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ACADEMIA MEXICANA DE iNGENIERÍA COMISIÓN DE ESPECIALIDAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO TRABAJO RECEPCIONAL QUE PRESENTA: DR. CARLOS E. ESCOBAR TOLEDO Junio 8 de 1995

SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

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ACADEMIA MEXICANA DE iNGENIERÍA

COMISIÓN DE ESPECIALIDAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA

INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

TRABAJO RECEPCIONAL QUE PRESENTA:

DR. CARLOS E. ESCOBAR TOLEDO

Junio 8 de 1995

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SISTEMAS DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO.

Dr. Carlos Enrique Escobar Toledo

Págs.

MARCO INTRODUCTORIO

1

CAPÍTULO 1 11

MODELO DE SIMULACIÓN PARA PLANIFICAR LA INDUSTRIA PETROLERA DE MÉXICO.

CAPÍTULO II 32

RUTAS TECNOLÓGICAS DE USO EFICIENTE DE ENERGÍA PARA LA INDUSRIA PETROQUÍMICA MEXICANA.

CAPÍTULO III 49

MODELOS DE PLANEACIÓN ADAPTATIVA DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO.

CAPÍTULO IV 57

EVALUACIÓN DE PROYECTOS CON CRITERIOS MÚLTIPLES.

CAPÍTULO Y 77

CONCLUSIONES.

BIBLIOGRAFÍA. 84

APÉNDICE.

FIGURAS, TABLAS Y DIAGRAMAS

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c SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACION

C DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO.

Dr. Carlos E. Escobar Toledo.

1. MARCO INTRODUCTORIO

Basado en la Teoría General de Sistemas, el trabajo aborda el proceso integral para la planeación de la Industria Petroquímica (IPQ) de México.

Intentando dar una visión de conjunto, el trabajo se ha dividido de tal forma de presentar tres

C sistemas de modelos. Así, el modelo del sistema, representado por la IPQ, es el sistema de los modelos no solamente por acumulación sino por organización.

C Permítaseme utilizar los conceptos básicos de la Teoría del Sistema General para realizar una analogía entre éstos y el tema que nos ocupa respecto a la planeación estratégica de la IPQ.

C Tomemos como objeto a ésta última y expresemos que la Teoría de Sistemas es la Ciencia de la modelación. Sin pérdida de generalidad, consideremos que el objeto (la IPQ) se defme en relación con las intenciones explícitas del modelador. Si tales intenciones sobre el objeto a modelar cambian,

C la percepción que de éste se tenía se modifica y entonces podemos hacer uso del precepto de la PERTINENCIA.

C Considerando por otra parte que "el todo es más que la suma de sus partes", apliquemos el precepto GLOBALISTA para expresar que nuestro objeto bajo análisis es una parte inmersa y activa en el seno de un "gran todo", cuando consideremos el entorno que lo circunda y lo abrimos para que aquél se interrelacione con éste. Percibirlo globalmente en el contexto de su relación funcional con su entorno, es nunca aceptar sus posibles estructuras como fijas. Reconozcamos por ello que no sólo existe una relación de causa - efecto sino más bien una especie de solidaridad concreta de contrastes en armonía con el objeto bajo análisis. Por ello, las decisiones que se han tomado respecto de la IPQ con el encubrimiento del causalismo, son más susceptibles de fallar que aquellas que se tornan con todo conocimiento de sus consecuencias; con ello, podemos hacer uso del precepto TELEOLOGICO para referirnos a las finalidades del objeto que ha de analizarse. A través de esta expresión interpretamos al objeto no por sí mismo, sino que lo observamos a través de su comportamiento, tomando en cuenta las finalidades que el modelador confiere al objeto; es decir, no hemos buscado explicar a priori tal comportamiento por alguna ley implicada dentro de una de sus eventuales estructuras. Hemos intentado por el contrarío, en todo momento, aprehender el comportamiento de la IPQ y los recursos que ésta moviliza con relación a las finalidades que le hemos atribuído. Se trata también de reconocer la complejidad del objeto en estudio. Por ello, hemos excluído la posibilidad de enumerar todos los elementos que constituyen el objeto para aplicar entonces, el precepto de AGREGATIVIDAD, donde la modelación del objeto agregado es relevante a las finalidades conferidas y pertinentes para su análisis.

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no

C Partiendo del paradigma TELEOLÓGICO y la apertura hacia su entorno y considerando además el esquema que traduce el paradigma estructuralista podemos definir el paradigma SISTÉMICO que se resume en la Figura 1 para el caso de la IPQ. En los términos trialécticos bajo los cuales la Teoría del Sistema General define el estudio de un objeto: el ser, el hacer y el devenir, se forman los tres polos entre los cuales habremos de modelar la IPQ de México, ponderando su definición funcional

C

("lo que ci objeto hace"), su definición ontológica o analítica ("lo que el objeto es") y su definición genética ("en lo que el objeto se transforma"). Figura 2.

Existe por lo tanto una relación circular entre los tres aspectos básicos de los sistemas: las estructuras cambian un instante cuando éstas se encuentran en funcionamiento, pero cuando el cambio es tan grande que es necesariamente irreversible, entonces un nuevo proceso se desarrolla, dando lugar a una nueva estructura, alcanzando con ello uno de los principios básicos de la planeación estratégica.

( Pero la Teoría de Sistemas se interesa también en los objetos cuyos elementos permanecen en conjunto gracias a procesos dinámicos y no por ataduras predeterminadas y rígidas. Tales objetos

( mantienen relaciones dinámicas con su entorno a través de las cuales conservan sus características con relación a éste, siendo capaces de adaptarse, dentro de ciertos límites, a sus modificaciones.

El enfoque sistérnico sirve así a la planeación estratégica que se tipifica por:

i) Una atención más deliberada a la selección de las finalidades hacia las cuales la acción que habrá de planearse estará dirigida en conjunto con un esfuerzo para mejorar tal planeación a través de una mejor percepción de tales finalidades.

Cii) Una comparación más avanzada y formal de los medios, utilizando los criterios derivados de los fines seleccionados.

Una observancia más adecuada de los resultados incluyendo un sistema para llevar a cabo la evidencia del progreso hacia metas específicas.

Una movilización de la Ciencia y la Tecnología o cualquier otro conocimiento especializado, en un marco flexible de información y toma de decisiones. y) Un énfasis en la información, predicción y persuasión más que sobre un poder coercitivo y autoritario.

( Vi) Un incremento de la capacidad de combinar esfuerzos en varias líneas de acción simultáneas, sobre una, otra. vii) Un marco conceptual lógico de una generalidad creciente que se compromete más con los objetivos fundanentales que es necesario alcanzar.

Hemos propuesto el tema de Sistema de Modelos y ya hemos intentado definir "sistema" pero aún no lo hemos hecho en términos del significado de "modelo". En principio la dualidad entre empirismo y formalismo reviste la oposición entre la neutralidad de los hechos y la producción activa de un

¡ modelo. Dicho de otra manera, la ciencia y la tecnología son aplicadas como el vis á vis de un objeto real sobre el que se debe investigar y de un objeto artificial destinado a reproducir, a imitar dentro de la ley de sus efectos, al objeto real. Con ello podemos considerar que es posible acercarnos a una formación ideológica particular que distribuye el discurso de la ciencia y la tecnología de acuerdo a una diferencia que debe darse por pre-supuesta: la diferencia de la realidad empírica y de la forma teórica.

2

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c En tanto que se trata de un objeto artificial, el modelo es controlable. Puede preverse la forma en que

tel modelo reaccionará en caso de modificación de uno de sus elementos. Esta previsión en la que reside la transparencia teórica del modelo, está ligada evidentemente al hecho de que el modelo se ha construido integralmente de suerte tal que la opacidad atribuíble a la realidad está ausente. Desde este punto de vista, un modelo no es una transformación práctica de la realidad, de su realidad: pertenece más bien al registro de la invención pura dotada de una irrealidad formal si todos los axiomas de esta teoría son válidos para esta estructura.

Formulemos entonces las tesis siguientes:

Existen dos instancias episternológicas de la palabra "modelo". La primera es una noción descriptiva de la actividad científica y tecnológica , la segunda se refiere al concepto de la lógica

matemática.

Cuando la segunda instancia, sirve de soporte a la primera, se tiene una concepción ideológica de la ciencia, es decir una categoría filosófica, la categoría de modelo.

C Por lo tanto, un modelo o un sistema de modelos, designa la red cruzada de retroalimentaciones y de anticipaciones que entretejen la historia de la formalización: sea que se le haya designado por lo que se refiere a la anticipación como corte o por lo que se refiere a la retroacción, como modificación.

.CONCEPCIÓN, ANÁLISIS, SIMULACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE SISTEMAS.

Con respecto a la IPQ y su planeación, la Teoría de Sistemas nos presenta cuatro proyectos

C diferentes: la concepción, el análisis sitémico, la simulación y la optimización, a través de una misma herramienta: la Ingeniería de Sistemas.

Tratándose de la concepción de un sistema de modelos, hemos partido de la identificación de las finalidades (1), en un medio ambiente (2), imaginando en seguida, una estructura (3) que podríamos hacer funcionar (4) y luego evolucionar (5) con respecto a las finalidades y el medio ambiente en que se encuentra inmersa Ver Figura 3.

Cuando se trató de analizar funcionalmente la IPQ, hemos partido de sus funciones (1), de su evolución (2) que ha sido observada según su medio ambiente (3), interpretándolo con relación a ciertas finalidades (4), de la cual hemos inferido entonces, una estructura (5), que podría asumirlas.

Cuando intentamos analizar a la IPQ a través de su entorno (1), la interpretamos de acuerdo a sus funciones (2) para concebir su estructura (3) con relación a ciertas finalidades 4), a través de las cuales observaríamos su evolución (5).

-- En el caso de la Simulación, partimos de la existencia de una estructura (1), obtenida previamente de la concepción y análisis, la cual pudimos hacer funcionar (2), dentro de un medio ambiente (3), que hemos intentado comparar a través de los resultados de su actividad, acordes con las finalidades que habían sido previstas (4), para entender, luego, la forma en que la IPQ podría evolucionar (5).

3

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c Para la optimización, hemos partido de la estructura actual de la IPQ (1), confiriéndole ciertas

( finalidades (2), para luego hacerla funcionar (3), dentro de un entorno (4) y con ello modificar su estructura, es decir, hacerla evolucionar (5).

Hemos anticipado la arquitectura de tres sistemas de modelos que serán desarrollados en los siguientes cuatro capítulos. En el Capítulo 1 trataremos un sistema de modelos de Simulación para planificar la IPQ de México. Es entre algunos otros intentos de modelación, el primogénito. Su completa descripción se encuentra en las referencias (3 y 5).

El objetivo específico del trabajo es el de simular el comportamiento de la producción primaria y la transformación industrial de Pemex en forma agregada. Los modelos de oferta elaborados, son modelos de optimización que simulan el comportamiento futuro de los subsectores mencionados, para que, de acuerdo a diferentes planes estratégicos, se puedan satisfacer la demanda nacional de productos petroleros y petroquímicos básicos, así como las importaciones y exportaciones tanto de

( refinados y petroquímicos como de los insumos básicos. Ver Figura 4.

En el Capítulo II, enfocamos la modelación de la IPQ en términos de su entorno energético, ( pretendiendo crear un sistema que permita llevar a cabo la cuantificación de la demanda de energía

durante la elaboración de los productos básicos, intermedios y finales que conforman la IPQ de México. La investigación correspondiente, se encuentra detallada en las referencias (4, 7 y 12).

El sistema se apoya en la definición de las interrelaciones de los diferentes productos que forman una red de procesos en toda la IPQ, mediante el concepto de cadenas productivas, permitiendo de esta manera, obtener una visión del conjunto de productos. Así, se conceptualiza a la IPQ dentro de una estructura que permite evaluar energéticamente diversos procesos para la obtención de productos finales; los cuales, van a ser materia prima de diversas industrias manufactureras que procesan bienes relacionados con los plásticos y resinas sintéticas, fibras sintéticas, fertilizantes, hule sintético y otros productos químicos.

Con la información anterior y teniendo en cuenta el establecimiento de diversas estrategias para el desenvolvimiento de la IPQ, será posible simular diferentes rutas tecnológicas y la introducción de nuevos productos intermedios y finales, que lleven a minimizar el consumo energético por cadena productiva y por producto final. Para ello habrá que establecer, primero, las rutas tecnológicas de

C mínimo uso energético y luego, teniendo en cuenta las demandas de productos petroquímicos finales, inducir la demanda de los intermedios y los básicos, para concluir con los requerimientos medios de energía para esta industria durante el período 1992-20 10.

Los análisis anteriores se enmarcan también, en el concepto termodinámico de exergía. Así, el análisis de una tecnología que permita alcanzar una alta eficiencia energética, se puede efectuar partiendo de bases diferentes. Por un lado se la puede contemplar como un cambio ideal (es decir, reversible en el que no existe creación de entropía). Este considera el conjunto de materias primas y coproductos que caracterizan a la tecnología, sin atender a la manera en que puede implantarse.

Al analizar la tecnología desde el punto de vista de su implantación, deben tenerse presentes los requerimientos reales de energía y trabajo útil. El procedimiento define así dos cotas: el cambio exergético es la cota superior; el segundo valor, es la cota inferior que define la cantidad de entropía que se crea al llevar a cabo un proceso de tipo irreversible. El resultado que cabe esperar es que la

(

tecnología bajo análisis, se acerque al límite superior, con lo cual, un proceso llegaría a una utilización de la energía que se llevaría a cabo eficientemente.

4

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c C

Los grandes sistemas interactivos representados por la IPQ, están caracterizados por unidades, plantas y procesos que pueden recibir productos de otras unidades y, a su vez, alimentar a otras, siguiendo una relación de insumo-producto. La característica de interactuar que poseen estos

C sistemas, hace necesario su estudio integral, ya que la optimización local de decisiones individuales no forzosamente desemboca en un óptimo global. Para ello, es necesario utilizar una matriz tecnológica por rutas de producción, que representa los insumos y productos de la IPQ, que partiendo

C de la demanda de los productos finales induzca los secundarios y básicos, pudiéndose resolver por un modelo de programación matemática multiobjetivo.

Ver Figura 5.

En el Capítulo III, la IPQ de México está representada igualmente por cadenas de producción, donde los modelos están conceptualizados por la TEORIA DE REDES GENERALLZADAS; se han basado en las referencias (1, 2 y 6). En los dos anteriores capítulos, los sistemas de modelos que optimizan la red de procesos considerando a la IPQ en forma integral, no han considerado la forma de adptarse al conjunto de tecnologías; esto es, los modelos de optimización, por su rigidez una vez encontrado el óptimo, no garantizan necesariamente el mejor comportamiento de cada posible tecnología una vez que la estructura óptima de la IPQ se alcanza.

C La diferencia más importante que se propone en este capítulo, es la evaluación de rutas tecnológicas a través de una simulación adaptativa de la red de procesos, productos y tecnologías que conforman la IPQ, de tal forma de posicionar sus movimientos estratégicos. El modelo no considera optiniización alguna, el análisis se realiza, no obstante, tratando de encontrar el mejor valor agregado por cadena de producción y la evaluación de los proyectos específicos se efectúa con la técnica de objetivos múltiples y multiatributos para jerarquizarlos y seleccionarlos. (Referencias 17 y 23).

En el capítulo IV, y gracias a los resultados del capítulo anterior, en donde se han generado proyectos de inversión a lo largo de una cadena, destacando aquellos que han significado un incremento en la capacidad de producción debido a un incremento en la demanda. Las capacidades de producción obtenidas, recordémoslo, son competitivas a nivel internacional, por lo que puede aafirmarse que tales proyectos son ya prefactibles.

Utilizar una medida beneficio/costo no sería significativo. Cada proyecto contiene atributos

C múltiples. En este caso hemos acudido al análisis multicriterio para evaluarlos a la luz de las cadenas seleccionadas en función de la información utilizada para tal selección. (Véase la Figura 6).

Todos estos modelos contienen en su estructura diferentes metodologías, enfoques y puntos de vista. Sin embargo, de una economía a otra, de un modelador a otro, se les utiliza en todos los casos como herramientas que tratan de representar de manera simplificada una u otra realidad complejas construidas a través de hipótesis definidas y que procuran resultados sólo en función de esas mismas hipótesis; no tienen más significación que en relación al valor de la información y de los parámetros utilizados. Otro de sus principales objetivos fue hacer interactuar diferentes modelos del sector energético de forma de medir la influencia de las diferentes variantes de su desarrollo sobre las tasas y proporciones del crecimiento económico nacional e inversamente, la influencia de las estrategias concretas de desarrollo económico sobre la dinámica de las características más importantes del desarrollo energético.

c

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c Independientemente de la amplitud de los temas involucrados en este campo de investigación uno no

C puede esperar tratar todas las componentes importantes de la realidad que concierne a la JPQ. Sin embargo, uno espera poder solucionar un conjunto de problemas vitales, basándose en la percepción de las componentes clave del problema y en la percepción de las necesidades de los tomadores de decisiones, para con ello diseñar una metodología para entender y eventualmente actuar inteligentemente sobre esos problemas. El entendimiento del problema requiere de un cierto grado de cuantificación, la cual conduce a cierta especificidad, libre de ambigüedades, de las complejas consideraciones que están involucradas.

Una vez que el análisis cuantitativo ha sido realizado, éste debe ser visto como una indicación solamente. Los números por sí mismos, especialmente aquellos que describen proyecciones al futuro, no deben ser tomados en cuenta literalmente. El propósito de la cuantificación es el de ayudar en el reto de entender las características dominantes, las tendencias, posibilidades y restricciones en el problema bajo consideración.

( Por lo que se refiere a la interfase energía y petroquímica, ligada a un entorno económico y de globalización de los mercados, la concepción integral que aquí podría proponerse en sus primeros

( lineamientos informales, tendría como objetivo conformar dinámicamente planes y programas que no podrían darse más que a base de explorar las posibilidades que ofrecen diferentes trayectorias de crecimiento económico, y a base de hacer consistentes diferentes políticas energéticas alternativas a

1 lo largo del tiempo.

De esta forma, podrán imaginarse diferentes modelos para ligar las actividades de los sectores económicos con las actividades de un sector energético detallado, describiendo sus interacciones en el tiempo; proporcionando además, medios efectivos para evaluar la naturaleza e impacto sobre la economía de varios escenarios que se relacionen con la disponibilidad de los recursos primarios energéticos y el tipo de tecnología para su conversión y procesamiento y respecto del desarrollo tecnológico del sector industrial, (con énfasis especial en la IPQ), de cambios en políticas sobre la oferta y la demanda, del precio y costo de la energía, de exportaciones, de alentamiento a la inversión pública en ciertos sectores de la economía, del efecto de políticas alternativas de precios, promoción de las exportaciones, estímulos fiscales, protección ambiental, etc.

Por otra parte, la planeación estratégica de los sectores energético y petroquímico, debe considerarse

C como una estructura con interrelaciones que conducen a la necesidad del examen global, de donde derivan diferentes ámbitos de análisis que se influencian recíprocamente y cuya delimitación resulta bastante compleja.

La solución a ello debe regirse por los marcos normativo y de información que originen estudios a diferentes niveles de agregación, los que interrelacionados entre sí, generen simultáneamente nuevos estudios de tal forma que, al producto final de los mismos, se le dote de un carácter totalizador respecto de un cierto problema a través de una simbiosis metodológica que conlleve a una eficaz y eficiente toma de decisiones.

El tema que aquí presentamos ha sido y es de constante actualidad, más ahora que en fechas recientes ( Petróleos Mexicanos ha actualizado sus políticas de producción en el área de petroquímicos básicos,

productos que ahora quedan disponibles a la iniciativa privada e inversión extranjera, todo ello en el marco de la política económica y de modernización del país.

2.

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Por último en el Capítulo Y, consideramos necesario proporcionar algunas conclusiones generadas a la luz de los resultados que necesariamente se presentan en los anteriores capítulos.

En resumen, los tres Sistemas de modelos que habremos de presentar, contienen las siguientes características:

Son PERTINENTES, ya que cada uno se ha definido en relación a las finalidades implícitas y explícitas, del modelador, que se expresan como:

-"Analizar las posibles estrategias alternativas para la IPQ nacional, considerando horizonte de planeación de largo plazo, estableciendo los requerimientos de petroquímicos básicos y sus materias primas -petróleo crudo y gas natural- a través de la concepción de las diversas rutas tecnológicas para la elaboración de productos de la demanda final e identificando las posibilidades de asistencia al mercado internacional, los requerimientos de inversión para la implantación de las estrategias evaluadas, la determinación del balance de divisas resultante del comercio internacional de los productos y la cuantificación de la cantidad de energía necesaria para la elaboración de los productos petroquímicos básicos, intermedios de manera tal de que satisfaga la derivada y maximice el valor agregado de los insumos y productos petroquímicos." (3).

-"La planeación que ha articulado solamente programas de corto plazo y que se ha enmarcado en una sola estrategia de desarrollo, ha dado resultados incongruentes, desarticulados e ineficientes. Debe por lo tanto, considerarse la factibilidad de realizar una planeación estratégica con la especificación en el largo plazo de objetivos y metas y no sólo con la especificación de políticas de operación; con la determinación global de necesidades y recursos y no sólo con el diseño de una estructura organizativa. Así se identificarán planes y políticas alternativas, existiendo entonces una función de demérito o de preferencia."

Son GLOBALES, en la medida en que se consideran una parte inmersa y activa de un entorno global constituido por los sectores energético y manufacturero del país. De acuerdo a lo anterior:

-"La política energética está ligada directamente a la planeación de la IPQ, en virtud de que los hidrocarburos son la base y puesto de partida de ésta y que, al mismo tiempo representa la interfase entre los requerimientos de energía secundaria y las materias primas para la elaboración de productos como plásticos, fibras sintéticas, elastómeros, fertilizantes nitrogenados, etc., fuerza motriz de diversas industrias manufactureras, incorporando a sus productos un mayor valor agregado; asimismo, por sus efectos multiplicadores impulsan la expansión productiva de un considerable número de ramas industriales, acelerando por esta vía la actividad económica." (4).

Consideran el precepto TELEOLÓGICO, porque a través de las diferentes alternativas estratégicas, estudiadas por cada uno de los modelos, se han debido considerar las finalidades conferidas al objeto a conocer, analizando su comportamiento a través de las diversas simulaciones efectuadas, que representan la estructura de la IPQ. Por ello:

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-"Es menester que se planteen para la IPQ estrategias que conlleven a su cambio estructural y que induzcan con ella y a través de ella, la oportunidad de participar activamente en los mercados externos, compitiendo en aquellos productos y cadenas en que se dispone de ventajas estructurales. El futuro desarrollo de la IPQ nacional no puede basarse únicamente en programar metas de corto plazo, así sean la enajenación de los activos que actualmente son propiedad del organismo "PEMEX-PETROQUTMICA"; es necesario responder a los cuestionaniientos de cómo, para qué y para quiénes producir bajo la óptica de una planeación

C eficaz de largo plazo. En una economía mixta, la planeación de la JPQ, debe consistir en un proceso adaptativo de programación del desarrollo de la IPQ, involucrando a las empresas de

C

los sectores público y privado participantes en la producción, dentro de un marco de estrategias en un contexto de optimización de recursos.". (5).

C -"Debe señalarse lo inadecuado que resulta el utilizar la evaluación de proyectos como criterio de planeación; ello equivale a suponer la existencia a priori de un equilibrio parcial de la economía, postulado que no es válido particularmente cuando hay fuertes

C interdependencias entre proyectos y cuando hay efectos de economías externas: éste es el caso de la IPQ donde un bien producido fluye entre las unidades de un mismo sistema intercambiando productos, de tal modo que un desequilibrio de cualquiera de las partes

C repercutirá sobre el costo social, la balanza comercial y la rentabilidad financiera de otras unidades, empresas y sectores." (4).

4.- Con respecto al precepto de AGREGATIVIDAD, se ha excluido la posibilidad de descomponer todos los elementos que pudieran constituir los diversos fenómenos inherentes a la planeación de la IPQ. Los modelos se han construido, en cambio, con relación a las finalidades y objetivos que se requerirían para llegar a una mejor toma de decisiones. A este respecto:

"La estructura tecnológica de la IPQ se ha definido a través de cadena productiva y ruta tecnológica, en las cuales un producto de la demanda final puede producirse por una diversidad de insumos que le son inmediatos a su producción, pero también por una red de procesos tecnológicos de gran dimensión. A su vez estos últimos pueden también manufacturarse por diferentes rutas. Tener agrupada a la IPQ por cadenas productivas, aclara la situación de interdependencia de productos petroquímicos considerados dentro del esquema de producción. El análisis por cadenas productivas establece, de esta manera, la interacción existente de un producto final con todos sus insumos y rutas tecnológicas e inversamente, las interacciones de aquel con todos sus derivados, siendo el conjunto de los petroquímicos finales los que proporcionan el efecto de inducción a toda la IPQ".. (6).

-"Por ello la IPQ se representa conceptualmente mediante modelos basados en la

Ç

TEORIA DE REDES GENERALIZADAS, existiendo un nodo tanto para cada proceso tecnológico como para cada producto. Así, el comportamiento futuro de la IPQ mexicana debe analizarse a través del conjunto de variables que incluyen el desarrollo de procesos desde el punto de vista químico, tecnológico, económico, energético y de planeación estratégica.". (6)

o 8

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II. CARACTERÍSTICAS RELEVANTES DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA.

La Industria Petroquímica actual es un negocio altamente competitivo de productos genéricos en el que la rentabilidad depende del manejo adecuado de plantas eficientes; su naturaleza no diferenciada aunada a su estructura oligopólica, ha creado una industria en la que sólo las empresas de mejor desempeño obtienen rendimientos que exceden el costo de capital y están preparadas para enfrentar con mayor capacidad el futuro.

Los mejores participantes en el mercado de los petroquimicos no diferenciados, son productores de bajo costo que operan plantas eficientes de gran escala que continuamente son mejoradas. Estos fabricantes, seleccionan cuidadosamente las cadenas de productos químicos en las que deciden competir para aprovechar ventajas estructurales, tales como sus fuentes de insumos, su acceso a la tecnología y su integración hacia adelante en la producción de bienes finales. Asimismo, la oportunidad con que se realizan las adiciones a la capacidad de producción es determinante, debido a que la naturaleza cíclica de la industria

(

tiene un alto impacto en la rentabilidad de los proyectos (fenómeno de inversiones cíclicas a lo largo de las cadenas, con fuertes asincronías).

En consecuencia, para competir exitosamente en la IPQ, se requerirá contar simultáneamente con:

- Acceso a fuentes de capital a bajo costo.

- Integración y acceso a fuentes de insumos a precios competitivos.

- Desarrollos tecnológicos para elevar rendimientos y reducir costos de manufactura.

- Conocimientos tecnológicos para desarrollar productos diferenciados.

- Capacidad para administrar los ciclos de precios.

- Escala de producción competitiva y

- Excelencia operativa.

En este contexto, es menester tomar en cuenta que la IPQ internacional se ha adaptado a las condiciones bajo las cuales opera, y que por lo tanto la IPQ nacional deberá adaptarse a las propias: Crecimiento económico, innovación tecnológica, mercados abiertos y comportamiento de los actores.

Así, la IPQ, puede visualizarse en dos horizontes:

En el corto plazo, la IPQ puede ajustarse a los cambios en las condiciones del binomio ( ofertaldemanda, variando, por ejemplo, el factor de utilización de capacidad instalada y otras

variables de operación tales como la energía pues una industria altamente intensiva en el consumo de ésta.

En el largo plazo, la IPQ, se ajusta al crecimiento de los mercados:

9

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- Expandiendo la capacidad de producción existente y,

C - Adoptando nuevas tecnologías de producción y nuevos productos y eliminando por lo tanto,

las y los que son obsoletos.

De todas las variables, la tecnología es la fuerza directriz de la IPQ, por lo que resulta una condición sine qua non que su modelación incluya la evaluación de ésta. Ante tal perspectiva, una vez que la tecnología ha sido elegida, existen rigideces que impedirían cambiar la materia prima utilizada en el proceso, la cantidad de energía requerida y los coproductos asociados. Además con la característica de que un producto es materia prima de otro, le proporciona la posibilidad de crear una red de procesos en donde coexisten flujos de materia y energía; por ello, la actividad comercial se restringe a la tecnología elegida ya que los cambios tecnológicos afectan la estructura de los precios de los productos petroquímicos. Con estos argumentos parece natural cuestionarse respecto a la actitud de los tomadores de decisiones cuando se trata de encontrar soluciones de largo plazo al desarrollo de la IPQ. El sólo análisis de la química y la ingeniería asociadas a su desarrollo no es efectivo, como tampoco lo es analizar individualmente las fuerzas económicos y de comportamiento que la afectan. De aquí que la simulación de la información tecnológica y económica disponibles, conforman la arquitectura de un modelo dinámico que permita una respuesta más congruente a las modificaciones de largo piazo considerándola en forma integral.

ec,

10

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CAPÍTULO 1

MODELO DE SIMULACIÓN PARA PLANIFICAR LA

INDUSTRIA PETROLERA DE MÉXICO

1 Introducción

Este trabajo establece para la Industria Petroquímica (1PQ), un rol estratégico concediéndole, además, un carácter prioritario, en base a la oportunidad que ésta representa para aprovechar nuestros recursos naturales, generar divisas y fortalecer la integración industrial del país. En virtud de que los hidrocarburos son la base y el punto de partida de ésta y tomando en cuenta que la elaboración de los productos que se obtienen de la primera transformación química (IIPQ

C básica) pertenece al Estado, la política energética está entonces ligadadirectamente a la planificación de esta Industria. Al mismo tiempo, esta planificación es base para las siguientes transformaciones químicas y representa la interfase entre los requerimientos de energía

C secundaria y las materias primas para la elaboración de productos finales como plásticos, fibras sintéticas, elastómeros, fertilizantes nitrogenados, etc., que son a su vez la fuerza motriz de

C diversas industrias manufactureras. Éstas son las razones por las que la planificación de la IPQ debe llevarse a cabo a través de la Teoría de Sistemas, buscando su cambio estructural.

El Sector Petrolero es el pivote de la Industria Petroquímica Básica y, a través de ella, lo es también de la Petroquímica Secundaria las que utilizan los insumos de aquel, para aprovecharlos mas racionalmente, incorporando a los productos que elaboran, un mayor valor agregado; asimismo, por sus efectos multiplicadores, impulsan la expansión productiva de un considerable número de ramas industriales vinculadas con ellas, acelerando la actividad económica y contribuyendo al logro de los objetivos nacionales y sectoriales.

En este primer intento de modelación, se planteaba como misión:

f "Es menester, que se planteen para la Industria Petroquímica Básica, estrategias que conlleven

C al cambio estructural y que induzcan con ella y a través de ella, la oportunidad de participar activamente en los mercados de exportación con el fin de generar divisas, buscando a la vez que esto se logre por medio de las ventajas comparativas en la producción de bienes en forma competitiva sobre otros países productores".

Las premisas en que se fundamentó la misión fueron:

Ca) De esta forma se propiciará, además, la formulación de estrategias, planes y programas específicos no solamente para la Petroquímica Básica, sino también para la Secundaria y las Industrias Manufactureras que procesan los insumos de ambas, estimulando por este camino las inversiones productivas que el país requiere.

b) El futuro desarrollo de la Industria Petroquímica Nacional no puede basarse solamente en programar metas de corto plazo; es necesario también responder a los cuestionamientos de

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cómo, para qué y para quién producir, bajo la óptica de una planeación sectorial de mediano y largo plazos.

Tomando a la IPQ como un sistema, la elaboración específica de un programa integral de desarrollo de la IPQ, debe tratar de buscar congruencia entre las estrategias planteadas para la oferta de productos básicos de la IPQ, con la correspondiente a los productos de la IPQ secundaria y final, tratando de proporcionar para la primera, las prioridades de integración y diversificación y, para la segunda, el sentido y la dirección de inversiones estratégicamente deseables para el país.

La estructura tecnológica de la IPQ se define aquí por cadenas productivas, en las cuales un producto de la demanda final, puede producirse por una diversidad de insumos que le son inmediatos a su producción y los que, a su vez, pueden también manufacturarse por diferentes rutas.

Tener agrupada a la IPQ por cadenas productivas, aclara la situación de interdependencia de

C un grupo de petroquímicos considerados dentro del esquema de producción nacional. El análisis por cadenas productivas establece, de esta manera, la interacción existente de un producto final con todos sus insumos e inversamente, las interacciones de éste con todos sus derivados, siendo el conjunto de los petroquímicos finales los que dan el efecto inductivo a toda laIPQ.

j) Deberá así proponerse específicamente, una cartera de proyectos susceptibles de formularse y evaluarse detalladamente, a la luz del cambio estructural que se analiza y de una política de participación en el mercado internacional. Considerando el marco de política sectorial, se coadyuvará a integrar las consecuencias que tales proyectos tendrán hacia origen y hacia destino, en sus diferentes ámbitos de influencia.

2 Objetivo

e Analizar las posibles estrategias alternativas para el desarrollo de la IPQ nacional, considerando un horizonte de planeación hacia el a?io 2010, estableciendo los requerimientos de petroquímicos básicos y sus materias primas (crudo y gas natural) a través de la concepción de las diversas rutas tecnológicas para la elaboración de productos de la demanda final e identificando las posibilidades de asistencia al mercado internacional, los requerimientos de inversión necesarios para la implantación de las estrategias evaluadas y la determinación del balance de divisas resultante del comercio internacional de los productos.

3 Justificación

En una economía mixta, la planeación de la IPQ, debe consistir en un proceso adaptativo de

C programación del desarrollo de la IPQ, involucrando a las empresas de los sectores público y privado participantes en la producción, dentro de un marco de estrategias que conlleven al cambio estructural.

12

Page 15: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

Para tal fin, se requiere una planeación que permita instrumentar metas cualitativas en forma cuantitativa, haciendo factible la búsqueda de alternativas en un contexto de optimización de recursos.

La planeación que ha articulado solamente programas de corto plazo y que se enmarca en una sola estategia de desarrollo, ha dado resultados limitados. Debe por lo tanto, considerarse la factibilidad de realizar una planeación estratégica con especificación en el largo plazo de objetivos y metas y no sólo con la especificación de políticas y operación; con la determinación global de necesidades y recursos y no sólo con el disefio de una estructura organizativa.

De este modo, se identificarán planes alternativos, existiendo entonces una función de demérito o de preferencia establecida, para no satisfacer la demanda a cualquier costo, con cualquier cantidad de recursos, aún más si son escasos.

Dentro de este mismo aspecto, debe señalarse lo inadecuado que resulta el utilizar la evaluación de proyectos como criterio de planificación; ello equivale a suponer la existencia a priori de un

C

equilibrio parcial en la economía, postulado que no es válido, particularmente cuando hay fuertes interdependencias entre los proyectos y cuando hay efectos de economías externas.

En la industria de proceso, como es el caso de la PQ básica y de la secundaria, la dependencia es muy alta, ya que un bien producido fluye entre las unidades de un mismo sistema intercambiando productos, de tal modo que un desequilibrio de cualquiera de las partes repercutirá sobre el costo social, la balanza comercial y la rentabilidad financiera de otras unidades, empresas y sectores. Aún sin que existan relaciones explícitas entre productos intermedios, la interdependencia puede darse si tales productos compiten por más de un solo recurso escaso.

4 Sistema de modelos

4.1 Procedimiento

C El concepto de cadena productiva y teniendo en cuenta el espíritu del Reglamento de la Ley Reglamentaria del Articulo 27 Constitucional en materia petroquímica, permite diferenciar a cada uno de los productos integrantes de una cadena, ya sea como petroquímico básico o como

--

petroquímico secundario, siendo posible diferenciar dentro de los últimos, a los llamados productos de la demanda final.

Utilizando un banco de información que contiene las principales características de un producto petroquímico (producción, capacidad instalada, variables de mercado, coeficientes de inversión

C y rutas tecnológicas alternativas para su obtención o de las que es precursor) y sobre la base de escenarios macroeconómicos, se determina la demanda de cada uno de los productos finales,

- especificando, además, las posibilidades de exportación de los diferentes productos, de tal forma de crear un escenario de demanda acorde a cada política de crecimiento. Con la información anterior y la estructura de las cadenas productivas, se calculan las demandas

- inducidas de todos los insumos requeridos en cada una de las cadenas. Las demandas inducidas

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Page 16: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

c . de los petroquímicos básicos, se alimentan a un conjunto de tres modelos de simulación

C destinados a la planeación de IPQ básica, para tener en cuenta sus interfases: por una parte, con la política energética en materia de hidrocarburos y por otra, con los encadenamientos estratégicos de la política de modernización industrial.

Se obtienen a continuación las necesidades de inversión al integrar las producciones de la petroquímica básica, la intermedia y la final así como las importaciones, las que al relacionarse con la actividad exportadora en términos de metas, permitirán realizar el balance de divisas dentro de cada cadena y para toda la industria petroquímica. Al mismo tiempo se obtienen también los requerimientos de las materias primas básicas: crudo y gas natural.

Cabe mencionar que en cuanto a las posibilidades de expansión productiva, aquellas que involucran la selección de la mejor tecnología disponible para la producción, se resolverán utilizando un criterio de evaluación beneficio/costo para cada cadena productiva, permitiendo

C de esta manera llevar a cabo una selección basada en los costos de producción de cada producto final en cadenas integradas.

NW Con los resultados obtenidos del análisis de cada estrategia alternativa, se procede a escoger la mejor de entre ellas utilizando criterios económicos como parámetros de selección.

c De la estrategia seleccionada, se puede determinar una cartera de oportunidades de inversión a corto plazo y mediano plazo para la Industria Petroquímica Secundaria, considerando que los proyectos de inversión concernientes a la Petroquímica Básica son necesarios para lograr el desarrollo deseado para la IPQ Nacional. La Figura (7) ilustra el procedimiento descrito.

4.2 Conjunto de modelos de la producción primaria y la transformación industrial de los hidrocarburos.

En la Figura 8 se presenta la estructura de un conjunto de tres modelos dinámicos de optimización, que simulan diversas estrategias de desarrollo de la producción primaria y la transformación industrial de los hidrocarburos para un horizonte de planeación predeterminado.

C

Cada uno de ellos se ha constituido y puede operarse en forma independiente pues cada uno de ellos posee una función objetivo particular.

Estos modelos de oferta, simulan el crecimiento de ambos subsectores en el futuro, con un horizonte de planeación finito de 6 periodos de 3 años cada uno. A través de ellos se selec-cionan diferentes planes de futuras instalaciones: extracción de petróleo y gas natural, tratamiento de este último, refinación de petróleo y petroquímica básica.

-

De acuerdo a los diferentes planes estrategicos que se les alimentan, se busca satisfacer la demanda nacional de productos petrolíferos y petroquímicos básicos Dichos planes tendrán asociado un costo global -de inversión y operación- cuyo valor presente sea mínimo En el balance entre oferta y demanda, se han incluido las posibles importaciones y exportaciones tanto de los refinados y petroquímicos, como de los insumos básicos crudo y gas natural.

14

Page 17: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

Los modelos se han construido a partir de tres módulos

El primero corresponde a la extracción y refinación de petróleo; a este módu!o debe alimentársele una función de producción de crudo que conceptualmente es no lineal y que muestra costos marginales crecientes Asimismo, al finalizar el horizonte de planeación, se exige que la relación reservas/producción, sea superior a un cierto criterio basado en la política energética

El segundo - corresponde al procesamiento de gas natural y a la producción de petroquímicos básicos, cuya característica más importante es que considera dos tipos de periodos: de constucción y de operación

El tercero - se ha estructurado con la posibilidad de obtener, a partir de volúmenes predeterminados de crudo, productos petroquímicos. Este modelo representa una alternativa para la diversificación tecnológica, de mercado y de adición de valor agregado, a la de exportación de crudo

En los tres módulos existen dos tipos de decisiones asociadas: niveles de operación de las plantas y niveles de expansión de las capacidades de producción; estos últimos están tratados

C considerando economías de escala e indivisibilidades. En cada periodo del horizonte de planeación, se realizan balances de materia a través de diferentes relaciones de insumo-producto.

Estos modelos de oferta, pueden utilizarse para simular diversas alternativas de desarrallo en su interlase energía-química que van de las puramente económicas a las puramente tecnológicas, tales como:

Diferentes extracciones de crudo y gas natural, de acuerdo a un monto dado de recursos de hidrocarburos (reservas probadas y probables);

Diferentes políticas de operación de las refinerías (actuales y futuras) proporcionándose intervalos de rendimiento de productos petrolíferos;

Diferentes limites a la exportación de crudo por lo tanto de ingresos en divisas;

Diferentes demandas de productos petroleros y petroquímicos, con el fin de determinar las variantes de crecimiento de Pemex en relación con las necesidades energéticas del país y de desarrollo industrial a través de la petroquímica básica y

Diferentes políticas de diversificación tecnológica.

Una vez definidas las alternativas estratégicas, las alternativas tácticas resultan del conjunto de decisiones modeladas que determinan la estructura total del sistema en cada periodo del horizonte de planeación. Desde el punto de vista de la función de planeación integral, la

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Page 18: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

solución consistirá entonces, en obtener la alternativa táctica óptima para la selección de una OLI estrategia determinada.

Estos modelos responden al crecimiento de productos petrolíferos y petroquímicos básico. Para estos últimos el pronóstico proviene de las diversas estrategias que puedan implementarse integralmente para toda la IPQ, a través de las demandas inducidas discutidas anteriormente. Para los primero fue necesario implementar pronósticos que proporcionen

lqw las demandas futuras de dichos productos.

4.3 Escenarios de largo plazo par al IPQ nacional

A través de la Figura (8) se ha podido observar la relación entre los modelos de oferta anteriores y la metodología a través de la cual se seleccionará la mejor estrategia de desarrollo para la IPQ nacional: la demanda de petroquímicos básicos se obtiene en forma

C inductiva, para luego alimentarla al sistema de modelos de la Figura (9). En el Cuadro Z se presenta el conjunto de estrategias analizadas. Dada la complejidad que planteó llevar a

C

cabo la simulación de cada una de las estrategias, se creó un sistema de cómputo adecuado a las necesidades de información y evaluación que proporciona en detalle y globalmente, los

- resultados de cada evaluación. Figura (10).

Selección de los productos incluidos en las estrategias

Es necesario mencionar que a través del análisis histórico, para las variables de mercado de toda la IIPQ de México, se identificaron en cada caso tanto la integración como la utilización de las materias primas de cada cadena. De allí se obtuvieron un conjunto de productos finales que, por su importancia, podrían afectar la evolución de la IPQ mexicana.

En consecuencia, fue necesario llevar a cabo un selección cuidadosa de todos aquellos productos que se debieron incluir, tomando como criterios para tal selección, el grado de importancia de cada producto en cuanto a su utilización como insumo para la manufactura de otros petroquímicos, su impacto en otros sectores económicos del país, cuando se utiliza como materia prima de otro tipo de manufacturas y su uso como piedra angular para la integración de las cadenas petroquímicas.

El contexto de la IPQ mundial.

Para proceder a establecer las fuerzas y debilidades, las oportunidades y riesgos de México al acudir al mercado internacional de petroquímicos como exportador, fue necesario realizar un estudio sobre la IPQ mundial. En este, se efectuó un análisis de las características y posibles estrategias de los principales actores que conforman el mercado mundial de petroquímicos. Así, se pudo examinar la evolución de ese mercado mundial, estableciendo las fuerzas y debilidades por regiones y países para un conjunto representativo de productos básicos, intermedios y finales y luego pronosticando su evolución para la década de los años 90's. En la Figura (11) se muestra el procedimiento de estudio adoptado.

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Page 19: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

Base para la evaluación de las estrategias

Con el propósito de llevar a cabo una comparación y posterior selección entre las diferentes estrategias, es necesario evaluar cada una de ellas, utilizando un instrumento que permita cuantificar tanto las fuerzas, como las debilidades que cada una de ellas posee dentro del horizonte de planeación.

Toda estrategia a ser simulada, inmersa en un medio ambiente se apoya en la definición de las interrelaciones de los diferentes productos que forman la industria, mediante el concepto ya definido de cadenas productivas, permitiendo, de esta manera, obtener una visión de conjunto o de algún subconjunto de productos. Así, se conceptualiza a la IPQ dentro de una estructura que permita evaluar, en interacción con su medio ambiente, la implantación de una estrategia en particular y sus efectos sobre el total, ya sea entre sus partes, con sus clientes y con sus competidores, tomando en cuenta los productos inicial y final de una o varias cadenas,

t simultáneamente.

C La mejor vía para resolver este problema es llevar a cabo una evaluación económica detallada acerca de los costos y beneficios que sería posible obtener de implantarse alguna de las estrategias (Cuadro 1)

e CUADRO 1

EVALUACIÓN BENEFICIO/COSTO DE CADENAS PETROQUÍMICAS

1-71 Conceptos fundamentales:

-Costo total de materia prima. Es el costo expresado en dólares por tonelada de producto final, que resulta de multiplicar el precio del petroquímico que inicia la cadena, por los coeficientes técnicos que se encuentran en la trayectoria del petroquímico inicial hacia el producto final y sumando finalmente el costo de materia prima de cada petroquímico que inicia la cadena.

- Costo total de inversión. Es el costo expresado en dólares por tonelada de producto final, que resulta de sumar las inversiones requeridas por tonelada de producto final, partiendo de los petroquímicos que inician la cadena, mas cada una de las inversiones adicionales de los productos intermedios, tomando en cuenta los coeficientes técnicos

- que se encuentran en la trayectoria entre el producto del que se hace la inversión y el - producto final de la cadena.

- Costo anua/izado de la inversión. Es el costo total de inversión anualizado considerando una vida útil de las instalaciones y un costo de oportunidad del capital expresado como una tasa de interés.

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Page 20: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

c - Costo representativo de producción. Es la suma del costo total de materia prima mas el

costo total anualizado de la inversión.

- Relación costo representativo de producción/precio de venta. Es una medida de la posición competitiva de un producto con respecto al mercado.

Los costos se componen básicamente de inversiones (incluyendo la rentabilidad del capital), materias primas y requerimientos de divisas para llevar a cabo la importación de aquellos productos petroquímicos cuya demanda interna no es satisfecha por la producción nacional. En cuanto a las ganancias, estas quedan delimitadas por la generación de divisas por la vía de las exportaciones.

Al tomar en cuenta tanto el balance de divisas, como los requerimientos de inversión y materias primas para cada estrategia, se dispone de los elementos necesarios para que el análisis

(

individual y de conjunto de las estrategias, se lleve a cabo a la luz de los mismos factores y utilizando las mismas bases de evaluación.

( Lo anterior puede conducir no sólo a la selección de la mejor estrategia sino también a la jerarquización de las estrategias restantes, con la certidumbre de que el instrumento utilizado en

( el análisis toma en cuenta factores que son estables en su aplicación y que a la vez, son los necesarios para llevar a cabo la selección final.

Por todo lo anterior, la mejor estrategia será aquella que posea el mínimo costo total, entendiéndose que tal costo estará compuesto, para un periodo en particular, por los costos anuales equivalentes de las inversiones requeridas, el balance de divisas y el costo de las materias primas que se demandarán durante dicho periodo.

Descentralización de los modelos de oferta

La descentralización de los modelos genera un problema de control y coordinación, pues los subsistemas se encuentran interconectados por un conjunto de relaciones de insumo-producto

( conteniendo además efectos externos de tal forma que una modificación de los elementos en cualesquiera de las relaciones de producción y sus parámetros en alguno de los subsistemas, provoca una modificación en la solución óptima de cualquiera de los otros.

Por ello, los modelos operados en forma aislada e individual representan, para el problema de la asignación de recursos -limitados- de petróleo y gas, un óptimo local, por lo que ha sido necesario investigar un procedimiento de descentralización y coordinación para encontrar el optimo global. Esto ultimo se ha estado desarrollando a través de modelos de sistemas jerárquicos con niveles de decisión múltiple. Frente a un problema complejo de asignación de los recursos para el que es necesario realizar una función de control compleja, el enfoque del control a varios niveles, puede realizarse por dos vías simultáneamente:

° La función de control global se divide en funciones de control mas simples formando una jerarquía y conduciendo por lo tanto a una descomposición en Subsistemas.

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Page 21: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

c ° El proceso puede también dividirse en procesos mas simples controlados de acuerdo a

C criterios locales, aunque las actuaciones de control locales se coordinan por niveles superiores de la jerarquía.

5 Resultados

A continuación se describen algunos de los resultados obtenidos y se detalla la descripción de Xkq los modelos de oferta.

5.1 El contexto de la IPQ mundial

Para la IPQ se realizó un análisis de las características y posibles estrategias de los principales actores que conforman el mercado mundial de productos petroquímicos, así como un análisis de las variables de este mercado proyectadas hacia el horizonte del año 2000, basándose en la

(

información obtenida en el análisis de la estrategia de los actores para, finalmente, identificar las fuerzas y debilidades de cada región geográfica y las perspectivas que hacia el futuro México

( deberá tener en cuenta dentro del escenario de la Industria Petroquímica Mundial

El objetivo del estudio sobre el contexto de la IPQ mundial puede resumirse como: examinar la ( evolución del mercado mundial de la IPQ, estableciendo fuerzas y debilidades por regiones y

países para un conjunto representativo de productos básicos, intermedios y finales, pronosticando su evolución hacia el año 2000

Una vez establecido el escenario de oferta-demanda para el conjunto de productos seleccionados, se identificaron las oportunidades y riesgos que existen para conocer el nivel de competitividad para la ]IPO de México.

Comenzando con un marco de referencia donde se realiza el diagnostico de la IPQ mundial, se identifican los factores del cambio estructural, para esta industria.

Seis son los factores que se analizaron:

O El crecimiento económico.

° El costo de la energía y la diversificación de los recursos energéticos.

La relocalización de la producción y la modificación de su estructura productiva.

° La reestructuración de la demanda y la diversificación de las utilizaciones de productos y materias primas, básicamente hidrocarburos, que a través de su valorización influencian la rentabilidad de las operaciones de los diferentes actores.

° Los cambios tecnológicos a través de 3 vías: rutas de producción más cortas en la

C manufactura de los productos finales; producción de las llamadas especialidades que contendrán mayor valor agregado, consecuente con la amplitud de la actividad de

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Page 22: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

investigación y desarrollo y por la mejora de los rendimientos de los procesos actuales de - manufactura.

Conclusiones

Debido al panorama cambiante de los costos de las materias primas y de la energía, la sobrecapacidad actual de producción, la globalización del mercado de productos petroquímicos, la desincorporación de compañías estatales a la producción petroquímica y a la disminución de los márgenes de ganancia, se puede concluir que han ocurrido grandes cambios estructurales en la IPQ y que estos seguirán teniendo lugar en un futuro previsible.

A pesar del cambio en la dinámica de esta Industria, el potencial de producción y mercadeo de los países desarrollados, se vera afectado en un grado menor al que se había pronosticado. Por lo tanto, los países grandes comercializadores de las mercancías petroquímicas, continuarán

( fuertes en el escenario internacional de su comercio.

( Por otro lado, de las fuerzas que actúan sobre la IPQ, las que crearán un cambio estructural permanente, serán aquellas provenientes de las grandes inversiones en nuevas plantas, por nuevos participantes en nuevas regiones geográficas, principalmente en el Golfo

( Pérsico.

Aun así, hasta que estas inversiones se consoliden realmente en términos de las materias primas, tecnologías y mercadeo, su impacto en la IPQ será temporal.

De las tendencias en términos de la competitividad regional, a través de la próxima década para los principales petroquímicos básicos, que representan el punto de partida de la IPQ, se puede concluir que los productos basados en los hidrocarburos Ci, principalmente amoniaco y metanol, cambiarán su origen de producción a las áreas mundialmente ricas en hidrocarburos. Por lo que corresponde a la cadena cuyo punto de partida son los hidrocarburos C2, básicamente el etileno, seguirán siendo altamente disputados entre los diferentes actores en países desarrollados y en desarrollo con recursos de hidrocarburos. Sin embargo, estos

C últimos, irán ganando paulatina pero seguramente, la competencia que se ha generado. Por lo que corresponde a los hidrocarburos C3, básicamente propileno y olefinas mas pesadas (butadieno) así como los aromáticos y sus derivados, permanecerán competitivos en los países desarrollados.

En el caso de los hidrocarburos Ci existe una creciente ventaja de costos mas competitivos para los países ricos en hidrocarburos, que desean aumentar su producción de petroquímicos aún en detrimento del control del valor de sus recursos en hidrocarburos, dentro del mercado de los energéticos. El resultado de este cambio estructural hacia la cadena de Ci, incrementará la competencia con la participación de compañías estatales, reduciendo entonces las expectativas de alta rentabilidad y, por lo tanto, incrementando el riesgo financiero para todos los productores.

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Page 23: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

Por su parte, las compañías multinacionales se han estado dirigiendo a sus mercados

C locales cada vez más, siendo también mas selectivas en sus nuevas inversiones. Todos los esfuerzos de tales compañías estarán a su vez encaminados a reducir los riesgos mediante el reforzamiento de las actividades de Investigación y Desarrollo, la conservación y uso eficiente de la energía y la reducción de costos. Su objetivo será, por lo tanto, obtener el máximo beneficio de las plantas existentes.

Por otra parte, las compañías petroleras con áreas dedicadas a la producción PQ, que se habían integrado verticalmente hacia tal campo y que aun sufren de una sobre-expansión, tratarán de preservar su autonomía dentro de las complejas estructuras de sus organizaciones. En el fi.ituro, las restricciones de inversión impuestas por la matriz, limitaran la respuesta de estas compañías a las oportunidades que pudieran presentárseles dentro de la IPQ.

En el caso de las compañías estatales de países ricos en hidrocarburos, incluído México, ( han tenido que enfrentar una disminución de sus ingresos, debido a los decrementos del precio

del petróleo y a las altas tasas de interés prevalecientes en los mercados financieros

C internacionales. Esta situación ha cancelado muchos planes enfocados a la producción en la - IPQ; sin embargo, debería esperarse que estas companias sean las primeras en proporcionar

una respuesta a las necesidades del mercado, en lo que respecta a los hidrocarburos Cl y C2. ( Deberá tenerse en cuenta, no obstante, que las restricciones internas no disminuyen su

competitividad en un escenario de precios deprimidos de hidrocarburos que es inversamente proporcional al costo de los productos petroquímicos y por lo tanto a la rentabilidad.

El resto de los actores, podrían tener nuevas expectativas de crecimiento gracias a la disminución de los precios de la energía. Sin embargo, también las altas tasas de interés han disminuído la demanda inducida de petroquímicos intermedios y finales, deteniéndose así muchos proyectos.

Dentro de esta misma óptica, es posible que en los países desarrollados con exceso de capacidad, se considere que las grandes inversiones realizadas en la década de los años setenta, estén ya amortizadas o que su amortización se considere un costo sumergido para que, en cualquiera de los dos casos, se pueda vender a costo marginal, incrementando con ello su competitividad.

Aunado a lo anterior, es posible concluir que:

° Las especialidades de alta tecnología seguirán siendo producidas y comercializadas por los países desarrollados, en donde las compañías multinacionales absorberán a las pequeñas que posean alta rentabilidad.

° Aumentaran las inversiones en la IPQ incrementando su nivel de concentración, tomándose una situación clara de oligopolio.

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Page 24: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

° Existe un potencial de mayor rentabilidad durante cada etapa de recuperación en cada ciclo económico, que hará, sin embargo, que esta rentabilidad se considere de un alto riesgo.

( Por ultimo, la investigación futura encaminada a aumentar eficiencias, disminuir el consumo de energía o al desarrollo de nuevos productos y aplicaciones, se seguirá dando a no dudarlo en los países con el potencial para realizarla en función de expectativas económicas.

Se prevé, asimismo, un incremento en la investigación de la transformación de metanol a otros petroquímicos básicos e intermedios, que redundara en concentrar el aprovisionamiento de este producto en áreas ricas en gas natural que lo exportaran por esta vía, para que los

(

países proveedores de esas tecnologías, lo transformen en productos finales de alto valor agregado, que entonces les serán vendidos a altos precios con márgenes de utilidad cada vez

( mayores.

( 5.2 Sistema de Modelos: Resultados

•De la estrategia óptima

La comparación de los costos totales entre las estrategias, se presenta en la tabla Z. La estrategia óptima es la de la especialización de la producción.

Es menester advertir, sin embargo, que el ejercicio de planeación que se ha realizado puede presentar variaciones de fondo y forma que alterarían los resultados encontrados Desde esta óptica y dentro del marco del Sistema Nacional de Planeación Democrática, estos requieren de

(

un proceso exhaustivo de consulta con los diversos sectores involucrados en el desarrollo de esta industria

Debido a que la estrategia óptima se vincula con la producción petroquímica en forma selectiva con un proceso de exportación-importación basado en la detección de fuerzas y debilidades y de oportunidades y riesgos en el Mercado Internacional, podría esperarse que cualquier cambio significativo en las condiciones del entorno, tenga repercusiones de trascendencia para los diferentes oferentes o demandantes de productos de este sector.

La estrategia seleccionada sólo se puede obsevar integralmente en el largo plazo; a este respecto es conveniente aclarar cuales son sus fortalezas y debilidades

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Page 25: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

c Fortalezas

Se promueve una IPQ congruente con los objetivos nacionales y se demuestra abajo los análisis costo-beneficio realizados, la rentabilidad de la industria por cadena productiva y no por producto aislado.

Se impactan cadenas productivas considerando la importancia estratégica de contar con suministro nacional.

Se sustituyen eficientemente importaciones

Se hacen eficientes a las cadenas productivas por cambios en sus rutas tecnológicas de producción.

Se elaboran productos competitivos a escala mundial con metas de exportación de corto y largo plazo, aprovechando la capacidad instalada actual en el primero y creando infraestructura suficiente para el segundo.

j) Se aprovechan ventajas comparativas en la petroquímica básica.

Debilidades 14

Se depende, para satisfacer la demanda interna, del comercio exterior, importándose a partir de la década de los 90, productos de consumo generalizado (i. e. polietileno de baja densidad).

Los cambios económicos que trastoquen las ventajas comparativas que en algunas cadenas producidas el país posea, para cada uno de los periodos del horizonte de planeación.

El impacto de variaciones drásticas en el precio internacional del petróleo crudo que afecte las relaciones costo-beneficio de las cadenas productivas seleccionadas para esta estrategia, cambiándolas en una dirección tal que las convierta en no viables.

a) Las cantidades relativamente altas de propileno, petroquímico básico con debilidades en la actual estructura productiva, significarían un esfuerzo adicional para satisfacer la demanda interindustrial de este compuesto en términos de la materia prima requerida.

• De la articulación interna de la Industria

Es necesario operar sobre bases de eficiencia a lo largo de las cadenas productivas, de manera que la ventaja comparativa que representa la disponibilidad de los recursos naturales básicos, sea transmitida a eslabones posteriores de dichas cadenas. En este contexto, la adecuada articulación entre la petroquímica Básica y la Secundaria constituye el punto de partida para lograr el desarrollo sano y sostenido del sector y asegurar una participación

( continua en el Mercado Internacional.

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Page 26: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

( Además de lo anterior, para instrumentar la estrategia optima, es indispensable que dicha articulación se continúe en los eslabones subsecuentes de las cadenas productivas de manera que la competitividad se mantenga a lo largo de dichas cadenas, lo cual es necesario para lograr exportaciones con mayor valor agregado, así como para obtener precios internos adecuados.

o De la política tecnológica

La existencia de una estructura tecnológica eficiente es esencial para lograr la competitividad de la industria petroquímica del país. Asimismo, el fortalecimiento de la tecnología propia es condición necesaria para reducir la dependencia del exterior en este campo y lograr un desarrollo industrial mas autónomo. Para lograr lo anterior es necesario, en primer lugar, asegurar que las rutas tecnológicas, es decir, los procesos y materias primas

C utilizadas para elaborar un determinado producto, sean las mas eficientes a nivel internacional. Es en este sentido, que quedó configurada la estrategia óptima. Asímismo, es necesario

( fortalecer el proceso de transferencia y asimilación de tecnologías de punta y promover la investigación y desarrollo propios. Las rutas tecnológicas utilizadas en la estrategia óptima

( implican un cambio estructural, cuyos frutos se harán evidentes en el mediano y largo plazos.

Por lo anterior, se debe utilizar el amplio margen de acción para mejorar las políticas de adaptación, investigación y desarrollo de tecnología, que aprovechen el potencial de nuestros centros de educación superior y de investigación, en forma coordinada con los centros de producción de la IPQ.

Debe considerarse para este efecto, que las piedras angulares del desarrollo tecnológico de 41- la IPQ nacional son los hidrocarburos Ci y C2 y que por lo tanto, la investigación deberá

encaminarse al aprovechamiento de tales hidrocarburos dentro de las cadenas de elaboración de productos de la demanda final donde la participación en el mercado internacional y las condiciones costo-beneficio, sean las óptimas, tratando de maximizar el contenido de tales hidrocarburos. Por lo que se refiere al esfuerzo para fortalecer las cadenas C3, será necesaria

( una interacción de la política energética para la obtención del propileno por cuanto que este producto es obtenido en su mayor parte de fracciones de la refinación del petróleo crudo. Las refinerías petroquímicas podrían jugar un papel preponderante en la elaboración del propileno que fortalecería, también, la disponibilidad de los hidrocarburos aromáticos, tales como el benceno, tolueno y xilenos. De igual manera, la producción de propileno con base en el propano, susceptible de obtenerse de los líquidos del gas natural, la tecnología de proceso ha mejorado últimamente en forma contundente. México cuenta ya con una planta a escala internacional.

Por ultimo se presentan en la Tabla Z las rutas tecnológicas para productos intermedios y

( finales involucradas en la estrategia óptima incluyendo los indicadores del análisis beneficio- CO Sto realizado.

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Page 27: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

De la participación de los agentes económicos en la producción

Las disposiciones constitucionales en materia petroquímica, son fundamentales para asegurar la soberanía de la Nación sobre sus recursos naturales y el manejo directo, por parte del Estado, de ramas industriales de carácter estratégico y constituyen, a no dudarlo, un elemento inamovible en términos de la Política Nacional de desarrollo industrial

Considerando la importancia que se le pretende asignar a la 11PQ dentro de la estrategia de la modernización, seria necesario estudiar muy detenidamente la posibilidad de centralizar la IPQ para formar un ente corporativo en el que diversas empresas petroquímicas actuarían en forma de divisiones.

Al definir de esta manera el conjunto mencionado de empresas, se conservan los lineamientos del Reglamento de la Ley Reglamentaria del Articulo 27 Constitucional en el

( Ramo del Petróleo, en materia petroquímica. Además, a partir de la segunda transformación de los derivados de los hidrocarburos se podría promover la creación de empresas subsidiarias

C a la corporación con participación del sector privado sin menoscabo de la participación del Estado en esta Industria eminentemente estratégica.

( Las ventajas que se tendrían de una estructura corporativa como la que se pretende serían:

° La delegación de autoridad y de responsabilidad para tomar decisiones en el ámbito de su propia actividad, incluyendo tecnologías, compra de insumos, venta de productos, etc.

O Servir de fuerza directriz para instrumentar las políticas de desarrollo industrial promovidas por el Estado.

O Abatimiento de los costos de operación e inversión a través de los precios de transferencia entre las empresas de la corporación, como uno de los medios más importantes de control, participación y distribución de responsabilidades, beneficios y costos y precios de transferencia. Estos se pueden utilizar para valorar el flujo de bienes y servicios que se

C transferirán entre las empresas de la corporación considerándose con las propiedades de mantener la autonomía de las empresas y hacer que éstas tiendan hacia el objetivo global de la corporación.

O Valorar de una manera más real los recursos naturales con los que cuenta la nación en materia de hidrocarburos.

° Dar continuidad, con la inversión privada, a los objetivos de la corporación haciéndolos incidir, a su vez, hacia el sector de las manufacturas.

( Modelos de oferta

De los tres modelos de oferta mencionados anteriormente, es menester detallar el que se refiere a: "Modelos de producción de petroquímicos a partir de crudo", dada la coyuntura

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Page 28: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

actual. Los otros dos modelos, "Modelo de oferta de productos refinados y utilización de

C crudos" y el denominado: "Modelos deoferta de productos refinados y gas natural", que ya han sido mencionados, se encuentran detallados en las referencias (3) y (5). No obstante, en incisos posteriores al presente, se describen los resultados globales.

Modelo de producción de petroquímicos a partir de crudos

En forma independiente, este modelo tiene por objeto efectuar un análisis de varios procesos conocidos, con el fin de evaluar cual de las diferentes combinaciones tecnológicas que se describen, optimizaría la obtención de productos petroquímicos a partir de una cantidad dada de petróleo crudo. Se pretende de esta forma, proporcionar una alternativa para la diversificación tecnológica de mercado y de adición de valor agregado, a la exportación de crudo con la cual, endógenamente, se la hace competir.

( Este modelo es dinámico de optimización, con un horizonte finito de planeación (seis periodos de tres aíos cada uno), compara seis configuraciones tecnológicas alternativas en el

C proceso del crudo para la obtención de petroquímicos, tanto desde el punto de vista insumo- producto, como en el costo-beneficio, conjuntamente con la alternativa de exportar crudo. En todas las configuraciones se producen los mismos productos petroquímicos, pero bajo

( diferentes rendimientos, costos e inversión. Estos productos son: etileno, propileno, mezcla de butano-butilenos, butadieno, benceno, xilenos, gasolinas y combustóleo o fracciones de gasóleo pesado. La figura (12) ilustra esta descripción.

Para el análisis de las tecnologías, se examinaron los principales factores que influyen en su selección, entre los que se encuentran:

4 0 Productos deseados, O Características del crudo a procesar y O Grado esperado de conversión de crudo a petroquímicos.

Cada una de las tecnologías, tiene diferentes rendimientos, así como distintos costos de ( operación e inversión. La configuración 1 es la más sencilla desde el punto de vista

tecnológico, lo cual se traduce en un menor costo (tanto de inversión como de operación); los rendimientos de los petroquímicos obtenidos son bajos, obteniéndose un alto rendimiento de combustóleo y gasóleos pesados. Por su parte, la sexta proporciona el mayor rendimiento de productos petroquímicospero a su vez los costos de operación e inversión, son más altos que para cualesquiera de las otras configuraciones. Las configuraciones 2, 3, 4 y 5 tienen rendimientos de crudo a petroquímicos, así como costos de operación e inversión intermedios

4

entre los de las configuraciones 1 y 6. En general, el rendimiento de crudo a petroquímicos se incrementa a causa de una elevación en los costos.

La función objetivo se expresa como la maximización del valor presente de los beneficios, es decir, la diferencia de los ingresos provenientes por la venta al exterior de productos

C

petroquímicos (obtenidos por medio de una o la combinación de varias tecnologías) y/o crudo y los egresos expresados en términos de sus respectivos costos de operación e inversión.

26

Page 29: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

A través de las restricciones que acompañan a la función objetivo, es posible simular:

O El comportamiento de cada tecnología por cuanto a sus variables de operación (en este caso diferentes rendimientos obtenidos del procesamiento de crudo, sea por el efecto del aprendizaje, sea por efecto de la calidad del crudo que se procese);

Los precios de los productos petroquímicos en el mercado internacional;

° Los costos de operación e inversión de los procesos utilizados;

Las divisas e impuestos generados por la exportación de petroquímicos producidos;

Las cantidades de petróleo crudo disponible para procesamiento;

La productividad marginal entre la alternativa de exportar crudo y la alternativa de

( exportar petroquímicos provenientes del procesamiento del crudo.

La tasa marginal de sustitución entre la exportación de crudo por la exportación de petroquímicos

El análisis de los resultados de este modelo llevó a la necesidad de establecer la relación que existe entre la cantidad de crudo para la obtención de petroquímicos (Q) y la que de este hidrocarburo se destina para la exportación (q), con el objetivo de encontrar una tasa marginal de sustitución (aQ/aq), entre ambas.

fi El problema se planteó considerando que se desea generar por la exportación de

( petroquímicos, al menos una cantidad de divisas igual a la que generaría la exportación de "q" toneladas por año de crudo.

Puede advertirse que la cantidad de crudo destinada a procesar petroquímicos, Q estará en ftinción de la cantidad de crudo q, disponible y de los precios que rigen en el mercado internacional, tanto del crudo como de cada petroquímico producido con la tecnología óptima, así como de los costos de inversión y de operación necesarios para instrumentar la producción de petroquímicos. De acuerdo a la formulación del modelo, se puede establecer que:

Qf(t,q)

c

27

Page 30: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

De acuerdo a lo anterior, si se deseara conocer el cambio que sufrirá Q como consecuencia

C del cambio tanto en la cantidad de crudo que se exporta, como de aquellos cambios debidos a los precios del crudo para cada petroquímico dentro del horizonte de planeación, sería necesario diferenciar la ecuación anterior, esto es:

t dQ = [aQ/at] q = cte dt + [aQ/aq] t = cte dq

donde cQ/at a q constante, es el cambio que sufre la cantidad de crudo destinada a la producción de petroquímicos, debido a variaciones en los precios del crudo y de los petroquímicos, si la cantidad de crudo que se exporta no se modificara.

O . La aQ/aq a t constante, es el cambio que sufre la cantidad de crudo destinada a la producción de petroquímicos, cuando se modifica la cantidad de crudo que se exporta, silos

C precios de los petroquímicos y del crudo se mantuvieran constantes.

La combinación de ambas derivadas parciales conduce a la llamada tasa marginal de t sustitución. Se presentan en la figura (113) los resultados de esta tasa marginal de sustitución

para dos casos: precios altos y precios bajos del crudo.

En el caso de los precios altos del crudo, se puede observar que se necesitarían cantidades C crecientes de crudo para la producción de petroquímicos, —manteniendo constantes los precios

internacionales de estos productos— para sustituier las divisas generadas por la exportación de - una tonelada de crudo. De aquí que a precios altos de crudo, la producción de petroquímicos,

ceterisparibus sus precios de venta internacionales, no es rentable en términos de generación de divisas. Por el contrario, a precios bajos de crudo la tasa marginal es decreciente, necesitándose cada vez menos de una unidad de crudo destinada a la manufactura de los

L petroquímicos por cada unidad del que se hubiese destinado a la exportación. De aquí se desprende que la manufactura de petroquímicos para exportación, a través del crudo es mejor que la exportación del crudo sin transformar.

Requerimientos futuros de petróleo y gas natural

En la tabla se consignan los requerimientos futuros de petróleo y gas natural para los años de 1990 y 2010. La tabla presenta los requerimientos totales de crudo y gas natural y los requerimientos para la IPQ básica según la estrategia IV. Se puede observar que se están destinando 100 mii y 200 mil barriles por día de crudo a la producción de petroquímicos que hubieren podido destinarse a la exportación. Es menester aclarar que el escenario utilizado es

C

de precios internacionales bajos de crudo que hace atractiva la elaboración de petroquímicos a partir de crudo. Puede también observarse que la tasa de crecimiento del total de crudo

28

Page 31: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

equivalente (es decir, incluyendo el gas asociado y no asociado) para el periodo 1990-2000 es,

C en promedio, cercana al 1% por afio, mientras que esta misma tasa para el crudo equivalente destinado a la IPQ básica es de casi 4.4%.

Otros resultados relevantes

Como ya se ha comentado, a precios bajos de petróleo, la tasa marginal de sustitución de producción de petroquímicos por exportación de crudo, es decreciente. De aquí se infiere que la manufactura de petroquímicos para exportación, a través de crudo es mejor que la exportación del crudo sin transformar, si el precio de este último se mantuviera por abajo de los 15 US$/bl en 1990 (a precios reales de 1986) y si éste creciera a una tasa real menor de 2.8% durante esta década, haciéndose rentables por lo tanto, las inversiones destinadas a procesar

( crudo para transformarlo en petroquímicos.

( La tabla 1 presenta para los petroquímicos finales, las inversiones necesarias en la cadena integrqal, mayores de 100 millones de dolares en 1985.

TABLA 1

PETROQUíMICOS FINALES: CADENAS INTEGRALES inversiones: más de 100 millones de dólares

(valor presente, 1990, 10%) 4

- Resinas de poliuretano - Cloruro de polivinilo - Polietileno de alta densidad - Urea

( - Resinas y fibras de polipropileno - Fibras acrílicas - Eter metil terbutílico - Nylon 6 y 6/6 (plásticos) - Policarbonatos - Copolímero de acetato de vinilo y etileno - Resinas poliacetales - Polivinil butiral - Poliésteres termoplásticos (PBT y PET) - Oxido de polifenileno modificado

° Una tasa de ganancia elevada conduce a un aumento de la inversión hacia origen, es decir al nivel del sector de explotación de los hidrocarburos.

wei

Page 32: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

O Orientar los mercados de exportación selectivamente con los productos que tengan el mejor valor agregado para la economía del país.

O Estimular las cadenas de petroquímicos teniendo en cuenta sus características estructurales y su competitividad a nivel internacional.

6 CONSIDERACIONES FINALES

Es necessario subrayar que los modelos aquí descritos son solamente las herramientas que sirven para la planificación integral del desarrollo de la IPQ y que solamente ayudan a que esta planificación no se efectúe a posteriori o sobre bases puramente especulativas.

Estos modelos ayudan así a los tomadores de decisiones, para medir y analizar las consecuencias de sus decisiones alternativas posibles. Esto último quiere decir, que tales

t decisiones serán tomadas en última instancia por quines tienen la capacidad para tomarlas y que todo modelo debe utilizarse solamente si existe la voluntad potencial de querer explotar y percibir la naturaleza del fenómeno propuesto y no para engendrar cifras. . Los últimos acontecimientos relativos a la desincorporación de varios productos petroquímicos que habían sido clasificados como básicos tal como lo indica la resolución de la

C Secretaría de Energía, Minas e Industrial Paraestatal, obligan a reformular algunas estrategias que habían estado incluidas en los modelos de simulación ya descritos, principalmente el que se refiere al de Oferta de Petroquímicos (básicos e internzedios manufacturados por Peniex) y Gas Natural.

El cambio cualitativo importante debe efectuarse en el modelo de oferta de Petroquímicos. En éste, puede notarse que la función objetivo era la minimización del valor presente de los costos totales incurridos menos los beneficios derivados de las exportaciones. De la misma forma la solución global de los tres modelos descritos, cambia de manera importante. La explicación es la siguiente:

El modelo deberá incluir una función objetivo diametralmente opuesta. Ya Pemex no debe integrarse verticalmente respecto de los productos petroquímicos intermedios que debía manufacturar para satisfacer la demanda nacional: ahora compite contra posibles importaciones y contra productores nacionales, la mayor parte de ellos integrados hacia destino.

Pemex debe por lo tanto tratar de maximizar sus ganancias pues la empresa ha sido colocada en un contexto de competencia.

Bajo esta óptica, la producción petroquímica básica debe buscar maximizar la diferencia C entre los ingresos por la venta tanto en el exterior (exportaciones) como en el interior de sus

productos, menos todos los costos en que se incurra, incluyendo los de importación. Lo anterior puede conllevar a que la expresión de dicha función objetivo sea no lineal, ya que sería necesario utilizar como variables endógenas tanto los precios internos de los productos básicos

C e intermedios contra los que compite, como las cantidades de estos mismos productos susceptibles de venderse internamente y/o exportarse.

30

Page 33: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

c Respecto de la coordinación y jerarquizacion de los modelos centralizados, que conduzcan a

C la solución óptima global, el concepto de precio de transferencia se debe sustituir por el de costo de oportunidad y, entonces, la coordinación se hará por medio de la asignación óptima de recursos a los productos que Pemex manufacture de acuerdo a aquel uso alternativo del recurso que proporcione la mejor rentabilidad y no destinado a dar un subsidio virtual a las empresas privadas, de utilizarse el concepto de precio de transferencia.

54 o

o

Lo

31

Page 34: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

CAPÍTULO II

RUTAS TECNOLÓGICAS DE USO EFICIENTE DE ENERGÍA PARA LA INDUSTRIA PETROQUíMICA MEXICANA

Introducción

Las convulsiones del mercado petrolero internacional de los años 80, generaron un cambio estructural del consumo energético derivado del tránsito de un periodo de energía barata a otro con altos costos.

Varios análisis han demostrado que, un poco más alla del año 2000, aparecerá en todo el mundo un déficit de la oferta respecto de la demanda de energía, principalmente en forma de hidrocarburos. En realidad este deficit no podría subsistir y, entonces, la demanda real

t disminuirá al nivel de la oferta real.

C El tiempo de maduración seguirá siendo aún demasiado corto como para pensar en la posibilidad de la explotación de nuevos y grandes yacimientos y, en la utilización extensiva de otras fuentes alternas. De aqui la urgente necesidad de continuar, como en otros países, con

C un programa de utilización eficiente y de ahorro de la energía. Varios trabajos en el mundo han demostrado que el decremento de la demanda para igualar la oferta, se deberá justamente a tales programas.

A este respecto, ha estado desarrollándose una teoría de la conservación que integra la termodinámica con estudios de costos de procesos, productos y servicios que son necesarios para nuestra sociedad.

CLASIFICACIÓN DE MÉTODOS DE CONSERVACIÓN Y USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA

Es importante darse cuenta que la conservación en gran escala no es posible sin tener en

C contrapartida un costo. La conservación y uso eficiente de la energía, requieren la sustitución por capital y mano de obra. Pueden distinguirse las siguientes posibilidades:

Conservación de la utilización de energía directa por grandes inversiones de capital. Se supone que la función de la actividad energía-consumo de bienes y servicios, se mantiene en calidad y cantidad (conservación tecnológica).

Conservación por la utilización de mejor información transferida al consumidor para que C éste ahorre energía de un modo efectivo por el lado de su costo.

C c) Una aplicación más extensiva de la información para efectuar la conservación, tecnológica y económicamente (análisis termodinámicos-estudios de costos).

32

Page 35: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

Conservación por un buen manejo doméstico. Este tipo de técnica de conservación ha

Ç sido discutido ya por mucho tiempo.

Conservación por la utilización de los avances tecnológicos. Esto significa rutas de producción desde los insumos primarios, hasta su comercialización en bienes de consumo final, con utilización menos intensiva de la energía. En el largo plazo estos cambios pueden contribuir a decrementar o estabilizar la utilización de la energía por unidad de PIB.

La conservación es, en general, una combinación de los cinco incisos descritos. Esto implica para nuestro objetivo, que el cambio de procesos para obtener la conservación y el uso eficiente de la energía puede caracterizarse por parametros energéticos (termodinámicos) y de costo (inversiones y costos de operación) y, por la utilización de avances tecnológicos a través de nuevas rutas de producción, así como, por la utilización de nuevos materiales de consumo.

C En el contexto de los países desarrollados se preven hasta finales de siglo, reducciones potenciales significativas en el consumo energético industrial, derivadas del progreso tecnológico; se estima que pueden reducirse los consumos específicos en 13 por ciento para la industria química y del cemento, 20 por ciento para la siderurgia y 30 por ciento para las de papel y del vidrio.

Para el a?io 2000 se calcula que se habrá reemplazado integralmente el equipo industrial en el mundo y se incorporarán las tecnologías que evitan el dispendio energético. Nuestro retraso para alcanzar este proceso es cada día más significativo.

EL PROCESO DE MODERMZACIÓN Y LA EFICIENCIA ENERGÉTICA

El proceso de modernización del país conileva implícitamente el mejoramiento substancial de la eficiencia en el uso de la energía. La tecnología apropiada para este objetivo se encuentra ya disponible; sin embargo, el acceso a ella estará condicionado por el comportamiento futuro de la economía, así como por las políticas de precios que se adopten y que deben reflejar en todo momento su costo de oportunidad para el país. No conviene a la economía nacional

C continuar con el dispendio energético con precios que enmascaran, vía subsidios, el costo de producción de los distintos combustibles. Es necesario continuar e innovar una política de precios de energía concomitante con sus costos, para no alentar producciones que generen un escaso valor agregado, comparado con usos prioritarios alternativos y con mejores costos de oportunidad. En este sentido se debe apoyar el financiamiento de inversiones para ahorro de energía; para que sean rentables deben compararse con la estructura de precios, ya que con ello se evitarán inversiones cuantiosas con ahorros poco significativos.

Existe una frontera entre el ahorro y la carencia de energía. Se ha comprobado que la inversión en uso eficiente de energía resulta altamente rentable. De acuerdo a algunas estimaciones, se puede establecer que las pérdidas económicas resultantes del crecimiento de la inversión en el sector energético son menores que las derivadas del deficit energético. Esto

C

ocurre debido al financiamiento insuticiente de la producción energética Se calcula que por cada unidad monetaria no invertida en la producción energética, el ingreso nacional tiene una

33

Page 36: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

pérdida de cinco a seis unidades, mientras que un descenso del ingreso nacional debido al aumento de las inversiones en el sector energético es de sólo 0.15 a 0.35 unidades monetarias por unidad invertida de capital adicional.

Por otra parte, se deberá procurar la introducción de procesos tecnológicos que reduzcan la intensidad energética, adquiriendo equipos de proceso y rutas tecnológicas más eficientes que cumplan con el desarrollo de los sectores prioritarios para el consumo popular y generalizado.

MODELO PARA LA SIMULACIÓN DE ESTRATEGIAS PETROQUÍMICAS

Presentación

Se ha pretendido crear un sistema que permita llevar a cabo la cuantificación de la demanda de energía de los productos petroquímicos básicos, intermedios y finales, que es necesaria durante su fabricación y que conforman la Industria Petroquímica (IIPQ) Mexicana.

El sistema se apoya en la definición de las interrelaciones de los diferentes productos que

C forman una red de procesos en toda la IPQ, mediante el concepto de cadenas productivas, permitiendo de esta manera, obtener una visión del conjunto de productos. Así, se con-ceptualiza a la IIPQ dentro de una estructura que permite evaluar energéticamente diversos procesos para la obtención de productos finales; los cuales, van a ser materia prima de diversas industrias manutactureras que procesan bienes relacionados con los plásticos y resinas sintéticas, fibras sintéticas, fertilizantes, hule sintético y otros productos químicos.

Con la información anterior y teniendo en cuenta el establecimiento de diversas estrategias para el desenvolvimiento de la IPQ, será posible simular diferentes rutas tecnológicas y la introducción de nuevos productos intermedios y finales, que lleven a minimizar el consumo energético por cadena productiva y por producto final. Para ello habrá que establecer, primero, las rutas tecnológicas de mínimo uso energético y luego, teniendo en cuenta las demandas de productos petroquímicos finales, inducir la demanda de los intermedios y los básicos, para concluir con los requerimientos medios de energía para esta industria durante el periodo 1990-2010. Será por lo tanto necesario, pronosticar exógenamente al sistema, las demandas de los petroquímicos finales, actuales y los nuevos, de acuerdo a los requerimientos de la industria manufacturera y a sus posibilidades de exportación. Esto se ha realizado a través de la técnica de escenarios, para crear al menos dos alternativas.

CLos análisis anteriores se enmarcan también, en el concepto termodinámico de exergía. Así,

ej análisis de una tecnología que permita alcanzar una alta eficiencia energética, se puede efectuar partiendo de bases diferentes. Por un lado se la puede contemplar como un cambio ideal (es decir, irreversible en el que no existe creación de entropía). Este considera el conjunto de materias primas y coproductos que caracterizan a la tecnología, sin atender a la manera en que puede implantarse.

34

Page 37: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

c Al analizar la tecnología desde el punto de vista de su implantación, deben tenerse

( presentes los requerimientos reales de energía y trabajo útil. El procedimiento define así dos cotas: el cambio exergético es la cota superior; el segundo valor, es la cota inferior que define la cantidad de entropía que se crea al llevar a cabo un proceso de tipo irreversible. El resultado que cabe esperar es que la tecnología bajo análisis, se acerque al límite superior, con lo cual, un proceso llegaría a una utilización de la energía que se llevaría a cabo eficientemente.

Por lo tanto, se trata de un sistema computarizado que permite llevar a cabo la cuantificación de la demanda inducida de productos petroquímicos, los requerimientos de inversión de nuevas plantas, los requerimientos de energía (en términos de exergía y de requerimientos reales), resultante de una estrategia de desarrollo de la IIPQ, considerando además sus interacciones con el mercado mundial dentro de un entorno que el sistema permite definir para su estructura interna.

RESULTADOS ESPERADOS DE LA SIMULACION

Las demandas inducidas para todos los petroquímicos considerados en una o en varias

( cadenas productivas que los incluyan en cada periodo del horizonte de planeaci6n (HP).

Las inversiones requeridas para cada producto en cada periodo del HP.

El costo total por cada periodo del HP resultante de la implantaci6n de la estrategia.

La exergía y la cantidad de energía necesaria para implantar los procesos por cadena tecnológica y por producto.

SELECCIÓN DE LOS PRODUCTOS iNCLUIDOS EN EL BANCO DE INFORMACIÓN

El banco de información contiene aquella que es relevante para el ano 1990, afo de inicio del horizonte de planeación. el cual finaliza hasta el afio 2010.

Es necesario llevar a cabo, por lo tanto, una selección cuidadosa de todos aquellos productos que se deseen incluir, además de los que se encuentran en el banco de información descrito.

En este modelo, se analizaron 110 cadenas productivas, que incluyen más de 155 productos.

35

Page 38: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

( 1 1

ANÁLISIS ENERGETICO DE TECNOLOGIAS

( PARA LA PRODUCCIÓN EN LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA

Definiciones

Una tecnología se define en este trabajo, como el conjunto completo de reacciones químicas y operaciones fisicas necesarias para fabricar un cierto producto químico, a partir de materias primas predeterminadas.

El análisis termodinámico de una tecnología se puede hacer partiendo de dos bases diferentes. Por un lado, se puede calcular el cambio ideal (exergético) considerando el conjunto de materias primas, coproductos y subproductos que caracterizan a la tecnología sin atender a su implantación. Por otra parte, esta misma tecnología se la puede analizar desde el punto de vista de su puesta en operación, teniendo en cuenta los requerimientos reales de

(

energía y trabajo útil. Así se definen dos cotas; la primera, representa la cantidad ideal de trabajo que la tecnología rendiría (en el sentido algebráico) si se pudiera implantar como

( proceso reversible. El segundo valor es una cota inferior que define la cantidad de entropía, cuando se lleva a cabo el proceso irreversiblemente. La primera cota es fija: Es una propiedad del sistema. La segunda es de naturaleza evolutiva, pues caracteriza el estado de la tecnología

(. en el momento de su análisis. Cabe esperar que se acerque asintóticamente al límite superior.

Los grandes sistemas interactivos representados por la IPQ, estan caracterizados por unidades, plantas y procesos que pueden recibir productos de otras unidades y, a su vez, alimentar a otras, siguiendo una relación de insumo-producto. La característica de interactuar que poseen estos sistemas, hace necesario su estudio integral, ya que la optimización local de decisiones individuales no forzosamente desemboca en un óptimo global. Para ello es necesario utilizar una matriz tecnológica, por rutas de producción, que representa los insumos y productos de la IIPQ que partiendo de la demanda de los productos finales induzca los secundarios y básicos, pudiendose resolver por un modelo de programación matemática multiobjetivo.

(1r EL MODELO DE PROGRAMACIÓN MATEMÁTICA MLJLTIOBJETIVO

Sea la matriz: A aij}

construida con rendimientos reales, donde:

cantidad del producto "i" por unidad del producto obtenido por la tecnología "j"

(,. A = matriz tecnológica

( m entonces: r• + Eajj x - Pi = O Vi....., n

( i

36

Page 39: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

ç

(

c (

(

( ( 4

1,1

(

y en forma vectorial : r+Ax - p=O 1 (u)

conr:!~ s, p~ d, x ~ O

donde:

r = materias primas básicas; x = cantidad de producto producido por cada tecnología; p = producción de los diversos productos; s = disponibilidad de materias primas (exógena); d = demanda de los productos (exógena); y u = variable dual asociada a la primera restricción.

En el estudio integral se utilizará dos funciones objetivo con respecto a la utilización eficiente de la energía en la Industria Petroquímica, éstas son las siguientes:

Maximización dei cambio de exergía

A

Máx: Zideal = EXj (w B ) j

ji A A

con: ABi = - (&if'298)

donde:

Zideal = Cambio total de exergía;

x = Producción de un producto mediante la tecnologíaj;

W, = Fujo de masa del producto i;

A

Bi = Exergía especifica i;

A

ABi = Cambio de exergía del producto "i" a 25 °C y a una atmósfera; y

( AGf298) i = Energía libre de formación a 25 °C y una atmósfera.

Mininzización de la creación total de entropía

Se incorporan datos industriales reales de las cantidades de energía y trabajo útil requeridos o producidos para cada una de las tecnologías. Con ello se obtiene la creación irreversible de entropía.

37

Page 40: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

o c

La fUnción objetivo se expresa entonces:

( Mín: Zeai(T0Rs)j

donde:

Zreai = Creación total de entropía;

T0 = Temperatura de los alrededores; y

R - Velocidad de generación de la entropía.

El cambio de exergía

El concepto termodinámico de exergía ya ha sido ampliamente usado en el área de síntesis de procesos, demostrándose que puede utilizarse en conjunción con el trabajo perdido para seleccionar tecnologías alternativas en la Industria Petroquímica, cuando se trata de alcanzar políticas de uso eficiente de energía.

Para un proceso en su estado estable, la propiedad termodinámica de la exergía se define como:

B=T0S-H

donde:

To = Temperatura de los alrededores;

S = Entropía; y

H = Entalpía.

Los balances de energía y entropía sobre el mismo proceso, llevan a la siguiente ecuación: A

Wk=EWB- TOR Vk (2)

W, = Flujo de masa del producto i;

W = Velocidad de generación de trabajo útil en la tecnología k;

A

B, = Exergía específica del producto i; y

Page 41: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

= Velocidad de generación de entropía.

Si se incluyen todas las tecnologías consideradas en nuestro análisis; de la Industria Petroquímica se tiene:

A

W. = E E Wk Bjk - T0 R (3) ki

Para un proceso reversible la tasa de trabajo perdido T 0R es cero, por lo que para la ecuación (3) es igual al máximo trabajo que un complejo petroquímico puede intercambiar con sus alrededores. De aquí que el cambio de exergía es una propiedad del sistema (la IPQ en su conjunto, en este caso). Puede, por lo tanto, calcularse considerando las propiedades de los

( insumos y productos para todas las tecnologías en el sistema formado por la IPQ. Ya que el cambio exergético es igual al trabajo ideal (máximo si el trabajo es producido o un mínimo si el trabajo es dado al sistema), representa el límite superior del comportamiento energético del

( sistema.

( El trabajo perdido es una propiedad inherente solo a las tecnologías tomando en cuenta la forma en que se implantan. Para calcularla, la sumatoria en las ecuaciones (2) y (3) se extiende a la generación o producción de los servicios (electricidad, vapor, etcétera.) que son necesarios para la operación de las tecnologías. Esta es la cota inferior.

Debe considerarse que cualquier reducción en la energía consumida por cada una de las tecnologías, se reflejará como una reducción en el término del trabajo perdido, lo que a su vez, incrementará el límite inferior.

4

Ejemplo de aplicación

( Evaluación de las cadenas tecnológicas de poliacetato de vinilo vía metanol, vía etileno y vía acetaldelzido

En los Diagramas 1 y 2, se presentan las cadenas de producción para este importante polímero por dos vías: a través de metanol y a través de etileno o de acetaldehido.

El poliacetato de vinilo es utilizado ftmndamentalmente, como copolímero con los acrilatos de butilo y de 2-etil-hexilo, así como con etileno. Tanto el homopolímero como los copolímeros se usan principalmente en forma de emulsiones acuosas. No obstante, encuentran aplicaciones en forma de resinas sólidas (polvo). Los mercados finales son el de pinturas y el de adhesivos, donde son utilizados para empacado y etiquetado, así como en la industria de la construcción. Otros mercados importantes incluyen la industria del papel como recubrimiento

( y en el tratamiento de textiles.

39

Page 42: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

Existen dos tecnologías importantes:

Por polinzerización en solución

La Tabla 2 muestra el balance de materia y energía correspondiente a esta ruta tecnológica, indicándose las toneladas de reactivo y energía por tonelada de producto.

Tabla 2 Balance de materia y requerimientos de energía

Reactivos/producto Requerimientos (ton!ton produrto)

( Acetato de vinilo -1 .02 Metanol - 0.03

C Poliacetato de vinilo 1.00 Energía (ton de combustó leo equivalente) 0.43

(

Por polimerización en suspensión

La Tabla 3 muestra el balance de materia y energía correspondiente a esta ruta tecnológica, indicándose las toneladas de reactivo y energía por tonelada de producto.

Tabla 3 Balance de materia y requerimientos de energía

Reactivos/producto Requerimientos (ton/ton producto)

Acetato de vinilo -1.02 Acetaldehido -0.02 Acido clorhídrico -0.01 Poliacetato de vinilo 1.00 Energía (ton de combustóleo equivalente) 0.07

( A su vez, el acetato de vinilo se produce para la fabricación del poliacetato de vinilo, de alcohol polivinílico, polivinil butiral y otros polímeros y copolímeros.

Su producción actual se efectúa por dos tecnologías en fase vapor:

( La reacción de ácido acético y etileno (Tabla 4) y por la reacción de etano con ácido acético (Tabla 5).

40

Page 43: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

c Reacción de etileno y ácido acético

Tabla 4 Balance de materia y requerimientos de energía

Reactivos/producto Requerimientos (toniton producto)

Ácido acético - 0.70 Etileno -0.39 Oxígeno -0.33 Acetato de vinilo 1.00 Energía (ton de combustóleo equivalente) 0.39

Reacción de Etano y Ácido Acético

Tabla 5 Balance de materia y requerimientos de energía

Reactivos/producto Requerimientos (toniton producto)

Ácido acético - 0.76 Etano - 0.44 Acetato de vinilo 1.00 Energía (ton de combustóleo equivalente) 0.95

( En realidad puede observarse que la ruta tecnológica incluye la manufactura de etileno y de ácido acético. Para este ejemplo, la variación entre las rutas tecnológicas se caracteriza por la utilización del ácido acético que puede manufacturarse por dos vías: a través de etileno y a través de metanol.

El ácido acético se usa primordialmente en la manufactura del anhídrido acético, del acetato de vinilo y de varios ésteres.

Tecnológicamente, la mayoría de las plantas operan con el proceso de Monsanto a baja presión (Tabla 6) vía la carbonilación de metanol; éste es obtenido por medio del gas natural seco (metano). El otro proceso (Tabla 7), ya antiguo, parte de la oxidación de acetaldehído, el

(. que a su vez necesita de etileno como materia prima.

3

41

Page 44: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

Carbonilación de metanol a baja presión

Tabla 6

Balance de materia y requerimientos de energía

Reactivos/producto

Ácido acético Monóxido de carbono Metano! Energía (ton de combustóleo equivalente)

Requerimientos (toniton producto)

1.00 - 0.61 - 0.58

0.39

La reacción de metanol y CO (Diagrama 1) ocurre a 500 psia y 390 °F en presencia de rodio como catalizador.

Oxidación con aire de acetaldehído

Tabla 7 Balance de materia y requerimientos de energía

Reactivos/producto Requerimientos (toniton producto)

Acetaldehído - 0.78 Acido acético 1.00 Acetato de metilo 0.04 Energía (ton de combustóleo equivalente) 0.29

El acetaldehído se oxida en fase líquida a 100 psia y 140 °F La reacción se cataliza con acetato de magnesio.

En México el proceso parte de etileno para producir acetaldehído. Este a su vez, produce por una parte ácido acético y, luego, anhídrido acético a partir del ácido producido. El acetaidehído se combina luego con el anhídrido acético para producir el acetato de vinilo.

Los balances de materia y consumo de energía partiendo de acetaldehído se muestran en la Tabla 8.

42

Page 45: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

Insumo(s) Producto(s)

Etano Elileno Etileno Acetaldehído

Acetaldehído Acido acético Acido acético Anhídrido acético Anhidrido acético Acetato de vinilo Acetaldehído Acido acético

(coproducto)

Tecnología Exergía (kcallton)

Pirólisis de etano - 827 048.5 Oxidación de etileno 1 111 242.3 (proceso con oxígeno) Oxidación de Acetaldehído 952 493.4 Vía ceteno y ácido acético -208 149.8

476 246.7

(

o c

Tabla 8

( Balance de materia y requerimientos de energía

Reactivos/producto Requerimientos (toniton producto)

Acetaldehído -0.70 Ácido acético 1.00 Energía (ton de combustóleo equivalente) 0.29

Ácido acético -1.3 1 Anhídrido acético 1.00

(

Energía (ton de combustóleo equivalente) 0.37

( Anhídrido acetico -1.19 Acetaldehido -0.5 1

( Acetato de vinilo 1.00 Energía (ton de combustóleo equivalente) 0.30

Cálculo de la exergía química de reacción

Se ha diseñado un programa que calcula los balances de exergía para reacciones químicas Utilizando este programa, el conjunto de reacciones químicas y de tecnologías utilizadas para cada ruta y los cambios de exergía que se muestran en las Tablas 9, 10 y 11 y en el Diagrama 2.

Tabla 9

(

Poliacetato de vinilo vía acetaldehído

43

Page 46: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

o c

/

(

(

(

Tabla 10 Poliacetato de vinilo vía etileno

Insumo(s) Producto(s) Tecnología Exergía (kcallton)

Etano Etileno Piró lisis de etano - 827 048.5 Etileno Acetaldehído Oxidación de etileno 1 111 242.3

(proceso con oxígeno) Acetaldehído Acido acético Oxidación de acetaldehido 952 493.4 Acido acético Acetato de vinilo 602 246.7 Etileno

Tabla 11 Poliacetato de vinilo vía metanol

Insumo(s) Producto(s) Tecnología Exergía (kcallton)

Metano Metanol Metano (presión alta) - 363 013.2 (Gas natural) Gas Natural Monóxido de carbono Reformación catalítica 715,480.2

de gas natural Monóxido de Acido acético Carbonilación de 81 594.7 carbono metanol (presión baja) Acido acético Acetato de vinilo 602 246.7 Etileno Etano Etileno Pirólisis de etano -827 048.5

Conservando las relaciones insumo-producto a través de sus coeficientes técnicos, la Tabla 12 muestra los cambios de exergía total por cada una de las rutas tecnológicas analizadas para la producción.

Tabla 12 Poliacetato de vinilo

Ruta tecnológica Exergía* Exergía* Para producir poli- kcallton de poli- ton equivalente combustó leo! acetato de vinilo) acetato de vinilo ton de poliacetato de vinlo**

Vía acetaldehído 2713386.0 0.2654 Vía etileno 1 271 037.2 0.1243 Viametanol 504 839.5 0.0494

* No incluye el cambio de exergía para la polimerización ** 10 019 441 kcal = 1 m3 de combustóleo; 0.98 ton decombustó leo = 1 m.

44

Page 47: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

Cálculo de la energía necesaria para implantar los procesos por ruta tecnológica

Utilizando las cantidades reales de energía que le son necesarias a cada proceso petroquímico por cada ruta tecnológica y, utilizando los coeficientes de insumo-producto, se obtuvieron las cantidades de energía (Tabla 13) en términos de su equivalente en combustóleo.

Tabla 13 Poliacetato de vinilo

Ruta tecnológica Energía necesaria total por tonelada de Poliacetato de vinilo

ton combustó leo equivalente/ ton de producto final

Vía Acetaldehído 2.919 Vía Etileno 1.732 Via Metanol 1.707

Resultados

Estos se presentan en la Tabla 14, en donde tanto la exergía como la energía necesaria para implantar la tecnología, están dadas en toneladas de combustó leo equivalente.

Tabla 14 Evaluación de las cadenas productivas de poliacetato de vinilo

(por tonelada de poliacetato de vinilo)

Vía A Exergía Energía necesaria Trabajo Relación para implantar la ÚtiíL beneficio/

tecnología costo ton ton ton

combustó leo combustó 1 to combustó leo equivalente equivalente equivalente

Acetaldehído 0.265 2.919 2.654 1.75 1.24

Etileno 0.124 1.732 1.608 1.82v 1•57

Metanol 0.049 1.707 1.658 1.890 1 67'

A

a: Wúü ki

f0 Partiendo de etano Vía Acetaldehído:

1. x Partiendo de etileno

(

lo

45

Page 48: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

c C í i3 Partiendo de gas natural seco

Vía Metano!: X Partiendo de gas natural seco y etileno

í f3 Partiendo de etano Via Etileno:

1. X Partiendo de etileno

En la columna de cambio de exergía, pueden observarse valores positivos para las tres rutas tecnológicas. Estos valores positivos indican que si los procesos involucrados en las rutas fueran reversibles, se produciría trabajo. Por su parte, la columna de energía necesaria expresa las cantidades de calor que hay que dar al sistema para la producción de servicios:

C vapor, electricidad, agua de enfriamiento y proceso, etcétera. De acuerdo a la Segunda Ley de la Termodinámica, estos valores indican que la vía metanol es la que menos combustible necesita.

El trabajo útil, es por lo tanto la diferencia:

A.

Wi = EEWjk Ex -T0 R5 ki

Tanto la vía etileno como la vía metanol compiten de la mejor manera para la producción de poliacetato de vinilo. En un caso (vía etileno), es necesario suministrar al sistema 1.608 toneladas de combustó leo equivalente, mientras que en el otro (vía metano!) se suministrarían 1.658 toneiadas.

Sin embargo, la relación beneficio/costo es más favorable para la via metanol.

De todo lo anterior, la via metanol (Diagrama 1) parece la más adecuada para producir poliacetato de vinilo, tanto desde el punto de vista energético como económico.

Conclusiones

Esta metodología se pretende utilizar para el Sistema Integrado de la Industria Petroquímica de México. Las intersecciones entre el cambio exergético, la cantidad real de energía necesaria a cada proceso en cada ruta tecnológica y las relaciones beneficio/costo, proporcionarán suficiente información a los tomadores de decisiones, respecto de procesos y rutas que beneficien al máximo el funcionamiento de nuestra Industria Petroquímica.

Recordemos nuevamente la forma en que para el caso del análisis energético, se construye el modelo que proporcionará, gracias a una función con objetivos múltiples, las mejores

( tecnologías y cadenas de producción para la Industria Petroquímica mexicana.

46

Page 49: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

Apéndice

(

Sean dos objetivos: f1 (Z) ; f2 (Z)

que representan el cambio de exergía y el trabajo perdido.

El problema puede formularse como:

nimizar fT (Z) =

f1 (Z) ; f2 (Z)] (1)

sujeto a:

r:i~ s (2) p d (3)

(

x O (4)

h(Z)r+Ax-p=O (5)

donde Z es el vector compuesto:

zT ={xT, pT, rT ]

Para simplificar combinemos (2) y (3):

[ol

g(Z) = —1 (6) -p+d Lo]

Debido a que la función objetivo del problema es un vector de funciones objetivo, una solución óptima ideal no existe. De aquí que la noción de minimización debe redefinirse.

Sea "D" el conjunto de soluciones que satisfacen (5) y (6):

D = z 1 g(Z) i~ O ; h(Z) = O (7)

Se llama un espacio objetivo a:

1 F = fc" (Z) 1 Z E D 1 (8)

L J

Un vector Z * sería una solución óptima si todos los objetivos alcanzan sus valores mínimos simultáneamente. Sin embargo, un vector Z no puede determinarse. Se aceptan entonces soluciones llamadas "soluciones izo inferiores", en el sentido de Pareto.

47

Page 50: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

Una solución - ZED

es no inferior si ningún decremento en cualquiera de los objetivos puede obtenerse sin que exista simultáneamente un incremento en al menos uno de los objetivos. Por lo tanto el punto

Z EE D es una solución no-inferior de nuestro problema si no existe cualquier A

Z e D, tal que: A -

fk(Z) fk(Z) k=1,2 6 A -

fm(Z) fm (Z) m = 1, 2

El punto Z puede no necesariamente ser único, siendo el conjunto de todas las soluciones no-inferiores, el conjunto no-inferior.

( La solución de un problema multiobjetivo consiste en 2 etapas: En la primera, se determina

un conjunto no-inferior y en la segunda, el tomador de decisiones selecciona la "mejor" solución entre todos los candidatos de acuerdo a algún criterio de naturaleza subjetiva.

Se han desarrollado varios métodos para obtener soluciones no-inferiores que no serán examinados en este trabajo.

4

E*

H 48

Page 51: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

CAPITULO III

C MODELOS DE PLANEACIÓN ADAPTATIVA DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO.

c Introduccion.

t De acuerdo a los dos capítulos anteriores, la modelación de la IPQ se había llevado a cabo en forma tal de optimizar la red de procesos, con las consideraciones ya descritas en cada caso. Una vez obtenido el óptimo, que representa la selección de procesos y productos a través de rutas tecnológicas preestablecidas escogiéndolas de un conjunto de alternativas.

Sin embargo, la optimización efectuada hace que las rutas una vez seleccionadas mantengan la rigidez, que les proporciona tener una solución única representada por el óptimo global. Por otra parte, durante la selección de las rutas, no se consideran las diferentes tecnologías para producir un

C mismo producto con la misma materia prima.

C Una tecnología (ver Figura 14) se presenta aquí como la forma de producir un producto petroquímico definiendo las materias primas, los servicios y los demás costos de producción relacionados con una tecnología de proceso yio de equipo. Así, una tecnología es un conjunto completo de reacciones

C químicas y operaciones flsicas necesarias para fabricar un cierto producto petroquímico a partir de materias primas predeterminadas.

Por ello, el sistema de modelos correspondientes a este capítulo, deben responder a las siguientes interrogantes:

c i) ¿Cuáles deben ser las características bajo las cuales la IPQ debe actuar en términos de sus

necesidades de capital, energía y materias primas, anticipando los efectos debidos a cambios en los productos que manufactura?

u) ¿Cuáles son las características de los nuevos procesos tecnológicos y productos que llevarían a su adopción eventual en el entorno económico?

iii) ¿Cómo afectan las fuerzas del mercado a la estructura el valor de los productos de la IPQ, en términos de su valor agregado para la economía?

Descripción del sistema de modelos para la planeación estratégica de la IPQ.

iwmw 2.1.- Presentacion.

Se trata de un sistema computarizado que permite llevar a cabo la cuantificación de la demanda inducida de productos petroquímicos, los requerimientos de inversión de nuevas plantas, los requerimientos de energía (en términos de requerimientos reales), resultante de una estrategia de desarrollo de la IPQ, considerando además sus interacciones con el mercado mundial, dentro de un entorno que el sistema permite definir para su estructura interna en su conjunto o de las necesidades

C de una parte de ella.

49

Page 52: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

e 2.2.- El medio ambiente para la simulación de las estrategias.

Toda estrategia a ser simulada, se apoya en la definición de las interrelaciones de los diferentes productos que forma la industria, mediante el concepto de cadenas productivas, permitiendo de esta manera obtener una visión de conjunto o de algún subconjunto de productos. De esta manera, se conceptualiza a la IPQ dentro de una estructura que permita evaluar en interacción con su medio ambiente, la implantación de una estrategia en particular y sus efectos sobre el total o entre sus partes, tomando en cuenta los productos inicial y final en una o varias cadenas tecnológicas, simultáneamente.

Específicamente, la IPQ es una compleja red formada por un gran número de cadenas correlacionadas que satisfacen la demanda de los productos de la demanda final: materiales poliméricos, fibras y hules sintéticos y fertilizantes, principalmente. La red de procesos tiene como punto de partida productos obtenidos de la refinación del petróleo y del procesamiento del gas natural. Así, un mismo compuesto intermedio puede ser producido a través de diferentes materias

(

primas, mediante diferentes procesos tecnológicos, inclusive partiendo de distintos conjuntos de materias primas. El número de combinaciones de procesos que parten de los productos básicos hasta

( los productos finales, es muy grande lo que conlieva a elegir el mejor conjunto de procesos (materias primas y tecnologías) desde el punto de vista integral de la Industria y no únicamente desde la perspectiva particular de cada uno, lo cual hace compleja tal selección.

2.3.- Requerimientos adicionales de información para la evaluación de una estrategia.

( Una vez definida la estructura tecnológica, se requiere de los pronósticos de la demanda de los productos finales, las metas de exportación, las capacidades instaladas o ya comprometidas en el

( corto piazo.

2.4.- Resultados de las simulaciones.

a) Las demandas inducidas para todos los petroquímicos considerados en una o en varias cadenas productivas que los incluyan en cada periodo del horizonte de planeación. (Básicas e intermedias así como otras primas y coproductos que intervienen en los procesos tecnológicos).

( b) Las plantas a instalarse en cada período del H.P., con capacidades internacionalmente competitivas.

Las inversiones requeridas para cada producto en cada periodo del H.P.

El costo total por cada período del H.P., resultante de la implantación de la estrategia.

El costo de la energía por proceso en cada cadena y en cada producto manufacturado.

2.5.- Representación de la red mediante un algoritmo de recorrido.

Reiteramos que el sistema se apoya en la definición de las interrelaciones de los diferentes productos

( que forman una red de procesos en toda la IPQ mediante el concepto de cadenas productivas, permitiendo de esta manera, obtener una visión del conjunto de productos.

50

Page 53: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

c 2.6.- Descripción de la rutina principal. (Ver Figura 15)

C -Primera parte de la rutina-

C El algoritmo comienza con los productos finales que se definen exógenamente para su análisis. Presupone la existencia de alternativas de producción para tales productos finales a través de sus rutas tecnológicas que parten de las materias primas, hasta alcanzar los productos finales

C seleccionados. Por otra parte, el algoritmo también considera la posibilidad de que existan al menos dos nodos tecnológicos para la producción de cualesquiera de los productos intermedios y básicos que se encuentran en la ruta tecnológica para la producción de los finales considerados. Al mismo tiempo es necesario alimentar al algoritmo las demandas de estos que se hayan considerado para el período "t" del H.P., así como las capacidades de producción instaladas antes del inicio de dicho horizonte. Si el producto final bajo consideración, no es producido pero se requiere considerarlo, el algoritmo puede partir de una producción nula en ese periodo "t", proponiendo una capacidad de

Cproducción para el periodo "t + 1" del H.P.

A partir de esta información, existen dos posibilidades:

La primera se refiere a que la demanda sea mayor a la capacidad instalada, por lo que para satisfacerla se elige el proceso con menor "valor del producto" (por defmición el costo total más la rentabilidad que se requiere alcanzar -Rol-). El cálculo de dicho valor se lleva a cabo endógenamente, permitiendo así la selección del proceso de producción (nodo tecnológico) al que se le asignará la capacidad necesaria para cubrir la demanda, dentro de un conjunto de aquellas las cuales se encuentran disponibles de acuerdo al conocimiento del desarrollo de los procesos y tecnologías.

( Las capacidades de las plantas que se incooran a la red de procesos siempre tendrán un tamaño competitivo internacional. Internamente se han proporcionado tres tamaños que van en orden ascendente. Para aprovechar el efecto de las economías de escala y con el propósito de que la nueva planta sea aceptada, deberá cumplir con la restricción que se refiere a la mínima utilización de capacidad que se haya seleccionado, es decir:

Producción :5 cc Capacidad,

donde "cc" es un parámetro de porcentaje de utilización mínima de la capacidad de la planta aunque Alfa es parametrizable, tiene un valor constante en cada simulación. Alfa es

( estrictamente mayor que cero y menor o igual a la unidad. Al mismo tiempo alfa se escogerá de forma tal que el costo unitario del producto (que forma parte del "valor del producto"), se

C encuentra en la región de rendimientos marginales decrecientes. Siempre puede existir el caso de no cumplir con esta restricción, de ser así, la capacidad de la planta bajo análisis no se acepta desechándose del análisis. La diferencia entre la oferta y la demanda se asignaría, por lo tanto, a la importación.

La segunda posibilidad corresponde a que la demanda sea menor o igual a la capacidad instalada. En tal caso, se lleva a cabo una nueva comparación, solo que ésta se efectúa entre la demanda y la capacidad de producción en el período anterior ("t - 1"). A su vez, al realizar dicha comparación se tienen tres nuevas posibilidades:

5.1

Page 54: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

c La demanda (t)> Capacidad Asignada o Producción (t - 1). Así, el incremento de demanda se asigna, entre los procesos alternativos, al mejor proceso Seleccionado, en base al menor "valor del producto".

La demanda (t) = Capacidad (t - 1). En este caso, la asignación de capacidades de producción se mantiene constante.

La demanda (t) < Capacidad (t - 1)

En este caso, se reduce la capacidad asignada al proceso seleccionando, entre las alternaativas al de mayor valor de producto, con la condición de mantener la restricción de utilización de capacidad. Si no fuese así , el proceso bajo análisis sale de la red y la producción para equilibrar la demanda, se asigna a la importación.

Al finalizar el procedimiento para cada producto final y para cada producto intermedio o básico del

( que es derivado en cada nodo tecnológico en el período t del H.P., se tendrá como resultado una estructura de la IPQ o de alguno de sus subconjuntos, capaz de satisfacer las demandas.

t -Segunda parte de la rutina-

( Se inicia tomando en cuenta la estructura generada en la primera parte, pero partiendo de las materias primas básicas, es decir recorriendo la estructura en sentido inverso a la anterior y calculando progresivamente el valor de los petroquímicos intermedios para cada proceso en cada período del H.P., hasta alcanzar los petroquímicos finales. Para no favorecer algún proceso, el valor del producto petroquímico, se considera como el promedio ponderado de todos los procesos que lo elaboran y de la importación existente. Adicionalmente se proporciona el valor agregado para cada cadena bajo análisis.

Se compara el valor del producto final de una cadena con un valor de referencia internacional. Si el producto final tiene un valor menor a la referencia internacional, el producto es competitivo y su cadena completa se acepta. En caso contrario, la producción asignada es cero y la demanda se asigna a: importación y se repiten la J8 y 2 partes de la rutina.

( A partir de la estructura de la IPQ que obtuvo en esta segunda parte, se calculan las inversiones requeridas para la construcción de las nuevas plantas que incrementan la oferta y satisfacen parcial o totalmente la demanda de los productos intermedios y finales.

De esta segunda parte se obtiene la estructura de la IPQ o de algún subconjunto de ésta, que satisface la demanda de los petroquímicos finales y que es competitiva internacionalmente. No obstante que se conocen los montos de inversión requeridos para ello, la estructura así obtenida puede no ser factible debido a la disponibilidad en los montos de inversión.

En cada período del horizonte planeación, la estructura de un período servirá para determinar la del siguiente. Lo anterior se lleva a cabo mediante un método recursivo para cada vez que se avanza en un período en la planeación, simulando con ello el comportamiento de la IPQ integralmente, a través del tiempo. (Ver Figura 16).

r

(

52

Page 55: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

2.7.- Jerarquización y selección de tecnologías en cadenas petroquímicas.

Objetivos múltiples y multiatributos.

Elegir cursos de acción en el marco de la planeación estratégica cuando existen objetivos múltiples y en los que las alternativas se manejan como multiatributos con diversas consecuencias a evaluar, son funciones de preferencia estratégicamente equivalentes.

En ésta última parte del trabajo se utiliza una combinación de Modelos no compensatorios con Modelos compensatorios, tal que permita, por una parte realizar comparaciones atributo por atributo y por otra, permitir intercambios entre atributos a través de una caracterización multidimensional. Para ello se ha considerado posible utilizar los Métodos ELECTRA. (Ver Figura 17)

Una vez que se ha resuelto el problema de la estructura de la IPQ, se hace necesario descender del concepto globalizador e integrador al concepto de evaluación a nivel proyecto, cada uno de estos últimos conservando las características relacionadas con la ruta tecnológica seleccionada en el H.P.

C Para conservar la congruencia de este modelo con el subsistema de modelos descritos anteriormente es necesario evaluar, jerarquizar y seleccionar los proyecto resultantes del primer nivel de la planeación estratégica.

La evaluación se efectúa considerando para cada proyecto, atributos múltiples, especialmente identificados y que forman un subconjunto de las características económicas que se han tenido en cuenta para conformar la estructura tecnológica do las rutas consideradas. Estos atributos corresponden a elementos del costo de producción: Costo de las materias primas, de la energía y los que corresponden al "valor del producto" y al valor agregado. Posteriormente, se utiliza un método de análisis multicriterio para agregarlos, en un orden único, jerarquizándolos para lo cual se considera alguna de las siguientes situaciones: indiferencia, preferencia estricta, preferencia grande pero no estricta e incomparabilidad. El proceso de jerarquización es la etapa previa a la selección de los proyectos.

El sistema de modelos permitirá entonces una estructura final de la IPQ: integrada en cadenas que satisface la demanda, competitiva internacionalmente y establecida a nivel de proyecto considerando los recursos escasos de inversión.

2.8.- Implantación del algoritmo en un sistema de cómputo.

La secuencia del conjunto de programas de cómputo para la determinación de la estructura de la IPQ, ya representada en la Figura (15), comienza con el programa que genera, maneja y actualiza una base de datos con la información económica y tecnológica de los procesos a considerar. Actualmente cuenta con 630 tecnologías. (BD).

( El conjunto de programas representados por PC permiten calcular el valor del producto en función de la información que se encuentra almacenada en BD, así como de información económica exógena.

La metodología que se siguió para construir el conjunto de programas PC, es la siguiente:

( - Se construyó una función de costos que representa el comportamiento económico de las tecnologías en término de las variables exógenas, que describen el entorno de los procesos a

53

Page 56: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

seleccionar, los cuales compiten en la elaboración de un producto o de una cadena de productos de la I.P.Q.

En la estimación de los coeficientes que afectan la función de costos se prestó especial atención a la selección y adaptación de ecuaciones que permitirían el escalamiento de parámetros.

Las secuencias de cálculo toman como referencia valores correspondientes a plantas reales.

La elección de modelos adecuados para cada uno de los coeficientes, permite una representación fidedigna del comportamiento real de las plantas de proceso, siendo lo que da valor a la metodología elaborada y al trabajo desarrollado indirectamente para llegar al objetivo.

El costo total de operación puede ser dividido en cinco componentes: Materia prima, capital, mano - de obra, servicios y gastos generales. Los parámetros de los que depende cada componente del costo

son:

Materia prima: Coeficientes estequimétricos (insumo-producto), rendimiento general del proceso y costo de la materia prima.

Capital: Capacidad de referencia, capacidad construida, inversión de referencia, tasa de interés empleada, depreciación, impuestos, relación mantenimiento-inversión y exponente Cobb-Douglas.

Mano de obra: Mano de obra requerida de referencia, capacidad de referencia, capacidad construida, valor de la mano de obra, coeficiente exponencial para la mano de obra, complejidad del proceso y automatización del proceso.

Servicios: Este componente incluye la energía: Combustóleo equivalente requerido de referencia (vapor a 600 psig, Vapor a 100 psig, electricidad, combustible, gas inerte, agua de enfriamiento, agua de proceso), capacidad de referencia, capacidad construida, costo unitario de combustóleo de referencia, exponente Cobb-Douglas, número de etapas tecnológicas del proceso.

Respecto a la determinación del valor agregado en cadenas petroquímicas, es pertinente descomponer el valor del producto en los elementos que lo conforman y que son los mismos que integran el costo

c total de un producto.

Las componentes consideradas son: Costo relacionado con los hidrocarburos, costos relacionados con la inversión, costos relacionados con la mano de obra, costos misceláneos y costos relacionados con las ganancias.

- Al calcular el valor de un producto es conveniente determinar el porcentaje de contribución de cada uno de los componentes al valor agregado de un producto, siendo esto el peso del componente en el

c valor agregado del producto.

- El valor del producto, es la suma de las contribuciones de cada componente.

La implantación de las ecuaciones en un sistema computacional, permite la parametrización de variables para estimar los cambios en los costos debidos a modificaciones en el entorno económico, y en el comportamiento tecnológico de los procesos, que provoquen cambios en el consumo de materias primas, energía, mano de obra, servicios, etc.

54

Page 57: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

Durante las parametrizaciones es posible observar los valores que van adquiriendo los coeficientes y los diferentes elementos del costo; característica particularmente útil cuando además de buscar seleccionar tecnologías se pretende analizar los factores que las afectan bajo diferentes condiciones del entorno.

Respecto al análisis de cadenas en la industria petroquímica, al obtener el valor agregado del último producto de ésta, se puede calcular el valor agregado en cada paso (proceso de producción). Determinando en cual de ellos se incrementa más este valor, es posible encontrar la componente del valor del producto que corresponda al mayor porcentaje.

Mediante la aplicación de la metodología es posible construir puntos de indiferencia respecto de una función de preferencia, que se contruye en base a las variables significativas que son necesarias en el proceso de comparación entre tecnologías alternativas.

La determinación del valor agregado de una cadena es un poderoso elemento para el análisis de la

( industria petroquímica, ya que permite encontrar fortalezas y debilidades debidas al tipo de integración existente y a las condiciones del entorno, para esto último es útil conocer los costos

( repartidos que dan lugar al valor del producto en cada parte de la cadena.

Permite sugerir mejoras en algunos procesos de una cadena que causen un incremento ( desproporcionado en el valor del producto. En fin, el valor del producto es un parámetro de

comparación entre la industria nacional y la extranjera, y muestra que tan eficiente es cada una, lo que permite realmente evaluar la competitividad.

Por lo que respecta a la secuencia A, B, C y D, los programas que integran A, permiten generar el conjunto de archivos con la información correspondiente a procesos seleccionados como factibles de integrar una cadena en particular.

Por lo que respecta a B, los programas generan una estructura capaz de satisfacer la demanda de productos finales empleando en la selección de los procesos, los valores de productos contenidos en los archivos contenidos en A. Es decir, integra las cadenas que llevan hasta el producto final, realizándose los balances de materia necesarios y asignando capacidades de producción.

( En C, los programas generan ima estructura que satisface, asimismo, la demanda de productos finales, empleando los valores del producto ya generados en cadena y provenientes de B, partiendo inversamente de los productos básicos hacia los finales y repitiendo el balance de materia y la asignación de capacidades.

Por último en D, los programas generan una estructura capaz de satisfacer la demanda de los productos finales, comparando los valores del producto con un valor de referencia para conservar únicamente las cadenas competitivas, utilizando como criterio que el valor del producto obtenido sea menor o igual al de referencia.

El conjunto de programas está elaborado en PASCAL y consta de treinta y cinco programas ( ejecutables más tres archivos de información económica con los que interactúa. Los primeros tienen

un tamaño de 527 Kb. Debido a que los treinta y cinco programas se les utiliza en diferentes momentos por el programa principal, son ejecutados en serie o aisladamente.

55

Page 58: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

La información generada durante todo el proceso computacional, se almacena en cuarenta y un archivos que se consultan frecuentemente por los programas. Estos últimos contienen la información completa de las estructuras de la IPQ.

La estructura resultante puede ser usada como base para el estudio de un período del H.P.

3.- Resultados

Se presentan algunos resultados que ejemplifican la utilización del sistema de modelos de planeación adaptativa.

El primero, corresponde a la cadena del propileno. Como se puede observar en la Figura (18), el objetivo es elegir entre seis diferentes rutas alternativas aquella que resultara más competitiva. El segundo corresponde a la cadena del copolímero del bloque etileno-propileno (ver Figural8 bis), eligiendo entre dieciséis cadenas posibles que incluyen ocho tecnologías alternativas, aquella

( igualmente que resultara la más competitiva.

El tercero, muestra la forma en que se aplicaría la metodología a un conjunto de cadenas más complejas, representadas por una sola correspondiente a las resinas epóxicas. (Figura 19).

( El cálculo para el valor agregado de estas tres cadeas se muestra en las Tablas 15, 16 y 17.

El cuarto ejemplo corresponde a la elaboración de poliestireno expandible, poliestireno cristal, poliestireno grado impacto, hule estireno-butodieno y resinas poliéster insaturados como productos finales. La cadena inicia con el producto intermedio etilbenceno para elaborar estireno que es en todos los casos la materia prima para elaborar los finales antes mencionados. En este caso se trata de la combinación de 16 estructuras posibles.

Las figuras (20 y 21) resumen el procedimiento para seleccionar la estructura más adecuada para cada uno de los tres períodos de planeación correspondiente a los años de 1995, 2000 y 2005, que se tomaron en cuenta, en base al pronóstico de la demanda de los productos finales correspondientes.

Algunos datos releveantes para las consideraciones técnico-económicas de las cadenas de estas

Ç últimas figuras, se presentan en las Tablas 18 a 22.

o o o o

56

Page 59: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

(

CAPÍTULO IV

EVALUACIÓN DE PROYECTOS CON CRITERIOS MÚLTIPLES

Una vez cumplidos los objetivos del Capítulo III, la consideración fundamental que sigue, se refiere al hecho de que sean creados nuevos proyectos de inversión entre los que destacan aquellos que han significado un incremento en la capacidad de producción.

La forma más usual de enfrentar la evaluación de un proyecto de inversión es utilizar el conjunto de técnicas relacionadas con el análisis beneficio-costo.

Sin embargo, los efectos de la planeación pueden no servir para cumplimentar este objetivo. Esto sucede precisamente cuando para cada proyecto, se tienen un conjunto de atributos congruentes con los objetivos de la planeación y con las preferencias de los tomadores de

( decisión. En este caso, parece adecuado acudir al análisis multicriterio. En particular, nos ha parecido pertinente utilizar el método "ELECTRA" (16,22,25). En nuestro caso, el método ELECTRA será útil para jerarquizar tales proyectos en forma tal de:

Determinar el orden de preferencia de los proyectos de inversión creados a través del modelo de planeación

Seleccionar un subconjunto de los proyectos como parte del plan obtenido previamente.

La principal idea que subyace en esta metodología es comparar el conjunto de proyectos en cada etapa de la cadena petroquímica en estudio, congruente con la información dada al sistema de modelos; esto es, con cada uno de los elementos que representa el valor del producto y que

4

para la evaluación que nos ocupa, llamaremos "atributos" que representan en realidad un objetivo parcial.

Al definirse una medida de la concordancia (ventajas relativas) y una medida de discordancia (desventajas relativas) de los atributos de los proyectos es posible establecer una relación de

(

dominancia entre la medida de cada atributo asignado a cada posible proyecto para hacerlos competir.

o Metodología

El primer paso consiste en identificar el conjunto de proyectos para luego establecer el orden de preferencia con el que la evaluación se transformará en una evaluación con criterios múltiples.

Construyamos entonces la matriz

i=1 .......... I j=1. ........ J

( donde kjj representa el proyecto "i" cuyos atributos están representados por

57

Page 60: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

( Como puede tratarse de diferentes tipos de proyectos: independientes, secuencialmente dependientes o mutuamente excluyentes, para el caso del segundo tipo, se sugiere tratarse como uno solo, ya que en la cadena de producción es necesario que se realicen otros. Para los proyectos mutuamente excluyentes, como es el caso de la selección de tecnologías para la elaboración de un mismo producto, es fundamental crear el concepto de "niveles", los cuales están asociados biunívocamente con toda alternativa de producción, tratándoseles, entonces, como un solo proyecto con diferentes niveles tomando en cuenta así las característcias del conjunto.

El siguiente paso es introdudir las preferencias del tomador de decisiones, especificando un vector:

P=p; j1

El tomador de decisiones en ocasiones tiene, para especificar Pi y para evalauar kjj un cierto desorden.

Entonces podría ser necesario ponderar sus preferencias para revertir la idea de la entropía de la información (25), incorporánola en:

= p*j ; p* = p

De igual manera:

K* = k ; k = kjj 4

Sj también puede relacionarse COfl Ej como una medida de la entropía respecto al atributo j.

1 1 = E (Yji ln 'yji)

InI i = 1

1 Yji =k/ E kjj

i=1

. Matriz de impactos

La comparación de los proyectos con los atributos se realiza sobre la base del impacto de cada uno de los atributos. Sin embargo, es necesario normalizar los sectores reglón de K:

J R=~rji rji = rjj / (E k2 ) '

( i= 1

58

Page 61: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

El tomador de decisiones podría tener la necesidad de ponderar las evaluaciones de cada atributo:

W = wj ; Wji = pjrjj

Dónde W es la matriz de impactos

. Concordancia / Discordancia

La comparación entre atributos permite la defmición de los conjuntos de concordancia y discordancia donde, respectivamente, el conjunto de atributos para los cuales el proyecto es preferido o no preferido a cualquier otro "i" (i')

cir = j 1 k ~ kji , y j i' Dii' = j kj i < 1 Y i #-i'

Definiendo un índice de concordancia o discordancia como una medida de las ventajas relativas de i sobre i', puede construir la matriz de concordancias y discordancias

c= Cir

J cii , pj pj

i J=1

donde el límite inferior de la sumatoria del numerador debe cumplir:

j E

D =

J

El indicador del máximo del numerador debe cumplir:

máx (ji') E (1,1'), j E D•

Por su parte es necesario definir los índices de concordancia y discordancia, diferenciando los índices de concordancia y discordancia, uno del otro y haciendo posible su parametrización, como una medida de las ventajas o desventajas netas de i sobre i'; estas matrices se definen como:

E= ejj ; e• = ci i. c 1 ; i:;,,-i

mi

Page 62: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

F= ' fi ; fii , = d1'; i:;,-i'

• Determinación de la solución preferida

Si se define para las matrices de concordancia y discordancia ya diferenciadas, un umbral crítico, respectivamente e* y £, entonces:

X= < x' con xli' = 1, si e11 ,~:e*

x11 = O, si < e *

Y = Yji' con y 1 , si fil' < f

Yji' = O, si

(

Introduciendo

Z = z' ' = X n Y, entonces

zil'l (i:#~i')yz» j =O(i":#i;i"=i'),

que es la condición necesaria para jerarquizar los proyectos i que poseen una dominancia diferencial agregada y que corresponden por lo tanto a la solución preferida

14

• Casos resueltos

En las hojas que siguen se presenta la solución a la evaluación de proyectos por criterios múltiples de las cadenas antes presentadas para el copolímero etileno-propileno, el polipropileno y las resinas epóxicas.

• Selección óptima de proyectos

La jerarquización de los proyectos en cada cadena estaría incompleta si además no se utilizan criterios para su selección óptima. En la referencia (15) se proporciona una visión de conjunto para la jerarquización y selección óptima de los proyectos de Investigación y Desarrollo.

La metodología es sin embargo aplicable para el caso de la planificación de la IPQ que nos ( ocupa, a condición de que para cada uno de los periodos del HP, se proporcionen límites

máximos para el presupuesto de planeación. - Se supone entonces que se tienen una serie de presupuestos repartidos en T periodos:

C :t=1,...,T

PR

Page 63: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

o ç

- Un conjunto de requerimientos de capital para cada proyecto en cada uno de sus niveles y

( periodos presupuestales:

aak i1,...,m ;t=1,...T;k1,...,l

- Que se tienen un conjunto determinado de restricciones de carácter general, constituído por R elementos:

irá

R: r= 1,..., R

- El conjunto de valores para cada proyecto en cada nivel, de la propiedad sujeta a restricción: F; i=1,...,m ; r1,...,R; k1,...,lJ

Entonces el problema a reselver es:

m l Maximizar Z = E E Bik Xjk

i=1 k=1

CI Sujeto a que:

ml E E aIXjk :i!Ct i=1 k=1

ml 4

E E FirkXijc :5Dr i=1 k=1

li E Xjk ~ l; XkO,1

k= 1

t=1,...,T

i=1,...,m k=1,...,l

Xik posee un valor de cero si el proyecto "i" en su nivel k es rechazado y un valor de 1 en caso contrario

Bk es el beneficio que proporciona el proyecto "i" en su nivel "k", cuantificado a través de la metodología multicriterio anteriormente descrita. Se han construido también modelos de

( selección óptima con financiamiento externo y con uso diferido de capital (15).

61

Page 64: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

L-

o o o o

(

RESUMEN DE LA EVALUACION DE LAS SIGULENTES CADENAS:

e ( RES1NA EPDXI LIQ. (48 CADENAS, DE ESTA SE HICIERON DOS EVALUACIONES)

POLIPROPILENO COPOLIMERO (8 CADENAS)

POLIPROPILENO (20 CADENAS)

1

o o o o

62

Page 65: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

( RESUMEN DE LA EVALUACION PARA LAS CADENAS DEL POLIPROPILENO COPOLIMERO

CLAVE DE LA EVALUACION: EVP00O3

PROYECTOS EVALUADOS:

1 CADENA UNO ( 2 CADENA DOS

3 CADENA TRES 4 CADENA CUATRO 5 CADENA CINCO 6 CADENA SEIS 7 CADENA SIETE 8 CADENA OCHO

JUEGO DE ATRIBUTOS UTILIZADO: ATRIBUTOS PARA LAS CADENAS 3

( LAVE DEL JUEGO DE ATRIBUTOS: ATCA3

(

DESCRIPCION DEL JUEGO DE ATRIBUTOS:

1 MATERIAS PRIMAS PESO: 20

1 MALO 2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

2 SERVICIOS PESO: 15

1 MALO 2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

(

3 VALOR DE PRODUCT PESO: 25

1 MALO 2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

4 VALOR AGREGADO PESO: 40

1 MALO 2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

63

Page 66: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

(. CALIFICACION DE LAS CADENAS:

ATRIBUTOS FACTOR 1 2 3 -41 5 6 7 8

MATERIAS PRIMAS 20 1 5 4 3 1 5 4 3 SERVICIOS 15 1 5 2 3 1 5 2 3

VALOR DE PRODUCT 25 1 4 5 3 1 4 5 T VALOR AGREGADO 40 2 5 1 1 2 5 1 1 1 1

PROCESOS SELECCIONADOS:

2 CADENA DOS 3 CADENA TRES 6 CADENA SEIS 7 CADENA SIETE

c NOTA: ESTOS RESULTADOS NO APARECEN EN

EL REPORTE DE LA EVALUACION. FUERON LEIDOS DIRECTAMENTE DE LA PANTALLA DENTRO DEL MENU DE OPTI-MIZACION.

c e

o o o o o

64

Page 67: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

EVALUACION DE LAS CADENAS POR MEDIO DE UNA PONDERACION SIMPLE:

ATRIBUTOS 11121314151617181

1 MATERIAS PRIMAS 20 100 80 60 20 100 80 60 SERVICIOS 1575 30 45 15 75 30 45

1 VALOR DE PRODUCTO 25 100 125 75 25 100 125 75 r VALOR AGREGADO 80 200 40 40 80 200 40 40

1 ITOTAL 11401475127512201140147512751 220 1

PONDERACION POLIPROPILENO (COPOLIMERO)

500

400

300 o i- 200

100

0 1

Im

o o o. o o o o o

1! (

2 3 4 5 6 7 8 CADENAS

65

Page 68: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

( RESUMEN DE LA EVALUACION PARA LAS CADENAS DEL POLIPROPILENO

(

CLAVE DE LA EVALUACION: EVP03

PROYECTOS EVALUADOS:

1 CADENA UNO 2 CADENA DOS 3 CADENA TRES 4 CADENA CUATRO 5 CADENA CINCO 6 CADENA SEIS 7 CADENA SIETE 8 CADENA OCHO 9 CADENA NUEVE

( 10 CADENA DIEZ ' 11 CADENA ONCE

12 CADENA DOCE ( 13 CADENA TRECE

14 CADENA CATORCE 15 CADENA QUINCE

(

16 CADENA DIECISEIS 17 CADENA DIECISIETE 18 CADENA DIECIOCHO

(

19 CADENA DIECINUEVE 20 CADENA VEINTE

(

JUEGO DE ATRIBUTOS UTILIZADO: ATRIBUTOS PARA LAS CADENAS 3

CLAVE DEL JUEGO DE ATRIBUTOS: ATCA3

DESCRIPCION DEL JUEGO DE ATRIBUTOS:

1 MATERIAS PRIMAS PESO: 20

1 MALO

( 2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

2 SERVICIOS PESO: 15

1 MALO 2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

3 VALOR DE PRODUCT PESO: 25

(

2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE 66

Page 69: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

4 VALOR AGREGADO PESO: 40

1 MALO 2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

CALIFICACION DE LAS CADENAS:

ATRIBUTOS FACTOR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

MATERIAS PRIMAS 20 1 5 4 3 1 5 4 3 1 5 SERVICIOS 15 1 5 2 3 1 4 1 3 1 4

VALOR DE PRODUCT 25 1 T 4 1 4 5 4 1 4 VALOR AGREGADO 40 2 4 1 1 2 4 1 1 3 5

e PROYECTOS SELECCIONADOS:

10 CADENA DIEZ 11 CADENA ONCE 14 CADENA CATORCE 15 CADENA QUINCE 18 CADENA DIECIOCHO 19 CADENA DIECINUEVE

c o o

NOTA: ESTOS RESULTADOS NO APARECEN EN EL REPORTE DE LA EVALUACION. FUERON LEIDOS DIRECTAMENTE DE LA PANTALLA DENTRO DEL MENU DE OPTI-MIZACION.

ATRIBUTOS FACTOR 11 12 13 14115 16 17 18 19 20

MATERIAS PRIMAS 20 4 3 1 5 4 3 1 5 4 3 SERVICIOS 15 2 3 1 4 2 3 2 5 2 4

VALORDEPRODUCT 25 5 3 1 4 5 3 1 4 5 3 VALOR AGREGADO 40 2 2 3 5 2 2 3 5 2 2

67

Page 70: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

0000000boeeooe,•ee 00 e e e

EVALUACION DE LAS CADENAS POR MEDIO DE UNA PONDERACION SIMPLE:

ATRIBUTOS II 12131415161718191101111121131141151161171181191201

MATERIAS PRIMAS 20 100 80 60 20 100 80 60 20 100 80 60 20 100 80 60 20 100 80 SERVICIOS 15 75 30 45 15 60 15 45 15 60 30 45 15 60 30 45 30 75 30

VALOR DE PRODUCTO 25 100 125 100 25 100 125 100 25 100 125 75 25 100 125 75 25 100 125 M75 VALOR AGREGADO 80 160 40 40 80 160 40 40 120 200 80 80 120 200 80 80 120 200 80

ITOTAL 1140143512751245114014201260 1245 11801460 131512601180 1460 1315 1260 1195 1 47 5 1315 12751

PONDERACION POLIPROPILENO

500

z400 ..... E ikijmhii

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 CADENAS

Page 71: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

RESUMEN DE LA EVALUACION PARA LAS CADENAS DE LA RESINA EPDXI LIQ.

CLAVE DE LA EVALUACION: EVREEP2.3

PROYECTOS EVALUADOS:

1 CADENA UNO 2 CADENA DOS 3 CADENA TRES 4 CADENA CUATRO 5 CADENA CINCO 6 CADENA SEIS 7 CADENA SIETE 8 CADENA OCHO 9 CADENA NUEVE

( 10 CADENA DIEZ 11 CADENA ONCE 12 CADENA DOCE

( 13 CADENA TRECE 14 CADENA CATORCE 15 CADENA QUINCE

( 16 CADENA DIECISEIS

• 17 CADENA DIECISIETE 18 CADENA DIECIOCHO 19 CADENA DIECINUEVE 20 CADENA VEINTE

JUEGO DE ATRIBUTOS UTILIZADO: ATRIBUTOS PARA LAS CADENAS 3

CLAVE DEL JUEGO DE ATRIBUTOS: ATCA 3

DESCRIPCION DEL JUEGO DE ATRIBUTOS:

1 MATERIAS PRIMAS PESO: 20

( 2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

2 SERVICIOS PESO: 15

1 MALO 2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

3 VALOR DE PRODUCTO PESO: 25

1 MALO 2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

69

Page 72: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

o ci 4 VALOR AGREGADO

PESO: 40

1 MALO 2 REGULAR 3 BUENO

1

4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

CALIFICACION DE LAS CADENAS:

ATRIBUTOS FACTOR 1 21 3 4 51 6 7 8 9 10

MATERIAS PRIMAS 20 4 4 1 3 5 1 4 1 3 5 4 SERVICIOS 15 5 2 2 3 5 2 1 3 5 2

VALOR DE PRODUCTO 25 3 4 1 3 3 4 1 1 3 3 4 VALOR AGREGADO 40 5 3 4 3 —jj 3 1 4 1 3 5 3

ATRIBUTOS FACTOR 11 12113 14 15 16 17 18119 20

MATERIAS PRIMAS 20 1 3 5 4 1 3 5 4 1 3 SERVICIOS 15 1 3 5 2 1 3 5 2 1 3

VALOR DE PRODUCTO 25 1 3 3 4 1 3 3 4 1 3 VALOR AGREGADO 40 5 3 1 5 1 3 4 3 5 3 4

ATRIBUTOS FACTOR 21 22 23 24 25126 27 28129 30

MATERIAS PRIMAS 20 5 4 1 3 5 4 1 3 5 4 SERVICIOS 15 5 2 1 3 5 2 1 3 5 2

VALOR DE PRODUCTO 25 3 4 1 3 4 5 2 4 4 5 VALORAGREGADO 40 5 1 3 1 4 3 3 1 2 2 3 1

ATRIBUTOS FACTOR 31 32 33 34 35136 37 38139 40

MATERIAS PRIMAS 20 1 3 5 4 1 3 5 4 1 1 3 SERVICIOS 15 1 3 5 2 1 3 5 2 2 3

VALOR DE PRODUCTO 25 3 4 4 5 2 4 4 5 3 4 VALOR AGREGADO 40 2 1 3 1 2 2 3 1 2 1

ATRIBUTOS FACTOR 41 42143 44 45 46 47 48

MATERIAS PRIMAS 20 5 4 1 3 5 4 1 3 SERVICIOS 15 4 2 1 3 4 1 1 3

VALOR DE PRODUCTO 25 4 5 2 4 4 5 3 4 VALOR AGREGADO 40 3 1 2 2 3 1 2 1

C PROCESOS SELECCIONADOS:

1 CADENA UNO 2 CADENA DOS

C 5 CADENA CINCO 6 CADENA SEIS 9 CADENA NUEVE C 10 CADENA DIEZ

13 CADENA TRECE 14 CADENA CATORCE 17 CADENA DIECISIETE 18 CADENA DIECIOCHO

70

Page 73: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

o o o o o o o o o e e • e e e e o ee EVALUACION DE LAS CADENAS POR MEDIO DE UNA PONDERACION SIMPLE:

1 ATRIBUTOS II 1 2 1 3141516171819

MATERIAS PRIMAS SERVICIOS

VALORDEPROOUCT VALOR AGREGADO

1 80

75

80

100

20

25

60

75

100

75

80

100

20

25

60

75

100

75

80

100

20

25

60

75 120011201160 1 1201200112011601120 1 200 1 120 1 20011 4L2-OOL120 1 160 1 1 2OL20OL1201160116Oi2OOLl20118Oil20112Oi

100

75

80

100

20

25

60

75

100

75

80

100

20

25

60

75

100

75

80

100

20

25

60

75

100

100

80

1125150 40

20

1 80

60

180 110011001125175

100

1120140

80 20

1 80

60

1 40 1100110011251

100

11201

80

40

20

50 1 80

60

1 80 110011001125

100

11201

80

40

20

75 180

60

100 140

11001

100 11201

80

1251 40

20

50 1 80

60

180 1100110011251

100

11201

80

40

20

75 1 80

60

1100 1 1 40

ITOTAL

PONDERACION RESINA EPDXI LIQ.

500

Z400 .................

ikdlihft.ft 1ih 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45

CADENAS

Page 74: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

c (

NOTA 1: ESTOS RESULTADOS NO APARECEN EN EL REPORTE DE LA EVALUACION. FUERON LEIDOS DIRECTAMENTE DE LA PANTALLA DENTRO DEL MENU DE OPTI-MIZACION.

NOTA 2: EL PROGRAMA NO CORRIO CON TREINTA Ni VEINTICINCO CADENAS. SOLO CORRIO CON VEINTE

NOTA 3: SE ESCOGIERON PARA JERARQUIZAR LAS PRIMERAS VEINTE CADENAS

e

o

72

Page 75: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

RESUMEN DE LA EVALUACION PARA LAS CADENAS DE LA RESINA EPDXI LIQ.

CLAVE DE LA EVALUACION: EVCAREEP4.3

PROYECTOS EVALUADOS:

1 CADENA UNO 2 CADENA DOS 5 CADENA CINCO 6 CADENA SEIS 9 CADENA NUEVE 10 CADENA DIEZ 13 CADENA TRECE 14 CADENA CATORCE 17 CADENA DIECISIETE

( 18 CADENA DIECIOCHO 21 CADENA VEINTIUNO 22 CADENA VEINTIDOS

( 24 CADENA VEINTICUATRO 25 CADENA VEINTICINCO 26 CADENA VEINTISEIS

( 29 CADENA VEINTINUEVE 33 CADENA TREINTAITRES 37 CADENA TREINTAISIETE 41 CADENA CUARENTAIUNO 45 CADENA CUARENTAICINCO

JUEGO DE ATRIBUTOS UTILIZADO: ATRIBUTOS PARA LAS CADENAS 3 'o

CLAVE DEL JUEGO DE ATRIBUTOS: ATCA3 4

DESCRIPCION DEL JUEGO DE ATRIBUTOS:

1 MATERIAS PRIMAS PESO: 20

1 MALO 2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

2 SERVICIOS PESO: 15

1 MALO 2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

3 VALOR DE PRODUCTO PESO: 25

(

2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

73

Page 76: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

4 VALOR AGREGADO PESO: 40

( 1MALO 2 REGULAR 3 BUENO 4 MUY BUENO 5 EXCELENTE

CALIFICACION DE LAS CADENAS:

ATRIBUTOS FACTOR 11 21 3 4 5 6 7 81 9 10

MATERIAS PRIMAS 20 4 4 1 3 5 4 1 3 1 5 4 SERVICIOS 15 5 2 2 3 1 3 5 2

VALOR DE PRODUCTO 25 3 4 1 3 á52

1 3 3 4 VALOR AGREGADO 40 5 3 4 3 4 3 5 til

ATRIBUTOS FACTOR 11 12113 14 15116 17 18 19 20

MATERIAS PRIMAS 20 1 3 5 4 1 1 3 5 4 1 3 SERVICIOS 15 1 3 5 2 1 3 5 2 1 3

VALOR DE PRODUCTO 25 1 3 3 4 1 3 3 4 1 3 VALOR AGREGADO 40 5 3 5 3 4 3 5 3 4 4

ATRIBUTOS FACTOR 21122123 24 25126 27 28129 30

MATERIAS PRIMAS 20 5 4 1 3 5 4 1 3 5 4 SERVICIOS 15 5 2 1 3 5 2 1 3 5 2

VALOR DE PRODUCTO 25 3 4 T 3 4 5 1 2 4 4 5 VALOR AGREGADO 40 5 3 4 3 3 1 2 2 3 1

ATRIBUTOS FACTOR 31 32133 34 35 36 37138139 40

MATERIAS PRIMAS 20 1 3 5 4 1 3 5 4 1 3 SERVICIOS 15 1 3 5 2 1 3 5 2 2 3

VALOR DE PRODUCTO 25 3 4 4 5 2 4 4 5 3 4 VALOR AGREGADO 40 2 1 3 1 2 2 3 1 1 2 1

ATRIBUTOS FACTOR 41 42 43 44 45146 47 48

MATERIAS PRIMAS 20 5 4 1 3 5 4 1 3 SERVICIOS 15 4 2 1 3 4 1 1 3

VALOR DE PRODUCTO 25 4 5 2 4 4 5 3 4 VALOR AGREGADO 40 3 1 2 2 3 1 2 1

PROYECTOS SELECCIONADOS:

1 CADENA UNO 5 CADENA CINCO 9 CADENA NUEVE

13 CADENA TRECE 17 CADENA DIECISIETE 21 CADENA VEINTIUNO 25 CADENA VEINTICINCO 26 CADENA VEINTISEIS 29 CADENA VEINTINUEVE 33 CADENA TREINTAITRES 37 CADENA TREINTAISIETE 41 CADENA CUARENTAIUNO 45 CADENA CUARENTAICINCO 74

14

(

Page 77: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

NOTA 1: EL PROGRAMA NO CORRIO CON TREINTA Ni VEINTICINCO CADENAS. SOLO CORRIO CON VEINTE

NOTA 2: SE ESCOGIERON PARA JERARQUIZAR LAS CADENAS QUE TIENEN LA MEJOR PONDERACION SIMPLE

EZ,

O, ,

,

,

O O o, o o o e (

vil

Page 78: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

EVALUACION DE LAS CADENAS POR MEDIO DE UNA PONDERACION SIMPLE:

1 ATRIBUTOS 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 1 10 lii 1 12 1 13 114 1 15 116 1 Ii 1 18 119 1 20 1 211 22 1 23 1 24 1 25 1 26 1 27 1 28 1 29 1 30 1 311 32 1 33 1 34 1 35 1 36 1 37 1 38 1 39 1 40 1 41142 1 43 1 44 1 45 1 46 1 47 1 48 1

1 MATERIAS PRIMAS

1 SERViCIOS IVALORDEPROOUCT LVALORAGREGADO

1 80 75 75

200

80 30 100 120

1 20 30 25 160

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CADENAS

19.

Page 79: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

Ulí,

Y CONCLUSIONES GENERALES

La primera consideración general se refiere al conjunto de trabajos aquí resumidos. De ninguna manera es sólo el trabajo del que éstas líneas escribe. Un conjunto de instituciones y sobre todo, de personas son también coautores del esfuerzo realizado; el responsable es, sin embargo, el que firma.

Quiero recordar con gratitud a mis alumnos anteriores y actuales, y a mis amigos y colaboradores: recuerdo con especial estimación a los Ingenieros Luis Puente Moreno, Wilfrido Sosa Garnica, Javier Chávez y Guadalupe Osorno, así como a Jesús Berumen, Jesús Romo, Rafael García Jolly, Francisco Enrique Esparza Parra y David Uquillas. Quiero, asimismo, expresar públicamente mi gratitud a mis alumnos de este momento, quienes han colaborado conmigo con gran entusiasmo e interés: Ing.

( Femando Rodríguez Rivera, José Ramón Hernández Aguilar, Miguel Angel Flores Claudio y Miguel Ángel Landeros Urbina. Por último, pero no menos, a colaboradores y críticos tan remarcables y

( queridos como la M. en C. Rocío Cassaigne Hernández, Jesús Gumaro Viacobo, Alejandro Vega y a Ana María Salazar, mi competente y paciente secretaria.

A las instituciones universitarias de quienes he obtenido apoyo: Programa Universitaria de Energía, Dirección General de Asuntos del Personal Académico y por supuesto a mi querida Facultad de Química, muchas gracias.

La segunda conclusión se refiere al esfuerzo de información que fue necesario llevar a cabo. Con humildad quisiera comentarles que éste fue enorme. Encontrar, clasificar y ordenar, pero sobre todo comprender mas de 600 tecnologías que se refieren a la IPQ, utilizando las fuentes mas fidedignas posibles, fue un trabajo que duró casi dos años.

El tema al menos, ha permitido enriquecer la información sobre procesos y productos petroquímicos, útiles para quienes toman decisiones en este campo.

( La tercera conclusión tiene que ver con la utilidad de los modelos pos sí mismos. Nunca quisimos erigimos en hacedores de una planeación centralista. Sobre la planeación de la IPQ hay opiniones que divergen diametralmente de la nuestra, tal como se ve por las acciones tomadas hace casi un año por el Gobierno Federal y las autoridades de Petróleos Mexicanos, ordenando la completa enajenación de nuestros complejos petroquímicos. Con la misma humildad reconocernos que esta planeación, como esfuerzo académico tuvo éxito; no es así desde el punto de vista práctico. Las decisiones tomadas recientemente lo demuestran.

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Page 80: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

[J A este respecto sobresalen algunas conclusiones particulares:

1.- Las características que conducen hacia la competitividad, implican que las naciones sean competitivas no en industrias únicas, sino en grupos de industrias relacionadas. Este grupo de industrias debe estar integrado por proveedores y compradores a través de la utilización de tecnologías relacionadas en una misma cadena de producción que, es sin duda alguna, característica de la Industria Petroquímica. Llegar al máximo valor agregado es meta fundamental, pero sólo se podrá lograr con un conjunto de tecnologías igualmente competitivas.

Para obtener un panorama más claro de la relevancia de las afirmaciones anteriores, es importante señalar que en el contexto de la competitividad, las empresas públicas y privadas deben contar con la tecnología adecuada para manejar cualquiera de las dos opciones estratégicas siguientes:

1

(1 A) EMPRESA COMPETENTE

( - Imita las características de los productos yio servicios ofrecidos por los competidores.

- Iguala las características de sus productos y/o servicios con los ofrecidos por otros competidores.

Estas dos características obligan a una empresa competente a proporcionar al menos asistencia técnica en la operación y mantenimiento de sus plantas y a lo más, a adoptar y asimilar las tecnologías conocidas, compradas fuera de sus fronteras.

B) EMPRESA COMPETITIVA

- Destaca en mayor grado sus productos y/o servicios ofrecidos por sus competidores.

(

- Diferencia sus productos yio servicios de los ofrecidos por otros competidores, puesto que sus desventajas frente a estos últimos, les obligan a innovar y a ser mucho más competitivos.

Estas características, en conjunto con las mencionadas de la empresa competente, hacen que una empresa competitiva mejore y desarrolle su tecnología, lo cual le proporciona un mayor valor agregado ante la globalización de los mercados y la competitividad internacional.

No obstante, la sola planeación tecnológica es insuficiente para llevar a cabo los planes y programas emprendidos con ánimo de crecimiento. La Planeación estratégica es la envolvente de todas las estrategias, y ésta a su vez es la vinculación directa de la empresa con el exterior, que para la IPQ nacional es en estos momentos demandante de grandes cantidades de recursos, y de grandes esfuerzos. Ver Figura (22). La misión de las organizaciones, sean éstas del tipo que sea, debe plasmarse en estrategias coherentes entre sí, donde la asignación de los recursos destinados a reforzar las líneas de negocios se correlacionen directamente con la asignación de los recursos encaminados a aprovechar las tecnologías disponibles dentro de la propia organización. Figura (23)

2.- Debe señalarse lo inadecuado que resulta el utilizar la evaluación de proyectos como criterio de planificación; ello equivale a suponer la existencia a priori de un equilibrio parcial en la economía, postulado que no es valido, particularmente, cuando hay fuertes interdependencias entre los proyectos

( y cuando hay efectos de economías externas.

78

Page 81: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

En las Industrias de Proceso, como es el caso de la IPQ, la dependencia es muy alta, ya que un bien producido fluye entre las unidades de un mismo sistema intercambiando productos, de tal modo que un desequilibrio de cualquiera de las partes repercutirá sobre la rentabilidad financiera, la balanza de pagos y el costo social de otras unidades, entes, empresas y sectores. Aún sin que existan relaciones entre productos intermedios, la interdependencia puede darse si tales productos compiten por más de un solo recurso escaso.

En esta planeación, es necesario además, la inclusión explícita de los elementos como el riesgo y la obsolescencia tecnológica y del producto

3.- El plan de desarrollo de la IPQ, deberá contemplar las necesidades reales del país, requiriendo para ello un programa de acciones en sectores estratégicos de la IPQ, capaces de promover el cambio estructural y tratando, en el futuro, de racionalizar el uso de recursos naturales no renovables, Petróleo y Gas Natural, para que se aproveche la ventaja comparativa que poseemos con respecto a los países desarrollados.

De acuerdo con los anteriores lineamientos establecidos, los objetivos que se deben perseguir, son los siguientes:

Las disposiciones constitucionales en materia Petroquímica, deberían seguir siendo ( fundamentales para asegurar la soberanía de la nación sobre sus recursos naturales no-

renovables. El manejo directo por parte del Estado de ramas industriales estratégicas como la que nos ocupa, debe constituir, a no dudarlo, un elemento inamovible en términos de la Política Nacional de Desarrollo Industrial.

Una planeación de la IPQ en forma coordinada con todos los demás sectores productivos nacionales, en cuanto a que las inversiones, el consumo, la infraestructura requerida y la mano de obra necesaria que se utilicen en ese sector, tendrán indudables repercusiones sobre el desarrollo de otras áreas productivas del país.

Desarrollar una Industria Petroquímica debidamente integrada a lo largo de las cadenas productivas, partiendo de una adecuada articulación entre las empresas de la IPQ y entre estas y las diversas ramas de la Industria Manufacturera que utilizan insumos de origen petroquímico de tal manera que se logre mantener la competitividad a lo largo de la cadena de transformación.

Optimizar la integración vertical de la IPQ, redefiniendo las necesidades de expansión, considerando para ello que las condiciones nacionales y la peculiaridad de la cadena insumo-producto que caracteriza a dicha industria, obligan a reconsiderar los conceptos bajo los cuales se inscribe, en la Ley reglamentaria del Artículo 27 constitucional, el ramo del Petróleo, y la industria Petroquímica, agregando como un nuevo concepto de interés nacional, el de "Ruta Tecnológica".

Esto permitiría al Estado conservar bajo su jurisdicción, las decisiones estratégicas y de ( conjunto necesarias para integrar rutas de producción que brinden ahorros substanciales, a

través de los precios de transferencia intrasectoriales, promoviendo los bajos costos de producción y evitando duplicidad en las inversiones.

79

Page 82: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

C e) Consolidar la operación del sector Petroquímico sobre bases de eficiencia y competitividad, que permita la concurrencia permanente a los mercados del exterior, así como el abastecimiento eficiente y suficiente a los sectores Consumidores Nacionales.

Fortalecer la estructura tecnológica del sector, que contribuya a promover la eficiencia, la competitividad y la capacidad innovadora de la industria, y a reducir la dependencia del exterior en este campo.

Racionalizar las inversiones en la IPQ a través del establecimiento de prioridades sectoriales. Para ello es imprescindible no solo una participación estatal en las inversiones, sino también la coordinación con el sector privado en la determinación de la dirección de la inversión conjunta en la IPQ.

De esta manera se logrará la adjudicación de capitales a planes de desarrollo bien integrados

( y que busquen efectivamente, la desconcentración de la IPQ y la creación de nuevos polos de desarrollo.

( h) Sustituir importaciones directas de productos Petroquímicos estratégicos, así como buscar la sustitución de bienes indirectamente relacionados con la producción de productos Petroquímicos contribuyendo activamente a la creación de un mercado interno para bienes de capital que utiliza la IPQ.

Establecer plantas y aprovechar las actuales, con escalas de producción adecuadas que contemplen la exportación, sobre todo de los productos de mayor demanda en el mercado mundial (Plásticos, Fibras Sintéticas y elastómeros) dando preferencia a los bienes con mayor valor agregado.

Lograr un desarrollo industrial congruente con los objetivos nacionales en materia ecológica, minimizando los efectos negativos de la operación de la Industria sobre el medio ambiente.

Por ello, los planes de desarrollo de la IPQ deberán contemplar la forma de inducir una estructura ( tecnológica propia, teniendo presente, por lo tanto, que el actual aparato productivo de la IPQ no

puede ser transformado en el corto plazo. Es decir, se trata de inducir, mediante mecanismos determinados por el estado, una forma de producción de bienes PQ necesarios, que partan de los

- recursos que el país posee, por una parte y que considere, por otra, las necesidades de sus habitantes.

Con estos y otros lineamientos igualmente importantes considerados, será posible examinar rigurosamente el comportamiento de la IPQ, a fin de evitar que su planificación, se elabore a posteriori, o sobre bases endebles y rudimentariamente especulativas.

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Si se planifica débilmente, si la participacion estatal se hrnita a resolver los problemas a corto plazo, el país no sólo no logrará alcanzar el nivel de desarrollo que requiere su IPQ, sino que se habrán desperdiciado recursos inútilmente.

E*

Page 83: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

4.- Para poder avanzar en la articulación productiva de la IPQ, y las ramas consumidoras de estos productos, es menester lograr una estructura de precios tal, que permita transferir, a lo largo de las cadenas productivas, las ventajas comparativas que tiene el país en este campo. Para dar congruencia a una estructura racional de precios para la petroquímica básica, es menester analizar la IPQ como un sistema en el que, partiendo de un producto petroquímico final, (plásticos, resinas, fibras sintéticas, elastómeros fertilizantes y las llamadas especialidades) se examinen las diferentes rutas tecnológicas de obtención que dan lugar a los petroquímicos intermedios y consecuentemente a los básicos que son las piedras angulares de la IPQ. Una primera clasificación al respecto de los petroquímicos básicos, la representan el metano, que da lugar al metanol y al amoniaco (cadena Ci), el etano y el etileno (cadena C2), el propano y el propileno (cadena C3), el butano y los butilenos (cadena C4) y los llamados aromáticos: benceno, tolueno y xilenos. Tener agrupada a la IPQ por cadenas de producción, aclara la situación de interdependencia de un grupo de productos petroquímicos considerados dentro del esquema conjunto de la producción nacional. El análisis por cadenas establece, de esta manera, la interacción existente de un petroquímico final con todos sus

t insumos e inversamente, las interacciones de un petroquímico básico con todos sus derivados, siendo el conjunto de los productos finales los que dan el efecto inductivo a toda la IPQ.

La conclusión más importante que puede obtenerse de un análisis costo/beneficio, es que los precios de los petroquímicos básicos representan la fuerza directriz por medio de la cual se transfiere

C competitividad ex-terna a la IPQ en su totalidad y son un elemento de estabilidad interna en la producción. Es también muy importante la conclusión de que dichos precios no pueden ser indiscriminados para todas las cadenas. Por el contrario, urge una política de precios discriminados por cadena productiva, ya que un mismo petroquímico no refleja el mismo beneficio para la economía utilizándolo en una cadena que en otra.

Una política discriminada de precios de petroquímicos básicos, sería un elemento dinamizador del cambio estructural en la IPQ si es juiciosamente seleccionada y controlada, al inducir cambios a rutas de producción que sean mas eficientes para la Economía Nacional; sería asimismo base de políticas de fomento más congruentes con la realidad nacional al permitir producciones necesarias de bienes finales tanto para satisfacer la demanda nacional como para competir en los mercados internacionales. En suma se trataría de hacer que los costos de los productos Petroquímicos finales fueran concomitantes con los beneficios que reportan para la Economía Nacional.

Desde la óptica de la eficiencia, la Política de precios de venta y de transferencia de Petroquímicos Básicos, contribuirá a fomentar y orientar el desarrollo de la Industria, proporcionando a las empresas elementos sólidos para la planeación. Mediante esta política, se promoverá el desarrollo de la Petroquímica secundaria, reflejando el hecho de que el país cuenta con recursos naturales que constituyen el insumo básico de esta rama industrial, procurando la óptima incorporación del valor agregado a dichos recursos naturales.

C 5.- DE LA POLÍTICA TECNOLÓGICA.

C La existencia de una estructura tecnológica eficiente, es esencial para lograr la competitividad de la Industria Petroquímica del país. Asimismo, es necesario fortalecer el proceso de transferencia y asimilación de tecnologías de punta y promover la investigación y desarrollos propios. Las rutas

C tecnológicas utilizadas en la estrategia óptima, es decir los procesos y materias primas para elaborar un producto, implican un cambio estructural, cuyos frutos se harán evidentes en el largo plazo.

E31

Page 84: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

( Por lo anterior, se deben implementar las acciones necesarias para mejorar las políticas de adaptación, investigación y desarrollo de tecnología de procesos y productos, que aprovechen el potencial de nuestros centros de educación superior y de investigación en forma coordinada con los centros de producción de IPQ, de manera de utilizar este valioso recurso humano.

Sin embargo, en el delineamiento de las estrategias correspondientes a la estructura tecnológica de la IPQ, será necesario examinar las mejores rutas concomitantes con la producción de los PQ finales considerados.

Esta tarea deberá realizarse durante la elaboración del plan de desarrollo de la IPQ, y en el que deberán contestarse las siguientes preguntas:

¿Cuáles son las características últimas del funcionamiento de la Industria, en términos del uso de materias primas, energía e inversión?

¿Es necesario anticipar los efectos que sobre la IPQ tendrían los cambios de líneas de productos y fuentes de materias primas en su etapa inmediata hasta llegar al Crudo y el Gas Natural?

¿Cuáles son las características de los nuevos procesos y productos que llevan a su adopción eventual por parte de la Economía?

RESUMEN GENERAL:

Los objetivos estratégicos de la Industria Petroquímica deben llevarse a cabo a la luz de un proceso de planeación de esta Industria en su conjunto y de manera integrada con otros sectores productivos.

El proceso de planeación de la IPQ debe condicionarse a resolver qué, cómo y para quién producir, dentro de un marco de estrategias que conlleven un cambio estructural. Esta planeación requiere ser cuantitativa, haciendo factible la búsqueda de alternativas en un contexto de optimización de recursos.

La IPQ Nacional deberá buscar la fuerzas y debilidades, las oportunidades y riesgos de participar en el mercado internacional, a través de políticas de exportación de productos competitivos con mayor valor agregado basados en el examen de los escenarios del contexto mundial de la IPQ.

Los objetivos del plan de desarrollo de la IPQ, deberán tomar en cuenta la 41 coordinación con los demás sectores productivos nacionales, integrar las cadenas de

productos partiendo de una adecuada articulación entre todas las empresas Petroquímicas; buscar la optimización de la integración vertical de la IPQ, consolidar la operación del sector sobre bases de eficiencia y competitividad, fortalecer su estructura tecnológica, racionalizar sus inversiones a través del establecimiento de prioridad sectorial, mantener a la IPQ como un sector eminentemente nacional, etc.

82

Page 85: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

c Para el logro de todo el anterior es necesario formular estrategias alternativas que

C deberán evaluarse a la luz de un horizonte de planeación tal, que permita conocer las consecuencias de cada una, en términos de inversión, balanza de consecuencias de cada una, en términos de inversión, balanza de pagos y relaciones beneficio-costo por cadena productiva desde los productos básicos hasta los finales. Las alternativas que se deberán evaluar abarcan desde la autarquía total con y sin cambios tecnológicos hasta la especialización de la producción, todas ellas con metas de exportación para productos finales, intermedios y básicos, cuantificados de acuerdo a las oportunidades de penetrar los mercados internacionales y teniendo como base el pronóstico de la demanda interna de los productos finales, evaluando a través de una banda de confianza, cuidadosamente elegida, a partir de la evolución económica esperada en el mediano y largo plazos.

Con la selección de la mejor alternativa, partiendo de los productos finales seleccionados, podrá formularse la demanda inducida para cada uno de los productos básicos por cadena productiva. Hasta entonces podrá conocerse el conjunto de esfuerzos que la

( Industria Petroquímica tendrá que realizar en el mediano y largo plazos, incluyendo plantas que por su importancia estratégica deben ser operadas por Petróleos Mexicanos en forma

( exclusiva.

Con los requerimientos de producción de Petroquímicos de acuerdo a la estrategia ( optima, será posible conocer los requerimientos de los insumos básicos: Petróleo Crudo y

Gas Natural y por lo tanto los requerimientos de productos obtenidos de la refinación el Petróleo y del procesamiento del Gas Natural Húmedo, que forman la interface entre energía y Petroquímica, para derivar por último las acciones de Política energética consecuentes con la formulación del plan estratégico para la IPQ.

Parece necesario reconsiderar los planteamientos según los cuales existe en la Ley reglamentaria del Artículo 27 Constitucional en el ramo de Petróleo en Materia Petroquímica, una división entre Petroquímica básica y secundaria. Las reconsideraciones deben observar, sin duda alguna, el espíritu de la Constitución. La modalidad podría consistir, sin embargo, en crear una estructura corporativa para la IPQ, organizada por cadenas de producción.

( i) A precios bajos de Petróleo, la tasa marginal de substitución de la producción de Petroquímicos por la exportación de Crudo, es decreciente. De aquí se infiere que la manufactura de Petroquímicos para exportación a través de Crudo, es mejor que la exportación del Crudo sin transformar, si el precio de este último se mantuviera por abajo de los 14 US$Ibl en 1995 (en precios reales de 1990) y si éste creciera a una tasa real menor de 2.8% durante esta década, haciéndose rentables las inversiones destinadas a procesar Crudo para transformarlo en Petroquímicos.

j) Una tasa de ganancia elevada conduce a un aumento de la inversión hacia origen, es decir al nivel del sector de explotación de los hidrocarburos.

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Page 86: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

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Page 88: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

APÉNDICE

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FIGURAS, TABLAS Y GRÁFICAS

4

4

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Page 89: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA MEXICANA PERSPECTIVAS Y OPORTUNIDADES ANTE EL TLC

CARACTERÍSTICAS RELEVANTES DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA.

1.- La Industria Petroquímica actual es un negocio altamente competitivo de productos genéricos en el que la rentabilidad depende del manejo adecuado de plantas eficientes Su naturaleza no diferenciada aunada a su estructura oligopólica, ha creado una industria en la que sólo las empresas de mejor desempeño obtienen rendimientos que exceden el costo de capital y están preparadas para enfrentar con mayor capacidad el futuro.

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C 2.- Los mejores participantes en el mercado de los petroquímicos no diferenciados, son productores de bajo costo que operan plantas eficientes de gran escala que continuamente son mejoradas. Estos fabricantes, seleccionan cuidadosamente las cadenas de productos químicos en las que deciden competir para aprovechar ventajas estructurales, tales como

C sus fuentes de insumos, su acceso a la tecnología y su - integración hacia adelante en la producción de bienes

finales . Asimismo, la oportunidad con que se realizan las adiciones a la capacidad de producción es determinante, debido a que la naturaleza cíclica de la industria tiene un alto impacto en la rentabilidad de los proyectos (fenómeno de inversiones cíclicas a lo largo de las cadenas, con fuertes asincronías).

4

3.- En consecuencia, para competir exitosamente en la industria petroquímica se requerirá contar simultáneamente con:

- Acceso a fuentes de capital a bajo costo.

- Integración o acceso a fuentes de insumos a precios competitivos

- Desarrollos tecnológicos para elevar rendimientos y reducir costos de manufactura.

- Conocimientos para desarrollar productos diferenciados.

- Capacidad para administrar los ciclos de precios.

- Escala de producción competitiva y

- Excelencia operativa.

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LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA MEXICANA PERSPECTIVAS Y OPORTUNIDADES ANTE EL TLC.

Las perspectivas de mediano y largo plazos de la petroquímica mexicana, en el Tratado de Libre Comercio entre los Estados Unidos, Canadá y México son alentadoras considerando también la posibilidad de un mayor flujo de inversión extranjera. Sin embargo, existen retos a enfrentar en un entorno interregional de mercado abierto.

El Plan de Negocios de PEMEX-PETROQUÍMICA, establece como misión maximizar el valor económico a largo plazo de los insumos y productos petroquímicos de Petróleos Mexicanos y, en su carácter de organismo subsidiario de Peinex, colaborar con los otros organismos y con la Dirección Corporativa en el cumplimiento de la misión institucional y los objetivos fundamentales de Pemex.

Los objetivos de Pemex Petroquímica plantean el reto de alcanzar la capacidad para competir internacionainiente, en aquellos productos y cadenas en que dispone de ventajas estructurales. El organismo está trabajando para ser reconocido como un proveedor estable y confiable; reorientar el desarrollo y operación de sus actividades; y para ser considerado como un socio potencial con capacidad para desarrollar una industria petroquímica eficiente. El cambio se centra en el desarrollo de una sólida cartera de productos petroquímicos seleccionados que aprovechen las ventajas estructurales, en las que se adopten las tecnologías y prácticas industriales más eficientes para maximizar la rentabilidad a largo plazo.

El Plan de Negocios persigue los siguientes objetivos estratégicos:

i) Reestructurar su cartera de productos en cadenas productivas en las que tiene ventajas estructurales.

ji) Formular e implantar un programa de mejoras operativas y de rentabilidad para negocios conservados en la cartera redefinida.

Capturar oportunidades de precios con la comercialización de productos a precios competitivos, que reflejen su costo de oportunidad en el mercado internacional.

Promover la realización de proyectos asociándose con el sector privado.

y) Fortalecer una cultura basada en el desempeño.

vi) Garantizar la seguridad industrial y la protección ambiental.

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e (1 -

LA INDUSTRIA PETROQUIMICA MEXICANA PERSPECTIVAS Y OPORTUNIDADES ANTE EL TLC

( POTENCIAL DE DESARROLLO

1.- La creación de una zona de libre comercio en Norteamérica, la abundancia de algunas materias primas y el crecimiento potencial de la demanda de plásticos y otros productos químicos, ofrece una oportunidad muy atractiva para emprender nuevos negocios y consolidar la expansión de la industria.

C 2.- El comportamiento cíclico de la industria provoca que la rentabilidad a nivel mundial y en México varíe notablemente. Sin embargo, algunos productos o cadenas de productos tienen mejor desempeño que otros. De acuerdo con los análisis realizados sobre el mercado de los petroquímicos, existen potencialidades de desarrollo en algunos productos o cadenas.

( 3.- En los productos o cadenas en donde la industria petroquímica mexicana cuenta con una ventaja comparativa, es necesario consolidar el esfuerzo para promover nuevas inversiones. La ventaja comparativa, puede provenir de distintas fuentes como son: el grado de integración; la eficiencia operativa; el suministro de materias primas a precios competitivos, y el acceso directo a los mercados interno y externo.

4.- La evaluación de la cartera de activos de Pemex Petroquímica consideró que la rentabilidad de los procesos de manufactura

( puede explicarse en términos de la estructura de la industria - número de participantes, grado de concentración, tecnologías y costos comparativos de los productores - del

( comportamiento de los participantes - prácticas comerciales y control de los ritmos de inversión - y del desempeño reciente de la industria - desarrollo de nuevos mercados, búsqueda de nichos y elaboración de productos diferenciados. El propósito fue identificar el nivel competitivo de Pemex Petroquímica, su potencial de desarrollo y aquellos activos susceptibles de ser desincorporados.

E*

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1 -

LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA MEXICANA PERSPECTIVAS Y OPORTUNIDADES ANTE EL TLC

PERSPECTIVAS GENERALES DE CADENAS DE PRODUCTOS PETROQUÍMICOS

En la cadena del metano, no se cuenta con ventajas estructurales para incursionar coinpetitivamente en su desarrollo en el corto plazo. La materia prima - el gas natural - representa entre 60 y 75 por ciento de los costos de efectivo. México es actualmente importador neto de gas natural y los precios internos se equiparan a los

( prevalecientes en la Costa Norteamericana del Golfo de México. La líneas más importantes de acción están asociadas a la captura de oportunidades de precios y a la integración

C de la cadena. A mediano plazo, sus perspectivas dependerán de la expansión de una oferta de gas natural que elimine importaciones y del crecimiento de la demanda interna.

Respecto a las olefinas, se considera que el país tiene una ventaja estructural importante para ampliar la capacidad de producción de etileno y sus derivados. El crecimiento de la demanda interna de polímeros y la ventaja estructural de

( la disponibilidad de materias primas, hace atractiva la construcción de plantas de escala mundial para la producción de polietileno de alta densidad y de polietileno lineal de baja densidad. Se estima que la capacidad de producción de cada planta sería de orden de 180 mii toneladas con un costo de inversión cercano a los 100 millones de dólares por planta. En la expansión de esta línea de productos, las inversiones del sector privado jugarán un papel central.

En los petroquímicos intermedios se incluyen productos como butadieno y MTBE. En el caso del butadieno, las

( perspectivas económicas no son lo suficientemente atractivas en el corto plazo, aunque están en estudio alternativas para terminar una unidad de extracción. En el caso del MTBE,

( recientemente se formalizó la construcción de una planta para su elaboración a través de la firma de un contrato de suministro de las materias primas y compra de un producto entre Pemex y la empresa Proesa, bajo un esquema de largo plazo. Además, Pemex Refinación continúa con la construcción de varias plantas en algunas de las refinerías del país.

( 4.- En la cadena de aromáticos y sus derivados, el país cuenta con una ventaja comparativa moderada que conviene promover selectivamente.

Page 93: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

'000000000eeoe••oeoeee•

CARACTERISTICAS DE LA INDUSTRIA PETROQUIMICA

• INTENSIVA EN CAPITAL.

• MUY COMPETITIVA EN PRODUCTOS GENERICOS, CON INTEGRACION VERTICAL.

• RENTABILIDAD QUE DEPENDE DE LA OPERACION EFICIENTE, QUE EXCEDA EL COSTO DEL CAPITAL.

• DE NATURALEZA NO DIFERENCIADA.

• DE ESTRUCTURA OLIGOPOLICA.

• CON ENCADENAMIENTOS CON OTRAS ACTIVIDADES.

• CON ELEVADA ELASTICIDAD INGRESO DE LA DEMANDA Y POR LO TANTO DEPENDIENTE DE LA ACTIVIDAD ECONOMICA.

DAI/SJPS/93B1 602

Page 94: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

EXITO EN LA C )MPETENCIA DErnIlRo DE LA IPQ.

• FUENTES DE CAPITAL DE BAJO COSTO.

• INTEGRACION Y ACCESO A INSUMOS CON PRECIOS COMPETITIVOS.

• DESARROLLOS TECNOLOGICOS PARA ELEVAR RENDIMIENTOS Y REDUCIR COSTOS DE MANUFACTURA.

• CONOCIMIENTOS PARA DESARROLLAR PRODUCTOS DIFERENCIADOS. FUERTE INVERSION EN INVESTIGACION Y DESARROLLO.

• CAPACIDAD PARA ADMINISTRAR CICLOS DE PRECIOS Y COMPARAR EL VALOR DE SUS PRODUCTOS CON SU COSTO DE OPORTUNIDAD.

• ESCALA DE PRODUCCION COMPETITIVA.

• MAXIMIZAR EL VALOR AGREGADO DE LA PRODUCCION.

• OPERAR CON ALTAS EFICIENCIAS.

• SER PROVEEDORES CONFIABLES EN CALIDAD Y SEGURIDAD, ORIENTANDOSE AL MERCADO.

• CONTROLAR SUS RITMOS DE INVERSION DE ACUERDO AL NUMERO DE PARTICIPANTES EN EL MERCADO.

DAI/SJPS/93B1 603

Page 95: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

4) o

CARACTERISTICAS DE PRODUCTORES LIDERES DE LA IPQ

(PRODUCTOS DE USO GENERALIZADO)

• PRODUCEN A BAJO COSTO.

• OPERAN A ESCALA COMPETITIVA, APROVECHANDO ECONOMIAS DE ESCALA Y MEJORANDO SUS CURVAS DE APRENDIZAJE.

• MEJORAN TECNOLOGICAMENTE SUS PROCESOS DE PRODUCCION.

• SELECCIONAN CUIDADOSAMENTE LAS CADENAS DE PRODUCCION DONDE PARTICIPAN.

• SE INTEGRAN VERTICALMENTE HACIA ORIGEN Y HACIA DESTINO.

DAI/SJPS/93B1 602

Page 96: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

•o•eoeooeeeooe0000eoeo o o

EVO L U C lo

5 fCOS

RECURSOS HUMANOS

FM.E010 AMBiE1 =ESTRUCTURA LINALIDADES 1

RECURSOS

TECNOLOG fCOS RECURSOS

FINANCIEROS

=-TIVIDAD

iIGU1j\ j

Page 97: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

TRANSFORMA)

DEFINICION FUNC 1 ONAL

(Lo QUE HACE)

DEFINICION ONTOLOGICA

(Lo QUE ES

0000000QU O0000000000Ç)OO o

DEFINICION GENETICA

FIGURA 2

Page 98: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

0000000n00000000000000

TEORIA DE SISTEMAS CONCEPCION, ANALISIS Y SIMULACION DE LA INDUSTRIA PETROQUTrvIICA DE MEXICO

FINALIDADES ENTORNO ESTRUCTURA FUNCIONES EVOLUCION

CONCEPCION (1)

y

ANALISIS (FUNCIONAL)

*

9'

ANALISIS (DEL ENTORNO)

u - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - a

SIMtJLACION

A 1 4-------- a

OPTIMIZACION

I?T('ETDA 9

Page 99: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

OOO9OOOOOOOOOOOOOOOOO o o

ENTORNO ECONOMI CO

EST (JO 1 0 MLR CAIJO 1 NTERNAC 1 UtAL DE PETROQUII'1I COS

OPORTUN 1 DADES DE EXPORTACIÚN

ESHAILG lAS iJ[D[SfiROLLO DL LA lP

JIGDOLOGIA DE /\NALIS!S Y SELECCIQN.

I'RONOST 1 COS PRODUCTOS NO INCLUÍDOS EN LAS ESTRATEGIAS

ESTRATEG LAS DE

DESARROLLO DE LA

IPO ¡

DEFINICION DE LAS

CADENAS PETROQU ¡MI CAS EN ESTUDIO 1

PRONOSTICOS DE DEMANDA DE PE -ROQUIIIICOS FINALES

CONSUMO HISTORICO Y DE NUEVOS PETROQUI MICOS FINALES -

SELECC 1 ONADOS

•PL1STICOS Y RESI NAS.

'FIBRAS SINTETICAS

'E LAS T 014 E ROS

'FERTILIZANTES

'OTROS

RED DE PROCESOS DE LA PETROQUI-MICA INTERMEDIA (RUTAS TECNOLÓ -

GICAS)

CAPACIDADES INSTALADAS LCULO DE NUEVAS CAPACID

DEMANDA DE

PRODUCTOS BASICOS

CONJUNTO DE i'OIjELuS PAR/ LA PLj ¡EACIO DE

LA OFERTii bE PETRULI FERO

Y PET1(XU11 ICIS

IJASICOS

REQUER IlII ENTOS DE

MATEF1AS PRIWS

PARA CADA ESTRATEGIA:

- REQUERiMIENTOS DE INVERSION POR TECNOLOGIA Y POR PERIODO,

- FLUJO NETO DE CAPITAL POR RUTA TECNÓLOGICA Y PE-í<I000.

- COSTOS DE MATERIAS PRIMAS (PRODUCTOS PO. BASICOS)

- RELACIONES COSTO/BENEFICIO POR RUTA TECNOLOGICA.

- BALANCE DE DIVISAS (EXPORTACIONES-IMPORTACIONES) POR RUTA TECNOLOGICA Y POR PERIODO.

COSTOS DE

JNVERS ION POR C/ETAPA DE LAS RUTAS SELECCION DE LA ESTRATEGIA:

iíINIíiO COSTO GLOBAL

PRECIOS

INTERNACIONALES

DE PETRXUIH1COS

Page 100: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

( PROCEDIMIENTO_COMPUTACIONAL CAPTURAR DATOS PARA CADA PROCESO

• NOMBRE DEL PRODUCTO • NOMBRE DE LA TECNOLOGIA • MATERIAS PRIMAS • SUBPRODUCTOS • PROPORCIONES ESTEQUIOMETRICAS • COEFICIENTES DE RENDIMIENTO

INDUSTRIAL (ENTRADA/SALIDA) • INTERCAMBIO EXERGETICO • COSTOS DE INVERSION • VALOR DEL PRODUCTO • CAPACIDAD INSTALADA

LECTURA DE DATOS BASE DE DATOS DE TODAS DE ENERGIA Y DE }4 LAS REACCIONES QUIMICAS MATERIAS PRIMAS POR TECNOLOGIA

CALCULOS DE EXERGIA QUIMICA PARA TODOS LOS PRODUCTOS DE REACCION

DEFINIR TODOS LOS PRODUCTOS FINALES

SUBRUTINAS PARA LA CONSTRUCCION DE CADENAS TECNOLOGICAS DE PRODUCCION

MODELO DE OPTIMIZACION

ARCHIVO DE TODAS LAS PARA LA SELECCION DE

POSIBLES CADENAS

CADENAS TECNOLOGICAS

TECNOLOGICAS DE DE PRODUCCION

PRODUCCION

UNITARIAS PARA TODAS LAS CADENAS TECNOLOGICAS DE PRODUCCION SELECCIONADAS

MODELO ECONOMETRICO PARA CALCULAR LAS DEMANDA PETROQUIMICAS FINALES HASTA EL AÑO 2010

DEMANDAS GLOBALES

LPOR PRODUCTO

DEMANDAS INDUCIDAS PARA CADA CADENA TECNOLOGICA DE PRODUCCION

BALANCE \ 1 DEMANDAS INDUCIDAS 1 BALANCE

GLOBAL DE )4 POR CADENA TECNOLOGICA____( GLOBAL DE

MATERIA DE PRODUCCION ENERGIA

ENERGIA GLOBA REQUERIDA POR CADENA TECN OLOG 1 CA DE PRODUCCION

FIGURA 5 DAI/SJPS193130804

Page 101: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

JERARQUIZACIÓN DE CADENAS PETROQUÍMICAS

MÉTODO ELECTRA

UMBRAL DE CONCORDANCIAS

ATRIBUTOS DE MATRIZ

LOS PROYECTOS

DE PROYECTOS 1...M

CONCORDANCIAS

JERARQUTZADOS PROYEC

MODELO 1 SOBRECLASIFICADOS

ELECTRA

o

(

(

o o

(

o

FIGURA 6

MATRIZ V DE

DISCORDANCIAS

UMBRAL DE DISCORDANCIA

TNDIFERENTES

Page 102: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

19 (

DIAGRAaA DE BLOQUES PARA LA tIETODOLOGIA DE EVALUACION DE LAS ESTRATEGIAS DE LA IPQ

PROMOSUCOS DE DE. M.ANDA Y METAS Dl - IXPORTAC 1DM

PROGRAMA PROGRAMA GEMERADOR DEL ARCHiO 4AES--TPO DE DATOS

ARCHIVOS DE DEFINI-CION

J DE CADENAS PQ

PROGRAMA GENERADOR DE DEMANDAS IN000I.1 PROGRAMA DAS DE PQ BASICOS E 2

1 IN1EEDIDS

(

TADOpVl ES EM V

r

ARCHIVO DE CAPACIDA DES INSTALADAS DE PROGRAMA

1983 J : 4

JOG MA ENE RA DO 1 DE REQUERIMIENTOS.

DE INVERSION

ARCHIVO DE COSTOS

DE INVERSION

ARCHIVOS DE DEMANDA INDUCIDA DE PQ BASI COS E INTERMEDIOS

PROGRAMA SINTEIIZA. DOR DE DEMANDA INDO CIDA DE Po BASICO E INTERMEDIOS

1 PROGRAMA 46

PROGRAMA GENERADOR 1 1 DE REQUERIMIENTOS. JARCHIVO DE PRECIOS DE DIVISAS PARA IM "1 DE IMPORTACIDM

LISTADO DE INVERSI NES POR PERIODO

ARCHIVO DE INVERSI ES POR CADENA PQ

ARCHIVO DE INVER-. SIONES POR RUTA TECNOLOGIC.A

OGRAMA

PRDGPMA GENERA)DR DE RESUMEN DE IVEP SIONES POR CADE:A PQ

ARCHIVO MAESTRO DE DATOS DE DEMANDA Y PR000CC ION

LISTADO DE DE DAS INDOOS P RA73PQ -

MIENTOS DE DIVISAS-I MIENTO DE DIVISAS .1 LISTADO DE CRI.l ( LISTADO DE ZOtRI- 1

EN VALOR PRESENTE J POR PERIODO

PROGRAMA -L

PROGRkiA GENERADOR ARCHIVO DE PRECIO 1 DE DIVISAS POR EA -

DE EXPORTACION

ARCHIVO DE REOLERI. MIENTO DE DIVISAS POR CADENA

PROGRAMA GENERADOR DEL BALANCE DE DI-VISAS

PROGRAMA 8

LISTADO DE tCi DE DIVISAS POR PE- RIODO

LISTADO DE tC DE DIVISAS E VALI

(4

LISTADO OC GETTEA.. [ LISTADO DE' rTtJ_ ClON DE DIVISAS POR ClON DE DIVISAS EN- PERIODO - VALOR PPrÇrNTç

ARCHIVO DE GENER.A-ClON DE DIVISAS --POR CADENA

ARCHIVO DE BALANCE DE DIVISAS POR CA-DENA

PRDGR)A GENERADOR

iIXVOST DE PRECIO

BASICOS -..I LISTADO DE -CDCt

1 TOTALES EN VALOR-1 PRESENTE

FIGURA 7

Page 103: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

PRONOSTICOS DE LA - DEMANDA DE PRODUCTOS REFINADOS, COMBUSTI-BLES INDUSTRIALES. Y PETROQUIMICOS BASICOS,

MODELO DE OFERTA PRODUCTOS REFINADOS

Y UTILIZACION DE CRUDO

1, MODELO DE OFERTA DE: PRODUCTOS PETROQU 1-MICOS BASICOS Y UTL LIZACION DE GAS NA -

TURAL II

) MODELOS DE PLANEACION ESTRATEGICA DE LA

OFERTA

\

ESTUDIO DEL MERCADO

MODELO INTERNACIONAL DE PRQ

DE PETROQUIMICOS

DUCTOS PETROQUIMICOS

A PARTIR DE CRUDO

III

o o o o o o ee e • e e• e e e e e o e o MODELOS DE OFERTA Y PEIUIíiIÇ/_5ÇA

SON MODELOS DE OPTINIZACION QUE SIMULAN SU CRECIi'iI TO EN UN H.P. DE 6 PERIOiJOS iE 3 Ai'iOS C/U.

- SELECCIONAN FUTURAS INSTALACIOjES: PROCESAMIENTO Y TRATAMIENTO DE GAS NATURAL , REFIÍIACION Y P.. IJASI-CA.

BUSCAN. SATISFACER LA DEMANDA DE PRODUCTOS PETRuLIFE- 1 ROS Y PETROQUIMICOS BASICOS, ASOCl/NDQSELES, ¿-Ej•AS, LA POSIBILIDAD DE It4PORTACION Y EXPORTACION iJE ESTOS, INCLUYENDO LA EXPORTACION DE CRUDO (1 VII) O ELIGIEj DO UNO O LA COMBINACION DE VARIOS ESQUEMAS TECNOLOGj COS PARA PRODUCIR P.Q.'S A PARTIR DE CRUDO COMO AL-TERNATIVA A DIVERSIFICAR MERCADOS Y DE ADICIOIí DE V.A.

RESPONDEN A LA DEIIANI)A - EXOGENA A LOS MODELOS - Y - SU FUNCION OBJETIVO CONSISTE EN OBTENER UN COSTO TO-TAL CUYO VALOR PRESENTE SEA MINIiIO (1 Y II) Y DE OB -TENER UN BENEFICIO TOTAL CUYO VALOR PRESENTE SEA M.AXW).

EN LOS 3 MODULOS EXISTEN 2 TIPOS DE DECISIONES QUE SE CUAM-j TIFICAN:

- LOS NIVELES DE OPERACION DE LAS PLANTAS.

- LOS NIVELES DE EXPANSION DE LAS CAPACIDADES DE PRO -DUCCION, CONSIDERANDO ECONaII/\S DE ESCALA E INDIVISIBILIDADES.

- PROPORCIONAN LAS CANTIDADES DE RECURSOS DE HIROCAR-BUROS NECESARIOS PAR/\ LA OPERACION DEL SISTEriA, SUJ TAS A RESTRICCIONES SOBRE LAS CAPACIDADES DE EXTRMC-ClON Y LAS RESERVAS, UT1L1ZAIDO UNA FUNCION DE PRUDUCCION - CON COSTOS WRGINALES CRECIENTES EN EL USO DE LOS HIDOc,\BUtO

EN CADA PERIODO DEL H.P. SE REALIZAN BALANCES DE MATE -RIALES A TRAVES DE LAS RELACIONES DE INSUMO - PRODUCTO QUE LE SON INHERENTES DESDE LA EXPLOTACION DE CRUDO Y GAS NATURAL HASTA LA OBTENCION DE PETtOLIFEROS Y PETR QUIMICOS BASICOS.

FIGURA 8

Page 104: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

SISTEMA DE MODELOS DL SIMULJ\CION DE LA INDUSTRIA PL.OQUIMICA Y PETROLERA

DIAGNÓSTICO DE LA - IPQ 1970-1983: SELE. CIÓN DE PRODUCTOS P.E TROQUÍMICOS A ESTU-

DIAR, PARA:

PRONÓSTICOS DE LA DEMANDA DE PRODUCTOS REFINADOS, COMBUSTIBLES INDUSTRIALES Y DOMÉSTICOS Y PRODUCTOS P.Q. NO INCLUÍDOS EN LAS

ESTRATEGIAS.

( MODELO DE OFERTA DE - PRODUCTOS PE - TROLÍFEROS Y - UTILIZACIÓN DE

CRUDO.

,71

/

'1

QNTORNOONÓM 1 CO

ESTRATEGIAS DE

DESARROLLO DE

LA IPQ.

/ MODELO / DE OFERTA DE -

)EMANDAS( PRODUCTOS PETRO- >1 QUÍMICOS BÁSICOS

\ Y. UTILIZACIÓN DE NDUCIDA GAS NATURAL

SISTEIIA DE 1ODELOS

DE SIi'IULACION

1 ESTUDIO SOBRE EL MERCADO INTERNACIONAL DE PRODUC-TOS PETROQUÍMICOS FINA-LES INTERMEDIOS Y BÁSI -

COS,

/ MODELO )IDE ELABORACIÓN I DE PRODUCTOS - PETROQUÍMI COS \J3ÁSICOS A PAR - \TIR DE CRUDO)

/

FIGURA 9

Page 105: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

PARA CADA ESTRATEGIA:

- REQUERIMIENTOS DE INVERSION POR TECNOLOGIA Y POR PERIODO.

- FLUJO NETO DE CAPITAL POR RUTA TECNOLOGICA Y PE -

RIODO. - COSTOS DE MATERIAS PRIMAS (PRODUCTOS PQ. BASICOS)

- RELACIONES COSTO/BENEFICIO POR RUTA TECNOLOGICA. - BALANCE DE DIVISAS (EXPORTACIONES-IMPORTACIONES ) POR RUTA TECNOLOGICA Y POR PERIODO.

SELECCION DE LA ESTRATEGIA: i'iINIí1O COSTO GLOBAL

REaERItIIENTOS DE

MATERIAS PRIMAS

PRECIOS

INTERNACIONALES DE PETROQUIMICOS

000000000 00000 e e e e e e o 0 . 0

ESTUDIO MERCADOI INTERNAClÚt'AL DEI PETROOU1MI COSi

ESTRATEGIAS DE DESARROLLO DL LA IN: METODOLOGIA DE AN/\LISIS Y SLLECÇIji,

ENTORNO ECONOMI CO

OPORTUN 1 DADES DE EXPOITACIÓN

FIGURA 1

PROIIOST 1 COS PRODUCTOS NO INCLUÍDOS EN LAS ESTRATEGIAS

PRONOSTICOS DE DEMANDA DE PE -ROQIJIIIICOS FINALES

ESTRATEGIAS 1 1 CONSUMO

DE DESARROLL

HISTORICO Y DE 1P3. NUEVOS PETROQUL MICOS FINALES - SELECC 1 ONADOS

l.PL1STICOS Y RES.L NAS.

DEFINICION 1.FIBRAS SINTETICAS

feELASTOMEROS CADENAS 1

PETROQUIMICASJ 1.FERTILIZANTES EN ESTUDIO/ LOTROS

COSTOS DE

1 NVERS ION POR C/ETAPA DE LAS RUTAS

RED DE PROCESOS DE LA PETROQUI MICA INTERMEDIA (RUTAS TECNOLÓ -

GICAS)

CAPACIDADES INSTALADAS Y CALCULO DE NUEVAS CAPACIDADES.

DEADA INDUCIDA DE

PRODUCTOS BASICO

CONJUNTO DE ¡IOLiELUS PARA LA PLIx NEACIÚi' DL LA OFERTA UI PETROLI FERO

Y PETHOUUIM1CJS

I3ASICOS

FIGURA 10

Page 106: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

EL CONTEXTO DE LA INDUSTRIA PETROQUIMICA MUNDIAL

PROCEDIMIEÑTO DE ESTUDIO ADOPTADO

- DE DATOS PETROUIMICOS

y

DELIMITACION DEL SISTEMA: POR PRODUCTOS

1 1 7

7 7 7 7

y

EXAMEN DEL PAPEL DESEMFEflADQ: POR ESTOS FACTORES

7 7

y y

1ENLA SITUAC:IQN ACTUAL EN LA EVOLUCION PASADA PARA PARA IDENTIFICAR LOS < -- ------1 IDENTIFIcAR SUS MECANIMiJ3

1 FACTORES DE CAMIIO Y 1 Y LOS ACTORES DETERMINATES LOS PROYECTOS DE

LOS ACTORES 1

(

(

y

1 FORMULACION DS HIPITESIS 1 SOI3RE LOS FAC:TORES DIRECTRICES

- - - - - - '7

y

1CONSTRUCCTCtN DE ESCENARIOS 1

7 1

1 1< ----- - -------- ------- 1 ECONOMICA 7

y 11 7

1 PRONOSTICOS DE PRCIDUCCION

1 Y CONSUMO DE PRODIJCTOS 1

> PETROQUIMICOS

7 7

7 7 • 7

y y y

(iSICOs 1 UNTERMEDI'JS 1 1 FINALES 7 7 1 7 7

• 1 7 7 7 7

y y y

i NULL LJ UhF<TA-LIEMANtIA

u 1

7 $

y

ANALISIS DE LA DISTRIBUCION DE 1 1 sOrRECApACIDAD 7 - 1

r

FIGURA 11

Page 107: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

d i

¡EX1CAN PETRUCHEÍIICAL •D[JSTRY: STRATEGIES FOR DEVELI MENT

S.T R A T E G Y

STATUS QUQ: 2010 FORECAST OF 1989 STRUCTURE

STATUS QUO WJTH

AUTARKY: .2010 FORECAST OF 1989 STRUCTURE WJTH IMPORTS SUBSTITUTION

D E S C R 1 P T 1 0 N

MAJNTAINS THE SAME PRODUCTION STRUCTURE WITH 1989 - - TECHNOLOG ICAL ROUTESI

IT RESPONDS TO MONOTONIC GROWTH OF DEMAND, FORECASTED UNTIL 2010, IMPORTS/EXpQRTS POLICY IS SAM.E THAN T-E PASTI

SAME AS ABOVEI ALL PRODUCTS IMPORTEC IY1RECT OR - - - INDIRECTLY WILL BE PRODUCE,

EXPORT POLICY ONLY AS DJFFERENCE BETWEEN SUPPLY AND - DEMANDI

AUTARKY & SELECTION OF NEW TECHNOLOGICAL ROUTES OF PRODUCTJON

FR0M 1992NEW CAPACITIES 1ILL BE BUILD WITH THE MORE EFFICIENT TECHNOLOGY, TAKEN AS A BASE, COMPETITIVE I. TEGRAL ROUTESI

ALL PRODUCTS IMPORTED DIRECT O INDIRECTLY WILL BE - - MANUFACTURED, EXPORT POLICY AS A DIFFERENCE BETWEEN SUPPLY & DEMANDI

SPECIAL174T!ON OF PRODUCTION, SELEMNi NEV ONES TECHNOLOGJCAL ROUTES OF PRCDUCTJON,

SPECJALIZATION OF PRODUCTION FROM 1992 OF FINALS - - PETROCHEMJCALS, AGGRESSIVE PERMANENT EXPORTATJONS,

NEW CAPACITIES WILL BE BUILD WITH THE MORE EFF!CIENT TECHNOLOGY, TAKEN AS A BASE COMPETITIVE INTEGRAL ROUTES

IMPORTS OF SOME FINALS PETROCHEMICALS WITH NO - - - COMPARATIVE ADVANTAGEI

Page 108: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

SELECCION DE LOS PRODUCTOS INCLUIDOS EN EL BANCO DE INFORMACION.

El banco de información contiene la que es relevante para el año 1989, fecha que se considera el año de inicio del horizonte de planeación, el cual finaliza hasta el año 2010.

OW

Es necesario llevar a cabo, por lo tanto, una selección cui-dadosa de todos aquellos productos que se deseen incluir además de los que se encuentran en el banco de información descrito.

En las tablas 2 y 3 que a continuación se presentan, pueden •observarse los productos finales, intermedios y básicos que fueron incluidos en las estrategias evaluadas.

T A B L A "Z'!

PRODUCTOS FINALES INCLUIDOS EN LAS ESTRATEGIAS

ACETATO DE CELULOSA (VIA ETILENO) ACETATO DE CELULOSA (VIA METANOL) ACRILATO DE 2 ETIL HEXILO (VIA ACIDO ACRILICO Y PROPILENO) ACRILATO DE 2 ETIL HEXILO (VIA ACIDO ACRILICO) ACRILATO DE 2 ETIL HEXILO (VIA ACRILONITRILO) ACRILATO DE BUTILO (VIA ACIDO ACRILICO Y PROPILENO) ACRILATO DE BUTILO (VIA ACIDO ACRILICO) ACRILATO DE BUTILO (VIA ACRILONITRILO) ACRILATO DE ETILO (VIA ACIDO ACRILICO) ACRILATO DE ETILO (VIA ACRILONITRILO) ACRILATQ DE METILO (VIA ACIDO ACRILICO) ACRILATO DE METILO (VIA ACRILONITRILO) ALCOHOL POLIVINILICO (VIA ETILENO) ALCOHOL POLIVINILICO (VIA METANOL) AMONIACO COPOLIMERO DE ACETATO VINILO/ETILENO (LATEX) COPOLIMERO DE CLORURO Y ACETATO DE VINILO (VIA ETILENO) COPOLIMERO DE CLORURO Y ACETATO DE VINILO (VIA METANOL) DODECILBENCENO ELASTOMERO COPOLIESTERICO TERNOPLASTICO ELASTOMERO OLEFINICO TERNOPLASTICQ ELASTOMERO TERNOPLASTICO DEL BLOQUE ESTIRENO ETER METIL TERBUTILICO (MTBE) FIBRA NYLON 6 (VIA CICLOHEXANO) FIBRA NYLON 6 (VIA TOLUENO) FIBRA POLIESTER (VIA ETILENO Y DMT) FIBRA POLIESTER (VIA ETILENO Y DMT-TPA) FIBRA POLIESTER (VIA ETILENO Y TPA) FIBRA POLIESTER (VIA ETILENO Y TPA-DMT) FIBRA POLIESTER (VIA OXIDO DE ETILENO Y DMT) FIBRA POLIESTER (VIA OXIDO DE ETILENO Y DMT-TPA) FIBRA POLIESTER (VIA OXIDO DE ETILENO Y TPA) FIBRA POLIESTER (VIA OXIDO DE ETILENO Y TPA-DET)

Page 109: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

T A B LA "Z' a) (CONTINUACION)

PRODUCTOS FINALES INCLUIDOS EN LAS ESTRATEGIAS

(. FIBRAS ACRILICAS FIBRAS POLIPROPILENO

C FTALATO DE DIOCTILO (DOP) (VIA ETILENO) FTALATO DE DIOCTILO (DOP) (VIA PROPILENO) HULE BUTILO (VTA FORMALDEHIDO)

(

HULE BUTILO (VIA PROPILENO) HULE ESTIRENO-BUTADIENO HULE ETILENO-PROPILENO

1

HULE NITRILO HULE POLIBUTADIENO LATEX ESTIRENO-BUTADIENO NITRATO DE AMONIO POLIACETATO DE VINILO (VIA ACETALDEHIDO) POLIACETATO DE VINILO (VIA ETILENO)

( POLIACETATO DE VINILO (VIA METANOL) POLIACRILANIDA POLIACRILATOS

C POLIBUTILEN TEREFTALATO POLICLOROPRENO POLICLORURO DE VINILO POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD POLIMETACRILATO DE METILO (VIA CUNENO) POLINETACRILATO DE METILO (VIA ISOPROPANOL) POLITEREFTALATO DE ETILENO (PET) (VIA OXIDO DE ETILENO Y DMT)

C POLITEREFTAIATO DE ETILENO (PET) (VIA OXIDO DE ETILENO Y TPA) POLITEREFTALATO DE ETILENO (VIA ETILENO Y DMT) POLITEREFTALATO DE ETILENO (VIA ETILENO Y DMT-TPA) POLITEREFTALATO DE ETILENO (VIA ETILENO Y TPA) POLITEREFTALATO DE ETILENO (VTA ETILENO Y TPA-DMT) POLITEREFTALATO DE ETILENO (VIA OXIDO DE ETILENO Y DMT-TPA) POLITEREFTALATO DE ETILENO (VTA OXIDO DE ETILENO Y TPA-DNT) POLIVINIL BUTIRAL RESINAS ABS

(

RESINAS ACETALES RESINAS ALCIDICAS RESINAS BARRERA NITRILO (RESINA BAREX) RESINAS BARRERA NITRILO (RESINA LOPAC) RESINAS DE POLIESTER INSATURADAS RESINAS DE POLIESTIRENO RESINAS DE POLIURETANO RESINAS DE UREA-FORNALDEHIDO RESINAS EPDXICAS (VIA CUNENO) RESINAS EPDXICAS (VTA ISOPROPANOL) RESINAS FENOL FORMALDEHIDO RESINAS MALEICAS RESINAS MELANINA FORNALDEHIDO RESINAS NYLON 6

( RESINAS POLICARBONATO RESINAS POLIPROPILENO RESINAS 5 A N SULFATO DE AMONIO UREA

Page 110: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

b)

c

T A B L A "Z'

PRODUCTOS INTERMEDIOS Y BÁSICOS INCLUIDOS EN LAS ESTRATEGIAS

(

ACETALDEHI DO ACETATO DE VINILO ACETONA ACETONA CIANHIDRINA ACIDO ACETICO ACIDO ACRILICO ACIDO CIANHIDRICO ACIDO NITRICO ACIDO TEREFTALICQ ACRILAMIDA ACRILATO DE ETILO ACRILATO DE METILO ACRILONITRILO ALCOHOL POLIVINILICO AMONIACO ANHIDRIDO ACETICO ANHIDRIDO FTALICO ANHIDRIDO MALEICO ANILINA BENCENO BIOXIDO DE CARBONO BISFENOL A BUTADI ENO BUTANODIOL 1,4 BUTANOL BUTILENOS BUTIRALDEHIDO CAPROLACTAj CI CLOHEXANO CLORURO DE ALILO CLORURO DE METILO CLORURO DE VINILO CUN ENO DICLORQETANO DIETILENGLICOL DIISOCIANATO DE DIFENIL METANO

DIISOCIANATO DE TOLUILENO DINITROTOLUENO EPICLORHIDRINA ESTIRENO ETANO ETIL HEXANOL-2 ETILBENCENO ETILENGLICOL ETILENO FENOL FORHALDEHIDO FOSGENO GAS NATURAL GLICERINA ISOBUTILENO 1 SOPRENO 1 SOPROPANOL MELANINA METACRILATO DE METILO METANOL MONOXIDO DE CARBONO NITROBENCENO OXIDO DE ETILENO OXIDO DE PROPILENO PENTAERITRITOL POLIOL POLIETERES POLIPROPILENO PROPILENGLICOL PROPILENO TEREFTALATO DE DINETILO TETRANERO TOLUENO TOLUILENDIANINA UREA XILENO (ORTO) XILENO (PARA)

Page 111: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

OOOOOOOO.00OOOO(fIfl('IfflO

TABLA "A"

RUTAS TECNOLOGICAS DE MINIMO COSTO PARA PRODUCTORES PETROQUIMICOS FINALES

Costo representativo Rotación Costo/beneficio Inversión

Producto final Ruta tecnológica de mínimo costo do producción precios precios anualizada

Internacional Transporte

($/ton) % % $/ton

Resinas ABS Gas natural, propileno, butadieno, etano, benceno 857.27 37.1 20.4 319.52

Acrilato de butilo (Vía ácido acrílico) propilerlo. etano 622.46 46.0 29.2 346.06

Acrilato de etilo (Vía ácido acrílico) etano, propileno 630.36 48.9 29.1 322.29

Acrilato de 2 etil hexilo (Vía ácido acrílico) propileno. etano 694.20 43.5 29.1 411.83

Acrilato de metilo (Vía ácido acrilico) gas natural seco, propileno 587.97 43.8 25.1 283.83

Resinas alcídicas Ortoxileno, gas natural seco, etano 341.35 24.3 17.9 201.43

Alcohol polivinílico (Vía metanol) gas natural seco, etano 1 611.11 73.2 57.0 1 124.42

Copolímero de acetato y (Vía metanol) gs natural seco, etano 504.55 46.8 36.22 357.12

Cloruro de vinilo

Resinas epóxicas (Vía isopropanol) propileno. benceno 1 068.69 38.6 20.0 415.12

Resinas fenol formadehído Benceno, propileno, gas natural seco 915.13 85.8 44.1 324.57

Resinas maléicas Benceno, gas natural seco, etano 380.64 50.9 35.3 218.50

Resinas melamina formadehído Gas natural seco, anhídrido carbónico 660.19 59.1 51.1 538.63

Poliacetato de vinilo (Vía metanol) etano, gas natural seco 710.68 52.9 39.3 459.96

Poliacrilarnida Propileno, gas natural 1 200.42 249 17.9 797.62

Policloruro de vinilo Etano 349.15 28.9 21.1 231.26

Resinas poliesler insaluradas Benceno, etano, propileno. ooxtleflo 695 51 70.0 32.8 234.89

Poliestireno Benceno, etano 629.56 67 3 32.1 172.98

Page 112: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

000000000000000 r00000000

Continuación Tabla 'tA'T

Costo representativo Relación Costo/berro licuo Inversión

Producto final Ruta tecnológica de minimo Costo de producción precios precios anualuzada

(5/ton) Internacional Transporte $/ton

Fibra poliester (Vía etileno y DMT) 1 642.32 98.9 79.7 1 159.57

Nitrato de amonio Gas natural seco 98.21 86.9 63.3 60.56

Sulfato de amonio Gas natural seco 12632 156.08 31 40" 19.03

Urea Bióxido de carbono, gas natural seco 141.78 62.7 41.0 75.40

Dodecil benceno Propileno, benceno 689.71 70.5 15.3 24.57

Ftatato de dioctilo (Vía etileno) etano, ortoxileno 643.18 65.0 42.9 324.74

Resinas acetales Vía gas natural y etano 812.90 23.0 19.81 655.55

Polivinil butiral Vía etileno y metartol 1 628.36 36.03 29.0 1 200.03,

Resinas, barrera nitrilo (LOPAC) Gas natural, etano, propileno, benceno 886.23 39.07 19.59 339.36

Poliacrilatos Vía isopropanol (gas natural, propileno, 893.78 359 2307 515.54

Etano, ácido cianhídrico)

Polibutilén tereítalato (Vía butadieno y matanol) gas natural, butilenos 1 329.00 34.29 32.30 954.52

Policarbonatos Vía isopropanol (benceno, propileno, gas natural) 1 335.65 36.57 25.08 787.89

EPDM Etileno y propileno 685.96 30.76 19.99 393.95

Elastómero olefinico Propileno y etano 888.73 41.92 29.24 564.02

Termoplástico

Elastómero termoplástico, Butileno, etano y benceno 629.31 442 47

Bloque estireno

Copolimero acetato de vinilo! Gas natural, etano, (vía metanol) 773.63 43.08 25.33 505.03

Etileno

Page 113: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

000 oo o o qo e o e, e e eo o e • .

Continuación Tabla

Producto final

Polietileno alta densidad

Polietileno baja densidad

Polirnetacrilato de metilo

Polipropileno

Politereítalato de etileno

Poliuretanos

Resinas SAN

Resinas urea formaldehido

Hule nitrilo

Hule polibutadieno

SBR y látex SBR

Hule butilo

Policloropreno (neopreno)

Acetato de celulosa

Fibras acrilicas

Fibras nylon 6

Fibras nylon 6

Fibra poliester

ItAT?

Costo representativo Relación Costo!beneficio Inversión

Ruta tecnotógica de mínimo costo de producción precios precios anual,zada

Internacional Transporte $/ton

($/ton) % %

Etano 407.93 38.8 23.2 201.07

Etano 503.92 61.5 41.3 295.04

(Vía isopropanol) propileno, acido cian- 1 301.95 57.5 35.3 717.86

hídrico, gas natural

Propileno 630.05 69.9 28.8 189.09

(Vía etileno y TPA) etano, paraxileno 865.43 67.8 46.9 459.25

Propileno, tolueno, gas natural seco, benceno 1 253.83 37.9 26.6 766.74

Gas natural seco, propileno, etano, benceno 722.71 42.7 21.4 245.31

Gas natural seco, bióxido de carbono 728.50 165,5 132.1 523.01

Gas natural seco, propileno. butadieno 846.40 36.3 18.2 218.91

Butadieno 1 077.88 87.5 45.9 292.48

Etano, benceno, butadieno 880.51 67.0 33.7 219,93

(Vía formaldehído) gas natural seco, 567.39 27.29 27.22 409.22

Butilenos-retmn., cloruro de metilo

Butadieno 908.48 36.54 - 292.48

(Vía metanol) gas natural seco 384.20 13.4 11 . 7* 313.29

Gas natural seco, propileno 1 408.35 69.2 49.2 917.92

Vía tolueno 1 970.96 80.12 6496 1 446.99

Via ciclohexano 1 983 42 82.2 67.3 1 482.15

(Vía etileno y TPA) 1 449.88 87.3 71.2 1 043.69

Page 114: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

TABLA "Z T ' bis 1

S,TRATEGIES TOTAL COST COT TOTAL DES STRATEGIES

COSTO TOTAL DE LAS ESTRATEGIAS BASE SCENARIO WITH EXPORT GOALS

SCENARIO DE BASE AVEC BUTS D'EXPORTATION ESCENARIO DE BASE CON METAS DE EXPORTACION

(10^6 US$, 1990)

YEAR STRATEGY 1 STRATEGY II STRATEGY III STRATEGY IV STRATEGY y

1990 2393.0 1720.2 1697.8 1486.7 1644.5

1993 3971.2 2994.8 3021.3 2760.6 3693.4

1997 6260.4 4919.0 4943.0 4751.9 6833.0.

2010 8144.3 6220.3 6271.2 6266.7 10225.2

12010 FORECAST WITH 1989 TECHNOLOGICAL STRUCTURE II 2010 FORECAST WITH 1989 TECHNOLOGICAL STRUCTURE AND IMPORTS SUBSTITUTION

III 2010 FORECAST WITH NEW TECHNOLOGICAL PATHS AND IMPORTS SUBSTITUTION IV SPECIALIZATION OF PRODUCTION WITH NEW TECHNOLOGICAL PATHS y MAINTEINS 1989 TECHNOLOGICAL STRUCTURE WITHOUT INVESTMENTS SINCE 1990,

IMPORTING BASICS, INTERMEDIATES AND FINAL PRODUCTS.

DAI/SJ PS/92907 1

Page 115: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

000000. ' Ii - • #

TBLA !!Z!? bis 2

ANNUAL AVERAGE GROWTH RATES FOR BASIC PETROCHEMICALS, % TAUX DE CROISSANCE PAR AN, % TASA ANUAL DE CRECIMIENTO, %

1990-2010 (ONLY AS FEEDSTOCK IN TECHNOLOGICAL CHAINS STUDIED)

(MATERIES PREMIERES DANS LES CHAINES TECHNOLOGIQUES ETUDIEES) (SOLO COMO MATERIA PRIMA EN LAS CADENAS TECNOLOGICAS ESTUDIADAS)

PRODUCT STRATEGY 1 STRATEGY II STRATEGY III STRATEGY IV

BENZENE 8.9 9.2 7.9 4.5

BUTADIENE 7.1 8.0 7.3 5.1

ETHYLENE 10.1 10.1 9.9 6.1

DRY NATURAL GAS 2.3 3.2 5.2 3.6

PROPYLENE 8.6 11.2 11.1 8.7

TOLUENE - o - 13.6 17.2 15.6

O-XYLENE 7.7 7.7 6.1 2.8

P-XYLENE 4.9 5.4 5.7 2.8

WITH EXPORTATIONS GOALS AVEC BUTS DEXPORTATION CON METAS DE EXPORTACION

DAI/SJ PS/929072

Page 116: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

0000000 TABLA TZ" bis 3

OIL AND NATURAL GAS REQUERIMENTS BESOINS DE PETROLE BRUT El GAZ NATUREL

REQUERIMIENTOS DE PETROLEO Y GAS NATURAL 1990-2010 T A L

TO BASIC PETROCHEM. INDUSTRY IN STRATEGY IV

1990 2010 1990 2010

CRUDE OIL, MB/D

• REHNERIES

• EXPORTS

TOTAL:

NATURAL GAS, MCF/D

• INTERNAL REQUERIMENTS

• TO MEET ENERGY'S DEMAND

TOTAL:

1.460 1.78 0.083 0.19

1.100 0.90 -o- -o-

2.560 2.68 0.083 0.19

2106 2477 1100 1295

1545 1670 -o- -o-

3651 4147 1100 1295

OIL EQUIVALENT

CRUDE AN NATURAL GAS

MB/D

PETROCHEMICAL FROM

CRUDE OIL, MB/D

3.29 3.51

0.15 0.20

0.30 0.45

0.15 0.20

TOTAL: 3.44 3.71

0.45 0.65

DAI/SJ PS/929073

Page 117: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

G fp

TABLA A-1

RUTAS TECNOLOGICAS DE MINIMO COSTO PARA PRODUCTOR ES PETROQUIMICOS FINALES

Costo representativo Relación Costo/beneficio Inversión

Ruta tecnológica de mínimo costo de producción precios precios anualizada

internacional Transporte

($/ton) % $/ton

Gas natural, propileno, butadieno, etano, benceno 857.27 37.1 20.4

29.2

319.52

346.06 (Vía ácido acrílico) propilenO. etano

622.46 46.0 29.1 322.29

(Vía ácido acrílico) etano, propileno 630.36 48.9

43.5 29.1 411.83

(Vía ácido acrílico) propileno. etano 694.20 25.1 283.83

(Vía ácido acrflico) gas natural seco, propileno 587.97 43.8 17.9 201.43

Ortoxileno, gas natural seco, etano 341.35 24.3

73.2 57.0 1 124.42 (Vía metanol) gas natural seco, etano 1 611.11

46.8 36.22 357.12 (Vía metanol) gas natural seco. etano 504.55

(Vía isopropaflol) propileno, benceno 1 068.69 38.6 20.0

44.1

415.12

324.57 Benceno, propilenO, gas natural seco

915.13 85.8

50.9 35.3 218.50 Benceno, gas natural seco, etano 380.64

59.1 51.1 538.63 Gas natural seco, anhídrido carbónico 660.19

52.9 39.3 459.96 (Vía metanol) etano, gas natural seco

710.68 24.9 179 797.62

Propileno, gas natural 1 200.42

28.9 21.1 231.26 349.15

Etano 695.5 1 70.0 32 8 234.89

Benceno, etano, propileflO, ortoxileflO 629.56 67.3 32.1 172.98

Benceno, etano

Producto final

Resinas ABS Acrilato de butilo

Acrilato de etilo Acrilato de 2 etil hexilo

Acrilato de metilo

Resinas alcídicas

Alcohol polivinílico

CopolímerO de acetato y

Cloruro de vinilo

Resinas epóxicas

Resinas fenol formadehído

Resinas maléicas

Resinas melamina formadehído

PoliacetatO de vinilo

Poliacrilarnida

PoliclorUrO de vinilo Resinas poliester insaturadas

Poliestireno

Page 118: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

00000000., eeo• o eeee o

TABLA A- 2 Continuación

Costo representativo Relación

Coslo!beneficio Inversión

Producto tinal

Ruta tecnológica de mínimo costo

de producción precios precios anualizada

Internacional

Transporte 5/Ion

($/ton) %

%

Polietiteno alta densidad

Polietileno baja densidad

Polirnetacrilato de metilo

Polipropileno

Politereltalato de etileno

Potiuretanos

Resinas SAN

Resinas urea formaldehido

Hule nilrilo

Hule polibutadieno

SBR y látex SBR

Hule butilo

Policloropreno (neopreno)

Acetato de celulosa

Fibras acrílicas

Fibras nylon 6

Fibras nylon 6

Fibra poliester

Etano

Etano

(Vía isopropanol) propitenu, acido cian-

hídrico. gas natural

Propileno

(Vía etileno y TPA) etano, paraxileno

Propileno, tolueno, gas natural seco, benceno

Gas natural seco, propileno, etano, benceno

Gas natural seco, bióxido de carbono

Gas natural seco, propiteno, butadieno

Butadieno

Etano, benceno, butadieno

(Via formaldehido) gas natural seco,

Butílenos-retin., cloruro de metilo

Butadieno

(Vía metanol) gas natural seco

Gas natural seco, propíleno

Vía tolueno

Vía cictohexano

(Vía etileno y TPA)

407.93 38.8 23.2 201.07

503.92 61.5 41.3 295.04

1 301.95 57.5 35.3 717.86

630.05 69.9 28.8 189.09

865.43 67.8 46.9 459.25

1 253.83 37.9 26.6 766.74

722.71 427 21.4 245.31

728.50 165.5 132.1 523.01

846.40 36.3 18.2 218.91

1 077.88 07.5 45.9 292.48

880.51 67.0 33.7 219.93

567.39 27 29 27.22 409.22

908.48 36.54 . 292.48

384.20 13.4 11 . 7* 313.29

140835 69.2 49.2 917.92

1 970.96 80.12 64 96 1 446.99

1 983 42 82.2 573 1 482.15

1 449.88 873 71.2 1 043.69

Page 119: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

000000001 00000 e,..e0 00 e . 0

TABLA A-2 Con 1 u u a c ó n

Producto final

Fibra poliester

Nitrato de amonio

Sulfato de amonio

Urea

Dodecil benceno

Ftalato de dioctilo

Resinas acetales

Polivinil butiral

Resinas, barrera nitrito (LOPAC)

Poliacrilatos

Polibutilén tereftalato

Poticarbonatos

EPDM

Elastómero olefinico

Termoplástico

Elastómero termoplástico.

Bloque estireno

Copolim ero acetato de vinilo!

Etileno

Costo representativo Relacuon Costo,benetrcio Inversión

Ruta tecnologica do mínimo costo de producción precios precios anualrzada

5/Ion) Iri ter nacional Transporte $/t on

(Vía etileno y DMT) 1 642.32 98,9 79.7 1 159.57

Gas natural seco 98.21 86.9 63 3 6056

Gas natural seco 126.32 156.08 31 40** 19.03

Bióxido de carbono, gas natural seco 141.78 62 7 41,0 75.40

Propileno, benceno 689.71 70.5 153 24.57

(Vía etileno) etano, orloxileno 643 18 65.0 42 9 324.74

Vía gas natural y etano 812,90 23.0 19 81 655.55

Vía etileno y metanot 1 62836 36.03 290 1 200.03

Gas natural, etano, propiteno, benceno 886.23 39.07 19 59 339.36

Vía isopropanot (gas natural, propileno, 893.78 35 9 23.07 515.54

Etano, ácido cianhídrico)

(Vía butadieno y matanol) gas natural. butilenos 1 329.00 34.29 32.30 954.52

Vía isopropanol (benceno, propileno, gas natural) 1 335.65 36.57 25.08 787.89

Etileno y propileno 685 96 30 76 19.99 393.95

Propileno y etano 888.73 41.92 29.24 564.02

Butileno, etano y benceno 629.31 442.47

Gas natural, etano, (vía metanol) 773.63 43,08 25.33 505.03

Page 120: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

0000000 r1oe•o•eeeeeeoeo

FIGURA "A"

'4

2. .....................N

buyer

seHer

q

ci

c D 0 € D

uy e r

o'

seller

q

S\ 7 s D 6 D1

)...........................(\• 0N € DN

Page 121: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

( 2.5

Tasa

1.5

Tasa Marginal 1 de Sustitución >

(

........... .....................................

C '1=

t e 1985 88 91 94 9? 20

TEMPS

Precios Altos

Precios Bajos

Tasa Marginal de Sustitución a diferentes precios del

Petróleo

Q- Petróleo destinado a la Producción de Petroquírncos

q- Petróleo destinado a la Exportación.

Dí],

FIJRA 13

Page 122: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

1 POLIACETATO i DE

VINILO

0.43

ton CE 1.02 ton Acetato de nilo ______________________

ton Poliacetatode Vinilo ton Poliacetatode Vinilo

L ACETATO ] DE

VINLO ¡

0.70 ten Acido Acetico 1 ton CE ton Acetato de Vinilo ton Acetato de Vinilo

0.39 ton Eteno

ACIDO ton Acetato de Vinilo ACETICO

I 0.27 ton Acido Acetico

0.58 ton Metanol

0.61 ten Monóxido de Carbono

Ion de Acido Acetico [ETILENO

DE

O

0.74 ton Eno Ion Etil

3 ton Etano

eno 1.

tan CE

ton C

Htanoi 1 0.52

[E lenCO TANO

SECO

GAS NATURAL HUMEDO

Diagrama 1. PoUacetato de vinilo vía metanol.

1.

o o O

o

Page 123: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

(

VA ACETALDEHIDO

VA ETILENO

GAS

NATURAL

NATURAL

(1

(

ETANO

0.74 ton CE í 1.3 ton Etano

ETILENO

0.22 ten CE 0.68 ton Etileno

AC E TALD E H IDO

0.29 ton CE 0.78 ton Acetaldehido

ACIDO 0.51 ton Acetaldehido

AC ET1 CO

0.37 ton CE 1.31 tan Mido Acetico

ANHIDRIDO

ACETICO

0.30 ton CEI 1 1.19 ton Anhídrido Acetico

--------¡

ETANO

0.74 ton CE 1.3 ton Etano

ETILENO

0,22 ton CE 0.68 ton Etileno

ACETALDEI-IIDO

0.29 ton CE 0.78 tan Metaldehido

0.39 ton Etileno ACETICO

0.39 ton CE 0.70 tan Mido Acetico

L__1. 1

(

DE VINILO

0.43 ton CE 1 1.02 ton Acetato de Vinilo

POIJACETATO DE

VINILO

ACETATO DE

VINILO

0.43 tan CE 1.02 tan Acetato de Vinilo

1 POUACETATÓ

DE VINILO

L'IaI4IIId Z. ruiiçetao ue virulo va aceiaiaeniao y etIleno.

o

o

o

Page 124: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

o o o o o o o nV, o e • e o o,• e e e e o e o FIGURA 14

SET OF RESULTS REPRESENTATION OF MULTIOBJECTIVE ANALYSÍS

FOR THE PETROCHEMICAL INDUSTRY.

TECHNICAL

MAXIMIZATION &

OF ECONOMICAL

HERMODYNAMI MODELS

AVAILAVILITy

MINIMIZATION OF THE CREATION

OF ENTROPY (LOST,WORK)

DA 1/91822-2 / S J PS

Page 125: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

DIAQMk 3

REPRESENTACIÓN DE UN PROCESO

MATERIAS PRIMAS

GASES DE DESECHO

PRODUCTOS

AJO ÚTIL (Wu)

COMBUSTIBLE

Condiciones : Proceso en un Estado Estable

= (Productos) - (Insumos)

Representan corrientes o flujos de materia

representa las especies químicas de cada corriente

WB-T0 R: ki

Wik = fracción en peso de las especies "i" en la corriente "k"

Bik = disponibilidad termodinámica por unidad de masa

R:= velocidad de la creación de entropía dentro del sistema

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS

Definir las fronteras del sistema de procesos Efectuar un balance de masa y energía Escoger la temperatura de los alrededores Calcular la disponibilidad termodinámica y el trabajo perdido

ri

t c

c

c

Page 126: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

i1UU1A j

SECUENCIA DE LOS PROGRAMAS COMPUTO PARA LA DETERMINACION DE LA ESTRUCTURA DE LA IPQ

INFORMACION TECNICA Y ECONOMICADE LOS PROCESOS PETROQUIMICOS

INFORMACION ECONOMICA

INFORMACION PARA PARAMETRIZAR

PROCESOS SELECCIONADOS

BASE DE DATOS DELAIPQ

PARAMETRIZACION

- DEMANDAS DE PRODUCTOS FINALES

- CAPACIDADES INSTALADAS INICIALES

- PRECIOS DE REFERENCIA

A

ESTRUCTURAl 4

ESTRUCTURA II

ARCHIVOS CON INFORMACION AUXILIAR RESULTADO DE LA INICIALIZACION Y DEA,B,CYD

41 ARCHIVOS 7 .DB

ESTRUCTURA FINAL DE LA INDUSTRIA PETROQUIMICA

BD PROGRAMA PARA LA CREACION Y ACTUALIZACION DE LA BASE DE DATOS PROCESOS PETROQUIMICOS (630 PROCESOS INCLUIDOS)

PC PROGRAMA PAEA LA DETERMINACION DE COSTOS DE PRODUCCION EN PROCESOS PETROQUIMICOS

PROGRAMAS PRINCIPALES A RUTINAS DE INICIALIZACION (GENERACION DE ARCHIVOS AUXILIARES) B GENERACION DE UNA ESTRUCTURA QUE SATISFACE LA DEMANDA EMPLEANDO, PARA LOS PETROQUIMICOS

INTERMEDIOS, LOS VALORES DE PRODUCTO CONTENIDOS EN BD C GENERACION DE UNA ESTRUCTURA QUE SATISFACE LA DEMANDA EMPLEANDO, PARA LOS PETROQUIMICOS

INTERMEDIOS, LOS VALORES GENERADOS POR B

(

D GENERACION DE UNA ESTRUCTURA QUE SATISFACE LA DEMANDA Y QUE ADEMAS ES COMPETITIVA

(

5

(

Page 127: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

co .

E o-

(1)

w E-

co uJ

z 11

(1) o E- o o o o-

(

c

FIGURA 15 bis REPRESENTACION GRAFICA DE UNA RED DE PROCESOS.

L1 - ------------

P

L—wHb~~~ L1.

(

L 1 NodoRQ

Nodo de proceso 1 .- Comenzar con un nodo de RO.

Seleccionar un proceso para manufacturar el producto seleccionado Para una de las materias primas que forman parte del proceso seleccionado, repetir el algoritmo hasta que la materia prima se alcance.

Page 128: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

REPRESENTACION ESQUEMATICA DE LA SIMULACION DEL CRECIMIENTO DE LA INDUSTRIA PETROQUIMICA DE MEXICO

PERIOD t

OFERTA DEMANDA TECNOLOGIA

CAPAC 1 DAD

INSUMOS EXOGENOS

PERIODO t + 1

'OFERTA DEMANDA TECNOLOGIA

NSUMOS EXOGENOS

ECUACIONES OPTIMIZACION

DE RETROALIMENTACION

ESTRUCTU RA DELA

INDUSTRIA

OPTIMIZACION

ESTRUCTURA DELA

INDUSTRIA

ECUACIONES DE

RETROALIMENTACIO

FIGURA 16 flAl

Page 129: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

o.000000q,oe.eee eo e e ,eo

POLIPROPILENO

HIDROG

PROPILENO GRADO POLIMERO

T PROPANO

Reactor con recirculación. D: Proceso en fase gaseosa (AMOCO). Proceso "El Paso". E: Proceso en fase gaseoas (BASF). Reactor a lecho fluid izado. F: Reactor agitado alimentando a punto de ebullición

FIGURA 18

DAI/SJ PS/93 B0802

Page 130: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

0000000eeeoeeeeeeoeeo

COPOLIMERO DE BLOQUE ETILENO-PROPILENO

u.

ETILENO

PRODUCTO FINAL

ETILENO H 2

PROPIL ETILENO

GRADO P

H 2

/

ETILENO

ETILENO N BUTILENOS

PRO PI LENO GRADO REFINERIA

MATERIAS PRIMAS BASICAS

ETILENO PROPANO

CADENAS PARA LA PRODUCCION DEL COPOLIMERO DE BLOQUE ETILENO-PROPILENO

PROCESOS:

A Desproporcionación del etileno E (UCC/SHELL) reactor de lecho fluidizado. B Deshidrogenación del propano. F (BASF) proceso en fase gaseosa. C Desproporcionación de butilenos y etileno G Monómero en ebullición y lecho fluidificado. D Purificación de propileno grado refinería H Reactor con recirculación y lecho fluidificado.

FIGURA 18 bis DAI/SJPS/93130501

Page 131: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

000 000 OQIJO 0 000 0 00 000 0 0 0

DIGLICIDIL ETER DE BISFENOL-A (RESINA EPDXICA)

EPICLORHIDRINA

T I CLORURO DE

101>~ --:

AL

ISOPROPANOL

PRO PILENO GRADO POLIMERO

H//

PROPILENO GRADO QUIMICO

B

ETILENO OILENO

GRADO REFINERIA PROPANO

BISFENOL—A

FENOL

OTRAS ) \

MATERIAS / PRIMAS

BENCENO

JJ METIL ISOBUTIL CETONA

fACONA

[II

OTRAS MATERIAS PRIMAS

CLORO

MATERIAS PRIMAS BASICAS

CADENAS DE PRODUCCION PARA DIGLICIDIL ETER DE BISFENOL-A

A Purificación de propileno grado refinería. B Deshidrogenación catalítica de propano. C Fenol de benceno y propileno vía cumeno. D Mediante catalizador Na-Si-W. E Deshidrogenación de propanol.

F Proceso no corrosivo catalizado por resma (UC). G Reactor de lecho fijo, catalizador Pd. H Clorinación de propileno. 1 Cloro-hidratación del cloruro de alilo. J Proceso por lotes de dos pasos.

FIGURA 19 DAI/SJPS/93B0401

Page 132: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

TABLA 15

CADENA DEL POLIPROPILENO CADENA F. (DIAGRAMA)

PRODUCCION DESEADA DE DE PRODUCTO FINAL (TON) CAPACIDAD COMPETITIVA POLIPROPILENO 472500 75,000 MATERIAS PRIMAS (TON) PRPLN.POL. 493762 PROPANO 691267

CADENA COPOLIMERO DE BLOQUE ETILENO-PROPILENO, CADENA B-F (DIAGRA-MA. PRODUCCION DESEADA DE PRODUCTO FINAL (TON) CAPACIDAD COMPETITIVA COPOL ETILN-PROPIL 42000 95,000 MATERIAS PRIMAS (TON) PROPILENO POL. 40110 ETILENO 3990 HIDROGENO 8.4 PROPANO 56154

BALANCE DE MATERIA PARA EL AÑO 2000 CADENA R. EPDXICAS, CADENA MOSTRADA EN LA FIGURA

CAPACIDAD COMPETITIVA PRODUCCION DESEADA DE PRODUCTO FINAL (TON) EPDXICAS: 46850.0 MATERIAS PRIMAS REQUE RIDAS (TON) BISFENOL 31576.9 FENOL 27724.5 BENCENO 25276.4 H2SO4 385.4 PROPILENO-Q 25255.3 PROPLN RF 32831.9 PROPANO 25255.3 PROPANO 26024.2 ACETONA 11145.5 ISOPROPANOL 15095.7 EPICLOHIDRINA 26025.2 CLORO 23485.1 CLORO 33668.3 CLORURO DE ALILO 25429.2 PROPILENO POL. 18588.7 MIK 1569.5 H2 400843.9 NAOH 11436.1 NAOH 273.4 NAOH 254.3

45,000

BALANCE DE PROPILENO DE LAS TRES CADENAS ANALIZADAS. (TON/AÑO)

PROPILENO (REFINERIA 32831.9 PROPILENO (QUIMICO) 25255.3 PROPILENO

* (POLIMERO) 552460.7

PROPANO 798700.5

*CAPACIDAD COMPETITIVA 225,000 TON/AÑO.

Page 133: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

WWWLi

CADENA COPOLIMERO DE

CADENA DEL POLIPROPILENO BLOQUE ETILENO PROPILENO

CADENA F -(DIAGRAMA) CADENA B-F (DIAGRAMA)

COMPONENTES COMPONENTES DEL VALOR DEL DEL VALOR DEL DEL PRODUCTO. PRODUCTO. ($/TON. PROD. ($/TON. PROD. FINAL). FINAL).

MATERIAS MATERIAS PRIMAS. PRIMAS.

ETILENO 46.55 PROPANO 211.11 HIDROGENO 0.68 TOTAL 211.11

( PROPANO 192.93 TOTAL 240.16

COPRODUC COPRODUC TOS. TOS.

CORRIENTE CORRIENTE DE PURGA - 7.95 DE PURGA - 5.64 TOTAL - 7.95 TOTAL - 5.64

VALOR VALOR AGREGADO. AGREGADO.

PROPILENO 184.29 PROPILENO 201.65 COPOLIME- POLIPROPI RO 246.13 LENO 224.96 TOTAL 430.42 TOTAL 426.61 VALOR DEL 662.63 VALOR DEL 632.08 PRODUCTO PRODUCTO

COMPOSICION PROCENTUAL COMPOSICION PORCENTUAL DEL VALOR DEL PRODUCTO DEL VALOR DEL PRODUCTO

HIDROCARBUROS 39.59 HIDROCARBUROS 36,52 CAPITAL 20.87 CAPITAL 20.39 MANO DE OBRA 23.15 MANO DE OBRA 27.02 MISCELANEOS 1.06 MISCELANEOS 1.58 ROl 15.33 ROl 14.49

100.00 100.00

Page 134: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

'1-

(

1-

TABLA 17

CADENA R. EPDXICAS CADENA MÓSTRADA EN LA FIGURA

MATERIAS PRIMAS COMPONENTES DEL VALOR DEL PRODUCTO $/TON. PROD. FINAL

NaOH 76.61 BENCENO 193.26 H2SO4 0.62 CATALIZADOR 0.81 PROPILENO REFINERIA 174.57 CLORO 167.94 PROPANO 80.16 HIDROGENO 2.61 TOTAL 696.58

COPRODUCTOS

ACETONA -173.98 COMBUSTIBLE - 1.81 RES. PESADOS 1 - 3.31 PROPANO - 25.67 GAS COMBUSTIBLE - 1.85 ACIDO HIPOCLORICO - 63.66 DICLOROFENILOS -138.84 H2 DE PURGA - 0.16 RES. LIGEROS - 0.09 RES. PESADOS II - 0.28 TOTAL -409.65

VALOR AGREGADO

R.EPDXICAS 371.84 BISFENOL 343.09 FENOL 305.56 PROPILENO QUIMICO 22.39 ACETONA 43.11 ISOPROPANOL 67.10 EPICLORHIDRINA 141.47 CLORURO DE ALILO 131.05 PRPILENO POLIMERO 76.56 METILISOBUTIL CETONA 14.88 TOTAL 1,517.05 VALOR DEL PRODUCTO 1,803.98

COMPOSICION PORCENTUAL DEL VALOR DEL PRODUCTO.

HIDROCARBUROS 19.53 CAPITAL 19.25 MANO DE OBRA 24.90 MISCELANEOS 22.39 ROl 13.94

100.00

Page 135: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

CADENA DEL ETILBENCENO EN MEXICO

PETROQUIMICOS BASICOS

/

PETROQUIMICOS / ETILBENCENO INTERMEDIOS

\

\ PRODUCTOS \ ESTIRENO FI NALES

POLIESTIRENO GRADO IMPACTO

DLI ESTIRENO (PAN DI BLE

OTROS POLIESTIRENO CRISTAL

o

(

FIGURA 20

o

o c

(

(

(

HULE ESTIRENO-BUTADIENO

POLIESTER INSATURAD

Page 136: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

( CADENA DEL ETILBENCENO EN MEXICO

(

(

(

NODOS DE PRODUCTO EB ETILBENCENO NODOS DE PRODUCTO

S ESTIRENO HE HULE ESTIRENO-BUTADIENO PE POLIESTER INSATURADO SO POLIESTIRENO CRISTAL NODOS DE PROCESO O SE POLIESTIRENO EXPANDIBLE Si POLIESTIRENO IMPACTO

( NODOS DE PROCESO 1 ETILBECENO MEDIANTE ALQUILACION HOMOGENEA DEL BENCENO EN FASE LIQUIDA 2 ETILBENCENO MEDIANTE ALQUILACION EN FASE VAPOR DEL BENCENO 3 ESTIRENO DE ETILBENCENO MEDIANTE PROCESO ADIABATICO CONVENCIONAL

4 ESTIRENO DE ETILBENCENO MEDIANTE PROCESO ISOTERMICO 5 HULE ESTIRENO-BUTADIENO MEDIANTE POLIMERACION EN EMULSION

6 HULE ESTIRENO-BUTADIENO MEDIANTE POLIMERIZACION EN SOLUCION

7 POLIESTER INSATURADO MEDIANTE PROCESO DE FUSION QUE EMPLEA PROPILEN GLICOL

8 POLIESTER INSATURADO MEDIANTE PROCESO QUE EMPLEA OXIDO DE PROPILENO 9 POLIESTIRENO CRISTAL MEDIANTE POLIMERIZACION CONTINUA

10 POLIESTIRENO IMPACTO MEDIANTE POLIMERACION CONTINUA

11 POLIESTIRENO EXPANDIBLE MEDIANTE POLIMERIZACION EN SUSPENSION

FIGURA 21

Page 137: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

c (

(

C TABlA 18

EVOLUC ION DE LA CADENA DEL ETILBENC ENO

( PERIODOS DE ESTUDIO 1995-2000-2005

DEMANDA ESTIMADA DE PRODUCTOS

AÑO 1995 2000 2005 ESTIRENO* 31.5 37.8 44.1

HULE ESTIRENO-BUTADIENO 200.0 240.0 280.0 POLIESTERINSATURADO 85.0 115.0 145.0 POLIESTIRENO CRISTAL 114.0 136.0 158.0

POLIESTIRENO EXPANDIBLE 41.0 49.0 57.0 POLIESTIRENO IMPACTO 71.0 85.51 100.0

DEMANDAS EN MILES DE TONELADAS ANUALES

LAS DEMANDAS DE ESTIRENO CORRESPONDEN A LA ESTIMADA COMO REQUERIDA PARA LA ELABORACION DE OTROS PETROQUIMICOS FINALES. ESTOS NO SE CONSIDERAN AQUI DADO SU BAJO VOLUMEN DE PRODUCCION.

o o.

j pi 1 u j j

Page 138: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

TABLA 19

c ESTRUCTURA DE LA CADENA DEL ETILBENCENO

PLANTAS INSTALADAS

PROCESO PLANTAS PLANTAS PLANTAS PLANTAS INICIALES NUEVAS NUEVAS NUEVAS

A1995 A2000 A2005

ETILBENCENO POR ALQUILACION 1 1 0 0 EN FASE LIQU IDA

ETILBENCENO POR ALQUILACION 1 0 0 0 EN FASE VAPOR

POLIESTIRENO EXPANDIBLE 3 1 1 0

POLIESTIRENO CRISTAL 3 1 1 1

POLIESTIRENO IMPACTO 2 1 0 1

ESTIRENO POR PROCESO 2 0 0 0 ADIABATICO

ESTIRENO POR PROCESO 0 1 0 0 ISOTERMICO

HULE ESTIRENO-BUTADIENO POR 2 2 0 1 POLIMERIZACION EN EMULSION

HULE ESTIRENO-BUTADIENO POR O O O O POLIMERIZACION EN SOLUCION

POLIESTER INSATURADO A 1 0 0 0 PARTIR DE PROPILEN GLICOL

POLIESTER INSATURADO A 1 1 1 1 PARTIR DE OXIDO DE PROP lLENO

TOTAL DE PLANTAS 16 6 1 3 4 INSTALADAS

o. c

e c c

Page 139: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

TABLA 20

ESTRUCTURA DE LA CADENA DEL ETILBENCENO ADICIONES A LA CAPACIDAD INSTALADA

PROCESO INICIAL ADICIONES ADICIONES ADICIONES 1995 2000 2005

ETILBENCENO POR ALQUILACION 187.50 500.00 0.00 0.00 EN FASE LIQUIDA

ETILBENCENO POR ALQUILACION 18.00 0.00 0.00 0.00 EN FASE VAPOR

POLIESTIRENO EXPANDIBLE 33.16 15.00 15.00 0.00

POLIESTIRENO CRISTAL 91.72 30.00 30.00 30.00

POLIESTIRENO IMPACTO 56.65 30.00 0.00 30.00

ESTIRENO POR PROCESO 180.00 0.00 0.00 0.00 ADIABATICO

ESTIRENO POR PROCESO 0.00 450.00 0.00 0.00 ISOTERMICO

HULE ESTIRENO-BUTADIENO POR 118.00 70.00 0.00 70.00 POLIMERIZACION EN EMULSION

HULE ESTIRENO-BUTADIENO POR 0.00 0.00 0.00 0.00 POLIMERIZACION EN SOLUCION

POLIESTER INSATURADO A 40.00 0.00 0.00 0.00 PARTIR DE PROPILEN GLICOL

POLIESTER INSATURADOA 15.20 30.00 1 30.00 1 30.00 PARTIR DE OXIDO DE PROPILENO

CAPACIDADES EN MILES DE TONELADAS/AÑO

(

(

(

1! o o o o

IP

Page 140: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

(

(

c

5 TABLA 21

( ESTRUCTURA DE LA CADENA DEL ETILBENCENO CAPACIDAD INSTALADA TOTAL

PROCESO INICIAL 1995 2000 2005

ETILBENCENO POR ALQUILACION 187.50 678.50 687.50 687.50 EN FASE LIQUIDA

ETILBENCENO POR ALQUILACION 18.00 18.00 18.00 18.00 EN FASE VAPOR

POLIESTIRENO EXPANDIBLE 33.16 48.16 63.16 63.16

POLIESTIRENO CRISTAL 91.72 121.72 151.72 181.72

POLIESTIRENO IMPACTO 56.65 86.65 86.65 116.65

ESTIRENO POR PROCESO 180.00 180.00 180.00 180.00 ADIABATICO

ESTIRENO POR PROCESO 0.00 450.00 450.00 450.00 ISOTERMICO

HULE ESTIRENO-BUTADIENO POR 118.00 258.00 258.00 328.00 POLIMERIZACION EN EMULSION

HULE ESTIRENO-BUTADIENO POR 0.00 0.00 0.00 0.00 POLIMERIZACION EN SOLUCION

POLIESTER INSATURADO A 40.00 40.00 40.00 40.00 PARTIR DE PROPILEN GLICOL

POLIESTER INSATURADOA 15.20 45.02 75.02 100.02 PARTIR DE OXIDO DE PROPILENO

CAPACIDADES EN MILES DE TONELADAS/AÑO

o o o o o o o

Page 141: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

TABLA 22

ESTRUCTURA DE LA CADENA DEL ETILBENCENO REQUERIMIENTOS DE INVERSION

PROCESO INICIO- 1995

1995 - 2000

2000 - 2005

ETILBENCENO POR ALQUILACION 60.20 0.00 0.00 EN FASE LIQUIDA

ETILBENCENO POR ALQUILACION 0.00 0.00 0.00 EN FASE VAPOR

POLIESTIRENO EXPANDIBLE 14.60 14.60 0.00

POLIESTIRENO CRISTAL 13.93 13.93 13.93

POLIESTIRENO IMPACTO 15.16 0.00 15.16

ESTIRENO POR PROCESO 0.00 0.00 0.00 ADIABATICO

ESTIRENO POR PROCESO 158.13 0.00 0.00 ISOTERMICO

HULE ESTIRENO-BUTADIENO POR 202.16 0.00 101.08 POLIMERIZACION EN EMULSION

HULE ESTIRENO-BUTADIENO POR 0.00 0.00 0.00 POLIMERIZACION EN SOLUCION

POLIESTER INSATURADO A 0.00 0.00 0.00 PARTIR DE PROPILEN GLICOL

POLIESTER INSATURADOA 10.89 10.89 10.89 PARTIR DE OXIDO DE PROPILENO

TOTAL DE INVERSION REQUERIDA 475.07 39.42 141.06 EN EL PERIODO

INVERSIONES EN MILLONES DE US$(1 990)

(

(

e. t o o o o o o

Page 142: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

O.00OOOOO fl()

-. PETROQU 1 N 1 C(DS i\ PARTIR DE CRU DO -

- Precios TtiLernacjonajes de PeLroquíIuicos y PeLrolífe-ros

- Inversiones

- Cos Los de Operación

Precios InLernacio iia les de crudos

DISPONIBiLIDAD DE CRUDO PARA LA EXPORTACION

Producción de Petroquímicos a partir de crudo

Tccnoloj ía

rLecI1o]o(J ía 6

EXPORTAC ION DE:

co s

EL ile no Propilcno Beceno Tolueno Xi le nos Bu t a dice no

Combu s Lib les

Combu stóleo Gasolinas

- Res Lri cciones en Divisas

- ResL ri cci ones en Iinpues Los

FIGURA 12

Page 143: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

( ('Comercial y.'-z

1 - - - Organizacional

Fin a nci era Estrategia de la y de recursos H Organiz umanos

Política

• ( Tecnología

/ / Pronósticos Estrategia tecnológica

tecnológicos

Estrategia en IyDT

'4L

Difusión de tecnología Monitoreo de

La tecnología

Auditoría tecnológica

Tecnologías para 1 Plan de la Ingeniería y la Investigación y

producción 1 desarrollo

Evaluación Tecnológica

(méritos)

FIGURA 22

LA ESTRATEGIA DE LA ORGANIZACION ES LA ENVOLVENTE DE LA ESTRATEGIA TECNOLOGICA

Page 144: SISTEMA DE MODELOS PARA LA PLANEACIÓN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA DE MÉXICO

Misión de la organizacíóh

Objetivos

Planeación Estratégica

Líneas de negocios

Tecnología

Objetivos k Objetivos

1 Plan 1

I> Plan 1

Asignación de

Asignación de recursos y recursos y

organización organización

Evaluación

$ 4 .

Mejoras ala

Nuevos productos

Ventajas

Nuevas

c rentabilidad

y/o aplicaciones competitivas oportunidades ... .

- FIOJRA 23