4. Análisis económico
4.2 Método de cálculos económicos
4.2.1 Coste fijo
El coste fijo se define como [23]:
CF=CTBM+CTERRENO+CEDIFICIOS+CCONT+CHON
siendo:
- CTBM: Coste módulo desnudo total asociados a los equipos instalados en la planta.
- CTERRENO: Coste asociado a la compra del terreno. - CEDIFICIOS: Coste asociado a edificios necesarios. - CCONT: Coste contingencias.
- CHON: Coste honorario del contratista.
4.2.1.1 Coste módulo desnudo
Este coste representa la inversión necesaria en equipos para la puesta en operación de la planta [14, 22, 23]. Engloba el precio del equipo y su transporte y montaje en la planta. Se calcula como:
C = C ∗ F Siendo:
- C : Coste de módulo desnudo. - C : Coste de compra del equipo. - F : Factor de módulo desnudo.
El hecho de que el coste de cada equipo deba corregirse por el factor de módulo desnudo se debe a que el método de cálculo sólo fue diseñado para unas condiciones de operación y un tipo de material. En el caso que tanto la presión de operación como el material del cual esté fabricado el equipo coincidan con el supuesto por el método, el valor del factor de módulo desnudo es igual a 1. Por el contrario, para el caso que no se tengan las condiciones del caso base supuesto por GUTHRIE, el factor de módulo desnudo se calcula como:
C = C ∗ F = C ∗ (B + B F F ) siendo :
PFC. Simulación Planta Etanol J.M.V.
86 - F y F : factor de corrección debido al tipo de material y factor de corrección debido a la presión respectivamente [14, 23]
- B y B : son factores que dependen del tipo de equipo que se esté analizando. Puede darse el caso que no se cuente valores de B y B para determinados equipos que se encuentren en el proyecto, pero para esos casos se nos proporciona directamente el factor de módulo desnudo de dicho equipo.
El cálculo se realizará en 5 pasos
1. Obtener el valor de C0p para el equipo correspondiente empleando la expresión [14,23]:
log c = K + K ∗ log(X) + K ∗ (log X)
siendo K , K y K constantes que dependen del tipo de equipo y X el parámetro con el que se evalúa dicho equipo, ya sea el área, el volumen o la potencia del mismo.
El valor obtenido corresponde al coste base del equipo construido en acero al carbono y para presión de trabajo 1 atm.
2. Obtener el valor del factor de corrección en función del tipo de material (FM) en las tablas correspondientes. Obtener el valor del factor de corrección en función de la presión de trabajo (Fp) empleando la expresión general [14,23]:
log F = C + C ∗ log(P) + C ∗ (log P)
siendo C , C y C constantes que dependen del tipo de equipo y P la presión en dicho equipo en bares.
3. Calcular el factor del módulo base de referencia FBM a partir de los datos obtenidos en el apartado 2:
F = B + B F F 4. Se calcula el coste de cada equipo a partir de:
PFC. Simulación Planta Etanol J.M.V.
87 5. Se actualiza el valor del equipo a fecha de hoy, ya que las correlaciones nos dan el coste del equipo para un determinado año, con lo que hay que actualizar dicho valor utilizando el CEPCI [14, 23, 24] del año 2011 y el de referencia del año de la
correlación.
C C =
I I
6. Existen en el planta distintas unidades que se han tratado de manera conjunta, es decir, no se ha hecho un desglose equipo por equipo, sin que se trata como un único equipo. Esto es lo que ocurre en el caso de la unidad ASU (Separación de O2 y N2).
Para tratar el coste de estas unidades, se extrapola el coste de una planta en función del coste conocido de una planta de la que se conoce la capacidad y se conoce el factor de escalado.
La ecuación utilizada para este caso es [22,23]: C
C = ( T T) siendo:
C y C : Coste de la planta 1 y 2 respectivamente T y T : Capacidad de la planta 1 y 2 respectivamente. n: Factor de escalado.
Este escalado también está sujeto a la actualización del valor de las unidades al valor que tendrían a día de hoy con el índice CEPCI.
El coste total de los equipos es de:
C = 148,23 . €
Posteriormente se mostrará una tabla con el desglose del coste de cada uno de los equipos y la metodología seguida para su cálculo.
PFC. Simulación Planta Etanol J.M.V.
88
4.2.1.2. Resto de costes fijos
El resto de fijos se calculan a partir del coste de los equipos, es decir, el resto de coste se representa como un porcentaje del coste fijo asociado al total de toda la inversión necesaria en equipos. Los porcentajes que se aplicarán serán [23]:
C = 6% del C
C = 15% del C
C = 15% del C C = 3% del C
Estos costes se obtienen de manera inmediata a partir de que se tenga el sumatorio del coste total de los equipos.
C = 8,89 mill. de € C = 22,23 mill. de €
C = 22,23 mill. de € C = 4,44 mill. de €
Una vez se conocen todos los valores, se puede calcular el coste fijo de la planta: CF = 148,23 + 8,89 + 22,23 + 22,23 + 4,44 = 206,04 mill €
4.2.1.3 Costes de servicio
Este coste lleva asociado el consumo de vapor, agua y electricidad de la planta. En este caso, no se considerará el coste del vapor necesario de la planta ya que se produce en la misma instalación como servicio auxiliar debido a la gran cantidad de vapor que se necesita. Con lo cual, no se considera como un coste que se asocie al precio del vapor comprado off-site, sino se computará el coste la caldera y el consumo de materias primas para dicha producción de vapor (agua de caldera y gas natural).
El coste eléctrico se computa como el producto del consumo total de los equipos de la planta y el precio del kWh. El precio de la electricidad se puede consultar en
PFC. Simulación Planta Etanol J.M.V.
89 libros especializados o bien calcularla a partir del vapor que sería necesario para producirlo. En nuestro caso se ha consultado distintas fuentes y se fija el valor del de la electricidad en 0,06 € [13].
De todas maneras el cálculo necesario para llegar a ese número es: Precio GN ∗ 3600
Densidad GN ∗ PCI= Precio de la electricidad € KWh 0,4 m€ ∗ 3600 seg 0,6mkg ∗ 39900 KJkg = 0,06 € KWh
Una vez se tiene el precio de la energía, se calcular el coste de los servicios teniendo en cuenta el consumo de los equipos y el tiempo de funcionamiento de los mismos:
C = P ∗ Consumo ∗ T
C = 0,06 ∗ 53445 ∗ 24 ∗ 350 = 27,7 mill €
4.2.1.4 Coste mano de obra
El coste de la mano de obra depende de tres factores, el número de trabajadores, la cualificación de los mismos y número de turnos en la planta. Para el cálculo del número de trabajadores se ha utilizado la siguiente expresión [13]:
N = (6,29 + 3,17P + 0,23N ) ,
siendo:
N : Número de operarios por turno.
P: Número de procesos involucrados en el que se maneja sólidos. N : Sumatorios de todos los equipos de la planta.
Si el número de operarios no fuera un número entero, se redondeará al número entero superior más cercano.
PFC. Simulación Planta Etanol J.M.V.
90 - Equipos individuales.
- Unidades de proceso colocadas (Unidad ASU o SELEXOL, por ejemplo) se ha asociado tres equipos a cada una.
De esta manera, el número de equipos colocados en la planta asciende a: N = 93
En esta planta no existe manejo de sólidos.
El número de operarios necesarios en la planta por turno son: N = (6,29 + 3,17(0) + 0,23 ∗ 93) , = 5,26
N = 6
Trabajadores Sueldos Turnos Inflación Trabajadores Coste (€)
Ingeniero planta 60000 3 0,09 1 196200
Técnico 40000 3 0,09 3 392400
Operario 35000 3 0,09 6 686700
1.275.300
Tabla 59. Coste de mano de obra
4.2.1.5 Coste de materias primas
Se calculará a partir de la cantidad total de materias primas empleadas y con su precio de mercado consultado en las distintas fuentes [25].
Materias primas Entrada (kmol/h)
Salida
(kmol/h) P.M Precio kg/h / Coste (€)
Metanol 1075 32 315 34400 91022400
GNL 2376,5 16 0,4 38024 25349,33 85173760
Agua 17784,9 18 2,45 320128,2 320,128 6588239,9
Etanol 1044,5 46 850 48047 343055580
Tabla 60. Balance económico de corrientes de entrada y salidas de planta
PFC. Simulación Planta Etanol J.M.V.
91
Materia Precios Unidades
Agua 2,45 €/m3
Metanol 315 €/t
GNL 0,4 €/m3
Etanol 850 €/t
Tabla 61. Tabla de precios
4.2.1.6 Costes de producción
El coste de producción de la planta ( ) se calcula mediante la siguiente expresión [13]:
C = 0,18 ∗ (C +C ) + 2,73 ∗ C + 1,73 ∗ (C + C )
siendo:
C : Coste en mano de obra. C : Coste de materias primas.
C = 266,65 mill. de €