Planta de Produccion de Gas de Sintesis-(Informe Final)

8/16/2019 Planta de Produccion de Gas de Sintesis-(Informe Final)

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PLANTA DE PRODUCCION DE GAS DE SINTESIS

(PARA LA PRODUCCIÓN DE COMBUSTIBLE DE HIDROGENO)

AUTOR: UNIV. MALDONADO FERNÁNDEZ MILER

TUTOR: LIC. BALDERRAMA IDINA JOSE LUIS

MATERIA: DISEÑO DE PLANTAS QUIMICAS

CBBA - 2016

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN

FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA

CARRERA DE INGENIERÍA QUIMICA


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INDICE1. RESUMEN EJECUTIVO ................................................................................................................ 3

2. ANTECEDENTES ........................................................................................................................... 4

3. MERCADO Y CAPACIDAD DE LA PLANTA .............................................................................. 6

3.1 MERCADO ............................................................................................................................... 6

3.2 CAPACIDAD DE LA PLANTA ..................................................................................................... 6

4. MATERIALES E INSUMOS ........................................................................................................... 8

4.1 MATERIA PRIMA .................................................................................................................... 8

4.2 INSUMOS ................................................................................................................................. 8

5. UBICACIÓN Y EMPLAZAMIENTO ............................................................................................... 8

5.1 FACTORES DE LOCALIZACION ......................................................................................... 8

5.2 MACROLOCALIZACION ............................................................................................................. 9

5.3 MICROLOCALIZACION .............................................................................................................10

6. INGENIERIA DEL PROYECTO ..................................................................................................11

6.1 DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO ..........................................................................13

6.2 BALANCE DE MASA Y ENERGIA .....................................................................................14

6.3 DISEÑO DE EQUIPOS .........................................................................................................23

7 ORGANIZACIÓN DE LA PLANTA Y GASTOS GENERALES ...............................................30

7.3 ORGANIZACIÓN DE LA PLANTA ......................................................................................30

7.4 GASTOS GENERALES ........................................................................................................32

8 MANO DE OBRA ...........................................................................................................................33

8.3 CUANTIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE MANO DE OBRA .............................................33

8.4 PROCESO DE CONTRATACIÓN DE MANO DE OBRA ...............................................33

8.5 SELECCIÓN DE MANO DE OBRA ....................................................................................34


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8.6 CONTRATACIÓN Y ESTIMACIÓN DE SUELDOS ........................................................34

8.7 COSTO DE MANO DE OBRA .............................................................................................35

9 PLANIFICACION Y EJECUCION ...............................................................................................36

9.3 CALENDARIO PARA LA EJECUCION ..............................................................................36

9.4 ACTIVIDADES DEL PLAN DE EJECUCIÓN ....................................................................36

9.5 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ..................................................................................39

10 EVALUACION FINANCIERA ...................................................................................................40

10.3 COSTOS DEL PROYECTO .................................................................................................41

10.4 IMPUESTOS ..........................................................................................................................44

10.5 FINANCIAMIENTO DEL PROYECTO ...............................................................................46

10.6 ESTADO DE RESULTADOS ...............................................................................................46

10.7 ANALSIS DE RENTABILIDAD ............................................................................................46

10.8 INDICADORES DE RENTABILIDAD .................................................................................47

10.9 PUNTO DE EQUILIBRIO .....................................................................................................48

10.10 ANALISIS DE SENSIBILIDAD .........................................................................................49

11 ANEXOS .....................................................................................................................................51

11.3 ANEXO 1.................................................................................................................................51

CO-Shift™ ..........................................................................................................................................51

Gasificación del carbón mediante lecho fijo de fondo seco de Lurgi (Lurgi FBDB™) .52

Gasificación polivalente MPG® para plantas de hidrógeno de gran tamaño [POX] .....52

Reformado autotérmico .................................................................................................................52

Lurgi Reformer® ..............................................................................................................................52

http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680492http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680492http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680492http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680493http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680493http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680494http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680494http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680495http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680495http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680496http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680496http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680496http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680495http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680494http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680493http://c/Users/MILER/Documents/ING-QUIMICA/materias/DISE%C3%91O-DE-PLANTAS-QUIMICAS/PLANTA%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS/PRESENTACION/PLANTA%20DE%20PRODUCCION%20DE%20GAS%20DE%20SINTESIS-(INFORME).docx%23_Toc448680492


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1. RESUMEN EJECUTIVO

El presente proyecto tiene por objetivo diseñar, evaluar la viabilidad financiera y económica de una plantade producción de Gas de Síntesis. Sin embargo, reconocemos que el proyecto no abarcara todos losaspectos referidos, ya que no se analiza si la posible inversión representa el uso más eficiente de losrecursos públicos de la región, ni los posibles impactos ambientales, sociales y culturales. El presente

proyecto expondrá los resultados considerando esta característica, evaluándose la factibilidad económicay financiera de los factores de manera independiente, como también de la industria en su conjunto.


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2. ANTECEDENTES

La industria del Gas de síntesis con el tiempo ha ido incrementándose cada año, ya sea para laproducción de amoniaco, metanol, combustible transformado u otros.

El nombre gas de síntesis proviene de su uso como intermediario en la creación de gas natural sintético(GNS) y para la producción de amoníaco o metanol. El gas de síntesis también se utiliza como productointermedio en la producción de petróleo sintético, para su uso como combustible o lubricante a través dela síntesis de Fischer-Tropsch, y previamente al proceso Mobil para convertir metanol en gasolina.

El gas de síntesis está compuesto principalmente de hidrógeno, monóxido de carbono, y muy a menudo,algo de dióxido de carbono. Posee menos de la mitad de densidad de energía que el gas natural. Se haempleado y aún se usa como combustible o como producto intermedio para la producción de otrosproductos químicos.

Los procesos de gasificación de carbón se utilizaron durante muchos años para la fabricación de gas dealumbrado (gas de hulla) que alimentaba el alumbrado de gas de las ciudades y en cierta medida, lacalefacción, antes de que la iluminación eléctrica y la infraestructura para el gas natural estuvierandisponibles.

En Bolivia instalar una planta productora de Gas de síntesis especialmente para la producción decombustible transformado (combustible de hidrogeno) ampliaría el mercado nacional e internacional.

El hidrógeno considerado en sus propiedades físicas y químicas, como un importante combustiblesintético del futuro. Pasaría a ser uno de los combustibles más limpios, porque el único producto de sucombustión con el oxígeno es simplemente vapor de agua.

Figura 2.1 Aplicaciones del gas de síntesis


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Además de ser renovable, abundante y no contaminante la comercialización del hidrogeno vendría allegar a ser uno de los avances más grandes de Bolivia y el mundo, contribuyendo en todo sentido almedio ambiente.


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3. MERCADO Y CAPACIDAD DE LA PLANTA

3.1 MERCADO

La energía renovable que termine usada en el transporte será provista por el Combustible trasformadobarato y eficiente. Es importante destacar que los productos de petróleo y sus derivados tienen unaparticipación del 36% del total de energía consumida, los que a su vez son mayoritariamente usados

como combustibles del transporte. El diésel, la gasolina y el jet fuel son combustibles de generación defuerza motriz (transporte) lo que con el tiempo ira cambiando a medida en que la demanda delcombustible transformado vaya creciendo.

La producción de Gas de síntesis para combustible transformado (combustible de hidrogeno), llegaría acambiar completamente nuestro entorno de vida y a disminuir poco a poco el uso de combustible fósillogrando alcanzar un elevado crecimiento en cuanto a energías renovables.

Todas estas proyecciones dejan en claro que este mercado será muy dinámico y con crecimientosimportantes beneficiosos para el proyecto y sobre todo para el país.

3.1.1 META QUE EL PROYECTO PODRÍA FIJAR EN EL MERCADO

Tomamos como base el balance de oferta y demanda podernos situar en el año 2012, año en el que laoferta de “otros” (países como el nuestro, que tienen buenas posibilidades de producir gas de síntesis enbase a gas natural) llega a 13 millones de m3 año. Si tomamos este valor y fijamos como meta laparticipación de Bolivia en un 5% de la oferta por otros, tendríamos la oportunidad de proveer unacantidad equivalente a 60000 Toneladas métricas/año, monto que si bien es el 5% de la oferta de otros,es tan solo el 1.06% del total del mercado.

Aparte que nuestro objetivo principal posteriormente es la venta de combustible de hidrogeno para paísesen donde la demanda vaya creciendo, la venta de gas de síntesis es primaria.

3.2 CAPACIDAD DE LA PLANTA

El tamaño del proyecto dependerá del mercado al cual queremos llegar.

El primer año de 50% de la capacidad instalada, el segundo año de 100% de capacidad instalada yseguir constante hasta terminar el ciclo de vida del proyecto. Produciendo un total de 30000 Toneladasmétricas el primer año y a partir del segundo año 60000 Toneladas métricas.

3.2.1 FACTORES QUE CONDICIONAN EL TAMAÑO DE LA PLANTA

Se conoce como tamaño de una planta o empresa la capacidad instalada de producción de la misma.Esta capacidad se expresa en la cantidad producida por unidad de tiempo. En nuestro caso, definimos eltamaño de planta como la capacidad de producción de Gas de síntesis en litros/año.

Los principales factores que condicionan el tamaño de la planta son:

La demanda: es el más importante en nuestro proyecto. Con el estudio de mercado estimamoslas ventas de nuestro producto en los próximos años.


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La financiación: trataremos de reducir la inversión en la medida de lo posible, para minimizar loscostes de financiación.

La tecnología: el uso de tecnología moderna nos permite producir gran cantidad de Gas de síntesis, de forma rápida y con buena calidad.

3.2.2 TAMAÑO SELECCIONADO

La previsión es que nuestra cuota de mercado aumente durante la vida de la planta. Además, como elmercado de Gas de síntesis para combustible transformado está en plena expansión, es de suponer quenuestras ventas crezcan progresivamente.

Una vez realizado el estudio de mercado, y analizando la previsión de demanda que vamos a tener en lospróximos años, decidimos el tamaño y la capacidad de producción de la planta.

La planta equipada con la maquinaria y equipo, operando tres turnos de ocho horas diarias, 320 días alaño, podrá ser capaz de producir 60000 Toneladas métricas por año a partir de gas natural (metano).


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4. MATERIALES E INSUMOS

4.1 MATERIA PRIMA

La materia prima principal en nuestro proyecto vendría a ser el gas natural, ya sin ella no tendría sentidonuestro proyecto. A diferencia de otros productos con los que se elabora el combustible transformadoeste es con el que se obtiene mayor producción de gas de síntesis luego de ser procesada.

El gas de síntesis está compuesto principalmente de hidrógeno, monóxido de carbono, y muy a menudo,algo de dióxido de carbono, condición que lo ubica en la primera opción para la producción decombustible transformado.

4.2 INSUMOS

Para la producción de gas de síntesis se utiliza a menudo también vapor de agua para mantener latemperatura y aire que contiene nitrógeno y oxígeno.

5. UBICACIÓN Y EMPLAZAMIENTO

El primer punto a analizar será precisamente el que se refiere a la localización más adecuada para lainstalación de nuestra planta productora de Gas de síntesis.

El estudio y análisis de la localización del proyecto puede ser muy útil para determinar el éxito o fracasode nuestro negocio, ya que la decisión acerca de dónde ubicar el proyecto no solo considera criterioseconómicos, sino también criterios estratégicos, institucionales, técnicos, sociales, entre otros.

Por lo tanto el objetivo más importante, independientemente de la ubicación misma, es el de elegir aquelque conduzca a la maximización de la rentabilidad del proyecto entre las alternativas que se considerenfactibles.

Para llevarla a cabo, vamos a realizar un estudio de localización, que consiste en el análisis de lasprincipales variables consideradas como factores de localización, que serán las que determinen el lugar

donde el proyecto logra la máxima utilidad o el mínimo coste unitario.

5.1 FACTORES DE LOCALIZACION

Son los factores más determinantes a la hora de elegir la ubicación final de la planta. Entre ellos cabedestacar los siguientes:

Cercanía a las materias primas: este va a ser uno de los factores más importantes en nuestrocaso, ya que la proximidad con los campos de soja permitirán reducir costes de transporte hastanuestra planta.

Clima: son necesarias temperaturas bajas para el almacenamiento de nuestras materias primas.Por tanto, un clima frío será más aconsejable porque será más fácil y económico mantener estasbajas temperaturas.

Buenas comunicaciones: debido a la venta de nuestro producto a nivel nacional, necesitamosbuenas comunicaciones que faciliten la distribución.

Disponibilidad de mano de obra: vamos a requerir personal cualificado para el funcionamiento dela planta.


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Infraestructura y servicios: la necesidad de agua y energía eléctrica para nuestra fábrica hacenindispensable un mínimo de infraestructuras.

Proximidad de empresas auxiliares: la cercanía de este tipo de empresas facilita elfuncionamiento de la planta.

En el análisis de la localización se distinguen dos etapas, que son la macro y micro localización.

Para este proyecto se analizó mediante las dos etapas la ubicación de la planta.

En este caso, la planta productora de Gas de síntesis para combustible, se basará en una comparaciónde diferentes lugares donde posiblemente se instalará la empresa, esta comparación se evaluará encuanto costos y servicios con los que cuenta el lugar, entre los estados tentativos de la ciudad deCochabamba tenemos:

Cercado

Sacaba

Quillacollo

5.2 MACROLOCALIZACION

Una vez determinada la demanda, materiales e insumos podremos analizar la macrolocalización oselección de la ubicación de la planta que es de vital importancia.

El análisis de macro localización considera el desarrollo económico en el lugar donde se instalará laplanta, porque contribuye al crecimiento industrial de la región.

Tras realizar el método de calificación por puntos para la macrolocalización se obtiene el lugar en dondela planta puede ser ubicada.

Finalmente el lugar óptimo para la instalación de la planta productora de Gas de síntesis vendría a serCercado.

Tabla 5.2.1 Método de Calificación por Puntos para la Macrolocalización


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5.3 MICROLOCALIZACION

Una vez elegida la Macrolocalización se vuelve a realizar el análisis cualitativo para determinar la

microlocalización de la planta. Se tiene que la Macrolocalización está en la provincia Cercado del

departamento de Cochabamba respecto a esto se tiene 2 distritos tentativos al Sud para la

microlocalización estas son:

a) Valle Hermoso,

b) Buena vista.

La escala de evaluación es la misma que se utiliza en la macrolocalizacion. Tomando en cuenta que la

calificación de 4 significa buena, 3 regular, 2 malo y 1 muy malo, se evaluó cada uno de los factores

llegando a la conclusión de que el mejor lugar para la microlocalización de nuestra planta está en Valle

Hermoso.

En la tabla 5.3.1 se muestra la evaluación realizada.

Ya obtenidos los resultados de macrolocalizacion y microlocalizacion La planta debe ubicarse siguiendoun área de 15.000 metros cuadrados (1,5 hectáreas) aproximadamente.

A continuación se muestra en la figura 5.3.1 la distribución de la planta productora de Gas de síntesis.

Fi ura 5.3.1 Simulación or Plant 2010

Tabla 5.3.1 Método de Calificación por Puntos para la Microlocalización


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6. INGENIERIA DEL PROYECTO

La ingeniería del proyecto es un conjunto de conocimientos de carácter técnico y científico que nospermite determinar el proceso productivo para la utilización de los recursos disponibles destinados parala fabricación de una unidad de producción. Son métodos y procedimientos que hacen más eficientes laproductividad y distribución del producto.

Así mismo la producción de Gas de síntesis comienza con un proceso de gas de síntesis típico que

necesita cuatro reactores. En el modelo que se construirá, deben usarse cinco reactores debido a que lasreacciones de conversión y equilibrio no pueden colocarse en el mismo conjunto de reacciones y, por lotanto, no se pueden colocar en el mismo reactor. La reacción de combustión se realiza en dos reactores,uno de conversión de nombre D-110, D-120 y otros de equilibrio denominado D-130, D-140, D-150.

En esta simulación, un gas natural previamente desulfurizado se alimenta a un primer reactor reformadorde tipo conversión, D-110, donde reacciona con vapor de agua, para producir el hidrógeno que serequiere en el gas de síntesis.

Las reacciones de reformado del gas natural conforman un conjunto y su estequiometria es la siguiente:

En la reacción 1 la conversión del metano es del 40 % mientras que en la reacción 2 es del 30 %.

El vapor que se produce en el reactor reformador se alimenta a un segundo reactor de tipo conversión, D-120, donde además de las dos reacciones de reformado, el metano combuste con el oxígeno de unacorriente de aire que se alimenta al reactor. La reacción de combustión del metano es la siguiente:

El aire es añadido al reactor a un flujo controlado de tal manera que se alcance la relación deseada H2 /N2 en el gas de síntesis. El oxígeno del aire es consumido completamente en la reacción de combustiónmientras que el nitrógeno inerte pasa a través del sistema. La reacción es de una conversión de metanodel 100 %.

La adición de vapor sirve para el doble propósito de mantener la temperatura del reactor y asegurar queel exceso de metano contenido en la corriente de gas natural se consume.

Fi ura 6.1 Transformación de la materia rima a roducto


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El tercer reactor es de tipo equilibrio y se incluye para considerar el equilibrio que se establece entre elmonóxido de carbono y el agua como reaccionantes y el dióxido de carbono y el hidrógeno comoproducto, es decir la reacción:

En los últimos dos reactores se lleva a cabo la reacción de equilibrio gas de síntesis-agua o 4, atemperaturas sucesivamente menores para alcanzar una mezcla satisfactoria de hidrógeno - nitrógeno.

A continuación se muestra en forma detallada los procesos por los cuales pasa la materia prima parallegar a convertirse en el producto deseado (Gas de síntesis).


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6.1 DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO

En la simulación de los procesos se tomaran como base de cálculo la producción de 60000 Toneladasmétricas/año de gas de síntesis.

Figura 6.1.1 Diagrama de flujo del proceso de producción de Gas de Síntesis


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6.2 BALANCE DE MASA Y ENERGIA

6.2.1 HOJA DE CALCULO (BALANCE DE MASA)

Sabiendo que para la producción de 60000 toneladas métricas/año de gas de síntesis (7812.5Kg/h degas de síntesis para 320 días de trabajo) con la siguiente composición:

Se calcula.

Para la CORRIENTE 14:

.∗ .

∗

./

.∗ . ∗ ./

.∗ . ∗ ./

.∗ . ∗ ./

.∗ . ∗ ./

.∗ . ∗ ./ Para la CORRIENTE 13:

Casi no existe fase liquida.


Sea la reacción de equilibrio 2 ⇄ 2 2 a 398.99ºC, se tiene que Kc=12.473 con unx=4.81

Tal que;

; ∗∗∗ ∗∗∗ ∗∗∗ ∗∗∗


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1 1 1 1 0 2 1 2 1

1 2 1 14 12 502.75/ℎ 414 0214 0.313530582214 8.393833913E3

214 0.13203381414 0.01237195425 214 0.1087419194214 0.4281054202 Entonces se calcula los moles de cada componente de la corriente12, por ejemplo si la fracción molar delCO2 en la corriente 14 es:

214+∗

+∗

Los moles de CO2 en la corriente 12 serán 49.86/ℎ , obteniéndose así: 412 0/ℎ212 160.84/ℎ212 4.22/ℎ 212 66.38/ℎ

12 11.03/ℎ

212 49.86/ℎ 212 210.42/ℎ Para la CORRIENTE 11:


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Procediendo de la misma manera que para la corriente 12

Sea la reacción de equilibrio

2 ⇄ 2 2 a 454.4ºC, se tiene que Kc=7.4523 con un

x=38.61

412 0212 0.3199204376212 8.393833913E3 212 0.13203381412 0.02193933366 212 0.09917454003212 0.4185380408 Obteniéndose:

410 0/ℎ210 199.45/ℎ210 4.22/ℎ

210 66.38/ℎ 10 49.64/ℎ 210 11.25/ℎ 210 171.81/ℎ Para la CORRIENTE 9:



Procediendo de la misma manera que para la corriente 10

Sea la reacción de equilibrio 2 ⇄ 2 2 a 926.7ºC, se tiene que Kc=0.7457 con un x=-5.51 410 0


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210 0.3967180507210 8.393833913E3 210 0.132033814

10 0.09873694679 210 0.0223769269210 0.3417404276 Obteniéndose:

48 0/ℎ28 193.94/ℎ

28 4.22/ℎ

28 66.38/ℎ 8 44.13/ℎ 28 16.76/ℎ 28 177.32/ℎ Para la CORRIENTE 7:



. ∗ ./ .. ./ . ∗ ./

.

../

. ∗. ∗ ./ . . ∗. ∗ . / .


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. ∗. ∗ ./ .

. ∗. ∗ ./ . . ∗. ∗ . / . . ∗. ∗ ./ .

. ∗. ∗ ./ . . ∗. ∗ ./ .

. ∗. ∗ . / .

.. ./ . . . ./ ... ./

.... ./

. ∗ ./ . . ∗ ./ . . ∗ ./ .

. ∗ ./ .


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. ∗ ./ . . ∗ ./ .

... ./ .. ./

6.2.2 HOJA DE CALCULO (BALANCE DE ENERGIA)

La corriente de vapor del cuarto reactor ingresa al quinto reactor en el cual se da una reacción deequilibrio que lleva a dos corrientes una de vapor y otra liquida.


Sabiendo que para una temperatura de 926.7ºC se procede al:

: ∗ ∗ ∗

10.30/3

: Para cálculo de viscosidades de gases a baja presión se utilizó el método de Lennard-Jones

1.2593∗ 1.16145∗−. 0.52487∗−.∗ 2.16178∗−.∗

2.6693∗10− ∗ ∗

∗ ∗1000000 Para cálculo de viscosidades de gases a alta presión se utilizó el método de Reichenberg

52.46∗ ∗ 1 5. 655∗


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20

;

0 1 〖 1.9824∗10〗^3 /_ ∗〖 ^5.2683∗_^0.5767 ∗〗_^3/2/〖 1.9824∗ 10〗^3 /_ ∗^5.2683∗_^0.5767 ∗1.6552∗_1.276∗_10.1319/_∗ ^3.7035 ∗ _^79.8678 ∗ _^2.9496/_ ∗ ^2.919 ∗ _^16.6169 ^1 Para calcular la viscosidad de la corriente se usó el método de Wilke

1√ 8 (1 )

−/ 1 ()/ ()

/

1 ∗ 1 0− ∗ [ ∑ =

=] 201.83

:

∑ 0.82/. ºC :

° ∫ ° 813872.21/ℎ

De la misma manera para la CORRIENTE 2, 6, 5, 10, 12,14.


Tomando en cuenta que el segundo reactor de conversión D-120 opera adiabáticamente se procede alcálculo de temperatura final (8).

Sea;

∆ Para el reactor de conversión y combustión adiabática se tiene que:

H (Reactivos) =-11509720.18kCal/h(-4.817968867∗ 10 /)


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21

Si; ∑°

∫ ∑ ∑ ∑

∑

=?

°

Remplazando valores y resolviendo por métodos numéricos resulta T=911.9584545°K (638.81°C)

Luego calculando los demás parámetros de la misma manera que las anteriores corrientes se obtiene:

1 2 3 974.4753.481727.88 1727.881727.88


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22

3 5 6 8 1727.882423.443652.027812.32

7803.347812.32

8 10 12 14 7812.327812.327812.327812.32


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6.3 DISEÑO DE EQUIPOS

6.3.1 REACTORES

6.3.1.1 REACTOR DE CONVERSION-1(D-110)

Para el diseño del reactor, sabemos que el flujo másico es 1727.88kg/h, asumimos un diámetro de 1.5 my una altura de 5 m, que es el que normalmente se necesita, a pesar que existen más grandes pero tododepende del flujo de entrada y de salida.

Entonces con la altura y el diámetro dado se obtiene el volumen de 8.84m3 para nuestro reactor.

14

Ya sea fabricado con sistemas de automatización y para intercambio de calor el reactor tiene quesatisfacer la necesidad del proceso.

También es posible contar con otros diseños que se caracterizan de acuerdo al tipo de relleno pero comose ha dicho anteriormente el reactor debe satisfacer al proceso o tarea que se le ha asignado.

L=5m

D=1.5m

V=8.84m3


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24

6.3.1.2 REACTOR DE CONVERSION-2(D-120)

De la misma manera que el anterior reactor se diseña para este de acuerdo al flujo de entrada y desalida.

Entonces para un flujo de 7812.32kg/h se tiene:

D=1.5m

L=6m

V=10.60m3

6.3.1.3 REACTOR DE EQUILIBRIO-1(D-130)



D=1.5mL=6m

V=10.60m3




D=1.5m

L=6m

V=10.60m3




D=1.5m

L=6m

V=10.60m3


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25

6.3.2 INTERCAMBIADORES DE CALOR

6.3.2.1 INTERCAMBIADOR DE CALOR (E-113)

De la misma manera que en el diseño de reactores se diseña los intercambiadores de calor de acuerdo alflujo de entrada y de salida y a los requerimientos de temperatura.

Por tanto sean:

T1=960ºC(1760 ºF)

T2=926.7 ºC(1700.06 ºF)

t1=18 ºC(64.4 ºF)

t2=80 ºC(176 ºF)

mh=1727.88kg/h(3805.90lb/h) (corriente 3)

Y asumiendo un intercambiador de doble tubo por el tamaño del flujo, se tiene:

Calculo de la cantidad de fluido frio:

223739.16/ℎ ; 2004.83/ℎ Calculo de ∆:

∆1609.83℉ Calculo de ,:

1730.03℉ ;120.2℉

0.44/℉ 3 5 0 4

0.086/ℎ.2.℉/ 1 ;

1/℉0.425

0.087/ℎ.2.℉/ 1

Calculo de ,:ℎ677.92/ℎ.2.℉ℎ115.89/ℎ.2.℉


27/55



26

Calculo de , : 2.66/ℎ.2.℉ 98.96/ℎ.2.℉0.37

Calculo de

∆,∆:

∆2.12/2


28/55



27

t2=80 ºC(176 ºF)

mh=7812.32kg/h(17207.75 lb/h) (corriente 10)



453830.40/ℎ ; 4060.58/ℎ Calculo de ∆:

∆1609.69℉ Calculo de ,:

1730.03℉ ;120.2℉ Calculo de ,:

ℎ677.92/ℎ.2.℉ℎ115.88/ℎ.2.℉ Calculo de , :

22.05/ℎ.2.℉ 98.96/ℎ.2.℉0.035 Calculo de ∆,∆:

∆9.45/2


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28

6.3.2.3 INTERCAMBIADOR DE CALOR (E-141)

De la misma manera que el anterior intercambiador se diseña este, tomando en cuenta susrequerimientos.

Entonces:

Por tanto sean:

T1=926.7ºC

T2=454.4 ºC

t1=18 ºC(64.4 ºF)

t2=80 ºC(176 ºF)

mh=7812.32kg/h(17207.75 lb/h) (corriente 12)



6436759.73/ℎ ; 57677.06/ℎ Calculo de ∆:

∆1108.88℉ Calculo de ,: 1274.99℉ ;120.2℉

Calculo de ,:ℎ847.40/ℎ.2.℉ℎ1158.81/ℎ.2.℉

Calculo de , : 513.24/ℎ.2.℉ 489.47/ℎ.2.℉

0.00001

Calculo de ∆,∆:∆8.26/2


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Tal que cumple la condición de ser menor la caída de presión en cada corriente este diseño se acepta.

Detalles del intercambiador

-1 horquilla de 13 pies de largo, 2x1 ¼ IPS, #40

-

0.00001(p/c/ corriente)

- ∆ 10/2 (p/c/ corriente)-Configuración: Serie corriente caliente (hot); Paralelo corriente fría (cool)


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7 ORGANIZACIÓN DE LA PLANTA Y GASTOS GENERALES

Para el cumplimiento de los objetivos del proyecto expresados como planes y programas de producción,se requiere una estructura organizativa y administrativa que debe coordinar y optimizar el manejo derecursos con los que cuenta (humanos, materiales y financieros) a f in de maximizar el rendimiento técnicoy económico de la planta proyectada.

En todo proyecto cuando se consideran los aspectos organizativos, debe tomarse también en cuenta laplanificación de los gastos relacionados con las operaciones de la fábrica, la administración y losservicios de venta, para esto se debe identificar los centros de costos de producción, administración yservicios.

Los elementos que interactúen en el funcionamiento de una empresa, requieren un cierto ordenamientoque los guie y coordine. Este hecho plantea la necesidad de organizar las diversas actividades asignandoresponsabilidades concretas respecto de todas las tareas específicas. Por lo tanto, es necesario formularuna estructura organizacional que sea compatible con las características y tamaño del proyecto, con el finde ejecutar las actividades de planificación, producción, control y administración de la planta, de unaforma eficiente y coordinada.

7.3 ORGANIZACIÓN DE LA PLANTALa planta está organizada de manera que exista una Gerencia General y tres departamentos los cualestendrán una estructura organizativa.

En la figura 7.1.1 se muestra el organigrama estructural de la empresa.

Figura 7.1.1 Organigrama estructural de la empresa


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A continuación se describen las respectivas funciones de cada departamento, como también de laGerencia General, para conseguir el éxito deseado por el presente proyecto.

7.3.2 GERENCIA GENERAL

La gerencia general es la encargada de la toma de decisiones, es el principal responsable del éxito de laempresa, y el desarrollo de cada una de las actividades, está conformada por el gerente general, a cargo

del cual se encuentran las unidades de producción y ventas.

El Gerente General es aquel profesional de mayor jerarquía en la empresa, con preparación profesionalen su cargo, es rentado y su dedicación es exclusiva, se constituye como representante legal de laempresa que lo faculte como tal.

Entre las principales funciones que cumple se tienen:

o Organizar, supervisar, dirigir las gestiones de la empresa.o Ejecutar los acuerdos y coordinar con los demás.o Presenta el plan de actividades administrativas legal, económica, financiera, técnica y de

inversiones de la empresa.

o Es el indicado para coordinar con diferentes dependencias del gobierno dentro de laempresa.

7.3.3 DEPARTAMENTO DE PRODUCCIÓN

Esta unidad está a cargo de la planificación, control, coordinación y requerimientos de todo el proceso detransformación. Se encargara además de la elaboración de los planes y procedimientos de los productosy el destino de los desechos generados por el proceso.

Que tiene como autoridad máxima al jefe de planta (profesional) cuya responsabilidad es dirigir ysupervisar el desarrollo de la producción para la obtención de productos con especificaciones técnicas yde calidad propuesta para la comercialización. El responde también de lograr las metas de la producción,formular el calendario de abastecimiento de insumos, maquinarias y equipos y el resto de materialesnecesarios para la ejecución correcta del proceso productivo al igual que mantener constante laproducción programada, previniendo las posibles demoras que puedan presentase en el proceso encoordinación con los demás departamentos.

Las funciones que debe cumplir son:

o Ejecutar planes y programas de produccióno Coordinar la provisión de materia primao Controlar el proceso productivoo Realizar la planificación y control de maquinaria y los equiposo Verificar la calidad del productoo Presentar informes al Gerente General

El departamento es responsable del proceso productivo, está vinculado con el control de calidad ymantenimiento, el primero cuenta con laboratorista, quien se encarga de realizar análisis fisicoquímicos einstrumentales y reportar resultados, el segundo se encarga de la inspección de periódica de los equipos,además cuenta con el servicio de 8 operadores.


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7.3.4 DEPARTAMENTO DE COMERCIALIZACION

Cuenta con el servicio en ventas que es el principal responsable de realizar la comercialización, estimulode la corriente de las mercaderías del productor al consumidor, venta de los productos del proceso,planificación comercial, de la publicidad y transacciones monetarias, así mismo formula, ejecuta elprograma de ventas de la empresa. Este estará destinado a ser nexo entre demandantes y la planta.

7.3.5 DEPARTAMENTO DE ADMINISTRACIONEsta unidad será la encargada del manejo contable y administrativo de la empresa, ya que se encargaradel personal, elaboración de planillas, contabilidad y relaciones públicas tanto internas como externas.

7.4 GASTOS GENERALES

Los gastos generales de la empresa pueden ser expresados en cantidad de materia requerida, energía,etc.

A continuación se muestra un resumen de los gastos generales que la empresa requiere.

Gas Natural: 94.60m3.

Combustible (aceite pesado): 0.32 TM.

Potencia eléctrica: 455,000 KwA.

Consumo de agua: 100 TM.


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8 MANO DE OBRA

Se identificara y cuantificara al personal en sus diferentes niveles, considerando los niveles o categoríasdefinidos en la organización del proyecto.

Para lo cual se estimara la mano de obra necesaria para poner en marcha el proyecto, y se obtendrá laplanilla de personal detallada para el cálculo de Costos.

El costo de mano de obra es un dato muy importante para cuantificar el costo de operación del proyecto,ya que influirán el grado d automatización del proceso productivo, de la especialización y capacitación delpersonal requerido y además la situación del mercado laboral y de las leyes laborales.

8.3 CUANTIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE MANO DE OBRA

La selección del personal se basara de acuerdo a lo propuesto en la planificación organizacional, en la

que se han definido las características de cada departamento y puesto de trabajo para el personal a nivel

estratégico, de coordinación y administrativo determinando el nivel jerárquico, responsabilidad y

atribuciones con el fin de lograr un desempeño eficiente en la planta

En los requerimientos del personal de operación, dada la simplicidad de las operaciones que conforman

el proceso productivo, no se requiere de personal altamente calificado, sin embargo es necesario

capacitarlos previamente al desempeño de sus funciones.

8.4 PROCESO DE CONTRATACIÓN DE MANO DE OBRA

El programa de contratación del personal era de acuerdo al nivel organizacional planteado.

Tabla 8.2.1 Requerimientos de Mano de Obra.


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8.5 SELECCIÓN DE MANO DE OBRA

La selección de mano de obra se basara primordialmente evaluando el curriculum vitae, e acuerdo conlos requerimientos que precisa la empresa, manual de funciones, además de una posterior entrevista yexámenes de competencia a los pre-seleccionados.

Cabe resaltar que a los operarios y demás personal se hará una previa capacitación y la difusión de lasexpectativas y reglamentos que tendrá la empresa.

8.6 CONTRATACIÓN Y ESTIMACIÓN DE SUELDOS

La contratación y estimación de sueldos y salarios del personal se determinan en función de los

siguientes factores:

o El mercado laboral, oferta y demanda

o Disposiciones legales vigentes y las tarifas que fija

o Capacidad de negociación

Para la estimación de sueldos y salarios se tomara en cuenta los porcentajes de participación de aportes

y de previsión social, como también los bonos de antigüedad como se muestra en las siguientes Tablas

8.4.1 y 8.4.2.

Relaciones Porcentuales Mensuales

APORTES PATRONALES 13,71 %

Seguro social

Fondo de pensiones (AFP)

A.R.P.

10 %

2. %

1,71 %

PREVISIONES SOCIALES 16.66 %

Aguinaldo

Indemnización

8.33 %

8.33 %

TOTAL 30.36 %

En la Tabla 8.4.2. Se muestra los porcentajes que deben aplicarse de acuerdo a la antigüedad del

personal de la planta, determinado por el Decreto Supremo 21060.

Tabla 8.4.1 Aportes Patronales y de Previsión Social


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A OS ANTIG EDAD (%)

0 - 1 0

2 – 4 5

5 - 7 11

La base de cálculo del bono de antigüedad se realiza sobre tres salarios mínimos nacionales para los

trabajadores de la empresa productivas del sector público y privado.

8.7 COSTO DE MANO DE OBRALa mano de obra se clasifica en mano de obra directa e indirecta para su estimación.

Se calculó el costo de mano de obra, sin tomar en cuenta el bono de antigüedad por ser costocorrespondiente al primer año como se ve en el cuadro 8.5.1.

En el cuadro 8.5.2. Se considera el bono de antigüedad a partir del tercer año, cumpliendo con lanormativa vigente según la ley de trabajo.

Tabla 8.4.2 Bonos de Antigüedad

Cuadro 8.5.1 Costos de Mano de Obra para el Ciclo de Vida del Proyecto en $us

Cuadro 8.5.2 Costo Total de Mano de Obra más Bono de Antigüedad en $us


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9 PLANIFICACION Y EJECUCION

La fase de ejecución comprende el periodo que va desde la decisión de invertir hasta la iniciación de laproducción. Esta fase comprende diversas etapas tales como Gestión del proyecto, el diseño delproyecto, la construcción de la planta, los ensayos y la iniciación de operaciones.

El objetivo principal de la planificación y ejecución del proyecto, es determinar las consecuenciasfinanciaras de la fase de ejecución con miras a garantizar el financiamiento suficiente para el proyecto,desde el momento de decisión de invertir hasta que se inicie la producción y también las primeras fasessubsiguientes

Considerando la anterior se ve conveniente iniciar la etapa de construcción en el año cero del proyecto,de forma tal que la planta entre en funcionamiento a partir del primer año, para lo cual, todas lasconstrucciones, capacitación del personal, pruebas de los equipos y pruebas del producto se efectuaranen este año, para que de esta forma el primer año se comience con la producción de Gas de Síntesis.Debe entenderse, que el año cero no necesariamente dura un año calendario.

9.3 CALENDARIO PARA LA EJECUCION

El calendario escogido para la efectuar la ejecución del proyecto se lo llevara a cabo en el lapso de 8meses es decir en el año cero del proyecto, para tal efecto se plantean tres etapas compuestas portareas, como se muestra a continuación.

o Gestión del Proyectoo Gestión Legal y Planificación con el Equipo Ejecutoro Gestiones de financiamiento y Emplazamiento

Adquisición del terreno, Obras Civiles, Adquisición de Equipos y Maquinaria e Instalación yMontaje

o Puesta en Marchao Contratación del personal, Capacitación del Personal, Pruebas iníciales y operación de la planta.

9.4 ACTIVIDADES DEL PLAN DE EJECUCIÓN

Las actividades que se deben cumplir en un tiempo determinado de ejecución.

Actividad Duración(semanas)

ActividadPrevia

ActividadSiguiente

Estudio de Pre inversión 4

A Gestión del Proyecto 4 B

B Gestión Legal 4 A CC Gestiones de Financiamiento 4 B D

D Adquisición del terreno y Obras Civiles 18 C E

E Diseño Final, Adquisición de Equipos yMaquinarias

6 D F

Cuadro 9.2.1 Plan de Actividades


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F Instalación y Montaje 3 E G

G Contratación de Personal y Capacitación 2 F H

H Puesta en Marcha 1 G I

I Organización Comercial 3

Gestión del proyecto

En la parte de gestión legal se referirá a adquisición de personería jurídica que es necesaria para las

gestiones de financiamiento, licitación de obras civiles y el cumplimiento de todo el marco legal. Se

estima que los trámites respectivos se realizaran en un periodo de 1 mes.

Se contratara un asesor legal que pueda ocuparse de la constitución legal y la licitación de obras civiles,

se contempla un tiempo aproximado de 4 semanas paralelo al Estudio de pre inversión.

Gestión del Legal

Gestión de financiamiento

Una vez terminada la gestión legal dar lugar al financiamiento requerido para la adquisición del terreno,

adquisición de maquinaria, obras civiles y puesta en marcha del proyecto. Se estima un tiempo

aproximado para esta actividad de 4 semanas.

Adquisición de terreno y obras civiles

Se realiza una convocatoria a las empresas constructoras para la adquisición de terreno. Se estima untiempo de 2 semanas.

Construcción de obras civiles

Una vez realizada la adjudicación del proyecto, se procede a la construcción de la planta de acuerdo al

cronograma propuesto, a la configuración final del proyecto, características de arquitectura y de

ingeniería, la disponibilidad y características del proyecto así como solucionar los detalles finales previos

a la ejecución esta actividad.

Se estima un tiempo aproximado de ejecución de 40 semanas.


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Adquisición de Equipos y Maquinarias

Se realizara un contrato con empresas dedicadas al diseño y fabricación o importación de acuerdo a las

especificaciones de los equipos necesarios.

Se estima un tiempo aproximado de 6 semanas para esta actividad.

Instalación y Montaje

Comprenderá la instalación eléctrica, sanitaria y la instalación de maquinaria y equipos además se

realizaran pruebas de funcionamiento de los equipos y de la maquinaria, también se producirán las

primeras unidades de jugo de naranja-zanahoria y se verificaran los estándares de calidad tanto del

producto como de la maquinaria. Se estima un tiempo de ejecución de 3 semanas.

Contratación del personal y Capacitación

Comprende la contratación el personal, tomando en cuenta la estructura orgánica y los requisitos quedeben cumplir estos. La capacitación comprende impartir instrucción tanto teórica como practica al

personal contratado, a objeto que tenga conocimiento efectivo respecto a sus funciones y

responsabilidades dentro la empresa.

El objetivo de capacitar al personal es de lograr un proceso productivo eficaz y eficiente a fin de optimizar

los tiempos y costos de producción favorables parar la empresa. Las actividades de capacitación se

deben realizar previas a la puesta en marcha del proyecto y posteriormente durante la vida útil del mismo.

Para esta actividad se estima un tiempo de ejecución de 2 semanas.

Puesta en Marcha

Una vez concluidas las actividades mencionadas anteriormente, con esto se procederá a iniciar las

actividades productivas de la planta. Se estima un tiempo de 1 semana.

Organización Comercial

Comprende la elaboración de planes comerciales, entre los que se encuentra la emisión de publicidad y

las promociones que deberá tener el producto para que tenga una buena acogida en el mercado

La organización comercial es una parte muy importante dentro la empresa para poder llevar adelante la

misma, ya que si el producto no es debidamente comercializado la empresa puede tener serias

complicaciones en cuanto a parte económica se refiere y déficit en lugar ganancias ya que las ventas y


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los ingresos dependerán de la forma en que se encare la comercialización del producto. Para esta

actividad se estima un tiempo de 3 semanas.

Las actividades propuestas en el proyecto con sus respectivas duraciones se podrán realizar tanto enforma secuencial o paralela.

9.5 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADESEl cronograma de actividades propuesto está preparado para ser desarrollado en el tiempo de 28

semanas o su equivalente en meses desde el momento en que empiecen a realizar gestiones

financieras. De esta manera, mediante un diagrama de Gantt, se muestra el cronograma de actividades

propuesto para la ejecución del proyecto.

Los gastos diferidos son todos aquellos gastos realizados previos a la producción, los cuales no se

deprecian, debido a que solo son utilizados solo una vez.

Estas inversiones van perdiendo su valor una vez que se utilizaron en la fase de pre inversión, a esta

pérdida de valor similar a la depreciación se conoce como amortización.

Figura 9.3.1 Planificación de la ejecución del proyecto (Diagrama de Gantt)

Cuadro 9.3.1 Activo diferido en $us


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10 EVALUACION FINANCIERA

Una vez concluido el estudio técnico y organizacional, es necesario efectuar el análisis financiero

correspondiente con el propósito de determinar la viabilidad financiera de su ejecución.

Por lo que en el presente capitulo se realizara un detalle de los costos totales de la inversión y los de

producción que se requieren para el estudio del proyecto, así como también una estructura en losingresos, para luego realizar el flujo de caja y hallar los indicadores financieros tales como el Valor Actual

Neto (VAN) y la Tasa Interna de Retorno (TIR), Relación Beneficio Costo (B/C), los cuales indican la

rentabilidad del proyecto para diferentes puntos de vista tanto del inversionista como del proyecto.

Se realizará un análisis de sensibilidad, para estudiar las variables que más pueden influir en la

factibilidad económica del proyecto, como pueden ser precio de ventas, unidades vendidas, costes, etc.

La evaluación Financiera consiste en analizar la rentabilidad financiera del proyecto desde un

determinado punto de vista, consiste en la evaluación de los flujos de ingresos y costos.

El objetivo de un análisis económico y financiero es desarrollar un análisis preciso de la inversión y su

financiación teniendo en cuenta el entorno del proyecto. Junto con otros factores no cuantificables, que

han de ser tenidos en cuenta, el análisis puede ser un buen soporte del proceso de toma de decisiones.

Vamos a realizar una serie de hipótesis de ingresos y gastos en nuestra planta de producción de Gas de

Síntesis, que conformarán un análisis económico y financiero del proyecto.

Este análisis nos va a permitir experimentar con diferentes hipótesis y escenarios, sin poner en riesgo el

negocio. Además debe ayudar a encontrar aquellos puntos de ruptura que provocan cambios en las

decisiones a tomar.

El elemento crucial en el estudio económico y financiero es la determinación de si el Valor Actual Neto

(VAN) esperado del proyecto va a ser positivo o no y si la Tasa Interna de Retorno (TIR) supera al coste

de los recursos financieros puestos a disposición del proyecto. Para ello es preciso analizar todos los

factores que intervienen en la fijación de los flujos netos de caja, cuyo análisis permite determinar la

rentabilidad que los proveedores de capital van a obtener por su contribución a la financiación del

proyecto.

El análisis a realizar para determinar la viabilidad de un proyecto sigue la

• Determinación de los flujos esperados.

• Determinación de la tasa de actualización apropiada.

• Cálculo de los indicadores financieros del proyecto.


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10.3 COSTOS DEL PROYECTO

10.1.1 COSTOS TOTALES DE INVERSIÓN

Los costos totales de inversión son la suma de los activos fijos, mas los activos diferidos , mas el capital

de operación neto.

Costos de Inversión Fija

Son parte del capital fijo las inversiones en activos fijos y activos diferidos

Los activos fijos son los bienes como terrenos, construcciones civiles, maquinaria y equipos de oficina,equipos auxiliares y vehículos en general.

Costos de Inversión Diferida

Los gastos diferidos son todos aquellos gastos realizados previos a la producción, los cuales no se

deprecian, debido a que solo son utilizados solo una vez.

Estas inversiones van perdiendo su valor una vez que se utilizaron en la fase de pre inversión, a esta

pérdida de valor similar a la depreciación se conoce como amortización.


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Capital de Trabajo

Son los rubros que se deben utilizar para hacer producir la capacidad instalada de la fábrica.

Depreciación del Activo Fijo y Amortización del Activo Diferido

Como consecuencia del desgaste de los activos fijos, son afectados por la depreciación los resultados detoda empresa.

Se utiliza la depreciación lineal en función de la vida útil del activo, se calcula la depreciación y el valor

residual de las inversiones.


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10.1.2 COSTOS TOTALES DE PRODUCCIÓN

Los Costos totales de producción son aquellos costos que tendrá el proyecto a lo largo del tiempo de

funcionamiento, para pagar las deudas de bienes y servicios a corto plazo. Estos son calculados en base

al programa de producción, que está compuesto por costos de administración, fabricación,

comercialización, costos financieros y depreciaciones.

Costos de Administración

Son todos aquellos costos que incurren en la organización de la empresa, estos costos comprenden en el

pago de salarios del personal, personal administrativo, servicios básicos, material de oficina y

mantenimiento.


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Costos de Fabricación

Son los costos que están directamente relacionados con la fabricación del producto, estos costos

comprenden la materia prima, mano de obra y los materiales indirectos de fabricación.

Costos de Comercialización

El costo de comercialización empieza desde que el producto es terminado, costos que se originan de la

distribución y venta, que tienen como destino la realización de campañas publicitarias, promociones, etc.

10.1.3 INGRESO DEL PROYECTO POR VENTAS

10.4 IMPUESTOS

10.4.2 IMPUESTO AL VALOR AGREGADO (IVA)

Impuesto a las ventas de bienes, contratos de obra, prestación de servicio. Este impuesto por venta de

bienes facturados se denomina debito fiscal y por una compra facturada crédito fiscal.


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10.5 FINANCIAMIENTO DEL PROYECTO

Una vez determinados los requerimientos se estudia la posibilidad de financiamiento al que se puede

acceder para cubrir los requerimientos de la demanda de recursos que tiene el proyecto para que este

entre en operación. Par fines de la implementación del proyecto se debe contar con un aporte propio de

66.4 % de la inversión total y el 33.6 % será financiado por una entidad financiera a un plazo de 5 años

con un periodo de gracia de 0 años y una tasa de interés anual del 15 %.

10.6 ESTADO DE RESULTADOS

Es el informe contable que sirve como instrumento de análisis de los recursos económicos y financieros

del proyecto en el tiempo contemplado que dure el proyecto.

10.7 ANALSIS DE RENTABILIDAD

El análisis de rentabilidad permitirá determinar la eficiencia en la utilización de los recursos financieros, y

ayudara a determinar la factibilidad financiera del proyecto.


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10.8 INDICADORES DE RENTABILIDAD

Para realizar una correcta valoración del proyecto deben considerarse los siguientes indicadores

financieros de rentabilidad.

10.8.2 VALOR ACTUAL NETO (VAN)

El Valor Actual Neto (VAN) es el mejor indicador para decidir sobre inversiones. Se calcula como

El Valor Actual Neto es la diferencia de la sumatoria de los beneficios y sumatoria de los costos que son

actualizados a una tasa de interés fija, menos la inversión en el momento cero. Con este criterio se

analiza el proyecto. Debe aceptarse si el Valor Actual Neto (VAN) es igual o superior a cero, donde Van

es la diferencia entre todos los ingresos y egresos expresados en moneda actual.

El VAN representa el valor del proyecto en su vida útil de operación, cuyos resultados permiten tomar la

decisión de aceptación o rechazo del proyecto.

Se tiene que:Si el VAN > 0 → aceptar el proyecto

Si el VAN = 0 → indiferencia

Si el VAN < 0 → rechazar el proyecto

10.8.3 TASA INTERNA DE RETORNO (TIR)

Es la tasa de descuento que hace el VAN sea igual a cero o es la tasa que igual a la suma de los flujos

descontados a la inversión inicial el resultado es cero.

Se le llama tasa interna de retorno porque supone que el dinero que se gana año con año se reinvierte su

totalidad, es decir, se trata de la tasa de rendimiento generada en su totalidad en el interior de la empresapor medio de la reinversión.

La aceptación o no del proyecto depende de la comparación con la tasa de rechazo.

Los criterios asociados a la TIR son:


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TIR >TMA Proyecto Rentable

TIR =TMA Proyecto Rentable

TIR 1 → aceptar el proyecto

Si el B/C = 1 → indiferencia

Si el B/C < 1 → rechazar el proyecto

10.9 PUNTO DE EQUILIBRIO

Es el punto en donde los ingresos totales recibidos se igualan a los costos asociados con la venta de un

producto. Un punto de equilibrio es usado comúnmente para determinar la posible rentabilidad de vender

determinado producto. Para calcular el punto de equilibrio es necesario tener bien identificado el

comportamiento de los costos; de otra manera es sumamente difícil determinar la ubicación de este

punto.

Si el producto puede ser vendido en mayores cantidades de las que arroja el punto de equilibrio

tendremos entonces que la empresa percibirá beneficios. Si por el contrario, se encuentra por debajo del

punto de equilibrio, tendrá pérdidas.

La determinación del punto de equilibrio se realiza mediante la siguiente fórmula:

http://es.wikipedia.org/wiki/Ingresoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Rentabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rentabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingresos


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10.10 ANALISIS DE SENSIBILIDAD

El análisis de sensibilidad está orientado a comprobar hasta qué punto el Proyecto puede mantener su

rentabilidad ante cambios de algunas variables

Estas variables pueden ser: el precio de venta de los productos fabricados, los precios de compra de los

materiales directos e indirectos, etc.

Se plantean las distintas situaciones donde las variables principales son:

- Precio de la Materia Prima

- Precio del Producto

10.10.2 ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD PARA EL PRECIO DE MATERIA PRIMA

La variable a analizar es precio de la materia prima. Para lo cual se incrementa estas variables hasta

determinar el punto en el que proyecto no sea rentable.

Si el precio de la aterí prima aumenta. Este repercute en un incremento en el precio de venta del producto

y costos incrementen también, también afectara a os índices de rentabilidad disminuyan

progresivamente.

10.10.3 ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD PARA EL PRECIO DE VENTA

Para la realización de este análisis se toma en cuenta los ingresos que genera el proyecto, que estos

están en función al precio de venta del producto. Es por eso que el análisis considera como variable

cambiante a los ingresos por efecto de las variaciones en los precios de venta.


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Se realizó el análisis de sensibilidad y se determinó que cuando existe u aumento de precio, las ventas se

incrementan de modo que el VAN, el TIR y la relación B/C, tienen un aumento excesivo.


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11 ANEXOS

11.3 ANEXO 1

11.3.2 TRATAMIENTOS POSTERIORES DEL GAS DE SÍNTESIS

El gas de síntesis puede ser utilizado en el proceso Fischer-Tropsch para producir diésel, o convertirse enmetano y en dimetiléter en procesos catalíticos.

Si el gas de síntesis es tratado posteriormente mediante procesos criogénicos para su licuación, debetenerse en cuenta que esta tecnología tiene grandes dificultades en la recuperación del monóxido decarbono puro si están presentes volúmenes relativamente grandes de nitrógeno, debido a que elmonóxido de carbono y el nitrógeno poseen puntos de ebullición muy similares que son -191,5 ° C y -195,79 ° C, respectivamente. Algunas tecnologías de procesado eliminan selectivamente el monóxido decarbono por complejación / descomplejación del monóxido de carbono con cloruro de aluminio cuproso(CuAlCl4), disuelto en un líquido orgánico como el tolueno. El monóxido de carbono purificado puedetener una pureza superior al 99%, lo que lo convierte en una buena materia prima para la industriaquímica. El gas residual del sistema puede contener dióxido de carbono, nitrógeno, metano, etano e

hidrógeno. Dicho gas residual puede ser procesado en un sistema de adsorción por oscilación de presiónpara eliminar el hidrógeno, y este hidrógeno puede ser recombinado en la proporción adecuada junto conmonóxido de carbono para la producción catalítica de metanol, diésel por el proceso Fischer-Tropsch, etc.La purificación criogénica (condensación fraccionada), que requiere mucha energía, no es muy adecuadapara la fabricación de combustible, simplemente porque la ganancia de energía neta es muy reducida.

11.3.3 TECNOLOGÍA PARA LA GENERACIÓN DE GAS DE SÍNTESIS

Existen una variedad de métodos y diseño de equipos para la producción de gas de síntesis a partir devarios productos, pero las nuevas tecnologías han ido avanzado bastante en este campo .A continuaciónse muestran algunas de las tecnologías más novedosas en la producción de gas de síntesis.

CO-Shift™

Uno de los primeros pasos en la producción de gas de síntesis limpio es el proceso deconversión del CO (CO-Shift™). Se basa en la utilización del vapor, y convierte enhidrógeno el CO procedente del gas de síntesis producido durante la gasificación, el gas

natural u otros gases que contengan monóxido de carbono.

El proceso de conversión del CO funciona tanto a temperaturas altas como bajas y escompatible con los gases de síntesis dulces o ácidos.


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Gasificación del carbón mediante lecho fijo de fondo seco de Lurgi (LurgiFBDB™)

La gasificación del carbón Lurgi FBDB™ (del inglés Fixed Bed Dry Bottom) es una

tecnología de demostrada eficacia en la conversión de materias primas carbonosas sólidasen gas de síntesis.

Permite gasificar carbón a presión en presencia de vapor a AP y oxígeno puro para

producir gas de síntesis.

Las ventajas del proceso de gasificación Lurgi FBDB™ han quedado demostrados a lo

largo de muchos años de uso en aplicaciones de gran tamaño. Entre otras características,

esta tecnología ofrece gran fiabilidad y eficacia en la gasificación y bajo consumo deoxígeno.

Aunque se han gasificado comercialmente todos los grados de carbonización, la ventaja

competitiva de Lurgi FBDB™ aumenta cuando se utiliza con carbones de bajo grado y

elevado contenido en cenizas.

Los reactores de gasificación Lurgi FBDB™ se comercializan en dos tamaños: Mk 4 y Mk

Plus™.

Gasificación polivalente MPG® para plantas de hidrógeno de gran tamaño[POX]

La tecnología patentada de gasificación polivalente MPG® es apta para la oxidación parcial

no catalítica de materias primas sólidas, líquidas o gaseosas destinadas a la producción degrandes cantidades de gas de síntesis.

Entre los beneficios de esta tecnología se encuentran una flexibilidad máxima de lasmaterias primas; la garantía de una prolongada vida útil del quemador; la seguridad

inherente a la planta, proporcionada por un sistema de refrigeración de agua a presión; yuna larga vida útil del reactor, gracias a los perfiles de temperatura de la pared, moderados

y uniformes.

También ofrece modernos diseños de caldera y configuraciones del enfriador.

La combinación de MPG® con las tecnologías de conversión y purificación del gas sin

refinar supone una elección óptima para plantas de hidrógeno de gran tamaño que utilicencomo materias primas residuos pesados, como arenas petrolíferas, residuos de vacío,residuos de viscorreducción o asfaltos.


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Lurgi Reformer®

La tecnología Lurgi Reformer® permite reformar catalíticamente una amplia gama dematerias primas, desde gas natural hasta hidrocarburos ligeros (GLP o nafta), a presión y

temperatura elevadas y en presencia de vapor a alta presión, produciendo gas de síntesis.

El diseño patentado de la tecnología Lurgi Reformer®, surgida de la extraordinariaexperiencia adquirida a través del diseño de más de 120 unidades de reformado del

metano con vapor (SMR) distribuidas por todo el mundo, la integración de las experienciasde puesta en marcha, los resultados de los importantes esfuerzos y la experiencia operativaa largo plazo con SMR convencionales, ha permitido obtener un funcionamiento superior y

reducidos costes de inversión y operativos.

Para facilitar una óptima personalización del diseño de las plantas el diseño Lurgi

Reformer® ofrece una completa gama de opciones para el proceso, entre ellas:

Conversión previa al reformado -> de los hidrocarburos de mayor peso molecular y

optimización de la eficacia energética global.

Conversión catalítica mediante reformado autotérmico -> del gas natural ligero enpresencia de oxígeno a presión y temperatura elevadas y de vapor a alta presión,

produciendo gas de síntesis. Este proceso ofrece gran flexibilidad y un amplio rangooperativo.

Reformado combinado, -> la manera más económica de producir gas de síntesis a partir

de gases naturales pesados y gases asociados al petróleo. Este concepto se conoce

como proceso de reformado combinado de Lurgi.

Reformado autotérmico

La tecnología de reformado autotérmico (ATR) de Lurgi, conocida también como reformadosecundario, implica la reacción de una mezcla de materias primas derivadas de

hidrocarburos y vapor con oxígeno en una proporción notablemente inferior a laestequiométrica en un recipiente a presión con revestimiento refractario y un quemador

colocado en la parte superior (el quemador no es necesario para la puesta en marcha). Elreactor contiene un catalizador de reformado situado en la parte inferior, donde se completael proceso de reformado. El gas de síntesis producido abandona el reactor ATR a una

temperatura aproximada de 1 000 °C.

La tecnología ATR de Lurgi permite procesar una amplia gama de materias primas

gaseosas y producir gas de síntesis apto para numerosos procesos situados aguas abajo,ya que dispone de la tasa H2/CO requerida y muy poco metano. Su compacto diseño

permite obtener enormes capacidades individuales de gas de síntesis con presiones desalida del reactor de hasta 60 bar.


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Durante las últimas seis décadas hemos instalado más de 30 reformadores autotérmicos

utilizados en diversas aplicaciones, los cuales representan, a día de hoy, las mayoresreferencias y experiencia de esta tecnología de reformado. Este proceso se ha apoyado en

el uso de los últimos modelos de dinámica de fluidos computacional y en prolongadas

campañas de pruebas y estudios para definir y hallar los parámetros del proceso máseficaces en términos de temperatura, presión y proporción vapor/carbón.

En la actualidad, la tecnología ATR está a la vanguardia en términos de vida útil del

quemador, disponibilidad de la instalación y seguridad y eficacia operativas.