informe final

Estimacin de la inversin fija

Planta: Proyecto B01 (Planta de produccin dimetil terReferencias: Apndice B Del libro Analysis, Synthesis and Design of Chemical ProcessesFecha: Febrero 09/02/2016Equipo: Paolo Minaya Ccaihuare (coordinador) Diego Martnez Meza Guissepe Nuez Aguilar Carlos ngeles Orihuela

1. Objetivos:Estimar la inversin fija (Grassroot cost) de la referencia de la planta B01 a nivel preliminar usando la ingeniera conceptual.2. Cuadros sobre caudal de entrada

Feed modular (Kmol)2000000

Outled 50000

Outled (Kmol)1000000

Feed real (Kmol)2000000

Relacin1

3. Descripcin del procesoUn diagrama de flujo preliminar para el proceso del DME es mostrado en la figura B.1.1, en el cual 50000 toneladas mtricas anuales de un producto de DME al 99.5% en peso de pureza es producido. Debido a la simplicidad del proceso, un factor de operacin mayor que 0.95 (8375 h/ao) es usado.Metanol (corriente 1), es combinado con el reactante reciclado (corriente 14) y vaporizado antes de ser enviado a un reactor de lecho fijo operando entre 2500C y 3700C. La conversin de un paso del metanol en el reactor es del 80%. El efluente del reactor, corriente 7, es enfriado previo a ser enviado a la primera de las 2 columnas de destilacin: T-201 y T-202. El producto de DME se extrae por la parte superior de la primera columna. La segunda columna separa el agua del metanol no usado. Este metanol es reciclado al final del proceso, y el agua es enviada a un tratamiento de aguas residuales para remover las trazas de compuestos orgnicos.Resmenes de las corrientes, las utilidades, y de los equipos son presentados en las tablas B.1.1-B.1.3

4. Desarrollo de clculos a la IFCALCULO DEL COSTO PREELIMINAR PARA EL INTERCAMBIADOR E-201 Clculo del CpoPara hallarlo usamos la ecuacin:logCpo=K1+K2*logA+K3*(logA)2

Tomamos datos del apndice de la tabla A.1 y tenemos las siguientes constantes:K14.8306

K2-0.8509

K30.3187

Y siendo que A=99.4 m2, obtenemos:Cpo= $ 25264

Clculo del FpPara hallarlo usamos la ecuacin:logFp=C1+C2*logP+C3*(logP)2

Tomamos datos del apndice de la tabla A.2C10.03881

C2-0.11272

C30.08183

Y siendo que P=15 bar, obtenemos:Fp=1.046

Clculo del CBMPara hallarlo usamos la ecuacin:CBM=Cpo*FBM=Cpo*(B1+B2*FM*Fp)Tomamos datos del apndice de la tabla A.4 y tenemos las siguientes constantes:B11.63

B21.66

De la figura A.19, tenemos que: FM=1Usando adems los valores ya obtenidos del Cpo y el Fp , obtenemos:CBM= $ 85036Este valor de CBM es considerando del 2001, tendremos que pasarlo al 2015 con la siguiente ecuacin:CBM(2015)= CBM(2001)*I2015/I2001

Teniendo el valor de I2015= 573.1 y I2001= 394.3:CBM(2015)= $ 123596

Tablas de datos de IntercambiadoresDel mismo modo calculamos el costo preliminar de los otros intercambiadores, los datos y resultados se encuentran en las siguientes tablas:

E-201E-202

Floating HeadFloating Head

Carbon steelCarbon steel

Shell and tube designShell and tube design

A(m2)99.4A(m2)171

P(bar)15P(bar)15

Cp ($)25392Cp ($)33088

Fp1.046Fp1.046

CBM(2001) ($)85036CBM(2001) ($)111372

CBM(2015) ($)123596CBM(2015) ($)161875

Cgr207641Cgr271949

E-203E-204




A(m2)101.8A(m2)22

P(bar)14P(bar)11

Cp ($)25521Cp ($)18309

Fp1.040Fp1.024

CBM(2001) ($)85668CBM(2001) ($)60956

CBM(2015) ($)124515CBM(2015) ($)88597

Cgr209185Cgr148844

E-205E-206




A(m2)100.6A(m2)83

P(bar)10P(bar)11

Cp ($)25392Cp ($)23517

Fp1.018Fp1.024

CBM(2001) ($)84317CBM(2001) ($)78296

CBM(2015) ($)122551CBM(2015) ($)113801

E-207E-208




A(m2)22.7A(m2)22.8

P(bar)7P(bar)8

Cp ($)18314Cp ($)18315

Fp1.005Fp1.009

CBM(2001) ($)60393CBM(2001) ($)60521

CBM(2015) ($)87779CBM(2015) ($)87965

CALCULO DEL COSTO PREELIMINAR PARA LA BOMBA P-201 A/B Clculo del CpoPara hallarlo usamos la ecuacin:logCpo=K1+K2*log(Pot)+K3*(log(Pot))2


K20.3161

K30.1220

Y siendo que Pot=7.2 Kw, obtenemos:Cpo= $ 16993


Tomamos datos del apndice de la tabla A.2C1-0.245382

C20.259016

C3-0.01363

Y siendo que P=15.5 bar, obtenemos:Fp=1.106 Clculo del CBMPara hallarlo usamos la ecuacin:CBM=Cpo*FBM=Cpo*(B1+B2*FM*Fp)Tomamos datos del apndice de la tabla A.4 y tenemos las siguientes constantes:B11.89

B21.35

De la figura A.19, tenemos que: FM=1.4Usando adems los valores ya obtenidos del Cpo y el Fp , obtenemos:CBM= $ 67628Este valor de CBM es considerando del 2001, tendremos que pasarlo al 2015 con la siguiente ecuacin:CBM(2015)= CBM(2001)*I2015/I2001


CALCULO DEL COSTO PREELIMINAR PARA LA BOMBA P-202 A/B Clculo del CpoPara hallarlo usamos la ecuacin:logCpo=K1+K2*log(Pot)+K3*(log(Pot))2


K20.0536

K30.1538

Y siendo que Pot=1.0 Kw, obtenemos:Cpo= $ 2450


Tomamos datos del apndice de la tabla A.2C1-0.3935

C20.3957

C3-0.00226

Y siendo que P=11.4 bar, obtenemos:Fp=1.052 Clculo del CBMPara hallarlo usamos la ecuacin:CBM=Cpo*FBM=Cpo*(B1+B2*FM*Fp)Tomamos datos del apndice de la tabla A.4 y tenemos las siguientes constantes:B11.89

B21.35

De la figura A.19, tenemos que: FM=1.6Usando adems los valores ya obtenidos del Cpo y el Fp , obtenemos:CBM= $ 10201Este valor de CBM es considerando del 2001, tendremos que pasarlo al 2015 con la siguiente ecuacin:CBM(2015)= CBM(2001)*I2015/I2001


Tablas de datos de Bombas

P-201 A/BP-202 A/B

ReciprocatingCentrifugal


Electric driveElectric drive

Pot(Kw)7.2Pot(Kw)1

P(bar)15.5P(bar)11.4

Cp ($)16993Cp ($)2450

Fp1.106Fp1.052

CBM(2001) ($)67628CBM(2001) ($)10201

CBM(2015) ($)98294CBM(2015) ($)14826

P-203 A/B

Centrifugal

Carbon steel

Electric drive

Pot(Kw)5.2

P(bar)16

Cp ($)3209

Fp1.201

CBM(2001) ($)14394

CBM(2015) ($)20922

CALCULO DEL COSTO PREELIMINAR PARA EL REACTOR R-201

Altura = 10 mDimetro = 0.72 mVolumen = 4.07 m3Presin = 14.7 bar

De la figura A.7 para Vessel vertical:

Para: V = 4.07 m3 Cpo/V = 3000 $/m3

Cpo = 3000 $/m3 x 4.07m3 = $ 12210

Fp = = = 1.567

De la tabla A.3: Nmero de identificacin = 18

En la figura A.8: FM = 1

De la tabla A.4: B1 = 2.25 B2 = 1.82

CBM (2001)= Cpo( B1 + B2xFpxFM ) = $ 12210x(2.25+1.82x1.567x1) = $ 62301CBM (2015) = $ 62301x(573.1/394.3) = $ 90552

Tablas de datos de Reactor R-201

Packed-bed

Carbon steel

Cataltico

D(m)0.72

H(m)10

V(m3)4.07

P(bar)14.7

Cp ($)12210

Fp6. 06

CBM(2001) ($)162139

CBM(2015) ($)235663

CALCULO DEL COSTO PREELIMINAR PARA EL VESSELS-201 Clculo del CpoPara hallarlo usamos la ecuacin:logCpo=K1+K2*logA+K3*(logA)2


K20.3776

K30.0905

Y siendo que A=13.96 m3, obtenemos:Cpo= $ 12 807

Clculo del FpPara hallarlo usamos la ecuacin:Fp=

Y siendo que P=1.1 bar y D=1.14m, obtenemos:Fp=0.7239

Clculo del CBMPara hallarlo usamos la ecuacin:CBM=Cpo*FBM=Cpo*(B1+B2*FM*Fp)Tomamos datos del apndice de la tabla A.4 y tenemos las siguientes constantes:B11.49

B21.52

De la figura A.19, tenemos que: FM=1Usando adems los valores ya obtenidos del Cpo y el Fp , obtenemos:CBM= $ 33 174Este valor de CBM es considerando del 2001, tendremos que pasarlo al 2015 con la siguiente ecuacin:CBM(2015)= CBM(2001)*I2015/I2001

Teniendo el valor de I2015= 573.1 y I2001= 394.3:CBM(2015)= $ 48 217Tablas de datos de IntercambiadoresDel mismo modo calculamos el costo preliminar de los otros intercambiadores, los datos y resultados se encuentran en las siguientes tablas:

V-201V-202

Vessel horizontalVessel horizontal


V(m3)13.96V(m3)8.72

P(bar)1.1P(bar)10.3

Cp ($)12808Cp ($)9810

Fp0.724Fp1.542

CBM(2001) ($)33177CBM(2001) ($)37616

CBM(2015) ($)48221CBM(2015) ($)54673

Cgr81012Cgr60906

V-203

Floating Head

Carbon steel

Vm3)5.74

P(bar)7.3

Cp ($)7858

Fp1.163

CBM(2001) ($)25594

CBM(2015) ($)37199

Cgr62495

CALCULO DEL COSTO PREELIMINAR PARA EL TOWER-201 Clculo del CpoPara hallarlo usamos la ecuacin:logCpo=K1+K2*logA+K3*(logA)2


K20.4485

K30.0905

Y siendo que A=30.98 m3, obtenemos:Cpo= $ 23 300

Clculo del FpPara hallarlo usamos la ecuacin:Fp=

Y siendo que P=10.6 bar y D=0.79 m, obtenemos:Fp=1.36 Clculo del CBMPara hallarlo usamos la ecuacin:CBM=Cpo*FBM=Cpo*(B1+B2*FM*Fp)Tomamos datos del apndice de la tabla A.4 y tenemos las siguientes constantes:B12.25

B21.82

De la figura A.19, tenemos que: FM=1Usando adems los valores ya obtenidos del Cpo y el Fp , obtenemos:CBM= $ 110 097Este valor de CBM es considerando del 2001, tendremos que pasarlo al 2015 con la siguiente ecuacin:CBM(2015)= CBM(2001)*I2015/I2001

Teniendo el valor de I2015= 573.1 y I2001= 394.3:CBM(2015)= $ 160 022

T-201V-202

towerVessel horizontal


V(m3)30.98V(m3)35.43

P(bar)10.6P(bar)7.3

Cp ($)20928Cp ($)22.845

Fp1.363Fp1.178

CBM(2001) ($)754532CBM(2001) ($)74952

CBM(2015) ($)108329CBM(2015) ($)108940

Cgr181993Cgr183019

IF(USA-2015) = CGR = 1.68*CBM

IF(PERU-2015) = 1,3*CGR

Inversion Fija (CGR) ($) (USA-2015)3234479

Inversion Fija (CGR) ($) (PERU-2015)4204823

5. Conclusiones Se obtiene una cantidad de 50 000 TM/ao de DME. Apartir de un rendimiento de 95.5%. Se concluye que se debe realizar una relacin con la variacin de la cantidad del flujo de entrada.

informe final

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