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PROYECTO FINAL:
PRODUCCIÓN DE
ETILENGLICOLES POR VÍA
HIDROLÍTICA
ALUMNOS
AGÜERO, NICOLÁS AUGUSTO CORIA, EXEQUIEL SEBASTIÁN NAVA BURGOS, CLEVER CRISTIAN
DIRECTORES
RIVEROS ZAPATA, ADOLFO GAMARRA, SOLEDAD
CONTENIDO
01
Productos
02
Materias
Primas
03
Estudio de
Mercado
04
Localización
05
Síntesis del
Proceso/Balance
s
06
Diseño de
equipos
07
Servicios
Auxiliares
08
Instrumentaci
ón y control
09
Producción
Limpia
10
Organización
Industrial
11
Análisis
Económico
• OE: Óxido de Etileno
• MEG: Monoetilenglicol
• DEG: Dietilenglicol
• TEG: Trietilenglicol
• TTEG: Tetraetilenglicol
REFERENCIAS
CONTENIDO
01
Productos
02
Materias
Primas
03
Estudio de
Mercado
04
Localización
05
Síntesis del
Proceso/Balance
s
06
Diseño de
equipos
07
Servicios
Auxiliares
08
Instrumentaci
ón y control
09
Producción
Limpia
10
Organización
Industrial
11
Análisis
Económico
ETILENGLICOLES
MONOETILENGLICOL DIETILENGLICOL TRIETILENGLICOL
• Líquidos ligeramente espesos, incoloros e inodoros.
• Miscibilidad en solventes polares.
• Reducen el punto de fusión del agua.
• Dioles
PET
LÍQUIDO
REFRIGERANTE
FIBRA POLIÉSTER
INDUSTRIA
OIL&GAS
RESINA POLIÉSTER
SOLVENTE DE
TINTAS Y PINTURAS
INDUSTRIA
OIL&GAS
INDUSTRIA OIL&GAS
PLASTIFICANTES Y
ADHESIVOS
DESINFECTANTES
PRINCIPALES USOS
CONTENIDO
01
Productos
02
Materias
Primas
03
Estudio de
Mercado
04
Localización
05
Síntesis del
Proceso/Balance
s
06
Diseño de
equipos
07
Servicios
Auxiliares
08
Instrumentaci
ón y control
09
Producción
Limpia
10
Organización
Industrial
11
Análisis
Económico
MEG
DEG
TEG
Óxido de
etileno
Agua
• Gas a T y P
ambiente.
• Incoloro.
• Inflamable.
• Efectos nocivos
ante su
exposición.
• Desmineralizada
(conductividad < 5
µS/cm)
02 – MATERIAS PRIMAS
CONTENIDO
01
Productos
02
Materias
Primas
03
Estudio de
Mercado
04
Localización
05
Síntesis del
Proceso/Balance
s
06
Diseño de
equipos
07
Servicios
Auxiliares
08
Instrumentaci
ón y control
09
Producción
Limpia
10
Organización
Industrial
11
Análisis
Económico
MERCADO MUNDIAL DE OE
• El 70% del OE se emplea en la producción de etilenglicoles
• Transacciones mundiales por 512 millones USD
03 ESTUDIO DE MERCADO
MERCADO LATINOAMERICANO
MERCADO NACIONAL
• Precio a Granel de OE es de 1.207 USD por tonelada
País Empresa Ubicación de la Planta Capacidad Instalada (ton/año)
Brasil Oxiteno S.A.
Mauá – SP/Camacari –
BA
350.000
México
Pemex Petroquímica La Cangrejera– Veracruz 100.000
Pemex Petroquímica Morelos – Veracruz 290.000
Venezuela PRALCA C.A. Santa Rita – Edo. Zulia 22.000
Movimientos por: 2,811 millones USD que representa 16,5 millones
de toneladas
Distribución del mercado de
etilenglicoles
Distribución del mercado de acuerdo a su
aplicacion
Principal consumidor de etilenglicoles
MERCADO MUNDIAL DE ETILENGLICOLES
Importación de DEG y TEG
Importación de MEG en Argentina
Monoetilenglicol
AÑO Cantidad (ton)
2011 70.180
2012 80.440
2013 80.660
2014 77.560
2015 73.960
2016 78.270
2017 72.860
2018 71.890
2019 64.930
80% de MEG
importado
proviene de :
DIETILENGLICO TRIETILENGLIC
AÑO
Cantidad
[toneladas]
Cantidad
[toneladas]
2011 3.980 730
2012 3.140 780
2013 3.280 860
2014 3.900 910
2015 3.250 780
2016 3.240 1.050
2017 2.700 1.100
2018 2.770 1.450
2019 2.440 960
85% de DEG importado
proviene de
33% de TEG importado
proviene de
Producción máxima anual de MEG: 52.000 ton/año
Producción máxima anual de DEG: 2.440 ton/año
Producción máxima anual de TEG: 960 ton/año
Propuestas
• Cubrir el 80% de la demanda nacional de MEG
• Cubrir la totalidad de la demanda regional latinoamericana de
DEG y TEG
CAPACIDAD DE LA PLANTA
CONTENIDO
01
Productos
02
Materias
Primas
03
Estudio de
Mercado
04
Localización
05
Síntesis del
Proceso/Balance
s
06
Diseño de
equipos
07
Servicios
Auxiliares
08
Instrumentaci
ón y control
09
Producción
Limpia
10
Organización
Industrial
11
Análisis
Económico
MACROLOCALIZACIÓN
• Disponibilidad de mano de obra.
• Costo de transporte de materias primas y productos terminados.
• Disponibilidad de agua para uso industrial.
• Disponibilidad y costo de combustible y energía eléctrica.
• Características del terreno y de la zona.
• Legislaciones vigentes.
• Actitud comercial y social
MACROLOCALIZACIÓN
Localidad
Factores
subjetivos
Factores
objetivos
Importancia
relativa del
factor objetivo
Medida de
preferencia
de
localización
FSi FOi k MPLi
J.V.
González
0,17 0,37 0,80 0,33
El Galpón 0,50 0,34 0,80 0,37
G. Güemes 0,33 0,29 0,80 0,30
Microlocalización
Terreno
Costo por
hectárea
(USD/ha)
Tamaño del
terreno
(ha)
Infraestructura
Distancia a J.V.
González (km)
1 565 170 Muy buena 57
2 1200 1100 Buena 70
3 1100 3036 Mala 85
MICROLOCALIZACIÓN
CONTENIDO
01
Productos
02
Materias
Primas
03
Estudio de
Mercado
04
Localización
05
Síntesis del
Proceso/Balance
s
06
Diseño de
equipos
07
Servicios
Auxiliares
08
Instrumentaci
ón y control
09
Producción
Limpia
10
Organización
Industrial
11
Análisis
Económico
Reacciones de formación de EG
𝑪𝟐𝑯𝟒𝑶 + 𝑯𝟐𝑶 → 𝑪𝟐𝑯𝟔𝑶𝟐 ∆𝑯 < 𝟎
𝑪𝟐𝑯𝟒𝑶 + 𝑪𝟐𝑯𝟔𝑶𝟐 → 𝑪𝟒𝑯𝟏𝟎𝑶𝟑 ∆𝑯 < 𝟎
𝑪𝟐𝑯𝟒𝑶 + 𝑪𝟒𝑯𝟏𝟎𝑶𝟑 → 𝑪𝟔𝑯𝟏𝟒𝑶𝟒 ∆𝑯 < 𝟎
𝑪𝟐𝑯𝟒𝑶 + 𝑪𝟔𝑯𝟏𝟒𝑶𝟒 → 𝑪𝟖𝑯𝟏𝟖𝑶𝟓 ∆𝑯 < 𝟎
𝑪𝟐𝑯𝟒𝑶 + ⋯ → 𝑬𝑻 𝑺𝑼𝑷𝑬𝑹𝑰𝑶𝑹𝑬𝑺 ∆𝑯 < 𝟎
• Sin catálisis.
• Catálisis homogénea:
Se emplean sales inorgánicas, ácidos y bases.
• Catálisis heterogénea:
Catalizadores inmovilizados en resinas de intercambio
iónico
06 SÍNTESIS DE PROCESOS
• SHELL-EG Process • Dow’s METEOR process
TECNOLOGÍAS Y PROCESOS INDUSTRIALES VIGENTES
El proceso de producción por vía hidrolítica se divide en 3
Acondicionamiento
de materias primas
Etapa de reacción
Separación y
purificación de
productos
Factor comparativo
Método
No catalítico Catalítico homogéneo Catalítico heterogéneo
Naturaleza/Tipo de catalizador ------
Anión
Carbonato
Ácido
sulfúrico
Amberjet
4200/HCO3
PS-
DVB/MWNT
IER
Temperatura de operación (° C) 200 120 50-70 85 85-105
Relación molar Agua/OE 20 10
No
disponible
5 8
Selectividad (%) 90 95 90 94 95,6
Madurez tecnológica Alta Media Media Baja Baja
Complejidad del proceso
(etapas y tecnología necesaria)
Media Alta Alta Alta Alta
Aplicación en la industria Se aplica Se aplica Se aplica No se aplica No se aplica
Tipo de reactor y modo de operación (isotérmico o adiabático)
Tanque agitado continuo (TAC) Reactor Flujo Pistón (FP)
Relación de alimentación (Agua/OE)
Según estudio de mercado es necesario producir:
% MEG = 77.6 %
% DEG = 18.4 %
% TEG = 4.0 %
Se define que la relación de alimentación requerida es 10:1
Acondicionamiento de materias primas:
T(ingreso reactor): 120°C
T(salida del reactor): 223°C
P: 30 bar
Acondicionamiento de materias primas
Componente Punto de ebullición (a 101,3 kPa) [°C]
Agua 100
Monoetilenglicol (MEG) 197,6
Dietilenglicol (DEG) 244,8
Trietilenglicol (TEG) 287,4
Tetraetilenglicol (TTEG) > 329
Etapa de separación
• Separador Flash
Pingreso: 30 bar
Psalida: 8 bar
• Evaporadores múltiple efecto
Se dispone de 3 evaporadores operando a presiones decrecientes (desde 8 a 1,5 bar)
• Torres de destilación
Se cuanta con 4 torres operando en vacío.
Torre T-100: Agua
Torre T-101: MEG
Torre T-102: DEG
Torre T-103: TEG
CONTENIDO
01
Productos
02
Materias
Primas
03
Estudio de
Mercado
04
Localización
05
Síntesis del
Proceso/Balance
s
06
Diseño de
equipos
07
Servicios
Auxiliares
08
Instrumentaci
ón y control
09
Producción
Limpia
10
Organización
Industrial
11
Análisis
Económico
TK-100
• Almacenamiento de Agua de proceso
• Tanque Toriesférico
Volumen total: 84 m³
Diámetro interno: 3,66 m
Altura: 8 m
Espesor de pared requerido: 4,53 mm
Espesor de cabezal requerido: 5,52 mm
TK-101
• Almacenamiento de OE
• 4 Tanques esféricos
Volumen de cada tanque: 1424 m³
Diámetro interno: 14 m
Espesor de pared requerido: 22,4 mm
MIX-100
MIX-100
• Mezcla de corrientes de agua y de OE
• Tiempo de residencia de 15 minutos
Volumen del tanque: 9 m³
Diámetro interno: 2,141m
Espesor de pared requerido: 8,13mm
Espesor de cabezal requerido: 6,49mm
Intercambiador de calor (E-100)
• Carcasa y tubos.
• Requerimiento de vapor
𝑊
𝑐 =
𝑊𝑓 × 𝐶𝑝𝑓 × 𝑡2 − 𝑡1
𝜆𝑣
= 𝟓. 𝟔𝟗𝟓
𝒌𝒈
𝒉
• Cálculo del área de intercambio
(U propuesto)
𝐴𝑡𝑒𝑛𝑡𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 =
𝑊
𝑓 × 𝐶𝑝𝑓 × 𝑡2 − 𝑡1
𝑈 × ∆𝑇𝑀𝐿𝐷𝑇 × 𝐹
𝑇
= 𝟐𝟎, 𝟓𝟕 𝐦
𝟐
Agua/OE
120 °C
E-100
Vapor (12 bar – °C)
Condensado
Agua/OE
24 °C – bar
• Se recalcula área
𝐴𝑟𝑒𝑐 = 𝑁𝑡 × 𝜋 × 𝑑𝑒𝑖 × 𝐿𝑡 = 21,01 𝑚
2
• Se recalcula
𝑈𝑟𝑒𝑐 =
𝑊𝑓 × 𝐶𝑝𝑓 × 𝑡2 − 𝑡1
𝐴𝑟𝑒𝑐 × ∆𝑇𝑀𝐿𝐷𝑇 × 𝐹𝑇
= 1370
𝐽
𝑠 × 𝑚2 × 𝐾
• Se verifica que el factor de ensuciamiento calculado sea
mayor al teórico.
• Se verifica caída de presión menor a 10 psi.
Reactor (RFP-100)
Número de reacción Ecuación química
r1 𝑊 + 𝑂𝐸 → 𝑀𝐸𝐺
r2 𝑀𝐸𝐺 + 𝑂𝐸 → 𝐷𝐸𝐺
r3 𝐷𝐸𝐺 + 𝑂𝐸 → 𝑇𝐸𝐺
r4 𝑇𝐸𝐺 + 𝑂𝐸 → 𝑇𝑇𝐸𝐺
Variable Nombre
rij Velocidad de formación de la especie i en la reacción j
∆Hij
Calor de reacción respecto de la especie i en la reacción
j.
Fi Flujo molar de la sustancia i
Cpi Capacidad calorífica de la especie i
V-100
• Disminución de carga
𝑯𝑭𝟖 = 𝝋 × 𝑯𝑭𝟗 + 𝟏 − 𝝋 × 𝑯𝑭𝟏𝟎
Variable Valor
Constante del tambor (𝐾𝑡𝑎𝑚𝑏) 0,1198 ft/s (0,1198
m/s)
Velocidad máxima permisible de
(𝑢𝑝𝑒𝑟𝑚)
5,88 ft/s (1,79 m/s)
Área de la sección transversal (𝐴𝑡) 3,654 ft2 (0,3395
Diámetro del recipiente (𝐷𝑟𝑒𝑐) 30 in (0,762 m)
Altura del tambor (ℎ𝑡𝑜𝑟𝑟𝑒) 8,75 ft (2,667 m)
ℎ𝑉 48 in (1,2192 m)
ℎ𝐹 18 in (0,4572 m)
ℎ𝐿 39 in (0,9906 m)
Reserva de líquido en el tambor 11,877 ft3 (0,33632
m3)
TREN DE EVAPORADORES (V-101 / V-102 / V-103)
• Selección
 Vapor fuera de los tubos.
 Circulación natural.
 De tubos largos.
 Paso simple.
Consideraciones
 Eliminación del 75% del agua.
 No hay pérdidas de glicol.
 El medio calefactor: vapor saturado a 12 bar
absolutos.
 Presiones decrecientes 8 bar, 4,7 bar y 1,5
bar respectivamente.
 Aumento del punto de ebullición (EPE) en los
efectos.
Economía:
3,67 kg agua evaporada / kg vapor
T-100
• Eliminación completa del agua en la corriente de proceso
T-100
CT-100
RT-100
19
20
13
Parámetro Referencia
Altura total de la torre (m) 9,754
Cantidad de platos totales 10
Espaciado entre platos (in) 24
Cantidad de platos sección de rectificación 8
Cantidad de platos sección de agotamiento 1
Diámetro sección rectificación (m) 0,45
Diámetro sección agotamiento (m) 0,62
Energía térmica requerida en el hervidor (kW) 12.002
Flujo másico de vapor saturado (kg/h) 22.864,53
Energía térmica requerida en el condensador (kW) 7.075,5
Flujo másico de agua de refrigeración (kg/h) 110.614,5
T-101
• Obtención de monoetilenglicol en calidad de venta 99,9%
T-101
CT-101
RT-101
21
L
22
20
Parámetro Referencia
Altura total de la torre (m) 20,117
Cantidad de platos totales 27
Espaciado entre platos (in) 24
Cantidad de platos sección de rectificación 7
Cantidad de platos sección de agotamiento 19
Diámetro sección rectificación (m) 1
Diámetro sección agotamiento (m) 1
Energía térmica requerida en el hervidor (kW) 6.825,13
Flujo másico de Hot Oil en el hervidor (kg/h) 81.091
Energía térmica requerida en el condensador (kW) 5.605,7
Flujo másico de agua de refrigeración (kg/h) 96.400,98
T-102
• Obtención de dietilenglicol en calidad de venta 99,9%
T-102
CT-102
RT-102
23
24
22
Parámetro Referencia
Cantidad de días en operación 66
Altura total de la torre (m) 18,898
Cantidad de platos totales 25
Espaciado entre platos (cm) 60,96
Cantidad de platos sección de rectificación 3
Cantidad de platos sección de agotamiento 21
Diámetro sección rectificación (m) 0,8
Diámetro sección agotamiento (m) 0,922
Energía térmica requerida en el hervidor (kW) 4.323,9
Flujo másico de Hot-oil (kg/h) 67.386,1
Energía térmica requerida en el condensador (kW) 3.769,7
Flujo másico de agua de refrigeración (kg/h) 64.826,4
T-103
• Obtención de trietilenglicol en calidad de venta 99,9%
T-103
CT-103
RT-103
25
26
24
Parámetro Valor
Cantidad de días en operación 6,6
Altura total de la torre (m) 18,898
Cantidad de platos totales 25
Espaciado entre platos (cm) 60,96
Cantidad de platos sección de rectificación 3
Cantidad de platos sección de agotamiento 21
Diámetro sección rectificación (m) 0,84
Diámetro sección agotamiento (m) 0,83
Energía térmica requerida en el hervidor (kW) 2.404
Flujo másico de Hot-oil (kg/h) 49.737,7
Energía térmica requerida en el condensador (kW) 1.746,81
Flujo másico de agua de refrigeración (kg/h) 30.039,7
CONTENIDO
01
Productos
02
Materias
Primas
03
Estudio de
Mercado
04
Localización
05
Síntesis del
Proceso/Balance
s
06
Diseño de
equipos
07
Servicios
Auxiliares
08
Instrumentaci
ón y control
09
Producción
Limpia
10
Organización
Industrial
11
Análisis
Económico
SERVICIOS AUXILIARES
 Requerimiento de Agua
 Sistemas de vacío
 Vapor de agua
 Aceite para calentamiento indirecto (“Hot Oíl”)
Flujo total requerido: 411 Ton/h Flujo Total requerido: 199 Ton/h
Agua de enfriamiento Agua de caldera
Agua de
proceso
Se
emplean
Se
recupera
Se añade
24,3 Ton/h 91,40% 1,8 Ton/h
Los equipos que requieren vacío en el presente proyecto son:
Equipo T-100 T-101 T-102 T-103
Numero de etapas 1 1 2 3
Presión de operación (Torr) 387 224 74 7
Temperatura de operación (°C) 89 160 173 154
Capacidad del eyector (kg/h) 46 21 21 10
Consumo especifico de vapor
motor (Rc)
1,40 2,70 4,00 18,00
Vapor motriz por eyector (kg/h) 64 57 42 94
Vapor motriz total por equipo(kg/h) - - 84 188
Vapor motriz total para todo el
sistema de eyectores (kg/h)
- - - 394
Parámetros necesarios para el diseño de eyectores:
Requerimiento de vapor
Variable operativa
Equipo
Presión
(bar)
Temperatura
(°C)
Flujo másico
(kg/h)
E-100 12 188 5695,00
V-101 12 188 2753,00
T-100 15 212 22864,53
Eyectores 7 170,48 394,14
Flujo de vapor
total
31706,67
Caldera seleccionada:
caldera humotubular marca Bosch, modelo Universal ZFR/X.
Diseño
Humotubular de una sola llama de
tres pasos
Producción (kg/h) 18000-55000
Presión de
seguridad (bar)
Hasta 30
Temperatura
máxima (°C)
300
Combustible
Gas natural, biogás, oíl, hidrogeno,
combustibles especiales
Aceite para calentamiento indirecto (“hot-oil”)
Variable
Equipo Temperatura entrada (°C) Flujo másico (kg/h)
T-101 315 81.091,06
T-102 315 67.775,1 (66 días)
T-103 315 49.833,2 (6,6 días)
CONTENIDO
01
Productos
02
Materias
Primas
03
Estudio de
Mercado
04
Localización
05
Síntesis del
Proceso/Balance
s
06
Diseño de
equipos
07
Servicios
Auxiliares
08
Instrumentaci
ón y control
09
Producción
Limpia
10
Organización
Industrial
11
Análisis
Económico
Intercambiador de calor E-100
30274 kg/h
24 °C
120 °C
5695 kg/h
188 °C / 12 bar
Flujo mezcla
Temperatura
mezcla
Rango de
temperatura
-196 a 600 °C
Elemento sensor Pt 100 ohm
Salida 4 a 20 mA
Material Acero
inoxidable 316
T y P máx 220 °C / 16 bar
Apertura 20 – 80 %
Modo Cerrada en falla
Electroválvula MC-COS-16.
TLV International.
Termorresistencia WIKA. Modelo TR12-B
Controlador
• Sintonización: Ziegler – Nichols de lazo abierto.
𝐺𝑐𝑝 = 1630
1
𝐾
𝐺𝑐𝑝𝑖 = 1554
1
𝐾
× (1 +
1
0,00014ℎ × 𝑠
𝐺𝑐𝑝𝑖𝑑 = 2070
1
𝐾
× (1 +
1
0,000079ℎ × 𝑠
+ (0.0000059ℎ) × 𝑠
salto escalón de amplitud igual
a -10% en Fm.
salto escalón de amplitud
igual a 10% en Tm.
CONTENIDO
01
Productos
02
Materias
Primas
03
Estudio de
Mercado
04
Localización
05
Síntesis del
Proceso/Balance
s
06
Diseño de
equipos
07
Servicios
Auxiliares
08
Instrumentaci
ón y control
09
Producción
Limpia
10
Organización
Industrial
11
Análisis
Económico
PRODUCCION LIMPIA
Óxido de etileno
Los pictogramas de esta sustancia, obligatorios en el etiquetado, son
los siguientes:
Matriz de importancia: método propuesto por Vicente Conesa Fernández
– Vítora
Calificación de la importancia del impacto
Programa de gestión ambiental
• Plan de Protección Ambiental (PPA).
• Plan de Monitoreo Ambiental (PMA).
• Plan de Contingencias Ambientales (PCA).
• Plan de Manejo de Residuos (PMR).
• Plan de Cierre o abandono (PC).
CONTENIDO
01
Productos
02
Materias
Primas
03
Estudio de
Mercado
04
Localización
05
Síntesis del
Proceso/Balance
s
06
Diseño de
equipos
07
Servicios
Auxiliares
08
Instrumentaci
ón y control
09
Producción
Limpia
10
Organización
Industrial
11
Análisis
Económico
ORGANIZACIÓN INDUSTRIAL
RÉGIMEN Y SALARIOS
FUNCIONES RÉGIMEN
Dirección General y Gerencias Lunes a Viernes Diurnos
Jefe y supervisores Lunes a Viernes
Técnicos y operarios Rotativos
CONTENIDO
01
Productos
02
Materias
Primas
03
Estudio de
Mercado
04
Localización
05
Síntesis del
Proceso/Balance
s
06
Diseño de
equipos
07
Servicios
Auxiliares
08
Instrumentaci
ón y control
09
Producción
Limpia
10
Organización
Industrial
11
Análisis
Económico
Equipo CÓDIGO Costo (USD)
Tanque de alimentación de agua de proceso TK-100 53.870
Tanques de almacenamiento de óxido de etileno TK-101 2.600.000
Bomba de agua P-100 5.800
Bomba de mezcla de reactivos P-101 49.200
Tanque mezclador de reactivos MIX-100 19.200
Intercambiador de calor de reactivos E-100 32.969
Reactor RFP-100 58.700
Separador flash V-100 24.600
Evaporador 1er efecto V-101 617.899
Evaporador 2do efecto V-102 617.899
Evaporador 3er efecto V-103 617.899
Torre de secado T-100 1.571.200
Torre de destilación MEG T-101 186.000
Torre de destilación DEG / TEG T-102 82.500
Total 6.537.736
INVERSION FIJA – COSTO DE EQUIPOS
• Factor de Nacionalizacion: 1.8
• Costo de equipos
nacionalizados 11.674.559
Inversión Directa (ID)
ITEM % Eq. Principales Costo (USD)
Inversión en equipamiento principal 100% 11.674.559
Instalación de equipos 45% 5.253.551
Aislamiento 8% 933.965
Instrumentación y control 3% 350.237
Cañerías y tuberías 66% 7.705.209
Instalaciones Eléctricas 12% 1.400.947
Edificaciones 45% 5.253.551
Mejoras y Urbanización del terreno 15% 1.751.184
Servicios Auxiliares 90% 10.507.103
Montaje Industrial 65% 7.588.463
Terreno 6% 700.474
Total de Inversión Directa (ID) (A) 53.119.243
INVERSION FIJA - DIRECTA
• TOTAL
Inversión Indirecta (IID)
ITEM Ponderación
Costo
(USD)
Gastos de
construcción
10% de inversión directa 5.311.924
Ingeniería y
supervisión
3% de inversión directa 1.593.577
Pago a los contratistas 6% de inversión directa 3.187.155
Costos Indirectos sin imprevistos y sin asociados a Inversión
Total (B)
10.092.656
Imprevistos 10% de (A + B) 6.321.190
Costos Indirectos con imprevistos y sin asociados a
Inversión Total (C)
16.413.846
Estudios previos de
ingeniería
5% de Inversión total 4.090.182
Estudios de
factibilidad
6% de Inversión total 4.908.218
Constitución y
Organización
2% de Inversión total 1.636.073
Arranque y puesta en
marcha
2% de Inversión total 1.636.073
Costos Indirectos asociados a Inversión Total (D) 12.270.545
Total de Inversión Indirecta (IID) (C + D) 28.684.391
𝑰𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒊ó𝒏𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑰𝑫 + 𝑰𝑰𝑫
= 𝑼𝑺𝑫 𝟓𝟑. 𝟏𝟏𝟗. 𝟐𝟒𝟑 + 𝑼𝑺𝑫 𝟐𝟖. 𝟔𝟖𝟒. 𝟑𝟗𝟏
= 𝑼𝑺𝑫 𝟖𝟏. 𝟖𝟎𝟑. 𝟔𝟑𝟒
INVERSION FIJA – INDIRECTA (IID)
Ítem Costo
(USD/año)
Materia prima 50.351.782
Servicios Auxiliares 2.175.266
Mano de obra 813.927
Mantenimiento 2.454.109
Laboratorio 122.089
Total 55.917.173
Ítem Costo
(USD/año)
Impuestos y seguros 1.227.055
Gastos generales 2.494.805
Administración 40.696
Comercialización 1.217.954
Total 4.981.423
COSTO DE PRODUCCIÓN
INGRESOS POR VENTAS
Producto Producción (kg/año)
Precio
(USD/kg)
Ingresos
(USD/año)
Monoetilenglicol 50.545.440 1,9 96.036.336
Dietilenglicol 10.151.064 2,2 22.758.685
Trietilenglicol 1.117.987 3,8 4.205.868
Total 123.000.889
• Horizonte económico de 15 años
• Tasa de corte 10% en USD
• Producción Primer año a 60% de la capacidad, segundo año al 80% de la
• Valor residual igual al 40% de la inversión fija
FLUJO DE CAJA - ECONÓMICO
Periodo
Inversión
Fija
Inversión en
capital de
trabajo
Costo de
producción
Costo de
producción con
depreciación
Ingreso por
ventas
Impuesto a las
ganancias
Valor residual
Inversión Fija
Valor residual
Capital de
Trabajo
Flujo de caja
Flujo de caja
acumulado
Flujo de caja
actualizado
Flujo de caja
acumulado y
actualizado
0 -82.457.849 0 0 0 0 0 0 0 -82.457.849 -82.457.849 -82.457.849 -82.457.849
1 0 -10.872.653 -40.941.953 -44.240.267 73.800.534 -10.346.093 0 0 11.639.834 -70.818.015 10.581.667 -71.876.182
2 0 0 -51.012.310 -54.310.624 98.400.711 -15.431.531 0 0 31.956.871 -38.861.144 26.410.637 -45.465.545
3 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 2.540.110 31.105.375 -14.360.169
4 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 43.941.365 28.277.614 13.917.445
5 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 85.342.620 25.706.922 39.624.367
6 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 126.743.875 23.369.929 62.994.296
7 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 168.145.129 21.245.390 84.239.686
8 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 209.546.384 19.313.991 103.553.676
9 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 250.947.639 17.558.174 121.111.850
10 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 292.348.894 15.961.976 137.073.826
11 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 333.750.148 14.510.887 151.584.713
12 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 375.151.403 13.191.716 164.776.429
13 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 416.552.658 11.992.469 176.768.898
14 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 457.953.913 10.902.244 187.671.142
15 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 499.355.167 9.911.131 197.582.273
16 0 0 0 0 0 0 32.983.140 10.872.653 43.855.793 543.210.960 9.544.298 207.126.571
FLUJO DE CAJA - ECONÓMICO
FLUJO DE CAJA - FINANCIERO
• Préstamo del BID de 49.082.180 USD que representa el 60% de la inversión
fija
• Devolución en 5 años
• Tasa de interés de 1,77% Anual
Indicadores de Rentabilidad
Valor actual neto (VAN) USD
207.126.571
Tasa interna de retorno (TIR) 37,75%
Índice de Utilidad 251%
Indicadores de Endeudamiento
Tiempo de repago simple 2,94
Tiempo de repago con actualización de fondos
3,51
Periodo de máxima exposición 0
FLUJO DE CAJA - FINANCIERO
Indicadores de Rentabilidad
Valor actual neto (VAN) USD
207.126.571
Tasa interna de retorno (TIR) 37,75%
Índice de Utilidad 251%
Indicadores de Endeudamiento
Tiempo de repago simple 2,94
Tiempo de repago con actualización de fondos
3,51
Periodo de máxima exposición 0
ANALISIS DE SENSIBILIDAD
1. Aumento del 5% en el costo del óxido de etileno.
2. Aumento del 10% en el costo del óxido de etileno.
3. Aumento del 20% en el costo del óxido de etileno.
4. Aumento del 40% en el costo del óxido de etileno.
5. Disminución del 5% del precio de los productos.
6. Disminución del 10% del precio de los productos.
7. Disminución del 20% del precio de los productos.
8. Disminución del 40% del precio de los productos.
Caso VAN (USD) TIR Índice de utilidad Variación
Base 207.126.571 37,75% 251% 0
1 195.546.199 36,33% 237% -6%
2 183.965.827 34,90% 223% -11%
3 160.805.083 32,02% 195% -22%
4 114.483.595 26,10% 139% -45%
5 178.835.444 34,27% 217% -14%
6 150.544.317 30,73% 183% -27%
7 93.962.063 23,40% 114% -55%
8 -19.202.446 6,96% -23% -109%
CONCLUSIONES

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  • 1. PROYECTO FINAL: PRODUCCIÓN DE ETILENGLICOLES POR VÍA HIDROLÍTICA ALUMNOS AGÜERO, NICOLÁS AUGUSTO CORIA, EXEQUIEL SEBASTIÁN NAVA BURGOS, CLEVER CRISTIAN DIRECTORES RIVEROS ZAPATA, ADOLFO GAMARRA, SOLEDAD
  • 2. CONTENIDO 01 Productos 02 Materias Primas 03 Estudio de Mercado 04 Localización 05 Síntesis del Proceso/Balance s 06 Diseño de equipos 07 Servicios Auxiliares 08 Instrumentaci ón y control 09 Producción Limpia 10 Organización Industrial 11 Análisis Económico
  • 3. • OE: Óxido de Etileno • MEG: Monoetilenglicol • DEG: Dietilenglicol • TEG: Trietilenglicol • TTEG: Tetraetilenglicol REFERENCIAS
  • 4. CONTENIDO 01 Productos 02 Materias Primas 03 Estudio de Mercado 04 Localización 05 Síntesis del Proceso/Balance s 06 Diseño de equipos 07 Servicios Auxiliares 08 Instrumentaci ón y control 09 Producción Limpia 10 Organización Industrial 11 Análisis Económico
  • 5. ETILENGLICOLES MONOETILENGLICOL DIETILENGLICOL TRIETILENGLICOL • Líquidos ligeramente espesos, incoloros e inodoros. • Miscibilidad en solventes polares. • Reducen el punto de fusión del agua. • Dioles
  • 6. PET LÍQUIDO REFRIGERANTE FIBRA POLIÉSTER INDUSTRIA OIL&GAS RESINA POLIÉSTER SOLVENTE DE TINTAS Y PINTURAS INDUSTRIA OIL&GAS INDUSTRIA OIL&GAS PLASTIFICANTES Y ADHESIVOS DESINFECTANTES PRINCIPALES USOS
  • 7. CONTENIDO 01 Productos 02 Materias Primas 03 Estudio de Mercado 04 Localización 05 Síntesis del Proceso/Balance s 06 Diseño de equipos 07 Servicios Auxiliares 08 Instrumentaci ón y control 09 Producción Limpia 10 Organización Industrial 11 Análisis Económico
  • 8. MEG DEG TEG Óxido de etileno Agua • Gas a T y P ambiente. • Incoloro. • Inflamable. • Efectos nocivos ante su exposición. • Desmineralizada (conductividad < 5 µS/cm) 02 – MATERIAS PRIMAS
  • 9. CONTENIDO 01 Productos 02 Materias Primas 03 Estudio de Mercado 04 Localización 05 Síntesis del Proceso/Balance s 06 Diseño de equipos 07 Servicios Auxiliares 08 Instrumentaci ón y control 09 Producción Limpia 10 Organización Industrial 11 Análisis Económico
  • 10. MERCADO MUNDIAL DE OE • El 70% del OE se emplea en la producción de etilenglicoles • Transacciones mundiales por 512 millones USD 03 ESTUDIO DE MERCADO
  • 11. MERCADO LATINOAMERICANO MERCADO NACIONAL • Precio a Granel de OE es de 1.207 USD por tonelada País Empresa Ubicación de la Planta Capacidad Instalada (ton/año) Brasil Oxiteno S.A. Mauá – SP/Camacari – BA 350.000 México Pemex Petroquímica La Cangrejera– Veracruz 100.000 Pemex Petroquímica Morelos – Veracruz 290.000 Venezuela PRALCA C.A. Santa Rita – Edo. Zulia 22.000
  • 12. Movimientos por: 2,811 millones USD que representa 16,5 millones de toneladas Distribución del mercado de etilenglicoles Distribución del mercado de acuerdo a su aplicacion Principal consumidor de etilenglicoles MERCADO MUNDIAL DE ETILENGLICOLES
  • 13. Importación de DEG y TEG Importación de MEG en Argentina Monoetilenglicol AÑO Cantidad (ton) 2011 70.180 2012 80.440 2013 80.660 2014 77.560 2015 73.960 2016 78.270 2017 72.860 2018 71.890 2019 64.930 80% de MEG importado proviene de : DIETILENGLICO TRIETILENGLIC AÑO Cantidad [toneladas] Cantidad [toneladas] 2011 3.980 730 2012 3.140 780 2013 3.280 860 2014 3.900 910 2015 3.250 780 2016 3.240 1.050 2017 2.700 1.100 2018 2.770 1.450 2019 2.440 960 85% de DEG importado proviene de 33% de TEG importado proviene de
  • 14. Producción máxima anual de MEG: 52.000 ton/año Producción máxima anual de DEG: 2.440 ton/año Producción máxima anual de TEG: 960 ton/año Propuestas • Cubrir el 80% de la demanda nacional de MEG • Cubrir la totalidad de la demanda regional latinoamericana de DEG y TEG CAPACIDAD DE LA PLANTA
  • 15. CONTENIDO 01 Productos 02 Materias Primas 03 Estudio de Mercado 04 Localización 05 Síntesis del Proceso/Balance s 06 Diseño de equipos 07 Servicios Auxiliares 08 Instrumentaci ón y control 09 Producción Limpia 10 Organización Industrial 11 Análisis Económico
  • 16. MACROLOCALIZACIÓN • Disponibilidad de mano de obra. • Costo de transporte de materias primas y productos terminados. • Disponibilidad de agua para uso industrial. • Disponibilidad y costo de combustible y energía eléctrica. • Características del terreno y de la zona. • Legislaciones vigentes. • Actitud comercial y social
  • 18. Localidad Factores subjetivos Factores objetivos Importancia relativa del factor objetivo Medida de preferencia de localización FSi FOi k MPLi J.V. González 0,17 0,37 0,80 0,33 El Galpón 0,50 0,34 0,80 0,37 G. Güemes 0,33 0,29 0,80 0,30
  • 20. Terreno Costo por hectárea (USD/ha) Tamaño del terreno (ha) Infraestructura Distancia a J.V. González (km) 1 565 170 Muy buena 57 2 1200 1100 Buena 70 3 1100 3036 Mala 85
  • 22. CONTENIDO 01 Productos 02 Materias Primas 03 Estudio de Mercado 04 Localización 05 Síntesis del Proceso/Balance s 06 Diseño de equipos 07 Servicios Auxiliares 08 Instrumentaci ón y control 09 Producción Limpia 10 Organización Industrial 11 Análisis Económico
  • 23. Reacciones de formación de EG 𝑪𝟐𝑯𝟒𝑶 + 𝑯𝟐𝑶 → 𝑪𝟐𝑯𝟔𝑶𝟐 ∆𝑯 < 𝟎 𝑪𝟐𝑯𝟒𝑶 + 𝑪𝟐𝑯𝟔𝑶𝟐 → 𝑪𝟒𝑯𝟏𝟎𝑶𝟑 ∆𝑯 < 𝟎 𝑪𝟐𝑯𝟒𝑶 + 𝑪𝟒𝑯𝟏𝟎𝑶𝟑 → 𝑪𝟔𝑯𝟏𝟒𝑶𝟒 ∆𝑯 < 𝟎 𝑪𝟐𝑯𝟒𝑶 + 𝑪𝟔𝑯𝟏𝟒𝑶𝟒 → 𝑪𝟖𝑯𝟏𝟖𝑶𝟓 ∆𝑯 < 𝟎 𝑪𝟐𝑯𝟒𝑶 + ⋯ → 𝑬𝑻 𝑺𝑼𝑷𝑬𝑹𝑰𝑶𝑹𝑬𝑺 ∆𝑯 < 𝟎 • Sin catálisis. • Catálisis homogénea: Se emplean sales inorgánicas, ácidos y bases. • Catálisis heterogénea: Catalizadores inmovilizados en resinas de intercambio iónico 06 SÍNTESIS DE PROCESOS
  • 24. • SHELL-EG Process • Dow’s METEOR process TECNOLOGÍAS Y PROCESOS INDUSTRIALES VIGENTES
  • 25. El proceso de producción por vía hidrolítica se divide en 3 Acondicionamiento de materias primas Etapa de reacción Separación y purificación de productos
  • 26. Factor comparativo Método No catalítico Catalítico homogéneo Catalítico heterogéneo Naturaleza/Tipo de catalizador ------ Anión Carbonato Ácido sulfúrico Amberjet 4200/HCO3 PS- DVB/MWNT IER Temperatura de operación (° C) 200 120 50-70 85 85-105 Relación molar Agua/OE 20 10 No disponible 5 8 Selectividad (%) 90 95 90 94 95,6 Madurez tecnológica Alta Media Media Baja Baja Complejidad del proceso (etapas y tecnología necesaria) Media Alta Alta Alta Alta Aplicación en la industria Se aplica Se aplica Se aplica No se aplica No se aplica
  • 27. Tipo de reactor y modo de operación (isotérmico o adiabático) Tanque agitado continuo (TAC) Reactor Flujo Pistón (FP)
  • 28. Relación de alimentación (Agua/OE) Según estudio de mercado es necesario producir: % MEG = 77.6 % % DEG = 18.4 % % TEG = 4.0 % Se define que la relación de alimentación requerida es 10:1 Acondicionamiento de materias primas: T(ingreso reactor): 120°C T(salida del reactor): 223°C P: 30 bar
  • 30. Componente Punto de ebullición (a 101,3 kPa) [°C] Agua 100 Monoetilenglicol (MEG) 197,6 Dietilenglicol (DEG) 244,8 Trietilenglicol (TEG) 287,4 Tetraetilenglicol (TTEG) > 329 Etapa de separación
  • 31. • Separador Flash Pingreso: 30 bar Psalida: 8 bar • Evaporadores múltiple efecto Se dispone de 3 evaporadores operando a presiones decrecientes (desde 8 a 1,5 bar) • Torres de destilación Se cuanta con 4 torres operando en vacío. Torre T-100: Agua Torre T-101: MEG Torre T-102: DEG Torre T-103: TEG
  • 32.
  • 33. CONTENIDO 01 Productos 02 Materias Primas 03 Estudio de Mercado 04 Localización 05 Síntesis del Proceso/Balance s 06 Diseño de equipos 07 Servicios Auxiliares 08 Instrumentaci ón y control 09 Producción Limpia 10 Organización Industrial 11 Análisis Económico
  • 34. TK-100 • Almacenamiento de Agua de proceso • Tanque Toriesférico Volumen total: 84 m³ Diámetro interno: 3,66 m Altura: 8 m Espesor de pared requerido: 4,53 mm Espesor de cabezal requerido: 5,52 mm
  • 35. TK-101 • Almacenamiento de OE • 4 Tanques esféricos Volumen de cada tanque: 1424 m³ Diámetro interno: 14 m Espesor de pared requerido: 22,4 mm
  • 36. MIX-100 MIX-100 • Mezcla de corrientes de agua y de OE • Tiempo de residencia de 15 minutos Volumen del tanque: 9 m³ Diámetro interno: 2,141m Espesor de pared requerido: 8,13mm Espesor de cabezal requerido: 6,49mm
  • 37. Intercambiador de calor (E-100) • Carcasa y tubos. • Requerimiento de vapor 𝑊 𝑐 = 𝑊𝑓 × 𝐶𝑝𝑓 × 𝑡2 − 𝑡1 𝜆𝑣 = 𝟓. 𝟔𝟗𝟓 𝒌𝒈 𝒉 • Cálculo del área de intercambio (U propuesto) 𝐴𝑡𝑒𝑛𝑡𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 = 𝑊 𝑓 × 𝐶𝑝𝑓 × 𝑡2 − 𝑡1 𝑈 × ∆𝑇𝑀𝐿𝐷𝑇 × 𝐹 𝑇 = 𝟐𝟎, 𝟓𝟕 𝐦 𝟐 Agua/OE 120 °C E-100 Vapor (12 bar – °C) Condensado Agua/OE 24 °C – bar
  • 38. • Se recalcula área 𝐴𝑟𝑒𝑐 = 𝑁𝑡 × 𝜋 × 𝑑𝑒𝑖 × 𝐿𝑡 = 21,01 𝑚 2 • Se recalcula 𝑈𝑟𝑒𝑐 = 𝑊𝑓 × 𝐶𝑝𝑓 × 𝑡2 − 𝑡1 𝐴𝑟𝑒𝑐 × ∆𝑇𝑀𝐿𝐷𝑇 × 𝐹𝑇 = 1370 𝐽 𝑠 × 𝑚2 × 𝐾 • Se verifica que el factor de ensuciamiento calculado sea mayor al teórico. • Se verifica caída de presión menor a 10 psi.
  • 39. Reactor (RFP-100) Número de reacción Ecuación química r1 𝑊 + 𝑂𝐸 → 𝑀𝐸𝐺 r2 𝑀𝐸𝐺 + 𝑂𝐸 → 𝐷𝐸𝐺 r3 𝐷𝐸𝐺 + 𝑂𝐸 → 𝑇𝐸𝐺 r4 𝑇𝐸𝐺 + 𝑂𝐸 → 𝑇𝑇𝐸𝐺
  • 40. Variable Nombre rij Velocidad de formación de la especie i en la reacción j ∆Hij Calor de reacción respecto de la especie i en la reacción j. Fi Flujo molar de la sustancia i Cpi Capacidad calorífica de la especie i
  • 41.
  • 42. V-100 • Disminución de carga 𝑯𝑭𝟖 = 𝝋 × 𝑯𝑭𝟗 + 𝟏 − 𝝋 × 𝑯𝑭𝟏𝟎 Variable Valor Constante del tambor (𝐾𝑡𝑎𝑚𝑏) 0,1198 ft/s (0,1198 m/s) Velocidad máxima permisible de (𝑢𝑝𝑒𝑟𝑚) 5,88 ft/s (1,79 m/s) Área de la sección transversal (𝐴𝑡) 3,654 ft2 (0,3395 Diámetro del recipiente (𝐷𝑟𝑒𝑐) 30 in (0,762 m) Altura del tambor (ℎ𝑡𝑜𝑟𝑟𝑒) 8,75 ft (2,667 m) ℎ𝑉 48 in (1,2192 m) ℎ𝐹 18 in (0,4572 m) ℎ𝐿 39 in (0,9906 m) Reserva de líquido en el tambor 11,877 ft3 (0,33632 m3)
  • 43. TREN DE EVAPORADORES (V-101 / V-102 / V-103) • Selección  Vapor fuera de los tubos.  Circulación natural.  De tubos largos.  Paso simple.
  • 44. Consideraciones  Eliminación del 75% del agua.  No hay pérdidas de glicol.  El medio calefactor: vapor saturado a 12 bar absolutos.  Presiones decrecientes 8 bar, 4,7 bar y 1,5 bar respectivamente.  Aumento del punto de ebullición (EPE) en los efectos. Economía: 3,67 kg agua evaporada / kg vapor
  • 45. T-100 • Eliminación completa del agua en la corriente de proceso T-100 CT-100 RT-100 19 20 13 Parámetro Referencia Altura total de la torre (m) 9,754 Cantidad de platos totales 10 Espaciado entre platos (in) 24 Cantidad de platos sección de rectificación 8 Cantidad de platos sección de agotamiento 1 Diámetro sección rectificación (m) 0,45 Diámetro sección agotamiento (m) 0,62 Energía térmica requerida en el hervidor (kW) 12.002 Flujo másico de vapor saturado (kg/h) 22.864,53 Energía térmica requerida en el condensador (kW) 7.075,5 Flujo másico de agua de refrigeración (kg/h) 110.614,5
  • 46. T-101 • Obtención de monoetilenglicol en calidad de venta 99,9% T-101 CT-101 RT-101 21 L 22 20 Parámetro Referencia Altura total de la torre (m) 20,117 Cantidad de platos totales 27 Espaciado entre platos (in) 24 Cantidad de platos sección de rectificación 7 Cantidad de platos sección de agotamiento 19 Diámetro sección rectificación (m) 1 Diámetro sección agotamiento (m) 1 Energía térmica requerida en el hervidor (kW) 6.825,13 Flujo másico de Hot Oil en el hervidor (kg/h) 81.091 Energía térmica requerida en el condensador (kW) 5.605,7 Flujo másico de agua de refrigeración (kg/h) 96.400,98
  • 47. T-102 • Obtención de dietilenglicol en calidad de venta 99,9% T-102 CT-102 RT-102 23 24 22 Parámetro Referencia Cantidad de días en operación 66 Altura total de la torre (m) 18,898 Cantidad de platos totales 25 Espaciado entre platos (cm) 60,96 Cantidad de platos sección de rectificación 3 Cantidad de platos sección de agotamiento 21 Diámetro sección rectificación (m) 0,8 Diámetro sección agotamiento (m) 0,922 Energía térmica requerida en el hervidor (kW) 4.323,9 Flujo másico de Hot-oil (kg/h) 67.386,1 Energía térmica requerida en el condensador (kW) 3.769,7 Flujo másico de agua de refrigeración (kg/h) 64.826,4
  • 48. T-103 • Obtención de trietilenglicol en calidad de venta 99,9% T-103 CT-103 RT-103 25 26 24 Parámetro Valor Cantidad de días en operación 6,6 Altura total de la torre (m) 18,898 Cantidad de platos totales 25 Espaciado entre platos (cm) 60,96 Cantidad de platos sección de rectificación 3 Cantidad de platos sección de agotamiento 21 Diámetro sección rectificación (m) 0,84 Diámetro sección agotamiento (m) 0,83 Energía térmica requerida en el hervidor (kW) 2.404 Flujo másico de Hot-oil (kg/h) 49.737,7 Energía térmica requerida en el condensador (kW) 1.746,81 Flujo másico de agua de refrigeración (kg/h) 30.039,7
  • 49. CONTENIDO 01 Productos 02 Materias Primas 03 Estudio de Mercado 04 Localización 05 Síntesis del Proceso/Balance s 06 Diseño de equipos 07 Servicios Auxiliares 08 Instrumentaci ón y control 09 Producción Limpia 10 Organización Industrial 11 Análisis Económico
  • 50. SERVICIOS AUXILIARES  Requerimiento de Agua  Sistemas de vacío  Vapor de agua  Aceite para calentamiento indirecto (“Hot Oíl”)
  • 51. Flujo total requerido: 411 Ton/h Flujo Total requerido: 199 Ton/h Agua de enfriamiento Agua de caldera Agua de proceso Se emplean Se recupera Se añade 24,3 Ton/h 91,40% 1,8 Ton/h
  • 52. Los equipos que requieren vacío en el presente proyecto son:
  • 53. Equipo T-100 T-101 T-102 T-103 Numero de etapas 1 1 2 3 Presión de operación (Torr) 387 224 74 7 Temperatura de operación (°C) 89 160 173 154 Capacidad del eyector (kg/h) 46 21 21 10 Consumo especifico de vapor motor (Rc) 1,40 2,70 4,00 18,00 Vapor motriz por eyector (kg/h) 64 57 42 94 Vapor motriz total por equipo(kg/h) - - 84 188 Vapor motriz total para todo el sistema de eyectores (kg/h) - - - 394 Parámetros necesarios para el diseño de eyectores:
  • 54. Requerimiento de vapor Variable operativa Equipo Presión (bar) Temperatura (°C) Flujo másico (kg/h) E-100 12 188 5695,00 V-101 12 188 2753,00 T-100 15 212 22864,53 Eyectores 7 170,48 394,14 Flujo de vapor total 31706,67
  • 55. Caldera seleccionada: caldera humotubular marca Bosch, modelo Universal ZFR/X. Diseño Humotubular de una sola llama de tres pasos Producción (kg/h) 18000-55000 Presión de seguridad (bar) Hasta 30 Temperatura máxima (°C) 300 Combustible Gas natural, biogás, oíl, hidrogeno, combustibles especiales
  • 56. Aceite para calentamiento indirecto (“hot-oil”) Variable Equipo Temperatura entrada (°C) Flujo másico (kg/h) T-101 315 81.091,06 T-102 315 67.775,1 (66 días) T-103 315 49.833,2 (6,6 días)
  • 57. CONTENIDO 01 Productos 02 Materias Primas 03 Estudio de Mercado 04 Localización 05 Síntesis del Proceso/Balance s 06 Diseño de equipos 07 Servicios Auxiliares 08 Instrumentaci ón y control 09 Producción Limpia 10 Organización Industrial 11 Análisis Económico
  • 58. Intercambiador de calor E-100 30274 kg/h 24 °C 120 °C 5695 kg/h 188 °C / 12 bar Flujo mezcla Temperatura mezcla Rango de temperatura -196 a 600 °C Elemento sensor Pt 100 ohm Salida 4 a 20 mA Material Acero inoxidable 316 T y P máx 220 °C / 16 bar Apertura 20 – 80 % Modo Cerrada en falla Electroválvula MC-COS-16. TLV International. Termorresistencia WIKA. Modelo TR12-B
  • 59. Controlador • Sintonización: Ziegler – Nichols de lazo abierto. 𝐺𝑐𝑝 = 1630 1 𝐾 𝐺𝑐𝑝𝑖 = 1554 1 𝐾 × (1 + 1 0,00014ℎ × 𝑠 𝐺𝑐𝑝𝑖𝑑 = 2070 1 𝐾 × (1 + 1 0,000079ℎ × 𝑠 + (0.0000059ℎ) × 𝑠 salto escalón de amplitud igual a -10% en Fm. salto escalón de amplitud igual a 10% en Tm.
  • 60. CONTENIDO 01 Productos 02 Materias Primas 03 Estudio de Mercado 04 Localización 05 Síntesis del Proceso/Balance s 06 Diseño de equipos 07 Servicios Auxiliares 08 Instrumentaci ón y control 09 Producción Limpia 10 Organización Industrial 11 Análisis Económico
  • 61. PRODUCCION LIMPIA Óxido de etileno Los pictogramas de esta sustancia, obligatorios en el etiquetado, son los siguientes:
  • 62. Matriz de importancia: método propuesto por Vicente Conesa Fernández – Vítora
  • 63. Calificación de la importancia del impacto
  • 64. Programa de gestión ambiental • Plan de Protección Ambiental (PPA). • Plan de Monitoreo Ambiental (PMA). • Plan de Contingencias Ambientales (PCA). • Plan de Manejo de Residuos (PMR). • Plan de Cierre o abandono (PC).
  • 65. CONTENIDO 01 Productos 02 Materias Primas 03 Estudio de Mercado 04 Localización 05 Síntesis del Proceso/Balance s 06 Diseño de equipos 07 Servicios Auxiliares 08 Instrumentaci ón y control 09 Producción Limpia 10 Organización Industrial 11 Análisis Económico
  • 67. RÉGIMEN Y SALARIOS FUNCIONES RÉGIMEN Dirección General y Gerencias Lunes a Viernes Diurnos Jefe y supervisores Lunes a Viernes Técnicos y operarios Rotativos
  • 68. CONTENIDO 01 Productos 02 Materias Primas 03 Estudio de Mercado 04 Localización 05 Síntesis del Proceso/Balance s 06 Diseño de equipos 07 Servicios Auxiliares 08 Instrumentaci ón y control 09 Producción Limpia 10 Organización Industrial 11 Análisis Económico
  • 69. Equipo CÓDIGO Costo (USD) Tanque de alimentación de agua de proceso TK-100 53.870 Tanques de almacenamiento de óxido de etileno TK-101 2.600.000 Bomba de agua P-100 5.800 Bomba de mezcla de reactivos P-101 49.200 Tanque mezclador de reactivos MIX-100 19.200 Intercambiador de calor de reactivos E-100 32.969 Reactor RFP-100 58.700 Separador flash V-100 24.600 Evaporador 1er efecto V-101 617.899 Evaporador 2do efecto V-102 617.899 Evaporador 3er efecto V-103 617.899 Torre de secado T-100 1.571.200 Torre de destilación MEG T-101 186.000 Torre de destilación DEG / TEG T-102 82.500 Total 6.537.736 INVERSION FIJA – COSTO DE EQUIPOS • Factor de Nacionalizacion: 1.8 • Costo de equipos nacionalizados 11.674.559
  • 70. Inversión Directa (ID) ITEM % Eq. Principales Costo (USD) Inversión en equipamiento principal 100% 11.674.559 Instalación de equipos 45% 5.253.551 Aislamiento 8% 933.965 Instrumentación y control 3% 350.237 Cañerías y tuberías 66% 7.705.209 Instalaciones Eléctricas 12% 1.400.947 Edificaciones 45% 5.253.551 Mejoras y Urbanización del terreno 15% 1.751.184 Servicios Auxiliares 90% 10.507.103 Montaje Industrial 65% 7.588.463 Terreno 6% 700.474 Total de Inversión Directa (ID) (A) 53.119.243 INVERSION FIJA - DIRECTA
  • 71. • TOTAL Inversión Indirecta (IID) ITEM Ponderación Costo (USD) Gastos de construcción 10% de inversión directa 5.311.924 Ingeniería y supervisión 3% de inversión directa 1.593.577 Pago a los contratistas 6% de inversión directa 3.187.155 Costos Indirectos sin imprevistos y sin asociados a Inversión Total (B) 10.092.656 Imprevistos 10% de (A + B) 6.321.190 Costos Indirectos con imprevistos y sin asociados a Inversión Total (C) 16.413.846 Estudios previos de ingeniería 5% de Inversión total 4.090.182 Estudios de factibilidad 6% de Inversión total 4.908.218 Constitución y Organización 2% de Inversión total 1.636.073 Arranque y puesta en marcha 2% de Inversión total 1.636.073 Costos Indirectos asociados a Inversión Total (D) 12.270.545 Total de Inversión Indirecta (IID) (C + D) 28.684.391 𝑰𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒊ó𝒏𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑰𝑫 + 𝑰𝑰𝑫 = 𝑼𝑺𝑫 𝟓𝟑. 𝟏𝟏𝟗. 𝟐𝟒𝟑 + 𝑼𝑺𝑫 𝟐𝟖. 𝟔𝟖𝟒. 𝟑𝟗𝟏 = 𝑼𝑺𝑫 𝟖𝟏. 𝟖𝟎𝟑. 𝟔𝟑𝟒 INVERSION FIJA – INDIRECTA (IID)
  • 72. Ítem Costo (USD/año) Materia prima 50.351.782 Servicios Auxiliares 2.175.266 Mano de obra 813.927 Mantenimiento 2.454.109 Laboratorio 122.089 Total 55.917.173 Ítem Costo (USD/año) Impuestos y seguros 1.227.055 Gastos generales 2.494.805 Administración 40.696 Comercialización 1.217.954 Total 4.981.423 COSTO DE PRODUCCIÓN INGRESOS POR VENTAS Producto Producción (kg/año) Precio (USD/kg) Ingresos (USD/año) Monoetilenglicol 50.545.440 1,9 96.036.336 Dietilenglicol 10.151.064 2,2 22.758.685 Trietilenglicol 1.117.987 3,8 4.205.868 Total 123.000.889
  • 73. • Horizonte económico de 15 años • Tasa de corte 10% en USD • Producción Primer año a 60% de la capacidad, segundo año al 80% de la • Valor residual igual al 40% de la inversión fija FLUJO DE CAJA - ECONÓMICO
  • 74. Periodo Inversión Fija Inversión en capital de trabajo Costo de producción Costo de producción con depreciación Ingreso por ventas Impuesto a las ganancias Valor residual Inversión Fija Valor residual Capital de Trabajo Flujo de caja Flujo de caja acumulado Flujo de caja actualizado Flujo de caja acumulado y actualizado 0 -82.457.849 0 0 0 0 0 0 0 -82.457.849 -82.457.849 -82.457.849 -82.457.849 1 0 -10.872.653 -40.941.953 -44.240.267 73.800.534 -10.346.093 0 0 11.639.834 -70.818.015 10.581.667 -71.876.182 2 0 0 -51.012.310 -54.310.624 98.400.711 -15.431.531 0 0 31.956.871 -38.861.144 26.410.637 -45.465.545 3 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 2.540.110 31.105.375 -14.360.169 4 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 43.941.365 28.277.614 13.917.445 5 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 85.342.620 25.706.922 39.624.367 6 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 126.743.875 23.369.929 62.994.296 7 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 168.145.129 21.245.390 84.239.686 8 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 209.546.384 19.313.991 103.553.676 9 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 250.947.639 17.558.174 121.111.850 10 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 292.348.894 15.961.976 137.073.826 11 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 333.750.148 14.510.887 151.584.713 12 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 375.151.403 13.191.716 164.776.429 13 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 416.552.658 11.992.469 176.768.898 14 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 457.953.913 10.902.244 187.671.142 15 0 0 -61.082.666 -64.380.980 123.000.889 -20.516.968 0 0 41.401.255 499.355.167 9.911.131 197.582.273 16 0 0 0 0 0 0 32.983.140 10.872.653 43.855.793 543.210.960 9.544.298 207.126.571 FLUJO DE CAJA - ECONÓMICO
  • 75. FLUJO DE CAJA - FINANCIERO • Préstamo del BID de 49.082.180 USD que representa el 60% de la inversión fija • Devolución en 5 años • Tasa de interés de 1,77% Anual
  • 76. Indicadores de Rentabilidad Valor actual neto (VAN) USD 207.126.571 Tasa interna de retorno (TIR) 37,75% Índice de Utilidad 251% Indicadores de Endeudamiento Tiempo de repago simple 2,94 Tiempo de repago con actualización de fondos 3,51 Periodo de máxima exposición 0 FLUJO DE CAJA - FINANCIERO Indicadores de Rentabilidad Valor actual neto (VAN) USD 207.126.571 Tasa interna de retorno (TIR) 37,75% Índice de Utilidad 251% Indicadores de Endeudamiento Tiempo de repago simple 2,94 Tiempo de repago con actualización de fondos 3,51 Periodo de máxima exposición 0
  • 77. ANALISIS DE SENSIBILIDAD 1. Aumento del 5% en el costo del óxido de etileno. 2. Aumento del 10% en el costo del óxido de etileno. 3. Aumento del 20% en el costo del óxido de etileno. 4. Aumento del 40% en el costo del óxido de etileno. 5. Disminución del 5% del precio de los productos. 6. Disminución del 10% del precio de los productos. 7. Disminución del 20% del precio de los productos. 8. Disminución del 40% del precio de los productos. Caso VAN (USD) TIR Índice de utilidad Variación Base 207.126.571 37,75% 251% 0 1 195.546.199 36,33% 237% -6% 2 183.965.827 34,90% 223% -11% 3 160.805.083 32,02% 195% -22% 4 114.483.595 26,10% 139% -45% 5 178.835.444 34,27% 217% -14% 6 150.544.317 30,73% 183% -27% 7 93.962.063 23,40% 114% -55% 8 -19.202.446 6,96% -23% -109%