Entrega De Trabajo Final De Evaluacion De Proyecto.docx

EstirVen S.A. Producción de Estireno a partir de etilbenceno por deshidrogenación catalítica. Dávila Jorge; Durán Eduardo; Uzcategui Ezequiel. Evaluación de proyectos. Universidad de Los Andes, 5101 Mérida, Venezuela. 12 de diciembre de 2017 Historia. El estireno fue aislado por primera vez en el siglo XIX de la destilación de storax, un bálsamo natural. Aunque se conocía su polimerización durante muchos años no se intentaron aplicaciones comerciales ya que el polímero era quebradizo y se rompía con facilidad. El punto de partida de la tecnología basada en este compuesto fue el desarrollo de un proceso para fabricarlo mediante la deshidrogenación de etilbenceno por parte de la compañía Dow Chemical y BASF (BadischeAnilin-und-Soda Fabrik A.G). En 1937 ambas compañías estaban fabricando un monómero de alta pureza que podía ser polimerizado en un plástico estable e incoloro. Durante la Segunda Guerra Mundial, la importancia del estireno creció al utilizarse como materia prima para fabricar caucho sintético y se construyeron grandes plantas. Con el tiempo se incorporaron nuevos productores al mercado y el estireno se convirtió en un compuesto químico tipo “commodity”.

Finalidad del trabajo El objetivo principal de este trabajo es determinar la viabilidad técnica económica de la instalación de una planta para la producción de Estireno. Debido a que, todo proyecto de inversión se realiza a partir de un estudio económico, en el que hemos estado ondeando en la materia de evaluación de proyecto, queremos presentar un estudio preliminar realizado a nuestra planta de diseño 1, determinando un capital de inversión con la intención de obtener un retorno en el futuro que pague la inversión original y genere una utilidad adicional, el planteo con propósitos de ejemplificar la evaluación económica, se formula a partir de las siguientes premisas:

El proyecto tendrá una vida útil de 10 años, la planta cuenta con una producción anual de 5342 toneladas (que corresponde a una producción diaria de 15 toneladas), invariante para todos los años (anualidad) y se considera que se vende todo el estireno. Se adopta como tiempo de operación de la planta 8520 horas/año, que corresponde a 355 jornadas de trabajo, de 24 horas cada una. La inversión necesaria para realizar el proyecto se calcula a partir de factores de Peters y Timmerhaus para la estimación de la inversión de capital, basados en el costo de los equipos principales entregados. Estructura química del Estireno El estireno es un compuesto orgánico incoloro de aroma dulce que se evapora fácilmente. El producto es apolar, y por tanto se disuelve en algunos líquidos orgánicos, pero no se disuelve muy fácilmente en agua. Es posible que polimerice liberando 69,8 kJ/mol. Es así que la polimerización incontrolada puede provocar un aumento de la presión en un contenedor cerrado. Las fugas de estireno pueden ser fácilmente detectadas por su olor característico y por el límite de detección de olor tan bajo (0,005 mg/kg aire). Además de su campo de aplicación principal para los polimerizados de estireno, se emplea como disolvente diluyente para resinas de poliéster no saturado (UP) y vinil-éster (VE), en la que se incorpora al secarse la película o las piezas coladas. Además, sirve como componente de reacción en la estirenificación de aceites secantes y resinas alquídicas.

Figura 1. Estructura química del estireno. Deshidrogenación endotérmica de etilbenceno La deshidrogenación endotérmica del etilbenceno permite la formación del estireno. Más del 90 % de estireno se obtiene gracias a la deshidrogenación catalítica de etilbenceno,

utilizando como catalizador óxido de hierro y óxido de potasio, en un reactor de lecho fijo a una temperatura entre 600 – 720 °C, en presencia de un gran exceso de vapor sobrecalentado y a baja presión, dado que bajas presiones favorecen el avance de la reacción. Es un proceso altamente endotérmico y debido a la alta endotermicidad del proceso, se requiere una elevada temperatura de reacción, además de la presencia de una gran cantidad de vapor sobrecalentado (vapor/etilbenceno = 7-12 mol/mol), que se encarga de suministrar calor y de este modo se consigue disminuir la presión parcial de los reactantes, evitando la formación de depósitos carbonosos. Sin embargo, parte del calor latente del vapor se pierde en el separador gas-líquido. Otro aspecto a tener en cuenta sería la presión parcial del etilbenceno, de modo que bajas presiones parciales de etilbenceno den lugar a mayores conversiones del mismo. Debido a la alta relación de vapor/etilbenceno necesario, dicho proceso tiene el inconveniente de tener un alto costo energético

Figura 2. Reacción de deshidrogenación endotérmica de etilbenceno.

Las reacciones en fase gas que tienen lugar en la deshidrogenación endotérmica de etilbenceno (EB) son las siguientes: 

Reacciones directas:

EB → EST + H2 (deshidrogenación) EB → Benceno + C2H4 (craqueo) EB+ H2 → Tolueno + CH4 (hidrogenólisis) Usos y aplicaciones del Estireno El estireno es un monómero que se utiliza casi exclusivamente en la fabricación de una amplia gama de polímeros (como el poliestireno) y elastómeros copolímeros, como el caucho de butadieno-estireno o el acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), que se obtienen

mediante la co-polimerización del estireno con 1,3-butadieno y acrilonitrilo. Se emplea además en la manufactura de resinas y aisladores, y en la producción de plásticos transparentes. La mayor producción derivada del estireno en Europa se centra en Francia, Alemania, Italia y España. En Asia los principales puntos se centran el Japón, China, Corea y Malasia. En Estados Unidos las áreas donde más se produce el estireno monómero o se producen plásticos derivados de él es en California, Illinois, Indiana, Louisiana, Michigan, Nueva York, Pensilvania, Ohio y Texas. Los productos fabricados con estireno y sus aplicaciones son: 

Poliestireno (PS): Se lo emplea en envases para alimentos o comida

precocinada, artículos del hogar, muebles, en artículos de uso médico y de laboratorio. 

Acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS): Este producto encuentra su

aplicación en tuberías, partes de automóviles, carcasas de electrodomésticos, maletas y juguetes. 

Látex estireno-butadieno (SBL): se lo utiliza en recubrimiento para papel, en

adhesivos, aditivos para cemento y en pinturas. 

Caucho estireno-butadieno (SBR): En suela para zapatos y cubiertas de

neumáticos. 

Espuma de poliestireno extruido/expandido (XPS/EPS): Se aplica en

aislantes para la construcción. · 

Estireno-acrilonitrilo (SAN): Se lo emplea en embalajes, utensilios de cocina

tales como vasos, vajillas, cubiertos, jaras, y en componentes de automóviles. 

Resinas de poliéster insaturadas (UPR): Está ampliamente difundido en las



industrias principalmente en la construcción de barcos, en la industria de

artículos para electricidad y en elementos de baño. Materia prima: El Etilbenceno

El etilbenceno (C8H10/C6H5-C2H5), es un hidrocarburo aromático que se presenta en estado líquido a condiciones ambientales, incoloro y se puede encontrar en productos como gasolina y pinturas a base de aceite. Es un compuesto nocivo para la salud del ser humano. Se puede producir mediante una reacción de sustitución electrofílica, sobre el benceno (reacción de Friedel-Crafts), utilizando cloro-etano en presencia de tricloruro de aluminio. De manera industrial se emplea eteno en presencia de ácido clorhídrico o ácido fosfórico y tricloruro de aluminio. El etilbenceno es un compuesto apolar por lo que es insoluble en agua, pero miscible con sustancias de naturaleza orgánica y de carácter no polar (aceites y grasas). Reacciona con oxidantes fuertes y ataca a los materiales plásticos y al caucho. Propiedades físicas Formula química:

C8H10

Masa molecular:

106,2 g/mol

Punto de ebullición:

136°C

Punto de fusión:

-95°C

Densidad relativa del líquido (agua = 1 g/ml):

0.9 g/ml

Presión de vapor (kPa a 20°C):

0.9

Densidad relativa de vapor (aire = 1g/ml):

3.7 g/ml

El etilbenceno se emplea con diversos fines ya sea como solvente, en combustibles y para fabricar otras sustancias químicas utilizándose principalmente en la manufactura del estireno, el cual se polimeriza para obtener así el poliestireno, que es altamente empleado en la fabricación de resinas, plásticos y hules, así como también se utiliza en procesos de manufactura para la obtención de insecticidas y pinturas.

Descripción del proceso Es de naturaleza isotérmica y en el cual él catalizador se mantiene dentro de un reactor compuesto por un haz de tubos paralelos calentados exteriormente por los productos de la combustión. En algunas instalaciones los convertidores constan de 92 tubos de 100 mm de diámetro y tres metros de longitud y en otras constan de 26 tubos de 185 mm de diámetro de la misma longitud. El vapor y el etilbenceno se alimentan en una relación en peso de (1,2-1,5) /1 o (7-9) /1 molar y se calientan previamente en un intercambiador de calor en dos etapas: en la primera mediante los productos de la combustión del horno que salen del reactor y en la segunda con los productos del convertidor hasta valores cercanos de la temperatura de reacción. El rendimiento de este método alcanza el 92%, siendo éste el proceso alemán; Además del método descrito también se utiliza en la industria actual el método americano, En ambos procesos la reacción es endotérmica. Su diferencia estriba en la manera como se suministra calor a la reacción, puesto que en el americano se fundamenta en un proceso adiabático, pero se obtienen conversiones menores en relación al alemán para una misma temperatura en el proceso. Para separar los efluentes del reactor se utilizan una serie de equipos de forma conveniente a las características de los componentes presentes. La separación de fase en un flash, es generalmente el método más barato de separación, ya que solo implica el enfriamiento de la corriente material del proceso. Como el efluente del reactor está en estado gaseoso, debe ser enfriado para permitir la separación de fases. Esto dará lugar a la formación de tres fases distintas, una fase vapor y dos fases líquidas inmiscibles. Las dos fases líquidas estarán formadas por una fase orgánica y una fase acuosa. La fase vapor estará compuesta principalmente por hidrogeno, etileno y metano dado que estos son gases de bajo punto de ebullición. La fase orgánica por benceno, tolueno, etilbenceno y estireno. Para determinar la temperatura a la que se debe enfriar la corriente para producir la separación de fase, se tiene en cuenta primero que el enfriamiento se lleva a cabo en un intercambiador de calor y que se pretende utilizar agua como fluido refrigerante. Como el agua de refrigeración se suministra a unos 25 °C, una temperatura de 38°C es bastante aceptable para que se enfríe el efluente del reactor y se cumpla con la regla

heurística que tiene en cuenta que debe haber una diferencia de temperatura mínima de unos 10°C para que el área del intercambiador no se ha demasiado grande. Además, a 38 °C pueden existir las tres fases y podrían ser separadas en un decantador. Se considera que la caída de presión en el reactor es despreciable, por lo que la presión de trabajo en el separador de fases será de 1 atm. Seguidamente con la finalidad de separar el tolueno y benceno presente se utiliza una columna de destilación que me permite obtener un producto secundario muy utilizado en la industria, el cual lo retiro en el tope; el fondo contiene por lo tanto una mezcla entre el estireno y el etilbenceno; por lo que se coloca en serie a una segunda columna de destilación. La columna de destilación que separa el etilbenceno no convertido del estireno es el equipo más importante y costoso en la planta de producción de estireno. Esto se debe a la cercanía entre los puntos de ebullición de dichos componentes. Por lo tanto, se requerirán un gran número de etapas de destilación para su separación. Como el estireno es uno de los pocos monómeros que se auto-polimeriza, la purificación de estireno tiene que ser llevada a cabo a bajas temperaturas y trabajar con vacío para minimizar la polimerización. Con el fin de reducir al mínimo la polimerización del estireno, la temperatura en la corriente de cola no puede exceder los 105°C. Además, se establece como una especificación del diseño que la recuperación de estireno en la corriente de cola sea superior al 99% y que se obtenga estireno con un alto nivel de pureza. La corriente en el destilado de la segunda columna de destilación tiene una cantidad apreciable de reactivo que es materia prima (etilbenceno). Éste se debe recuperar para luego ser usado nuevamente a la entrada del reactor para evitar la pérdida de etilbenceno que ha quedado sin reaccionar. Además, debido a la cantidad de agua utilizada en el proceso como diluyente inerte (relación molar de 7), la recirculación del excedente proveniente de la sedimentación es una buena opción para disminuir la cantidad alimentada en el proceso.

Diagrama de la planta

Figura 3. Corrientes del proceso de producción de estireno.

ESTUDIO DE MERCADO: El estudio de mercado es uno de los factores críticos en la elaboración de un proyecto, ya que este es donde se analizan las variables decisorias para seguir adelante con el proyecto que van más allá de la determinación de la oferta y la demanda de precio.

Al estudiar el mercado de un proyecto es preciso reconocer todos y cada uno de los agentes que, con su actuación tendrán algún grado de influencia sobre las decisiones que se tomarán al definir su estrategia comercial.

Oferta y demanda externa En Europa la mayor producción derivada del estireno se centra en Francia, Alemania, Italia y España. En Asia los principales puntos se centran en Japón, China, Corea y Malasia. En Estados Unidos las áreas donde más se produce el estireno monómero o se producen

plásticos derivados de él es en California, Illinois, Indiana, Louisiana, Michigan, Nueva York, Pensilvania, Ohio y Tejas. Actualmente existen más de 15.000 plantas industriales que producen o consumen estireno y materiales relacionados con él. La producción anual está alrededor de 20 millones de toneladas teniendo una buena tasa de crecimiento, algo superior al 4%anual. El estireno es unos de los productos comerciales de mayor expansión en el mercado en la actualidad debido a la diversidad de producto que se pueden elaborar con él. Tomando en cuenta el gran impacto econimico y restable de la produccion de estirenos en el mundo y la tasa d crecimento que a tenido esta ,materia prima para la elaboracion de producto terminado de gran consumos comercial de los derivado obtenido por medio del estireno. La Figura 4 muestra cómo se reparte esta fabricación de productos derivados del estireno para las 6 mayores familias.

Figura 4 Fabricación de producto derivados del estireno (ISIF, 2001)

Figura 5 Producción Vs demanda de estireno a nivel Mundial para el año 2006, Fuente: ANIQ 2006

Oferta y demanda Interna En Venezuela la producción de estirenos la maneja solo la empresa estatal PEQUIVEN, ESTÍRENOS DEL ZULIA C.A. (ESTIZULIA) y por últimos una trasnacional llamada DOW CHEMICAL. Y su distribución en la producción del mismo va directamente para la producción de plásticos como poliestirenos el porcentaje del mercado de este producto son los siguiente para Pequiven 37,5%, Grupo Zuliano 37,5% y Dow Chemical 25,0%. El Tablazo en su inicio tenían una capacidad de producción de 15,0 MTMA. Diferentes mejoras y ampliaciones elevaron su capacidad a 36,0 MTMA para 1976 y a 40,0 MTMA a partir de 1979. La empresa elabora resina de poliestireno en tres tipos: alto impacto (24,0 MTMA), expandible (4,0 MTMA) y cristal (12,0MTMA). Actualmente acomete un proyecto para duplicar su capacidad de producción de poliestireno de alto impacto. El monómero de estireno, materia prima de esta empresa, no se produce actualmente en el país y debe ser importado; dentro de los planes de expansión de la industria petroquímica se considera la instalación de una planta para producirlo.

CAPACIDAD DE LA PLANTA En Venezuela no contamos con producción nacional de este monómero y además las cifras que se logran obtener para la demanda del mismo son de años muy atrás y no representan la realidad de la industria en nuestro país, debido a estas fallas se debe hacer un estimado de cual deberá ser la capacidad de producción de nuestra planta basándonos en datos ficticios. Consumo Nacional Aparente (CNA) CNA= Producción + Importación – Exportación

Ec. 1

Tabla 1. Consumo Nacional Aparente Producción (estireno) 540 564 469 569

Año

N° Año

2006 2007 2008 2009

1 2 3 4

CNA (ton) 0 12 14 28

Exportación (estireno) 550 572 465 555

Importación 10 20 10 14

570 518 545 563 530 580

2010 2011 2012 2013 2014 2015

5 6 7 8 9 10

20 30 27 50 70 100

562 528 568 613 540 600

12 40 50 100 80 120

Con los datos de la Tabla 1, se adquiere la siguiente gráfica:

Con la ecuación de la línea de tendencia se calcula el CNA para el año de arranque, donde Y es la demanda para la fecha de arranque (2018), a es la pendiente y X representa el número de años desde 2006 al 2018. Como sigue a continuación: 𝑌 = −14,667 + 9,0485 ∗ 𝑋

Ec. 2

𝐷(2018) = 𝐷(0) + 𝑎 ∗ 𝜃

Ec. 3

Sustituyendo valores D (2018) = 93,915 Estireno D (0) = 14,667 Ton Estireno a= 12 Años Asumiendo una tasa de interés i = 17% (BCV) Se determina (Do * i) / a = 1,33Ton Est., donde Do = D (2018), con este valor y M= 0.6 se puede entrar a la siguiente Grafica:

Como podemos observar el valor obtenido en el eje de las ordenadas es 1,2. Se despeja a continuación el θ1*, como sigue: 𝜃1∗ =

1,2∗𝑎 𝑖

+ 𝐷𝑜

Ec. 4

Sustituyendo valores se obtiene: θ1*= 94,76 Ton. Estireno = D (2018) Real Este valor indica la capacidad óptima de la planta. Para determinar el tiempo de expansión (θ2), se utiliza la siguiente ecuación: 𝜃2 =

𝐷(2018)𝑅𝑒𝑎𝑙−𝐷𝑜 𝑎

Ec. 5

Sustituyendo θ2= 7 Años Finalmente se determina el año de expansión de la planta con la siguiente ecuación: 𝐴ñ𝑜 𝑑𝑒 𝐸𝑥𝑝𝑎𝑛𝑐𝑖𝑜𝑛 = 2018 + 7 𝐴ñ𝑜 𝑑𝑒 𝐸𝑥𝑝𝑎𝑛𝑐𝑖ó𝑛 = 2025

Ec. 6

Determinación de los costos de los equipos principales en la planta para la fabricación de estireno a partir de etilbenceno Reactor: Utilizando la figura 5-44 para los cálculos de Cp, la figura 5-45 para los cálculos de Fp y la figura 5-46 para los cálculos de Fbm en los gráficos de ULRICH, se obtiene la información reportada en la siguiente tabla: Tabla 2. Estimado de costo del reactor R-201 Orientación Material Presión(atm) Diámetro (m) Altura (m) Cp ($) Fm Fp Fm*Fp FBM CBM ($)

Vertical Acero inoxidable 1 2 6 2 E4 4 1 4 10 200000

CBM=Cp * FBM. 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 200000 $ Separador: Utilizando la figura 5-44 para los cálculos de Cp, la figura 5-45 para los cálculos de Fp y la figura 5-46 para los cálculos de Fbm en los gráficos de ULRICH, se obtiene la información reportada en la siguiente tabla: Tabla 3. Estimado de costo del separador. Orientación Material Presión (atm) Diámetro(m) Longitud (m) Fm Fp Fm* Fp FBM Cp CBM ($)

Horizontal Acero Inoxidable 1 1 4 4 1 4 7.7 4,5 E3 34650

CBM= Cp * FBM. 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 34650 $ Columnas: Utilizando la figura 5-44 para los cálculos de Cp, la figura 5-45 para los cálculos de Fp, la figura 5-46 para los cálculos de Fbm y la figura 5-48 para los platos en los gráficos de ULRICH, se obtiene la información reportada en la siguiente tabla:

Columna de destilación C-301 Tabla 4. Estimado de costos de la columna de destilación C-301. Orientación Material Presión (atm) Diámetro (m) Altura (m) Cp ($) Fp Fm Fbm CBM ($) N° Etapas Cp ($) FBM fq CBM ($)

Columna C-301 Vertical Acero Inoxidable 1 1,5 8 2 E4 1 4 9,5 190000 20 280 2 1 11200

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ∑ 𝐶𝐵𝑀𝑖 = 201200 $ Tabla 5. Estimado de costos de la Columna de Destilación C-302.

Orientación Material Presión (atm) Diámetro (m) Altura (m) Cp ($)

Columna C-302 Vertical Acero Inoxidable 1 1,5 5 1,5 E4

Fp Fm Fbm CBM ($) N° Etapas Cp ($) FBM fq CBM ($)

1 4 9,5 142500 40 280 2 1 22400

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ∑ 𝐶𝐵𝑀𝑖 = 164900 $ Bombas: Utilizando la figura 5-49 para el cálculo de los Cp, además de las figuras 550 para el cálculo de los Fp y 5-51 para FBM en los gráficos de ULRICH, se obtiene la información reportada en la siguiente tabla:

Tabla 6. Estimado de costo de las bombas.

Nro. De Bombas Tipo Material Presión (atm) Potencia(Kw) Cp ($) FM Fp FM*FP FBM CBM ($)

10 Centrifugas Hierro Fundido 1 0,102 1700 1 1 1 3,3 5610

CBM=Cp*FBM. 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ∑ 𝐶𝐵𝑀𝑖 = 5610 $ * 10 = 56100 $

Intercambiadores de calor: Utilizando la figura 5-36 y asumiendo intercambiadores bayonet para el cálculo de los Cp, además de las figuras 5-37 para el cálculo de los Fp y la figura 5-38 para los cálculos de los FBM en los gráficos de ULRICH, se obtiene la información reportada en la siguiente tabla:

Tabla 13. Estimado de costo de los intercambiadores de calor. Nro. de Intercambiadores Material Área(m2) Cp ($) Fm Fp Fm*Fp FBM CBM ($)

8 Acero carbono 60 10 E4 1,25 1 1 3,5 35000

CBM=Cp*FBM. 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ∑ 𝐶𝐵𝑀𝑖 = 35000 $ * 8 = 280000 $ Tanques de almacenamiento: Utilizando la figura 5-61 para los cálculos de Cp en los gráficos de ULRICH, se obtiene la información reportada en la siguiente tabla:

Tabla 7. Estimado de costos de los tanques de almacenamiento. Nro. de Tanques Material Volumen (m3) Presión (atm) FBM Cp CBM ($)

4 Acero al carbono 4520 1 1,9 8 E5 1520000

CBM= Cp * FBM. 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ∑ 𝐶𝐵𝑀𝑖 = 1520000 ∗ 4 = 6080000 $ COSTO TOTAL DE LA PLANTA PARA EL AÑO 2017 EN BOLÍVARES 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 = ∑ 𝐶𝐵𝑀𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑜𝑠

Costo total de la planta = Costos del reactor + costos del separador+ costos de columnas + costos de bombas + costos de intercambiadores de calor + costos de tanques de almacenamiento

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 = (200000 + 34650 + 201200 + 164900 + 56100 + 280000 + 6080000)$ 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 = 7016850 $ Los costos de los equipos reportados en las tablas anteriores, y por lo tanto el costo total de la planta reportado anteriormente es para el año 1982.

Utilizando para el 2016 un índice de 541,7 y para el año 1982 un índice de 315, se tiene que:

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑎ñ𝑜 2016 = 7016850 $ ∗

541,7 315

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑎ñ𝑜 2016 = 12066754,4286 $

Para un cambio de 4000 bs por dólar (Tasa de la última subasta realizada, marzo de 2017), se tiene: 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑎ñ𝑜 2017 𝑒𝑛 𝑏𝑠 = 12066754,4286 $ ∗

4000 𝐵𝑠 1$

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑎ñ𝑜 2015 𝑒𝑛 𝐵𝑠 = 48.267.017.714.4 𝐵𝑠.

ESTIMADO DE COSTOS DE LA PLANTA

Utilizando los valores en dólares y por el método de los factores de Peters y Timmerhaus, para procesamiento de fluidos se tiene que:

Tabla 8. Factores de Peters Timmerhaus.

Componente de la inversión.

            

Inversión fija Inversión directa Equipos principales Instalación de los equipos Instrumentación y control Tuberías Materiales y equipos eléctricos Edificaciones Servicios e instalaciones auxiliares Terrenos Preparación de sitio Inversión fija indirecta Ingeniería de supervisión Gastos de construcción Pagos a contratistas Imprevistos

% del valor de los equipos 483 346 100 47 18 66 11 18 70 6 10 137 33 41 21 42

Costos ($) 58.282.423,89 41.750.970,32 12.066.754,43 5.671.374,58 2.172.015,80 7.964.057,92 1.327.342,99 2.172.015,80 8.446.728,10 724.005,27 1.206.675,44 16.531.453,57 3.982.028,96 4.947.369,32 2.534.018,43 5.068.036,86

FINANCIAMIENTO:

Para una producción de 100.000 Ton/ año de Estireno

Tabla 9. Financiamiento

Capital Fijo Capital de Trabajo Ingresos Brutos/año Costos operacionales Valor Rescate (10%) Tasa de Interés (ip) % Capital en deuda Tiempo a pagar (años) Interés de Deuda (%) Depreciación en los equipos ISLR (%) TREMA (id) (%) DEP

58282423,89 41750970,32 20000000,00 10000000,00 5828242,39 15,00 16531453,57 10,00 12,00 Línea Recta en 10 años 15,00 12,00 100000,00

Tabla 10. Amortización del Préstamo

Año Capital en Deuda Cuota 16531453,57 1 15589491,35 2 14534493,65 3 13352896,24 4 12029507,14 5 10547311,34 6 8887252,05 7 7027985,64 8 4945607,26 9 2613343,48 10

2925736,653 2925736,653 2925736,653 2925736,653 2925736,653 2925736,653 2925736,653 2925736,653 2925736,653 2925736,653

Interés 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12

Interés

Amortiza 1983774,43 1870738,96 1744139,24 1602347,55 1443540,86 1265677,36 1066470,25 843358,28 593472,87 313601,22

941962,22 1054997,69 1181597,41 1323389,10 1482195,80 1660059,29 1859266,41 2082378,38 2332263,78 2612135,43

Capital Pendiente 15589491,35 14534493,65 13352896,24 12029507,14 10547311,34 8887252,05 7027985,64 4945607,26 2613343,48 1208,05

Tabla 11. Costos de impuestos sobre la renta.

Año 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Ingreso 20000000,00 20000000,00 20000000,00 20000000,00 20000000,00 20000000,00 20000000,00 20000000,00 20000000,00 20000000,00

ING= IB- COP- D- I ISR= 0.15*ING Donde: DEP: Depreciación (Bs). ISLR: Impuesto sobre la renta (Bs).

Costo de Operación 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000

DEP 100000,00 100000,00 100000,00 100000,00 100000,00 100000,00 100000,00 100000,00 100000,00 100000,00

Interés 1983774,43 1870738,96 1744139,24 1602347,55 1443540,86 1265677,36 1066470,25 843358,28 593472,87 313601,22

Ingreso Neto 7916225,57 8029261,04 8155860,76 8297652,45 8456459,14 8634322,64 8833529,75 9056641,72 9306527,13 9586398,78

ISLR 1187433,84 1204389,16 1223379,11 1244647,87 1268468,87 1295148,40 1325029,46 1358496,26 1395979,07 1437959,82

Tabla 12. Flujos monetarios y flujos monetarios netos

Año

Ingreso Bruto

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 20000000,00 20000000,00 20000000,00 20000000,00 20000000,00 20000000,00 20000000,00 20000000,00 20000000,00 20000000,00

Costo de Operaciones 0 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000

ISLR

Capital Fijo

0 1187433,84 1204389,16 1223379,11 1244647,87 1268468,87 1295148,40 1325029,46 1358496,26 1395979,07 1437959,82

58282423,89 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Valor Rescate 41750970,32 0 0 0 0 0 0 0 0 0 41750970,32

Capital de trabajo 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Flujo Neto -100033394,21 8812566,16 8795610,84 8776620,89 8755352,13 8731531,13 8704851,60 8674970,54 8641503,74 8604020,93 50313010,50

Ft= IB- COP- ISR- CF± CT+VR Dónde: IB = Ingresos brutos (Bs). COP= costos operacionales (Bs). IRS= Impuestos sobre la renta (Bs). CF= capital fijo (Bs). CT= Capital de trabajo (Bs). VR= Calor de rescate (Bs). Ft= flujo de dinero en el año t (Bs) Costo del C.C (capital promedio) (%) 𝐶. 𝐶 =

𝑖𝑑(%)/100 ∗ 𝐶𝐷 + 𝑖𝑝(%)/100 ∗ 𝐶𝑃 𝐶𝑃 + 𝐶𝐷

Dónde: CD: Monto de la inversión inicial financiada con deuda (Bs). CP: Monto de la inversión inicial financiad con capital propio (Bs). 12 15 ∗ 16531453,57 + 100 ∗ 83501940,64 𝐶. 𝐶 = 100 16531453,57 + 83501940,64 𝐶. 𝐶 = 0.15 = %

Rentabilidad del proyecto 𝑛

𝑃 𝑉𝑃(𝐶. 𝐶%) = ∑ 𝑉𝐹 ∗ ( , 𝐶. 𝐶%, 𝑖) 𝐹 𝑖=1

𝑉𝑃 (𝐶. 𝐶%) = −7475113,762 $

Esto permite concluir que el proyecto no rentable.

REFERENCIAS

Arpe, H., Biekert, E., Davis, H. y otros (1985). Ullmannʼs Encyclopedia of Industrial Chemistry. Volumen A2. Editorial Advisory Board. Instituto Nacional de Estadística. (2006). Anuario de Comercio Exterior de Venezuela. Tomo II-A Importación. Caracas. Mark, H., Othmer, D., Overberger, C. and others. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Tecnology. Volume 2. Tercera edición. Editorial Board