Enfriador de Amina Condensador de Tope Rehervidor Torre de Regeneración
1 1 1 1
Bombas – Bombas de Recirculación – Bombas de Reflujo
2 2
Equipos Varios – Sistema medición y alarma para H2S
Total
1 16
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ESTRUCTURA DE COSTOS La estructura de costos utilizada para estimar el costo total de las Plantas de endulzamiento de gas, proceso MDEA, está dada por el peso porcentual de cada uno de los renglones en relación al costo total. En las Tablas 1 y 2 se presenta la estructura de costos para ubicaci ón seleccionada (tierra y lago).
5
ACTUALIZACION DE CURVA Y FORMULA ESCALATORIA Los costos en la actualidad son parámetros dinámicos que varían en el tiempo. Con el objetivo de mantener la curva actualizada se propone la siguiente fórmula escalatoria. Fórmula escalatoria: Ubicación de la Planta: Tierra Pn
P o 0, 20 (EQNnEQN o)
(0, 36 (EQInEQIo)
0,11 (MATI nMATI o))
0,09 (MATN nMATN o)
0,24 (CONnCONo) (Bs$ n) (Bs$o)
Ubicación de la Planta: Lago Pn
P o 0, 13 (EQNnEQN o)
(0, 22 (EQInEQIo)
0,06 (MATI nMATI o))
0,05 (MATN nMATN o)
0,54 (CONnCONo) (Bs$ n) (Bs$o)
Donde: P = EQN =
EQI = MATN =
MATI = CON =
Bs/$ =
Costo de la Planta Indice para equipos nacionales. (Renglón “Maquinarias y equipos para la industria excepto maquinarias para trabajar los metales y la madera”. Cuadro IV.4. Boletín de indicadores semanales del BCV). Indice para equipos importados. (Inflation Index, Indices de costos Nelson – Farrar. Oil & Gas Journal). Indice para materiales nacionales. (Indice general de precios a nivel de productor para insumos de la construcción. Cuadro IV.2. Boletín de indicadores semanales. BCV). Indice para materiales importados. (Promedio de equipos misceláneos. Indices de costos Nelson – Farrar. Oil & Gas Journal). Indice para Construcción. (Indice general de precios a nivel de consumidor para el área metropolitana de Caracas clasificada por grupo. Cuadro IV.7. Boletín de indicadores semanales. BCV). Paridad cambiaria. (Tasa de cambio de referencia. Cuadro VI.1. Boletín de indicadores semanales. BCV).
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n = Fecha en la cual se desea obtener el costo de la planta. o = Fecha base (Marzo 1993). En este manual se considera como fecha Base Marzo de 1993 y los siguientes indicadores: MATN = 832,3 EQN = 765,8 CON = 1158,4 Bs/$ = 84,68 MATI = 836,3 EQI = 1297,4 En el caso de que se desee obtener el costo a valor presente, se recomienda utilizar los indicadores emitidos por el Banco Central de Venezuela (Boletín de indicadores semanales) e índice de Nelson (Oil & Gas Journal). Para llevar el costo a valor futuro se recomienda utilizar los índices de inflación anuales de materiales, equipos, labor y tasa de cambio emitidos por PDVSA.
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TABLA 1. ESTRUCTURAS DE COSTOS PLANTA INSTALADA EN TIERRA % Componente Importado
% Componente Nacional
% Componente Total
Recipientes
5,64
5,57
11,21
Intercambiadores de Calor/Reherv.
1,91
6,46
8,37
13,83
0,14
13,97
21,38
12,37
33,55
6,33
5,18
11,51
Preparación de sitio
1,25
1,25
Erección equipos mayores
4,40
4,40
Prefab. e inst. tuberías
3,14
3,14
Obras civiles
2,98
2,98
Instrumentación
0,81
0,81
Electricidad
1,15
1,15
Acabados
0,45
0,45
14,18
14,18
1,68
1,68
Descripción Equipos principales
Bombas Sub – Total equipos Sub – Total Materiales Construcción
Sub – Total construcción Costos indirectos
Facilidades temporales Ing. proc. y construcción
1,73
24,81
26,51
Repuestos
0,43
0,24
0,67
Nacionalización y Transporte
8,53
8,53
Seguros
3,34
3,34
2,16
38.60
40,76
29,87
70,13
100.00
Sub – Total costos indirectos TOTAL
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TABLA 2. ESTRUCTURAS DE COSTOS PLANTA INSTALADA EN LAGO % Componente Importado
% Componente Nacional
% Costo Total
Recipientes
4,07
4,02
8,09
Intercambiadores de Calor/Reherv.
1,39
4,70
6,09
Bombas
9,99
0,10
10,09
15,45
8,82
24,27
4,60
3,75
8,35
3,38
3,38
11,84
11,84
Prefab. e inst. tuberías
8,45
8,45
Obras civiles
8,01
8,01
Instrumentación
2,18
2,18
Electricidad
3,09
3,09
Acabados
1,20
1,20
38,15
38,15
1,21
1,21
Descripción Equipos principales
Sub – Total equipos Sub – Total Materiales Construcción
Preparación de sitio Erección equipos mayores
Sub – Total construcción Costos indirectos
Facilidades temporales Ing. proc. y construcción
1,23
17,70
18,93
Repuestos
0,31
0,18
0,49
Nacionalización y Transporte
6,16
6,16
Seguros
2,44
2,44
1,54
27,69
29,23
21,59
78,41
100,00
Sub – Total costos indirectos TOTAL
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Fig 1. PLANTA DE ENDULZAMIENTO DE GAS PROCESO MDEA CAPACIDAD DE 10 – 30 MMPCND
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Fig 2. PLANTAS DE ENDULZAMIENTO DE GAS PROCESO MDEA UBICACION: TIERRA
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Fig 3. PLANTAS DE ENDULZAMIENTO DE GAS PROCESO MDEA UBICACION: LAGO