Estudio de Prefactibilidad Para La Producción de Urea

7/21/2019 Estudio de Prefactibilidad Para La Producción de Urea

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TABLA DE CONTENIDO

1. Información Básica del Proyecto

1.1 Introducción básica del Proyecto1.2 Antecedentes

1.3 Objetivo

2. Análisis de Mercado

2.1 Especificaciones del producto.

2.2 Oferta

2.3 Precio de venta en Ecuador

2.4 Demanda

2.5 Beneficios Económicos y Sociales

3. Aspectos Técnicos del Proyecto

3.1 Materias primas y tecnologías asociadas

4. Estudio Económico Inicial

4.1 Inversión

4.2 Costo de Producción y Precio de Venta

4.3 Periodo de recuperación de la inversión

5. Conclusiones5.1 Ventajas y desventajas de las alternativas de materia prima.

5.2 Conclusiones

5.3 Recomendaciones

Estudio de prefactibilidadpara la producciónde Urea



1.1 Introducción

1.2 Antecedentes

1. Información básica del proyecto

El estudio de Fábrica de Urea se enmarca

dentro del Plan Nacional para el Buen Vivir

2009-2013, con el Objetivo 11 “Establecer un

Sistema Económico Social, Solidario y Sosteni-

ble”. En la consecución de este sistema econó-

mico se han establecido las fases de estrategia

de desarrollo económico endógeno, orientán-

dose la primera a identificar la efectiva sustitu-

ción de importaciones como incentivo para eldesarrollo industrial, en sectores como la petro-

química, bioenergía y biocombustibles

(SENPLADES 2009).

El presente estudio de prefactibilidad se

enfoca, además, en generar impactos positivos

para el país, como la creación de empleo y el

desarrollo agrícola. La producción nacional de

urea es, también, una acción estratégica en el

aseguramiento de la soberanía alimentaria,

de acuerdo a lo establecido en la Constitu-

ción de la República (Artículos 281, 282).

El Instituto Nacional de Preinversión

presenta una recopilación de documentos,

datos y otra información resultante del

estudio de prefactibilidad para la produc-

ción de urea. Entre éstos, los más destaca-dos son: estudio de mercado de urea;

materias primas y tecnologías asociadas

(incluye un documento complementario de

tecnologías asociadas); localización preli-

minar de las plantas; determinación de la

capacidad productiva de las plantas de

urea; y el estudio económico inicial de

alternativas para la producción de urea.

El fertilizante nitrogenado más usado en Ecuador es

la urea (46% de nitrógeno), en aproximadamente

cerca de 80 cultivos a nivel nacional. Debido a que no

existen plantas productoras de urea en el país, para

su utilización se importa el fertilizante en su

totalidad. El consumo fluctúa entre 250.000 a 300.000

TM/anuales, en función del comportamiento de las

importaciones en los años 2008 y 2009.

El Estado subsidia parcialmente el costo de la urea a

través de la entrega del fertilizante por medio

de la Unidad Nacional de Almacenamiento

“UNA”, beneficiando directamente a 19 cultivos

que representan 2.000.000 de hectáreas a nivel

nacional, aproximadamente. Sin embargo,

pese al subsidio que recibe el sector agrícola, la

fertilización de cultivos sigue siendo

insuficiente, lo que ha ocasionado una

productividad menor a la esperada.

studio de prefactibilidad para la producción de Urea


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Fecha de Publicacionwww.preinversion.gob.ec

1.2 Antecedentes

2.1 Especificaciones del Producto

2. Análisis de MercadoLa importancia del análisis de mercado es

proveer de elementos que permitan determinar

el comportamiento de los mercados vinculados

al presente proyecto, evaluar el efecto que

tendría el proyecto en los mercados que afecta

y facilitar la valoración de los beneficios y costos

del proyecto. A partir de la identificación y

evaluación de estos elementos, se abordan

los aspectos técnicos y económicos inicia-

les del proyecto, que corresponden a la

prefactibilidad. A continuación, se presen-

ta un análisis de cada uno:

Esta sección tiene como principal objetivoindicar cuáles son las características exclusivas

del producto o productos que se encuentran

bajo análisis en el presente estudio, que justifi-

quen la realización de un estudio de mercado

para la implementación de un proceso de

producción nacional.

El término fertilizante engloba a los nutrientes

principales para el desarrollo y crecimiento de

las plantas y poseen los siguientes elemen-tos en común: Nitrógeno (N), Fósforo

(P2O5), Potasio (K2O) (Tendencias mundia-

les actuales y perspectivas de los fertilizan-

tes al 2009/10, FAO 2005).

Entre los principales fertilizantes nitrogena-

dos con alto contenido de nitrógeno se

encuentran:

Elaborar el estudio de Prefactibilidad para la producción de Urea en el país, apuntando a

sustituir las importaciones del fertilizante por una producción local.

Una de las opciones para garantizar la soberanía

alimentaria que satisfaga la demanda interna del

país, consiste en mejorar la productividad de las

superficies cultivadas existentes, a través de la

adopción de políticas que mejoren el rendimiento

agrícola.

Desde un punto de vista de desarrollo económico

el Gobierno apunta a políticas que permitan la

reducción/eliminación de importaciones. En

función de ello, y ya que todo el mercado

nacional de urea se abastece en base a la

importación, se consideró pertinente realizar el

estudio de prefactibilidad para una fábrica de

urea, de acuerdo a lo establecido dentro del

Plan Nacionavl para el Buen Vivir.

FUENTE: www.diquima.upm.es~jramirezQuimica_IndustrialELABORACIÓN: INP



2.2. Oferta

La Urea se presenta como un sólido cristalino,

blanco, de forma esférica o granular. Se clasificacomo Fertilizante Químico Nitrogenado y es

uno de los de mayor concentración en

nitrógeno (46%). Es una sustancia higroscópica,

es decir, que tiene la capacidad de absorber

humedad de la atmósfera y presenta un ligero

olor a amoníaco. No es una sustancia peligrosa,

tóxica o inflamable.

Comercialmente, la urea se presenta en pellets,

gránulos o, bien, disuelta, dependiendo de

la aplicación. La urea, junto con otrosfertilizantes nitrogenados, conlleva una

ventaja comparativa respecto a otros tipos

de fertilizantes por el beneficio que brinda

el alto contenido de nitrógeno, solo

superado por el amoníaco (o soluciones

amoniacales) y, adicionalmente, por la

capacidad de asimilar el nitrógeno por

parte de las plantas (FAO, 2005, pg.11).

Dentro del estudio de prefactibilidad, el estudio

de mercado aborda la situación actual del

mercado de urea y fertilizantes nitrogenados,

las tendencias respecto al uso de fertilizantes, y

las necesidades proyectadas de urea y

fertilizantes, en general.

Esta información fue analizada con el objetivo

de sustituir las importaciones que actualmente

están abasteciendo el 100% del mercado

local, por una producción nacional de urea.

Con relación a los fertilizantes

nitrogenados (Cuadro No. 2-2), se puede

observar niveles menores de importación

con respecto a la tendencia de

importación de urea que se analizará más

adelante.

04

Desde el año 2004 hasta el año 2009 las

importaciones de urea se han incrementado en

un 31%, aproximadamente. El efecto del

crecimiento en las importaciones se puede

apreciar a partir del año 2008 como efecto

de la política implementada por el BNF de

comercializar la urea, como lo demuestra el

Gráfico No. 2-1.

FUENTE: Banco Central del Ecuador.





ELABORACIÓN: INP

FUENTE: MIPRO // ELABORACIÓN: INP

En el siguiente cuadro se detallan las importaciones totales de urea en dólares americanos FOB (free on

board) y CIF (cost, insurance and freight) para el año 2009, tanto de empresas privadas como del BNF.

En Ecuador existen importantes productos

sustitutos de la urea para aplicar en los diferentes

cultivos como: el compost, el biol y otros fertili-

zantes nitrogenados. Asimismo, existen alternati-

vas en etapa de investigación que podrían tener

un efecto significativo en el mercado de fertilizan-

tes, tal como la investigación del azolla. Sin

embargo, la urea tiene una ventaja comparativa

por su alto contenido de nitrógeno (46%).



2.3. Precio de venta en Ecuador

2.4 Demanda

06

En el país el precio de venta de la urea se encuen-

tra fijado por el gobierno que, mediante Decreto

Ejecutivo No. 1615 de 14 de marzo de 2009,

estableció los precios máximos al consumidor

final de varios fertilizantes y agroquímicos. El

precio de venta de la urea se fijó en USD 23 por

cada saco de 50 kg.

La urea importada por el Banco Nacional de

Fomento (BNF)g se comercializa actualmente a

través de la Unidad Nacional de Almacenamien-

to (UNA) a un precio de US$10 el saco de 50 Kg.

En el estudio económico se retoma el análisis de

precios, con el precio actual internacional fijado

en Ecuador y el precio de equilibrio.

Según el informe “Requerimiento de urea para

cultivos del Ecuador” (MAGAP: 2010) la urea se

destina para fertilizar 81 cultivos que suman,

aproximadamente, 5.876.482 Ha. Estos cultivos

pertenecen a: gramíneas, tubérculos, raíces,

granos, cereales, frutales, oleaginosas, hortalizas,

fibras y otros. Están distribuidos a nivel nacional

en Costa, Sierra y Amazonía.

De dichos cultivos existen algunos que tienen

mayor importancia en el país por los ingresos que

generan y por la cantidad de hectáreas que se

cultivan. Entre los más importantes están: arroz,

banano, cacao, cebada, maíz duro (en choclo),

maíz suave (en choclo), soya, trigo y papa.

En el Cuadro No. 2-4 se detalla la necesidad de

urea para los principales cultivos en Ecuador

dividido por regiones: la Costa es la que

demanda mayor cantidad de urea con un

76,68%, seguido por la Sierra con un 19,50% y,

finalmente, el Oriente con un 3,82%.

Según el estudio de mercado elaborado por el

INP se llegó a determinar que el déficit de la

demanda del mercado ecuatoriano es de 599.530

TM. Esta estimación se la hizo en función del

número de potenciales consumidores, el precio

de venta promedio en el país y el consumo

promedio anual per cápita en el mercado.

Para efectos del estudio de mercado se han

identificado dos escenarios: el primero, consti-

tuye el análisis de la situación actual del merca-

do de fertilizantes en Ecuador (mercado de

importaciones). El segundo, consiste en detallar

las posibles fortalezas, oportunidades, debili-

dades y amenazas asociadas a la imple-

mentación de un proceso de producción nacion-

al de urea.

FUENTE: SIGAGRO-SIA- MAGAP-2008, (INEC) ESPAC – 2008





2.5 Beneficios económicos y sociales

2.5.1 Beneficios Económicos del Proyecto:

2.5.2 Beneficios Sociales del Proyecto:

En función de dichos escenarios se han establecido los beneficios económicos y sociales del proyec-

to, tomando como base el Análisis FODA.

• Beneficio en la balanza de pagos, concreta-

mente en la cuenta corriente, al sustituir las

importaciones de urea por producción local.

• Se puede tener un menor precio de venta con

producción local que con importaciones, lo cual

puede generar un impacto positivo en los niveles

de consumo de urea.

• Protección en el precio local de la urea, pues no

se depende de las fluctuaciones del precio

internacional para su comercialización.

• Dependiendo de la conformación y personería

jurídica de la empresa que maneje la planta de

urea, es un importante beneficio el pago deimpuestos, tanto locales como nacionales.

• Ecuador es un país agrícola en el que una oferta

apropiada de fertilizantes nitrogenados, con

capacitaciones sobre el uso apropiado de los

mismos, tendría importantes resultados en la

productividad agrícola del país. Eso se vería

reflejado significativamente en el PIB nacional.

• La eliminación de costos intermedios (dado

por implementar un proceso de producción

nacional) hará que el consumidor pueda acceder

a una mayor cantidad del producto a un precio

menor, lo que debe tener como resultado un

incremento en la demanda del producto.

• Si se decide que la alternativa para la produc-

ción de urea sea la biomasa, los agricultores se

beneficiarían al obtener ingresos extras o incen-

tivos por la entrega de los residuos que generen.

• Dentro de la alternativa de producción conbiomasa se crearán Modelos de Gestión y

Logística de Residuos que generarán plazas

adicionales de trabajo y creación de microem-

presas, impulsando el desarrollo económico

local.

• Una nueva fábrica generaría más fuentes de

trabajo.

• Dependiendo de la alternativa de producción

seleccionada se cubriría parte o la totalidad de

una demanda actualmente insatisfecha. El

producto llegaría a más agricultores.

• Se mejoraría la conectividad vial, lo que permite

a los consumidores acceder a los distintos canales

de distribución. Podría generarse el

fortalecimiento del sector agrícola mediante un

incremento en la productividad y,

consecuentemente, del empleo.

• El proyecto permitirá impulsar la organización

de los agricultores, en las distintas etapas de la

cadena productiva.

• A través de una producción agrícola

fortalecida se afianza la seguridad alimentaria

establecida en la Constitución.



ELABORACIÓN: INP


3.1 Materias primas y tecnologías asociadas

3.1.1 Identificación de Materias Primas

3. Aspectos técnicos del proyecto

El tratamiento de los temas de materias primas

y tecnologías asociadas está estrechamente

ligado para el caso de este proyecto. A conti-

nuación, se desarrolla esta temática, vinculando

ambos temas. Una vez abordada esta

relación y la disponibilidad de las tecnolo-

gías, se trata el tema de la localización

preliminar de las plantas de urea.

Se han identificado dos grandes grupos de materias primas en el país: las procedentes de las

actividades hidrocarburíferas y la biomasa, resultado de las actividades pecuarias, agrícolas y

agroindustriales.




a) Gas NaturalEn Ecuador, el gas natural no asociado, o también

denominado gas libre, es explotado en la cuenca

del Golfo de Guayaquil en el Campo Amistad del

Bloque 3, según el mapa catastral petrolero. Su

FUENTE: Ministerio de Minas y Petróleos - 2008

Figura: Importaciones de productos siderurgicos

6

producción es de 35 millones de pies cúbicos

diarios, que representan alrededor de

10.465.148 miles de pies cúbicos anuales en

condiciones estándar (Estadísticas Anuales

Dirección Nacional de Hidrocarburos, 2009).

b) Productos de la industrialización delpetróleo.

De los procesos de refinación llevados a cabo en

las tres refinerías que dispone el país, se obtiene

una serie de productos como el Gas Licuado de

Petróleo (GLP), el gas combustible (GC), las naftas,

diesel, fuel oil y residuos pesados. Es de interés

para este estudio el análisis del Fuel Oil y los

residuos, debido a que las naftas y diesel son

utilizadas para la elaboración de combustibles.

En el caso del GLP el país posee un déficit, razón

por la que tiene que recurrir a importaciones. El

GC es utilizado, en su mayor parte, en las refine-

rías para generación de vapor, energía,

servicios, etc.

3.1.1.1 Materias primas originadas de Hidrocarburos



Dentro del contexto energético la biomasa puede

definirse también como materia orgánica en un

proceso biológico, espontáneo o provocado y que es

utilizado como fuente directa o indirecta de energía.

(González, 2009).

Se han identificad tres fuentes principales para el

aprovechamiento de la biomasa:

• Actividades agrícolas, agroindustrias y forestales:

cultivos de ciclo corto o ciclo largo que producen

residuos cuyos constituyentes energéticos no son

utilizados y, en la mayoría de los casos, se los trata

como basura.

• Residuo de actividades pecuarias: principal-

mente majada o estiércol de ganado vacuno y,

en menor medida, el estiércol de otros animales

como chanchos, ovejas, caballos, gallinas, etc.,

que se concentra en áreas rurales.

• Residuos provenientes de basura industrial y

urbana: referido a basura orgánica generada

por actividades humanas y concentradas en

ciudades e industrias.

En función del cuadro anterior, el potencial de

producción anual de biomasa es, aproximadamente,

de 4.9 millones de TM.

A continuación, se presentan algunos datos

estadísticos de interés para los cultivos de ciclo

corto (arroz, maíz duro) y ciclo largo (cacao ypalma africana):

FUENTE: MAGAP 2010, Investigación de Campo INP 2010 // ELABORACIÓN: INP

a) Biomasa procedente de actividadesagrícolas, agroindustrias y forestales.

El 45% de la superficie de Ecuador comprende

hectáreas cultivadas constituidas principalmente

por montes, bosques, pastos naturales, pastoscultivados y cultivos transitorios y permanentes

(INEC: 2009).

Las hectáreas destinadas a cultivos permanentes y

transitorios concentran la mayor parte de la

actividad agraria y es una fuente potencial de

residuos. La superficie de cultivos permanente,

transitorios y pastos cultivados tiene un valor

aproximado de 5,94 millones de hectáreas.

El siguiente cuadro muestra los cultivos de

mayor importancia, siendo criterios de selección

la cantidad de residuos producidos y la relativa

facilidad de obtención:

3.1.1.2 Materias primas clasificadas como biomasa





FUENTE: MEER – 2008 // ELABORACIÓN: INP

FUENTE: MEER – 2008 // ELABORACIÓN: INP

b) Residuos de actividad pecuaria

La biomasa de origen agropecuario se refiere a los

residuos orgánicos de animales, principalmente

majada o estiércol de ganado y aves, que son las

actividades de crianza más importantes.

La población de ganado vacuno está en alrededor

del 60%, seguido por la población de porcinos con

un 21% y un 11% de ganado ovino. Esto repre-

senta el 92% del total. Con respecto a la pobla-

ción de aves, las estadísticas (CONAVE) toman

en cuenta únicamente la población de gallinas

ponedoras por la facilidad de recolección de

excretas.

El total de la producción de arroz con cáscara genera

cerca del 20% de residuos (MEER ) y se concentran en

las provincias de Guayas y Los Ríos. El área de cultivo

de palma africana es de 240.000 hectáreas y el 61%

de la producción nacional corresponde a las provin-

cias de Esmeraldas (32%) y Santo Domingo de los

Tsáchilas (28%).

Para el año 2009 la superficie cosechada de

cacao fue de 398.104 hectáreas. La Costa es la

región donde se concentra este cultivo (81%),

siendo la provincia de Manabí la que posee el

área mayor de cultivo, con 29%, seguida por la

provincia de Los Ríos con 26% y Guayas con

25%.



c) Residuos provenientes de basura

industrial y urbana

La biomasa es fuente de producción de energía.

Estudios realizados por el Banco Interamericano de

Desarrollo (BID) demuestran que con la combustión

de residuos urbanos de todo el país se podría

generar 3.966 GWh. Si éstos se utilizaran para la

generación de Biogás, el equivalente de generación

sería de 1.249 GWh (BID: 2006).

La producción de residuos se relaciona con las

actividades industriales y, en forma directa, con la

cantidad de población. Es por esto que la

producción de basura se concentra en grandes

núcleos urbanos como Guayaquil, Quito y

Cuenca.

El siguiente cuadro muestra las composiciones

de los residuos de Quito y Guayaquil:

De los elementos anteriores, el papel, cartón, plásti-

co, vidrio, metales son elementos de reciclaje, es

decir, aproximadamente el 17.4% del total de la

basura generada en Quito y Guayaquil. Los residuos

orgánicos compuestos por restos de alimentos y

sustancias de fácil degradación representan el 70%

de la basura urbana y pueden aportar a la generación

de biogás y con ello a la generación de energía.

La ciudad de Cuenca produce más de 200 toneladas

diarias de basura, de las cuales se recicla entre

12 y 14 toneladas. La cantidad de biomasa

disponible (materia orgánica de la basura) que

potencialmente puede ser usada para la gene-

ración de energía o la obtención de combusti-

bles por procesos de gasificación es la siguien-

te:

• 1.935 TM/día para la ciudad de Guayaquil

• 921,7 TM/día para la ciudad de Quito





Para analizar las mejores opciones de materia prima

asociadas a la biomasa, se realiza una comparación

en cuanto a la disponibilidad o cantidad generada de

residuo, su dispersión y complejidad de acopio.

El siguiente cuadro muestra este análisis con la

biomasa de mayor generación en Ecuador. De

acuerdo a la información presentada en las

secciones anteriores, se ha establecido valores

cualitativos para su distribución y complejidad

de acopio.

Para una producción objetivo de 500 mil toneladas

métricas de urea por año es necesario establecer

políticas de manejo de residuos y recolección. El

siguiente cuadro muestra el potencial de producción

de urea a partir de los residuos. Estos valores

representan una aproximación, ya que no se

toma en cuenta los rendimientos de los diferen-

tes procesos de transformación.

3.1.1.3 Disponibilidad de los residuos.

ELABORACIÓN: INP

FUENTE: MAGAP 2010, Investigación de Campo INP 2010 // ELABORACIÓN: INP



Para analizar las mejores opciones de materia primaasociadas a la biomasa, se realiza una comparación

en cuanto a la disponibilidad o cantidad generada de

residuo, su dispersión y caLos fertilizantes nitrogena-

dos como la urea y nitratos parten del amoníaco. Las

reacciones de oxidación del amoníaco producen

ácido nítrico y de allí se derivan los nitratos. La

reacción del amoníaco con el dióxido de carbono

permite obtener urea. La combinación de soluciones

de amoníaco con ácido sulfúrico deriva en los

sulfatos de amonio que también son utilizados como

fertilizantes.

El amoníaco es sintetizado a partir del hidrógeno y

del nitrógeno. La tecnología de obtención del hidró-

geno ha sido el objeto de muchas investigaciones,

pues representa una fuente de energía alterna aluso de hidrocarburos, debido a su alto poder

calórico (AICHE 2010). El hidrógeno puede ser

obtenido a partir del Syngas (gas rico en hidró-

geno).

El siguiente gráfico muestra la secuencia para el

desarrollo de fertilizantes nitrogenados.

omplejidad de acopio.

El siguiente cuadro muestra este análisis con la

biomasa de mayor generación en Ecuador. De

acuerdo a la información presentada en las

secciones anteriores, se ha establecido valores

cualitativos para su distribución y complejidad

de acopio.

3.1.2 Tecnologías Asociadas

Para la obtención del Syngas existen varias tecnolo-

gías disponibles dependiendo de la materia prima.

En el caso de los residuos de la refinación de petró-

leo, las tecnologías que se emplean son: el reforma-

do catalítico de vapor, para hidrocarburos ligeros;

Oxidación parcial catalítica para hidrocarburos más

pesados; y, Gasificación para residuos como fuel oil,

bunker, coque, etc.

En el caso de la biomasa la tecnología disponible es,

también, la gasificación. Sin embargo, para la obten-

ción de Syngas sin contenido de alquitranes y

otras impurezas, la tecnología se encuentra en

desarrollo y aún no está disponible comercial-

mente. Al contrario, la gasificación de la bioma-

sa para la producción de energía ya se encuen-

tra disponible comercialmente.

El siguiente gráfico resume las tecnologías

disponibles para la obtención de Syngas en

función del tipo de materia prima:

3.1.2.1 Obtención del Syngas





En los últimos años se han registrado grandes

avances en la producción de amoníaco mediante la

introducción de compresores recíprocos, la reutiliza-

ción de energía y la introducción de nuevos y mejora-

dos catalizadores, tanto para la etapa de obtención

del gas de síntesis como para la síntesis del

amoníaco.

El siguiente gráfico resume las características de

las principales tecnologías para su elaboración.

3.1.2.2 Obtención del Amoníaco

ELABORACIÓN: INP

ELABORACIÓN: INP



En la producción de urea se han identificado dos tipos básicos de procesos:

1. Procesos Convencionales.

2. Procesos basados en la descomposición del carbamato de amonio por lavado de gas (stripping).

3.1.2.3 Obtención de Urea


a) Procesos convencionales

Dentro de los procesos convencionales se

encuentran los procesos de recirculación parcial de

amoníaco. En este proceso, los productos

procedentes del reactor son sometidos a una

evaporación flash, donde el exceso de amoníaco es

separado y condensado y recirculado como líquido

hacia el reactor. El carbamato es descompuesto por

dos etapas de expansión, este proceso fue

desarrollado por Chemico, CPI, Montecatini.

Dentro de los procesos convencionales se

encuentran los procesos integrados, en los que

la producción de urea está estrechamente

ligada a la producción de amoníaco. Con la

integración se elimina la compresión del CO2, el

cual es obtenido del Syngas. Dentro de estos

procesos se encuentran las tecnologías de

Snamprogetti, Urea Casale, Toyo.

b) Procesos de Striping (lavado) de gas

En este proceso el carbamato es descompuesto por

reducción parcial de la presión, mediante un lavador

de gases, que se vuelven a recombinar después de sucondensación, generando cierta cantidad de

carbamato y urea que son separados. Para este tipo

de procesos se puede identificar a Stamicarbon II,

Snamproggetti II y Montedison (Chauvel y L. 1985).

Los Striping son los procesos comerciales más

actuales y presentan mejoras con respecto de

los procesos predecesores, en lo relacionado ala conservación de energía, eficiencia y

conversión.




Durante el presente análisis se considerarán los

siguientes rubros de inversión:

Para la alternativa de Fuel Oil se estima conveniente

una superficie de 120 hectáreas. El precio de compra

de una hectárea de terreno en la Costa ecuatoriana

es de USD 10.000, aproximadamente. Por tanto, la

inversión en terreno será de USD 1.200.000. Para

Biomasa, la superficie de terreno necesaria es mucho

menor: 40 Ha. En conclusión, la inversión en terreno

será de USD 400.000.

Una vez instalada la planta es necesario incurrir

en ciertos gastos con el fin de que comience su

producción normal. Se ha considerado conve-

niente incluir dentro de la inversión inicial un 6%

del valor de los activos, más los imprevistos para

este capital de operación. Para el caso de Fuel

Oil este valor asciende a USD 36.652.800. Para

Biomasa el valor es de USD 6.320.795.

A continuación se presenta un cuadro resumen

de las inversiones:

4.1 Inversión

ELABORACIÓN: INP

4. Estudio económico inicial

En el análisis económico se considera la

producción de urea para las dos alternativas

planteadas como materia prima: fuel oil y

biomasa (cascarilla de arroz).

Para fuel oil se seleccionó la provincia de Esme-

raldas, ya que la refinería produce la cantidad

que se requiere para la operación de la planta,

es decir, existe posibilidad de suministro de

materia prima (crudo reducido o fuel oil). Mien-

tras, para generación de biomasa se escogió laprovincia de Los Ríos, debido a que existe una

gran disponibilidad de la cascarilla de arroz.

La capacidad de la planta usando fuel oil

como materia prima es de 500.000 tonela-

das por año. Este dato es resultado del

estudio de mercado realizado anterior-

mente. La capacidad del módulo de

producción utilizando biomasa es de

124.200 toneladas por año, de acuerdo a

información suministrada por Biosynergies.

A continuación se presenta un cuadro resu-

men que contiene estos datos básicos.



A continuación se explicarán los costos variables y fijos calculados para el presente estudio:

Costos Variables.- Son los que cambian de acuerdo al nivel de producción.

Costos Fijos.- Son los que se mantienen constantes a cualquier nivel de producción.

A continuación se presenta un cuadro de costos dividido en variables y fijos.

4.2.1 Costo de produccion:

4.2 Costo de produccion y precio de venta


ELABORACIÓN INP * Valores para un módulo de 124.200 toneladas por año.

ELABORACIÓN: INP




El periodo de recuperación de la inversión o Payback

se define como el tiempo (en años) en el cual los ingre-

sos netos anuales cubren el valor de la inversión inicial.

Es decir, la inversión se recupera en el año en el cual los

flujos de caja acumulados superan a la inversión inicial.

En el siguiente cuadro se detallan los períodos de

recuperación por alternativa para cada precio de

venta establecido:

4.3 Período de recuperación de la inversión

ELABORACIÓN: INP

ELABORACIÓN: INP

Para efectos del presente estudio se

considerarán dos posibles precios de venta de

la urea al consumidor: i) el precio de equilibrio,

explicado en el punto anterior; y, ii) el precio

internacional del producto puesto en el país. La

forma de cálculo de este precio es que se

explica a continuación:

De acuerdo al ICIS Fertilizer Market Update de

15 de diciembre de 2010, el precio para la

tonelada FOB de urea varía entre USD 378

y USD 400. Teniendo en cuenta esta

información, para efectos del presente

estudio se utilizará el precio de USD 400

por tonelada FOB. A este valor es

necesario sumar seguro y flete, descarga,

FDI e IVA como se detalla en el siguiente

cuadro:

4.2.2 Precio de venta:



5.1.1 Ventajas y desventajas del uso de fuel oil

5.1.2 Ventajas y desventajas del uso de biomasa.

5.1 Ventajas y desventajas de las alternativas de materia prima

Ventajas:

• Se encuentra disponible como derivado de las refine-

rías del país, que producen excedentes del residuo que

se exporta a otros países. Se constituye en una fuenteimportante de divisas.

• Como existe infraestructura disponible para la

producción del fuel oil (las refinerías), esto implica

acceso a servicios básicos necesarios para la construc-

ción de la planta (instalaciones agua, electricidad, vías,

etc.).

• La capacidad de producción de urea al año a partir de

fuel oil de 500.000 TM al año, cubre el total de la

demanda estimada de consumo de urea.

• Actualmente, existe la tecnología que permite gene-

rar Syngas y urea a partir de fuel oil, la cual ya se comer-

cializa a nivel industrial.

Desventajas:

• Es un recurso no renovable, por lo que su dispo-

nibilidad depende de las reservas de petróleo, de

la existencia de infraestructura de refinación ynecesidades de este tipo de combustible.

• El uso de fuel oil como materia prima representa

un mayor impacto ambiental, por su contenido de

azufre, nitrógeno y metales pesados, generando

emisiones y efluentes contaminantes.

• Los costos de inversión y producción a partir de

fuel oil son más altos.

• El tiempo de instalación de una planta de urea a

partir de fuel oil tarda 5 años, en promedio, perío-

do mayor en relación a biomasa.

• Para la alternativa de fuel oil la TIR a 10 años es

de 14,50% y para 20 años es de 23,43%.

Ventajas:

• El costo de esta materia prima es bajo o inexistente.

• La biomasa es un recurso renovable, por lo que no

presenta limitaciones de su disponibilidad a futuro, en

comparación con el uso de derivados del petróleo.

• La obtención de urea a partir de biomasa representa

menor impacto ambiental. Su composición se encuen-

tra libre de azufre y metales pesados, por tanto, no

genera emisiones y efluentes contaminantes, ni requie-

re procesos de remoción de estos contaminantes.

• El valor de la inversión y los costos de producción son

menores que la alternativa con fuel oil, en cuanto a la

inversión inicial.

• El tiempo de instalación de la planta de urea en base

a biomasa tarda, aproximadamente, 2 años.

• Para la alternativa de biomasa la TIR a 10 años es de

41,14% y a 20 años, 46,04%.

• Con respecto a la localización de la planta, los secto-

res con mayor demanda de urea coinciden con los demayor generación de residuos.

Desventajas

• La biomasa en el Ecuador se encuentra dispersa

en todo su territorio.

• No hay una política de uso de los residuos de

cacao y de maíz, por lo que es necesario implantar

un modelo de gestión y logística para estos

residuos.• En el caso de la cascarilla de arroz y residuos de

palma, se requiere establecer un sistema de

recolección de residuos en los lugares de concen-

tración (piladoras y extractoras de aceite), trans-

porte y almacenamiento en la planta de gasifica-

ción.

• La biomasa no presenta un tamaño homogéneo

por lo que requiere procesos previos de acondi-

cionamiento para la gasificación.

• La capacidad de producción de la planta de

124.200 TM en el año, cubre únicamente el 25%

de la demanda anual estimada de urea.


5. Conclusiones

En las líneas siguientes se efectuará un análisis de las ventajas y desventajas de cada una de las

alternativas de materia prima:




• Es factible y rentable implementar en el país unaplanta de urea que utilice como materia prima fuel

oil o biomasa.

• La cantidad de fuel oil disponible permitirá cubrir la

demanda nacional, pero el acceso a la materia prima

depende de que PETROECUADOR tenga disponible

el residuo y venda el barril de fuel oil a menos de USD

15.

• El utilizar fuel oil implicaría reducir las exportacio-

nes de este residuo en USD 149 millones anuales

(considerando un precio de exportación de USD

45,00 por barril), pero que sería compensado por una

reducción de USD 295 millones anuales en la impor -tación de la urea (utilizando las 500.000 TM anuales

de producción).

• La tecnología requerida para la planta que usa fuel

oil existe y está disponible comercialmente. Sin

embargo, la inversión requerida es, aproximadamen-

te, 6 veces mayor que la que usa biomasa (USD 647.5

millones vs. USD 111.6 millones) y su construcción

demora entre 5 y 6 años.

• Las plantas que usan biomasa son modulares y más

pequeñas, siendo su inversión mucho menor a las

que usan residuos de refinación de petróleo. No se

cubrirá la demanda totalmente con un solo módulo,

pero se la podrá cubrir progresivamente con la

construcción de plantas adicionales que utilicen

diferentes tipos de residuos orgánicos. La construc-

ción de cada módulo tarda alrededor de 2 años.

• La mayor potencialidad para un proyecto degasificación que produzca gas de síntesis y,

posteriormente, amoniaco y urea, lo tienen la

cascarilla de arroz y los residuos de palma

africana, por sus características físicas, composi-

ción química y por la mayor facilidad de recolec-

ción, al concentrarse estos residuos en las

piladoras y las procesadoras, respectivamente.

• La planta que fabrique urea se ubicaría en la

provincia de Los Ríos para el caso de la cascari-

lla de arroz o en el sector de Quinindé para el

caso de palma africana.

• En la actualidad no existen plantas queproduzcan urea con biomasa, pero sí existen

procesos que producen gas de síntesis usando

biomasa. Este debe limpiarse y puede ser

utilizado como fuente de energía o, también,

para procesos químicos como la generación de

urea.

• Los beneficios sociales y económicos de

producir urea con biomasa son mucho mayores

que los de producirla con residuos de refinación

de petróleo. Entre los beneficios que se pueden

obtener están la generación de mayores plazas

de empleo y la creación de nuevas microempre-

sas, al incorporarse modelos de gestión de

residuos que incluyan sistemas de logística de

recolección y almacenamiento de residuos.

5.2 Conclusiones

• Continuar con la etapa de factibilidad y diseños

definitivos dando prioridad a la alternativa con

biomasa. No se debe descartar la alternativa con fuel

oil, una vez que se cuente con una política de Estado

que asigne la cantidad y fije el precio del residuo de

la refinación de petróleo en un valor no mayor a USD

15 por barril.

• Debido a que el primer paso para crear la urea es la

producción de gas de síntesis, que puede usarse

para la generación de energía con tecnologías

probadas se podría, incluso, construir dos gasificado-

res: uno con cascarilla de arroz para la producción de

urea y otro con residuos de palma africana para la

generación de energía eléctrica, que luego podría

usárselo para crear urea si así se lo requiere.

• Esto implica, además, que se debe trabajar en un

modelo de gestión de residuos que incluya sistemas

de logística de recolección de residuos para

optimizar costos y tiempos de transporte. Con

este propósito, el INP se ha reunido con el

Centro Nacional de Referencia de Biomasa

CENBIO de Brasil, para firmar un acuerdo de

cooperación que incluye la elaboración de un

atlas de residuos que muestre las cantidades y

ubicaciones disponibles de residuos en el país y

la logística de recolección para el proyecto de

urea.

• Pero ante todo, es fundamental que se

establezca una política pública de logística,

recolección y almacenamiento de residuos

agrícolas que permita beneficiar al ambiente a

través de su manejo óptimo y adecuado, gene-

rar energía e incorporar procesos industriales.

5.3 Recomendaciones

Estudio de Prefactibilidad Para La Producción de Urea

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