Planta de Etilenglicol

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL INDICE Página 1. INTRODUCCION …………………………………………………………………...

3

2. RESUMEN EJECUTIVO ……………………………………………………………

3

2.1. Objetivo General ………………………………………………………………… 4 2.2. Objetivos Específicos ……………………………………………………………

4

2.3. Alcance …………………………………………………………………………… 4 3. ESTUDIO DE MERCADO ………………………………………………………….. 5 3.1. Selección del mercado optimo …………………………………………………... 5 3.1.1. Departamentos a analizar ……………………………………………… 5 3.1.2. Variantes ……………………………………………………………….. 5 3.2. Análisis macroeconómico de la economía cruceña ……………………………

7

3.3. Situación economía ………………………………………………………………

7

3.4. Situación demográfica …………………………………………………………… 8 3.5. Análisis del sector manufacturero ………………………………………………

9

3.6. Estrategia Comercial ……………………………………………………………

10

3.6.1. Producto ………………………………………………………………… 10 3.6.1.1. Posibilidades de desarrollo de la obtención de etilenglicol … 11 3.6.1.2. Aplicaciones del etilenglicol …………………………………

12

3.6.1.3. Envase y etiqueta ……………………………………………

13 1

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL 3.6.1.4. Precio …………………………………………………………

14

3.6.1.5. Promoción ……………………………………………………

14

3.6.1.6. Plaza …………………………………………………………..

15

3.6.1.7. Finanzas ………………………………………………………

15

3.7. Análisis de la Demanda …………………………………………………………

16

3.8. Proveedores ………………………………………………………………………

17

4. DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO ………………………………………..

18

5. IMPACTO AMBIENTAL ……………………………………………………………

20

6. ANEXOS ……………………………………………………………………………… 21 a. BALANCE DE MASA EN LAS ETAPAS DEL PROCESO ………………

22

b. BALANCE DE ENERGÍA EN LAS ETAPAS DEL PROCESO …………

29

c. EVALUACION FINANCIERA …………………………………………….

34

7. BIBLIOGRAFIA …………………………………………………………………….

60

2

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL 1. INTRODUCCIÓN Actualmente, el mercado internacional de la industria petroquímica es altamente competitivo. Ello debido a la apertura de los mercados, a la fusión de las grandes empresas internacionales, a la evolución tecnológica y a la tendencia a la alza de los precios del petróleo. Esto ha ocasionado una constante evolución de los mercados mundiales, en cuanto a los productos y derivados. El presente trabajo consta de un estudio de mercado, en base a datos proporcionados por el Instituto Nacional de Estadística de Bolivia; además se posee los balances de masa y energía en base a la producción determinada por el estudio de mercado, ya mencionado, y también se cuenta con el diagrama de flujo base del proceso. 2. RESUMEN EJECUTIVO En el presente trabajo se propone la elaboración de etilenglicol teniendo en cuenta la identificación, formulación y evaluación del proyecto para la optimización del mercado a través de un planteamiento de

análisis de nuevos mercados, indicadores para la determinación de un mercado optimo, e

información sobre los nichos de mercado, habiendo realizado modelos de proyección del mercado y los diferentes métodos de distribución de los productos. En la primera parte del trabajo, se hace una evaluación y descripción para la selección del mercado ya que es uno de los objetivos y en base a eso esbozar el proyecto que satisfaga los mismos. Con diferentes métodos de identificación, evaluación y selección del mercado y de métodos de distribución para maximizar el beneficio percibido por la empresa.

3

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL Posteriormente se analizara los resultados, del mercado óptimo con estos se planteara la implementación de la fábrica, con estrategias comerciales y el proceso productivo que debe tener. Los resultados de este proyecto se muestran que este proyecto es viable, mediante indicadores y técnicas financieras permitirá mostrar un claro panorama y la toma respectiva de decisiones acordes con los resultados, los indicadores VAN y TIR, con el fin de una mejora integral en el desarrollo de la empresa. 2.1. Objetivo General Determinar la viabilidad en el ámbito económico a partir de la creación de valor y en la introducción a nichos de mercados para la elaboración de un nuevo producto, etilenglicol. 2.2. Objetivo Especifico -

Analizar e identificar el entorno nacional. Analizar e identificar segmentos de mercado para el producto. Identificar, formular y evaluar la optimización del mercado.

2.3. Justificación Por lo anteriormente mencionado la empresa pretende buscar mercados para la elaboración de etilenglicol. Para alcanzar los objetivos propuestos, se determinó que la empresa necesita de la optimización de mercados. 2.4. Alcance Con el proyecto propuesto se alcanzara abrir nuevos mercados en el sector nacional para la empresa, con todas las herramientas necesarias para que así este proyecto alcance el objetivo de determinar la viabilidad en el ámbito económico a partir de la creación de valor, en la introducción a nichos de mercados. 3. ESTUDIO DE MERCADO 3.1. Selección del mercado optimo 4

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL 3.1.1. Departamentos a analizar -

Santa Cruz Cochabamba La Paz

Estos tres departamentos que se eligieron para la implementación de la fábrica, se tomó en cuento la población, existencia de demandas explícitas, también mercados que se están ya explotando. El tipo de metodologías utilizado es el de enfoque de alternativa con la estructura sistemática, en la que consiste en una serie de etapas para la selección del mercado. 3.1.2. Variantes Riesgo país

18%

Seguridad jurídica

12%

Sensibilidad al cambio

16%

Actividades Motoras

10%

Ingreso per cápita

10%

Precio

9%

Competitividad

25%

Santa Cruz INDICADOR

PESO

CALIFICACIÓ

PONDERACIÓ

Riesgo País

18%

9 N

1.62 N

Seguridad Jurídica

21%

9

1.89


14%

7

0.98

Ingreso per Cápita

10%

7

0.7 5

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL Precio

11%

8

0.88

Competitividad

26%

5

1.3

NOTA PONDERADA SANTA CRUZ = 7.37/10 = 73.7% Cochabamba INDICADOR

PESO

CALIFICACIÓN

PONDERACIÓN

Riesgo País

12%

10

1.2

Seguridad Jurídica

25%

10

2.5


15%

6

0.9

Ingreso per Cápita

5%

9

0.45

Precio

13%

8

1.04

Competitividad

30%

8

2.4

NOTA PONDERADA COCHABAMBA = 8.49/10= 84.9% La Paz INDICADOR

PESO

CALIFICACIÓ

PONDERACIÓ

Riesgo País

14%

6 N

0.84 N

Seguridad Jurídica

22%

8

1.76

Sensibilidad

15%

8

1.2

Ingreso cambio per Cápita

15%

6

0.9

Precio

13%

7

0.91

Competitividad

21%

8

1.89

al

NOTA PONDERADA LA PAZ = 7.51/10= 75,1% Posteriormente se analizó los resultados, en la cual el mercado de menor riesgo es el mercado Santa Cruz. 3.2. Análisis macroeconómico de la economía cruceña Para orientar adecuadamente los esfuerzos de la producción boliviana de anticongelantes y reducir la incertidumbre en la estabilidad de los mercados de destino, se ha considerado que el mercado de Santa Cruz es el más interesante y ventajoso, teniendo en cuenta el análisis comparativo con las escasas expectativas que ofrece Cochabamba y La Paz. La experiencia desarrollada en el mercado Santa Cruz 6

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL ha obligado a efectuar un análisis minucioso de la solidez y estabilidad que ofrece la economía Boliviana, por lo menos a través de los indicadores macroeconómicos y sociales que se han divulgado últimamente. Las evidencias empíricas que analizaremos, pretenden asegurar que el esfuerzo que se hace para el presente estudio, obtengan los resultados esperados. 3.3. Situación económica Para comprender la solvencia de la economía Boliviana se debe efectuar un breve recuento de los cambios que le ha tocado transitar a partir de su inserción al modelo neoliberal. La economía Boliviana está focalizada principalmente en la extracción y exportación de materias primas. El PIB per cápita está entre los más bajos de América Latina siendo considerado como un país de ingreso mediano bajo dado que el salario mínimo nacional es de 91,5 dólares por mes. La moneda oficial del país es el boliviano su sigla y código internacional es (BOB). Las actividades económicas más importantes son la minería (Mina San Cristóbal) y extracción de gas natural (YPFB Corporación), ambas pertenecientes al sector primario. Dentro el sector secundario, se destacan por ventas las industrias de cerveza (CBN), lácteos (Pil Andina), oleaginosas (Gravetal), la industria automotriz (INMETAL) cemento (SOBOCE) y textiles (Ametex). En el sector terciario se destacan las empresas de telecomunicaciones (Entel,Tigo, y Nuevatel) así también la actividad bancaria con bancos como el Banco Nacional de Bolivia, Banco Mercantil Santa Cruz, Banco Bisa o el Banco de Crédito del Perú.

En los últimos años, el crecimiento promedio del PIB fue de 4,7%, alcanzando superávit fiscales (por primera vez desde 1940) y en cuenta corriente debido sobre todo a las políticas de nacionalización de recursos naturales (hidrocarburos y minería) y otros sectores como telecomunicaciones y energía, que permitió un importante aumento en las recaudaciones estatales y por consiguiente una fuerte inversión pública (en 2010 cuatro veces mayor que en los años previos al 2006). También se consiguió un ligero aumento de la inversión privada. 3.4. Situación Demográfica 7

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL Según el Instituto Nacional de Estadística de Bolivia, los habitantes empadronados en los últimos cálculos eran de 8.274.325 a 9.627.269 habitantes, estimaciones que abarcan desde el año 2001 al 2006. En algunas estimaciones del INE, se calcula que desde los años 2007, 2008 y 2009 ya se puede hablar de una población de unos 10.027.643 habitantes. La tasa de crecimiento de la población estimada en el 2010, es del 1,69%; la de natalidad de 26,41 por cada mil habitantes; y la tasa de mortandad del 8,05%, también por cada mil habitantes. La mortalidad infantil estimada es del 57,52 por cada mil nacidos vivos, y la expectativa de vida es de 62 y 67 años para los hombres y las mujeres respectivamente.

Fuente: Proyección INE 2010 De éstos, 9.165.882 viven en áreas urbanas y 2.108.443, en áreas rurales. Respecto a 1992, la población de Bolivia aumentó en 1.471.036 habitantes en el área urbana y en 382.497 personas en el área rural.

8

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL

(*) = Todos los datos de población son proyecciones del INE para 2006 [2]. La densidad departamental está calculada con la proyección de la población de 2006. Otras ciudades importantes son (por departamento): La Paz: El Alto 827.000, Viacha 75.021, Cochabamba: Quillacollo 90.000Sacaba 127.000, Tarija: Yacuiba 90.000, Santa Cruz: Montero90.000, Camiri 60.000, Warnes 47.000, Beni: Riberalta 78.000, Guayaramerín 44.663, Santa Cruz: Puna 40.945 (cálculos 2010) . 3.5. Análisis del sector manufacturero El sector manufacturero en Bolivia sigue creciendo a un ritmo del 15% anual. La Paz, 18 de ago. A pesar que el 70% de las exportaciones del país son de materias primas, hidrocarburos y minerales, el sector manufacturero está empezando a mostrar un desarrollo que hace confiar a los empresarios que con más incentivo puede seguir creciendo, así lo señaló a Fides el gerente técnico del Instituto Boliviano de Comercio Exterior, LimbertMenacho. “El sector manufacturero a pesar que en la composición apenas llega a un 30%, 40% aún ha seguido creciendo a ritmo de 15% anual las exportaciones”, señaló Menacho. Bolivia creció en las exportaciones de productos con valor agregado en las oleaginosas, productos alimenticios como el aceite, azúcar, también el país subió ventas en cuero, muebles de madera y en menor grado textiles. 9

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL En el último caso, Menacho saludó la decisión del Gobierno de extender la concesión que están dando Brasil y Argentina para exportar textiles por un valor de 30 millones de dólares en conjunto. Menacho espera que las condiciones que se den en adelante para los exportadores en una “coyuntura internacional donde la crisis está cediendo y hay mercados que están demando productos” estos sean favorecidos y las políticas internas también estén en ese sentido. 3.6. Estrategia Comercial 3.6.1. Producto El etilenglicol, generalmente designado simplemente

glicol- es el producto derivado del óxido de

etileno más importante. En la tabla 2.1. se resume el uso de oxido de etileno en la producción de etilenglicol de los países industriales más importantes en %. Tabla 2.1. Empleo del oxido de etileno en la producción de etilenglicol (%) EE.UU. 1976 50

1977

Japón 1978

1977

Europa occ. 1976

1977

Alemania 1978

1976

1977

59 59 71 48 45 49 34 33 Publicado por el Centro de Información Tecnológica, Chile - 1994

3.6.1.1.

1978 36

Posibilidades de desarrollo de la obtención de etilenglicol

10

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL Los perfeccionamientos futuros para la obtención de etilenglicol tendrán que ocuparse de mejorar la oxidación del etileno y la hidratación del óxido de etileno. En primer lugar, están los trabajos de aumento de la selectividad en ambas etapas de reacción y la disminución del gasto de energía necesario para el aislamiento del glicol de las disoluciones acuosas diluidas. En el futuro, además, deben ganar importancia los procesos de hidratación oxidante directa del etileno eludiendo la formación del óxido de etileno. De todas formas los procesos de transformación del etileno en mono y diacetato de glicol (por ejemplo, Halcon, Tejin, Kuraray, Celanese, DuPont, ICI), a pesar de su muy alta selectividad de hasta 98%, conlleva la desventaja de las dos etapas, por la saponificación del acetato y la recuperación del acético: Halcon como primera empresa, junto con la AtlanticRichfield (oxirano), según este principio, ha puesto en marcha en 1978 una planta de etilenglicol, tras superar las dificultades iniciales, con una capacidad prevista de 360 000 toneladas al año. La transformación de etileno para dar una mezcla de monoacetato de glicol, así como principalmente de diacetato, se realiza en acético a unos 170ºC y 28 bars, en presencia de un catalizador homogéneo que contiene teluro y bromuro. En una transformación de etileno del 60%, se alcanza una selectividad del 96% en acetato de glicol. La hidrólisis del acetato con H2O, en presencia de un cambiador ácido de iones a 90ºC, alcanza un rendimiento del 95%. Si en el futuro también los procesos de oxidación en una sola etapa con catalizadores, como, por ejemplo, TiO2/HCI (Teijin), CuBr2/CuBr/HBr (Teijin), combinación I2/Cu (Halcon) o Pd(NO3)2 (Kuraray), llegan a procesos industriales, se alcanzará posiblemente el óptimo camino para la obtención de glicol a partir de etileno.

El que el etileno continúe siendo un producto de partida adecuado, si sigue encareciéndose la nafta, que es su materia prima, podría depender de un interesante desarrollo de la UCC. Como producto de partida la UCC usa el gas de síntesis, que seguramente medio o largo plazo representará el producto básico más barato obtenido por gasificación del carbón. En una reacción a elevada presión de 1400-3400 bars y a 125-350ºC, el gas de síntesis, en presencia de rodiocarbonilos complejos, se transforma 11

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL directamente en glicol, 1,2-propandiol y glicerina con una selectividad del conjunto del 64%. Como productos secundarios se forman metanol, formiato de metilo y agua. 3.6.1.2. El etilenglicol

Aplicaciones del etilenglicol

tiene dos campos de aplicación principales: como anticongelante del circuito de

refrigeración de los motores y como diol para la obtención de poliésteres. El producto más importante, el tereftalato de polietileno (PET), se emplea principalmente para la fabricación de fibras, aunque también para láminas y resinas. La aplicación del etilenglicol en estos dos campos depende del país y es muy distinta.

En los EE.UU., desde hace tiempo, más del 50% es para el sector de los

anticongelantes (véase la tabla del margen). A causa de la tendencia hacia los motores pequeños y a la mayor duración de los intervalos entre cambio de anticongelante, disminuye la proporción hacia estos productos y se espera que en 1980 se igualarán los consumos de etilenglicol para anticongelantes y para poliésteres. En Europa occidental, en 1977, el reparto del consumo de etilenglicol era de sólo el 36% para anticongelantes y el 47% para poliésteres; en el Japón, por el contrario, sólo es el 12% para anticongelantes y, en cambio, el 71% para poliésteres. Los polietilenglicoles (etilenglicoles superiores) se usan solos o esterificados, dependiendo de su peso molecular, como líquidos para frenos, plastificantes o lubrificantes. Además, se usan para la obtención de poliuretanos y de resinas poliéster. A continuación se presenta una breve descripción del envase y la etiqueta del producto. 3.6.1.3.

Envase y Etiqueta

El envase constituye un elemento diferenciador del producto, y por su importancia en la decisión de compra del consumidor debe mejorarse la apariencia del producto antes de su uso. Por lo tanto, se ha visto conveniente que la empresa debe uniformar el uso de botellas de plástico blanco con tapas rojas para mejorar la presentación del producto a la vista del consumidor final. Este envase, que podrá 12

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL contener los datos propios de la empresa, deberá informar de los elementos que hacen al producto: su uso, origen, materias primas y nombre del consorcio. Al igual que el envase, la marca juega un papel importante en el momento de la compra. Lograr que el consumidor conozca y recuerde la marca, y que pueda identificar claramente el producto, son elementos determinantes para relacionar calidad, comodidad, precio, etc. con un nombre. Envase:

Etiqueta:

3.6.1.4. Precio Para el cálculo del precio, los productos deben considerar, además, los costos de la logística, que en este caso serían los gastos de tramitación, el transporte, los costos de manipuleo, carga y descarga deben también ser considerados, y por último los precios CIF. 13

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL 3.6.1.5. Promoción El esfuerzo por informar al mercado sobre los productos ofertados estará representado por las acciones de publicidad y promoción que se desarrollen en el área de influencia, tomando en cuenta que las motivaciones a crear estarán dirigidas a segmentos medios y altos bajos. Los esfuerzos de publicidad esta canalizados por medios radiales y televisivos con amplia audiencia en la zona, principalmente mayoristas. La otra forma de promoción estará desarrollada por vendedores comisionistas, a través de las ventas por catálogo. Este instrumento de alta potencia en la fuerza de ventas debe probarse con insistencia, pues ha dará muy buenos resultados en la venta mayorista. Visitas a las empresas mayoristas, haciendo conocer la existencia de la empresa y sus productos, apoyados de un catálogo actualizado de fotos y precios son de mucha utilidad en la introducción. Finalmente, deberá impulsarse la imagen corporativa de la empresa como medio para cambiar el perfil negativo que pudiera tener el producto boliviano en esta parte del continente. Tal actividad se efectuará con apoyo difundiendo ferias y Ruedas de Negocios.

3.6.1.6. Plaza La mercadería de anticongelante se la llevara a los puntos de destino en un vehículo de la empresa. La mercadería será entregada a los clientes en su respectivo paquete. El punto de comercialización para esta empresa será a pedido de los clientes a cargo del gerente de ventas. 3.6.1.7. Finanzas o

VAN

14

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL El cálculo del Valor Actual Neto es una de las técnicas elaboradas de presupuestación de capital más comúnmente utilizadas. El criterio de toma de decisión cuando se emplea este método es el siguiente: - Si el VAN es mayor o igual a cero, la empresa tendrá un rendimiento o costo de capital requerido o igual a este. - Si el VAN es igual a cero, el proyecto retorna suficiente flujo de efectivo. - Si el VAN es menos a cero, el proyecto se rechaza. En el caso de la empresa se obtuvo un VAN de Bs. 2280.5. Ross. 2005 Finanzas Corporativas. México D.F. McGraw-Hill. -Cap. 6- Pág. 146 o

TIR La Tasa Interna de Retorno, es la técnica mas empleada para evaluar alternativas de inversión, se define como la tasa de descuento que igual el valor presente de los flujos de efectivo, con la inversión inicial asociada a un proyecto, es decir que la TIR es una tasa de descuento que iguala a cero el VAN de una oportunidad de inversión. El criterio de toma de decisión cuando se emplea la TIR es el siguiente: Cuando la TIR es mayor al costo de capital, se acepta el proyecto de lo contrario se rechaza. Ross. 2005 Finanzas Corporativas. México D.F. McGraw-Hill. -Cap. 6- Pág. 159 La Tasa interna de retorno de este proyecto es de 18.14% El estado de resultados proyectado, el flujo del IVA y el flujo de caja de la cual se obtuvieron los indicadores de Rentabilidad, se encuentra en el anexo 2. 3.7. Análisis de la Demanda La demanda de Anticongelantes a base de etilenglicol está conformada por varias empresas locales que se dedican a la compra y venta de Anticongelantes. La estructura ponderada de automotores en Bolivia es la siguiente:

15


Estructura Poderada Cochabamba; 19%La Paz; 20% Santa Cruz; 21% Pando; 5%

Oruro; 14% Potosi; 11%

Beni; 6% Tarija; 4%

Fuente: INE (Elaboración propia) La demanda en este sector manufacturero es muy reconocido por las empresas ya que son ellas las que impulsan a la atracción de otras, es por esta razón que la planta de producción de etilenglicol producirá 20000 litros al mes, que serán comercializadas por todo el departamento de Santa Cruz de acuerdo al estudio de mercado que se realizó.

3.8. Proveedores Los proveedores para esta planta son los siguientes: -

Petrodrill, importa producto de la India. - Brenntag Bolivia - MI Swaco - Bolland

Todas estas empresas son reconocidas a nivel nacional por la calidad de productos que proveen. 16

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL 4. DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO El diagrama de flujo, presente a continuación, fue realizado en base a la bibliografía (Elementos de ingeniería de las reacciones químicas, H. Scott Fogler).

17


18

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL BALANCE DE MASA

Componentes Agua Óxido de Etileno Etilenglicol TOTAL

1 (mol/h)

2 (mol/h)

3 (mol/h)

4 (mol/h)

5 (mol/h)

6 (mol/h)

-

5093.3

29.96

12.66

5330.23

6.12

936.78

-

3.12

-

3.12

-

-

-

749.4

620.15

108.84

-

45.84

5093.3

782.48

632.81

5442.19

6.12

7

8

BALANCE DE ENERGÍA

Corrientes de Proceso Óxido de etileno del almacenamiento Componentes

1

Agua del almacenamiento

2 T (°C)

25

25

Cp (Kcal/KgºC)

1

ρ(Kg/L)

1

ΔH (KJ/h)

Salida del reactor

3

Producto de Colas

4

50

Producto de Cabeza

Agua de alimentación al reactor

6

5 110

Calor que entra al rehervidor

Calor que sale del condensador

8

7

30 1

0.9309

1 -6904990.17

19

1364.90

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL 5. IMPACTO AMBIENTAL En los últimos años no solo ha aumentado el peso y el volumen de los desechos sino que, además, se ha producido un cambio significativo en la composición de los mismos. Si hablamos del etilenglicol este tiene su impacto en el crecimiento microbiano, en aquellos microorganismos que absorben agua, asi la absorción de agua por los microorganismos disminuye de manera gradual en funcion al incremento de la concentración de etilenglicol. (figura 5.1)

Figura 5.1. Efecto de la concentración de Etilenglicol sobre la actividad de agua Sabouraud Dextrosa al 4% (◊), Papa Dextrosa Agar (□), Medio Sintético (Alves y col., 2002) (Δ), Quitina coloidal al 1% (X). Como podemos observar la mayor incidencia y cuidado que se debe tener con el etilenglicol son sus emisiones al agua por distintos procesos o descuidos.

6. ANEXOS BALANCE DE MASA EN LAS ETAPAS DEL PROCESO

20

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL Ya que el objetivo de la planta es producir 20000 litros de etilenglicol por mes primero realizaremos el balance en reactor (reactor tanque agitado continuo), para calcular los requerimientos de materia prima y al mismo tiempo diseñar el reactor. De acuerdo a la bibliografía diseñaremos el reactor con un exceso de agua y consideraremos una conversión del 95 % de oxido de etileno, la reacción a llevarse a cabo es la siguiente: C2H4O + H2O → C2H6O2 Que para fines de simplificación asumiremos como: A+B→C La cinética de reacción con respecto al oxido de etileno estará dada por: - rA= 0.311 min-1 CA 20000

l 1 mes 1d í a 1 hora l × × × =0.694 mes 20 d í as 24 horas 60 min min

0.694

l 1000 ml 1.1155 g 1 mol A mol × × × =12.49 min 1l 1ml 62 g min

FC =F A X 0

mol min 0.80

12.49 FA = 0

21

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL F A =15.613 0

mol de Oxido de Etileno min

A partir de la cinética tendremos:

CA=

F A F A (1−X ) = =C A (1−X ) V0 V0 0

0

V=

V=

FA X −r A 0

FA X V0 X = k C A (1− X) k (1−X ) 0

0

Como al mixer entra óxido de etileno puro partiremos de su densidad en estado líquido:

0.899

g 1000 ml 1mol mol × × =20.43 =C A (antes de la mezcla) ml 1l 44 g l 01

Trabajaremos en una relación 2:1 de agua y óxido de etileno, para garantizar un buena conversión, es decir: V B =2V A 0

0

mol F A 15.613 min l VA= = =0.764 de óxido de etileno CA mol min 20.43 l 0

0

01

22

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL V B =1.528 0

l de H 2 O min

Con lo que quedan establecidos los requerimientos de materia prima; con ayuda del anterior análisis diseñaremos las medidas del reactor a utilizar: El flujo volumétrico total de entrada del líquido es:

V 0=V A + V B =2.292 0

0

l min

Esto nos servirá para el diseño del reactor:

V=

V0 X =29.48 l k (1−X )

En base a la bibliografía asumiremos que el radio del reactor es la mitad de su altura, así queda: V =2 π r 3=0.2948 m3

r=0.1674 m=16.74 cm ≅20 cm h=33.48 cm ≅ 40 cm

Ahora nos tocará hacer el balance de masa para la torre de destilación: El flujo de alimentación a la torre será el flujo de salida del reactor, así tenemos: 23


0.694

l 1.1155 Kg g 1 mol mol A× =774.157 × =12.47 min 1l min 62 g min

Para encontrar los moles de agua a la salida del reactor: F A =F A ( 1−X ) 0

F A =3.12

mol min

Para los moles de {oxido de etileno haremos lo propio:

F B=F A

F B=15.613

0

(

CB −X CA 0

0

)

mol −0.8 )=29.96 ( 55.55 20.43 min

Por lo que la alimentación a la torre de destilación será:

F=3.12+ 29.96+12.49=45.57

mol mol =2734.2 min h

Considerando una relación de reflujo de 0.9 (basándonos en la bibliografía) y además observando las propiedades de los tres compuestos en juego tendremos las características que se mencionan para la operación:

24

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL Compuesto

Óxido de Etileno

Agua

Etilenglicol

Punto de ebullición (°C)

10.7

96 - 97

195

-

Asumiremos que el óxido de etileno por su bajo punto de ebullición no afectará en la separación por lo que consideraremos destilación binaria. -

Producto de cabeza (destilado) 2 % de etilenglicol -

Producto de colas 98 % de etilenglicol -

F = 2734.2 mol/h

La composición en la entrada será: mol min x Etilenglicol= =0.27 mol 45.57 min 12.47

x restante =0.73

Realizando el respectivo balance en la torre: 2734.2=D+W

0.27 ×2734.2=0.02 D+0.98 W

Resolviendo: D=2734.2−W

738.234=54.684−0.02W + 0.98W

25

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL 0.96 W =683.55

W =712.03

mol h

D=2022.17

mol h

Teniendo en cuenta que: V =L+ D

→

D L =1− =1−0.9=0.1 V V

y n=0.9 x n−1+ 0.002

Para conocer L: L/V = 0.9

V=L+D

L=2022.17 ×

1 mol =18199.53 1 h −1 0.9

En consecuencia:

L' =18199.53+2734.2=20933.73

mol h

26

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL El caudal molar por debajo de la entrada de la alimentación vendrá dado por: V ' =L' −W

V ' =20933.73−712.03=20221.7

mol h

Con lo que queda: y m=1.035 x m−1−0.035

Asumiendo por definición que la composición del vapor procedente del piso 1 es la misma que la del destilado y la del líquido que vuelve como reflujo a la columna, es decir: y 1=x D =0.98

Los valores en el equilibrio predichos para la presión en Santa Cruz son:

T ºC 189,23 170,51 157,16 147,19 139,4 133,09 127,82 123,34 119,44 116 112,94 110,19 107,68 105,4 103,29

Sistema Agua - Etilenglicol Fracción mol líquido Fracción mol vapor 0 0 0,05 0,4834 0,1 0,6963 0,15 0,8042 0,2 0,8655 0,25 0,9034 0,3 0,9284 0,35 0,9457 0,4 0,9582 0,45 0,9675 0,5 0,9745 0,55 0,98 0,6 0,9844 0,65 0,9879 0,7 0,9907 27

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL 101,35 99,54 97,86 96,28 94,81 93,43

0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1

0,993 0,995 0,9966 0,9979 0,9991 1

A partir de estos datos de equilibrio podemos obtener por interpolación: x 1=0.55

Con este valor vamos a la ecuación obtenida para la parte superior de la alimentación en la columna: y 2=0.9 ×0.55+ 0.002=0.497

Si continuamos con éste método analítico (método de Sorel y Lewis), obtenemos los siguientes valores: x 3=0.053

Como el valor obtenido en el tercer plato está por debajo de la composición de alimentación, la alimentación deberá ser en éste plato. Ahora continuaremos con el cálculo total de platos necesarios: y 3=1.035 ×0.053−0.035=0.020

x 4=0.0021

El resultado obtenido está por debajo de la composición requerida por lo que podemos concluir que nuestra torre de destilación tendrá 3 platos más el caldero. Considerando una distancia de 15 cm. Entre los platos y un diámetro de 25 cm en el pequeño equipo de destilación a utilizarse para la producción requerida.

28

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL BALANCE DE ENERGÍA EN LAS ETAPAS DEL PROCESO Balance bomba 1:

PA P h + g z A +α A V 2A + nW p= B +g z B +α B V 2B + F ρ ρ ρ

n W p=g z B −

n W p=49−

0.25 2

n W p=48.97

W p=

V 2B 2

2

m2 s2

48.97 m2 =65.29 2 0.75 s

P=65.29

m2 Kg ∗0.011 2 s s

29

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL P=0.72 W - Con un valor del NPSH de 0.2 con lo que se garantiza que no habrá cavitacion ya que en teoría se acepta un valor máximo de 1.5 en el caso de estas bombas. Balance bomba 2:

PA P h + g z A +α A V 2A + nW p= B +g z B +α B V 2B + F ρ ρ ρ

n W p=

PB −P A + g z B +V 2B ρ

P=Patm + ρgh

P−Patm =ρ gh

n W p=

98000 0.252 +9.8∗10+ 1000 2

2

m n W p=196.03 2 s

30

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL 196.03 m2 W p= =261.37 2 0.75 s

2

P=261.37

m Kg ∗0.025 2 s s

P=6.53 W - Con un valor del NPSH de 1.48 que aun se encuentra por debajo del limite teorico. Balance en el Reactor: Para el cálculo del calor suministrado al reactor se seguirá con los siguientes criterios: Ley de Hess:

∏ ¿−∆ H reac

∆ H reac =∆ H ¿

Asumiendo que a la temperatura de operación a la cual estamos trabajando no habrá gran variación de los valores estándar:

(

∆ H reac = −460

) [(

KJ KJ KJ − −87.64 + −285.8 mol mol mol

∆ H reac =−86.56

)(

)]

KJ → exotérmico mol

Haciendo un balance básico de calor:

31

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL −Q cedido =Qganado

−[ ∆ H reac × R A ]=mH O × C e ×(T f −T 0) 2

Suponiendo un cambio de temperatura desde 10 ℃ hasta 30 ℃ . La masa que necesitaremos de agua como refrigerante para mantener condiciones isotérmicas dentro del reactor será:

mH O=0.102 2

mol mol =6.12 min h

Balance para el condensador: El condensador será un intercambiador de tubo doble a contracorriente: o Ya que la diferencia entre los puntos de ebullición de de los compuestos a destilar es considerable, haremos la suposición de que el destilado saldrá a 110 °C para garantizar que la mayor parte de agua salga de la columna y no tenga rastros de etilenglicol que es nuestro producto de cola. o Con este fin el flujo de salida de 5442.19 mol/h que se enfriará desde 110 °C hasta 50 °C necesitará un flujo másico de agua como refrigerante que entrará a 5 °C y saldrá a 50 °C. Con un coeficiente global de transferencia de calor de 250 W/m2. o Se dispondrá de un cierto número de horquillas de 50 cm de longitud de 2 por 1 ¼

1

1 4

pulg. IPS. Analizando: q=m× C´e ×∆ T

32

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL (5442.19× 4.18 × (50−110 )) q=−¿

q=1364.90

∆ T ml =

KJ h

( 110−50 )−(50−10) =49.32 ℃ (110−50) ln (50−10)

q=UA ∆ T ml

A=

De tablas para tubo estándar 1 ¼

1

1 4

1364.90 2 =0.111m 250 × 49.32

pulg. IPS, se tiene 0.435 pie2 de superficie externa por pie de

longitud, quedando:

0.111m2 ×

1 pie =1.195 pie2 2 0.0929 m

Lal ongitud requerida es=

1.195 =2.75 pie=0.838 m=83.82 cm 0.435

Con lo que concluimos que solo se necesitará 1 sola horquilla en esta etapa. Balance para el rehervidor:

33

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL Empezaremos haciendo un balance de calor en el rehervidor para encontrar el calor que se debe suministrar en esta etapa. q R =Dh D +W hW +q C −F h F

Las entalpías a utilizar fueron halladas por comparación con la bibliografía.

q R =5442.19

mol cal mol cal cal mol c × −298778 +632.81 × −100858.22 +326531.1 −782.48 × −48042.99 h mol h mol h h m

(

)

q R =−1651911524

(

)

(

cal KJ =−6904990.17 h h

34

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL EVALUACIÓN FINANCIERA Información general Producto final: ETILENGLICOL Materia Prima: OXIDO DE ETILENO y AGUA DESTILADA DESCRIPCION \ AÑO Cantidad de Oxido de etileno (litros) Coef. Tecnológico [# de lotes] Cantidad de Etilenglicol PRECIO DE LA MATERIA PRIMA ($us/Kg) PRECIO DEL ETILENGLIOCOL ($US/Kg)

1 264.038 12 240.000

2 264.038 12 240.000

3 264.038 12 240.000

4 264.038 12 240.000

5 264.038 12 240.000

0,2 6 7

35

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL COSTO DE FABRIACIÓN POR LOTE DE EXTRACTO CRUDO DE PIRETRO (En Su$) CANTIDA UNIDA DESCRIPCION D D COSTO COSTO CARGA UNITARI O EXTRACCION 1. COSTO MATERIA PRIMA 116.177 Oxido de Etileno 264038 Kg 0,26 68.650 Agua Destilada 528076 Kg 0,09 47.527 2. COSTO DE SUMINISTROS 1.220 Agua 1 m3 0,25 0 Energía eléctrica 200 KWh 0,10 20 Envases 2000 Unid 0,50 1.000 Etiquetas 2000 Unid 0,10 200 3. MANO DE OBRA DIRECTA 100 Operarios (3) 20 Jornales 5,00 100 4. GASTOS GENERALES 10 - Gastos mantenimiento 1 Global 2,00 5 - Otros 1 Global 5,00 5 COSTO DE FABRICA TOTAL 117.507 COSTO UNITARIO DE 1 Kg DE ETILENGLICOL 6 Cantidad de ETILENGLICOL COSTO EN MILES DE $us COSTO DE FABRICA TOTAL

823.799 570.322

*

20000,0

117,51

36

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL CALCULO DE TAMAÑO DE LOTE: Volumen de produccion del primer año uso del 100% de capacidad de planta Dias habiles de trabajo al año Diuracion del lote de produccion Tamaño de lote

240.000 240 1 1000

Kg/año dias dia Kg/lote

Ingresos del proyecto INGRESOS POR VENTA DE ETILENGLICOL (En miles $us) DESCRIPCION 1 - Etilenglicol 1.680,0 TOTAL 1.680 TOTAL INGRESOS DEL PROYECTO (En miles $us) DESCRIPCION - Etilenglicol - Recuperación de Capital de Trabajo - Valor Residual TOTAL

2 1.680,0 1.680

3 1.680,0 1.680

4 1.680,0 1.680

5 1.680,0 1.680

1 1.680,0

2 1.680,0

3 1.680,0

4 1.680,0

1.680,0

1.680,0

1.680,0

1.680,0

5 1.680,0 403,0 26,8 2.109,8

37

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL Costos del proyecto COSTO DE FABRICA PARA EL ETILENGLICOL (En miles de $us) T. DESCRIPCION COSTO 1 2 3 1.1 Materia Prima 1.394,1 1.394,1 1.394,1 - Oxido de etileno 823,8 823,8 823,8 - Agua Destilada C.V. 570,3 570,3 570,3 1.2. Costo de Suministros 14,6 14,6 14,6 - Agua C.V. 0,0 0,0 0,0 - Energía eléctrica C.V. 0,2 0,2 0,2 - Envase C.V. 12,0 12,0 12,0 - Etiqueta C.V. 2,4 2,4 2,4 2. Mano de Obra Directa 11,2 11,2 11,3 - Operarios y otros C.V. 11,2 11,2 11,3 3. Gastos Generales 0,1 0,1 0,1 - Gastos mantenimiento C.V. 0,1 0,1 0,1 - Deshechos y otros C.V. 0,1 0,1 0,1 TOTAL (1 + 2 + 3 ) 1.420,1 1.420,1 1.420,2

4 1.394,1 823,8 570,3 14,6 0,0 0,2 12,0 2,4 12,0 12,0 0,1 0,1 0,1 1.420,9

5 1.394,1 823,8 570,3 14,6 0,0 0,2 12,0 2,4 12,0 12,0 0,1 0,1 0,1 1.420,9

38


COSTO DE ADMINISTRACION (En miles de $us) DESCRIPCION T. COSTO 1 2 1. Materiales y suministros de adm. 2,4 2,4 - Material de Escritorio C.F. 0,8 0,8 - Papel C.F. 0,6 0,6 - Material de limpieza C.F. 0,5 0,5 - Otros C.F. 0,5 0,5 2. Mano de Obra Indirecta 28,01 28,01 - Personal a plazo fijo y planta C.F. 28,01 28,01 3. Gastos Generales de Admin. 1,4 1,4 - Energía eléctrica C.F. 0,2 0,2 - Agua C.F. 0,2 0,2 - Teléfono y otros C.F. 1,0 1,0 TOTAL (1+2+3) 31,8 31,8

3 2,4 0,8 0,6 0,5 0,5 28,10 28,10 1,4 0,2 0,2 1,0 31,9

4 2,4 0,8 0,6 0,5 0,5 29,05 29,05 1,4 0,2 0,2 1,0 32,8

5 2,4 0,8 0,6 0,5 0,5 29,05 29,05 1,4 0,2 0,2 1,0 32,8

39


COSTO DE VENTAS (En miles de $us) T. COST DESCRIPCION O 1 1. Materiales y suministros de VENTAS 2,0 - Material para ventas C.F. 1,0 - Folletería C.F. 0,5 - Material de limpieza C.F. 0,3 - Otros C.F. 0,2 2. Mano de Obra Indirecta 8,0 - Personal a plazo fijo y planta C.F. 8,0 3. Gastos Generales de ventas 5,5 - Publicidad C.F. 2,0 - Promoción C.F. 3,0 - Energía eléctrica C.F. 0,2 - Agua C.F. 0,2 - Otros C.F. 0,1 TOTAL (1+2 + 3) 15,5

2 2,0 1,0 0,5 0,3 0,2 8,00 8,0 5,5 2,0 3,0 0,2 0,2 0,1 15,5

3 2,0 1,0 0,5 0,3 0,2 8,02 8,0 5,5 2,0 3,0 0,2 0,2 0,1 15,5

4 2,0 1,0 0,5 0,3 0,2 8,21 8,2 5,5 2,0 3,0 0,2 0,2 0,1 15,7

5 2,0 1,0 0,5 0,3 0,2 8,21 8,2 5,5 2,0 3,0 0,2 0,2 0,1 15,7

40


COSTO DE PRODUCCION (En miles de $us) T. DESCRIPCION COSTO 1 1.- Costo de Fábrica C.V. 1.420,1 2.- Costo de Administración C.F. 31,8 3.- Costo de Ventas C.F. 15,5 COSTO DE OPERACIÓN (1+2+3) 1.467,4 4.- Depreciaciones y castigos C.F. 18,8 5.- Costo financiero (intereses + amortizacion) C.F. 0,9 TOTAL (1+2+3+4+5) 1.487,1 TOTAL COSTO VARIABLE 1.420,1 TOTAL COSTO FIJO 67,0 COSTO TOTAL 1.487,1 COSTO VARIBLE UNITARIO ($US/Kg)

5,9

VOLUMEN DE PRODUCCION [Kg] COSTO UNITARIO DE PRODUCCION [$US/Kg] PRECIO VENTA UNITARIO[$US/Kg] INGRESO NETO POR VENTA (DEDUCIDOS IMPUESTOS) UTILIDAD UNITARIA [$US/Kg] RENTABILIDAD SIMPLE [%] COSTO UNITARIO DE PRODUCCION [$US/Kg] UTILIDAD [$US/Kg] RENTABILIDAD SIMPLE

2 1.420,1 31,8 15,5 1.467,4 18,8 0,8 1.487,1 1.420,1 67,0 1.487,1

3 1.420,2 31,9 15,5 1.467,6 18,8 0,8 1.487,2 1.420,2 67,0 1.487,2

4 1.420,9 32,8 15,7 1.469,5 18,8 0,7 1.489,0 1.420,9 68,1 1.489,0

5 1.420,9 32,8 15,7 1.469,5 18,8 0,7 1.489,0 1.420,9 68,0 1.489,0

5,9

5,9

5,9

5,9

20.000 74,4 85 73,95 (0,41) -0,5% 240.000 6,2

20.000 74,4 85 73,95 (0,40) -0,5% 240.000 6,2

20.000 74,4 85 73,95 (0,41) -0,5% 240.000 6,2

20.000 74,5 85 73,95 (0,50) -0,6% 240.000 6,2

20.000 74,4 85 73,95 (0,50) -0,6% 240.000 6,2

0,80

0,80

0,80

0,80

0,80

11,48%

11,48%

11,48%

11,37%

11,37% 41


Inversiones del proyecto INVERSIONES FIJAS (En miles $us) VID CANTIDA COST TOTA DESCRIPCION A D O L UTI L unit. 1. OBRAS CIVILES Y TERRENO 55 - Construcción de obras civiles 10 1 40 40 - Terreno 20x100 m2 1 15 15 2. EQUIPOS Y MAQUINARIA DE PRODUCCION 11,5 - Caldero 8 1 5 5 - Reactor 2 1 2 2 - Tanque de almacenamiento 8 1 0,5 0,5 - Torre de destilacion 2 1 2 2 - Otros equipos 8 1 2 2 3. MUEBLES Y EQUIPOS DE OFICINA 5 - Muebles 7 2 0,5 1 - Computador 4 4 1 4 4. VEHICULOS 10 - Camion de transporte 2 1 10 10 TOTAL (1+2+3+4) 81,5

42


(En miles $us) DESCRIPCION 1. OBRAS CIVILES Y TERRENO - Construcción de obras civiles - Terreno 20x100 m2 2. EQUIPOS Y MAQUINARIA DE PRODUCCION - Caldero - Reactor - Tanque de almacenamiento - Torre de destilacion - Otros equipos 3. MUEBLES Y EQUIPOS DE OFICINA - Muebles - Computador 4. VEHICULOS - Camion de transporte TOTAL (1+2+3+4)

VIDA COSTO AÑO UTIL AÑO 0 1 2 3 4 55 0 0 0 0 10 40 0 15 1 1 11,5 0 2 0 2 8 5 2 2 4 4 8 0,5 2 2 8 8 8 2 5 0 0 0 4 7 1 4 4 4 10 0 0 0 2 10 1 1 81,5 0 2 0 6

5 0

0

0 0 0

43


DEPRECIACIONES Y CASTIGOS (AMORTIZACION DE ACTIVO DIFERIDO) (En miles de Su$) VID COST DESCRIPCION A O AÑO UTI TOTA L L 1 2 3 4 13,080 A.- INVERSION FIJA (1+2+3+4) 81,5 4 13,08 13,08 13,08 1. OBRAS CIVILES Y TERRENO 55 4 4 4 4 - Construcción de obras civiles 10 40 4 4 4 4 - Terreno 20x100 m2 0 15 0 0 0 0 2. EQUIPOS Y MAQUINARIA DE 2,937 2,937 2,937 PRODUCCION 11,5 2,9375 5 5 5 - Caldero 8 5 0,625 0,625 0,625 0,625 - Reactor 2 2 1 1 1 1 0,062 0,062 0,062 - Tanque de almacenamiento 8 0,5 0,0625 5 5 5 - Torre de destilacion 2 2 1 1 1 1 - Otros equipos 8 2 0,25 0,25 0,25 0,25 1,1428 1,142 1,142 1,142 3. MUEBLES Y EQUIPOS DE OFICINA 5 6 9 9 9 0,1428 0,142 0,142 0,142 - Muebles 7 1 6 9 9 9 - Computador 4 4 1 1 1 1 4. VEHICULOS 10 5 5 5 5 - Camion de transporte 2 10 5 5 5 5

VALOR RESIDUA L

5 13,0803 6 44,0982143 4 35 4 20 0 15 2,9375 0,625 1

20,8125 1,875 5

0,0625 0,1875 1 13 0,25 0,75 1,14285 7 3,28571429 0,14285 7 0,28571429 1 3 5 -15 5 -15 44

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL B.- ACTIVO DIFERIDO - Gastos de capital previos a la producción

11,5 11,5

2

TOTAL (A+B)

93

5,75 5,75 5,75 5,75 5,75 -17,25 5,75 5,75 5,75 5,75 5,75 -17,25 18,830 18,8303 4 18,83 18,83 18,83 6 26,8482143

CALCULO DE NECESIDADES DE CAPITAL DE TRABAJO (En miles de $us) DESCRIPCION

DIAS COBERTU RA

COEF. DE RENOVACI ON

45 30 2 15

8 12 180 24

15

24

15

24

A.- ACTIVO CORRIENTE 1.- Existencias .. Materia Prima .. Materiales (suministros) .. Productos en proceso .. Productos terminados 2.- Exigibles .. Adelantos a proveed. - Crédito de proveed. .. Créditos a clientes - Pagos adelant. de clientes 3.- Disponible en efectivo

1 406, 6 142, 6 71,3 1,2 8,2 62,0 140, 0 70,0

2 406, 5 142, 6 71,3 1,2 8,2 62,0 140, 0 70,0

3 406, 6 142, 6 71,3 1,2 8,2 62,0 140, 0 70,0

4 406, 6 142, 7 71,3 1,2 8,2 62,0 140, 0 70,0

5 406, 6 142, 7 71,3 1,2 8,2 62,0 140, 0 70,0

70,0 70,0 70,0 70,0 70,0 123, 123, 123, 123, 123, 45


.. Caja y Bancos B.- PASIVO CORRIENTE 4.- Obligaciones a corto plazo .. Cuentas por pagar

30

12

30

12

CAPITAL DE TRABAJO (A - B) INCREMENTO DE CAPITAL DE TRABAJO

9 9 9 9 9 123, 123, 123, 123, 123, 9 9 9 9 9 3,5 3,5 3,5 3,7 3,7 3,5 3,5 3,5 3,7 3,7 3,5 3,5 3,5 3,7 3,7 403, 403, 403, 403, 403, 0 0 0 0 0 403, 0 0,0 0,0 -0,1 0,0

ACTIVO DIFERIDO (En miles de $us) DESCRIPCION MONTO - Estudio de preinversión 1,5 - Gestión del proyecto 1 - Gestion legal 0,5 - Gestión de financiamiento 0,5 - Adquisición terreno y construcción obras civiles 2 - Diseño final y adqui. Maq., Equipos y vehículo 1,5 - Instalación y montaje 1,5 - Contratación y capacitación 1 - Puesta en marcha 1 46

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL - Organización comercial TOTAL

1 11,5

RESUMEN DE INVERSIONES (INVERSIONES TOTALES) (En miles de $us) DESCRIPCION 0 1 2 1.- Inversiones Fijas

81,5

2.- Incremento de capital de trabajo

0,0 12,0 403,0

0,0

0,0

0,0

3.- Activo diferido (gastos de k previos a la prod.)

11,5

TOTAL

93,0 403,0 12,0

3 4 5 0, 0 16,0 0,0 0, 0 -0,1 0,0 0, 0 0,0 0,0 0, 0 15,9 0,0

Costos de mano de obra de planta CUADRO DE CALCULO DE COSTOS DE MANO DE OBRA (En $us) No . DESCRIPCION NUMERO SUELDO

COSTO

APORTES PATRONALES

S. SALUD EMPLEADOS GANADO/MES MENSUAL (10%) 1 Gerente

1

800,0

800,0

80,0

A.F.P. (2%) 16,0

A.R.P.(1.71%) 13,7

A.F.S. (3%) 24,0

PREVISIONES SOCIALES B. Aguinaldo Sociales 66 66,7 ,7

47

TOTAL MES 1.067,0

TOTAL AÑO 12.804, 2

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL 33 2 Jefe de Producción

1

400,0

400,0

40,0

8,0

6,8

12,0

33,3

,3

3 Jefe de Administración Jefe de 4 Comercialización

1

400,0

400,0

40,0

8,0

6,8

12,0

33,3

,3

533,5 33 533,5 41

1

500,0

500,0

50,0

10,0

8,6

15,0

41,7

,7

666,9 25

5 Operario de Planta

3

100,0

300,0

30,0

6,0

5,1

9,0

25,0

,0

400,1 20

6 Contador

1

250,0

250,0

25,0

5,0

4,3

7,5

20,8

,8

333,4 12

7 Secretaria

1

150,0

150,0

15,0

3,0

2,6

4,5

12,5

,5

200,1 12

8 Portero -Mensajero

1

150,0

150,0

15,0

3,0

2,6

4,5

12,5

,5

200,1 245

TOTAL

10

2.750,0

COSTO TOTAL DE MANO DE OBRA (En $us) No . DESCRIPCION TOTAL AÑO 12.804, 1 Gerente 2 2 Jefe de Producción 6.402,1 3 Jefe de Administración 6.402,1

2.950,0

1 12.804,2 6.402,1 6.402,1

295,0

59,0

50,4

TOTAL + BONO DE ANTIGÜEDAD 2 3 4 12.804,2 6.402,1 6.402,1

12.821,4 6.419,4 6.419,4

13.011,7 6.609,6 6.609,6

88,5

245,8

,8

5 13.011,7 6.609,6 6.609,6 48

3.934,6

6.402, 1 6.402, 1 8.002, 6 4.801, 6 4.001, 3 2.400, 8 2.400, 8 47.215, 3

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL 4 5 6 7 8

Jefe de Comercialización Operario de Planta Contador Secretaria Portero -Mensajero TOTAL

8.002,6 4.801,6 4.001,3 2.400,8 2.400,8 47.215,3

8.002,6 4.801,6 4.001,3 2.400,8 2.400,8 47.215,3

8.002,6 4.801,6 4.001,3 2.400,8 2.400,8 47.215,3

8.019,9 4.853,4 4.018,6 2.418,1 2.418,1 47.388,2

8.210,1 5.424,0 4.208,8 2.608,3 2.608,3 49.290,3

8.210,1 5.424,0 4.208,8 2.608,3 2.608,3 49.290,3

TOTAL + BONO DE ANTIGÜEDAD 1 2 3 4 12.804,2 12.804,2 12.821,4 13.011,7 6.402,1 6.402,1 6.419,4 6.609,6 4.001,3 4.001,3 4.018,6 4.208,8 2.400,8 2.400,8 2.418,1 2.608,3 2.400,8 2.400,8 2.418,1 2.608,3 28.009,1 28.009,1 28.095,5 29.046,6

5 13.011,7 6.609,6 4.208,8 2.608,3 2.608,3 29.046,6

TOTAL + BONO DE ANTIGÜEDAD 1 2 3 4 6.402,1 6.402,1 6.419,4 6.609,6 4.801,6 4.801,6 4.853,4 5.424,0 11.203,6 11.203,6 11.272,8 12.033,6

5 6.609,6 5.424,0 12.033,6

PERSONAL ADMINISTRATIVO No .

DESCRIPCION

1 Gerente 2 Jefe de Administración 3 Contador 4 Secretaria 5 Portero -Mensajero TOTAL

TOTAL AÑO 12.804,2 6.402,1 4.001,3 2.400,8 2.400,8 28.009,1

PERSONAL DE PRODUCCION No . 1 2

DESCRIPCION Jefe de Producción Operario de Planta TOTAL

TOTAL AÑO 6.402,1 4.801,6 11.203,6

49

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL PERSONAL DE VENTAS No . 1

DESCRIPCION Jefe de Comercialización TOTAL

TOTAL AÑO 8.002,6 8.002,6

1 8.002,6 8.002,6

TOTAL + BONO DE ANTIGÜEDAD 2 3 4 8.002,6 8.002,6

8.019,9 8.019,9

8.210,1 8.210,1

5 8.210,1 8.210,1

Calculo de impuestos - sin crédito Cálculo del IVA (En miles $us) DESCRIPCION

0

1

2

3

4

5 50

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL A.- COMPRAS con IVA 1.- Costo de Inversiones - Inveriones Fijas - Activo diferio 2.- Costo de Operación - Agua Destilada - Agua - Energía eléctrica - Envase - Etiqueta - Gastos mantenimiento - Deshechos y otros - Material de Escritorio - Papel - Material de limpieza - Otros - Energía eléctrica - Agua - Teléfono y otros - Material para ventas - Folletería - Material de limpieza - Otros - Publicidad - Promoción - Energía eléctrica - Agua - Otros Crédito Fiscal (13%) B.- VENTAS con IVA - Ventas de productos Debito fiscal (13%) Debito Fiscal - Crédito Fiscal

93,0 93,0 81,5 11,5

12,1 - 12,1

596,4 596,4 570,3 0,0 0,2 12,0 2,4 0,1 0,1 0,8 0,6 0,5 0,5 0,2 0,2 1,0 1,0 0,5 0,3 0,2 2,0 3,0 0,2 0,2 0,1 77,5 1.680,0 1.680,0 218,4 140,9

608,4 12,0 12,0 596,4 570,3 0,0 0,2 12,0 2,4 0,1 0,1 0,8 0,6 0,5 0,5 0,2 0,2 1,0 1,0 0,5 0,3 0,2 2,0 3,0 0,2 0,2 0,1 79,1 1.680,0 1.680,0 218,4 139,3

596,4 596,4 570,3 0,0 0,2 12,0 2,4 0,1 0,1 0,8 0,6 0,5 0,5 0,2 0,2 1,0 1,0 0,5 0,3 0,2 2,0 3,0 0,2 0,2 0,1 77,5 1.680,0 1.680,0 218,4 140,9

612,4 16,0 16,0 596,4 570,3 0,0 0,2 12,0 2,4 0,1 0,1 0,8 0,6 0,5 0,5 0,2 0,2 1,0 1,0 0,5 0,3 0,2 2,0 3,0 0,2 0,2 0,1 79,6 1.680,0 1.680,0 218,4 138,8

596,4 596,4 570,3 0,0 0,2 12,0 2,4 0,1 0,1 0,8 0,6 0,5 0,5 0,2 0,2 1,0 1,0 0,5 0,3 0,2 2,0 3,0 0,2 0,2 0,1 77,5 1.680,0 1.680,0 218,4 140,9 51

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL ACUMULADO PAGO IVA CALCULO DEL IVA (en miles de $us) DESCRIPCION - Compras con IVA - Crédito Fiscal (13% de compras) - Ventas con IVA - Débito Fiscal (13% de Ventas) Crédito Fiscal - Débito Fiscal ACUMULADO PAGO IMPUESTO IVA Cálculo del IT (En miles $us) DESCRIPCION - Ventas - Recuperación de K trabajo Impuesto IT (3%sobre ventas) Cálculo del IT e IUE (En miles $us) DESCRIPCION 1.- Utilidad Bruta 2.- Utilidad Bruta Acumulada 3.- Impuesto IT a pagar (IT s- IEU del anter. año) 4.- Utilidad Imponible 5.- Impuesto IUE (25% de Utilidad Imponible) PAGO IUE

- 12,1 -

128,8 -

139,3 139,3

0 93,0 12,1

1 596,4 77,5 1.680,0 218,4 - 140,9 - 128,8 -

2 608,4 79,1 1.680,0 218,4 - 139,3 - 268,1 268,1

-

1 1.680,0 50,4

2 1.680,0 50,4

-

1 24,6 24,6 50,4 -

12,1 12,1 -

0

0 -

-

280,2 140,9

419,0 138,8

559,8 140,9

3 4 596,4 612,4 77,5 79,6 1.680,0 1.680,0 218,4 218,4 - 140,9 - 138,8 - 409,0 - 547,7 140,9 138,8

5 596,4 77,5 1.680,0 218,4 - 140,9 - 688,6 140,9

2 24,6 49,3 50,4 -

3 1.680,0 50,4

3 24,8 74,1 50,4 -

4 1.680,0 50,4

5 1.680,0 403,0 62,5

4 26,7 100,8 50,4 -

5 376,3 275,5 62,5 313,8 78,4 78,4

52

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL IMPUESTOS TOTALES POR PAGAR (En miles $us) DESCRIPCION 1.- Impuesto al Valor Agregado (IVA) 2.- Impuesto a las Transacciones (IT) 3.- Impuesto a la Utilidad de Empresas (IUE) PAGO TOTAL

0

1 -

50,4 50,4

2 139,3 50,4 189,7

3 140,9 50,4 191,3

4 138,8 50,4 189,2

5 140,9 62,5 78,4 281,8

Financiamiento del proyecto Requerimiento de Capital = Condiciones del Crédito: K= n= i= SERVICIO A LA DEUDA: Sistema de cuota variable No. SALDO DE CAPITAL ( S ) AMORTIZACION ( A ) INTERES ( I ) CUOTA ( C ) Nota: A= K/n K= i(%) = n= CUOTA =

3,0 3,0 5 10%

0 3,0 -

1 2,4 0,6 0,3 0,9

2 1,8 0,6 0,2 0,8

3 1,2 0,6 0,2 0,8

4 0,6 0,6 0,1 0,7

5 0,6 0,1 0,7

7000 0,80% 180 73,38732517

53

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL Sistema de cuota constante No. SALDO DE CAPITAL ( S ) AMORTIZACION ( A ) INTERES ( I ) CUOTA ( C )

0 3, 0 -

1

2

3

4

5

2,5 0,5 0,3 0,8

2,0 0,5 0,3 0,8

1,4 0,6 0,2 0,8

0,7 0,7 0,1 0,8

0,0 0,7 0,1 0,8

i * (1  i ) n CK (1  i ) n  1

ESTRUCTURA DEL FINANCIAMIENTO (En miles de $us) FUENTE MONTO - Aporte Propio 200 - Crédito 3,0 TOTAL 203

% 98,5% 1,5% 100,0%

54


Evaluacion financiera

SIN CREDITO ESTADO DE RESULTADOS (En miles US$) DESCRIPCION INGRESOS - Ventas Netas (ventas brutas -IVA) - Recuperación de K trabajo EGRESOS - Costo de Operación total - Intereses - Amortización - Depreciaciones y castigos UTILIDAD BRUTA - Impuestos (IT + IUE) UTILIDAD NETA (- PERDIDA)

1 2 1.461,6 1.461,6 1.461,6 1.461,6 1.486,2 1.486,2 1.467,4 1.467,4 18,8 18,8 - 24,6 - 24,6 50,4 50,4 - 75,0 - 75,0 -

3 4 1.461,6 1.461,6 1.461,6 1.461,6 1.486,4 1.488,3 1.467,6 1.469,5 18,8 18,8 24,8 - 26,7 50,4 50,4 75,2 - 77,1

5 1.864,6 1.461,6 403,0 1.488,3 1.469,5 18,8 376,3 140,9 235,3 55


FLUJO DE CAJA PARA EL CALCULO DE INDICADORES FINANCIEROS (PROYECTO PURO) (En miles de $us) DESCRIPCION 0 1 2 3 4 5 1. INGRESOS 1.680,0 1.680,0 1.680,0 1.680,0 2.109,8 - Ventas Extracto Crudo 1.680,0 1.680,0 1.680,0 1.680,0 1.680,0 - Recuperación de K trabajo 403,0 - Valor Residual 26,8 2. EGRESOS 93,0 1.920,8 1.669,1 1.658,8 1.674,6 1.751,3 - Inversiones Totales 93,0 403,0 12,0 0,0 15,9 0,0 - Costo de Operación Total 1.467,4 1.467,4 1.467,6 1.469,5 1.469,5 - Impuestos 50,4 189,7 191,3 189,2 281,8 FLUJO NETO (1-2) - 93,0 - 240,8 10,9 21,2 5,4 358,5 los primeros años siempre es negativo por el capital invertido

56

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL Verificación de la liquidez del proyecto CORRIENTES DE LIQUIDEZ PARA LA PLANIFICACION FINANCIERA SIN CREDITO (En miles de $us) DESCRIPCION 0 1 2 3 1. FUENTES 200,0 1.680,0 1.680,0 1.680,0 - Aporte Propio 200,0 - Crédito - Ingresos Totales 1.680,0 1.680,0 1.680,0 2. USOS 93,0 1.920,8 1.669,1 1.658,8 - Inversiones 93,0 403,0 12,0 0,0 - Costo de Operación Total 1.467,4 1.467,4 1.467,6 - Intereses - Amortización - Impuestos 50,4 189,7 191,3 EXCEDENTE / DEFICIT (1 - 2) 107,0 - 240,8 10,9 21,2 ACUMULADO 107,0 - 133,8 - 122,9 - 101,8

4 1.680,0

5 2.109,8

1.680,0 1.674,6 15,9 1.469,5 189,2 5,4 - 96,4

2.109,8 1.751,3 0,0 1.469,5 281,8 358,5 262,2

El proyecto no tiene liquidez => debemos pedir un préstamo, que se determina como el capital mínimo requerido para hacer que el proyecto tenga liquidez.

57

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL Con crédito ESTADO DE RESULTADOS (En miles US$) DESCRIPCION INGRESOS - Ventas Netas (ventas brutas -IVA) - Recuperación de K trabajo EGRESOS - Costo de Operación total - Intereses - Amortización - Depreciaciones y castigos UTILIDAD BRUTA Utilidad acumulada Calculo del IT Pago de IT Base calculo del IUE Pago de Impuesto IUE (25%) UTILIDAD NETA (- PERDIDA)

1 2 1.461,6 1.461,6 1.461,6 1.461,6 1.487,1 1.487,1 1.467,4 1.467,4 0,3 0,2 0,6 0,6 18,8 18,8 - 25,5 - 25,5 - 25,5 - 51,0 50,4 50,4 50,4 50,4 - 75,9 - 101,4 -

CALCULO DE IMPUESTO - CON CREDITO DESCRIPCION 1.- Impuesto al Valor Agregado (IVA) 2.- Impuesto a las Transacciones (IT) 3.- Impuesto a la Utilidad de Empresas (IUE) PAGO TOTAL

0

3 4 1.461,6 1.461,6 1.461,6 1.461,6 1.487,2 1.489,0 1.467,6 1.469,5 0,2 0,1 0,6 0,6 18,8 18,8 25,6 - 27,4 76,6 - 104,0 50,4 50,4 50,4 50,4 76,0 - 77,8 1

-

50,4 50,4

2 139,3 50,4 189,7

5 1.864,6 1.461,6 403,0 1.489,0 1.469,5 0,1 0,6 18,8 375,6 271,6 62,5 62,5 313,1 78,3 234,8 3 140,9 50,4 191,3

4 138,8 50,4 189,2

5 140,9 62,5 78,3 281,6

FLUJO DE CAJA PARA EL CALCULO DE INDICADORES FINANCIEROS (PROYECTO 58

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL PURO) - CON CREDITO (En miles de $us) DESCRIPCION 1. INGRESOS - Ventas Extracto Crudo - Recuperación de K trabajo - Valor Residual 2. EGRESOS - Inversiones Totales - Costo de Operación Total - Impuestos FLUJO NETO (1-2)

0

-

VAN (10%)= TIR = B/C =

93,0 93,0 93,0

1 1.680,0 1.680,0 1.920,8 403,0 1.467,4 50,4 - 240,8

2 1.680,0 1.680,0 1.669,1 12,0 1.467,4 189,7 10,9

3 1.680,0 1.680,0 1.658,8 0,0 1.467,6 191,3 21,2

4 1.680,0 1.680,0 1.674,6 15,9 1.469,5 189,2 5,4

5 2.109,8 1.680,0 403,0 26,8 1.751,1 0,0 1.469,5 281,6 358,7

125,4 4,30% 0,99

Verificación de la liquidez del proyecto 59

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL CORRIENTES DE LIQUIDEZ PARA LA PLANIFICACION FINANCIERA CON CREDITO (En miles de $us) DESCRIPCION 0 1 2 3 4 1. FUENTES 8,0 1.680,0 1.680,0 1.680,0 1.680,0 - Aporte Propio 5,0 - Crédito 3,0 - Ventas Totales 1.680,0 1.680,0 1.680,0 1.680,0 2. USOS 93,0 1.921,7 1.669,9 1.659,6 1.675,3 - Inversiones 93,0 403,0 12,0 0,0 15,9 - Costo de Operación Total 1.467,4 1.467,4 1.467,6 1.469,5 - Intereses 0,3 0,2 0,2 0,1 - Amortización 0,6 0,6 0,6 0,6 - Impuestos 50,4 189,7 191,3 189,2 EXCEDENTE / DEFICIT (1 - 2) - 85,0 - 241,7 10,1 20,4 4,7 ACUMULADO - 85,0 - 326,7 - 316,7 - 296,3 - 291,6

5 2.109,8

2.109,8 1.751,8 0,0 1.469,5 0,1 0,6 281,6 358,1 66,4

RENATIBILIDAD AL CAPITAL SOCIAL (RENTABILIDAD PARA EL 60

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL INVERSIONISTA) (En miles de $us) DESCRIPCION 1. INGRESOS - Ventas Extracto Crudo - Recuperación de K trabajo - Valor Residual 2. EGRESOS - Aporte de Capital Social - Costo de Operación Total - Intereses - Amortización - Impuestos FLUJO NETO VANf (10%)= TIRf = Bf/Cf =

0

-

5,0 5,0 5,0

1 1.680,0 1.680,0 1.518,7 1.467,4 0,3 0,6 50,4 161,3

2 1.680,0 1.680,0 1.657,9 1.467,4 0,2 0,6 189,7 22,1

3 1.680,0 1.680,0 1.659,6 1.467,6 0,2 0,6 191,3 20,4

4 1.680,0 1.680,0 1.659,4 1.469,5 0,1 0,6 189,2 20,6

5 2.109,8 1.680,0 403,0 26,8 1.751,9 1.469,5 0,1 0,6 281,8 357,9

411,5 18,14% 1,07

PUNTO DE EQUILIBRIO DESCRIPCION 1. COSTO VARIABLE [Miles $] 2. COSTO FIJO [Miles $] 3.- VOLUMEN DE PRODUCCION [TM] 4.- COSTO VARIABLE UNITARIO [Miles $/TM] 5.- PRECIO UNITARIO [Miles $/TM] (- IVA – IT) CANTIDAD DE EQUILIBRIO (Q.E.) [TM] VALOR DE EQUILIBRIO (V.E.) [Miles $] PORCENTAJE DE LA PRODUCCION [%]

1 1.420,1 67,0 7,5 189,3 63,8 0,5 34,1 7,1%

2 1.420,1 67,0 10,0 142,0 63,8 0,9 54,7 8,6%

3 1.420,2 67,0 10,0 142,0 63,8 0,9 54,7 8,6%

4 1.420,9 68,1 10,0 142,1 63,8 0,9 55,6 8,7%

5 1.420,9 68,0 10,0 142,1 63,8 0,9 55,5 8,7%

61

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOL Como se puede observar el proyecto es viable considerando una Tasa Mínima de Atractividad en Bolivia del 10%. 7. BIBLIOGRAFÍA 1) Elementos de la ingeniería de las reacciones químicas, H. Scott Fogler, 2001. 2) Procesos de transferencia de calor, Donald Kern, 1999. 3) Procesos de transporte y operaciones unitarias, C. J. Geankoplis, 1998. 4) Problemas de ingeniería química, Joaquin Ocon Gracía – Gabriel Tojo Barreiro. 5) Transferencia de calor, J. P. Holman, 1998. 6) Manual del ingeniero químico, Perry. 7) “Efecto de la actividad del agua y la modificacion de la atmosfera gaseosa sobre la producción y calidad de conidios de Beauveriabassiana”, Universidad Autonoma Metropolitana, Mexico. 8) “Reactores Quimicos”, Fidel Cunill, Barcelona 2010. 9) “Especificaciones de Venta”, Productora de alcoholes hidratados, C.A. 10) “Introducción al uso del simulador HYSYS”, Universidad Tecnologica Nacional – Facultad Regional Rosario. 11) http://www.mch.cl/documentos/pdf/cavita.pdf 12) www.wikipedia.org

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Planta de Etilenglicol

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