planta gtl

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ABEL PEREZ BLAS WILLIAMS JUSTINIANO AYREYULAURA GIOVANNA ATILA PEREZESTUDIO DE LA FACTIBILIDAD TECNICO- ECONOMICOFINANCIERO PARA LA IMPLEMENTACION DE UNA PLANTADE TRANSFORMACION DE GAS NATURAL A LIQUIDOSINTRODUCCIN Los combustibles fsiles a nivel mundial seguirn siendo por mucho tiempo la principal fuente de energa del planeta, Por esto se deben buscar alternativas para desarrollarlas, entre las que se encuentra la conversin de gas natural a combustibles lquidos GTL. FORMULACION DEL PROBLEMA El Diesel es el destilado medio ms importante en nuestras economas, por su uso en el transporte, agricultura, minera, etc. Se ha seleccionado al Diesel como principal carburante OBJETIVOS Realizar un estudio de mercado, analizando la oferta, demanda, precios, estructuras, canales de comercializacin y dems caractersticas del producto. Determinar la localizacin y tamao ptimo del proyecto, analizando las variables influyentes.

Objetivo especifico Objetivo general Realizar un estudio econmico tcnico y financiero para la implementacin de una planta transformadora de hidrocarburos gaseosos a lquidos.JUSTIFICACINJustificacin econmicaEl proyecto permitir reducir la importacin de combustibles lquidos, es de suma importancia la implementacin de una planta de tratamiento de gas natural que pueda contrarrestar la escasez de combustibles lquidos existente en el pas.

Justificacin tcnicaEste proyecto pretende aprovechar de una manera mucho mas eficiente las grandes reservas de gas natural Justificacin socialCon la implementacin de este proyecto se lograra la creacin de fuentes de empleo, ms de 500 empleos directos y 2500 empleos durante su construccin.

Justificacin ambientalEl diesel sintetico eminte menores cantidades de NOx y particulas, ademas de tener bajos indices de Azufre.ALCANCEEl presente proyecto esta orientado para ser desarrollado en un largo plazo en todo el mercado nacional, por el alto nivel de inversion que requiere esta tecnologia6CAPITULO 1ESTUDIO DE MERCADOESTUDIO DE MERCADO Encontrar las variables econmicas que influyen en el comportamiento de la demanda del Diesel.Pronosticar en base a los resultados anteriores la demanda del Diesel para los prximos 10 aos.Analizar el comportamiento del precio del Diesel y su relacin con aquellas variables que lo afecten.OBJETIVOS DEL ESTUDIO DE MERCADO Este estudio consiste en un anlisis minucioso y sistemtico de los factores que intervienen en el mercado y que ejercen influencia sobre el producto del proyecto. Estos factores se expresan en variables como: la demanda, la oferta y el precio del producto.La Demanda: De acuerdo a la proyeccion realizada en el estudio de mercado para el ao 2013 se tiene una demanda de 26.695,24 BPD.

ESTUDIO DE MERCADO El Precio: Estara sujeto al D.S. N 28078, que fija tiene un precio de 3.72Bs/l La Oferta: actualmente se cuenta con una oferta nacional de 13027.18BPD y con una importacion de 13944.21BDP. Con el proyecto se pretende cubrir 12000BDP.La Comercializacin: El producto final sera comercializado por YPFB a traves de sus empresas encargadas de la distribucion y venta del producto. ESTUDIO DE MERCADO ESTUDIO DE MERCADO Descripcin del producto principalEl producto que el proyecto ofertara al mercado ser un carburante sintetizado, El producto que lo podra sustituir es el diesel convencional pero debido a que Bolivia no tiene yacimientos de petrleo con altos volmenes de reservas probadas, se pretende que los carburantes sintticos en especial el diesel est disponible para todo el parque automotor que se encuentra dentro del pas. Y DIESEL CONVENCIONAL PROPIEDAD Diesel Sinttico Diesel Convencional Especificacin Norteamericana (ASTM D 975) Especificacin Europea (CEN 590) Gravedad API a 60F 51.9 35.86 - Max. 36 Aromticos (%vol. total) - 28.3 Max. 35 - Poliaromticos (% vol.) - - - Max. 11 Oleofinas (%vol.) - 1.4 - - Saturados (%vol.) >99 70.3 - - Cont. de azufre, % peso < 1 ppm 0.03 Max. 0.05 Max.0.035 Nmero de cetano (CN) 73.6 46.7 Min. 40 min. 51 ndice de cetano (CI) 74.1 46.6 Min. 40 - CAPITULO IILOCALIZACIONDEFINICION.-

Se define como la determinacin del lugar geogrfico donde el flujo de beneficios obtenidos durante el horizonte del estudio sea mximo.La planta debe ser ubicada en la posicin econmica ms favorable.

La localizacin se debe hacer en tres etapas que son:

Macro localizacin.

Micro localizacin.

Ubicacin definitiva

MACROLOCALIZACIONDEPARTAMENTO POBLACIN(HABITANTES) SITUACIN GEOGRFICA CLIMA ACTIVIDAD ECONMICA NDICE DE POBREZA (%) COSTO DE TERRENO (M2)SANTA CRUZ2.626.697Regin OrientalClido subtropicalAgricultura,Ganadera,Hidrocarburos0.640-45 $usLatitud Sur 17 45Longitud Oeste 6310Altitud 413 m.s.n.m.COCHABAMBA1.786.040Centro de BoliviaSeco y templadoAgricultura,Ganadera,Pesca,Minera,Hidrocarburos19.730 $usLatitud Sur 1725Longitud Oeste 6610Altitud 2.560 m.s.n.m.TARIJA496.988Zona MeridionalTempladoAgricultura,Ganadera,Minera,Hidrocarburos19.725$USLatitud Sur 21 32Longitud Oeste 64 43Altitud 1.875 m.s.n.m.CHUQUISACAZona MeridionalTempladoAgricultura,Ganadera,Minera,Hidrocarburos18.725$USLatitud Sur19 2Longitud oeste 4582750 msnmFuente: INE, wikipedia www.ine.com.bo http://www.laprensa.com.bo/noticias/25-05-11/noticias.php?nota=25_05_11_nego1.phpLa zona seleccionada para la ubicacin de nuestra planta GTL es en departamento de Tarija, por ser un departamento que tiene el 87% de las reservas nacionales, adems los campos productores de la materia prima(Gas Natural) DEPARTAMENTO TARIJASANTA CRUZCHUQUISACA CBBA. Factor Considerado: - Materia Prima (100) * Disponibilidad ( 50) 27451015* Calidad ( 40) 30303030* Uso de sustitut. ( 10) 0000Subtotal 57754045- Mercado ( 50) * Demanda (dist.) ( 50) 42252035Subtotal 42252035- Suministro de Energa y Combustible ( 50) * Energaelctrica ( 20) 20131020* Combustible ( 15) 1510915* Reserv. futuras ( 5) 5435* Costos ( 10) 9759Subtotal 49342749- Transporte ( 80) * Ferrocarril ( 20) 135310* Carreteras ( 40) 33242030* Fluvial ( 20) 12005Subtotal 58292345- Suministroagua ( 20) * Calidad ( 5) 5555* Seguridad ( 10) 7666* Costos ( 5) 5324Subtotal 17141315TOTAL GENERAL 223177123189Zona 1VillamonteZona 2Yacuiba Se encuentra a una distancia mas corta con las principales casas distribuidoras para los insumos que precisa el proyecto

Se encuentra a una distancia mas larga con las casas de distribucion a comparacion de villamontes

EXCELENTEREGULARCERCANA DE PROVEEDORESLa micro localizacin se refiere a los factores especficos que deciden el lugar exacto dentro de la regin.

MICROLOCALIZACION16Zona 1VillamontesZona 2YacuibaCuenta con una amplia carretera que conecta directamente a villamontes tanto con los proveedores de insumos como con el mercado cuenta con carreteras que con un una mayor distancia se conectan con el mercado

BUENOBUENOZona 1VillamontesZona 2YacuibaCosto de terreno: 25$/m2Superficie: 90000m2 (BCB: 6.97) Precio: 225000$Costo de terreno: 25$/m2Superficie: 90000 m2 (BCB: 6.97) Precio: 225000$BUENOBUENOCOSTO DE TERRENOVIAS DE TRANSPORTE17MANO DE OBRAZona 1VillamontesZona 2YacuibaComo las zonas se encuentran en el mismo departamento el costo de mano de obra es el mismo, no cuenta con profesionales capacitados para poder implementar una planta

BUENOZona 1VillamontesZona 2YacuibaNo se realiza un gran impacto ambiental ya que se encuentra en una zona alejada de la poblacion, En esta zona se realizara una limpieza (Excavacin y recorte de algunos arboles que impide la construccin)MUY BUENOREGULARASPECTO AMBIENTAL18Zona 1VillamontesZona 2YacuibaCuenta con los servicios agua potable energa elctrica y alcantarillado a dems de ingreso principal pavimentado.

Cuenta con los servicios agua potable energa elctrica y las rutas se encuentran pavimentadas.

MUY BUENAREGULAR SERVICIOS BSICOS.Disponibilidad de materia prima La disponibilidad de la materia prima esencial (gas natural), se puede concluir que el pas est en condiciones de cubrir la cantidad necesaria que requerira la planta para su operacin durante 10 aos, para lo cual se utilizaran aproximadamente 0,6 trillones de pies cbicos (TCF) y de este modo producir aproximadamente 12.000bbl/da de diesel oil. (Mayores detalles en el siguiente captulo). 19Conclusion MicrolocalizacionDe acuerdo a los datos que logran observar, la instalacin de la planta estar ubicada en el departamento de TARIJA, ya que existen las condiciones para implementacion, tambin es preciso notar que sobre esta zona se cuenta con servicios bsicos y vas de acceso.

Con una dimensin de 90000 m2 CON UN PRECIO DE 225000$/m2.

Esta zona tiene cercana con la disponibilidad de la materia prima(gas natural).

Otra ventaja importante es el fcil acceso a las vas de transporte desde la planta a los lugares de distribucin de nuestro producto.

Planta GTLUBICACIN DEFINITIVACarretera Villamontes Km 1.9 CAPITULO IIITAMAOTamao de la Planta GTLEl tamao es la capacidad de produccin que tiene el proyecto durante el funcionamiento, operando a plena capacidad y puede expresarse en forma peridica, anual, mensual o diaria. As mismo, un proyecto est definido en cuanto a su tamao tambin por el nmero de empleados y de acuerdo a la envergadura de la inversin.Para determinar el tamao de la planta de GTL (gas a lquidos) se tomar en cuenta esencialmente la proyeccin de la demanda de diesel para el ao 2013 y en forma complementaria la de gasolina. Resaltar que el proyecto surge como una respuesta a la demanda (importacin) de diesel que tiene el pas, por ello, en este trabajo se desarrolla la tecnologa (Fischer-Tropsch) para la produccin de diesel como producto principal. TAMAOAlimentacin de gas natural Tamao de la planta GTL100MMPCSD12.000 bbl/dia De DieselLa planta que se pretende instalar tendr una capacidad de produccin de 4.200.000 Barriles Anuales de productos lquidos; la produccin diaria ser de 12000 Barriles al da. Lo anterior considerando la mxima capacidad.Capacidad instaladaTAMAOCAPITULO IVINGENIERIA DE PROYECTOINGENIERIA DE PROYECTOLa ingieneria se puede definir como un estudio tcnico en el cual se usa un conjunto de procedimientos tcnicos que permite elegir el proceso productivo, identificar los requerimientos de bienes intermedios y de capital que exige el proceso, asi tambien los aspectos tcnicos operativos necesarios en el uso eficiente de los recursos disponibles para la produccin de un bien o servicio deseado y en el cual se analizan la determinacin de produccin, instalaciones y organizacin requeridosEl objetivo general del estudio de ingeniera del proyecto es determinar la mejor ingeniera para el proyecto que optimice costos y maximice la eficiencia en las operaciones.OBJETIVOMATERIA PRIMAGas Natural: En el presente proyecto, el gas natural boliviano ser la materia prima principal en el diseo del reformador primario para la produccin de gas de Sntesis por reformacin con vapor de agua para su posterior conversin en el reactor de F-T a petrleo sinttico o lquido sinttico.

La composicin del gas natural boliviano que se emplear en el presente proyecto es la siguiente:

CARACTERISTICAS DE LAS EMISIONESDE LOS MOTORES DIESEL EMISION Diesel Sinttico (promedio) g/Kw-hrDiesel Convencional (promedio) g/Kw-hrReduccin de la Emisin (%) Hidrocarburos (HC) 0.21 0.25 16 Monxido de Carbono (CO) 0.67 0.94 29 xidos Nitrosos (NOx) 6.03 7.03 14 Materia Particulada (PM) 0.08 0.15 46 SELECCIN DEL PROCESODurante los ltimos aos ha existido un inters por el uso de la tecnologa Fischer-Tropsch (F-T) para la conversin de gas natural a hidrocarburos lquidos, algunos factores que han motivado dicho inters son:

Incremento en las reservas de gas natural Necesidad de explotar el gas natural en regiones remotas o alejadas Ambientalmente se desea reducir el quemado del gas Las mejoras obtenidas en el costo efectivo de la tecnologa F-T resultado del desarrollo de una mayor actividad del catalizador y en los diseos de reactores.

Existen tres etapas bsicas en la tecnologa GTL Primera etapa: Generacin del Gas de Sntesis Segunda etapa: Produccin de petrleo sinttico (Conversin del Gas de Sntesis). Tercera etapa: Hidroproceso (Hidrogenacin del petrleo sinttico). GENERACION DEL GAS DE SINTESIS(1 ETAPA) Para convertir el gas natural (en su mayora CH4) a Syngas (una mezcla de H2 y CO), se debe tener en cuenta las siguientes tecnologas de reformado: Reformando por vaporOxidacin Parcial (POX) Reformado Autotrmico Reformado por Combinacin por dos etapas Reformando por vapor

El gas natural es pre-tratado para remover todo el sulfuro que presente usando tecnologia convencional. Se le aade vapor y gases reciclados, la mezcla es pre-calentada antes de ingresar al proceso de CRG (pre-reformado, empobrecimiento). Usando un catalizador de Niquel, el proceso de CRG convierte los hidrocarburos pesados en metano y reforma parcialmente la alimentacin. Antes de pasar al reformador compacto, se aade vapor y se precalienta la mezcla.El reformador compacto es un reactor tubular (multiples tubos) en contracorriente que mediante un catalizador de Niquel produce un mezcla de monoxido de carbono e Hidrogeno. GENERACION DEL GAS DE SINTESIS (1 ETAPA) MEDIANTE REFORMADO POR VAPOR

GENERACION DE PETROLEO SINTETICO (2 ETAPA) La segunda etapa es la conversin del gas de sntesis en petrleo crudo sinttico mediante la reaccin qumica de Fisher Tropsch, en esta etapa la corriente de sntesis ingresa en un reactor conteniendo un apropiado catalizador desarrollado por Syntroleum, convirtiendo el gas de sntesis en un hidrocarburo sinttico comnmente referido como petrleo crudo sinttico.

QUMICA DE LA SNTESIS DE FTLa parte intrnseca de la cintica de la sntesis Fischer-Tropsch (FT) es el gradual aumento de la cadena, en efecto, es una polimerizacin de los grupos metilo (-CH2-) en presencia del catalizador. La reaccin de Fischer-Tropsch es una manera muy fcil de representar lo descrito anteriormente, pero realmente se llevan a cabo reacciones simultneas para producir un amplio rango de oleofinas, parafinas, y componentes oxigenados (alcoholes, aldehdos, y cidos). Tambin se realiza la reaccin de Bourdouard(2CO Cs + CO2)

la cual es la responsable de producir el carbn que se deposita sobre los catalizadores ocasionando su desactivacin (Stuart, 2003). Adems, como se mencion anteriormente, si se utilizan los catalizadores de hierro se genera la reaccin secundaria denominada WGS. Tericamente slo el metano puede producirse en un 100%; el otro producto que se puede producir una alta fraccin son las ceras pesadas, lo cual se logra principalmente utilizando catalizadores de Co, el cual poseen una probabilidad de crecimiento de la cadena mayor que el Fe HIDROGENACIN DEL PETRLEO SINTTICO (3 ETAPA)

Reformador de metano con vaporSeparador bifsicoTorre de absorcin de CO2Reactor de lodos de columna burbujeanteSeparador trifsicoColumna de regeneracin de aminasReboilerBomba centrifugaMAQUINAS Y EQUIPOSBALANCE DE MASA

CAPITULO VADMINISTRACIONADMINISTRACIONCAPITULO V IESTUDIO ECONOMICOESTUDIO ECONOMICO INTRODUCCIN La parte de anlisis econmico pretende determinar cul es el monto de los recursos econmicos necesarios para la realizacin del proyectoDETERMINACIN DE LA INVERSIN TOTALLa inversin inicial comprende la adquisicin de todos los activos fijos o tangibles y diferidos o intangibles necesarios para iniciar las operaciones de la empresa, con excepcin del capital de trabajo. INVERSIN TOTAL

DETERMINACIN DE COSTOS FIJOS Y VARIABLES DE OPERACIN

PRSTAMOLas condiciones del prstamo son las siguientes:

Monto: 60% del monto de inversin total Plazo: 10 aos con dos aos de gracia Inters: 8% anual Forma de Pago: Cuotas anuales iguales de amortizacin

CAPITULO V IIEVALUACION ECONOMICAAOINTERESANUALIDADPAGO A CAPITALDEUDA DESPUES DEL PAGO0331.421.076,51126.513.686,1226.513.686,120331.421.076,51226.513.686,1226513686,120331.421.076,51326.513.686,1257.672.159,2831.158.473,16300.262.603,35424.021.008,2757.672.159,2833.651.151,01266.611.452,34521.328.916,1957.672.159,2836.343.243,09230.268.209,25618.421.456,7457.672.159,2839.250.702,54191.017.506,71715.281.400,5457.672.159,2842.390.758,74148.626.747,97811.890.139,8457.672.159,2845.782.019,44102.844.728,5398.227.011,8057.672.159,2849.445.147,4853.400.147,48104.272.011,8057.672.159,2853.400.147,480,00182.983.570,00514.404.646,51331.421.076,51SERVICIO A LA DEUDADETERMINACION DE LOS INGRESOS POR VENTAS DE PRODUCTOS

PRODUCTOCANTIDAD (bbl/dia)PRECIO ($u$/bbl)TOTAL ($u$/ao)Diesel17.748,0080,65470.914.816,55produccin, bbl/ao4.136.023,50Detalle/ao*12345678910Capacidad Produccin (%)506580901001001001001001001.-Ingresos Totales166,78216,82266,85300,21333,56333,56333,56333,56333,56333,56Volumen Ventas (bbl/ao)2,072,693,313,724,144,144,144,144,144,14Ventas (millones USD)166,78216,82266,85300,21333,56333,56333,56333,56333,56333,562.-Costos Totales127,34156,13184,92204,11223,31223,31223,31223,31223,31223,312.1.-Costos Variables Operacin95,97124,77153,56172,75191,95191,95191,95191,95191,95191,95Costos de Produccin87,21113,38139,54156,99174,43174,43174,43174,43174,43174,43Costos de Comercializacin8,7611,3914,0215,7717,5217,5217,5217,5217,5217,522.2.-Costos Fijos de Operacin31,3631,3631,3631,3631,3631,3631,3631,3631,3631,36Gastos Administrativos4,304,304,304,304,304,304,304,304,304,30Gastos Financieros14,9414,9414,9414,9414,9414,9414,9414,9414,9414,94Depreciacin7,127,127,127,127,127,127,127,127,127,12Otros Gastos5,005,005,005,005,005,005,005,005,005,003.-Utilidad antes de Impuestos39,4560,6981,9396,09110,26110,26110,26110,26110,26110,264.-Impuestos83,1383,1383,13IVA (10%)-------33,3633,3633,36IT (3% ingresos)-------3,313,313,31IUE (25% utilidad bruta)-------27,5627,5627,56IEHD-------18,9018,9018,905.-Utilidad Neta39,4560,6981,9396,09110,26110,26110,2627,1327,1327,136.-OtrosInversin552,37Pago a Capital0,000,0031,1633,6536,3439,2542,3945,7849,4453,40Depreciacin7,127,127,127,127,127,127,127,127,127,12Valor Residual54,927.-Flujo de Efectivo, FNE46,5767,8157,8969,5681,0378,1274,98-11,53-15,2035,77FLUJO FONDOS CON BASE EFECTIVO PARA EL PROYECTO (millones $u$)

Valor actual neto (VAN)

Donde:n = 10 aos = Nmero de periodosBNn = Beneficio neto actualizado para el periodo nIO = Inversin iniciali = Tasa mnima de inters = 8%VAN > 0La inversin producira ganancias por encima de la rentabilidad exigida. El proyecto puede aceptarse.VAN < 0La inversin producira prdidas por debajo de la rentabilidad exigida. El proyecto debera rechazarseVAN = 0La inversin no producira ni ganancias ni prdidas VAN, MM USD = 327,02Tasa interna de rendimiento (TIR)

El valor del resultado se compara con el valor de io= 8% Si:

TIR io Proyecto econmicamente recomendable.

TIR = 26,52%Relacion de beneficio costoRelacin B/C >0 ndice que por cada dlar de costos se obtiene ms de un dlar de beneficio. En consecuencia, si el ndice es positivo o cero, el proyecto debe aceptarse. Relacin B/C < 0 ndice que por cada dlar de costos se obtiene menos de un dlar de beneficio. Entonces, si el ndice es negativo, el proyecto debe rechazarse.

B/C = 1,32 CAPITULO V IIIIMPACTO AMBIENTALImpactos ambientales producidos en una planta Los procesos qumicos en la planta tienden a generar adems de productos sintetizados deseados, una variedad de contaminantes, como material particulado, aguas contaminadas y compuestos complejos que contiene heterotomos. Los costos de evitar la contaminacin del agua, aire y suelo para los diferentes procesos, son relativamente mayores que los asociados a la refinacin del petrleo. Aunque las tecnologas para el control de contaminantes existen, implementarlas para cumplir con los estndares establecidos por la normatividad ambiental puede representar un incremento del 15 al 25% del costo de la planta. El impacto ambiental que puede causar es la emision de sustancias nocivas, txicas o peligrosas, directa o indirectamente de las instalaciones o procesos industriales al medio natural. Estas pueden ser: Emisiones a la atmsfera Vertidos directos al suelo o a cauces de aguas superficiales Almacenamientos o disposicin de residuos industriales

CONCLUSION DEL PROYECTO Las especificaciones de los productos GTL cumplen con las normas estrictas presentes y futuras que estn legalizados por la mayora de los gobiernos a proteger el medio ambiente, y la salud pblica. La disminucin en las emisiones de los contaminantes de los productos GTL oscila entre el 10-50% menos que los de los productos de petrleo convencionales. La emisin del gas de CO2 de los combustibles GTL no es menor que el de los combustibles normales, pero de todos modos esto no debe ser considerada como un grave problema cuando se utiliza este tipo de combustibles, porque esta emisin no es mucho ms alta que la emisin de los combustibles convencionales. Por otro lado, el gas CO2 no se considera como uno de los contaminantes del aire peligrosos. La ubicacin de la planta tiene un punto estratgico en el lugar de construccin debido a factores como las reservas y los caudales de gas que entrega el campo sbalo y adicionalmente existe una planta de extraccin de lquido que permitir la obtencin de gas seco que es la materia prima para la planta. Despus de haber realizado el estudio econmico y financiero del proyecto se puede observar el alto grado de factibilidad que se obtiene como resultado de la inversin.GRACIASPOR SU ATENCION