Estimación de costos de la planta

ESTIMACIÓN DE COSTOS DE LA PLANTA:

Para calcular la inversión necesaria para poner en marcha la planta, es necesario evaluar los costos individuales de cada uno de los equipos requeridos, siendo estos los costos directos; los indirectos se obtienen a partir de los directos (ya sean los costos de construcción, manufactura, distribución) empleando una serie de porcentajes o ratios partiendo del precio total de los equipos.

Los costos de los equipos se evalúan utilizando gráficas tabuladas partiendo de datos de diseño de cada equipo. Estas gráficas se pueden encontrar en el libro Chemical Process Equipment, de los autores: Couper, Penney, Fair, Walas

COLUMNAS DE DESILACIÓN: Se tratan de tanques de proceso verticales, su costo se obtiene a partir de sus dimensiones de altura y diámetro:

Figura 10.- Costos de tanques de procesos

El valor del parámetro CP se obtiene leyendo en la gráfica de la derecha, en la figura 10 ya que están en posición vertical.

Figura 11 Factor de corrección de presión

El parámetro CP está en función de la presión del equipo, para determinarlo se lee en la figura 11. Para presiones atmosféricas o inferiores, se toma el valor mínimo que corresponde a 1,3.

El parámetro CM depende del material del equipo, en este caso el material es acero al carbono, y su valor correspondiente es 1. Estos valores se pueden observar también en la figura 11.

Figura 12 Factor de corrección de presión y material

Conociendo FM y FP se determina el valor del parámetro FBM (factor de corrección de material y presión) leyéndose en la figura 12

Conocidos los datos de FBM y CP se puede obtener CBM (Costo del equipo) con la ecuación:

CBM = CP x FBM

Siguiendo este procedimiento, los valores obtenidos para la columna de destilación atmosférica, a vacío y pre flash han sido:

Tabla 1Costo de las columnas de separación

Altura (m) Diámetro (m) CP ($) FM FP FBM Costo ($)

Pre Flash 4 0,75 7500 1 1,3 5 37500

Columna de destilación atmosférica 25 2 70000 1 1,3 5 350000

Columna de destilación a vacío 20 1,5 45000 1 1,3 5 225000

Además a estos valores ha de añadírseles el costo que suponen los platos que contienen las columnas de destilación.

Figura 13 Costos de los platos para columnas de destilación

El factor CP se determina en la figura 13, partiendo del dato del diámetro, FBM depende del material de los platos (para acero al carbono tiene un valor de 1,2); N es el número de platos de la columna, y fq es un factor que depende del número de platos. El costo que suponen los platos se determina como:

CBM = CP x FBM x N x fq

Los datos obtenidos han sido:

Tabla 2 Costo de los platos de las columnas de separación

Diámetro (m) CP ($) FBM Nº platos fq CBM ($)

Pre Flash 0,75 250 1,2 7 2 4200

Columna de destilación atmosférica 2 475 1,2 50 1 28500

Columna de destilación a vacío 1,5 350 1,2 40 1 16800

Los costos que suponen las columnas incluyendo además los platos son:

Tabla 3 Costo total de las columnas de separación

Costo Columnas ($) Costo Platos ($) Costo Total ($)

Pre Flash 37500 4200 41700

Columna de destilacion atmosférica 350000 28500 378500

Columna de destilación a vacío 225000 16800 241800

INTERCAMBIADORES DE CALOR: La planta dispone de cuatro intercambiadores de calor situados en serie a la entrada del horno. Según las graficas ilustradas en el libro Chemical Process Equipment anteriormente citado, el costo se mide en función del área de contacto de los intercambiadores de calor.

Estos equipos, disponen de 50 tubos en los que, en la superficie de los cuales se produce el intercambio de calor, las dimensiones de estos tubos son 3 metros de largo (longitud del cambiador de calor) y 0,02 m de radio, de forma que el área de intercambio es:

Área de cada tubo = 2 • π • r • L = 0,377 m2

Área total = Área de cada tubo • Nº de tubos = 18,85 m2

Figura 14 Costos de los Intercambiadores de Calor.

Con el área de intercambio se obtiene el parámetro CP leyendo en la figura 14. Ha de leerse en la curva correspondiente a los cambiadores de calor de carcasa y tubos, ya que es el tipo de cambiador empleado.

El factor de material FM depende del material del cambiador, los valores se pueden observar también en la figura 14. (Para acero al carbono tanto en carcasa como en tubos el valor es 1)

Figura 15 Factor de corrección de presión para los intercambiadores de calor.

El parámetro de presión FP se obtiene a partir de la presión según la figura 15, si la presión es baja se considera un valor de 1 (valor mínimo)

Figura 16 Factor de corrección FBM para los intercambiadores de calor.

Conocidos FM y FP se obtiene el factor de corrección FBM usando la figura 16.

El costo de los cambiadores de calor se calcula usando la siguiente ecuación:

CBM = CP x FBM

Los datos obtenidos son:

Tabla 4 Costo de los cambiadores de calor

Área (m2) CP ($) FM FP FBM Costo ($)

18,85 9000 1 1 3,5 31500

Dado que se requieren cuatro cambiadores de calor iguales, su costo será:

31500 x 4 = 126000 $

CONDENSADORES: Además de los cambiadores de calor en serie anteriormente citados, en la planta aparecen los condensadores que se requieren en las extracciones laterales de las columnas de separación,

...