Cuarto Informe de Planta de Acetona

INTEGRANTES:

CRUZADO DIAZ CRISTINA NONOY

PINGLO CASUSOL IVONNE HILDA

PISFIL SUCLUPE JULIO GABRIEL

VALLEJOS BERNAL OSCAR ORLANDO

VIDARTE REQUEJO RENAN

PLANTA DE PRODUCCION DE ACETONA

PROCESO POR DESHIDROGENACION DEL ALCOHOL ISOPROPILICO

I.- DESARROLLO DEL PROCESO PARA LA OBTENCION DE ACETONA

El proceso diseñado para el proyecto se muestra en la Figura N° 2.2 (diagrama de flujo). Una mezcla azeotrópica de alcohol isopropilico y agua (88 % en peso IPA), es alimentado al tanque de alimentación (M — 1) a la temperatura de 25°C y 1.01 bares de presión donde se mezcla con una corriente de reciclo de alcohol isopropilico a 83 °C y 1.2 bares. Esta mezcla se bombea a través de una bomba de alimentación P — 1 hacia el intercambiador de calor, C — 1, a la temperatura de operación de 32 °C y una presión de salida de 3.10 bares donde se vaporiza la mezcla de alcohol Isopropilico antes que ingrese al reactor. La vaporización se lleva a cabo a 111 °C y 1.48 bares. El reactor R — 1 opera a 2.16 bares en el lecho y 2.70 bares en los tubos, es un reactor de lecho fluidizado de acero inoxidable, se suministra calor al reactor, siendo esta una reacción endotérmica para ello utiliza una corriente circulante de sal fundida.

El efluente del reactor, que contiene acetona, hidrogeno, agua y alcohol isopropilico no reaccionado, pasa a través del intercambiador E — 1 para enfriar la mezcla de 350 °C a 20 °C antes de que ingrese al separador S — 1. El vapor que sale del separador, es conducido al Absorbedor, una torre de relleno con anillos Rashing que opera a 1.6 bares, A — 1, la cual le llega una corriente de agua a 20 °C y 2 bares con la finalidad de recuperar una parte de acetona, luego la corriente liquida obtenido por los fondos del separador S — 1, se mezcla con la corriente proveniente del absorbedor el cual contiene acetona que ha sido recuperado para luego ser enviado al tren de destilación.

Los gases no condensables que salen del Absorbedor por el tope que contiene todo el hidr6geno y en pequeñas cantidades acetona, alcohol Isopropilico y agua a 34 °C y 1.50 bares se envían a la planta de fuerza con la finalidad de recuperarlos y utilizarlo como combustible para la alimentación del caldero. La corriente rica en acetona producto de las corrientes liquida del separador S — 1 y de los fondos del Absorbedor A — 1 se envía a un tren de columnas de destilación para la recuperación de acetona y alcohol isopropilico. Estas torres son utilizadas para separar el producto, acetona con 99.9% de pureza por el tope de dicha columna y eliminar el exceso de agua en el alcohol isopropilico no reaccionado. El alcohol isopropilico recuperado, es reciclado nuevamente al proceso.

II.- DIAGRAMA DE FLUJO

El proceso de la acetona consta de la recepción de la materia prima, sistema de reacción, separación de la acetona y alcohol isopropilico.

En la figura N° 2.1 se muestra el diagrama de flujo con su respectiva leyenda de equipos y corrientes para el proceso de la acetona a partir de alcohol isopropilico.

Fig. 2.1

III.- SELECCIÓN Y DISEÑO DE EQUIPOS

La selección y el diseño de los equipos principales y auxiliares del proceso para la obtención de Acetona a partir de alcohol isopropilico se han diseñado y elegido de los fabricantes de equipos con mejor tecnología y economía, teniendo en cuenta el balance de materia para una producción anual de 9600 TM equivalente a una producción horaria de 1200 Kg.

La mayor parte de los equipos industriales han sido diseñados aplicando las ecuaciones de diseño correspondientes y otra parte ha sido seleccionada a partir de las hojas de especificaciones de los fabricantes.

DISTRIBUCION DE PLANTA

La distribución general de la planta se encuentra en el plano maestro, donde se puede expresar las áreas actuales de proceso, también se encuentran los edificios principales como: oficinas, laboratorios y almacenamiento.

PLANO MAESTRO

La distribución de la planta se muestra en la figura N° 4.1. El área total ocupada por la planta es de 8544 m2, de los cuales el área de proceso ocupa 700 m2.

La distribución y ubicación de las diferentes áreas de la planta se ha realizado teniendo en cuenta diferentes factores como: seguridad, operación, abastecimiento, mantenimiento, evacuación del producto entre otros, disponiendo de espacios suficientes para el desplazamiento del personal y vehículos involucrados en la operación dentro de la planta.

PLANO UNITARIO

La distribución de los equipos en el área se realiza en flujo continuo en "Forma de L", con un área total de operación de 700 m2, para lo cual se dispone de una estructura de 4 pisos (niveles) para lo que es equipos de gran tamaño en posición vertical (como son por ejemplo: los absorbedores, separadores).

DISPOSICION DEL AREA DE ALMACENAMIENTO

Se dispone de un área de 383 m2 para almacenar la materia prima para obtener acetona como producto final.

EXPANSION FUTURA DE LA PLANTA

Se dispone de un área de 200 m2 para posibles expansiones futuras de acuerdo a los requerimientos de la planta.

4. HOJA DE ESPECIFICACIONES

4.1.- MEZCLADOR M - 1

GEN

ERA

L DATOS DE DISEÑOPOR: GRUPO EPI CANTIDAD MEZCLADOR 2 VOLUMEN 1 MEZCLADOR 26.424 M3

VOLUMEN TOTAL (M3) 52.484 LIQUIDO ALCOHOL ISOPROPILICO PORCENTAJE DE LIQUIDO 0.88PRESION (Bar) 1.01 VISCOSIDAD (20°C) 2.43 CENTIPOISE TEMPERATURA 32°CMATERIAL DE

CONSTRUCCION ACERO 304L 3/16 pulg de espesor ACOPLAMIENTOS:entrada: 11/4 pulg / 2 pulg NPS // salida: 11/4plg

NPSPLANTA ACETONA RECICLO : (K) PROVIENE DE COLUMNA T - 2 SALIDA : BOMBA P - 1

OPE

RACI

ÓN

CONDICIONES DE OPERACIÓNENTRADA

FLUJO (A) (KG/H) 1711.5719 CORRIENTE IPA 88% (KG/H) 1352.4923 AGUA 12% (KG/H) 184.4308

FLUJO (K) (KG/H) 174.6488CORRIENTE IPA 83.95%

(KG/H) 146.6177 AGUA 12.62% (KG/H) 22.0407ACETONA 3.43% (KG/H) 5.9904

SALIDAFLUJO B (KG/H) 1711.5719 CORRIENTE IPA (KG/H) 1499.11 AGUA (KG/H) 206.4715

ACETONA (KG/H) 5.9904

CAUDAL (M3/H) 2.202 DENSIDAD (KG/M3) 777.4TIEMPO DE

RESIDENCIA/DIA 1FLUJO TURBULENTO

ACOPLAMIENTOS

CORRIENTES CANTIDADES(LB/S) DENSIDAD (LB/PIE^3) Q (PIE^3/S) DIAMETRO (PULG)DNPS(PULG) CED

N°40ENTRADA DE IPA 0.9392 49.31 0.01905 1.09 1 1/4"

ENTRADA DE RECICLO IPA 0.1067 0.6075 0.1756 1.67 2"SALIDA DE LA MEZCLA 1.0459 48.53 0.02155 1.15 1 1/4"

DATOS DE UBICACIÓN DEL SERVICIOTIPO / NOMBRE M - 1 LOCALIZACION PLANTA DE ACETONA CLASE MEZCLADORDIAMETRO (M) 2.82 LARGO (M) 4.23 ESPESOR (PULG) 0.138

SISTEMA DE CONTROLCONTROLADOR INDICADOR NIVEL "LIC"

CONTROLADOR INDICADOR DE FLUJO CONECTADO A LA CORRIENTE DE SALIDA.

FIGURA 4.1

HOJA DE ESPECIFICCACIONES

4.2.- VAPORIZADOR DE IPA V - 1

GEN

ERAL

POR: GRUPO EPI RENDIMIENTO 78%VOLUMEN TOTAL (M3) 1.826 LIQUIDO DE SALIDA ACETONA PUREZA DE LIQUIDO 99.90%

PRESION (ATM) 2 VISCOSIDAD (20°C) TEMPERATURA 350 °CMATERIAL DE

CONSTRUCCIONPLANCHAS DE ACERO AL CARBON 304 3/16 PULG.

ESPESOR

PRECALENTAMIENTO (U) 100 (BTU/PIE^2.°F.H) INTERCAMBIO VAPOR AGUA. ORGANICOS (U)

75 (BTU/PIE^2.°F.H)

RESISTENCIA DE TRACCION 13.300 LB/PULG^2 T° PRECALENTAMIENTO 91.04 °F

T° VAPORIZACION (F. CALIENTE) 256.442°F

AREA ZONA DE PRECALENTAMIENTO 35.41 PIE^2 T° VAPORIZACION (F. FRIO) 213.8°F

AREA ZONA DE VAPORIZACION 433.46 PIE^2DIFERENCIA DE T° DE

VAPORIZACION 42.642°FAREA TOTAL REQUERIDA 468.87 PIE^2 D T° BALANCEADO 47.40 °F

COEF. DE TRANSF. DE CALOR PRELIMINAR (U)

76.88 BTU/H.PIE^2.°F

CURSO DE LOS FLUIDOS CORAZA ALCOHOL ISOPROPILICO TUBOS VAPOR DE AGUACARACTERISTICAS DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR

OPE

RACI

ÓN

CORAZA TUBOSDIAMETRO 23.25 PULG NUMERO Y LONGITUD 208.Y 20 PIES

ESPACIO DE LOS DEFLECTORES 3.45 PULG DE, BWG, PASO

1 PULG, 16BWG, 1,25 PULG EN CUADRO

PASOS 1 PASO 2CORAZA IPA TUBOS, VAPOR DE AGUA

AREA DE FLUJO 0,111 PIE2 AREA DE FLUJO 0,429 PIE2

VELOCIDAD MASICA 33923.05lb/h*pie2 VELOCIDAD MASICA4,223.36 lb/h*pie2

NUMERO DE REYNOLDS

PRECALENTAMIENTO 1,782.47NUMERO DE REYNOLDS 9,754.50

VAPORIZACION 128,378.51

HoPRECALENTAMIENTO 79.72 BTU/h.pie2.°F

Hio 1500 BTU/h.pie2.°FVAPORIZACION 34.37 BTU/h.pie2.°F

COEFICIENTE TOTAL LIMPIO PRECALENTAMIENTO

75.70 BTU/h.pie2.°F

VAPORIZACION33.60

BTU/h.pie2.°FSUPERFICIE LIMPIA

REQUERIDAPRECALENTAMIENTO 46.78 PIE2

VAPORIZACION 967.55 PIE2

CONDICIONES DE OPERACIÓNSUPERFICIE TOTAL LIMPIA 1,014.33 PIE2

COEFICIENTE TOTAL LIMPIO BALANCEADO 35.54 BTU/h.pie2.°FCOEFICIENTE TOTAL DE DISEÑO (UD) 33.1 BTU/h.pie2.°F

FLUJO MAXIMO 1,644.74 BTU/h.pie2

FACTOR DE OBSTRUCCION 0.00207 (BTU/h.pie2.°F)-1

CAIDAS DE PRESIONFLUIDO CALIENTE:

CORAZA, IPAPRECALENTAMIENTO 5.39e-3 psi

TUPOS: VAPOR DE AGUA 0.15 psiVAPORIZACION 0.33 psi

HOJA DE ESPECIFICCACIONES

4.3.- ENFRIADOR DE AGUA RESIDUAL, E - 2

GEN

ERAL

POR: GRUPO EPICARACTERISTICAS DE LOS TUBOS

IPS OD, pulg ID, pulg CEDULALONGITUD TUBOS,

pie2" 2.38 2.067

40 121 1/4" 1.66 1.38

CONDICIONES DE OPERACIÓN

PROPIEDADES FISICASCOMPONENTES

AGUA RESIDUAL AGUA FRIAM, Lb/h 866.2251 5,466.25

TEMPERATURA, °F 170.6 95O

PERA

CIÓ

NCp, BTU/Lb.°F 1.001 1.01

K, BTU/h. pie.°F 0.3855 0.3612GRAVEDADD ESPECIFICA O.97 1

, Cp 0.3841 0.7185

*r, h.pie2.°F/BTU 0.002

FLUIDO CALIENTE, ANULO, AGUA RESIDUAL FLUIDO FRIO, AGUA FRIA

AREA DE FLUJO, pie2 0.0083 AREA DE FLUJO, pie2 0.0104

VELOCIDAD MASICA lb/h*pie2 104,364.47VELOCIDAD MASICA

lb/h*pie2 525,601.37NUMERO DE REYNOLDS 8,561.37 NUMERO DE REYNOLDS 34,762.00

ho, BTU/h.pie2.°F 154.66 hio BTU/h.pie2.°F 464.46

COEFICIENTE TOTAL LIMPIO 116.02 BTU/h.pie2.°FCOEFICIENTE TOTAL DE DISEÑO 94.17 BTU/h.pie2.°F

DIFERENCIA DE TEMPERATURA LOGARITMICA 63.69 °F

SUPERFICIE REQUERIDA 16.41 PIE2

LONGITUD REQUERIDA 31.13 pieNUMERO DE HORQUILLAS 2

COEFICIENTE ACTUAL DE DISEÑO 74.02 BTU/h.pie2.°F

FACTOR DE OBSTRUCCION 0.0049 h.pie2.°F/BTUCAIDAS DE PRESION

DIFERENCIA DE TEMPERATURA LOGARITMICA FLUIDO FRIO, AGUA FRIA

R'e 3,806.30 Re 34,762.00F 0.0118 f 0.0068

Fa 0.224 pies Fp 0.96 pies

Pa 0.10 lb/pulg2 Pp 0.42lb/pulg2

HOJA DE ESPECIFICACIONES

4.4.- ENFRIADOR DE ACETONA E - 1

GEN

ERAL

PROCESO DE DATOSPOR: GRUPO EPI

AREA TOTAL REQUERIDA 166.42 PIE^2INTERCAMBIO VAPOR AGUA. ORGANICOS (U)

ALTA TEMPERATURA BAJA TEMPERTURAT° VAPORIZACION (F. CALIENTE) 662°F 113°F

T° VAPORIZACION (F. FRIO) 104°F 86°FDIFERENCIA DE T° DE VAPORIZACION 531°F

OPE

RACI

ÓN

CURSO DE LOS FLUIDOS CORAZA ACETONA CRUDA TUBOS AGUA DE ENFRIAMIENTOCONDICIONES DE OPERACIÓN

CORAZA TUBOSDIAMETRO 15.25PULG NUMERO Y LONGIUD 29 y 16 PIES

ESPACIADO DE LOS DEFLECTORES 5PULG DE, BWG, PASO 1.5PULG, 16BWG, 1.875PASOS 1 PASOS 2

AREA DE FLUJO (A) 0.0706 PIE^2 AREA DE FLUJO (A) 0.0992PIE^2VELOCIDAD MASICA(G) 53335.102LB/H*PIE^2 VELOCIDAD MASICA(G) 1061651.028LB/H*PIE^2

NUMERO DE REYNOLDS(N) 171285.05 NUMERO DE REYNOLDS(N) 69718.54

HO 68.37BTU/H*PIE^2*°F HIO 929.77BTU/H*PIE^2*°FCOEFICIENTE TOTAL LIMPIO 63.69BTU/H*PIE^2*°F

SUPERICIE LIMPIA REQUERIDA 169.844PIE^2COEFICIENTE TOTALDE DISEÑO(U) 59.40BTU/H*PIE^2*°F

FACTOR DE OBSTRUCCION® 0.00113BTU/H*PIE^2*°FCAIDAS DE PRESION

CORAZA, ACETONA CRUDA 9.98PSI TUBOS, AGUA FRIA 0.48PSI

4.5.- SEPARADOR FLASH S – 1POR: GRUPO EPI

CONDICIONES DE OPERACIÓNVOLUMEN TOTAL (PIE^3) 140.6888PIE^3 TEMPERATURA 68°F ALTURA 3.574M

PRESION (PSIA) 23.65PSIA DENSIDAD 0.2788LB/PIE^3PRESION DE

DISEÑO 7.92PSIFUJO 3765.4582 LB/H TIEMPO D RESISTENCIA 30S ESPESOR 0.079PULG

CAUDAL 13505.9476PIE^3/H DIAMETRO 3.9086PIESACOPLAMIENTOS

CORRIENTES FLUJO(LB/S) P(LB/PIE^3) Q (PIE^3/S) DI(PULG) DNPS(PULG)ENTRADA DE ACETONA CRUDO 3765.4582 0.2788 3.7516 5.99 6

SALIDA LIQUIDA 3261.5838 50.69 0.01787 1.06 1 1/4SALIDA VAPOR 503.8744 3.61E-02 3.8761 4.66 5

FIGURA 4.2


4.6.- REACTOR R – 1

GEN

ERAL

PROCESO DE DATOS

POR: GRUPO EPI RENDIMIENTO 78%

VOLUMEN TOTAL (M3) 1.826 LIQUIDO DE SALIDA ACETONA PUREZA DE LIQUIDO 99.90%

PRESION (ATM) 2 VISCOSIDAD (20°C) TEMPERATURA 350 °CMATERIAL DE

CONSTRUCCIONPLANCHAS DE ACERO AL CARBON 304 3/16 PULG. ESPESOR CAT. (85%) NIQUEL

RANEY494,599.7985 g

RESISTENCIA DE TRACCION13.300

LB/PULG^2 ESPESOR DE CORROSION 1/16 PULG

OPE

RACI

ÓN

TAPA DEL REACTOR

FORMA TORIESFERICA MATERIAL DE CONSTRUCCION ACERO 304 1/8 pulg de espesor

BASE DEL REACTOR

FORMA ESFERICA

CORRIENTE DE ALIMENTACION AL REACTOR

COMPONENTES ACETONA IPA AGUA TOTAL

KG/H 5.9904 1499.11 206.4715 1711.5719


FLUJO VOLUMETRICO DE LA ALIMENTACION AL REACTOR

CANTIDAD (KG/H) 1711.5719 DENSIDAD (G/CM^3) 0.003255 VOLUMEN (CM^3/SEG) 146063.4835

DIMENSIONES DEL REACTOR CARACTERISTICAS MECANICAS DE FLUIDO

DIMENSIONES TERMINO DE GRAVITACION (N)2447.893

(G/CM^2.S^2)DIAMETRO MAXIMO DE

LA BURBUJA 65.37 (CM)

DIAMETRO (M) 1.183 POROSIDAD DE LECHO 0.751DIAMETRO MINIMO DE

LA BURBUJA 0.32 (CM)ALTURA TOTAL (PARTE

CILINDRICA) (M) 1.775 VELOCIDAD DE GAS (MIN) 4.132 (CM/SEG)DIAMETRO PROMEDIO DE

BURBUJA 0.4 (CM)ALTURA (FONDO TANQUE)

(M) 0.237 VELOCIDAD DE GAS (MAX) 72.61 (CM/SEG)VELOCIDAD ASCENDENTE

DE LA BURBUJA 23.22 (CM/SEG)

ALTURA DE LA PARTE CILINDRICA (M) 1.538 AREA DE LA SECCION TRANS. 10991.5866 (CM^2)

FRACCION DE LECHO OCUPADO POR LA

BURBUJA 0.53VELOCIDAD SUPERFICIAL

(ENTRADA DE GAS 13.29 (CM/SEG)CANTIDAD REQUERIDA

DE CATALIZADOR 494599.7985 G

ACOPLAMIENTOSCORRIENTES CANTIDADES(LB/S) DENSIDAD (LB/PIE^3) Q (PIE^3/S) DIAMETRO (PULG) DNPS(PULG) CED

N°40

ENTRADA DE IPA 3765.4582 0.08056 12.9836 8.91 10

ENTRADA DE CATALIZDOR 1088.1196 156 0.001938 0.45 1/2

SALIDA DE ACETONA CRUDA 3765.4582 0.1342 7.794 7.57 8

SALIDA DE CATALIZADOR 1088.1196 156 0.001938 0.45 1/2

FIGURA 4.3


4.7.- TANQUE TK-1

GEN

ERAL

DATOS DE DISEÑOPOR: GRUPO EPI

VOLUMEN TOTAL -20% SOBRE DISEÑO(PIE^3) 1933.92 VOLUMEN ALMACENAR (PIE^3) 1611.6

PRESION (PSIA) 14.7 TEMPERATURA ( °F) 89.6

MATERIAL DE CONSTRUCCION ACERO INOXIDABLE 304 FORMA CilíndricoTK-ALMACENAMIENTO ACETONA

OPE

RACI

ÓN


FLUJO MASICO (Lb/H) 3381.2308

TIEMPO DE RESIDENCIA (H) 24

DENSIDAD (Lb/PIE^3) 50.35

ACOPLAMIENTOS

Dnps (PULG) 1.08

DATOS DE UBICACIÓN DEL SERVICIO

TIPO / NOMBRE TK-1 LOCALIZACION PLANTA DE ACETONA CLASE TANQUE

DIAMETRO (PIE) 11.796 ALTURA (PIE) 17.694 ESPESOR (PULG) 3/16

4.8.- TANQUE TK-2

GEN

ERAL


VOLUMEN TOTAL -20% SOBRE DISEÑO(PIE^3) 2587.162 VOLUMEN ALMACENAR (PIE^3) 2155.968PRESION (PSIA) 14.7 TEMPERATURA ( °F) 224.33


OPE

RACI

ÓN

CONDICIONES DE OPERACIÓNFLUJO MASICO (Lb/H) 362,472

TIEMPO DE RESIDENCIA (H) 24DENSIDAD (Lb/PIE^3) 4.035

ACOPLAMIENTOSDnps (PULG) 0.74

DATOS DE UBICACIÓN DEL SERVICIOTIPO / NOMBRE TK-2 LOCALIZACION PLANTA DE ACETONA CLASE TANQUEDIAMETRO (PIE) 13.52 ALTURA (PIE) 13.52 ESPESOR (PULG) 3/16

4.9.- TANQUE TK-3

GEN

ERAL


VOLUMEN TOTAL -20% SOBRE DISEÑO(PIE^3) 1657.44 VOLUMEN ALMACENAR (PIE^3) 1381.20

PRESION (PSIA) 14.7 TEMPERATURA ( °F) 77


OPE

RACI

ÓN


FLUJO MASICO (Lb/H) 2640



ACOPLAMIENTOS

Dnps (PULG) 1


TIPO / NOMBRE TK-3 LOCALIZACION PLANTA DE ACETONA CLASE TANQUE

DIAMETRO (PIE) 11205 ALTURA (PIE) 16808 ESPESOR (PULG) 3/16


4.10.- TANQUE TK-4G

ENER

AL


VOLUMEN TOTAL -20% SOBRE DISEÑO(PIE^3) 21254.40 VOLUMEN ALMACENAR (PIE^3) 17712

PRESION (PSIA) 14.7MATERIAL DE CONSTRUCCION ACERO INOXIDABLE 304 FORMA Cilíndrico

4 TK-ALMACENAMIENTO COMBUSTIBLE

OPE

RACI

ÓN


FLUJO MASICO (Lb/H) 2,978,027

TIEMPO DE RESIDENCIA (DIAS) 15


ACOPLAMIENTOS

Dnps (PULG) 1


TIPO / NOMBRE TK-4 LOCALIZACION PLANTA DE ACETONA CLASETANQU

E



4.11.- TANQUE TK-5G

ENER

AL


VOLUMEN TOTAL -20% SOBRE DISEÑO(PIE^3) 1416.96 VOLUMEN ALMACENAR (PIE^3) 1180.80PRESION (PSIA) 14.7

MATERIAL DE CONSTRUCCION ACERO INOXIDABLE 304 FORMA CilíndricoTK-ALMACENAMIENTO COMBUSTIBLE-CONSUMO DIARIO

OPE

RACI

ÓN

CONDICIONES DE OPERACIÓNFLUJO MASICO (Lb/H) 2,978,027

TIEMPO DE RESIDENCIA (DIA) 1DENSIDAD (Lb/PIE^3) 60.53

ACOPLAMIENTOSDnps (PULG) 1



E

DIAMETRO (PIE) 10.63 ALTURA (PIE) 15.95ESPESOR (PULG) 3/16


4.12.- TANQUE TK-6G

ENER

ALDATOS DE DISEÑO

POR: GRUPO EPIVOLUMEN TOTAL -20% SOBRE DISEÑO(PIE^3) 557,124 VOLUMEN ALMACENAR(PIE^3) 464.27

PRESION (PSIA) 14.7MATERIAL DE CONSTRUCCION ACERO INOXIDABLE 304 FORMA Cilíndrico

TK-ALMACENAMIENTO AGUA ABLANDADA

OPE

RACI

ÓN


FLUJO MASICO (Lb/H) 28,970,448



ACOPLAMIENTOS

Dnps (PULG) 3



E



4.13.- TANQUE TK-7

GEN

ERAL


VOLUMEN TOTAL -20% SOBRE DISEÑO(PIE^3) 84 VOLUMEN ALMACENAR(PIE^3) 70PRESION (PSIA) 14.7

MATERIAL DE CONSTRUCCION ACERO INOXIDABLE 304 FORMA CilíndricoTK-ALMACENAMIENTO CONDENSADOS

OPE

RACI

ÓN

CONDICIONES DE OPERACIÓNFLUJO MASICO (Lb/H) 4368


ACOPLAMIENTOSDnps (PULG) 1 1/4"



4.14.- TANQUE TK-8

GEN

ERA

L

DATOS DE DISEÑOPOR: GRUPO EPIVOLUMEN TOTAL -20% SOBRE 23.96 VOLUMEN 19.93

DISEÑO(PIE^3) ALMACENAR(PIE^3)PRESION (PSIA) 14.7 MATERIAL DE CONSTRUCCION ACERO INOXIDABLE 316 FORMA Cilíndrico

TK-ALMACENAMIENTODISOLUCION DE CLORURO DE

SODIO

OPE

RACI

ÓN

CONDICIONES DE OPERACIÓNTIEMPO DE RESIDENCIA (H) 1

SISTEMA DE AGITACIÓNIMPULSOR TIPO DIAMETRO(PIES) ALTURA(PIES) NUMERO

PALETAS 0.98 0.98 1ALABE ANCHO(PIES) LONGITUD(PIES)

0.196 0.245BAFFLE ANCHO(PIES) NUMERO

0.294 4

POTENCIA AGITADOR(H.P) DIAMETRO(PULG) DENSIDAD(Lb/PIE^3) VISCOSIDAD(CENTIPOISE)VELOCIDAD

ROTACIONAL(RPM) 1/4 11.76 135 10 84

ENERGIA CONSUMIDA(KW-H) 0.187ACOPLAMIENTOS

CORRIENTES DIRECCIÓN DIAMETRO(PULG) DNPS(PULG) CED N°40NACL ENTRADA 0.89 1AGUA ENTRADA 1.74 1 3/4"NACL SALIDA 1.87 2



4.15.- TANQUE ELEVADO TKE-1

GEN

ERAL

DATOS DE DISEÑOPOR: GRUPO EPIVOLUMEN TOTAL -20% SOBRE DISEÑO(PIE^3) 10,259.424 VOLUMEN ALMACENAR(PIE^3) 8,549.52PRESION (PSIA) 14.7 MATERIAL DE CONSTRUCCION CONCRETO ARMADO

OPE

RACI

ÓN


TIEMPO DE RESIDENCIA (DIAS) 1FLUJO MASICO TOTAL(Lb/H) 22,228.816

DENSIDAD(Lb/PIE^3) 62.4

ACOPLAMIENTOS

DNPS(PULG) 2 1/2"


TIPO / NOMBRE TKE-1 LOCALIZACION PLANTA DE ACETONA CLASE TANQUE ELEVADO

DIAMETRO (PIE) 15.32 ALTURA (PIE) 30.64


4.16.- ABLANDADOR A-1

GEN

ERAL

DATOS DE DISEÑOPOR: GRUPO EPIFLUJO MASICO(Lb/H) 144,745.8518 TEMPERATURA(°F) 77PRESION (PSIA) 14.7 MATERIAL DE CONSTRUCCION ACERO AL CARBON

PLANTA ACETONAO

PERA

CIÓ

N


FLUJO MASICO(Lb/H) 1,447,458,518DENSIDAD DEL AGUA (Lb/PIE^3) 62.4 GRAVEDAD ESPECIFICA 1

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO (Meqq/Ml) 1.95 VISCOSIDAD(CENTIPOISE) 1 P.H 6.5-8

DUREZA (Ca - Mg) 100 PM CaCo3 TIEMPO DE INTERCAMBIO(H) 8 DUREZA A TRATAR (GRANOS/CICLO) 1·621,272.301

RANDO DE VELOCIDAD MASICA3 Gr/PIE^3

RESINA 5.8 Gr/PIE^3 GAL RESINA11.68 Gr/PIE^3 GAL

AGUACANTIDAD DE AGUA DE LAVADO (GAL/h)

2702.12

Q AGUA(Gal/Ciclo) 138.807.56SOLUCIÓN DE NaCl-10% (PIE^3/h) 25.02

RESINATIPO P.H T MAXIMA(°F) CANTIDAD(PIE^3/h) REGENERACIÓN (Lb NACL/CICLO)

R-120 0-14 300 67.55 2702.12

ACOPLAMIENTOSDnps(pulg) 5

DATOS DE UBICACIÓN DEL SERVICIOTIPO / NOMBRE A-1 LOCALIZACION PLANTA DE ACETONA CLASE ABLANDADOR

ABLANDADOR RESINA GRAVA ESPESOR (PULG) 1/8ALTURA / DIAMETRO (PIES) 11,748 5.79/3.86 4


4.17.- BOMBA B-1

GEN

ERAL

DATOS DE DISEÑOPOR: GRUPO EPIFLUJO VOLUMETRICO(GPM) 35 TIPO RADIAL MATERIAL DE CONSTRUCCION ACERO AL CARBON 306

B-1 CENTRIFUGA

OPE

RACI

ÓN

CONDICIONES DE OPERACIÓNFLUIDO

FLUJO VOLUMETRICO(GPM) DENSIDAD(Lb/PIE^3) MASA(Kg/h) PRESIÓN DESCARGA(PIES) PRESIÓN SE

SUCCIÓN(PIES) VISCOSIDAD(CNTP)

35 49.17 388 34 17.70 2.43BOMBA

PRESIÓN DESCARGA PRESION SUCIÓN CSPN SISTEMA CSPN MINIMO VELOCIDAD

ROTACIONAL(RPM)34 17.74 32.66 20 2500

MOTROR

POTENCIA(H.P) VOLTAJE(VOLTIOS-

TRIFASICO) FRECUENCIA(HZ) RENDIMIENTO (%)0.5 440 60 87

PERDIDAS POR FRICCIONTUBERIA DE DESCARGA

DETALLE Nº LONGITUD

EQUIVALENTE (m) LONGITUD TOTAL EQUIVALENTE (m)

TUBERIA RECTA, 2 1 14.78 TUBERIA ESTANDAR, 2 2 3.45 6.9 CODOS DE 90, 2 6 5.17 31.02 VALVULA GATE, 1 1 1.38 1.38 VALVULA CONTROL 1TOTAL 53.3

TUBERIA DE SUCCIÓN

DETALLE Nº LONGITUD

EQUIVALENTE (m) LONGITUD TOTAL EQUIVALENTE (m)

TUBERIA RECTA, 2 1 39 CODOS DE 90, 2 3 5.17 15.51 VALVULA GATE, 1 1 1.38 1.38TOTAL 55.89


TIPO / NOMBRE B-1 LOCALIZACION PLANTA DE ACETONA CLASE BOMBA

COLUMNA DESCARGA(PIES) 100COLUMNA SUCCÓN

(PIES) 52.28 COLUMNA BOMBEO

(PIES) 47.42


4.18.- COMPRESOR C-1

GEN

ERAL

DATOS DE DISEÑOPOR: GRUPO EPIFLUJO VOLUMETRICO(PIE^3/MIN) 1,783.21 FORMA VERTICAL MATERIAL DE CONSTRUCCIONC-1 PISTÓN SIMPLE

OPE

RACI

ÓN CONDICIONES DE OPERACIÓN

NUMERO DE ETAPAS 2

RAZON DE COMPRESIONPRESIÓN DE SALIDA I ETAPA

(PSIA)PRESIÓN DE SALIDA II ETAPA

(PSIA)34.4 80.5

CABALLAJE DE FRENOI ETAPA

PRESIÓN 1 (PSIA) 14.7 TEMPERATURA 1( °F) 86ENTALPIA

1(BTU/LbMOL) 3.615 W(BTU/Lb)

PRESIÓN 2(PSIA) 34.4 TEMPERATURA 2( °F) 450ENTALPIA

2(BTU/LbMOL) 3.725 110II ETAPA


1·(BTU/LbMOL) 3.62 W(BTU/Lb)


2·(BTU/LbMOL) 3.745 125

Fm(LbMOL/Min)EQUIVALENTE MECANICO(Lb

pie/BTU) Ep EFICIENCIA (%) POTENCIA(H.P)2.54 778 88 83.54 600


TIPO / NOMBRE C-1 LOCALIZACIONPLANTA DE ACETONA CLASE COMPRESOR

DIAMETRO (PIE) ALTURA (PIE) ESPESOR (PULG)


4.19.- CALDERO CA-1

GEN

ERAL

DATOS DE DISEÑO

POR: GRUPO EPI

REQUERIMIENTO DE VAPOR(Lb/H) 1,993.0031 EFICIENCIA (%) 85

PRESION (PSIA) 14.7 TEMPERATURA(°F) 256,442

MATERIAL DE CONSTRUCCION TIPO PIROTUBULAR

PLANTA ACETONA

OPE

RACI

ÓNCONDICIONES DE OPERACIÓN

FLUJO MASICO TOTAL DE VAPOR (Lb/H) 1,993.0031

COMBUSTIBLE UTILIZADO RESIDUAL 500Lb AIRE/ Lb

COMBUSTIBLE 17.4DENSIDAD DEL

COMBUSTIBLE (Lb/PIE^3) 60.53POTENCIA CALORIFICA DEL COMBUSTIBLE (BTU/H) 19000

DENSIDAD DEL AIRE (Lb/PIE^3) 19,605

CALOR LATENTE DE V.S (BTU/Lb) 1155.75

CALDERO

CALOR SUMISTRADO(BTU/H)CALOR TOTAL-

20%V.TEORICO(BTU/H) POTENCIA(H.P)ENERGIA

CONSUMIDA(KW-H)

2·303,413.333 2·764,095.999 100 74.5

COMBUSTIBLE

CALOR SUMINISTRADO(BTU/H) REQUERIDO(Lb/h)

3·251,877.646 171,151

SOPLADOR

CANTIDAD DE AIRE(Lb/H) ENERGIA CONSUMIDA(KW-H) POTENCIA(H.P)ENERGIA

CONSUMIDA(KW-H)

2,978,027 2.98 3 2.98

UNIDAD MOTRIZ MOTOR EFICIENCIA (%) POTENCIA(H.P)

CORRIENTE ALTERNA 85 4

ENERGIA TOTAL CONSUMIDA(KW-h) 77.48


TIPO / NOMBRE CA-1 LOCALIZACION PLANTA DE ACETONA CLASE CALDERO

DIAMETRO (M) LARGO (M) ESPESOR (PULG)


4.20.- POZA DE SEDIMENTACIÓN PS-1

GEN

ERAL DATOS DE DISEÑO

POR: GRUPO EPI VOLUMEN(PIE^3) 16,701.44 FORMA RECTANGULAR-BAJO SUELO MATERIAL DE CONSTRUCCION CONCRETO

OPE

RACI

ÓN


CANTIDAD DE AGUA ALMACENADA(Lb/h) 144,745.8518VOLUMEN DE LA CARGA(PIE^3) 13,917.87


FLUJO DE RETROLAVADO

Q(GPM) 924.57


TIPO / NOMBRE PS-1 LOCALIZACION PLANTA DE ACETONA CLASE POZA DE SEDIMENTACIÓNPROFUNDIDAD (PIES) 13,123 ALTURA (PIE) 15.95 LONGITUD(PIE) 79.75


4.21.- TORRE DE ENFRIAMIENTO TE-1

GEN

ERAL

DATOS DE DISEÑOPOR: GRUPO EPICAUDAL(GAL/MIN) 289.18PRESIÓN(PSIA)

MATERIAL DE CONSTRUCCION

PLANTA ACETONA

OPE

RACI

ÓN


AGUA DE ENFRIAMIENTO

EQUIPOS E-1 E-2 C-1 C-2 TOTAL

REQUERIMIENTO(Lb/h) 105,315,782 5,466.2542 7.777.15 6.221.72 124,780.9062PERDIDAS PERDIDAS POR EL VIENTO PERDIDAS POR EL EVAPORACIÓN PERDIDAS POR PURGAS TOTAL

CANTIDAD(Lb/h) 1,247.8091 12,478.091 6,239.0455 19,964.9456T-ENTRADA(°F) T-SALIDA (°F) T-BULBO HUMEDO (°F) RANGO DE ENFRIAMIENTO(°F) T ACCESO(°F)

77 95 70 27 7RENDIMIENTO TE-1 95%

ACOPLAMIENTOS

CORRIENTES DIRECCIÓN DNPS(PULG) CED N°40

VAPOR CONDENSADO ENTRADA 4"

AGUA DE REPOSICIÓN ENTRADA 1 1/2"

AGUA FRIA SALIDA 2"


TIPO / NOMBRE TE-1 LOCALIZACION PLANTA DE ACETONA CLASETORRE DE

ENFRIAMIENTO

LONGITUD(PIES) 11.5 ANCHO(PIES) 12 ALTURA(PIES) 35

5.- COSTOS DE EQUIPO:

TABLA 5.1

COSTES DE EQUIPOS

Información disponible en Internet

Código

Nombre del Equipo

Capacidad

Potencia motor

Datos Coste$

Tipo Coste Añodel Coste

Fuente Observaciones

Diám Altura Espesor

Mater Complt. FOB CIF

UPP

M – 1 MEZCLADOR 15.1 M311KW

2600MM 5100MM

3/16 PULG

ACERO 304

US $ 6,700

2013 http://spanish.alibaba.com/product-gs/500l-litr-stainless-steel-316l-

industrial-liquid-mixer-price-601790808.html

EL COSTO DEPENDE DE LA

POTENCIA Y DIMENSIONES.

V – 1 VAPORIZADOR 6000 m³/h

Coraza : 23.25 PULG

Tubos:1PULG

Espaciado de deflectores:3.45

PULG

Acero inoxidable 316l, 304 / de acero

al carbono de cobre, níquel, de titanio, de

aluminio.

208 tubos US $10,000 - 1,000,000

505000

2013 http://spanish.alibaba.com/product-gs/tube-heat-exchanger-shell-and-tube-heat-exchanger-

598688421.html

CA – 1 CALDERO 150 BHP ACERO INOXIDABLE 304

$ 80.000 2013 http://articulo.mercadolibre.com.co/MCO-405206859-calderas-industriales-

150-bhp-_JM

COLOMBIAEQUIPO USADO.

TABLA Nº 5.2

Costes de Equipos Principales.

(Equipos que no se consiguieron costes)

Código Nombre del Equipo

Tabla 6.6 Coste Equipo

(ene 2007)US Gula

Coast$

Tabla 6.3

Coste Equipo Instalado(ene 2007)

US Gula Coast$


Instalado con

corrección del material(ene 2007)US Gula

Coast$

CEPCI Coste Equipo Instalado con corrección del

material y escalado

(al año 2012)Ver Ec. 6.16

US Gula Coast$

Factores de Localización

Coste Equipo Instalado con corrección del

material, escalado y localizado(año 2012)

$

Unidades para tama

ño

Tamaño del

EquipoS

b n Factor Instalac

ión Hand

Factor Coste de MaterialFm

Base:CE Ene

2007=509.7CIF

1.20xIGV

IGV= 1.18

UPP

1.05

TK – 1 TANQUE 1 M3 54.7625 5000 1400 0.7 28070.99 2.5 70177.475 1.3 91230.7175 CE2012=572.7 102507.0275 145149.9509 1.05 152407.4485TK – 2 TANQUE 2 M3 73.2603 5000 1400 0.7 33283.69 2.5 83209.225 1.3 108171.9925 CE2012=572.7 121542.2795 172103.8677 1.05 180709.0611TK – 3 TANQUE 3 M3 46.9335 5000 1400 0.7 25709.33 2.5 64273.325 1.3 83555.3225 CE2012=572.7 93882.9374 132938.2393 1.05 139585.1512TK – 4 TANQUE 4 M3 601.8576 5000 1400 0.7 128530.35 2.5 321325.875 1.3 417723.6375 CE2012=572.7 469355.1642 664606.9125 1.05 697837.2581TK – 5 TANQUE 5 M3 40.1238 5000 1400 0.7 13557.08 2.5 33892.7 1.3 44060.51 CE2012=572.7 49506.4823 70101.1789 1.05 73606.2378TK – 6 TANQUE 6 M3 15.7760 5000 1400 0.7 14657.41 2.5 36643.525 1.3 47636.5825 CE2012=572.7 53524.5650 75790.7840 1.05 79580.3232C – 1 COMPRESOR kW 447.4199 220000 2300 0.75 443750.65 2.5 1109376.625 1.3 1442189.612 CE2012=572.7 1620447.304 2294553.383 1.05 2409281.052

B – 5 BOMBA 5

Bomb. Lt/s 9.4635 6900 206 0.9 12100.11 4 48400.44 1.3 62920.572 CE2012=572.7 70697.688 100107.926 1.05 105113.322Motor kW 1.1125 -950 1770 0.6

B – 6 BOMBA 6

Bomb. Lt/s 9.4635 6900 206 0.9 13354.46 4 53417.84 1.3 69443.192 CE2012=572.7 78026.517 110485.549 1.05 116009.826Motor kW 2.6099 -950 1770 0.6

S – 1 SEPARADOR FLASH Kg 1070.08 15000 68 0.85 40557.17 2.5 101392.925 1.3 131810.802 CE2012=572.7 148102.896 209713.702 1.05 220199.387

R – 1 REACTOR M3 1.826 53000 28000 0.8 98267.5 4 393070 1.3 510991 CE2012=572.7 574150.570 812997.207 1.05 853647.067TOTAL $ 5027976.1339

FUENTE: RESPONSABLES DEL INFORME

TABLA Nº 5.3

Costes del Equipo Principal

(Equipos que si se consiguieron costes)

Código Nombre del Equipo

Tipo Coste

Añodel

Coste

Tamaño del

equipo encontra

do

Coste del Equipo

encontrado$

Tamaño del equipo

deseado

Valor de X(ver

Tabla 1)

Coste del equipo parael tamaño deseado

(ver Ec. 1.1)$

Tabla 6.3

Coste Equipo

Instalado$


Instalado con

corrección del material

$

CEPCI Coste Equipo Instalado con

corrección del material y

escalado(al año 2013)Ver Ec. 6.16

$

Factores de Localización

Coste Equipo Instalado con corrección del

material, escalado y localizado(año 2013)

$

FOB CIF UPPFactor

Instalación Hand

Factor Coste de Materialfm

Base:CE Año

encontrado

CIF

1.20xIGVUPP

M – 1 MEZCLADOR 2013 15.1 m3 6700 26.424 m3 0.5 8863.099 2.5 22157.7475 22157.7475 31375.3705 1.05 32944.1389V – 1 VAPORIZADOR 2013 6000 m³/h 505000 525.83m³/h 0.5 149499.050 2.5 373747.625 373747.625 529226.637 1.05 555687.969

CA – 1 CALDERO 2013 150 BHP 80.000 100BHP 0.7 60231.836 2.5 150579.591 150579.591 213220.701 1.05 223881.736TOTAL $ 812513.8439


TABLA 5.4

CALCULO DE Ce.

PRECIO TOTAL DE EQUIPOS Ce.TABLA 5.2 5027976.1339TABLA 5.3 812513.8439

TOTAL 5840489.977FUENTE: RESPONSABLES DEL INFORME

TABLA 5.5

Costes Proceso Fluido

Ce Equipo principal, coste total de compra

5840489.977

fp Tubería 4964416.48

045

fi Instrumentación1752146.99

31

fel Eléctrico1168097.99

54

fc Civil1752146.99

31

fs Estructuras y edificios1168097.99

54

fl Aislamiento térmico876073.496

55 ISBL = Ce + fp + fi + fel + fc + fs + fl

17521469.931

OSBL5256440.97

93

Diseño e Ingeniería6833373.27

309

Contingencias2277791.09

103

CFT: CAPITAL FIJO TOTAL = ISBL+ OSBL +Ingeniería +Contingencias

31889075.274

CW: Capital de Trabajo3416686.63

6

IFT: INVERSIÓN FIJA TOTAL = CFT + CW

35305761.910


TABLA 5.6

COSTO DE PRODUCCION - INGRESOS ANUALES

CP COSTES DE PRODUCCIÓN 26699156.556566 CDP Costos Directos de Producción 21749892.586606

A.- Materias primas ALCOHOL ISOPROPILICO 18982720.4841B.- catalizadores y

disolventesNIQUEL RANEY 10168.871 6

C.- Mano de obra de operación 207427.2D.- Supervisión de operación y mano de obra de

oficina31114.08

E.- Mantenimiento y reparaciones 1913344.51644F.- Suministro para las operaciones 287001.677G.- Gastos de laboratorios 31114.08H.- Patentes y derechos -------------------I.- Servicios auxiliares 287001.677

CIP Costos Indirectos de ProducciónSuma J+K+L+M+N+O+P= 60% (238541.28) = $143124.768

J.- Cargas a la planilla 20446.395 (14.28%)K.- Seguro social 10223.197 (7.16%)L.- Servicios médicos 20446.395 (14.28%)M.- Facilidades de almacenamiento 30669.592 (21.42%)N.- Empaque (depósitos para almacenamiento y

distribución)20446.395 (14.28%)

O.- SENATI (capacitación) 10223.197 (7.16%)P.- Seguridad y protección 30669.592 (21.42%)

CFP Costos Fijos de Producción 4806139.20196Q.- Depreciación 3530576.191R.- Impuestos 637781.50548S.- Seguros 637781.50548T.- Rentas --------------------

GG GASTOS GENERALES 8343172.90898 CVD Costos de Ventas y Distribución 1624324.8831

a.- Oficina de Ventas 487297.46493b.- Gastos de los vendedores 812162.44155c.- Embarque 162432.48831d.- Publicidad 48729.746493E .- Servicio técnico de ventas 113702.741817

CAG Costos de Administración General 124456.32f.- Dietas del directorio 10000g.- Planilla de ejecutivos y empleados

administrativos9456.32

h.- Ingeniería y costos legales 96000i.- Mantenimiento de oficina 2000j.- Comunicaciones 7000

CID Costos de Investigación y Desarrollo 2% 216576.65108

CFI Costos de Financiación 6377815.0548COSTO TOTAL DEL COSTO DE PRODUCCION $ 35042329.465546

COSTO UNITARIO DE PRODUCCIÓN

Costo Total producción / Tamaño proyecto = 35042329.465546/ 9600000Kg=3.65$

PRECIO DE VENTA DEL PRODUCTO $4.5INGRESOS ANUALES (VENTAS ANUALES) $4.5 * 9600000 = $43200000


6.- APENDICE

Reactor

Volumen: 1.826 m3

Ce=a+b×sn

Ce=53000+28000×(1.823)0.8

Ce=$ 98267.59

C2012=C2007×C2007

C2012

C2012=510991×572.7509.7

C2012=$574150.5703

Tanque 1

Volumen: 54.7625 m3

Ce=a+b×sn

Ce=5000+1400×(54.7625)0.7

Ce=$28070.99

C2012=C2007×C2007

C2012

C2012=91230.7175×572.7509.7

C2012=$102507.0275

Tanque 2

Volumen: 73.2603 m3

Ce=a+b×sn

Ce=5000+1400×(73.2603)0.7

Ce=$33283.69

C2012=C2007×C2007

C2012

C2012=108171.9925×572.7509.7

C2012=$121542.28

Tanque 3

Volumen: 46.9335 m3

Ce=a+b×sn

Ce=5000+1400×(46.9335)0.7

Ce=$25709.33

C2012=C2007×C2007

C2012

C2012=83555.3225×572.7509.7

C2012=$93882.9374

Tanque 4

Volumen: 601.8576 m3

Ce=a+b×sn

Ce=5000+1400×(601.8576)0.7

Ce=$128530.35

C2012=C2007×C2007

C2012

C2012=417723.6375×572.7509.7

C2012=$469355.1642

Tanque 5

Volumen: 40.1238 m3

Ce=a+b×sn

Ce=5000+1400×(40.1238)0.7

Ce=$235557.08

C2012=C2007×C2007

C2012

C2012=76560.51×572.7509.7

C2012=$86023.55126

Tanque 6

Volumen: 15.7760 m3

Ce=a+b×sn

Ce=5000+1400×(15.7760)0.7

Ce=$1465441

C2012=C2007×C2007

C2012

C2012=47636.5825×572.7509.7

C2012=$53524.56503

Compresor

Potencia: 600 H.P=447.4199 Kw

Ce=a+b×sn

Ce=220000+2300×(447.4199)0.75

Ce=$ 443750.65

C2012=C2007×C2007

C2012

C2012=1442189.613×572.7509.7

C2012=$1620447.305

Bomba 5

Caudal: 150 Gal/min=9.4635

Potencia: 1.5 H.P= 1.1185 Kw

Ce=a+b×sn

Ce=6900+206×(9.4635)0.9

Ce=$11157.09

Ce=−950+1770×(1.1185)0.6

Ce=$ 943.02

CT=11157.09+943.02

CT=$12100.11

C2012=C2007×C2007

C2012

C2012=62920.572×572.7509.7

C2012=$70697.688

Bomba 6

Caudal: 150 Gal/min=9.4635

Potencia: 3.5 H.P= 2.6099 Kw

Ce=a+b×sn

Ce=6900+206×(9.4635)0.9

Ce=$11157.09

Ce=−950+6

Ce=$2197.37

CT=11157.09+2197.37

CT=13354.46

C2012=C2007×C2007

C2012

C2012=694431.192×572.7509.7

C2012=$780264.3588

Separador Flash

Presión= 1.6306 bar

T= P*D/ (2Se-1-2P) = (1.6306bar * 106 * 1.1913) / 2[(89*106*1) – 1.6306(1.2)]

T= 0.0109 m = 11 mm.

Masa ¿ πD∗H∗T∗∂

π (1.1913∗3.574∗0.01∗8000)

Masa: 1070.08 KgCe=a+b×sn

Ce=15000+68×(1070.08)0.7

Ce=$ 40557.17

C2012=C2007×C2007

C2012

C2012=13180.8025×572.7509.7

C2012=$148102.897

TABLA 6.1

VALOR DE X PARA EQUIPOS DE PROCESOS QUIMICOS

Equipos Exponente X Equipos Exponente XHornos de reacción 0.85 Molinos de:Calentadores al fuego 0.85 Bolas 0.65Generadores de vapor: Barras 0.65

15 psi 0.50 Martillo 0.85150 psi 0.50 Chancadoras de:300 psi 0.50 Conos 0.85600 psi 0.51 Giratorios 1.20

Caldero empaquetado 0.70 Quijadas 1.20Intercambiador tubular 0.65 Pulverización 0.35Re boiler 0.65 Evaporadores:Intercambiador calor U 0.65 Circulación forzada 0.70Enfriador 0.66 Tubo vertical 0.53Torre de enfriamiento 0.60 Tubo horizontal 0.53Columna de platos 0.73 Chaqueta 0.60Torre rellena 0.65 Ventiladores 0.68Tanque vertical 0.65 Cristalizadores:Tanque horizontal 0.60 De crecimiento 0.65Tanque almacenamiento

0.30 Circulación forzada

0.55

Tanque almacenamiento. Presurizado

Batch0.70

Horizontal 065 Filtros: Esférico 0.70 Platos 0.58Bombas centrífugas con Tambor rotatorio 0.63 Motor 0.52 Hojas rotatorias 0.78 Turbinas 0.52 Hojas presionadasBombas reciprocante Húmedas 0.58 Con motor 0.70 Secas 0.53 Impulsado con vapor 0.70 Secadores:Compresores De tambores 0.45 De gases hasta 1000 psi

0.82 De platillos

0.38

De aire hasta 125 psi 0.28 De vacío rotatorio 0.45Motores 0.90-1.00 Eyectores 0.45-0.55Colector de polvo Agitador reactor 0.45-0.50

FUENTE: DR. JOSE VENEGAS KEMPER

6.1 COSTOS DE FABRICACIONComprende todos los gastos que están relacionados con la operación de manufactura del producto. Estos costos se dividen en tres renglones:

- Costos Directos de Producción - Costos Indirectos de Producción - Costos Fijos de Producción.

6.1.1 Costos Directos de Producción.- Son todos los costos que están físicamente en un producto o que han estado en contacto tangible con el producto durante su evolución. Está compuesto por:

ES NECESARIO CONSIDERAR UNA SERIE DE ASPECTOS EN LA SELECCIÓN ADECUADA DE EQUIPAMIENTO:

Identificación de proveedores pertinentes. Características y dimensiones de los equipos. Las capacidades del diseño. El grado de flexibilización del uso de equipo. Nivel de especialización y calificación del personal. La tasa de crecimiento de costos –mantenimiento y operación- y vida útil. Necesidad de equipos auxiliares. Costo de instalación y puesta en marcha. Garantías y servicios posventa.

A) Materia Prima.- El costo de la materia prima es generalmente el Ítem más caro en la manufactura de productos químicos, en nuestro caso viene a ser el alcohol isopropilico para poder obtener el Acetona. En el proceso para la obtención de Acetona a partir de Alcohol Isopropilico se ha estimado teniendo en cuenta el BALANCE DE MATERIA para una producción anual (333.333 días operativos de la planta al año = 334 días al año) de 9600 TM de Acetona equivalente a una producción horaria de 1200 kg de Acetona.

Para lo cual se requiere 1536.9231 kg/hora de Alcohol Isopropilico

→13463446.36kg

año (365dias)Para determinar el número de días que para la planta:

12295384.8kg→X dias 13463446.36kg→365dias (VALOR TEORICO)

X=333.3333dias ≈334dias operativos enque trabaja la plantade Acetona.

31 Días no se toman en cuenta por parada y mantenimiento de la planta.

Para determinar el precio total del Alcohol Isopropilico: se toma como referencia los datos del reporte de importaciones por subpartida nacional (US UNITED STATES 50% de Importaciones Tabla 6.3) para el 2012.

Peso Brutode IPA Valor FOB$1718682.420kg→2479060.34

12295384.8kg→XX=$ 17735097.809al año .

Peso Brutode IPA ValorCIF $1718682.420kg→2653456.44

12295384.8kg→YY=$18982720.4841al año .

TABLA 6.2

INVENTARIO MATERIA PRIMA

MATERIA PRIMA

CONSUMO KG/HR

CONSUMO KG/AÑO

(365 DIAS)

CONSUMO KG/ AÑO

(334 DIAS)

PRECIO POR 334 DIAS EN QUE LA PLANTA OPERA (MANTENIMIENTO, REPARACIONES) (dólares)

FUENTE DE REFERENCIA

Valor FOB(dólares)

Valor CIF(dólares)

ALCOHOL ISOPROPILICO

(IPA)1536.9231 13463446.3

6 12295384.8 17735097.8098 18982720.4841

http://www.aduanet.gob.pe/cl-ad-itestadispartida/resumenPPaisS01Alias

http://www.aduanet.gob.pe/servlet/aigcipc?Pais='BR'&Clib=%20358&Opc=02&Partida=2904909000

TABLA 6.3

FUENTE: SUNAT

B) Catalizadores y Disolventes.- El catalizador utilizado es el Níquel Raney, dicho catalizador tiene alta selectividad en comparación con los catalizadores de platino o Paladium. El catalizador contiene 85% Ni en peso, el tamaño del catalizador es de 1/40 pulg, y el área de superficie BET está comprendida entre 50 – 500 m2/g. El tamaño de la partícula del catalizador tiene mucha influencia sobre el proceso de deshidrogenación del alcohol isopropilico para obtener acetona, influyendo principalmente en el tiempo espacial, actividad relativa y en la constante de reacción.

Para lo cual se requiere 494.5997985 kg de Níquel Raney con regeneración 4 veces al año

→1978.3992kg

año(334dias)

Para determinar el precio total del Alcohol Isopropilico: se toma como referencia los datos del reporte de importaciones por subpartida nacional (BRAZIL país más cercano el cual tiene 0.27% de Importaciones Tabla 6.5) para el 2012.

Peso BrutodeCatalizador Valor FOB $106.610kg→5301978.3992kg→ x

x=$9835.3960al año .

Peso BrutodeCatalizador ValorCIF $106.610kg→547.97

1978.3992kg→ xx=$10168.8716al año .

TABLA 6.4

CATALIZADORCONSUMO

KG/AÑO(334 DIAS)

PRECIO POR 334 DIAS EN QUE LA PLANTA

OPERA (MANTENIMIENTO, REPARACIONES)

(dólares)FUENTE DE REFERENCIA

Valor FOB(dólares)

Valor CIF(dólares)

NIQUEL RANEY 1978.39929835.396010168.8716

http://www.cafta.sieca.int/sitio/VisorDocs.aspx?IDDOC=Cache/20990000003455/20990000003455.swf (para averiguar la partida arancelaria)

. Luego ingresar a :



http://www.cafta.sieca.int/sitio/VisorDocs.aspx?IDDOC=Cache/20990000003455/20990000003455.swf

http://www.cafta.sieca.int/sitio/VisorDocs.aspx?IDDOC=Cache/20990000003455/20990000003455.swf

TABLA 6.5

FUENTE: SUNAT

B) Mano de Obra de Operación.- Este renglón significa frecuentemente el segundo costo más alto de la producción y se refiere a la gente que en realidad operan los equipos. La estimación de este ítem, se realiza en dos partes: primero se establecen los requerimientos de mano de obra y después el salario de la gente que opera.

Requerimientos de la Mano de Obra de Operación: el número de trabajadores que necesita la planta se determina por:

METODO WESSEL el cual propone la siguiente ecuación: log Y = -0.783 log X + 1.252 + BY: Mano de Obra de Operación (H-hr/TN x paso) X: Capacidad de la Planta (TN/día) = 9600 TN Acetona/año = 28800Kg/día = 28.8 TN Acetona/día.

B: –0,167 para procesos fluidos solamente.

Log Y = -0.783 log (28.8) + 1.252 – 0.167

Y = 0.943929 Hombres-hr/TN por paso

Se estima que la planta trabajara 3 turnos por día, la producción es de 28.8 TN Acetona/ día. El número de operarios seria:

0.943929 H−hrTN por paso

x28.8TN

diax7 pasos x

dia24 hr

=7.92≈8hombres por turno de 8horas .

REQUERIMIENTOS DE MANO DE OBRAFACTORES A TENER EN CUENTA

Tecnología UtilizadaConocimientosHabilidadesDestrezasCompetencias Laborales.

Salario de la Gente que Opera: se determina de acuerdo al lugar donde está ubicada la planta, legislación laboral existente, tipo de mano de obra (calificada o no calificada), etc.

Entonces para 3 turnos serian 24 Hombres. Teniendo en cuenta el diagrama de flujo, se distribuye el número de operarios en:

TABLA 6.6

OCUPACION N° AREASALARIO

MENSUAL (Soles)

SALARIO ANUAL(Soles)

COSTO TOTAL AL AÑO $

Cambio : $2.788 (en la actualidad)

OBRERO 3 MEZCLADO 750 9000 25092OBRERO 3 REACCION 750 9000 25092OBRERO 3 SEPARACION 750 9000 25092OBRERO 3 ABSORCION 750 9000 25092OBRERO 3 DESTILACION 750 9000 25092OBRERO 3 CALDERO 750 9000 25092TECNICO

ELECTRICISTA3 PLANTA FUERZA 850 10200 28437.6

TECNICO MECANICO 3 PLANTA FUERZA 850 10200 28437.6TOTAL 24 207427.2

*http://peru21.pe/2012/05/17/economia/oficializan-alza-sueldo-minimo-2024702 (Fuente en que se basa el salario mensual)

D) Supervisión de Operación y Mano de Obra de Oficina.- El costo de este renglón se estima en base al costo de la mano de obra de operación, tendiendo hacia el 15 % para condiciones promedio. El costo es $ 31114.08 por supervisión.

E) Mantenimiento y Reparaciones.- Está determinado por:- Reparaciones accidentales.- Rutina de mantenimiento.- En algunos casos para una mejor revisión de equipos y edificios.

Están comprendidos los gastos que se requieren para mantener a la planta en óptimas condiciones de operación y se estima como el 6% del CAPITAL FIJO TOTAL el cual es: 31889075.274 por lo cual calculando nos la $ 1913344.51644 el cual viene a ser el costo por mantenimiento y reparaciones.

F) Suministros para las Operaciones.- Se ha encontrado que el suministro para las operaciones varía con el Capital fijo (CF) y por lo tanto sonProporcionales a los costos de mantenimiento y reparaciones, estimándose como un 15 % de este último. El monto asciende a $287001.677466G) Gastos de Laboratorio.- Constituye las pruebas de control de calidad, análisis físicos y/o químicos y todo lo relacionado para certificar la pureza del producto y viabilidad o para identificar procesos defectuosos.El grado y costo de las operaciones de laboratorio dependen principalmente de la complejidad y sofisticación del proceso y tienden a incrementarse porque el mercado es muy exigente debido a la alta competitividad.Se asume como el 15% del costo de mano de obra. El monto asciende a: $31114.08 de gastos de laboratorio.

http://peru21.pe/2012/05/17/economia/oficializan-alza-sueldo-minimo-2024702

H) Patentes y Derechos. En este proyecto no se toma en cuenta ninguna patente.

I) Servicios Auxiliares.- Dentro de este ítem se considera agua, energía eléctrica y combustible. Los gastos auxiliares y servicios se estiman como el 15% del costo de mantenimiento. El cual es $ 287001.677.

6.1.2 Costos Indirectos de Producción.- Son ciertos beneficios y facilidades que tienen los trabajadores y además algunos renglones que no están ligados directamente a la manufactura del producto, pero que se tienen que cargar al costo de producción.

6.1.3 Costos Fijos de Producción.- Son aquellos costos cuyo valor es independiente del nivel de producción o utilización de la planta y son función del Capital Fijo invertido (CF).Está constituido por los siguientes renglones.

Q) Depreciación.- se considera el 10% del capital fijo total. El monto asciende a:

IFT: INVERSIÓN FIJA TOTAL = CFT + CW

$35305761.910

DEPRECIACION 3530576.191

R) Impuestos.- Está constituido por pagos que se hacen a nivel local a las Municipalidades como: predios urbanos, licencia, baja policía, y otros como marca de fábrica, etc.

Se considera entre el 1 al 2 % del Capital Fijo (CF).

CFT: CAPITAL FIJO TOTAL = ISBL +OSBL +Ingeniería +Contingencias

31889075.274

IMPUESTOS 637781.50548

T) Rentas.- no se considera ningún alquiler ya que las oficinas administrativas y de distribución se sitúan dentro de la misma planta.

6.2 GASTOS GENERALESLos gastos efectuados en una compañía que no están en los Costos de Manufactura, pero que son necesarios para que la planta funcione con eficiencia, son agrupados como Gastos Generales y se conocen por el concepto de: Administración, Ventas y Distribución, Investigación y Desarrollo y Finanzas.

CALCULO DE LA PRODUCCIÓN DE ACETONA POR AÑO:

8000h/año

Horas de trabajo en planta: 333.33

Aproximadamente 334 días

Producción de acetona al año (días operativos):

1200Kgacetona

hora×24h

1día×333. 333días

1año

¿959990 .4Kgacetona

año=9599 .9904

TM acetona

año

¿9600TM acetona

año

Capacidad de planta estimada. 99.9% pureza

RELACIÓN ENTRE PRODUCTO FINAL Y MATERIA PRIMA:

1 KgIPA → 0 .78 Kgactona

12295384 . 8 KgIPA → Χ Kgacetona

Χ=9590400 .144 Kgacetona

Sumando el reflujo de acetona

9600TM ACETONA

Como nuestro país no es un exportador de acetona, tomamos como base para calcular un costo de venta el precio de las importaciones.

Peso Brutode ACETONAValor FOB 2012$8084566.210kg→9119418.10

9600000kg→XX=$ 10828832.554al año .

TOTAL DE VENTAS ANUALES 2012.

COSTOS DE VENTA Y DISTRIBUCION*

PORCENTAJEMONTO

(DÓLARES)a. OFICINA DE VENTAS 30% 487297.46493b. GASTOS DE LOS VENDEDORES 50% 812162.44155c. EMBARQUE 10% 162432.48831d. PUBLICIDAD 3% 48729.746493e. SERVICIO TÉCNICO DE

VENTAS7% 113702.741817

TOTAL 1624324.8831

*2-20% de las ventas anuales. Se considera un 15% en nuestro caso del total de ventas anuales.

Los costos de Administración se estiman alrededor del 60% del costo de la mano de obra de operación.

Mano de obra $ 207 427.2 al año

COSTOS DE ADMINISTRACIÓN GENERALMONTO

(DÓLARES)f. DIETAS DEL DIRECTORIO 10000g. PLANILLA DE EJECUTIVO Y EMPLEADOS

ADMINISTRATIVOS9456.32

h. INGENIERÍA Y COSTOS LEGALES 96000i. MANTENIMIENTO DE OFICINA 2000j. COMUNICACIONES 7000

TOTAL 124456.32

INGENIERÍA N° AREA SALARIO MENSUAL (DOLARES)

COSTO TOTAL AL AÑO $

JEFE DE PLANTA 1 SUPERVISOR 1500 18000INGENIERO

INDUSTRIAL O QUIMICO

3 SUPERVISOR 1000 30000

JEFES DE DEPARTAMENTO

5 OFICINA 800 48000

TOTAL 14 96000

CFI Costos de Financiación (se considera el 20% del interés de capital fijo)

6377815.0548

Cuarto Informe de Planta de Acetona

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