Este documento presenta información sobre plaguicidas y su regulación. Introduce los plaguicidas y explica que pueden generar contaminación si son mal manejados. Describe las etapas de la cadena de plaguicidas como fabricación, formulación, distribución y aplicación. Explica brevemente los antecedentes históricos del uso de plaguicidas desde la agricultura temprana hasta el desarrollo de productos sintéticos modernos. Identifica el problema de que Bolivia importa plaguicidas a pesar de ser productor de gas natural, el cual
2. “MCAL. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
BOLIVIA
PETROQUIMICA BASICA
DOCENTE: LIC. MARIA EUGUENIA LLADO
SANTA CRUZ DE LA SIERRA, 2017
“IMPLEMENTACION DE PROCESOS PETROQUIMICOS PARA LA
ELABORACION DE COMPONENTES TENSOACTIVOS EN LA PLANTA
DE BULO BULO”
MAURICIO ADRIAN GONZALES
4. 1.- INTRODUCCION
La FAO define plaguicida como "cualquier sustancia o mezcla de sustancias
destinadas a prevenir, destruir o controlar cualquier plaga, incluyendo los vectores
de enfermedades humanas o de los animales, las especies no deseadas de
plantas o animales que causan perjuicio o que interfieren de cualquier forma en la
producción, elaboración, almacenamiento, transporte o comercialización de
alimentos, productos agrícolas, maderas y sus productos o alimentos para
animales, o que pueden administrarse a los animales para combatir insectos,
arácnidos u otras plagas en o sobre sus cuerpos"1. El término incluye las
sustancias destinadas a usarse como reguladoras del crecimiento de las plantas,
defoliantes, desecantes, agentes para reducir la densidad de frutas o agentes para
evitar la caída prematura de la fruta y las sustancias aplicadas a los cultivos antes
o después de la cosecha para proteger el producto del deterioro, durante el
almacenamiento y transporte; no obstante, en el contexto del presente trabajo no
se abordan sus particularidades.
Los plaguicidas, si son mal manejados, pueden generar contaminación en los
ambientes de trabajo donde son manipulados, o en general en el ambiente que
rodea las zonas de manipulación. Las etapas que componen la cadena de los
plaguicidas son la fabricación2, la formulación, el fraccionamiento y/o envasado, la
distribución y la aplicación. Los trabajadores que están involucrados en cualquiera
de estas etapas, si no se adoptan medidas de protección personal adecuadas,
están expuestos a un contacto directo con los plaguicidas, lo cual puede ser muy
perjudicial para su salud dependiendo del compuesto del que se trate. Cuando hay
exposición directa puede haber penetración del plaguicida por vía dérmica, oral o
respiratoria; las medidas de protección que se toman en el manejo son para evitar
el contacto por cualquiera de las tres. En cualquiera de las etapas mencionadas se
puede generar contaminación ambiental si no existe un buen manejo: del aire, con
los polvos de plaguicidas o solventes evaporados; del agua, por derrames y
5. corrientes de lavado; y del suelo, también por derrames y disposición inadecuada
de residuos sólidos.
1.1 ANTECEDENTES
Desde el comienzo mismo de la agricultura, asociado con el inicio de la vida
sedentaria de los humanos, los cultivos padecieron el ataque de plagas que los
diezmaban y reducían drásticamente la producción y el acopio de alimentos. A
partir del invento de la escritura y a lo largo de los siglos numerosos textos se han
referido a ataques de insectos, hongos, roedores y otros agentes. Para evitar o
reducir los daños, desde hace milenios se han empleado sustancias que podrían
considerarse los precursores de los plaguicidas, como azufre, flores de piretro y
arsenitos.
Pertenecen a la era de los productos naturales. Con la Revolución Industrial
comenzó la era de las fumigaciones, frecuentemente con derivados del petróleo.
Se caracterizó por el uso de productos simples como el famoso caldo bordelés
(una mezcla de sulfato de cobre con cal), el verde de París (acetoarsenito de
cobre), los ácidos carbónico y fénico, el bromuro de metilo y el disulfuro de
carbono, entre otros.
Desde mediados de la década de 1920 comenzó la era de los productos sintéticos
con la preparación y el uso en los Estados Unidos de compuestos derivados de
nitrógeno gaseoso o dinitroderivados. En este período se crearon todos los
productos sintéticos hoy en uso. El crecimiento exponencial de ese uso se produjo
durante la Segunda Guerra Mundial, cuando se difundió un insecticida basado en
cloro, el DDT. En 1945 se comenzaron a vender en dicho país insecticidas
similares, llamados aldrin, clordane y heptacloro, así como el herbicida 2,4-D, cuya
mezclacon el 2,4,5-T se denominó agente naranja y se empleó como defoliante
durante la guerra de Vietnam. Desde entonces se creó por síntesis química un
gran número de sustancias plaguicidas, pero también la experiencia de su uso, el
conocimiento de cómo funcionan en los ecosistemas y el afloramiento en la
sociedad de la conciencia ambiental llevaron a la prohibición de muchos de los
más antiguos.
6. 1.2 1.2.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
A continuación se identificará el problema a solucionar, las causas que lo
provocan y los efectos que se tendrán en su solución.
1.2.1.- Identificación del Problema
A pesar de que Bolivia es un país productor de gas natural, principal materia prima
para obtención de plaguicidas, fertilizantes y coadyuvantes, importa este producto
de los países vecinos, ocasionando un elevado precio en el mercado nacional.
1.2.2 Formulación del Problema
¿Se podrá diseñar una planta de obtención de folmadehido a partir de gas natural,
que satisfaga la demanda de productos coadyuvantes y disminuya la importación?
1.2.3 Análisis Causa – Efecto
ECONOMIA
SOCIAL
Falta de plantas
Presupuesto
TÉCNICO
Baja producción
de fertilizantes
naturales
Alta demanda de
fertilizantes por el
área agroindustrial
Demanda de
empleos
NECESIDAD DE
FERTILIZANTES EN
BOLIVIA
Falta de materia
prima NH3 para
producir
fertilizantes
1.2.1.1.1 Figura 1 Espina de pescado ISHIKAWA
Falta demateria
prima
7. NECESIDAD DE
FERTILIZANTES
EN BOLIVIA
Alto costo de
importaciones
Alto costo de
productos agricolas
Poca exportación
Disminución de
producción agricola
ECONOMIA
SOCIAL
Falta de plantasPresupuesto
TÉCNICO
Baja producción
de fertilizantes
naturales
Alta demanda de
fertilizantes por el
área agroindustrial
Demanda de
empleos
Falta de materia
prima NH3 para
producir
fertilizantes
Figura 2 Árbol de problema
1.3.- OBJETIVOS Y ACCIONES
En Este punto se redactará el objetivo general, los objetivos específicos y las
acciones que en conjunto nos llevan a la solución del problema.
1.3.1 Objetivo General
Diseñar una planta de obtención de coadyuvantes a partir del gas natural, que
satisfaga la demanda de componentes tensoactivos, plaguicidas, herbicidas, y
funguicidas.
1.3.2 Objetivos Específicos y Acciones de la Investigación
Analizar el mercado de plaguicidas en Bolivia.
Evaluar el mercado de plaguicidas en Bolivia.
Determinar la capacidad y localización de la planta.
Establecer variables de operación de la planta.
Elaborar la viabilidad técnica y económica en base a los resultados obtenidos
8. Cuadro 1 Objetivos Específicos y Acciones
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ACCIONES
Analizar y evaluar el mercado
de plaguicidas en Bolivia.
Obtener datos estadísticos que nos
permiten calcular la demanda, oferta y
consumo.
Determinar la capacidad y
localización de la planta.
Determinar la demanda de gas y evaluar
condiciones geográficas que exige la planta.
Establecer variables de
operación de la planta.
Evaluar los diferentes procesos de
obtención del folmadehido y determinar
condiciones de operación.
Determinar las características
del gas natural de insumo.
Realizar un análisis técnico del
proceso.
Recabar datos de la cromatografía de gas
natural de insumo.
Realizar el análisis económico
del proceso de la producción
del formaldehido.
Determinar el costo total de producto, el
flujo neto de caja y la inversión de capital
del proyecto.
Fuente: Elaboración propia en base a objetivos específicos
1.4. JUSTIFICACIÓN
La finalidad de este proyecto es tener una visión conceptual, técnica y económica
de la factibilidad que tiene instalar una planta de formaldehido en Bolivia. De ser
factible este será un proyecto muy atractivo para invertir un capital en búsqueda
de incrementar la economía del país, así como el desarrollo petroquímico. La
9. petroquímica es una industria de requiere de mucho personal, y al elaborarse más
plantas de este tipo en el país también sería la puerta a muchos puestos de
trabajo.
Se aliviaría el gasto de divisas en productos importado que puede ser utilizada en
desarrollo social y como Bolivia es un país petrolero y gasífero produce la materia
prima necesaria para la elaboracióndel formaldehido.
1.4.1 Justificación Técnica
La tecnología utilizada en el diseño será la de HaldorTopsoe, por ser la que se
adapta mejor a las características del gas natural boliviano, además de tener
representación en Sudamérica
1.4.2 Justificación Económica
Disminución de precios de fertilizantes en el mercado interno boliviano.
Dar un valor agregado a cada fracción del GN, ya que para la obtención del
amoniaco se requiere solo la fracción de metano del GN, asi se puede
utilizar el restante de las fracciones como el etano, propano, etc, en otros
procesos.
1.4.3 Justificación social
Con la implementación de este proyecto se genera empleos y beneficios
sociales para las comunidades vecinas a su localización.
Mayor producción agrícola y disminución de los precios finales de los
productos agrícolas.
1.5.- ALCANCE
1.5.1 Alcance Temático
ÁREA DE INVESTIGACIÓN: Industrialización del Gas natural.
10. TEMA ESPECÍFICO: “implementacion de tecnologia en la planta de bulo bulo para
la elaboracion de amoniaco anhidro”.
1.3 1.5.2 ALCANCE GEOGRÁFICO
La planta de plaguicidas estará ubicada en Bolivia, la selección del lugar
específico estará basada de acuerdo a las siguientes consideraciones:
● Materia Prima, disponibilidad.
● Accesibilidad, vías de acceso a la planta.
● Posición Estrategia para efectos de comercialización.
1.5.3 ALCANCE TEMPORAL
La propuesta Del diseño se llevara a cabo entre los meses (Noviembre –
Diciembre) gestión 2018. Por otro parte una. vez aprobado el proyecto, la
instalación de la planta de Metanol tendrá una duración de 10 años
12. 2.1. GAS NATURAL
El gas natural (GN) es un gas combustible que se encuentra en la naturaleza en
reservas subterráneas en rocas porosas.
En Bolivia, el gas natural que se produce se encuentra libre de compuestos
sulfurosos, por esto es conocido como “gas dulce”.
Se trata de un gas combustible que proviene de formaciones geológicas, por lo
que constituye una fuente de energía no renovable.
Consiste en una mezcla de hidrocarburos principalmente metano, y también puede
contener dióxido de carbono, etano, propano, butano y nitrógeno, entre otros
gases.
Dependiendo su origen se clasifica en:
● Gas asociado: Es el que se extrae junto con el petróleo y contiene
grandes cantidades de hidrocarburos, como etano, propano, butano y
naftas.
● Gas no asociado: Es el que se encuentra en depósito que no
contiene petróleo crudo.
1.3.1.1 CUADRO 2. Composición del Gas Natural.
Componente Fórmula Gas no Asociado Gas Asociado
Metano CH4 95-98 % 60-80 %
Etano C2H6 1-3 % 10-20 %
Propano C3H8 0.5-1 % 5-12 %
Butano C4H10 0.2-0.5 % 2-5 %
Pentano C5H12 0.2-0.6 % 1-3 %
Dióxido de
carbono
CO2 0.8 % 0-8 %
Nitrógeno N2 0.5 % 0-5 %
FUENTE: Escalona (2015)
Clasificación por descomposición:
13. ● Gas Amargo: Contienen derivados del azufre (ácido sulfhídrico,
mercaptanos, sulfuros y disulfuros).
● Gas Dulce: Libre de derivados del azufre, se obtiene generalmente
al endulzar el gas amargo utilizando solventes químicos o físicos, o
adsorbentes.
● Gas Húmedo: Contiene cantidades importantes de hidrocarburos
más pesados que el metano, es el gas asociado.
● Gas Seco: Contiene cantidades menores de otros hidrocarburos, es
el gas no asociado.
1.3.1.2 CUADRO 3. Clasificación por composición
Denominació
n Estándar
Gas
Dulce
Seco
Gas Amargo
Seco
Gas Dulce
Húmedo
Gas
Amargo
Húmedo
Componente Gas No Asociado Gas Asociado
Etano <10% <10% >10% >10%
𝐻2 𝑆 <1% >1% <1% >1%
𝐶𝑂2 <2% >2% <2% >2%
FUENTE: Escalona (2015)
2.1.1. Propiedades físicas
• Proviene de la naturaleza y puede consumirse tal como se presenta.
• No tiene olor. Antes de ser distribuido, se lo odoriza con un producto
llamado mercaptano, que sirve para detectar pérdidas por medio del olor.
• Respeta el medio ambiente, ya que se transporta en tuberías subterráneas.
1.3.2 2.2 TENSOACTIVO
Los tensoactivos o tensioactivos (también llamados surfactantes) son sustancias
que influyen por medio de la tensión superficial en la superficie de contacto entre
dos fases (p.ej., dos líquidos insolubles uno en otro). El término surfactante es un
anglicismo, tomado de la palabra surfactant, que a su vez es un término que
14. proviene de "Surface active agent" (agente activo de superficie). Cuando se
utilizan en la tecnología doméstica se denominan como emulsionantes; esto es,
sustancias que permiten conseguir o mantener una emulsión. En función de su
mayor o menor dispersión en agua, y su mayor o menor estabilización de las
micelas o coloides, los tensioactivos se emplean como emulsionantes,
humectantes, detergentes o solubilizantes.
2.2.1. CLASIFICACIÓN DE LOS TENSOACTIVOS
Según su estructura molecular
Las propiedades de los tensoactivos se obtienen a través de su estructura
molecular. Los tensoactivos se componen de una parte hidrófoba o hidrófuga y un
resto hidrófilo, o soluble en agua. Se dice que son Moléculas anfifílicas.
Al contacto con el agua las moléculas individuales se orientan de tal modo que la
parte hidrofóbica sobresale del nivel del agua, encarándose al aire, mientras tanto
la parte hidrofílica se queda sumergida. Otro fenómeno es que las moléculas
anfifílicas se alinean de tal manera que las partes hidrofílicas quedan de un lado y
las partes hidrófobicas del otro lado, por lo que empiezan a formar burbujas, las
partes hidrófobas quedan en el centro, y los restos solubles en agua quedan
entonces en la periferia disueltos en el agua. Estas estructuras se denominan
micelas.
La clasificación se fundamenta en el poder de disociación del tensoactivo en
presencia de un electrolito y de sus propiedades fisicoquímicas. Pueden ser:
iónicos o no-iónicos; y dentro de los iónicos según la carga que posea la parte que
presenta la actividad de superficie serán: aniónicos, catiónicos y anfóteros.
Los iónicos, con fuerte afinidad por el agua, motivada por su atracción
electrostática hacia los dipolos del agua, pueden arrastrar consigo a las soluciones
de cadenas de hidrocarburos, por ejemplo el ácido pálmico, prácticamente no
ionizable es insoluble, mientras que el palmitato sódico es soluble completamente
ionizado.
15. 2.2.2 MICELA
Se denomina micela al conjunto de moléculas que constituye una de las fases de
los coloides. Es el mecanismo por el cual el jabón solubiliza las moléculas
insolubles en agua, como las grasas.
En la formación de una micela de jabón en agua, las moléculas de jabón (una sal
de sodio o potasio de un ácido graso) se enlazan entre sí por sus extremos
hidrófobos que corresponden a las cadenas hidrocarbonadas, mientras que sus
extremos hidrófilos, aquellos que llevan los grupos carboxilo, ionizados
negativamente por pérdida de un ion sodio o potasio, se repelen entre sí. De esta
manera las cadenas no polares del jabón se ocultan al agua, mientras que los
grupos carboxilo, cargados negativamente, se hallan expuestos a la misma.
16. 2.3.1. ADSORCION
La adsorción de un surfactante en una superficie gas-líquido o en una interfase
líquido-líquido, produce en general una reducción de la tensión superficial o
interfacial, de donde el nombre "tensoactivo". La tensión es responsable de la
curvatura de las interfases, de la formación de gotas, de un gran número de
inestabilidades capilares y de numerosos fenómenos de estabilización de
interfases.
Las fuerzas capilares involucradas pueden ser considerables y se pueden
encontrar aplicaciones en la fabricación de adhesivos, la recuperación mejorada
de petróleo, la colocación de una monocapa protectora, la contracción de capas
de petróleo flotando, etc.
El descenso de la tensión favoriza la deformación y la ruptura de una interfase, la
formación de sistemas dispersos como las emulsiones o las espumas, la
movilización del petróleo residual, la limpieza industrial, etc.
La adsorción de surfactantes no se limita a las interfases fluido-fluido. Ella se
produce también en las interfases líquido-sólido, y eventualmente gas-sólido. La
fuerza motriz de la adsorción en una interfase líquido-sólido puede incluir uno o
varios de los efectos siguientes: atracción polar por la presencia de cargas
eléctricas en el sólido, efecto hidrofóbo, formación de estructuras de baja energía,
así como algunos otros efectos de
menor interés.
Metanol
El metanol es un alcohol incoloro, higroscópico y completamente miscible con
agua, pero mucho más ligero (peso específico de 0,8 g/ cm3). Es un buen
disolvente, pero muy tóxico e inflamable. Este alcohol de un sólo átomo de
carbono es un disolvente volátil y un combustible ligero.
17. El metanol, también conocido como alcohol metílico o de madera, es un líquido
orgánico incoloro a una temperatura y una presión normales (NTP: 72 °F y 1
atmósfera). Aunque esta descripción es correcta, es sólo una pequeña parte de lo
que debe saber y comprender alguien que manipule metanol para transportarlo,
almacenarlo y usarlo sin peligro.
El metanol es un material extraordinariamente útil que significa distintas cosas
para distintos usuarios. Para algunos, el metanol es un combustible; para otros, es
un aditivo de combustible, una materia prima para la industria química, un
disolvente, un refrigerante o un componente de anticongelantes. Las aplicaciones
emergentes del metanol incluyen su uso como fuente de protones para la
tecnología directa de celdas de combustible de metanol y como combustible de
turbinas para la generación de energía eléctrica.
22. 2.3.3. Procesos de obtención de formaldehido
El formaldehído ha sido fabricado y continúa siendo fabricado a partir del
metanol.Al final de la segunda guerra mundial en Estados Unidos se producía el
20% del formaldehído en fase gaseosa por oxidación no catalítica del propano y
del butano. Este proceso producía un amplio espectro de co-productos que
requerían un costoso proceso de separación por lo que el proceso a partir del
metanol es preferido.
En la actualidad la mayoría del formaldehído comercializado es producido a partir
del metanol y el aire. Como la mezcla aire metanol es inflamable en una
concentración de metanol que varía del 6% a 25% o del 9% al 37% en volumen de
acuerdo a la presión y temperatura en la que se encuentre la mezcla. En la
producción de formaldehído a partir del metanol, la materia prima es el gas de
síntesis que se obtiene del metano.
CH4 + H2O CO + 3 H2
3 CH4 + CO2 + 2 H2 4 CO + 8 H2
2 H2 + CO CH3OH
CH2OH + ½ O2 HCHO + H2O
CH3OH HCHO + H2
El proceso puede ser llevado a cabo de dos maneras:
Por sobre el límite superior (con exceso de metanol en la mezcla aire
metanol): Estos procesos se llevan a cabo con catalizadores de plata.
23. Por debajo del límite inferior (con exceso de aire): Estos procesos se llevan a
cabo con catalizadores de óxidos de metales, generalmente catalizadores de
acero - óxido de molibdeno.
2.4.1 Proceso con catalizador de plata.
En las primeras plantas de la fabricación de formaldehído el metanol era oxidado
por medio del uso de catalizadores de cobre, que han sido casi completamente
reemplazados por catalizadores de plata. La reacción catalítica de oxidación
ocurre a presión atmosférica y a una temperatura entre 600ºC y 650ºC y puede ser
representada por dos reacciones que ocurren simultáneamente.
CH2OH + ½ O2 HCHO + H2O DH = -156 KJ
CH3OH HCHO + H2 DH = 85 KJ
Entre el 50% y el 60% es formado por la primera reacción, que es exotérmica, y el
resto por la segunda reacción, que es endotérmica.
En resultado neto de ambas reacciones es una reacción exotérmica.
El monóxido y dióxido de carbono y el ácido fórmico son subproductos
causados por otras reacciones.
24. Figura 2. Proceso de obtención de formaldehído a partir del metanol con
catalizador de plata.
En el proceso hay pérdidas físicas y pequeñas cantidades de metanol en el
producto final por lo que el rendimiento global del metanol varía entre el 86% y
90% en peso. Es decir del metanol que ingresa a la planta entre un 86% a un 90%
en peso del mismo se transforma en formaldehído.
Se genera una mezcla de alimentación soplando aire en un recipiente con metanol
calentado, generando así gases que se mezclan luego con vapor de agua. La
mezcla pasa por un calentador yendo luego hasta el catalizador de plata donde se
produce la reacción antes mencionada.
La mezcla de gases que sale del reactor contiene formaldehído, metanol,
hidrógeno, gases inertes provenientes del aire y otros subproductos en menor
proporción.
La mezcla es rápidamente enfriada en un generador de vapor de agua y luego en
un intercambiador de calor con agua. Posteriormente ingresa por la parte inferior
de una torre de absorción.
25. En la torre de absorción el formaldehído y el metanol pasan al agua que fluye en
contracorriente, separándose de los gases inertes del aire, hidrógeno y otros que
se encuentran en pequeñas proporciones.
La mezcla líquida formada por el formaldehído junto con el metanol en agua es o
enviada a una torre de destilación fraccionada (rectificación) donde el metanol es
recuperado para ser reutilizado en el reactor y se obtiene el formaldehído en
solución acuosa a una concentración del 55% en peso. Esta es enfriada en un
intercambiador de calor con circulación de agua y luego atraviesa un equipo de
intercambio iónico donde se limita el ácido fórmico residual a las admisibles,
especificadas por el productor.
El catalizador de plata tiene una vida útil satisfactoria, de tres a ocho meses y
luego de esta, el catalizador puede ser recuperado. Este es fácilmente
contaminado por el azufre.
La reacción ocurre en condiciones esencialmente adiabáticas con un gran
aumento de la temperatura en la superficie de entrada del catalizador.
El control de la temperatura es predominantemente por balance térmico en la
forma de exceso de metanol o exceso de vapor de agua, o ambos, en la
alimentación. Si la planta busca obtener un producto entre el 50% y el 55% de
formaldehído y no más del 1,5% de metanol, la cantidad de vapor de agua que
puede agregarse a la mezcla es limitada.
El gas eliminado en la torre de absorción contiene un 20% (en moles) de
hidrógeno y tiene un alto poder calorífico (2420 Kj/m3). Con el incremento del
costo de los combustibles y el incremento de la importancia del medio ambiente,
este gas es quemado con dos propósitos: generación de vapor y la eliminación de
emanaciones de compuestos orgánicos y de monóxido de carbono a la atmósfera.
26. El formaldehído acuoso corroe los aceros al carbono, pero el formaldehído en fase
gaseosa no. Por lo tanto todas las partes de los equipos en contacto con
soluciones calientes de formaldehído deben estar fabricadas con aceros
inoxidables. Teóricamente el reactor y los equipos anteriores pueden estar
fabricados de acero al carbono, pero en la práctica son usadas aleaciones para
proteger el catalizador, que es muy sensible a la contaminación de los metales.
Proceso con catalizadores con óxidos de metales.
La oxidación del metanol a formaldehído con catalizador de pentóxido de vanadio
fue el primero de estos catalizadores y fue patentado en 1921, seguido en 1933
por la patente de un catalizador de acero - óxido de molibdeno, el cual es el más
usado actualmente. Estos catalizadores han sido mejorados por el agregado de
óxido de otros metales y métodos de activación y preparación. En 1952 fue puesta
en operación la primera planta usando un catalizador de acero - óxido de
molibdeno. Se estima que el 70% de la capacidad productiva instalada usa estos
catalizadores formados por óxidos de metales.
A diferencia con el proceso con catalizador de plata, todo el formaldehído es
obtenido por medio de reacciones exotérmicas a presión atmosférica y a una
temperatura entre los 300ºC y los 400ºC. Con un apropiado control de la
temperatura una conversión del metanol mayor a un 99% puede ser mantenida.
Los subproductos no deseados son monóxido de carbono y ácido fórmico. En el
proceso hay pérdidas físicas y pequeñas cantidades de metanol en el producto
final por lo que el rendimiento global del metanol varía entre el 88% y 92% en
peso, levemente superior al que se puede obtener en un proceso con
catalizadores de plata.
27. Figura 3. Proceso de obtención de formaldehído a partir del metanol con
catalizadores de óxidos de metales.
El metanol es vaporizado y mezclado con aire y gas eliminado de la torre de
absorción ingresando luego en el reactor donde atraviesa los tubos del catalizador,
es aquí donde se produce la reacción química. El calor liberado en la reacción es
utilizado para evaporar el fluido de transmisión de calor, luego este es condensado
para generar vapor. De esta forma se controla la temperatura del reactor.
El producto abandona el reactor por la parte inferior de este, es enfriado antes de
ingresar a la torre de absorción por la parte inferior de esta.
La concentración final de formaldehído en el producto es controlada por el caudal
de agua que ingresa a la torre de absorción por la parte superior de esta. Se llega
a obtener un producto con una concentración de formaldehído superior al 55% y
menos del 1% de metanol. El ácido fórmico es removido por intercambio de iones.
La ausencia de una torre de recuperación de metanol es una obvia ventaja sobre
el método convencional con catalizador de plata.
28. Los catalizadores con óxidos de metales tienen una vida útil que varía entre 12 y
18 meses. Son, comparados con los catalizadores de plata más resistentes a los
contaminantes. Se requiere con estos, cambios menos frecuentes pero el tiempo
necesario para cambiarlos es mayor.
Contrariamente con lo que sucede en una planta que usa catalizadores de plata,
no se justifica económicamente incinerar el gas liberado en la torre de absorción
para generar vapor. Este gas está esencialmente compuesto por nitrógeno y
oxígeno con componentes combustibles (dimetileter, monóxido de carbono,
formaldehído y metanol) que representan solo un pequeño porcentaje del total. Sin
embargo, las presiones que sufren las empresas por mantener el medio ambiente
hacen necesaria su incineración.
2.12 Equipos de procesos
Cada equipo debe tener su código de identificación, nombre del equipo y
características de operación normal. El trazado de equipos en un DFP debe
realizarse bajo los siguientes criterios.
a) Se deben utilizar los símbolos de equipos establecidos en las normas.
b) La identificación y códigos de equipos establecidos en las normas.
c) Los equipos deben ser distribuidos uniformemente en el plano.
d) Las torres o columnas, reactores, tambores, tanques y calentadores se
muestran en la mitad del plano. La identificación del equipo se escribe en la
zona superior del plano y alineada verticalmente con el mismo.
e) Generalmente las bombas y compresores se muestran en línea, a lo largo
de la cuarta inferior del plano. La identificación de estos equipos se escribe
en la zona inferior o adyacente al símbolo del equipo.
f) Otros equipos deben ser colocados como mejor representen la intención
del proceso, esto es, los condensadores aéreos son situados generalmente
29. encima del tambor de reflujo, los rehervidores se colocan junto a la torre o
columna, etc.
g) Cuando no sea importante la colocación física, el equipo debe mostrarse en
la secuencia lógica del flujo del proceso y en forma conveniente para
simplificar las líneas de conexión.
h) Los dibujos no representan el tamaño, ni indican la orientación real de los
equipos; sin embargo, la secuencia del proceso debe ser percibida
fácilmente.
i) Se deben mantener las proporciones relativas en las dimensiones de los
equipos principales.
j) Se debe diferenciar la representación de los equipos ya existentes.
Colocando la palabra “existente” al lado del código de identificación del
equipo. En caso de modificaciones o remodelaciones donde predominan
los equipos existentes, se debe utilizar la palabra “nuevo”, para los equipos
nuevos.
2.12.1 Diseño de equipos de proceso
Tuberías
Una tubería es un conducto que cumple la función de transportar agua u otros
fluidos. Se suele elaborar con materiales muy diversos. Cuando el líquido
transportado es petróleo, se utiliza la denominación específica de oleoducto.
Cuando el fluido transportado es gas, se utiliza la denominación específica de
gasoducto. También es posible transportar mediante tubería o nada materiales
que, si bien no son un fluido, se adecúan a este sistema: hormigón, cemento,
cereales, documentos encapsulados, etcétera.
Diseño
El diseño de un sistema de tuberías consiste en el diseño de sus tuberías, brida y
su tortillería, empacaduras, válvulas, accesorios, filtros, trampas de vapor juntas
de expansión. También incluye el diseño de los elementos de soporte, tales como
30. zapatas, resortes y colgantes, pero no incluye el de estructuras para fijar los
soportes, tales como fundaciones, armaduras o pórticos de acero.
La lista siguiente muestra los pasos que deben completarse en el diseño mecánico
de cualquier sistema de tuberías:
a) Establecimiento de las condiciones de diseño incluyendo presión,
temperaturas y otras condiciones, tales como la velocidad del viento,
movimientos sísmicos, choques de fluido, gradientes térmicos y número de
ciclos de varias cargas.
b) Determinación del diámetro de la tubería, el cual depende
fundamentalmente de las condiciones del proceso, es decir, del caudal, la
velocidad y la presión del fluido.
c) Selección de los materiales de la tubería con base en corrosión,
fragilización y resistencia.
d) Selección de las clases de "rating" de bridas y válvulas.
e) Cálculo del espesor mínimo de pared (Schedule) para las temperaturas y
presiones de diseño, de manera que la tubería sea capaz de soportar los
esfuerzos tangenciales producidos por la presión del fluido.
f) Establecimiento de una configuración aceptable de soportes para el sistema
de tuberías.
g) Análisis de esfuerzos por flexibilidad para verificar que los esfuerzos
producidos en la tubería por los distintos tipos de carga estén dentro de los
valores admisibles, a objeto de comprobar que las cargas sobre los equipos
no sobrepasen los valoreslímites, satisfaciendo así los criterios del código a
emplear.
Si el sistema no posee suficiente flexibilidad y/o no es capaz de resistir las cargas
sometidas (efectos de la gravedad) o las cargas ocasionales (sismos y vientos), se
dispone de los siguientes recursos:
a. Reubicación de soportes.
31. b. Modificación del tipo de soporte en puntos específicos.
c. Utilización de soportes flexibles.
d. Modificación parcial del recorrido de la línea en zonas específicas.
e. Utilización de lazos de expansión.
f. Presentado en frío.
El análisis de flexibilidad tiene por objeto verificar que los esfuerzos en la
tubería, los esfuerzos en componentes locales del sistema y las fuerzas y
momentos en los puntos terminales, estén dentro de límites aceptables, en todas
las fases de operación normal y anormal, durante toda la vida de la planta.
Bombas
Las bombas son maquinas hidráulicas donde se transfiere energía del rotor al
fluido, produciendo una conversión de energía cinética de presión. Las bombas se
pueden clasificar de la siguiente manera:
Bombas de desplazamiento positivo: Rotatorias (alabe, cavidad progresiva,
tornillo, paleta, engranaje) y reciprocantes (pistón, inmersión, diafragma).
Bombas Cinéticas: Flujo Radial, Flujo Axial, Flujo Mixto.
De propulsión o tipo eyector.
Diseño
Los parámetros para el diseño de estos equipos se enlistan a continuación:
Naturaleza del líquido que se va a bombear.
Capacidad requerida.
Condiciones en la succión y en la descarga de la bomba.
Tipo de sistema a la que la bomba entrega el fluido.
Limitaciones de espacio, peso y posición.
Condiciones ambientales.
Costos de instalación y operación de una bomba.
32. Cabeza de succión positiva neta (NPSH)
Es un cabezal que es proporcionado debido a que es esencial que la presión de
succión a la entrada de la bomba tenga un valor más elevado que la presión a la
cual se presentaría vaporización a la temperatura de operación de un líquido.
NPSHD= Psalida-Pvap. NPSHR=Dato del fabricante. NPSHD> NPSHR operación
factible. NPSHD <NPSHR cavitación.
𝑁𝑃𝑆𝐻 𝐷 =
2,31 (𝑃𝑆 − 𝑃 𝑉)
𝑠𝑔
(𝐸𝑐. 1)
NPSHD: Cabezal neto de succión positiva disponible (ft)
sg: Gravedad especifica del fluido
PS: Presión de succión de la bomba (psia)
PV: Presión de vapor del fluido (psia)
TDH Cabezal Total
𝑇𝐷𝐻 =
2,31 (𝑃𝐷 − 𝑃𝑆)
𝑠𝑔
(𝐸𝑐. 2)
TDH: Cabezal Total (ft)
PD: Presión de descarga de la bomba (psia)
PS: Presión de succión de la bomba (psia)
sg: Gravedad específica del fluido
Potencia
La potencia es la cantidad de trabajo realizado por unidad de tiempo. Representa
la potencia requerida por la bomba para transferir líquidos de un punto a otro y la
energía requerida para vencer sus pérdidas.
33. 𝐵𝐻𝑃 =
𝑄. 𝑇𝐷𝐻. 𝑠𝑔
3960. ƞ
(𝐸𝑐. 3)
BHP: Potencia de la bomba (hp)
Q: Caudal (gpm)
TDH: Cabezal total (ft)
sg: Gravedad especifica del fluido
ƞ: Eficiencia de la bomba.
Línea de Succión
Se refiere a todas las partes del sistema de flujo desde la fuente del fluido hasta la
entrada de la bomba. Es importante al momento de asegurar un valor de cabezal
de succión positivo neto.
Línea de descarga
Debe ser lo más corta y directa como sea posible para minimizar la cabeza de la
bomba. La especificación está relacionada con la economía.
Compresores
Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar
la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son
los gases y los vapores. Esto se realiza a través de un intercambio
de energía entre la máquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el
compresor es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía
de flujo, aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir.
34. Al igual que las bombas, los compresores también desplazan fluidos, pero a
diferencia de las primeras que son máquinas hidráulicas, éstos son máquinas
térmicas, ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable
de densidad y, generalmente, también de temperatura; a diferencia de
los ventiladores y los sopladores, los cuales impulsan fluidos compresibles, pero
no aumentan su presión, densidad o temperatura de manera considerable.
EXISTEN HOY EN DÍA DOS TIPOS DE COMPRESORES:
Alternativos o de desplazamiento: Se utilizan para generar presiones altas
mediante un cilindro y un pistón. Cuando el pistón se mueve hacia la derecha, el
aire entra al cilindro por la válvula de admisión; cuando se mueve hacia la
izquierda, el aire se comprime y pasa a un depósito por un conducto muy fino.
Pueden ser:
De pistón.
De membrana.
Rotatorios: Producen presiones medias y bajas. Están compuestos por una rueda
con palas que gira en el interior de un recinto circular cerrado. El aire se introduce
por el centro de la rueda y es acelerado por la fuerza centrífuga que produce el
giro de las palas. La energía del aire en movimiento se transforma en un aumento
de presión en el difusor y el aire comprimido pasa al depósito por un conducto fino.
El aire, al comprimirlo, también se calienta. Las moléculas de aire chocan con más
frecuencia unas con otras si están más apretadas, y la energía producida por
estas colisiones se manifiesta en forma de calor. Para evitar este calentamiento
hay que enfriar el aire con agua o aire frío antes de llevarlo al depósito. Pueden
ser: Compresores a tornillo o helicoidales.
Compresores Roots.
Compresores a paleta.
35. Diseño
Los criterios para la selección del tipo de aparato más adecuado para la impulsión
de gases son en principio los mismos que para la selección del tipo de bomba. Se
han de tener en cuenta, por un lado, las propiedades del gas y por otro, las
condiciones de la impulsión. En principio, el primer factor a considerar es la
presión de descarga que se ha de alcanzar, o mejor dicho, el "salto de presión"
requerido. Ello determina la selección entre los tres grandes tipos de aparatos
(ventiladores, soplantes y compresores). Dentro de cada grupo deben conocerse,
además del caudal, las condiciones particulares de cada caso (funcionamiento
continuo o intermitente, etc.)
Separadores
Los separadores, como su nombre lo indica, son equipos destinados a realizar la
separación de hidrocarburos entre diferentes fases mediante el principio de
diferencia de densidades.
Durante las diferentes etapas de procesamiento y tratamiento de gas, petróleo e
hidrocarburos en general es común tener la necesidad de realizar un proceso de
separación de fases. Para el caso que exista una marcada diferencia en las
densidades de cada fase, los equipos comúnmente utilizados son los separadores.
Dichos equipos pueden ser bifásicos, si sólo tienen que separar una fase gaseosa
de una líquida, o trifásicos, si deben además separar dos fases líquidas. Su
configuración puede ser horizontal o vertical, dependiendo de los caudales de
cada fase a procesar.
Como componentes internos, los separadores suelen ser equipados con
eliminadores de niebla, cajas de chicanas o coalescedores, que al favorecer la
separación entre partículas permiten tamaños de equipos más compactos.
36. Diseño
Como criterio de diseño, se requieren conocer y determinar los siguientes
aspectos:
Propiedades de los fluidos
Elementos internos y externos
Tipos de separador
Dimensiones del equipo y disposición de espacio. Para el dimensionamiento de un
separador se cuenta con las siguientes expresiones:
Velocidad del gas:
𝑣𝑔 = 𝐾 ∗ √
𝜌𝑙 − 𝜌 𝑔
𝜌 𝑔
(𝐸𝑐. 4)
Donde:
vg: Velocidad del gas
K: Factor dependiente del tipo de separador.
g: Densidad del gas
l: Densidad del liquido
Tasa del flujo volumétrico:
𝑄𝑔 =
𝑤𝑔
𝜌 𝑔
(𝐸𝑐. 5)
Donde:
Qg: Tasa de flujo volumétrico.
wg: Flujo másico del gas
g: Densidad del gas
37. Área transversal:
𝐴 =
𝑄 𝑔
𝑣𝑔
(𝐸𝑐. 6)
Donde:
A: Área Transversal
Qg: Flujo volumétrico
vg: Velocidad del gas
- Diámetro interno:
𝐷 = √
4 ∗ 𝐴
𝜋
(𝐸𝑐. 7)
Donde:
D: Diámetro interno
A: Área Transversal
- Volumen de retención:
𝑣𝑙 = 60 ∗ ( 𝑄𝑙) ∗ 𝑡 (𝐸𝑐. 8)
Donde:
vl: Volumen de retención
Ql: Flujo volumétrico de líquido
t: Factor dependiente de la gravedad API de la corriente.
- Diámetro de la boquilla:
𝐷𝑏 = √
4 ∗ (𝑄𝑙 − 𝑄 𝑔 )
𝜋 ∗ 𝑣𝑔
(𝐸𝑐. 9)
38. Db: Diámetro de la boquilla
Ql: Flujo volumétrico de liquido
Qg: Flujo volumétrico de gas
vg: Velocidad del gas
- Coeficiente de arrastre:
𝐶′
∗ ( 𝑅𝑒)2
=
0.95(108) ∗ 𝜌 𝑔 ∗ 𝐷 𝑝
3
∗ (𝜌𝑙 − 𝜌 𝑔 )
𝜇2
(𝐸𝑐. 10)
Donde:
C’: Coeficiente de arrastre
Re: Numero de Reynolds
g: Densidad del gas
l: Densidad del líquido
Dp: Diámetro mínimo de la partícula
Torres
Torre de destilación o columna de destilación simple es una unidad compuesta de
un conjunto de etapas de equilibrio con un solo alimento y dos productos,
denominados destilado y fondo. Incluye, por lo tanto, una etapa de equilibrio con
alimentación que separa dos secciones de etapas de equilibrio, denominadas
rectificación y agotamiento. Los más comunes son los de platos y empaques.
- Diseño
Espaciamiento entre platos
39. Generalmente se escoge de acuerdo a la facilidad de construcción,
mantenimiento y costo. Se verifica, posteriormente, mediante un proceso iterativo,
para evitar cualquier inundación y arrastre excesivo del líquido en el gas.
Diámetro de la torre
El diámetro de la torre, y en consecuencia el área transversal, debe ser lo
suficientemente grande para manejar el flujo del gas y del líquido dentro de la
región de operación satisfactoria. El diámetro mínimo posible de la columna es
determinado por la capacidad máxima permisible del plato.
Para un flujo constante de líquido, el mayor flujo de gas da como resultado
un arrastre excesivo y una inundación. En el punto de inundación es difícil obtener
un flujo descendente neto de líquido y el líquido que se alimente a la columna se
irá con el gas superior. Además, aumenta el inventario de líquido de la columna, la
caída de presión en la columna se hace muy grande y el control resulta difícil. El
diseño racional exige que se trabaje con un margen seguro por debajo de esa
condición máxima permisible.
Los diferentes arreglos, dimensiones y condiciones de operación que se
escogen para el diseño son aquellas que según demostrado la experiencia,
establecen un término medio adecuado para la combinación de las tendencias
opuestas.
También se puede producir una inundación al incrementar el flujo de líquido
y mantener constante el de gas. El flujo excesivo de líquido puede superar la
capacidad de las bajantes u otros pasajes, con el resultado final de que aumenta
el inventario de líquido, se incrementa la caída de presión y se presentan otras de
las características de una columna inundada.
40. Por lo común, esos dos tipos de inundación se toman en cuenta por
separado al evaluar la capacidad de una columna de platos. Con fines de
identificación, se denominan inundación de arrastre e inundación de bajantes o
descendente. Cuando cualquiera de esos tipos de inundación destruye la acción
de contracorriente, se pierde la eficiencia de transferencia y se sobrepasan los
límites razonables del diseño.
El diámetro requerido de una torre se pude disminuir utilizando un mayor
espaciamiento de los platos, de tal forma que l costo de la torre, que depende
tanto de la altura como del diámetro, se vuelve mínimo con cierto espaciamiento
óptimo.
Vertederos:
Lleva el líquido de un plato al siguiente. El vertedero proporciona una caída
libre de los vapores, ya que estos se van desprendiendo a medida que se alimenta
el líquido al plato inferior y permite un tiempo adecuado para que se produzca
dicha separación.
Pueden ser tuberías circulares o de preferencia simples partes de la
sección transversal de la torre eliminadas para que el líquido fluya por los platos
transversales. Pueden utilizarse recipientes cerrados o diques de retención
especialmente si existe la tendencia a acumular sedimentos.
Derramadero:
Mantiene la profundidad del líquido sobre el plato, requerida para el
contacto con el gas. Los derramaderos rectos son los más comunes; los de
ranuras múltiples en V mantienen una profundidad del líquido menos sensible a
las variaciones de flujo de líquido. Para asegurar una distribución razonable
uniforme del flujo del líquido en un plato de un paso, se utiliza un diámetro de
derramadero de 60 -80 % del diámetro de la torre.
41. Perforaciones y área activa:
Diámetros de orificios usados: 3 a 12mm (1/8 a ½ in), Pero con más
frecuencia 4.5mm (3/16in) Instalaciones de acero inoxidable u otra aleación
perforada en lugar de acero al carbón.
Espesor del Plato: Depende de El diámetro del orifico.
Para acero inoxidable: El espesor es ½ del diámetro del orificio.
Para acero al carbón o aleaciones de cobre: El espesor será menor en un
diámetro del orifico.
Orificios: Distancia entre los centros 2.5 a 5 diámetros de los orificios.
Profundidad del Líquido:
Generalmente, las profundidades del líquido no deben ser menores de 50
mm (2 in), para asegurar una buena formación de espuma. El máximo de
profundidad más común usado es 100 mm.
Estos límites se refieren a la suma de la altura del derramadero más la
parte que queda sobre el derramadero (cresta del derramadero)
Derramadero
La altura del nivel del líquido que está por encima del nivel del derramadero,
puede calcularse por medio de la formula de Francis.
Caída de presión para el gas
42. La caída de presión del gas es la suma de los efectos para el flujo del gas a
través del plato seco y de los efectos causados por la presencia del líquido.
Caída de presión en seco
Se calcula basándose en que es el resultado de una perdida de presión a la
entrada de las perforaciones, la fricción por ella debido al espesor del diámetro y la
pérdida a la salida.
Velocidad de lloriqueo
Ocurre cuando la caída de presión del gas a través del orificio perforado no
es suficiente para producir burbujeo en la superficie y soportar la presión estática
del líquido emulsionado sobre el plato. Se calcula la velocidad mínima del gas a
través de los orificios, si no se alcanza esta velocidad, es probable un excesivo
lloriqueo.
Arrastre del líquido
Se presenta cuando el líquido es arrastrado por el gas hacia el plato
superior, este es atrapado en el líquido del plato superior. El efecto es acumulativo
y las cargas del líquido en los platos superiores de la torre pueden llegar a ser
excesivas.
Una definición conveniente del grado de arrastre es la fracción del líquido
que entra en un plato y es arrastrado hacia el plato superior. Los platos perforados
están sujetos a oscilaciones laterales de líquido, el cual puede oscilar de un lado a
otro o desde el centro hacia los lados y de regreso, lo que produce un mayor
arrastre.
43. 2.13 Análisis Económico
La estructura de un análisis económico, varía dependiendo de la complejidad del
mismo; y su grado de complejidad determina la exactitud de dicho análisis. La
finalidad del análisis, es principalmente comprobar la factibilidad del proyecto;
determinando mediante algún método; el tiempo de recuperación de capital, el
beneficio neto después de cierto periodo de tiempo, o la tasa interna de retorno.
2.13.1 Estimación de Costos
La estimación, no es más que la evaluación de todos los costos de los elementos
de un proyecto. La dificultad de estimar el requisito de capital es proporcional a la
exactitud deseada, con regularidad una estimación sea cual sea su orden, es
suficiente para permitir decisiones económicas. En figura 5 se muestran los tipos
de asignación según su exactitud.
Figura 5. Clasificación de la estimación de costos
45. 3.1 FERTILIZANTES EN BOLIVIA
Bolivia dejará de importar 27 mil toneladas de urea tras la puesta en marcha de la
Planta de Urea y Amoniaco de Bulo Bulo, emplazada en el departamento de
Cochabamba, informó ayer el director de la Empresa Estratégica de Producción de
Abonos y Fertilizantes, Remmy Gonzales.
Explicó que de las 27.000 toneladas que se importan, alrededor de 5.000
corresponden a la empresa estatal y el resto a empresas privadas.
En virtud del gran desarrollo agrícola de la región de Santa Cruz, que utiliza
grandes cantidades de fertilizantes NPK, DAP y otros, la oferta que hace Yara
Internacional de ser el mayor distribuidor de fertilizantes NPK y DAP importados
en el país parecería que es buena para Bolivia, pero los expertos bolivianos
pensamos de otra manera, porque los fertilizantes NPK y DAP pueden
ser fácilmente fabricados en territorio nacional, tal como explicamos en este
artículo.
se ha demostrado que el uso de fertilizantes (NP2O5-K2O) en la actividad agrícola
boliviana es pequeña y no pasa de 10 kilogramos de NPK por hectárea cultivada
en comparación a Chile donde aplican 300 Kg de NPK. Esto se debe a que el
agricultor boliviano paga muy caro para adquirirlos, principalmente porque son de
origen importado o de contrabando. En efecto, los precios al por menor de NPK
(15-15-15) para Sudamérica, expresado en $US/TM es: Argentina 380; Bolivia
620; Brasil 360; Chile 400; Colombia 360; Ecuador 380; Paraguay 480; Perú 440;
Uruguay 420; Venezuela 340. Actualmente (Octubre 2014) el precio de venta del
fertilizantes NPK en Bolivia es de 800 $US/TM, importado de Europa.
47. 3.2 ANALISIS TECNICO
3.2.1 CALCULO DE LA PRODUCCION.
La capacidad de la planta de bulo bulo es de 650 mil toneladas de amoniaco que
ingresaran al proceso para la obtencion. del amoniaco anhidro
3.1 CUADRO DE PRODUCCION DE AMONIACO ANHIDRO EN TONELADAS
PRODUCCION ANUAL PRODUCCION MENSUAL PRODCCION DIARIA
650000 54167 1800
3.3 EVALUACIÓN TÉCNICA-ECONÓMICA
Hacemos una recopilación de los resultados obtenidos tanto de la parte de diseño,
como de los costos que estos representaran, para en base a ello poder hacer la
evaluación y ver si la propuesta es viable
CUADRO 3.2 CUADRO DE INVERSION
CANTIDAD DESCRIPCION PRECIO EN $
1 TORRE FRACCIONADA 110.000
X TUBERIAS Y ACCESORIOS 1850
x OPERACION 40000
2 TANQUE 22.000
2
CAMIONES
DESPACHADORES 40.000
TOTAL 213850
49. 4.1. Viabilidad Económica
Este estudio de viabilidad económica permitirá mostrar los beneficios económicos
de la manera más sencilla posible, así mismo mostrará la ventaja económica de
usar el amoniaco anhidro.
Los costos de implemementacion de la nueva tecnología para producir amoniaco
anhidro
4.2 Análisis Económico para el amoniaco anhidro
Los costos de producción para el amoniaco anhidro se muestran en la siguiente
tabla
La produccion promedio de amoniaco anhidro diario es de 1806 toneladas la cual
tiene un costo de 2$ por kilogramo, lo que nos da un total de 2000$ por tonelada,
los ingresos y gastos se detallan a continuacion.
TORRE
FRACCIONADA 110.000
TUBERIAS Y
ACCESORIOS 1850
TANQUE 22.000
CAMIONES
DESPACHADORES 40.000
EMBASADORA 50.000
TOTAL 223.850
50.
51. EVALUACION DEL PROYECTO SIN FINANCIAMIENTO
FLUJO NETO DEL PROYECTO EN MILES DE US$
COMPONENTE/AÑO
S 0 1 2 3 4 5 6
INGRESOS 131.000 124.000 120.000 110.000 102.000
COSTOS
GASTOS -7860 -8680 -9600 -9900 -10200
DEPRECIACIONES -24713 -24713 -24713 -24713 -10000
UTILIDAD ANTES DE
IMPUESTOS 98.428 90.608 85.688 75.388 81.800
IMPUESTOS IUE
(25%) -24.607 -22.652 -21.422 -18.847 -20.450
FLUJO DESPUES DE
IMPUESTOS 73.821 67.956 64.266 56.541 61.350
DEPRECIACIONES 24.713 24.713 24.713 24.713 10.000
INVERSIONES Y
REINVERSIONES
-
223.
850
VALOR RESIDUAL 149.500
52. FLUJO NETO DE
FONDOS
-
223.
850 98.533 92.668 88.978 81.253 71.350 149.500
COSTO DE
OPORTUNIDAD 14% dividendos
FACTORES DE
DESCUENTO 1,14 1,30 1,48 1,69 1,93 2,19
FLUJO
DESCONTADO
371.
071 86.433 71.305 60.058 48.108 37.057 68.110
PARAMETROS DE
EVALUACION
VAN
1472
21
Se recupera la inversion inicial de 223.850$, adicionalmente se gana el COK de 14%
y quedaria un excedente financiero de $147221
RELACION B/C 1,66
Se recupera una sola vez la inversion inicial de 223.850 y adicionalmente por cada
dolar invertido se ganaria 66 centavos de dolar
TIR
35,3
%
Es la rentabilidad minima del proyecto, para que a esta tasa el van=0 y la rbc=1.
Dato que tir>cok el proyecto es rentable
53. 4.2 Evaluación Económica sin Financiamiento
Los resultados hallados de los cálculos realizados para el análisis económico con financiamiento de la producción de
amoniaco anhidro con una tasa bancaria del 11,1 % que se pueden observar en el Cuadro 4.4
Para el análisis económico con finaciamiento de banco el bano ofrece la siguiente tasa de interés, de acuerdo al capital
de inversión que necesitamos.
4.3 Cuadro de interés que ofrece el banco
FUENTE DE RECURSOS COSTO PROPORCION
COSTO
PONDERADO
PRESTAMO BANCARIO 12% 40% 4,80%
RECURSOS PROPIOS 14% 60% 8,40%
TASA DE DESCUENTO PONDERADA 13,2%
El proyecto es mas rentable con financimiento del banco debido a la baja tasa de interes que ofrece y la poca inversion
que se necesita para realizar el proyecto. Los detalles de lainversion se detallan a continuac
54. CUADRO 4.4 Resultados de la Evaluación Económica con Financiamiento
EVALUACION DEL PROYECTO CON FINANCIAMIENTO
FLUJO NETO DEL PROYECTO EN MILES DE US$
COMPONENTE/AÑOS 0 1 2 3 4 5 6
FLUJO NETO DE FONDOS -223.850 98.533 92.668 88.978 81.253 71.350 149.500
FUENTE DE RECURSOS COSTO PROPORCION
COSTO
PONDERADO
PRESTAMO BANCARIO 12% 40% 4,80%
RECURSOS PROPIOS 14% 60% 8,40%
TASA DE DESCUENTO PONDERADA 13,2%
FACTORES DE DESCUENTO 1,13 1,28 1,45 1,64 1,86 2,10
FLUJO DESCONTADO 379.618 87.043 72.317 61.340 49.483 38.385 71.050
PARAMETROS DE EVALUACION
VAN 155768
RELACION B/C 1,70
TIR 35,3%
56. 5.1. CONCLUSIONES
Con la implementacion de los nuevos equipos se impulsara a Bolivia hacia la
indusdria de la petroquimica y el desarrollo
Con la produccion se pretende mejorar cultivos, el rendimineto de la tierra y
recuperar tierras agotadas
tambien sirve como material prima para otro fertilizantes como la urea.
Gracias al ocmplemento de estos nuevos equipos boliva disminuira la
importacion de fertilizantes y empezaremos a exporter,