EJEMPLO 2.1

Una planta para producir formaldehido a partir de metanol requiere una inversión de $1.8 millones. Otros datos relevantes se dan a continuación.

Capacidad de la planta: 25,000 T/año

Carga inicial de catalizador: 2.2 T @$25/kg

Vida del catalizador: 1año

Consumo por tonelada de formaldehido:

Metanol 1.15 T@ $135/T

Electricidad 256 kwh @ $0.025/kwh

Agua de enfriamiento 75m3 @ $0.0104/m3

Agua de alimentación para hervidores 3 m3 @ $0.25/m3

Vapor producido 1.58 T @ $6.88/T

Si el precio de venta del producto es de 229 $/T, estime la tasa de retorno.

SOLUCION

Calculemos primero el costo de operación.

Costo de materia prima:

MP=1.15 T

T∏ ¿(135 $T )25,000T ∏ ¿año

=3.88 x106 $año

¿¿

E=⌊256 kwh

T∏ ¿(0.025 $kwh )+75 m3

T∏ ¿(0.0104 $m3 ) ⌋ x 25,000T∏¿

año=0.198x 106 $

año¿¿

¿

Crédito por el vapor producido:

Costo del catalizador:

Ccat=2.2 Taño (25 $kg )1,000 kgT =0.055 x106 $

año

Sumando los costos de materia prima, energía neta y catalizador, y tomando el costo de mano de obra y otros como un 5% de la inversion, se estima el costo de operación del proceso:

C=(3.88+0.198−0.272+0.055 ) x 106+0.05 (1.8 x106 )=3.951x 106 $año

Las ventas que se obtienen son

S=25,000T ∏ ¿año

¿¿

La utilidad bruta se obtiene restando el costo de operación a las ventas

R=S−C=5.725 x106−3.951x 106=1.774 x106 $año

Para el cálculo de la utilidad neta

Factor de depreciación: 10%(e=d=0.1)

Tasa de impuestos: 50%(t=0.5)

P=R−eI−t (R−dI )=0.794 x 106 $año

Finalmente, la tasa de retorno se evalúa como el cociente entre el beneficio neto y la inversión.

ROI=PI=0.794 x106

$año

1800000$año

=0.441

EJEMPLO 2.2

Se ha reportado que la inversión requerida para un proceso que produce urea a partir de amoniaco y dióxido de carbono es de 54 millones de dólares, para una capacidad de 340 KT y en dólares de 1977. Estime la inversión requerida para una planta de 250 KT de capacidad en 1984.

SOLUCION

El dato de inversión requiere de ajustes debido a capacidad y al tiempo, el ajuste va de acuerdo a la siguiente ecuación, tomando como exponente el valor de 0.6.

I 2=$ 54 x106( 250340 )

0.6

=$ 44.9x 106

Este valor es de 1977. Para tomar en cuneta el efecto del tiempo, podemos usar alguno de los índices de construcción de plantas:

I 1984=I 1977Indicede1984Indicede1977

Usando el índice del Chemical Engineering ,

I 1984=$ 44.9 x106 322.7204.1

=$71 x106

EJEMPLO 2.3

Fenol, usado para fabricar resinas fenolicas como fenol-formaldehido, puede producirse a partir de cumeno, produciendo acetona como subproducto. A continuación, se dan datos técnicos de esta tecnología.

Balance de Materia

Componente Coeficiente T/T de producto

Acetona 0.61

Cumeno -1.35Fenol 1.00Hidroxido de sodio -0.01Acido sulfurico -0.01

Requerimientos de energía: 0.38 FOET/T

Inversión unitaria para una planta de 91 KT (1977$): 490 $/T

Estime el precio de venta del producto si se desea instalar una planta de 120,000T/año, realizando los cálculos para 1980.

Datos de precios:

SOLUCION

La inversión debe de ajustarse al tiempo y capacidad

I b=490 $T

x 91,000T=$ 44.56 x106

I=44.59x 106( 12091 )0.6

=$ 52.64 x106

Ajuste por tiempo.

I=52.64 x 106 x 261.2204.1

=$67.4 x 106

Para estimar el precio de venta, usaremos el punto de equilibrio en el que el beneficio extra es igual a cero,

V=P−imin I=0

De donde el beneficio neto debe ser (suponiendo que i min=0.2);

P=imin I=0.2 (64.7 x 106 )=13.48x 106$ /año

A su vez ,

P=R−eI− (R−dI ) t

Donde R=S-C, con lo que se obtiene que las ventas son equivalentes a

S=P+C (1−t )+ I (e−dI )

1−t

Se requiere el costo de operación. El costo de materias primas, tomando solo en cuenta el costo de cumeno, es

Cmp=

(16 x 22 )$Tx 1.35TTprod

=457.2$Tprd

Produce un subproducto. Suponiendo mercado para su venta , los ingresos serian

C sp=(14 x 22 )$ /Tx 0.61T /Tprod=187.9$ /T prod

El costo de energía

C c=(8 x22 )$ /FOETx0 .38 FOET /Tprod=66.88 $ /T

Estimación del costo de operación resulta ser

C=0.06 (67.4 x 106 )+(57 x 106 )+(8 x 106 )−(22.5x 106 )=46.5 x106

Sustituyendo en la expresión encontrada para S, suponiendo e=d=0.1 y t=0.5, obtenemos

S=80.2x 106$ /año

El precio unitario es entonces

P= SQ

=80.2x 106$ /año

120,000T /año=668 $ /T

EJEMPLO 2.4

Se esta considerando la instalación de un proceso basado en un proyecto de investigación de una compañía. La inversión requerida se ha estimado en $30, 000,000; el proceso tiene una capacidad de 130KT/año. El capital de trabajo es de $3, 000,000. A partir de los datos técnicos del proceso se han estimado los siguientes costos:

Materias primas 170$/T

Servicios 5$/T

Mano de obra 1$/T

Estime el precio de venta del producto si la tasa de retorno o de recuperación antes de impuestos es de 30% y el proceso opera a capacidad completa. Suponga una vida del proyecto de 10 años

SOLUCION

El análisis de desarrollo en base unitaria. Estimemos primero los costos del proceso. Los costos de materia prima, energía y mano de obra son conocidos

Depreciación por unidad de producto:

C4=$30,000,000

(10 )(130,000)=23.08 $

T

Costos de mantenimiento

C5=(0.05 )($30,000,000)

(130,000 Taño

)=1154

$T

Abastecimiento (15% de mantenimiento)

C6=1.73$T

Gastos administrativos (5% de las ventas)

C7=0.05 p

Donde p es precio de producto.

Investigación y desarrollo (5% de ventas)

C8=0.05 p

Costo de ventas (10% de ventas)

C9=0.10 p

Impuestos y seguros (3% de capital fijo/año):

C10=(0.03 )($ 30,000,000)130,000T /año

=6.92$T

Los costos totales son la suma de lo 10 costos individuales que se consideran:

Costo total = 219.27+0.2p

Utilidad=(0.3 ) (30,000,000+3,000,000 )$ /año

130,000T /año=76.15 $

T

Entonces el precio de venta del producto es la suma de los costos más la utilidad:

p=219.27+0.2 p+76.15

p=369 $ /T