PROYECTO PLANTA DE OXIDO DE ETILENO EN COLOMBIA
Deysi Amariles, Irina Berdugo, Jorge Luis Quintero, Paola Andrea Rivera El presente documento contiene datos y puntos de vista enfocados
en reevaluar, unos
avances realizados a nivel nivel académico sobre una planta de producción de Oxido de etileno en nuestro país ; y determinar en qué etapa etapa de la realización del proyecto nos encontramos. encontramos. Asi mismo, darle forma tal como si se tratara de un proyecto en ejecución. Se abordaron temas de viabilidad y evaluación económica, también ubicamos los avances en las diferentes etapas de un proyecto y tratamos de alcanzar la idea de presupuestacion y financiación. JUSTIFICACION: JUSTIFICACION: El oxido de etileno es una de las principales materias materias primas en la fabricación fabricación de glicoles y polioles, que a su vez abarca una extensa gama de productos productos que incluye: Poliester, explosivos, surfactantes, anticongelantes y espumas. En Colombia no existe ninguna compañía que produzca oxido de etileno (OE), es así como el consumo nacional de este importante producto depende netamente de las importaciones de países como Venezuela, Brasil, Méjico y Estados unidos principalmente, tan solo en el 2009 Colombia gasto 725.472 USD por concepto de importaciones de este producto
[1].
El mercado a atacar o suplir es el latinoamericano teniendo hoy como países productores y directa competencia Méjico Pemex-Complejo petroquímico Morelos -225 000 ton/año Brasil Oxiteno- 215.000 ton/año Venezuela Pralca - 78.000ton/año TECNOLOGIA APLICADA: La elección de la tecnología disponible en el mercado constituye una de las decisiones más importantes en la decisión de inversión, las licencias de fabricación se hacen más difícil de obtener a medida que se avanza en la cadena petroquímica.
Habíamos definido anteriormente que en el proceso la oxidación del etileno se realizaría con aire, introduciendo al proceso una gran cantidad de Nitrógeno lo que requiere una inversión adicional de reactores de purga y absorbedores por decir lo menos. Los datos de producción de plantas en funcionamiento actuales indican que la oxidación con oxigeno directamente favorecen el proceso, tiene mayor rendimiento y como es de esperar se disminuye las dimensiones de los equipos requeridos; esto a su vez repercute en el costo del equipo y los costos del manejo de subproductos. Cambiar la corriente de aire por oxigeno disminuye en un 40% los flujos del proceso lo que impactaría notablemente los diseños básicos de los equipos ya realizados. También a nivel mundial las plantas de oxido de etileno son conjugadas con una finalización del producto en etilenglicol. Seguiremos con el planteamiento inicial de producir Oxido de etileno, pues el objetivo es suplir la demanda de OE no solo para producción de fibras (estireno) sino para la diversidad de industrias en las cuales es materia prima. En la actualidad la tecnología apara producir OE puede ser licenciada de varias empresas: Shell, scientific design (SD), unión carbide corporation (UCC), Japan catalytic, Autochem(Francia), Huels(Alemania) y DOW chemical[2][3] La tecnología OMEGA de Shell ofrece, con mucho, el más bajo consumo de etileno por tonelada de MEG logrado hasta ahora en la industria. Por cada tonelada de etileno, OMEGA puede producir hasta 1,95 toneladas de MEG en comparación con los procesos convencionales que producen entre 1,53 toneladas a 1,70 toneladas. Shell ha sido el pionero en la industria y junto a CRI (catalyst company) ha concedido licencias para 73 plantas de EO/EG en todo el mundo, 43 de los cuales siguen funcionando. Casi el 40% en el mundo se produce en las plantas licenciadas y diseñadas por Shell. Alrededor del 50% en el mundo se produce mediante catalizadores de CRI. La entrega de la planta se da en aproximadamente 24 meses, el tipo de contrato con SHELL seria de tipo EPC. ESTADO DEL PROYECTO: Con el cambio de tecnología planteado el avance en ingeniería básica y de detalle realizado en diseño I, no sería valido; así entonces, actualmente el proyecto se encontraría en etapa de Prefactibilidad/ factibilidad. Sin embargo podemos tomar los equipos principales y la configuración planteada para acercarnos prudentemente a una estimación del costo de la planta de producción, considerándolo un proyecto de gran inversión. COSTO ESTIMADO: Aproximadamente el 95% de los costos de las materias primas en la producción del óxido de etileno son los costos de materia prima, etileno. Por cada tonelada de OE, se requieren entre 700 y 800 kg de etileno en las plantas modernas. En las plantas más viejas más etileno es necesario. La otra materia prima importante es el oxígeno. La cantidad mínima teórica de etileno necesaria para producir una tonelada de es de 637 kg si el 100% del etileno se convierte en y no se quema. Para una planta a escala mundial de EO que produzca 700 kton de MEG o 500 kton de OE por año (1 kton = 1000 toneladas), los costos de materias primas de etileno son entre 350 y 400 millones USD /año, a un precio de 1000 USD/ton etileno. Los costos monetarios se pueden ampliar conociendo la capacidad de la planta y el precio del etileno.
Para la primera estimación nos basamos en el costo de una planta montada en 1990 en la india usando una función de escalado fundamentada en la capacidad de la planta . [4] La capacidad de nuestra planta es de 150.000 ton/año y para una planta de óxido de etileno instalada en 1990 en la india, el costo total de capital fue de $ 50 millones para una capacidad de 50.000 ton / año. El costo total de capital para esta capacidad puede ser calculada aplicando el factor de potencia aplicada a la capacidad de la planta con la siguiente relación. Cn = C *(R) x
Cn = El costo de la planta con nuevas capacidades. C = El costo conocido de la planta con capacidad conocida R = Capacidad de la planta, aquí R =150 000 / 50000 = 3 (x) = El factor de potencia = 0,78 por lo tanto Cn = 117.794.383 dólares Costo de M & S índice de valor para el año 1990 = 924 Costo de M & S índice de valor para el año 2011 = 1025 En nuestro proceso el equipo crítico es el reactor catalítico, su costo junto con los de otros equipos importantes se describen a continuación (tomado del montaje de la planta Hunstman en Texas en 1998 y trayéndolos al presente con el índice de valor para el 2011) Costos aproximados de Equipo critico sin dimensionamiento. Tipo de equipo Costo Base ($) Pre-intercambiador de calor 79,000 2 reactores 450000 Bomba centrífuga 19,000 Dos compresores rotativos en 1,900,000 serie Total 2,900,000 El catalizador, que para la tecnología seleccionada es provisto por CRI también debe considerarse como insumo crítico. Sin tener en cuenta los costos de transporte, nacionalización y seguros. Se estima incremento de este costo base en un 30% por rubros mencionados. ESQUEMAS DE FINANCIACION Y CONTRATACION: Para lograr nuestro objetivo obtener asociación tipo Joint Venturi con Ecopetrol seria lo ideal, calificado en riesgo como AAA en 2010 por parte de la firma Fitch Ratings Colombia [5]; esto no solo aseguraría el costo, la calidad y la calidad de la materia prima sino también nos da la confianza para los inversionistas privados y/o entidades bancarias para la financiación del proyecto; por otro lado esto nos permitiría disponer de mano de obra calificada en industria petroquímica. El pago del proyecto se plantea realizar con 40% del capital propio en desembolsos periódicos, cubriendo en mayor parte las etapas de ingeniería básica, conceptual y de detalle; y las órdenes de compra de los equipos e insumos críticos. El 60% restante se financiara con una
entidad bancaria, tales como la banca de Inversión de Bancolombia; o también en entidades como el Fondo Nacional de Regalías (FNR). ANALISIS DE SENSIBILIDAD
TERRENOS, DISPONIBILIDAD DE SERVICIO Y OTROS: En cuanto a la ubicación, es no solo estratégico sino necesario ubicar la planta muy cercana a los predios de Ecopetrol Cartagena, quien seria nuestro proveedor de Etileno; esto debido a que tanto el Oxido de Etileno como el Etileno tienen restricciones para el transporte, el etileno a nivel mundial se transporta normalmente por ductos, debido a su peligrosidad y alta inflamabilidad a condiciones ambientales normales. En resumen la ubicación del terreno así mencionado influye de manera positiva en los siguientes aspectos: Cercanía con el proveedor de materia prima, y seguridad en el transporte por ductos. Disponibilidad de energía eléctrica Disponibilidad de agua y drenaje Infraestructura de vías de comunicación y de transporte.
REFERENCIAS: [1]
DIAN
[2]
DOW chemical http://www.dow.com/licensing/offer/meteor.htm
[3]
Shell http://www.hydrocarbons-technology.com/projects/shellpetrochemicals/
[4]
Teraade Process empresa consultora experta en plantas de OE. http://www.teraade.com/articles/2009/05/19/feed-stock-cost-ethylene-oxide-manufacturing/ [5]
http://www.ecopetrol.com.co/
