INTRODUCCIÓN AL DISEÑO DE PLANTA

TEMA No 1

Prof. Koralys Goitía

Etapas en la Realización de un Proyecto de Diseño de Planta.

Fase de Investigación y

Desarrollo.

Fase de Ingeniería

Conceptual.

Fase de Ingeniería Básica

Fase de Ingeniería de

Detalle.

Fase de Procura

Fase de Construcción.

Fase de Puesta en Marcha o

Arranque

Estudio de Factibilidad

Estudio de Definición

Diseño Básico de Proceso

Diseño Básico de Ingeniería.

Fase de Investigación y

Desarrollo.

Se desarrollan las ideas potenciales de procesos y productos a obtener en

la planta a diseñar.

Fase de Ingeniería

Conceptual.

Estudio de Factibilidad

Estudio de Definición

Definen el conjunto de operaciones físico y/o químicas que permiten lograr la

transformación de las materias primas en productos

Se desarrolla la evaluación de las distintas tecnologías o alternativas de inversión en base a criterios elegidos para determinar su viabilidad técnica y económica, además de su rentabilidad. Este estudio se utiliza para justificar la toma de decisión de apoyar o no la inversión de capital para la realización de las siguientes fases del proyecto. En este se prepara un estimado de costo clase V.

En él se confirman y detallan las alternativas seleccionadas convenientes técnicas y económicamente en el estudio de factibilidad, adicionalmente se desarrolla el Diagrama de Flujo de Proceso y se establecen las variables de operación. En este estudio se prepara un estimado de costo clase IV.

Fase de Ingeniería Básica

Diseño Básico de Proceso

Diseño Básico de Ingeniería.

Se establecen las especificaciones de proceso y las características de cada uno de los componentes y equipos de una instalación, que permiten la ejecución de la ingeniería de detalle, procura, construcción y puesta en marcha de la planta.

Se desarrolla la evaluación de las distintas tecnologías o alternativas de inversión en base a criterios elegidos para determinar su viabilidad técnica y económica, además de su rentabilidad. Este estudio se utiliza para justificar la toma de decisión de apoyar o no la inversión de capital para la realización de las siguientes fases del proyecto. En este se prepara un estimado de costo clase V.

Participan todas las especialidades de ingeniería (mecánica, instrumentación, eléctrica y civil) para generar especificaciones de diseño detallado de equipos e información de fabricantes, que permiten preparar un estimado de costo clase II.

Fase de Ingeniería de

Detalle.

Fase de Procura

Fase de Construcción.

Fase de Puesta en Marcha o

Arranque

• Desarrollan las especificaciones detalladas • especificaciones finales para la adquisición de

materiales y equipos• plan de ejecución para construcción y el estimado de

costos de inversión clase I.

Se realiza la compra de materiales y equipos a ser utilizados en el

proyecto.

Ejecución física de actividades en el sitio de la obra los cuales son: preparación de terreno, fabricación de estructuras, instalación de servicios, erección de

edificaciones, instalación de tuberías, equipos, sistemas eléctricos e instrumentos y controles.

Se planifica y efectúa la puesta en marcha de plantas e instalaciones y pruebas de garantía. En esta se evalúa

la operatividad de la planta y los equipos, a fin de detectar deficiencias de operación y aplicar las

acciones correctivas necesarias

INGENIERÍA CONCEPTUAL

Puesta enMarcha

INGENIERÍA DE DETALLES

•Planificación y control del Proyecto•Logística

INGENIERÍA BÁSICA

PROCURA

Construcción

NECESIDAD

El estudio de mercado es una herramienta de mercadeo que permite y facilita la obtención de datos, resultados que de una u otra forma serán analizados, procesados mediante herramientas estadísticas y así obtener como resultados la aceptación o no y sus complicaciones de un producto dentro del mercado.

ESTUDIO DE MERCADO

Determinación de: • Cuantía de la demanda • Ingresos de operación • Costos e inversiones implícitos

VIABILIDAD DEL PROYECTO

ESTUDIO DE MERCADO

Metodológicamente, cuatro son los aspectos que deben estudiarse:

Estudio de Mercado - Métodos para el estudio de mercado

• Recopilar información existente información de fuentes secundarias instituciones abocadas a recopilar documentos, datos e información sobre cada uno de los sectores de su interés. Por ejemplo: Las Cámaras Industriales o de Comercio, el Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática, los bancos de desarrollo como Banco Nacional de Comercio Exterior, S.N.C., Nacional Financiera, S.N.C. y la propia banca comercial

• La información primaria es aquélla investigada precisamente por el interesado o por personal contratado por él, y se obtiene mediante entrevistas o encuestas a los clientes potenciales o existentes o bien a través de la facturación, para los negocios ya en operación, con el fin de detectar algunos rasgos de interés para una investigación específica.

Estudio de Mercado - La oferta

La oferta se define como la cantidad de bienes o servicios que se ponen a la disposición del público consumidor en determinadas cantidades, precio, tiempo y lugar para que, en función de éstos, aquél los adquiera. Así, se habla de una oferta individual, una de mercado o una total.

• Se debe conocer quiénes están ofreciendo ese mismo bien o servicio• debe contener la cantidad de empresas participantes, los volúmenes ofrecidos en la zona y el precio promedio al que se vende.

Precio A Oferta QA2 04 26 48 6

0 1 2 3 4 5 60

1

2

3

4

5

6

7

8

9

CURVA DE OFERTA

CURVA DE OFERTA

CANTIDAD

PRECIO

Una tabla de oferta representa, para unos precios determinados, las cantidades que los productores estarían dispuestos a ofrecer.

QA=O(PA, PB, r, z, H)

(QA) depende del precio de ese bien (PA), de los precios de otros bienes (PB), de los precios de los factores productivos (r), de la tecnología (z) y de los gustos o preferencias de los productores (H)

Estudio de Mercado - La demanda

La demanda se define como la respuesta al conjunto de mercancías o servicios, ofrecidos a un cierto precio en una plaza determinada y que los consumidores están dispuestos a adquirir, en esas circunstancias. A mayor volumen de compra se debe obtener un menor precio.

En el análisis de la demanda, se deben estudiar aspectos tales como:• Tipos de consumidores a los que se quiere vender los productos o servicios. • Se deben conocer los gustos y modas

Precio A Demanda A2 84 66 48 2

1 2 3 4 5 6 7 80

1

2

3

4

5

6

7

8

9

CURVA DEMANDA

CURVA DEMANDA

CANTIDAD

PRECIO

QA = D ( PA, Y, PB, G)

la cantidad de demanda de un bien (QA) se ve influida por (o que es una función de) el precio de ese bien (PA), la renta (Y), y los gustos de los consumidores (G), los precios relativos de los demás bienes (PB)

ESTUDIO DE LA DEMANDA

COEFICIENTES MAS UTILIZADOS:◦ Tasa Anual de Crecimiento de la Demanda

Tc =Tasa de crecimiento. n =No. de años ò periodos. An =Lectura final de la serie. Ao =Lectura inicial de la serie.

◦ Cálculo del consumo percápita de la población

CE = Consumo Efectivo P = Producción Nacional M = Importación X = Exportación Vi = Variación de Inventario. El consumo aparente se diferencia del Consumo Efectivo, porque no se consideran

las variaciones de inventario.

11 n

Ao

AnTc

ViXMPCE

XMPaparenteConsumo

Precio A Cantidad demandada A Cantidad ofrecida A2 8 04 6 26 4 48 2 6

10 1 8

0 1 2 3 4 5 6 7 80

1

2

3

4

5

6

7

8

9

DETERMINACIÓN DEL EQUILIBRIO EN EL MERCADO

OFERTA

DEMANDA

CANTIDAD

PRECIO

El punto de corte de ambas curvas se dará la coincidencia y sólo un precio podrá producirlas. A este precio lo denominamos precio de equilibrio y a la cantidad ofrecida y demandada, comprada y vendida a ese precio, cantidad de equilibrio.El precio de equilibrio es aquel para el que la cantidad demandada es igual a la ofrecida. Esa cantidad es la cantidad de equilibrio.

Estudio de Mercado – Qué es la elasticidad. Ejemplo

Es el grado de sensibilidad de la cantidad demandada ante una variación en el precio del bien.

Estudio de Mercado – Qué es la elasticidad

Estudio de Tecnología

Comprende la evaluación de las distintas tecnologías u opciones de solución en base a criterios elegidos para determinar su viabilidad técnica, económica, y rentabilidad.

Ejemplo: Producción de acetileno a partir de carburo cálcico. La Tecnología preseleccionada es: Método Húmedo y Método Seco

ProcesoCarburo cálcico (CaC2)

H2O hidróxido cálcico y

acetileno

Tolva

Cal VivaCoque

Mezcla de Coque

y Cal Viva

Carburo de Calcio

e Impurezas

Cilindro Rotatorio

Horno de

Arco Eléctrico

Monóxido

de Carbono

Carburo de Calcio Fundido

e Impurezas

Carburo de Calcio Triturado

e Impurezas

Mezcla de Acetileno

y Vapor de Agua

Hidroxido de Calcio y Carburo de Calcio sin

reaccionar

Reactor

Tolva

Cal VivaCoque

Mezcla de Coque

y Cal Viva

Carburo de Calcio

e Impurezas

Cilindro Rotatorio

Horno de

Arco Eléctrico

Monóxido

de Carbono

Carburo de Calcio Fundido

e Impurezas

Carburo de Calcio Triturado

e Impurezas

Mezcla de Acetileno

y Vapor de Agua

Oxido de Calcio y Carburo de Calcio sin reaccionar

Reactor

CRITERIOS

PESO DEL

CRITERIO

METODO

INTERMITENTE

METODO DE

GENERACION

%   O HUMEDO EN SECO

FLEXIBILIDAD OPERACIONAL 6 0,06 B 16 0,96 O 19 1,14

SISTEMA DE CONTROL INVOLUCRADO 6 0,06 B 16 0,96 B 16 0,96

COSTO DE INVERSIÓN 10 0,1 B 16 1,6 B 16 1,6

COMPLEJIDAD OPERACIONAL 8 0,08 B 16 1,28 B 13 1,04

REQUERIMIENTO DE ENERGÍA 10 0,1 B 16 1,6 O 19 1,9

SALUD Y RIESGO DE SEGURIDAD INVOLUCRADOS 8 0,08 O 17 1,36 R 12 0,96

DISPONIBILIDAD DE MATERIA PRIMA 6 0,06 R 12 0,72 O 17 1,02

ALMACENAMIENTO DE MATERIA PRIMA 5 0,05 R 12 0,6 B 16 0,8

MANEJO DE MATERIALES PROBLEMÁTICOS 6 0,06 B 16 0,96 B 16 0,96

COSTO DE OPERACIÓN 7 0,07 O 17 1,19 B 15 1,05

ASPECTOS AMBIENTALISTAS 8 0,08 B 16 1,28 B 16 1,28

MANTENIMINETO, REEMPLAZO Y COSTO DE

7 0,07 O 19 1,33 R 11 0,77INSTALACIÓN DE EQUIPOS

DISPONIBILIDAD DE MANO DE OBRA 5 0,05 O 19 0,95 O 17 0,85

CALIDAD DEL PRODUCTO FINAL 8 0,08 B 16 1,28 B 16 1,28

TOTAL 100 1 16,07 15,61

Consideraciones generales sobre los aspectos legales

Consideraciones generales sobre los aspectos legales (Consideraciones de Patentes, Consideraciones de Seguridad en el diseño)

PATENTE: Es el derecho que confiere el Estado al inventor para la explotación exclusiva del invento, en el territorio donde se solicitó protección por un período de tiempo determinado.

Marco jurídico que regula la materia de patentes en Venezuela

a) Constitución de la República Bolivariana de Venezuela (Artículos 98 y 156, ordinal 32).

b) Ley de Propiedad Industrial de 1955.c) Decisión 486 de la Comisión de la Comunidad Andina de Naciones.d) Convenio de París para la Protección de Propiedad Industrial.

(www.sapi.gob.ve)

CONSIDERACIONES DE SEGURIDAD EN EL DISEÑO DE PLANTAS QUÍMICAS.

Condiciones de diseño que garantice que las personas intervinientes no sufran daño ni peligro alguno, en su ambiente de trabajo. consideración el funcionamiento de los equipos; y su operación dentro de límites apropiados de seguridad, garantizando que no habrá accidentes, tales como explosiones, producto de un diseño funcional o mecánico no correcto; tanto de ellos mismos cuanto de los esquemas de control utilizados.

Confiabilidad de los equipos de proceso y el proceso en su conjunto. Esta visión tiene en cuenta la probabilidad de fallas y el impacto de las mismas en la producción; y en la seguridad de la operación y del personal de planta. Es un área de conocimiento específica, que se integra con el resto de disciplinas que participan en el diseño, en la actualidad.

Dispositivos auxiliares, su cálculo y /o adopción para dar garantía al cumplimiento de los dos primeros presupuestos básicos considerados.

Estudio de ubicación de la planta

Aspectos a considerar en la Ubicación de la Planta

• Medios y costos de transporte• Disponibilidad y costo de mano de obra adecuada• Cercanía de las fuentes de abastecimiento• Factores ambientales• Cercanía del mercado• Costo y disponibilidad de terrenos• Topografía de suelos• Posibilidad de tratar los desechos• Existencia de una infraestructura industrial adecuada• Comunicaciones• Disponibilidad y confiabilidad de los sistemas de apoyo• Condiciones sociales y culturales• Consideraciones legales y políticas.

•Ubicación geográficacercanía a materia prima, puertos, vías de comunicación, medios de transporte, mercado, servicios, demografía.

•Situación demográficaConsidera el índice de habitantes que constituyen una región, para luego determinar si la población está preparada en materia tecnológica.

•Materia primaEste es uno de los factores claves para la selección del lugar donde será ubicada la planta, mientras más cercano se encuentre al proveedor menores serán los costos por manejo y transporte. Se estudia el acercamiento de las fuentes de abastecimiento de la materia prima, analizando la repercusión de las distancias en el tipo, costos del transporte y el costo total a realizar.

Aspectos a considerar en la Ubicación de la Planta

•El mercadoLa adecuada ubicación de la planta posibilita un aumento del mercado y una reducción de los costos. Si no se considera este aspecto puede aumentar el costo total del producto debido al traslado del mismo de la planta a su mercado. •Medios de transporte Se refiere a la facilidad de la empresa, para el manejo de sus productos, es decir, que se cuente con la existencia de vías de acceso que permitan el traslado de un sitio a otro sin ningún tipo de obstáculo y que no genere pérdidas en tiempo y dinero.

•Regulaciones ambientalesSon aquellos que pueden tener tanto el Estado como la empresa, en cuanto a emisiones generadas durante el proceso, que provoquen daños tanto al ambiente o a la población en general.

Aspectos a considerar en la Ubicación de la Planta

•Servicios industrialesLos servicios industriales comprenden todos aquellos suministros básicos de la zona, como lo son el agua, la electricidad, telecomunicaciones, eliminación de desechos.

•Disponibilidad de mano de obraCuando una empresa considera una nueva ubicación, necesita objetar varias preguntas relacionadas con la mano de obra, el número de trabajadores potenciales dispuestos y los que se necesitan, los niveles de destreza y preparación de los trabajadores y cuales son los requeridos por la empresa, remuneración de la fuerza de trabajo, naturaleza de las relaciones entre la empresa y los trabajadores, costos por mano de obra y la cancelación de las horas extras, y de rotación en la zona.

Aspectos a considerar en la Ubicación de la Planta

•ImpuestosAyudas, incentivos y/o exoneraciones de pagos aplicables a la zona. Muchas empresas dueñas o encargadas del desarrollo de proyectos buscan que la amplificación del mismo sea lo más económico posible en todos los aspectos, y este agente no se escapa de ello, el tema de los impuestos actualmente ha cobrado máxima atención con la liberación del pago de impuestos de ciertas zonas del país, lo que las hace atractivas para llevar a cabo cualquier plan de trabajo.

•Topografía de los suelos Es necesario verificar las condiciones de los suelos, en cuanto a riesgos de servicios u otras condiciones adversas tales como: inundaciones, derrumbes entre otros.

•Tratamientos de desechosSe refiere a la disposición de los residuos generados durante el proceso, es decir a procedimientos alternos para la recuperación y reutilización de los desechos.

•Marco legal y desgravacionesEncierra todo lo concerniente al aspecto legal de implantación de la planta, manejo de recursos y las disposiciones asignadas por los entes encargados de la misma.

Aspectos a considerar en la Ubicación de la Planta

Métodos de localización de la Planta

MÉTODO DEL CENTRO DE GRAVEDAD

Es una técnica de localización de instalaciones individuales en la que se consideran las instalaciones existentes, las distancias que las separan y los volúmenes de artículos que se han de despachar.

Procedimiento:

Empieza colocando ubicaciones existentes en un sistema de cuadrícula con coordenadas. El objetivo es establecer las distancias relativas entre las ubicaciones. El centro de gravedad se encuentra calculando las coordenadas X e Y que dan por resultado el costo mínimo de transporte.

Fórmulas:

Cx = Coordenada X del centro de gravedadCy = Coordenada Y del centro de gravedaddix = Coordenada X de la iesima ubicacióndiy = Coordenada Y de la iesima ubicaciónVi = Volumen de artículos movilizados hasta

la iesima ubicación o desde ella

Ejemplo:

Una refinería necesita ubicar una instalación intermedia entre sus refinería y sus principales distribuidoras. Datos:

Cx= (325 x 1,500) + (400 x 250) + (450 x 450) + (350 x 350) + (25 x 450) =307.9 1,500 + 250 + 450 + 350 + 450

Cy= (75 x 1,500) +(150 x 250) + (350 x 450) + (400 x 350 ) +(450 x 450 )= 216.7 1,500 + 250 + 450 + 350 + 450

Ubicaciones Galones de gasolina /mes (000,000)

Rio Bea 1500Ana 250Haba 450Glenda 350Thotos 450

MÉTODO DE LOS FACTORES PONDERADOS

Pasos:

1. Determinar una relación de los factores relevantes.

2. Asignar un peso a cada factor que refleje su importancia relativa.

3. Fijar una escala a cada factor. Ejm: 1-10 ó 1-100 puntos.

4. Hacer que los directivos evalúen cada localización para cada factor.

5. Multiplicar la puntuación por los pesos para cada factor y obtener el total para cada localización.

6. Hacer una recomendación basada en la localización que haya obtenido la mayor puntuación, sin dejar de tener en cuenta los resultados obtenidos a través de métodos cuantitativos.

Factores Peso relativo (%)

Alternativas

A B C

Proximidad a Proveedores Costos laborales Transportes Impuestos Costos instalación

30 30 20 15 5

7 5 9 6 7

7 9 6 6 8

10 7 6 7 2

Puntuación total 6,65 7,3 7,45

SITIOS ESTRATEGICOS

PESO DEL

CRITERIO PUNTO FIJO CUMAREBO VELA DE CORO

%

UBICACIÓN GEOGRAFICA 10 0,1 O 19 1,9 B 16 1,6 B 16 1,6

SITUACION DEMOGRAFICA 5 0,05 O 17 0,85 B 14 0,7 B 14 0,7

MATERIA PRIMA 10 0,1 O 18 1,8 B 16 1,6 B 16 1,6

MERCADO 8 0,08 O 18 1,44 B 16 1,28 B 16 1,28

MEDIOS DE TRANSPORTE 8 0,08 O 18 1,44 B 14 1,12 B 16 1,28

REGULACIONES AMBIENTALES 8 0,08 B 16 1,28 B 16 1,28 B 16 1,28

SERVICIOS INDUSTRIALES 6 0,06 O 19 1,14 O 17 1,02 O 17 1,02

DISPONIBILIDAD DE MANO DE OBRA 8 0,08 O 17 1,36 O 17 1,36 O 17 1,36

IMPUESTOS 7 0,07 B 18 1,26 B 16 1,12 B 16 1,12

TOPOGRAFIA DEL SUELO 6 0,06 O 18 1,08 B 15 0,9 O 17 1,02

TRATAMIENTO DE DESECHOS 7 0,07 O 19 1,33 O 17 1,19 O 17 1,19

MARCO LEGAL Y DESGRAVACIONES 5 0,05 O 18 0,9 B 14 0,7 B 14 0,7

TOTAL 100 1 17,91 15,56 15,34

PonderaciónRango de

puntuación

Óptimo 17 -20

Bueno 13 – 16

Regular 9 – 12

Malo 5 – 8

Deficiente 1 – 4

ESTUDIO DE CAPACIDAD DE LA PLANTA

La capacidad es la tasa de producción que puede obtenerse de un proceso. Si la capacidad no es adecuada, una compañía puede perder clientes, si su servicio es lento o si permite que entre la competencia al mercado.

La capacidad y sus medicionesLas medidas nombradas a continuación tienen en cuenta los diversos factores o situaciones que afectan la capacidad.

ESTUDIO DE CAPACIDAD DE LA PLANTA

Para determinar la tasa de producción se definen los siguientes parámetros:

CAPACIDAD DE DISEÑO: Es la estimada en el diseño de la instalación, la cual puede o no ser alcanzada.

CAPACIDAD EFECTIVA: Es una reducción de la capacidad de diseño, puesto que prevé situaciones como mantenimiento de máquinas, falta de capacitación y demás obstáculos temporales que afectan la capacidad.

 La capacidad diseñada corresponde a un valor máximo de producción para la cual la planta debe estar preparada. De acuerdo a las Normas Florham Park, Exxon -California, la capacidad de diseño establecida corresponde al 10% de la capacidad máxima, por lo tanto: Capacidad Diseñada = Capacidad Máxima + (Capacidad Máxima*0.10)Capacidad Diseñada = 200 Kg/h + (200 Kg/h * 0.10)Capacidad Diseñada = 220 Kg/h La capacidad efectiva, es la mínima producción, considerando daños de equipos, mantenimiento, personal, paradas de plantas. En este caso corresponde a un 15%, (Normas Florham Park, Exxon -California); ésta se expresa de la siguiente forma: Capacidad Efectiva = Capacidad Máxima - (Capacidad Máxima*0.15)Capacidad Efectiva = 200 Kg/h – (200 Kg/h * 0.15)Capacidad Efectiva = 170 Kg/h 

La tasa de uso de la capacidad define el grado en que una planta utiliza su capacidad, corresponde al porcentaje de operación inicial de la planta y se determina como:  

% 77 %100*h/Kg 220

h/Kg 170%100*

diseño de Capacidad

utilizada Capacidadcapacidad de Tasa

RENDIMIENTO: indica la cantidad de productos buenos obtenidos de un proceso de producción, en comparación con la cantidad de materiales que entraron.

Lo primero que debe tenerse presente es el tamaño actual de la demanda que va a atender la instalación, y su crecimiento previsible hacia el futuro, respecto al producto o servicio que se trata de proveer.

Tener una noción clara sobre la configuración y el funcionamiento de la instalación y sobre sus requerimientos de materias primas e insumos por cada unidad física del (o de los) producto(s) que se va a generar en ella.  Conocer los precios y los costos de dichos productos y de dichos insumos y, por supuesto, toda la información tecnológica, comercial y financiera que es pertinente en una situación como la que se esta tratando.

FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE LA PLANTA

Origen CantidadEmpleados y

usuarios

Caudal

(L/d)

Subtotal

(L/d)

Total

(L/d)

Bares 3 20 60 60

Club 1 350 350 350

Comercios 12 24 empleados 800 800

Ambulatorios 215 camas 500 7500

798012 trabajadores 400 480

Escuelas 8800 estudiantes 60 48000

5100050 empleados 60 3000

Viviendas 560 529310

Total Agua

Gastada589500

Fuente: Alcaldía del municipio Falcón (2006).

Poe ejemplo: Capacidad de un sistema de tratamiento.

Se tomó en consideración el consumo de agua en diferentes establecimientos comerciales, instituciones privadas y públicas además de la población de la parroquia El Vinculo.

ESTRATEGIAS DE EXPANSIÓN DE LA CAPACIDAD

DEFINICIÓN

LOS CRITERIOS DE DISEÑO FORMAN LA BASE DELDISEÑO DE LOS COMPONENTES Y SISTEMAS

QUÍMICOS DEL PROYECTO. MUCHOS DE ELLOS SONPRODUCTO DE LA EXPERIENCIA Y OTROS DE LASMEJORES PRÁCTICAS. PUEDEN SER GENERALES O

ESPECÍFICOS PARA CADA EQUIPO

CRITERIOS DE DISEÑO

BASES DE DISEÑO A APLICAR

CRITERIOS GENERALES DE DISEÑO

BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

La información contenida típicamente en este documento es la siguiente•Capacidad de la unidad de proceso•Caracterización de la alimentación•Características y rendimiento de productos y subproductos•Disponibilidad y condiciones de servicios industriales•Factor de servicio•Facilidades para el manejo y almacenaje de materia prima, reactivos, catalizadores, productos y subproductos•Condiciones de la alimentación y productos en el límite de batería•Consideraciones ambientales y de seguridad•Descripción general sobre la planta o unidad•Información sobre las instalaciones existentes•Capacidad de la unidad de proceso para la cual se diseña o evalúa•Caracterización y rendimiento de los productos en el límite de batería•Requerimientos del proceso•Localización de la planta•Condiciones meteorológicas y ambientales•Manejo y disposición de efluentes•Prioridad y preferencias del cliente

En forma general este documento deberá contener como mínimo:

Anexar información que pueda permitir al diseñador trabajar independientemente en su tarea, la cual debe incluir: 

Referencias CálculosPlanosEspecificacionesPrácticas de diseño, normas de diseño etc.

El diseño de la planta y de los equipos que la conforman deben cumplir con todos los requerimientos ambientales que exijan las leyes Venezolanas y el clientes Las condiciones de diseño mecánico y de proceso

Presióntemperaturacalibre de la brida (ANSI)temperatura de salidapresión de retorno

Servicios involucrados en el proyecto tales como

agua de enfriamientoagua crudaagua potableagua de alimentación a calderasagua desmineralizadaagua contra incendiossistemas de vapor de alta, media, y baja presiónretorno de condensado de vaporaire de instrumentos, aire de plantaaire de serviciopotencia eléctrica (motores, cajas terminanales, tomacorrientes, iluminación e instrumentos)nitrógenosistemas combustibles (donde se definirá, además la composición, peso molecular, Capacidad calórica, contenido de sulfuro)

 Condiciones meteorológicas de diseño tales como:

Temperaturas máxima y mínima de bulbo seco y bulo húmedoFrecuencias de precipitaciónIntensidad de precipitaciones, máxima precipitacionesMeses lluviosos y de sequíaVelocidad de diseño y dirección para vientosCoeficiente de probabilidad sísmica

También……

Condiciones de diseños mecánico y de operación para las corrientes de proceso involucradas en el proyecto tales como presión, temperatura, composición, peso molecular, capacidad calórica, contenido de sulfuro Establecer conjuntamente con el cliente las normas de diseño, códigos, estándares, y unidades a utilizar en el proyecto Condiciones de diseño de los equipos involucrados en el proyecto conteniendo como mínimo por tipo de equipo

Columnas y Recipientes:

•Presión de operación máxima •Presión de diseño•Temperatura de operación máxima•Temperatura de diseño•Especificación del material de acuerdo a la temperatura•Máxima corrosión permitida•Tiempo de residencia dependiendo del tipo de servicios

• Establecimiento del diámetro de las conexiones auxiliares de los recipientes y las torres tales como venteo , drenajes

• Identificación de cada una de las conexiones de los recipientes, tales como: entradas, salidas, condensados, drenaje, alimentación, entre otros.

•El diámetro de la columna deberá ser diseñado de acuerdo a las normas o criterios del clientes

•Aislamiento

TanquesTemperatura máxima de diseñoTemperatura de operaciónCorrosión máxima permitidaGravedad especificaConexionesAislamiento

Compresores:La capacidad del compresorLa descarga

Intercambiador de calorMáxima presión de diseñoPresión de operaciónTemperatura de operaciónTemperatura máxima de diseñoEspecificación del materialFactor de obturaciónSelección del fluido a través del tubo a la carcasaSuperficies extendidas

Hornos:Los hornos deben ser diseñados con una capacidad máxima de 3 a 1 con respecto al diseño básicosPresión máxima de diseñoPresión de operaciónTemperatura máxima de salida de diseñoProveer un sistema de parada para el combustibleTemperatura mínima de la chimeneaDefinición de falla de ventilador o pérdidas de flujo en el horno

Bombas:Capacidad promedioCabezal promedioPresión de succión de la bombaNPSH disponiblePresión de succión de la bombaPresión de parada de emergencia

DEFINICIÓN

PROCESOS DE SELECCIÓN Y CONSULTA RÁPIDA DEPROCEDIMIENTOS DE CÁLCULO Y DE NORMAS O

ESPECIFICACIONES DE INGENIERÍA PARA EJECUTAREL DISEÑO DE PLANTAS QUÍMICAS

NORMAS Y PRÁCTICAS DE DISEÑO

¿Qué es una Norma?

Una Norma es un documento técnico establecido por consenso que:1. Contiene especificaciones técnicas de aplicación voluntaria.2. Ha sido elaborado con la participación de las partes interesadas, Fabricantes,Usuarios y consumidores, Centros de investigación y laboratorios, Universidades, Sector oficial, Asociaciones y colegios profesionales3. Se basa en los resultados consolidados de la ciencia, la tecnología y la experiencia.4. Provee para el uso común y repetitivo, reglas, directrices o características dirigidas a alcanzar el nivel óptimo de orden en un contexto dado.5. Es aprobada por un organismo reconocido.

Las normas ofrecen un lenguaje común de comunicación entre las empresas, losusuarios y los consumidores, establecen un equilibrio socioeconómico entre los distintos agentes que participan en las transacciones comerciales, son la base de cualquier economía de mercado y, un patrón necesario de confianza entre cliente y proveedor.

NORMAS Y PRÁCTICAS DE DISEÑO

•NORMAS PDVSA MANUALES PDVSA•COVENIN COMISIÓN VENEZOLANA DE NORMAS INDUSTRIALES•ANSI AMERICAN NATIONAL STANDARD INSTITUTE•API AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE•ASTM AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS•ASME AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS•ISO INTERNATIONAL STANDARDIZATION ORGANIZATION•DIN DEUTSCHE INSTITUTE FÜR NORMUNG•BSI BRITISH STANDARDS INSTITUTE•AFNOR ASSOCIATION FRANÇAISE DE NORMALISATION•AENOR ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE NORMALIZACIÓN Y CERTIFICACIÓN•JIS JAPANESE INDUSTRIALS STANDARDS•ISA INSTRUMENT SOCIETY OF AMERICA•TEMA TUBULAR EXCHANGER MANUFACTURER ASSOCIATION•NFPA NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION•GPSA GAS PROCESSORS SUPLIERS ASSOCIATION•AISC AMERICAN INSTITUTE OF STEEL CONSTRUCTION•AGMA AMERICAN GEAR MANUFACTURERS ASSOCIATION•ACI AMERICAN CONCRETE INSTITUTE•MINDUR NORMAS DE COSTRUCCIÓN

DESARROLLO DE LA INGENIERIA BÁSICA DEL PROCESO

1. DESCRIPCION DEL PROCESO SELECCIONADO PLANO DE SIMBOLOGIA DIAGRAMAS DE BLOQUES DEL PROCESO2. BALANCE DE MASA Y ENERGÍA3. ESPECIFICACIONES DE EQUIPOS MEMORIA DE CALCULO DEL DIMENSIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS LISTAS DE EQUIPOS DFP4. LISTA DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y CONTROL DTI FILOSOSFIA DE CONTROL5. OTROS DIAGRAMAS COMO PLOT PLANT.

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESOS (DFP)

Es un diagrama que muestra las operaciones unitarias de un proceso y su filosofía de control, consiste en una representación simbólica de los elementos esenciales del proceso.

Contiene :•Esquema del proceso, •Equipos con identificación, descripción de servicios, características y datos de operación normal,•Líneas de proceso y servicios, •Controles básicos del proceso con sus respectivos elementos finales de control, •Tabla con un resumen del balance de masa y energía y propiedades físico-químicas y de transporte requeridas para la especificación de los equipos de proceso.•Cuadro de identificación del proyecto.

Zona de Notas

Zona de Información de Equipos

Zona de Equipos

Zona de Tabulación de Balances de Masa y Energía

Bloque de

Identificación

del Plano

PLANO DE SIMBOLOGÍA

El plano de simbología del proceso es un documento auxiliar del DFP y DTI, en el cual se vacía todo la identificación de los elementos presentes dentro de los diagramas; para facilitar la comprensión e interpretación de los mismos y evitar confusiones.

Este debe contener:

Descripción de la codificación e identificación de los equipos,Leyenda de los códigos empleados por tipo de equipo,Representación simbólica de los equipo como aparecen en el DFP y el DTI, con una breve descripción de los mismos.Descripción de la codificación e identificación de las líneas de tubería,Leyenda de los códigos empleados por tipo de línea,Descripción de la codificación e identificación de las válvulas,Leyenda de los códigos empleados por tipo de válvula,Representación simbólica de las válvulas que aparecen en el DFP y el DTI, con una breve descripción de las mismas.Representación simbólica de las líneas de tuberías que aparecen en el DFP y el DTI, con una breve descripción de las mismas.Representación simbólica de otros tipos de elementos que aparecen en el DFP y el DTI, con una breve descripción de los mismos; por ejemplo: controladores, juntas de expansión, etc.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

Éste documento describe el recorrido que sigue la alimentación de un proceso hasta obtener los productos para facilitar la interpretación de los diagramas de flujo correspondientes.

Éste documento contiene:•Información mas relevante del proceso,•Caracterización y condiciones de operación del proceso y las variables que se controlan,•Aspectos que se consideran de utilidad para anticiparse a posibles problemas operacionales.  La descripción del Proceso debe contar con las siguientes características:•Descripción del recorrido que sigue la alimentación en el proceso hasta obtener los productos.•Capacidad de la unidad de proceso.•Condiciones de operación del proceso que se describe.•Variables que se controlan en el proceso, indicando puntos de ajustes de los controles (por ejemplo: control de temperatura, flujo, etc.)•Procedencia de la alimentación y destino de los productos.

¿Cómo se preparan los equipos en la descripción del proceso?

Se debe describir el proceso partiendo del origen de la alimentación, indicando la entrada y salida de cada equipo hasta el destino de los productos, basándose en el DFP.Se deben indicar las condiciones de operación de cada uno de los equipos que conforman el proceso.Se deben describir los esquemas de control en la medida que se describe el recorrido del flujo a lo largo del DFP, e indicar los puntos de ajuste de las variables que se controlan.Si se incluyen dentro del proceso equipos como reactores, compresores y torres, en la descripción del proceso se debe incluir el tipo y alguna características tales como:Para reactores: número de lechos, catalizador (si utiliza), tipo de flujo, etc.Para compresores: el tipo y # de etapas.Para torres: número de platos o tipo de empaque.Se deben indicar las conversiones y los rendimientos de los productos.Se deben señalar el destino de los productos que se obtienen en el proceso y las condiciones en el límite de batería.

BALANCE DE MASA Y ENERGÍA

Es él documento que proporciona los resultados del balance de masa y energía obtenidos, referidos a las corrientes numeradas que se indican en el diagrama de flujo de proceso.  Éste contiene:Descripción de la corriente, Composición, flujo másico y flujo molar,Estado físico, fracción vaporizada, entalpía, Temperatura y presión de operación.  El desarrollo del documento balance de masa y energía se realiza en forma paralela al desarrollo del DPF y el sumario de Propiedades de las Corrientes. En la primera parte del documento la composición y el flujo se indican en términos másicos y en la segunda parte en molares esto para facilitar cálculos de las corrientes gaseosas.

CAL VIVA% Peso

Oxido de Calcio CaO 95,7Oxido de Magnesio MgO 1,45

Oxido de Silicio SiO2 0,85Oxido de Hierro Fe2O3 0,25

Oxido de Aluminio Al2O3 0,3Agua H2O 0,5

Dióxido de Carbono CO2 0,95Total 100

Capacidad de coque:200 kgRelación coque/cal=0.685 kg de coque/kg de cal viva

Flujo (3)

% Peso Masa (Kg) Moles (Kg-mol)

Oxido de Calcio CaO 56,71 278,36 4,96

Oxido de Magnesio MgO 0,86 4,22 0,1

Oxido de Silicio SiO2 0,5 2,47 0,04

Oxido de Hierro Fe2O3 0,15 0,73 0,005

Oxido de Aluminio Al2O3 0,18 0,87 0,01

Agua H2O 0,3 1,45 0,08

Dióxido de Carbono CO2 0,56 2,76 0,06

Carbono C 40,05 196,6 16,37

Vanadio V 0,36 1,78 0,03

Níquel Ni 0,08 0,38 0,01

Sodio Na 0,04 0,2 0,01

Otros 0,21 1,04 0,03

LISTA DE EQUIPOS

Es un documento que contiene una lista de los equipos con sus características principales. Para preparar este documento se requiere disponer de la versión inicial de las Hojas de Especificación de Equipos. Estos documentos son complementarios entre sí, y se deben revisar y actualizar en forma paralela hasta su total aprobación.

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA

Fecha: 01/04/07

INGENIERÍA BÁSICA DE UNA PLANTA PRODUCTORA DE ACETILENO A PARTIR DE COQUE

Entidad: Falcón

LISTA DE EQUIPOS

Código del equipo

Nombre del equipo

Servicio Cantidad Valor Unidad T (ºC) P (Kpa)

B-1101 Tolva Alimentación del coque y cal al horno 02 981,33 Kg 30 101.325

F-1101 Horno eléctrico Formación del carburo cálcico 02 1000 Kg 2400 101,325

D-1101 Cilindro rotatorio

Enfriamiento y trituración del carburo fundido

02 7000 Kg 2400 101,325

R-1101 Reactor Formación del acetileno por la acción

del agua 02 51600 Kg 60 147,1

GT-1101 Turbina de gas Disminución de la presión de los

gases de escape del horno 02 0.1 m3/h 2400 908.9

SG-1101 Caldera Formación de vapor de agua 02 292400 KJ/h 1884,98 152

ST-1101 Turbina de vapor

Disminución de la presión del vapor de agua

02 100 Kg/h 301,6 909

E-1101 Condensador Conversión del vapor de agua en liquido

02 281800 KJ/h 245,27 35

P-1101 Bomba Circulación del condensado 02 100 Kg 35 350

ESPECIFICACIONES DE EQUIPOS

•Reactor R-1101

En el reactor R-1101, se produce el acetileno al hacer reaccionar el carburo de calcio con agua, para su dimensionamiento del reactor se contemplan aspectos como: presión, temperatura y tipo de reacción, así como la producción. En este caso es cilíndrico dispuesto verticalmente lo que facilita la remoción constante de gases. El diseño del reactor R-1101, está fundamentado en lo siguiente: •Dimensionamiento del recipiente de reacciónPara el tanque se selecciona un recipiente de forma cilíndrica con una base toriesférica (Cabeza ASME), ésta última con el objeto de evitar la corrosión del recipiente debida de las acumulaciones que se suscitan, producto de la descarga del equipo. Como se observa en la Figura N° 3, los recipientes cilíndricos de base plana al ser descargados, alojan parte del contenido en las esquinas, lo cual provoca un ambiente propicio para la corrosión.

Figura N° XX. Diseño de recipientes con descargas en la parte inferior.

Para el cálculo del volumen de la mezcla en el reactor, se trabajó con la presión máxima que puede existir dentro del mismo, asegurando de esta manera el cálculo del volumen mínimo posible. Posterior a esto, se asumió un 30% como margen de seguridad para la determinación del volumen del reactor, y así poder obtener los otros parámetros de dimensionamiento, como el diámetro y la altura.

En cuanto al espesor de pared, se utilizó el cálculo de la presión interna, a partir de la cual se obtiene la presión de diseño. Los restantes parámetros involucrados en la ecuación, que son característicos del material seleccionado.

Con base en este volumen, se determinó el diámetro y se calculó, mediante normas de diseño ASME, el espesor sugerido para el acero y la altura del la parte cilíndrica del recipiente.

El material seleccionado para la construcción es acero inoxidable austenítico 316L, ya que presenta una alta resistencia a la corrosión y a temperaturas por encima de 200, superior a la máxima con la que se trabajará en este equipo.

El procedimiento de cálculo para el diseño de reactor se puede verificar en el apéndice XX y a continuación se presenta los resultados en una hoja de especificaciones.

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda Área de Tecnología

Fecha: 04/03/07

Ingeniería Básica de una planta productora de acetileno a partir de coque

Entidad: Falcón

Hoja de Especificaciones

Nombre del equipo

Código Cantidad Nº de equipo Elaborado por:

Reactor R-1101 1 4 Francys Saavedra Jean R. Sánchez

Propiedades de los fluidos

Entrada Salida Unidad

Flujo másico 361,52 3224,49 Kg/h Temperatura 30 60 ºC

Referencias Servicio Estado

6 Carburo de Calcio Triturado Sólido

7 Agua de Proceso Líquido

8 Acetileno Gas

9 Hidróxido de Calcio Líquido

Datos asumidos y por tablas

Parámetro Valor Unidad

Temperatura de operación 60 °C

Presión de operación 147,1 KPa

Presión de diseño 223,9 KPa Datos del equipo

Parámetro Valor Unidad Diámetro 5,43 m Longitud 7,06 m

Volumen del reactor 106,43 m3

Espesor de la pared 0,61 m Observaciones:

Revisado por: Hoja 4 de 9

Firma

7

6

9

8

Universidad Nacional Experimental

Francisco de Miranda

Área de Tecnología

Fecha:

04/03/07

Service of Unit: Turbina de Gas Item N°: TG-1101

Fluid Service: Gases de Escape Number required: 1

Process data

Fluid Pumped Gases de Escape

Normal Flowrate gpm 491,36

Design Flowrate gpm 491,36

Temperature °C 2400

Viscosity cP 0,09

Pumping Conditions Sketch

Differential Pressure KPa 756,9

Discharge Pressure KPa 152

Horsepower Calculated (A) HP 33,97

Efficiency 40 %

Referencia Servicio Diametro Estado

4 Gases de Escape 5” Gas

10 Gas de Alta Presión 10” Gas

Observaciones: Información de los simuladores apéndice B.5

Revisado por: Hoja 5 de 9

Firma

4 A

10

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda Área de Tecnología

Fecha: 04/03/07

Service of Unit: Intercambiador de calor de carcaza y tubo. Generador de Vapor Item N°: SG-1101 Size: 20-610 Type by TEMA : BES Horizontal Connected in 1 parallel 1 series Area/Unit: 7300 m2 Area/Shell: 7300 m2

Características de la unidad Fluid Allocation Shell Side Tube Side Fluid Name F3 F1 Fluid Quantity, Total Kg/h 129 100 Vapor (In/Out) 128 128 Liquid Steam 1 1 100

Water 100 Noncondensables Temperature (In/Out) °C 1885 40,3 35 301,6 Pressure (In/Out) Kpa 151,988 145,908 349,571 349,571 Specific Gravity, Liquid 1 Vapor 0,969 0,969 0,622

Density, Liquid Kg/m3 994,210 Vapor Kg/m3 0,238 1,570 1,330

Viscosity, Liquid cP 0,718 Vapor cP 0,078 0,018 0,020

Thermal Conductivity, Liquid W/m°C 0,6235 Vapor W/m°C 0,1238 0,0260 0,0436

Spec heat, Liquid BTU/Lb*F 0,9973 Vapor BTU/Lb*F 0,3237 0,2509 0,4884

Latent Heat KJ/Kg 2147,63 Velocity m/seg 6,54 0,02 Fouling Resist HR*FT2*F/BTU 0,002 0,002

Transfer rate KW/m2*K Service: 0,05 Clean: 0,05 Heat exchanged MM KJ/h 0,292 MTD (Corrected) 232,3 FT: 1

Construction of one shell Sketch (Bundle/Nozzle

Orientation) Shell Side Tube Side Design Pressure Kpa 2026,5 2026,5 Number of Pases 1 1 Material CARB STL CARB STL Inlet Nozzle ID cm 7,8 2,7 Oulet Nozzle ID cm 7,8 5,3

Tube Side Shell Side Reference F1 F2 F3 F4

Service Entrada de gases Salida de los gases a la chimenea

Alimentación de agua del proceso

Salida de vapor de agua a la turbina de vapor

Tube N° 20 OD. 1,905 cm Thuck 0,211 cm Length 6,1 m Type Bare Pitch 2,5 cm Pattern 60 Degrees Shell ID 20,32 cm Sealing Strips 0 pairs Baffle Cut 0,200 Spacing (IN/CENT/OUT) cm 5,71/5,08/5,71, Single

RHO-V2 INLET NOZZLE 238,9 Kg/m*seg2 Total weight/Shell, Kg 508,8 Full of water 928,6 Bundle 235,9 Observaciones: Información de los simuladores apéndice B.5

Revisado por: Hoja 6 de 9

Firma Ing. Carmen Brock

Universidad Nacional Experimental

Francisco de Miranda

Área de Tecnología

Fecha:

04/03/07

Service of Unit: Turbina de Vapor Item N°: ST-1101

Fluid Service: Vapor de Agua Number required: 1

Process data

Fluid Pumped Vapor de Agua

Normal Flowrate gpm 331,4

Design Flowrate gpm 331,4

Temperature °C 301,6

Viscosity cP 0,02

Pumping Conditions Sketch

Head m 0,011

Differential Pressure KPa 239,1

Discharge Pressure KPa 110,4

Horsepower Calculated (A) HP 3,91

Efficiency 40

Referencia Servicio Diametro Estado

14 Vapor de baja presión 4” Vapor

15 Vapor de baja presión 10” Liquido/Vapor

Observaciones: Información de los simuladores apéndice B.5

Revisado por: Hoja 7 de 9

Firma

14

15

A

Universidad Nacional Experimental

Francisco de Miranda

Área de Tecnología

Fecha:

04/03/07

Service of Unit: Bomba Item N°: P-1101

Fluid Service: Agua Number required: 1

Process data

Fluid Pumped Agua

Normal Flowrate gpm 0,44

Design Flowrate gpm 0,44

Temperature °C 35

Viscosity cP 0,7185

Sketch

Referencia Servicio Estado

16 Vapor Condensado Liquido

17 Agua Recirculada Liquido

Pumping Conditions

Head 24,71 m

Differential Pressure 240,1 KPa

Discharge Pressure 349,6 KPa

Horsepower Calculated 0,011 HP

Efficiency 80

Connections Suction 1 pulgadas

Discharge ½ pulgadas

Observaciones: Información de los simuladores apéndice XX

Revisado por: Hoja 9 de 9

Firma

16

17

Dispositivo Cantidad

Totalizador Indicador de Flujo 01

Controlador de Flujo 03

Transmisor de Flujo 03

Controlador de Nivel 04

Transmisor de Nivel 04

Controlador de Presión 03

Transmisor de Presión 03

Controlador de Composición 01

Transmisor de Composición 01

Controlador de Temperatura 04

Transmisor de Temperatura 04

Válvula de Globo 12

Válvula de Bola 01

Válvula de Retención 03

Válvula de Alivio 01

Válvula de Control Tipo Bola 01

Válvula de Paso 01

Lista de instrumentos y medición Filosofía de Control

ESTUDIO ECONÓMICO DE UN PROYECTO

ESTIMACIÓN DE COSTO

Estimación de Costos

Es la evaluación de todos los costos directos e indirectos distribuidos en las actividades que componen el alcance del proyecto.

Objetivos de la Estimación de Costos  

Definir la magnitud económica del proyecto, confirmar el monto cotizado por terceros y además sirve de base para la planificación del proyecto y su flujo de caja.

Costo Total:

El costo total (CT) es el equivalente monetario de todos los factores consumidos en la obtención del bien o servicio, es decir, es la suma de los costos fijos y los variables:

CT = CF + CV.

El costo total también se traduce en el monto de dinero inicial a invertir.  Costos de Capital de Trabajo:

El costo de capital es la tasa de rendimiento que debe obtener la empresa sobre sus inversiones para que su valor en el mercado permanezca inalterado, teniendo en cuenta que este costo es también la tasa de descuento de las utilidades empresariales futuras.

Costo de Capital de Trabajo (CWC), en el se suele incluir: materia prima para puesta en marcha de la planta, inventarios de materia prima y de productos intermedios y terminados, costo de manejo y transportación de materiales hasta y desde los almacenes, costo de control de inventario, almacenamiento, seguros, protección, dinero para crédito a clientes en cuentas por cobrar menos cuenta por pagar, dinero para nóminas al empezar las operaciones, efectivo de fácil disponibilidad para emergencias, etc. En las industrias de procesos químicos, el capital de trabajo es posible que sea del 10% al 20% del valor de la inversión en capital fijo. Por lo que:

CTC = CFC + (0.1 a 0.2 CFC )+CL  El CTC se puede determinar en función del CFC   

Costos de Capital Fijo:

El costo instalado de la inversión en capital fijo CFC , es una partida esencial que se debe pronosticar antes de tomar una decisión de inversión Forma parte de la inversión de capital total CTC, definida por la ecuación:CTC = C FC + C WC + C L

C TC costo de capital totalC FC costo de capital fijoCWC costo de capital circulanteC L costo de terrenos y otros conceptos no despreciables

La inversión del capital fijo se suele considerar como el capital requerido para proporcionar todas las instalaciones despreciables. 

Costos Directos:

Son aquellos componentes del costos que podemos rápidamente visualizar como contribuyendo al costo de materia prima, se consideran en los costos de los equipos mayores y menores que son necesarios para completar las operaciones de proceso. Incluyendo los gastos por tuberías, instrumentación, aislamiento, fundiciones, etc.  Costos Indirectos

Son aquellos que de alguna manera están relacionados al producto pero donde la relación no es precisa. También son considerados todos aquellos desembolsos asociados a la construcción de los equipos, pero que no quedan como un bien, entre estos se encuentran: los costos de desarrollo de ingenierías y supervisión de los trabajos, honorario del contratista e imprevistos o contingencias.

Métodos de estimación de costos Tipos: V, IV, III, II Estimación de Costos Clase VEstimado de costos en el orden de magnitud relacionado con la planificación a mediano plazo de proyecto

Objetivo: Respaldar la toma de decisiones con respecto a la preparación del plan a mediano plazo y solicitar fondos para realizar la ingeniería conceptual.

Etapa del Proyecto:Se ha determinado la necesidad de un bien o servicio o se ha iniciado su conceptualización

Información Contenida:Definición Global a groso modo del proyecto y de sus principales unidades de proceso, donde la información disponible se limita esencialmente a: • trabajos de laboratorio• tamaño o capacidad propuesta• ubicación geográfica• especificación preliminar de los insumos y productos• fechas estimada de inicio y finalización del proyecto 

Métodos de Estimación:

Datos históricos de costos de proyectos ejecutados o curvas de costos de unidades de proceso similares Correlacionadas por su capacidad y corregidas por índices de precio Factores de ubicación geográfica, etc. Confiabilidad:

La responsabilidad por la exactitud de un estimado de costos de esta magnitud reposa en la empresa que propone y respalda el proyecto o programa (Por ejemplo: PDVSA) Su precisión y confiabilidad dependerán de la pericia con que se evalúe, factorice o escale la información estadística de costos de proyectos similares, anteriormente ejecutados o en actual etapa de desarrollo.

Estimado de Costos Clase IV

Estimado de costos para solicitar la ejecución de la Ingeniería Básica de proyectos

Alcance: •Esta clase de estimados se utilizan para decidir entre varias opciones conceptualmente viables •para respaldar la decisión de continuar o no con el proyecto, al disponerse de información más detallada que la disponibilidad en un estimado clase V.•Un estimado de costo tipo IV para todo el proyecto se pueden solicitar fondos para la ejecución de la Ingeniería Básica de un proyecto, para la cual debe disponerse de un estimado de costos clase II Etapa del Proyecto:•La Ingeniería Conceptual ha sido completada y se ha avanzado en las especificaciones del diseño Básico.•Se han concluido los estudios para la preseleccionar el tipo y tamaño de los equipos mayores•También se ha preparado los diagramas principales de flujo y los requerimientos de servicios auxiliares

Información Contenida:•Tecnología•Tamaño y parámetro de diseño claves para plantas de proceso y equipos mayores•Localización geográfica, condiciones ambientales, y topográficas•Alcance de los servicios industriales•Sistemas de control , alarma y protección

Métodos de Estimación:•Factorización •Curvas de costos de equipos•Proyectos similares

Confiabilidad:•El costo final del proyecto o programa estará dentro de un 10 % ( más o menos) del estimados, en un 30% de los casos

Estimado de Costos Clase III

Estimado de costos para someter propuestas tentativas en el presupuesto de inversiones

Objetivo:

Este estimado puede ser utilizado para solicitar la aprobación de fondos presupuestarios, requeridos para la ejecución de la ingeniería detallada o para la colocación de órdenes de compra de equipos y materiales críticos de largos tiempo de entrega, para los cuales s¡ se deberán tener estimados clase II

Etapa del Proyecto:•La Ingeniería Básica ha sido completada en un 60 % y la restante se encuentra en progreso•En esta etapa se han concluido los estudios para establecer el tipo, tamaño, detalles críticos de diseño para la plantas de proceso•Para otras unidades auxiliares, se han detallado las características de los materiales y equipos críticos de largo tiempo de entrega

Información Contenida:

•Especificaciones de Diseño de los equipos y materiales críticos•Diagrama de flujo•Instrumentación y control•Edificios•Requerimientos de servicios•Protección•Facilidades auxiliares

Métodos de Estimación:

•Factorizado y semi detallado•Cotizaciones firmes de equipos•Materiales de largo tiempo de entrega

Confiabilidad:•El costo Final del proyecto o programa estará dentro del 10 % (más o menos) del estimado, en el 60% de los casos.

Estimado de Costos Clase IIEstimado de costos para someter propuestas firmes en el presupuesto de inversiones  Objetivo: Este estimado se utiliza para solicitar la aprobación de fondos presupuestarios de inversión, a fin de ejecutar la Ingeniería de Detalle, la procura, construcción, y arranque del proyecto.

Etapa del Proyecto:La Ingeniería Básica totalmente completadaLos equipos y trabajos mayores han sido definidos íntegramente, así como la globalidad del proyectoSe dispone de las cotizaciones firmes de los equipos y materiales más críticos  Información Contenida:Especificaciones de proceso y de los equipos principalesPlanos de distribución de plantaComponentes de equiposEdificiosRequerimientos de almacenajeMovimiento de tierra

Métodos de Estimación:Mayormente detalladoPoca factorizaciónCotizaciones firmes de los equipos críticos. Confiabilidad:

El costo Final del proyecto o programa estará dentro del 10 % (más o menos) del estimado, en el 80% de los casos.

Estimado de Costos Clase I

Métodos Indexados  Utilización de Índices Internacionales

Los datos de costos de equipos y proyectos en el pasado se pueden convertir a su valor presente mediante un índice de costo. Estos se utilizan en la aplicación de métodos para determinar de manera rápida el costo aproximado de un proyecto, sin disponer del beneficio de una definición detallada. Se aplican en las estimaciones de costos clase V, IV y III

La aplicación estos índices en el cálculo del costo es mediante la siguiente fórmula:

Donde: Ct: Costo estimado al tiempo t. Co: Costo a un tiempo 0. It: Valor del índice al tiempo t. Io: valor del índice al tiempo 0.

o

tot I

IxCC

Son calculados tomando en consideración las tasas inflacionarias de los países en los que son originados y el criterio de las personas o instituciones que los proporcionan y por lo regular se encuentran publicados en revistas especializadas en el ramo, entre estos tenemos: • Índice Nelson-Farrar para refinerías, publicado por la Oil and Gas

Journal en el primer número de cada trimestre.

• Índice de Costos de Construcción, publicado por la Engineering News-Record al final de cada trimestre.

• Índice de Costos de Plantas Químicas y el índice Marshall and Swift de costos de equipos, publicado por la Chemical Engineering en cada número.

Para la aplicación del método se necesita que:

• Los equipos o plantas en comparación sean similares. • La capacidad de los equipos o plantas en comparación sea la misma,

ya que el costo de una planta u equipo es función de su capacidad. En caso de no cumplir con la segunda condición se puede aplicar el método exponencial Costo-Capacidad.

Donde: C2: Costo del equipo o planta a una capacidad q2. C1: Costo del equipo o planta a una capacidad q1.

Es decir, si se cuenta con el costo de un equipo similar pero de diferente capacidad, se requiere antes de aplicar el índice de costo, llevar ese costo al de la capacidad que necesito aplicando el factor costo capacidad correspondiente.

n

q

qCC

1

212

Métodos para determinar la factibilidad económica del proyecto

Valor presente Neto (VPN):

De la cual:

Si VPN<0, se concluye que no se habrá recuperado el capital invertido en el tiempo estipulado y el proyecto genera pérdidas representadas por el VNP calculado.

Si VPN=0, se concluye que se recupera el capital invertido en el tiempo de estudio, pero sin la obtención de ganancias.

Si VPN>0, se concluye que se recuperará el capital invertido en el tiempo de estudio y las ganancias obtenidas quedan representadas por el VPN calculado.

Costo Anual Uniforme (CAUE):

Tasa interna de Retorno (TIR):