Eter Dietilico
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2 PRODUCCIÓN DE DIMETIL ÉTER RESUMEN EJECUTIVO El dimetil éter es útil en el campo de los carburantes, por tal razón se realizara el diseño de una planta productora de este aditivo, detallando los balances de masa energia, diseño de equipos y la rentabilidad del proyecto. SECCIÓN # I INTRODUCCIÓN El dimetil éter, es un producto de potencial interés como futuro sustituto de los combustibles actuales. Actualmente, es empleado principalmente como propelente en la industria cosmética y como propelente para controlar la combustión de gasolinas y gasóleos. El DME tiene un significativo potencial en tres importantes mercados; en primer lugar, en la generación de energia (donde ya ha sido aprobado por fabricantes como Mitsubishi); en segundo lugar, como sustituto del gas licuado de petróleo doméstico y, finalmente, como combustible de automóviles, debido a su alto número de cetano y a la reducción de emisiones (no emiten óxidos de azufre), además el DME en que es un gas limpio y de transportar.
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PRODUCCIÓN DE DIMETIL ÉTER
RESUMEN EJECUTIVO
El dimetil éter es útil en el campo de los carburantes, por tal razón se realizara el
diseño de una planta productora de este aditivo, detallando los balances de masa
energia, diseño de equipos y la rentabilidad del proyecto.
SECCIÓN # I
INTRODUCCIÓN
El dimetil éter, es un producto de potencial interés como futuro sustituto de los
combustibles actuales. Actualmente, es empleado principalmente como propelente
en la industria cosmética y como propelente para controlar la combustión de
gasolinas y gasóleos. El DME tiene un significativo potencial en tres importantes
mercados; en primer lugar, en la generación de energia (donde ya ha sido aprobado
por fabricantes como Mitsubishi); en segundo lugar, como sustituto del gas licuado
de petróleo doméstico y, finalmente, como combustible de automóviles, debido a su
alto número de cetano y a la reducción de emisiones (no emiten óxidos de azufre),
además el DME en que es un gas limpio y de transportar.
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ANTECEDENTES
La búsqueda de combustibles de automoción que puedan reemplazar o
complementar de forma eficiente los combustibles actuales basados en el
petróleo, sigue siendo tema de estudio cuando ya han pasado más de treinta años
desde la crisis de petróleo de 1973. Los motivos que llevan a introducir
combustibles alternativos han variado con el paso de los años, pero entre los más
importantes se pueden destacar:
a) Estratégicos, de manera que se reduzca la dependencia del petróleo
importado desde regiones políticamente inestable (oriente medio).
b) Mejora de la calidad del aire, debido a la reducción de emisiones del tráfico
rodado.
c) Acciones contra el cambio climático, como la reducción de las emisiones de
los gases responsables del efecto invernadero.
d) Creación de nuevas oportunidades de empleo y desarrollo rural.
Pese a os innumerables esfuerzos realizados a lo largo del tiempo, se han
conseguido resultados relativamente pobres
El carbón y los aceites pesados se han abandonado como fuentes fáciles para
combustibles alternativos debido a las elevadas emisiones de CO2, puesto que la
disminución de los gases de efecto invernadero se encuentran dentro de los
aspectos estratégicos más importantes a tener en cuenta. El gas natural y sus
derivadas se emplean actualmente a pequeña escala como combustible
alternativos. Sin embargo, el gas natural es un combustible fosil, lo cual contribuye
a incrementar la concentración CO2, en la atmosfera aunque en menor cantidad
que el carbón y el petróleo.
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el gas natural ya es usado como alimentación en una gran variedad de procesos
químicos, en particular para producir amoniaco, urea y metanol. El éter di metílico,
o DME actualmente es producido por la deshidratación de metanol procedente del
gas natural (también puede obtenerse a partir de biomasa). Actualmente, este
proceso se realiza a muy pequeña escala, alrededor de 150000 toneladas
métricas por año, siendo utilizado, principalmente como un propelente de
aerosoles en la industria cosmética. El DME es un gas limpio, incoloro que es fácil
de licuar y transportar. Por ello tienen un notable potencial como combustible para
la generación de potencia, en usos domésticos, o como combustible para la
generación de potencia, en usos domésticos, o como combustibles potencial para
los vehículos, diésel. También se usa actualmente como propelente para controlar
la combustión de gasolinas y gasóleos. Se trata de un compuesto miscible con la
mayoría de disolventes orgánicos y además presenta una alta solubilidad en agua.
El uso del éter dietilico como aditivo para el gasóleo se debe a su alta volatilidad
(que mejora el arranque del motor en frio) y a su elevado índice de octano.
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JUSTIFICACIÓN
La demanda de dimetil éter es alta en cualquier parte del mundo por sus varias
aplicaciones sobre todo en la producción de gas, gasolina, y diésel.
En Bolivia se pretende industrializar el gas y producir metanol, seria esta una
buena oportunidad para industrializar el metanol producido, además que el precio
de los carburantes disminuirían y esto sería de mucho beneficio para el sector
automotor.
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SECCION # II
Estudio de mercado
El dimetil éter es significativo en tres importantes mercados
a) Generación de potencia.- ya ha sido aprobado por fabricantes como
Mitsubishi, Hitachi y en General motor Electri como combustible para
turbinas de gas, puesto que el DME es una alternativa eficiente a otras
fuentes de energia para centrales eléctricas de tamaño mediano, sobre todo
en regiones aisladas donde puede ser difícil de transportar el gas natural y
donde la construcción de terminales de nueva gasificación de gas natural
líquido (GNL) no sería viable. El DME es transportado a una temperatura de
-25°C, haciendo más fácil de manejar que el GNL, que es transportando a
.163°C. su empleo reduciría gastos a través de la cadena de suministro
porque su infraestructura de GLP (Gas Licuado de petróleo) existente
podría ser utilizada.
b) El sustituto del GLP domestico: probablemente, para tener una estructura
en general más atractiva de precios que la GLP, el DME puede ser
mezclado en una proporción del 15 a 20°% en GPL, sin hacer necesario
modificaciones de equipos o redes de distribución.
c) Combustibles de automóviles: a menudo descrito como GLP diésel, el DME
es una futura alternativa de combustible. La promoción de su empleo en
empresas corporativas y públicas al principio reduciría los problemas de
desarrollar una red de distribución limpia, aprovechando s alto número de
cetano y sus ventajas ambientales, como particularmente las emisiones de
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azufre. El DME no emite óxido de azufre, se compone de gas natural y solo
emite dióxido de carbono en cantidades menores. Además requerirían
pocas modificaciones de motor. Su aplicabilidad directamente como
combustible pasa por lograr un producto prácticamente exento de metanol y
agua.
Descripción del proceso
La producción de éter dimetilico se realiza mediante la deshidratación catalítica de
metanol sobre un catalizador zeolitico de naturaleza acida, como es el HZSM-5. La
reacción principal es la siguiente:
2CH3OH (CH3)2O + H2O
En el rango de temperaturas de operación normal no hay reacciones laterales que
puedan considerarse significativas
el metanol fresco de la alimentación del proceso se combina con la corriente de
reciclo procedente de la segunda torre de destilación, y que contiene la mayor
parte del metanol que no ha reaccionado, junto con una fracción mínima de agua y
éter dimetilico que no han podido separarse en la torre de destilación. Tras la
vaporización de la corriente mezclada, esta es enviada al reactor catalítico de
lecho fijo que operara adiabáticamente entre las temperaturas de 250°C y 350°C
y una presión como mínimo de 15 bar, con el fin de evitar reacciones secundarias .
La temperatura no debe superar nunca los 400°C, para evitar una severa
desactivación del catalizador. En el rango de temperaturas de operación del
reactor el efecto de desactivación catalítica es despreciable, así como la presencia
de reacciones de deshidratación del metanol.
El reactor operara de forma adiabática y la conversión por paso en el reactor será
de un 80%. Para alcanzar la temperatura mínima de 250°C.
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El efluente del reactor con el fin de aprovechar su calor para precalentar la
alimentación del mismo.
El efluente gaseoso que abandona el reactor debe enfriarse para lograr la
vaporización del 20% de la mezcla resultante. Antes de enviar este efluente a las
torres de destilación para obtener el éter di metílico de la pureza deseada, es
necesario reducir la presión hasta aproximadamente 10,4 bar con una válvula de
laminación. El producto de cabeza de la primera columna de destilación sera por
lo tanto el DME, mientras que el producto de fondo de esta primera columna se
lleva a una segunda torre de destilación donde se separa el metanol que no ha
reaccionado del agua, la cual tras ser enfriada se debe enviar a un proceso de
tratamiento de aguas residuales para eliminar los restos de compuestos orgánicos
que pudiese contener dicha corriente. El metanol se obtiene por cabeza de la
segunda torre de destilación y se recicla y se me clara con la alimentación fresca
del metanol, al inicio del proceso.
Costo del producto
Precio FOB:
Puerto: Argentina
Cantidad de pedido mínima: 1 kilogramos
Capacidad de suministro: 200 toneladas por mes
Plazo de entrega: 8 días
Condiciones de pago: H/ Western unión
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Pureza: 99,5%
Dimensionamiento de la planta
La capacidad productiva de los países tiene un crecimiento de 6% en la demanda
de DME por ejemplo el 2oo2 la producción anual de DME fue de 1,265647 ton /
métricas y el 2010 tuvo una producción de 2786756,78 ton /anuales en los EEUU,
puesto que esta es la producción nosotros proponemos producir 50000 toneladas
/anuales de éter dimetilico. El producto obtenido debe tener una pureza del 99,5%
en peso. La alimentación del proceso consistirá en una corriente de metanol
comercial (disolución con una riqueza) en peso del (99,84% en metanol y 0,16%
en agua). La producción de 50000 toneladas de DME de dicha composición
requerirá de un total de 79000 toneladas anuales de metanol comercial.
MATERIA PRIMA Y SUMINISTROS
Metanol
Metanol
Las propiedades del metanol se detallan en la siguiente tabla:
Nombre (IUPAC) sistemático
Metanol
General
Otros nombres Carbinol; Alcohol metílico; Alcohol de madera.
Fórmula
semidesarrollad
a
CH3-OH Fórmula molecular CH4O
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Identificadores
Número CAS 67-56-1
Número RTECS PC1400000
Propiedades
físicas Estado de agregación Líquido
Apariencia Incoloro
Densidad 791,8 kg/m3; 0.7918 g/cm3 Masa 32.04 u
Punto de fusión 176 K (-97,16 °C)
Punto de ebullición 337.8 K (64.7 °C)
Punto de
descomposició
n
-273,15 °C Temperatura crítica -273,15 °C
Viscosidad 0.59 mPa· s a 20 °C.
Propiedades
químicas Acidez (pKa) ~ 15.5
Solubilidad en agua Totalmente miscible.
Momento dipolar 1.69 D
Peligrosidad
Punto de
inflamabilidad
285 K (12 °C) Temperatura de
autoignición
658 K (385 °C) Número RTECS PC1400000
Riesgo
s Ingestión Puede producir ceguera, sordera y muerte
Inhalación
Por evaporación de esta sustancia a 20 °C, puede
alcanzarse
Bastante rápidamente una concentración nociva en el
aire.
Piel Puede producir dermatitis.
Ojos Irritación.
El metanol y el agua tienen propiedades semejantes debido a que ambos tienen
grupos hidroxilo que pueden formar puente de hidrogeno. El metanol forma puente
de hidrogeno con el agua y por lo tanto es miscible (soluble en todas las
proporciones) en este disolvente. Igualmente el metanol es muy buen disolvente
de sustancias polares, pudiéndose disolver sustancias iónicas como el cloruro de
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sodio en cantidades apreciables.
De igual manera que el protón del hidroxilo, el protón del hidroxilo del metanol es
débilmente acido. Se puede afirmar que la acidez del metanol es equivalente a la
del agua. Una reacción característica del alcohol metílico es la formación de
metoxido de sodio cuando se lo combina con este.
Éter dimetilico
Nombres: Oxisbismetano, oxido de dimetilo, éter de madera, éter metilico
Datos físicos
Presión de vapor: 3,982 mm Hg a 68 °F (20 °C)
Punto de inflamabilidad:-42 °F (-41 °C)
Solubilidad en agua: soluble
El éter dimetilico puede afectarle al inhalarlo.
Los vapores pueden causar irritación de los ojos, la nariz y la garganta.
La alta exposición puede causar dolor de cabeza, mareo, sensación de mareo y
hasta perdida del conocimiento.
El éter dimetilico líquido puede causar congelación grave por contacto con la piel.
Identificación: el éter dimetilico es un líquido o gas sumamente inflamable y
presenta un grave peligro de incendio.
Límite de exposición Laboral: no se han establecido los límites de exposición
ocupacional al éter dimetilico. A pesar de ello, esta sustancia puede ser nociva,
por lo cual debe cumplirse con las prácticas laborales seguras.
Primeros auxilios
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Contacto con los ojos: enjuague inmediatamente los ojos con abundante agua por
un mínimo de 15 minutos sin parar, levantando en forma periódica los parpados
superiores e inferiores.
Contacto con la piel: sumerja la parte en agua tibia, busque atención médica
Respiración: retire a la persona del lugar de la exposición
Inicie la respiración de rescate. Si la respiración se ha detenido realizar RCP
Traslade sin demora a la víctima a un centro de atención médica
Costo de materia prima
Metanol
Producto: metanol, alcohol metílico
Pureza: 99,5%
Precio: L/ 28$
Puerto: Estado de México
Disponibilidad de materia prima (M.P.)
Disponibilidad
La disponibilidad de las materias primas como el metanol, no se encuentran
dispuesto en Bolivia pues no se produce, por lo tanto se importara esta materia
prima del país de Brasil y Perú. Utilizando para el transporte cisternas y tanques
de almacenamiento.
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CAPITULO # 4
UBICACIÓN Y EMPLAZAMIENTO
Localización de la planta
Mercados
El DME es utilizado como aditivo, y también como combustible para los motores
de autos y maquinas industriales, siendo este eficaz a la hora de combustión
tendiendo un alto índice d octanaje y menor emisión de dióxido de carbono. El
mercado es amplio como ser Argentina, Brasil, Bolivia
Disponibilidad de energia
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El proceso de producción de DME tiene como principal materia prima metanol el
cual requiere el cual requiere energia para los procesos de separación y
transporte.
Clima
El clima es un factor determinante, y es factor limitante para la localización
industrial. Pues el proceso consiste en su mayoría en procesos isotérmicos, y de
separación. Debemos recordar que en climas fríos se requiere mayor inversión de
energia y el proceso pierde eficacia.
FACTORES PONDERADOS PARA DETERMINAR LA LOCALIZACION DE LA
PLANTA
Alternativa A Santa cruz
Alternativa B Tarija
FACTORES Peso
relativo
Alternativa
A
Alternativa
B
Disponibilidad
de energia
0,25 3,2 5
Mercados 0,15 9 8
Disponibilidad
de materia
prima
0,35 10 7
Mano de
Obra
0,20 5 4
15
Total 1 6,65 5,7
Conclusion
De donde concluimos que la alternativa A es la mas adecuada para construir la
planta de produccion de DME.
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BALANCE DE MASA
El balance de materia del proceso se realizara para una base de cálculo de 1000
mol/h de
Alimentación fresca al proceso para, una vez resuelto, redimensionar las
corrientes para una corriente de cabeza del proceso de 50000 toneladas anuales.
FLUJOGRAMA DE PROCESO DE DIMETIL ÉTER
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la reacción que va a tener lugar en el reactor, y que va ser el centro de todo
nuestro proceso, va a ser la siguiente:
Se tiene lo siguiente
La composición de metanol
Balance de materia en el mezclador
En este equipo no tiene lugar ninguna reacción química, y además se considera
que se alcanza el estado estacionario, por lo tanto, los términos de acumulación,
generación y consumo tienen valor de cero, y dicho balance será de la forma:
(Entrada)= (Salida)
Balance en el reactor
Se deberá tener en cuenta la estequiometria de la reacción, así como la
conversión por paso del reactor.
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La conversión de metanol será
Metanol: 1
Agua:
DME:
(Por cada mol de metanol, se consume 0,8 y se produce 0,4 moles de DME y 0,4
moles de agua; de modo que quedan sin reaccionar 0,2 moles de metanol).
Balance de la torre de destilación 1
Puesto que no tiene reacción química, los términos de generación y consumo
valdrán cero, de modo que el balance resultante es:
Metanol:
Agua:
DME:
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Balance de la torre de destilación 2
Puesto que no tiene reacción química, los términos de generación y consumo
valdrán cero, de modo que el balance resultante es:
Metanol:
Agua:
DME:
Resolución de las ecuaciones
Nombre de flujo Flujo en mol/h
E1 1100
E2 36
E3 0,93
A 136,93
A3 0,93
R1 220
R2 476
R3 440,93
C 695,50
C1 217,46
D 441,43
D1 437,46
B 558,57
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B1 114,76
Escalamiento
Para esto se debe conocer los pesos moleculares de metanol, agua, DME
Agua: 18g/mol
Metanol: 32 g/mol
DME: 46g/mol
De donde el factor de escalamiento para una producción anual de 50000
toneladas
Se observa entonces en el diagrama de flujo las siguientes cantidades
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BALANCE DE ENERGIA
Para el tratamiento de las corrientes de entrada al reactor, consistente en un
precalentamiento de la misma para alcanzar los 250°C, y un aumento de su
presión hasta alcanzar los 16 atm necesarios para el funcionamiento óptimo del
reactor.
En el reactor se tiene lugar una reacción exotérmica
La entalpia de reacción a T=25°C
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Y la capacidad calorífica está dada por:
Y los valores de a, b, c están tabulados de la siguiente manera
A b*10^2 C*10^5 D*10^8
Metanol 21,15 7,0920 2,5870 -2,8520
Agua 31,94 0,1436 2,4320 -1,1760
Éter di
metílico
17,02 17,9100 -5,2340 -0,1918
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Corriente de entrada al reactor
Donde Cp=KJ/mol*°C
Para el metanol
De donde
Corriente de salida del reactor
24
Se tiene entonces para cada uno de los componentes
Metanol:
Agua:
DME:
Y
Teniendo en cuenta que el proceso es adiabático
Q=0
Despejando se tiene
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Diseño de Equipos
Diseño del reactor
Con los datos anteriormente obtenidos se puede dimensionar el reactor catalítico,
a partir de las condiciones de operación:
Longitud (lecho):5,124 m
Diámetro: 075 m
Caída de presión a través del lecho: 0,3 bares
Determinación de la masa total de catalizador
Para estimar la masa total de catalizador necesaria, se va a considerar el lecho del
reactor como un cilindro de base Ac y altura L.
El volumen del cilindro considerado será:
La estimación del volumen ocupado por el catalizador se lleva a cabo a partir del
volumen total del lecho y de la definición de porosidad:
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Reemplazando
Aislamiento térmico del Reactor
Donde:
L=longitud del reactor
R1: radio interno del reactor
R2: radio externo del reactor
Hc,i: coeficiente de transmisión de calor por convección en el interior
Hc,e: coeficiente de transmisión de calor por convección en el exterior
K: conductividad térmica del material de la pared del reactor
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a) Estimación del coeficiente de trasmisión de calor por convección interna
La expresión que nos permite estimar dicho coeficiente para un flujo totalmente
desarrollado dentro de tubos de sección circular para convección forzada y
3000≤ReD≤106
Utilizamos la ecuación de Gnielinski:
Sustituyendo los valores
G=6,379 kg/m2 s
D=di=0,375 m
µ=1,89*10-5 kg/ms
Se obtiene
ReD=252600
El factor de fricción se obtiene de la gráfica
Obteniéndose f=0,015
El módulo de Prandt se calcula
Donde:
µ=viscosidad del fluido (kg/ms)
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Cp=capacidad calorífica del fluido (W/kgK)
K=conductividad térmica del fluido (W/mK)
Sustituyendo:
µ=1,89*10-5 kg/ms
Cp=1864,5 W/kgK
K=0,0163 W/mK
Sustituyendo los valores en la ecuación se tiene:
b) Estimación del coeficiente de transferencia de calor por convección externa
Para un cilindro vertical, consideramos transmisión por convección natural
Y la expresión Ral se determina de la siguiente manera.
Donde:
Β=1/Tr, donde Tr es la temperatura media de película
G=acelaracion de la gravedad
L=longitud característica, para el caso de cilindros, L=(π*D)/2
.ρ=densidad del fluido
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µ= viscosidad del fluido
Pr= número de Prandt
ΔT: variación de temperatura entre el interior y el exterior
K=conductividad térmica del fluido
Sustituyendo los valores en la ecuación se tiene:
c) Estimación de la resistencia total y de las perdidas caloríficas atraves de la
pared
Y la relación para calcular R, es la siguiente:
Sustituyendo todos los valore calculados se tiene:
Y
19955,9 (T-25)-290420-(3668356,45+ 87111,54)=-2304 KJ/h
Despejando y resolviendo la ecuación anterior se obtiene que:
T=357°C
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Diseño de un intercambiador de calor
Corriente fría
Caudal: 320791,80 mol/h
Temperatura de entrada: 25°C
Temperatura de salida:250°C
De donde la temperatura media
Composición molar:
96,70% metanol
3,20% agua
0,10% dimetil éter
Propiedades
Cp=0,395 kcal/kg*K
µ=0,0486 kg/mh
ρ=15,08 Kg/m3
Por lo tanto el calor requerido por la corriente fría es:
31
Reemplazando se tiene:
El calor cedido por la corriente caliente debe ser idéntico al calor requerido por la
corriente fría. El caudal de vapor se calcula partir de la siguiente ecuación:
M vapor: caudal másico requerido de vapor
He: entalpia especifica del vapor en las condiciones de entrada
Hs: entalpia especifica del vapor en las condiciones de salida
De la ecuación anterior despejamos
Diseño mecánico del intercambiador
Se utilizara tubos de las siguientes características
Diámetro nominal: 11/4 pulg
Espesor: 0,083 pulg
Calculo del coeficiente de película interior:
Donde n: 0,4 para fluidos que se calientan
.n: 0,3 para fluidos que se enfrían
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De donde se tiene:
Di=0,027 m
G=37652, 33 kg/hm2
K=0,022 kcal/hmK
µ=0,0576 kg/hm
Cp=0,501 kcal/kgK
.n=0,3
Resulta:
Área de la superficie transversal del flujo
Donde
Dc: diámetro interior de la carcasa
B: distancia entre deflectores consecutivos. La distancia mínima recomendada es
0,3 m
Pt: paso entre tubos
Dt: diámetro externo de los tubos
Tendremos:
Dc= 2,438 m
B=0,3 m
33
Pt=0,039 m
.dt=0,031 m
De donde reemplazando
A=0,150 m2
Calculo del diámetro equivalente
Resultando:
Deq=0,136 m
Calculo del coeficiente de película exterior
Utilizamos la siguiente ecuación:
Sustituyendo los valores
Deq=0,136 m
G=60000 kg/hm2
K=0,013 kcal/hmK
µ=0,0486 kg/hm
Cp=0,395 kcal/kg*K
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N=0,4
Se tiene
El coeficiente total de transferencia de calor U basado en la superficie exterior del
tubo está relacionado con R mediante:
Ampliando la ecuación U:
Reemplazando:
hi=49,99 kcal/hm2K
he=14,62 kcal/hm2K
De=0,0317 m
Di=0,0270 m
K=37,205 kcal/hmK
F=0,010 hm2K/kcal
Q=3810234,5 kcal/h
U=14,105 kcal/hm2K
Despejando se tiene:
35
A=2241,59 m2
Dado que la superficie de intercambio de un tubo (a=π*De*L) es de
a=0,728 m2
Calculo de pérdidas de carga
Y f=32/Re
Reemplazando se tiene:
Diseño de bombas
Bomba 1
Utilizamos para esto la ecuación de Bernoulli
Las pérdidas de cargas estimadas son
Sustituyendo los valores
Pa=101325 Pa
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Densidad a=823,6 kg/m3
Za=0,10 m
Va=0,75 m/s
Pb=16,1 bar
Y para el otro componente se tiene:
Densidad B=823,60 kg/m3
VB=1 m/s
ZB=0,50 m
De donde se tiene H útil=5,29 W
P=Hutil/n, n: eficiencia =0,70
P=7,54 W
La carga neta de succión se calculara:
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Compresor:
La siguiente expresión permite calcular la potencia del compresor:
Donde:
W=2,81 kg/s
K=Cp/Cv
P1=15,87 bar
P2=17,1 bar
La temperatura T1=522,82 K
Y la n=0,75 eficiencia de trabajo
Reemplazando en la expresión anterior se tiene:
P=16,65KW
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EVALUACIÓN FINANCIERA
Equipo Material Unidades Costo (MUSD)
Reactor Acero inoxidable 1 18448,75
Torres de
fraccionamiento
Acero al carbón 1 18970,88
Bombas Acero al carbón 5 995,68
Tanque
almacenamiento
Acero al carbón 1 1946,426
Intercambiador de calor Acero al carbón 2 2008,003
Total 42369,739
Costo total de los equipos=78960,38 $
COSTO DE PERSONAL
Área Cantidad de puestos Costo de salarios
(dólares /año)
Planta 6 ingenieros 141972
Dirección 1 director de planta 55172
1 gerente de producción 45320
1 gerente de ventas 35468
Seguridad 1 jefe de seguridad 33498
39
Administración 1 secretaria 15201
Limpieza 1 personal de limpieza 7600
TOTAL 13 PERSONAS 357776 $/año
Materia prima (M.P.)
Materia prima Flujo de materia prima (Kmol/min)
Metanol 0,594 Kmol/min
Agua 0,011 Kmol/min
Total 0,605 Kmol/min
Costo de materia prima (M.P.)
Materia prima Precio de materia prima (dólares/Kmol)
Metanol 27,68
Agua 5,91*10-4
Materia Prima Costo de materia prima (dólares/año)
Metanol 68335000
40
Agua 104
Costo total 68335104
Bomba Costo de electricidad (dólares/año)
B1 103637,4384
B2 103637,4384
B3 103637,4384
B4 103637,4384
B5 103637,4384
TOTAL 518187,078
Costo totales
Costos Totales (dolares/año)
Balance de materia prima 68335104
Costo de electricidad 518187,078
Costo de agua de enfriamiento 380
Costo de salarios 357776
Ganancia total 69211447,078
41
i
Costo de Arranque=0,1*(capital fijo)
Capital de Trabajo=0,15*(Inversion Total)
de donde
Por lo tanto el
Inversión total= 69288242,24 $
Los activos corresponden al costo del equipo instalado. Y los pasivos son
necesarios para la operación del proceso, pero están construidos en diferente área
geográfica. Un factor del pasivo puede estar considerado de 40 a 50% de los
activos
Para nuestro caso el activo va a hacer aproximadamente igual al costo del equipo
instalado es decir:
42
Costo del equipos instalado=42369,739 $
Pasivo=19066,38255 $
Costo fijo= 61436,12455 $
Evaluación de Costo Indirectos
Los costos indirectos se dividen en dos, primero los costos de manufactura, donde
dentro de este se encuentran, la materia prima, mantenimiento y reparaciones,
suministros de operación. Y segundo el gasto en general como los costos
administrativos, supervisión, costo ejecutivos.
Costo del propietario=3071,806 $
Contingencias=12287,2284 $
Costo indirectos=15359,039 $
De donde el TIR
43
VALORACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL
INTRODUCCIÓN
La evaluación del impacto ambiental es la evaluación que se realiza desde varios
puntos de vista de los posibles efectos provocados por: ejecución de obras,
actividades productivas, explotación de recursos naturales realizadas ya sea por el
sector público o privado, sobre el ambiente, los aspectos socioeconómicos de una
región. En este capítulo se definirán algunos conceptos básicos importantes de la
Evaluación de Impacto Ambiental. Luego se describirá el ecosistema de la zona,
tipo de proyecto, se identificarán los impactos negativos y positivos que se darían
si el proyecto se implementaría en Capinota, se mostrarán las medidas correctivas
de los impactos negativos y por último se categorizar el proyecto según la Ley
Boliviana de Medio Ambiente.
I.1. LOS RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE
Medio Ambiente:
El medio ambiente es el conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y
sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en un largo o corto plazo,
sobre las actividades humanas y sobre los seres vivos.
Impacto Ambiental:
Impacto ambiental, es cualquier alteración de las propiedades físicas, químicas y
biológicas del medio ambiente, causada por cualquier forma de materia o energía
resultante de actividades humanas que directa o indirectamente afecten:
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Aire: La calidad del aire puede ser afectada por el ruido, los olores y la
incorporación de sustancias tóxicas, polvos y otros elementos.
Agua superficial y subterránea: La calidad del agua es afectada por descargas
de aguas servidas domesticas y de desechos industriales, de detergentes y por
el lavado de suelos con altas concentraciones de agroindustriales.
Suelo: El suelo adecuado para una actividad puede no serlo para otra, lo que
provocaría su empobrecimiento para el futuro, por favorecer la erosión y la
desertificación.
Flora y fauna: La remoción de la flora para la instalación de determinados
emprendimientos se puede traducir en la perdida de especies de gran valor,
como es el caso de los monte, bosques nativos. Las actividades mismas de un
emprendimiento, ya sea en la etapa de implementación o en la fase operativa,
ocasionaran el desplazamiento de especies de animales además de la
remoción de la flora.
Paisaje: Existe un paisaje complementativo, en la medida que un espectador
humano pueda apreciarlo. El paisaje natural corresponde no solo al paisaje
visible, sino también incluye aspectos geológicos, hidrológicos y biológicos. Es
así que el paisaje se torna una riqueza, por lo tanto patrimonio natural. Por
todo esto, constituye impacto negativo sobre el país: la modificación de los
usos del suelo, las modificaciones en el perfil topográficos del terreno, la
acumulación de desperdicios, la alteración estética por mal uso de publicidad.
Sociedad (Salud y bienestar): La implementación de nuevas actividades puede
modificar el modo de la vida de toda una población: generación de nuevos
empleos, cambios en la actividad comercial, cambios en la cultura y
costumbres por mejorar el nivel técnico y especialización de la mano de obra a
ser empleada, aplicación adecuada de medidas de seguridad en el trabajo.
ALCANCE DE LA VALORACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL
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El propósito de una evaluación de impacto ambiental es asegurar que los recursos
naturales, los aspectos socioeconómicos y culturales involucrados, aun
indirectamente, puedan ser reconocidos antes de inicio de una obra o acción para
protegerlos con una buena planificación y tomando las decisiones adecuadas.
La evaluación de los impactos ambientales trae beneficios a la sociedad porque la
identificación de esos impactos permite utilizar la tecnología más adecuada para la
protección de:
Las condiciones estéticas y sanitarias del medio ambiente.
La salud, la seguridad y el bienestar público.
La calidad de los recursos naturales.
Una correcta evaluación del impacto ambiental permite estudiar todas las
alternativas y de localización de su proyecto o emprendimiento para así elegir la
alternativa más favorables.
IDENTIFICACIÓN DE POSIBLES IMPACTOS
1La identificación de los posibles Impactos Ambientales, se la puede realizar por
etapas, a continuación se las mencionará y desarrollará:
Etapa 1: Descripción del Ecosistema Natural
En esta etapa se describen las características de la zona donde se emplazara el
proyecto.
Localización: la planta industrial de éter etílico es una planta que se construirá en
la ciudad de Santa Cruz
Ecología: es una región semiurbana con vegetación abundante.
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Clima: las temperaturas varían entre 20-30 grados Celsius y la humedad relativa
del ambiente es alta.
Etapa 2: Descripción del proyecto
Fase de construcción: En esta fase se construirá obras físicas y se montara la
maquinaria necesaria que se detalla en la parte de Ingeniería del Proyecto.
Par la preparación del terreno y levantamiento de obras civiles comúnmente se
utilizan volquetas, tractores, mezcladores, carretillas, etc.
Fase de operación del proyecto: Esa fase consiste en le funcionamiento de la
planta industrializadora. Donde los humos de combustión que se pueda emitir son
mínimos son comparados con otros combustibles como ser diesel o kerosén.
Etapa 3: Impactos Ambientales (Identificación y descripción)
Impactos negativos
Según el Banco Interamericano de Desarrollo los impactos negativos pueden
medirse de acuerdo a la siguiente escala:
a) Altos (-3): Cuando la magnitud del impacto requiere la aplicación de medidas
correctivas para lograr la recuperación de las afectadas gasta legar a las
correctivas condiciones iniciales, o por lo menos hasta contar con las
condiciones aceptables.
b) Moderados (-2): Cuando la recuperación del medio ambiente natural requiere
la aplicación de medidas correctivas durante ciertos tiempos.
c) Bajos (-1): Cuando la recuperación del medio ambiente no requiere de medidas
correctivas.
Impactos Negativos Directos e indirectos
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A) Directos: Impacto que afectan indirectamente a la salud y bienestar de seres
humanos animales y vegetales. El proyecto produce un impacto directo
negativo en el momento de su construcción, debido a que se debe remover
vegetación, ocasionando un impacto negativo en le flora y en la fauna del
lugar. Este impacto es calificado como bajo con una clasificación de -1.
B) Indirectos: Considerados los efectos que se presentan por la acción
desarrollada por el proyecto. Estos efectos pueden presentarse en la etapa de
ejecución del proyecto.
El proyecto no presenta tales impactos.
Impactos Negativos Permanentes y Temporales
A) Permanentes: So los impactos que por sus características afectarán
permanentemente al medio ambiente; pero al menos pueden ser reducidos con un
cuidadoso análisis. La contaminación ambiental puede ser causada por la
combustión de gas y la expulsión de aguas semi–contaminadas. Como el gas es
un combustible que produce menos contaminación que otros combustibles y los
residuos líquidos serán tratados, el impacto negativo permanente se sitúa en la
escala de -2 (Moderada).
B) Temporales: Estos impactos están presentes en ciertas etapas del proyecto,
dura cierto tiempo y luego cesan. El proyecto provoca impacto temporal bajo
(-1) y se los identificará en la fase de la construcción del proyecto debido a la
emanación de partículas, suciedad y producción de escombros.
Impactos Negativos Extendidos y Localizados
A) Extendidos: Se refiere a la materia prima y su utilización. La planta industrial de
éter metílico presenta un impacto negativo moderado de (-2).
B) Localizado: Es un efecto puntual claramente localizado. La planta no presenta
este impacto.
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Impactos Negativos Reversibles e Irreversibles
A) Reversibles: Cuando las condiciones originales restablecen de forma natural,
luego de un tiempo. La planta no presenta impacto de este tipo.
B) Irreversible: Estos impactos se manifiestan cuando la naturaleza por si sola no
genera impacto de este tipo.
Impactos Negativos próximos y Alejados
A) Próximos: Es el impacto que se da en las inmediaciones del área del proyecto.
La planta despide aguas residuales que pueden ser absorbidas por el terreno.
También se ve la deforestación del área en la fase de construcción. Por lo tanto se
califica con -2 a estos impactos.
B) Alejados: Es el impacto que se dé a lo lejos del área del proyecto. No se
detectan impactos de este tipo en el proyecto.
Impactos Recuperables e irrecuperables
A) Recuperables: Cuando se pueden realizar acciones o mediciones correctivas
que bajen, anulen o reviertan los efectos negativos Las acciones correctivas que el
proyecto utiliza es
“El tratamiento de aguas residuales”. También el proyecto podría ver a futuro la
posibilidad de realizar estudios para minimizar los desechos y mejorar la
combustión de gas.
B) Irrecuperables: Cuando no es posible ninguna medida correctiva de mitigación
o mejoramiento. La planta no presenta este tipo de impacto.
Impactos Negativos Acumulativos por Sinergia
A) Acumulativos: Cuando dos o más impactos diferentes de baja magnitud se
presentan en forma simultánea, adquiriendo de esta manera mayor relevancia.
La planta no presenta impacto de este tipo.
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B) Por Sinergia: Cuando dos o más impactos diferentes de baja magnitud se
presentan en forma simultáneas, adquiriendo de esta manera mayor relevancia.
La planta no presenta este tipo de impacto.
Impactos Positivos
La escala de evaluación para los impactos positivos es la misma que la antes
descrita, con la diferencia de que los conceptos son contrarios. Así mismo un
impacto alto tiene una calificación de (+3), uno moderado (+2) y uno bajo (+1).
El proyecto produce impactos positivos en le sociedad, debido a que genera
empleos de mano de obra calificada y no calificada, incrementando así mismo sus
ingresos económicos percápita y mejorando la calidad de vida. Se califica con (+1)
el impacto del proyecto.
I.1.1. MATRIZ DE IDENTIFICACIÓN DE IMPACTOS
Impactos Ambientales Positivos y Negativos que genera el Proyecto
IMPACTOS
NEGATIVOS POSITIVOS
ALTO
S
MODERADO
S
BAJO
S
ALTO
S
MODERADO
S
BAJO
S
Directos -- Si -- -- -- --
Indirectos -- -- -- -- -- --
Permanentes -- Si -- -- -- --
Temporales -- -- Si -- -- --
Extendidos -- -- Si -- Si --
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Localizados -- -- -- -- -- --
Próximos -- Si -- Si -- --
Alejados -- -- -- -- -- --
Reversibles -- -- Si -- -- --
Irreversibles -- -- -- -- -- --
Recuperable
s -- Si -- -- -- --
Irrecuperable
s -- -- -- -- -- --
Acumulativos -- -- -- -- -- --
Sinergia -- -- -- -- -- --
Fuente: Elaboración propia en base a las conclusiones anteriores.
I.1.2. CATEGORIZACIÓN DEL PROYECTO
El objetivo de categorización del proyecto, es ubicar al mismo en una de las cinco
categorías establecidas por el Articulo 25 de la Ley 1333 de Medio Ambiente de
Bolivia, que se detalla a continuación:
Categorías de Evaluación Ambiental para Proyectos de Inversión
CATEGORIZACIÓN DEL PROYECTO CONCLUSIONES
Efectos ambientales no se proveen Proyecto ecológicamente compatible
51
Efectos ambientales de
magnitud aceptables
Proyecto ecológicamente compatible
solo si se concluye medidas de
compensación y u sistema de
monitoreo detallado. Los costos de
compensación suelen ser incluidos en
los cálculos de rentabilidad.
Efectos ambientales severos; pero
remediables
Proyecto ecológicamente compatible
solo si se concluye medidas de
compensación y u sistema de
monitoreo detallado. Los costos de
compensación suelen ser incluidos en
los cálculos de rentabilidad.
Efectos ambientales severos no
remediables
Proyecto ecológicamente incompatible,
no puede ser recomendado para su
ejecución.
Fuente: Banco interamericano de Desarrollo
Los impactos negativos descritos anteriormente no son de grados altos. Por lo
tanto el proyecto se clasifica dentro de los Efectos Ambientales Menores. Estos
impactos pueden ser fácilmente controlados, con las acciones correctivas para
cada caso y se sugiere un control ecológico constante y permanente; peor no muy
detallado.
Como conclusión el Proyecto se lo puede clasificar e una de las más bajas
categorías de impactos negativos y en los niveles medio, casi altos de impactos
positivos; es decir que el proyecto es Ecológicamente Compatible.
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I.1.3. MEDIDAS DE MITIGACIÓN DE IMPACTOS (PLAN)
Como el Proyecto se Califica como Ecológicamente compatible, se podría realizar
una reducción de los Impactos Negativos, que son de una escala menor, entre los
diferentes, ya mencionados. Los impactos negativos identificados en el proyecto
son:
Emisión de gases
Eliminación de aguas residuales, residuos
Producción de desechos
Se deberán tomar acciones correctivas para disminuir o eliminar estos impactos.
Estas se describen a continuación:
La emisión de gases tales como metanol son un grave peligro para el medio
ambiente así como para los trabajadores de la empresa por lo tanto se debe
proveer la seguridad del personal así, como la automatización de la empresa, para
evitar fugas y explosiones , por ,manipulaciones manuales.
Se debe diseñar una planta de tratamiento de efluentes industriales , para tratar
todo tipo de desecho
