estudio de prefactibilidad para la producción de urea
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TABLA DE CONTENIDO
1. Información Básica del Proyecto
1.1 Introducción básica del Proyecto1.2 Antecedentes
1.3 Objetivo
2. Análisis de Mercado
2.1 Especificaciones del producto.
2.2 Oferta
2.3 Precio de venta en Ecuador
2.4 Demanda
2.5 Beneficios Económicos y Sociales
3. Aspectos Técnicos del Proyecto
3.1 Materias primas y tecnologías asociadas
4. Estudio Económico Inicial
4.1 Inversión
4.2 Costo de Producción y Precio de Venta
4.3 Periodo de recuperación de la inversión
5. Conclusiones5.1 Ventajas y desventajas de las alternativas de materia prima.
5.2 Conclusiones
5.3 Recomendaciones
Estudio de prefactibilidadpara la producciónde Urea
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1.1 Introducción
1.2 Antecedentes
1. Información básica del proyecto
El estudio de Fábrica de Urea se enmarca
dentro del Plan Nacional para el Buen Vivir
2009-2013, con el Objetivo 11 “Establecer un
Sistema Económico Social, Solidario y Sosteni-
ble”. En la consecución de este sistema econó-
mico se han establecido las fases de estrategia
de desarrollo económico endógeno, orientán-
dose la primera a identificar la efectiva sustitu-
ción de importaciones como incentivo para eldesarrollo industrial, en sectores como la petro-
química, bioenergía y biocombustibles
(SENPLADES 2009).
El presente estudio de prefactibilidad se
enfoca, además, en generar impactos positivos
para el país, como la creación de empleo y el
desarrollo agrícola. La producción nacional de
urea es, también, una acción estratégica en el
aseguramiento de la soberanía alimentaria,
de acuerdo a lo establecido en la Constitu-
ción de la República (Artículos 281, 282).
El Instituto Nacional de Preinversión
presenta una recopilación de documentos,
datos y otra información resultante del
estudio de prefactibilidad para la produc-
ción de urea. Entre éstos, los más destaca-dos son: estudio de mercado de urea;
materias primas y tecnologías asociadas
(incluye un documento complementario de
tecnologías asociadas); localización preli-
minar de las plantas; determinación de la
capacidad productiva de las plantas de
urea; y el estudio económico inicial de
alternativas para la producción de urea.
El fertilizante nitrogenado más usado en Ecuador es
la urea (46% de nitrógeno), en aproximadamente
cerca de 80 cultivos a nivel nacional. Debido a que no
existen plantas productoras de urea en el país, para
su utilización se importa el fertilizante en su
totalidad. El consumo fluctúa entre 250.000 a 300.000
TM/anuales, en función del comportamiento de las
importaciones en los años 2008 y 2009.
El Estado subsidia parcialmente el costo de la urea a
través de la entrega del fertilizante por medio
de la Unidad Nacional de Almacenamiento
“UNA”, beneficiando directamente a 19 cultivos
que representan 2.000.000 de hectáreas a nivel
nacional, aproximadamente. Sin embargo,
pese al subsidio que recibe el sector agrícola, la
fertilización de cultivos sigue siendo
insuficiente, lo que ha ocasionado una
productividad menor a la esperada.
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1.2 Antecedentes
2.1 Especificaciones del Producto
2. Análisis de MercadoLa importancia del análisis de mercado es
proveer de elementos que permitan determinar
el comportamiento de los mercados vinculados
al presente proyecto, evaluar el efecto que
tendría el proyecto en los mercados que afecta
y facilitar la valoración de los beneficios y costos
del proyecto. A partir de la identificación y
evaluación de estos elementos, se abordan
los aspectos técnicos y económicos inicia-
les del proyecto, que corresponden a la
prefactibilidad. A continuación, se presen-
ta un análisis de cada uno:
Esta sección tiene como principal objetivoindicar cuáles son las características exclusivas
del producto o productos que se encuentran
bajo análisis en el presente estudio, que justifi-
quen la realización de un estudio de mercado
para la implementación de un proceso de
producción nacional.
El término fertilizante engloba a los nutrientes
principales para el desarrollo y crecimiento de
las plantas y poseen los siguientes elemen-tos en común: Nitrógeno (N), Fósforo
(P2O5), Potasio (K2O) (Tendencias mundia-
les actuales y perspectivas de los fertilizan-
tes al 2009/10, FAO 2005).
Entre los principales fertilizantes nitrogena-
dos con alto contenido de nitrógeno se
encuentran:
Elaborar el estudio de Prefactibilidad para la producción de Urea en el país, apuntando a
sustituir las importaciones del fertilizante por una producción local.
Una de las opciones para garantizar la soberanía
alimentaria que satisfaga la demanda interna del
país, consiste en mejorar la productividad de las
superficies cultivadas existentes, a través de la
adopción de políticas que mejoren el rendimiento
agrícola.
Desde un punto de vista de desarrollo económico
el Gobierno apunta a políticas que permitan la
reducción/eliminación de importaciones. En
función de ello, y ya que todo el mercado
nacional de urea se abastece en base a la
importación, se consideró pertinente realizar el
estudio de prefactibilidad para una fábrica de
urea, de acuerdo a lo establecido dentro del
Plan Nacionavl para el Buen Vivir.
FUENTE: www.diquima.upm.es~jramirezQuimica_IndustrialELABORACIÓN: INP
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2.2. Oferta
La Urea se presenta como un sólido cristalino,
blanco, de forma esférica o granular. Se clasificacomo Fertilizante Químico Nitrogenado y es
uno de los de mayor concentración en
nitrógeno (46%). Es una sustancia higroscópica,
es decir, que tiene la capacidad de absorber
humedad de la atmósfera y presenta un ligero
olor a amoníaco. No es una sustancia peligrosa,
tóxica o inflamable.
Comercialmente, la urea se presenta en pellets,
gránulos o, bien, disuelta, dependiendo de
la aplicación. La urea, junto con otrosfertilizantes nitrogenados, conlleva una
ventaja comparativa respecto a otros tipos
de fertilizantes por el beneficio que brinda
el alto contenido de nitrógeno, solo
superado por el amoníaco (o soluciones
amoniacales) y, adicionalmente, por la
capacidad de asimilar el nitrógeno por
parte de las plantas (FAO, 2005, pg.11).
Dentro del estudio de prefactibilidad, el estudio
de mercado aborda la situación actual del
mercado de urea y fertilizantes nitrogenados,
las tendencias respecto al uso de fertilizantes, y
las necesidades proyectadas de urea y
fertilizantes, en general.
Esta información fue analizada con el objetivo
de sustituir las importaciones que actualmente
están abasteciendo el 100% del mercado
local, por una producción nacional de urea.
Con relación a los fertilizantes
nitrogenados (Cuadro No. 2-2), se puede
observar niveles menores de importación
con respecto a la tendencia de
importación de urea que se analizará más
adelante.
04
Desde el año 2004 hasta el año 2009 las
importaciones de urea se han incrementado en
un 31%, aproximadamente. El efecto del
crecimiento en las importaciones se puede
apreciar a partir del año 2008 como efecto
de la política implementada por el BNF de
comercializar la urea, como lo demuestra el
Gráfico No. 2-1.
FUENTE: Banco Central del Ecuador.
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ELABORACIÓN: INP
FUENTE: MIPRO // ELABORACIÓN: INP
En el siguiente cuadro se detallan las importaciones totales de urea en dólares americanos FOB (free on
board) y CIF (cost, insurance and freight) para el año 2009, tanto de empresas privadas como del BNF.
En Ecuador existen importantes productos
sustitutos de la urea para aplicar en los diferentes
cultivos como: el compost, el biol y otros fertili-
zantes nitrogenados. Asimismo, existen alternati-
vas en etapa de investigación que podrían tener
un efecto significativo en el mercado de fertilizan-
tes, tal como la investigación del azolla. Sin
embargo, la urea tiene una ventaja comparativa
por su alto contenido de nitrógeno (46%).
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2.3. Precio de venta en Ecuador
2.4 Demanda
06
En el país el precio de venta de la urea se encuen-
tra fijado por el gobierno que, mediante Decreto
Ejecutivo No. 1615 de 14 de marzo de 2009,
estableció los precios máximos al consumidor
final de varios fertilizantes y agroquímicos. El
precio de venta de la urea se fijó en USD 23 por
cada saco de 50 kg.
La urea importada por el Banco Nacional de
Fomento (BNF)g se comercializa actualmente a
través de la Unidad Nacional de Almacenamien-
to (UNA) a un precio de US$10 el saco de 50 Kg.
En el estudio económico se retoma el análisis de
precios, con el precio actual internacional fijado
en Ecuador y el precio de equilibrio.
Según el informe “Requerimiento de urea para
cultivos del Ecuador” (MAGAP: 2010) la urea se
destina para fertilizar 81 cultivos que suman,
aproximadamente, 5.876.482 Ha. Estos cultivos
pertenecen a: gramíneas, tubérculos, raíces,
granos, cereales, frutales, oleaginosas, hortalizas,
fibras y otros. Están distribuidos a nivel nacional
en Costa, Sierra y Amazonía.
De dichos cultivos existen algunos que tienen
mayor importancia en el país por los ingresos que
generan y por la cantidad de hectáreas que se
cultivan. Entre los más importantes están: arroz,
banano, cacao, cebada, maíz duro (en choclo),
maíz suave (en choclo), soya, trigo y papa.
En el Cuadro No. 2-4 se detalla la necesidad de
urea para los principales cultivos en Ecuador
dividido por regiones: la Costa es la que
demanda mayor cantidad de urea con un
76,68%, seguido por la Sierra con un 19,50% y,
finalmente, el Oriente con un 3,82%.
Según el estudio de mercado elaborado por el
INP se llegó a determinar que el déficit de la
demanda del mercado ecuatoriano es de 599.530
TM. Esta estimación se la hizo en función del
número de potenciales consumidores, el precio
de venta promedio en el país y el consumo
promedio anual per cápita en el mercado.
Para efectos del estudio de mercado se han
identificado dos escenarios: el primero, consti-
tuye el análisis de la situación actual del merca-
do de fertilizantes en Ecuador (mercado de
importaciones). El segundo, consiste en detallar
las posibles fortalezas, oportunidades, debili-
dades y amenazas asociadas a la imple-
mentación de un proceso de producción nacion-
al de urea.
FUENTE: SIGAGRO-SIA- MAGAP-2008, (INEC) ESPAC – 2008
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2.5 Beneficios económicos y sociales
2.5.1 Beneficios Económicos del Proyecto:
2.5.2 Beneficios Sociales del Proyecto:
En función de dichos escenarios se han establecido los beneficios económicos y sociales del proyec-
to, tomando como base el Análisis FODA.
• Beneficio en la balanza de pagos, concreta-
mente en la cuenta corriente, al sustituir las
importaciones de urea por producción local.
• Se puede tener un menor precio de venta con
producción local que con importaciones, lo cual
puede generar un impacto positivo en los niveles
de consumo de urea.
• Protección en el precio local de la urea, pues no
se depende de las fluctuaciones del precio
internacional para su comercialización.
• Dependiendo de la conformación y personería
jurídica de la empresa que maneje la planta de
urea, es un importante beneficio el pago deimpuestos, tanto locales como nacionales.
• Ecuador es un país agrícola en el que una oferta
apropiada de fertilizantes nitrogenados, con
capacitaciones sobre el uso apropiado de los
mismos, tendría importantes resultados en la
productividad agrícola del país. Eso se vería
reflejado significativamente en el PIB nacional.
• La eliminación de costos intermedios (dado
por implementar un proceso de producción
nacional) hará que el consumidor pueda acceder
a una mayor cantidad del producto a un precio
menor, lo que debe tener como resultado un
incremento en la demanda del producto.
• Si se decide que la alternativa para la produc-
ción de urea sea la biomasa, los agricultores se
beneficiarían al obtener ingresos extras o incen-
tivos por la entrega de los residuos que generen.
• Dentro de la alternativa de producción conbiomasa se crearán Modelos de Gestión y
Logística de Residuos que generarán plazas
adicionales de trabajo y creación de microem-
presas, impulsando el desarrollo económico
local.
• Una nueva fábrica generaría más fuentes de
trabajo.
• Dependiendo de la alternativa de producción
seleccionada se cubriría parte o la totalidad de
una demanda actualmente insatisfecha. El
producto llegaría a más agricultores.
• Se mejoraría la conectividad vial, lo que permite
a los consumidores acceder a los distintos canales
de distribución. Podría generarse el
fortalecimiento del sector agrícola mediante un
incremento en la productividad y,
consecuentemente, del empleo.
• El proyecto permitirá impulsar la organización
de los agricultores, en las distintas etapas de la
cadena productiva.
• A través de una producción agrícola
fortalecida se afianza la seguridad alimentaria
establecida en la Constitución.
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ELABORACIÓN: INP
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3.1 Materias primas y tecnologías asociadas
3.1.1 Identificación de Materias Primas
3. Aspectos técnicos del proyecto
El tratamiento de los temas de materias primas
y tecnologías asociadas está estrechamente
ligado para el caso de este proyecto. A conti-
nuación, se desarrolla esta temática, vinculando
ambos temas. Una vez abordada esta
relación y la disponibilidad de las tecnolo-
gías, se trata el tema de la localización
preliminar de las plantas de urea.
Se han identificado dos grandes grupos de materias primas en el país: las procedentes de las
actividades hidrocarburíferas y la biomasa, resultado de las actividades pecuarias, agrícolas y
agroindustriales.
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a) Gas NaturalEn Ecuador, el gas natural no asociado, o también
denominado gas libre, es explotado en la cuenca
del Golfo de Guayaquil en el Campo Amistad del
Bloque 3, según el mapa catastral petrolero. Su
FUENTE: Ministerio de Minas y Petróleos - 2008
Figura: Importaciones de productos siderurgicos
6
producción es de 35 millones de pies cúbicos
diarios, que representan alrededor de
10.465.148 miles de pies cúbicos anuales en
condiciones estándar (Estadísticas Anuales
Dirección Nacional de Hidrocarburos, 2009).
b) Productos de la industrialización delpetróleo.
De los procesos de refinación llevados a cabo en
las tres refinerías que dispone el país, se obtiene
una serie de productos como el Gas Licuado de
Petróleo (GLP), el gas combustible (GC), las naftas,
diesel, fuel oil y residuos pesados. Es de interés
para este estudio el análisis del Fuel Oil y los
residuos, debido a que las naftas y diesel son
utilizadas para la elaboración de combustibles.
En el caso del GLP el país posee un déficit, razón
por la que tiene que recurrir a importaciones. El
GC es utilizado, en su mayor parte, en las refine-
rías para generación de vapor, energía,
servicios, etc.
3.1.1.1 Materias primas originadas de Hidrocarburos
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Dentro del contexto energético la biomasa puede
definirse también como materia orgánica en un
proceso biológico, espontáneo o provocado y que es
utilizado como fuente directa o indirecta de energía.
(González, 2009).
Se han identificad tres fuentes principales para el
aprovechamiento de la biomasa:
• Actividades agrícolas, agroindustrias y forestales:
cultivos de ciclo corto o ciclo largo que producen
residuos cuyos constituyentes energéticos no son
utilizados y, en la mayoría de los casos, se los trata
como basura.
• Residuo de actividades pecuarias: principal-
mente majada o estiércol de ganado vacuno y,
en menor medida, el estiércol de otros animales
como chanchos, ovejas, caballos, gallinas, etc.,
que se concentra en áreas rurales.
• Residuos provenientes de basura industrial y
urbana: referido a basura orgánica generada
por actividades humanas y concentradas en
ciudades e industrias.
En función del cuadro anterior, el potencial de
producción anual de biomasa es, aproximadamente,
de 4.9 millones de TM.
A continuación, se presentan algunos datos
estadísticos de interés para los cultivos de ciclo
corto (arroz, maíz duro) y ciclo largo (cacao ypalma africana):
FUENTE: MAGAP 2010, Investigación de Campo INP 2010 // ELABORACIÓN: INP
a) Biomasa procedente de actividadesagrícolas, agroindustrias y forestales.
El 45% de la superficie de Ecuador comprende
hectáreas cultivadas constituidas principalmente
por montes, bosques, pastos naturales, pastoscultivados y cultivos transitorios y permanentes
(INEC: 2009).
Las hectáreas destinadas a cultivos permanentes y
transitorios concentran la mayor parte de la
actividad agraria y es una fuente potencial de
residuos. La superficie de cultivos permanente,
transitorios y pastos cultivados tiene un valor
aproximado de 5,94 millones de hectáreas.
El siguiente cuadro muestra los cultivos de
mayor importancia, siendo criterios de selección
la cantidad de residuos producidos y la relativa
facilidad de obtención:
3.1.1.2 Materias primas clasificadas como biomasa
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FUENTE: MEER – 2008 // ELABORACIÓN: INP
FUENTE: MEER – 2008 // ELABORACIÓN: INP
b) Residuos de actividad pecuaria
La biomasa de origen agropecuario se refiere a los
residuos orgánicos de animales, principalmente
majada o estiércol de ganado y aves, que son las
actividades de crianza más importantes.
La población de ganado vacuno está en alrededor
del 60%, seguido por la población de porcinos con
un 21% y un 11% de ganado ovino. Esto repre-
senta el 92% del total. Con respecto a la pobla-
ción de aves, las estadísticas (CONAVE) toman
en cuenta únicamente la población de gallinas
ponedoras por la facilidad de recolección de
excretas.
El total de la producción de arroz con cáscara genera
cerca del 20% de residuos (MEER ) y se concentran en
las provincias de Guayas y Los Ríos. El área de cultivo
de palma africana es de 240.000 hectáreas y el 61%
de la producción nacional corresponde a las provin-
cias de Esmeraldas (32%) y Santo Domingo de los
Tsáchilas (28%).
Para el año 2009 la superficie cosechada de
cacao fue de 398.104 hectáreas. La Costa es la
región donde se concentra este cultivo (81%),
siendo la provincia de Manabí la que posee el
área mayor de cultivo, con 29%, seguida por la
provincia de Los Ríos con 26% y Guayas con
25%.
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c) Residuos provenientes de basura
industrial y urbana
La biomasa es fuente de producción de energía.
Estudios realizados por el Banco Interamericano de
Desarrollo (BID) demuestran que con la combustión
de residuos urbanos de todo el país se podría
generar 3.966 GWh. Si éstos se utilizaran para la
generación de Biogás, el equivalente de generación
sería de 1.249 GWh (BID: 2006).
La producción de residuos se relaciona con las
actividades industriales y, en forma directa, con la
cantidad de población. Es por esto que la
producción de basura se concentra en grandes
núcleos urbanos como Guayaquil, Quito y
Cuenca.
El siguiente cuadro muestra las composiciones
de los residuos de Quito y Guayaquil:
De los elementos anteriores, el papel, cartón, plásti-
co, vidrio, metales son elementos de reciclaje, es
decir, aproximadamente el 17.4% del total de la
basura generada en Quito y Guayaquil. Los residuos
orgánicos compuestos por restos de alimentos y
sustancias de fácil degradación representan el 70%
de la basura urbana y pueden aportar a la generación
de biogás y con ello a la generación de energía.
La ciudad de Cuenca produce más de 200 toneladas
diarias de basura, de las cuales se recicla entre
12 y 14 toneladas. La cantidad de biomasa
disponible (materia orgánica de la basura) que
potencialmente puede ser usada para la gene-
ración de energía o la obtención de combusti-
bles por procesos de gasificación es la siguien-
te:
• 1.935 TM/día para la ciudad de Guayaquil
• 921,7 TM/día para la ciudad de Quito
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Para analizar las mejores opciones de materia prima
asociadas a la biomasa, se realiza una comparación
en cuanto a la disponibilidad o cantidad generada de
residuo, su dispersión y complejidad de acopio.
El siguiente cuadro muestra este análisis con la
biomasa de mayor generación en Ecuador. De
acuerdo a la información presentada en las
secciones anteriores, se ha establecido valores
cualitativos para su distribución y complejidad
de acopio.
Para una producción objetivo de 500 mil toneladas
métricas de urea por año es necesario establecer
políticas de manejo de residuos y recolección. El
siguiente cuadro muestra el potencial de producción
de urea a partir de los residuos. Estos valores
representan una aproximación, ya que no se
toma en cuenta los rendimientos de los diferen-
tes procesos de transformación.
3.1.1.3 Disponibilidad de los residuos.
ELABORACIÓN: INP
FUENTE: MAGAP 2010, Investigación de Campo INP 2010 // ELABORACIÓN: INP
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Para analizar las mejores opciones de materia primaasociadas a la biomasa, se realiza una comparación
en cuanto a la disponibilidad o cantidad generada de
residuo, su dispersión y caLos fertilizantes nitrogena-
dos como la urea y nitratos parten del amoníaco. Las
reacciones de oxidación del amoníaco producen
ácido nítrico y de allí se derivan los nitratos. La
reacción del amoníaco con el dióxido de carbono
permite obtener urea. La combinación de soluciones
de amoníaco con ácido sulfúrico deriva en los
sulfatos de amonio que también son utilizados como
fertilizantes.
El amoníaco es sintetizado a partir del hidrógeno y
del nitrógeno. La tecnología de obtención del hidró-
geno ha sido el objeto de muchas investigaciones,
pues representa una fuente de energía alterna aluso de hidrocarburos, debido a su alto poder
calórico (AICHE 2010). El hidrógeno puede ser
obtenido a partir del Syngas (gas rico en hidró-
geno).
El siguiente gráfico muestra la secuencia para el
desarrollo de fertilizantes nitrogenados.
omplejidad de acopio.
El siguiente cuadro muestra este análisis con la
biomasa de mayor generación en Ecuador. De
acuerdo a la información presentada en las
secciones anteriores, se ha establecido valores
cualitativos para su distribución y complejidad
de acopio.
3.1.2 Tecnologías Asociadas
Para la obtención del Syngas existen varias tecnolo-
gías disponibles dependiendo de la materia prima.
En el caso de los residuos de la refinación de petró-
leo, las tecnologías que se emplean son: el reforma-
do catalítico de vapor, para hidrocarburos ligeros;
Oxidación parcial catalítica para hidrocarburos más
pesados; y, Gasificación para residuos como fuel oil,
bunker, coque, etc.
En el caso de la biomasa la tecnología disponible es,
también, la gasificación. Sin embargo, para la obten-
ción de Syngas sin contenido de alquitranes y
otras impurezas, la tecnología se encuentra en
desarrollo y aún no está disponible comercial-
mente. Al contrario, la gasificación de la bioma-
sa para la producción de energía ya se encuen-
tra disponible comercialmente.
El siguiente gráfico resume las tecnologías
disponibles para la obtención de Syngas en
función del tipo de materia prima:
3.1.2.1 Obtención del Syngas
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En los últimos años se han registrado grandes
avances en la producción de amoníaco mediante la
introducción de compresores recíprocos, la reutiliza-
ción de energía y la introducción de nuevos y mejora-
dos catalizadores, tanto para la etapa de obtención
del gas de síntesis como para la síntesis del
amoníaco.
El siguiente gráfico resume las características de
las principales tecnologías para su elaboración.
3.1.2.2 Obtención del Amoníaco
ELABORACIÓN: INP
ELABORACIÓN: INP
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En la producción de urea se han identificado dos tipos básicos de procesos:
1. Procesos Convencionales.
2. Procesos basados en la descomposición del carbamato de amonio por lavado de gas (stripping).
3.1.2.3 Obtención de Urea
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a) Procesos convencionales
Dentro de los procesos convencionales se
encuentran los procesos de recirculación parcial de
amoníaco. En este proceso, los productos
procedentes del reactor son sometidos a una
evaporación flash, donde el exceso de amoníaco es
separado y condensado y recirculado como líquido
hacia el reactor. El carbamato es descompuesto por
dos etapas de expansión, este proceso fue
desarrollado por Chemico, CPI, Montecatini.
Dentro de los procesos convencionales se
encuentran los procesos integrados, en los que
la producción de urea está estrechamente
ligada a la producción de amoníaco. Con la
integración se elimina la compresión del CO2, el
cual es obtenido del Syngas. Dentro de estos
procesos se encuentran las tecnologías de
Snamprogetti, Urea Casale, Toyo.
b) Procesos de Striping (lavado) de gas
En este proceso el carbamato es descompuesto por
reducción parcial de la presión, mediante un lavador
de gases, que se vuelven a recombinar después de sucondensación, generando cierta cantidad de
carbamato y urea que son separados. Para este tipo
de procesos se puede identificar a Stamicarbon II,
Snamproggetti II y Montedison (Chauvel y L. 1985).
Los Striping son los procesos comerciales más
actuales y presentan mejoras con respecto de
los procesos predecesores, en lo relacionado ala conservación de energía, eficiencia y
conversión.
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Durante el presente análisis se considerarán los
siguientes rubros de inversión:
Para la alternativa de Fuel Oil se estima conveniente
una superficie de 120 hectáreas. El precio de compra
de una hectárea de terreno en la Costa ecuatoriana
es de USD 10.000, aproximadamente. Por tanto, la
inversión en terreno será de USD 1.200.000. Para
Biomasa, la superficie de terreno necesaria es mucho
menor: 40 Ha. En conclusión, la inversión en terreno
será de USD 400.000.
Una vez instalada la planta es necesario incurrir
en ciertos gastos con el fin de que comience su
producción normal. Se ha considerado conve-
niente incluir dentro de la inversión inicial un 6%
del valor de los activos, más los imprevistos para
este capital de operación. Para el caso de Fuel
Oil este valor asciende a USD 36.652.800. Para
Biomasa el valor es de USD 6.320.795.
A continuación se presenta un cuadro resumen
de las inversiones:
4.1 Inversión
ELABORACIÓN: INP
4. Estudio económico inicial
En el análisis económico se considera la
producción de urea para las dos alternativas
planteadas como materia prima: fuel oil y
biomasa (cascarilla de arroz).
Para fuel oil se seleccionó la provincia de Esme-
raldas, ya que la refinería produce la cantidad
que se requiere para la operación de la planta,
es decir, existe posibilidad de suministro de
materia prima (crudo reducido o fuel oil). Mien-
tras, para generación de biomasa se escogió laprovincia de Los Ríos, debido a que existe una
gran disponibilidad de la cascarilla de arroz.
La capacidad de la planta usando fuel oil
como materia prima es de 500.000 tonela-
das por año. Este dato es resultado del
estudio de mercado realizado anterior-
mente. La capacidad del módulo de
producción utilizando biomasa es de
124.200 toneladas por año, de acuerdo a
información suministrada por Biosynergies.
A continuación se presenta un cuadro resu-
men que contiene estos datos básicos.
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A continuación se explicarán los costos variables y fijos calculados para el presente estudio:
Costos Variables.- Son los que cambian de acuerdo al nivel de producción.
Costos Fijos.- Son los que se mantienen constantes a cualquier nivel de producción.
A continuación se presenta un cuadro de costos dividido en variables y fijos.
4.2.1 Costo de produccion:
4.2 Costo de produccion y precio de venta
studio de prefactibilidad para la producción de Urea
ELABORACIÓN INP * Valores para un módulo de 124.200 toneladas por año.
ELABORACIÓN: INP
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El periodo de recuperación de la inversión o Payback
se define como el tiempo (en años) en el cual los ingre-
sos netos anuales cubren el valor de la inversión inicial.
Es decir, la inversión se recupera en el año en el cual los
flujos de caja acumulados superan a la inversión inicial.
En el siguiente cuadro se detallan los períodos de
recuperación por alternativa para cada precio de
venta establecido:
4.3 Período de recuperación de la inversión
ELABORACIÓN: INP
ELABORACIÓN: INP
Para efectos del presente estudio se
considerarán dos posibles precios de venta de
la urea al consumidor: i) el precio de equilibrio,
explicado en el punto anterior; y, ii) el precio
internacional del producto puesto en el país. La
forma de cálculo de este precio es que se
explica a continuación:
De acuerdo al ICIS Fertilizer Market Update de
15 de diciembre de 2010, el precio para la
tonelada FOB de urea varía entre USD 378
y USD 400. Teniendo en cuenta esta
información, para efectos del presente
estudio se utilizará el precio de USD 400
por tonelada FOB. A este valor es
necesario sumar seguro y flete, descarga,
FDI e IVA como se detalla en el siguiente
cuadro:
4.2.2 Precio de venta:
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5.1.1 Ventajas y desventajas del uso de fuel oil
5.1.2 Ventajas y desventajas del uso de biomasa.
5.1 Ventajas y desventajas de las alternativas de materia prima
Ventajas:
• Se encuentra disponible como derivado de las refine-
rías del país, que producen excedentes del residuo que
se exporta a otros países. Se constituye en una fuenteimportante de divisas.
• Como existe infraestructura disponible para la
producción del fuel oil (las refinerías), esto implica
acceso a servicios básicos necesarios para la construc-
ción de la planta (instalaciones agua, electricidad, vías,
etc.).
• La capacidad de producción de urea al año a partir de
fuel oil de 500.000 TM al año, cubre el total de la
demanda estimada de consumo de urea.
• Actualmente, existe la tecnología que permite gene-
rar Syngas y urea a partir de fuel oil, la cual ya se comer-
cializa a nivel industrial.
Desventajas:
• Es un recurso no renovable, por lo que su dispo-
nibilidad depende de las reservas de petróleo, de
la existencia de infraestructura de refinación ynecesidades de este tipo de combustible.
• El uso de fuel oil como materia prima representa
un mayor impacto ambiental, por su contenido de
azufre, nitrógeno y metales pesados, generando
emisiones y efluentes contaminantes.
• Los costos de inversión y producción a partir de
fuel oil son más altos.
• El tiempo de instalación de una planta de urea a
partir de fuel oil tarda 5 años, en promedio, perío-
do mayor en relación a biomasa.
• Para la alternativa de fuel oil la TIR a 10 años es
de 14,50% y para 20 años es de 23,43%.
Ventajas:
• El costo de esta materia prima es bajo o inexistente.
• La biomasa es un recurso renovable, por lo que no
presenta limitaciones de su disponibilidad a futuro, en
comparación con el uso de derivados del petróleo.
• La obtención de urea a partir de biomasa representa
menor impacto ambiental. Su composición se encuen-
tra libre de azufre y metales pesados, por tanto, no
genera emisiones y efluentes contaminantes, ni requie-
re procesos de remoción de estos contaminantes.
• El valor de la inversión y los costos de producción son
menores que la alternativa con fuel oil, en cuanto a la
inversión inicial.
• El tiempo de instalación de la planta de urea en base
a biomasa tarda, aproximadamente, 2 años.
• Para la alternativa de biomasa la TIR a 10 años es de
41,14% y a 20 años, 46,04%.
• Con respecto a la localización de la planta, los secto-
res con mayor demanda de urea coinciden con los demayor generación de residuos.
Desventajas
• La biomasa en el Ecuador se encuentra dispersa
en todo su territorio.
• No hay una política de uso de los residuos de
cacao y de maíz, por lo que es necesario implantar
un modelo de gestión y logística para estos
residuos.• En el caso de la cascarilla de arroz y residuos de
palma, se requiere establecer un sistema de
recolección de residuos en los lugares de concen-
tración (piladoras y extractoras de aceite), trans-
porte y almacenamiento en la planta de gasifica-
ción.
• La biomasa no presenta un tamaño homogéneo
por lo que requiere procesos previos de acondi-
cionamiento para la gasificación.
• La capacidad de producción de la planta de
124.200 TM en el año, cubre únicamente el 25%
de la demanda anual estimada de urea.
studio de prefactibilidad para la producción de Urea
5. Conclusiones
En las líneas siguientes se efectuará un análisis de las ventajas y desventajas de cada una de las
alternativas de materia prima:
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• Es factible y rentable implementar en el país unaplanta de urea que utilice como materia prima fuel
oil o biomasa.
• La cantidad de fuel oil disponible permitirá cubrir la
demanda nacional, pero el acceso a la materia prima
depende de que PETROECUADOR tenga disponible
el residuo y venda el barril de fuel oil a menos de USD
15.
• El utilizar fuel oil implicaría reducir las exportacio-
nes de este residuo en USD 149 millones anuales
(considerando un precio de exportación de USD
45,00 por barril), pero que sería compensado por una
reducción de USD 295 millones anuales en la impor -tación de la urea (utilizando las 500.000 TM anuales
de producción).
• La tecnología requerida para la planta que usa fuel
oil existe y está disponible comercialmente. Sin
embargo, la inversión requerida es, aproximadamen-
te, 6 veces mayor que la que usa biomasa (USD 647.5
millones vs. USD 111.6 millones) y su construcción
demora entre 5 y 6 años.
• Las plantas que usan biomasa son modulares y más
pequeñas, siendo su inversión mucho menor a las
que usan residuos de refinación de petróleo. No se
cubrirá la demanda totalmente con un solo módulo,
pero se la podrá cubrir progresivamente con la
construcción de plantas adicionales que utilicen
diferentes tipos de residuos orgánicos. La construc-
ción de cada módulo tarda alrededor de 2 años.
• La mayor potencialidad para un proyecto degasificación que produzca gas de síntesis y,
posteriormente, amoniaco y urea, lo tienen la
cascarilla de arroz y los residuos de palma
africana, por sus características físicas, composi-
ción química y por la mayor facilidad de recolec-
ción, al concentrarse estos residuos en las
piladoras y las procesadoras, respectivamente.
• La planta que fabrique urea se ubicaría en la
provincia de Los Ríos para el caso de la cascari-
lla de arroz o en el sector de Quinindé para el
caso de palma africana.
• En la actualidad no existen plantas queproduzcan urea con biomasa, pero sí existen
procesos que producen gas de síntesis usando
biomasa. Este debe limpiarse y puede ser
utilizado como fuente de energía o, también,
para procesos químicos como la generación de
urea.
• Los beneficios sociales y económicos de
producir urea con biomasa son mucho mayores
que los de producirla con residuos de refinación
de petróleo. Entre los beneficios que se pueden
obtener están la generación de mayores plazas
de empleo y la creación de nuevas microempre-
sas, al incorporarse modelos de gestión de
residuos que incluyan sistemas de logística de
recolección y almacenamiento de residuos.
5.2 Conclusiones
• Continuar con la etapa de factibilidad y diseños
definitivos dando prioridad a la alternativa con
biomasa. No se debe descartar la alternativa con fuel
oil, una vez que se cuente con una política de Estado
que asigne la cantidad y fije el precio del residuo de
la refinación de petróleo en un valor no mayor a USD
15 por barril.
• Debido a que el primer paso para crear la urea es la
producción de gas de síntesis, que puede usarse
para la generación de energía con tecnologías
probadas se podría, incluso, construir dos gasificado-
res: uno con cascarilla de arroz para la producción de
urea y otro con residuos de palma africana para la
generación de energía eléctrica, que luego podría
usárselo para crear urea si así se lo requiere.
• Esto implica, además, que se debe trabajar en un
modelo de gestión de residuos que incluya sistemas
de logística de recolección de residuos para
optimizar costos y tiempos de transporte. Con
este propósito, el INP se ha reunido con el
Centro Nacional de Referencia de Biomasa
CENBIO de Brasil, para firmar un acuerdo de
cooperación que incluye la elaboración de un
atlas de residuos que muestre las cantidades y
ubicaciones disponibles de residuos en el país y
la logística de recolección para el proyecto de
urea.
• Pero ante todo, es fundamental que se
establezca una política pública de logística,
recolección y almacenamiento de residuos
agrícolas que permita beneficiar al ambiente a
través de su manejo óptimo y adecuado, gene-
rar energía e incorporar procesos industriales.
5.3 Recomendaciones
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