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Producción industrial de Urea (página 2)




Enviado por Ismael Pablo Antuña



Partes: 1, 2

Capítulo 3.

Urea en el mundo

  • Población mundial y la necesidad de alimentos

El sostenido crecimiento demográfico mundial en las últimas décadas ha sido una de las mayores preocupaciones de los gobiernos y organizaciones mundiales debido a la necesidad de producir alimentos al ritmo del crecimiento, en cantidad y calidad, alimento tanto para el hombre como para animales productores de alimento y de compañía.

Año

Población mundial

1950

2518630000

1955

2755823000

1960

2982142000

1965

3334874000

1970

3692492000

1975

4068109000

1980

4434682000

1985

4830978000

1990

5263593000

1995

5674328000

2000

6070581000

2005

6453628000

2008

6709132764

2010

6863879342

2011

7082354087

2015

7376471981

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Crecimiento demográfico mundial –

En los últimos 65 años se triplico la población mundial.

La necesidad de incrementar la producción agrícola para producir más alimentos está relacionada con aumentar la superficie de suelo dedicada a la producción, mejorar la fertilidad del suelo, la implementación de genética para incrementar los rendimientos y el control de plagas para reducir las pérdidas.

Esta necesidad de alimentos ha llevado aparejadas consecuencias nefastas a los suelos, y se refiere a la pérdida de nutrientes producto de largos periodos de tiempos de siembra y cosechas ininterrumpidos, la escasa rotación en los tipos de siembra y la no utilización de ganadería en dichos suelos que suele regenerar los nutrientes perdidos por la agricultura.

Según la Organización para las naciones unidas para la agricultura y alimentación (FAO) la superficie agrícola mundial paso en el año 1961 de 4.454.729.800 ha. a 4.894.569.650 ha. en el año 2011, por lo que podemos concluir que la superficie agrícola se mantuvo casi igual cuando la población mundial se triplicó en el mismo periodo.

Por todos estos motivos es que la fertilización artificial de suelos dedicados a la producción agrícola es de gran necesidad a nivel mundial.

La urea es uno de los fertilizantes nitrogenados por excelencia debido a su bajo costo, su alto porcentaje de nitrógeno respecto a otros fertilizantes nitrogenados, su fácil aplicación y debido a que su producción mundial se ha ido incrementando significativamente en las últimas décadas.

  • Situación mundial

Por el lado de la oferta, si bien en todos los continentes se producen fertilizantes nitrogenados, sobresalen tres regiones con ventajas comparativas para la producción de los mismos: los países de Medio Oriente (Kuwait, Arabia Saudita, Qatar), denominados también del Golfo Árabe; estados de la Ex Unión Soviética y del Mar Negro (Rusia, Ucrania, Rumania) y ciertos países de Latinoamérica (Trinidad y Tobago y Venezuela)

Puede identificarse los casos de China, principal productor, consumidor, e importador y uno de los principales exportadores, o India, segundo productor, que tienen orientada su oferta centralmente al mercado interno al igual que Pakistán, otro productor relevante a nivel mundial.

En una situación casi opuesta se encuentran algunos países de medio oriente, en general productores de petróleo, que tienen la ventaja de disponer del gas a muy bajo costo y una escasa demanda interna por lo que su producción se orienta básicamente a las exportaciones. Se pueden citar como ejemplos a Arabia Saudita, Bahréin, Kuwait, Qatar, Abu Dabi.

Otro país de la región con niveles exportación significativos es Egipto, aunque, el destino principal de su oferta es el mercado interno, desde este punto de vista se asemeja a Indonesia, el tercer productor mundial, que también exporta volúmenes significativos no obstante colocar la mayor parte de su oferta internamente.

Según la FAO la capacidad de oferta mundial de nitrógeno aumento en torno a 14,8 millones de toneladas en 2009/10, con respecto a 2005/06. La producción mundial global de urea aumentó un 7,5 por ciento en 2004 y la producción de amoniaco un 7 por ciento.

En Argelia se está construyendo una nueva fábrica de urea. Egipto ha anunciado tres nuevos complejos amoniaco/urea. En Irán hay 5 proyectos de nitrógeno en construcción. Un proyecto en conjunto de India y Omán está ya operativo. La producción de amoniaco de China se incrementó en un 11 por ciento y están aumentando las fábricas de amoniaco y urea de mediano y pequeño tamaño. En Indonesia una de las fábricas productoras de urea fue destruida por el Tsunami de Diciembre de 2004. En Vietnam un nuevo complejo de nitrógeno ha iniciado su producción comercial. En los Estados Unidos muchas fábricas han estado paradas durante mucho tiempo debido a los altos precios del gas natural. A pesar de que hay una tendencia descendente en los precios del gas. En el Caribe se han programado varios proyectos nuevos y se está aumentando la capacidad.

  • Evolución del precio de la Urea

A continuación se muestra la evolución de precios a nivel mundial de la urea en los últimos 10 años, información suministrada por el Banco Mundial.

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Precio mundial de Urea (Dólares/tonelada) – Fuente: Banco Mundial

Los precios de todos los fertilizantes subieron fuertemente a nivel internacional en 2008, alza que fue evidenciada con anterioridad en los precios de las materias primas, en especial las energéticas. Se puede observar que en dicho periodo la urea triplico su precio. Luego del 2013 los precios se estabilizaron y marcaron una caída como consecuencia de la crisis económica mundial.

A continuación se presentan divididas por zonas mundiales, la producción mundial de urea, las exportaciones de urea, las importaciones de urea y el consumo mundial aparente de urea desde el 2004 al 2015 publicadas por la IFA – Asociación Internacional de Fertilizantes (fertilizer.org)

Según las estadísticas, se pueden deducir las siguientes conclusiones:

  • La principal zona productora de urea es Asia Oriental, siendo China el 1º productor mundial, seguido de India e Indonesia; dichas regiones se caracterizan por el alto consumo aparente de dicho fertilizante.

  • El consumo aparente de América del norte, Asia oriental y Asia del sur es del 75% de la producción mundial.

  • En cuanto a las importaciones mundiales, América del Norte y América latina absorben el 35% del total de las importaciones mundiales.

  • En Sudamérica se estima que el consumo global de fertilizantes generales alcanza el 10 % de la producción mundial, mientras que la producción en la región no excede el 4%, por lo que las importaciones netas de los países de esta región superan en cifras el 4% del comercio mundial.

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Capítulo 4.

Urea en Argentina

4.1 Evolución agropecuaria en Argentina

Hasta la década de los ochenta ha predominado el sistema de producción mixto agrícola – ganadero, alternándose años de cultivos con años de ganadería sobre pasturas mediante rotaciones. Este sistema permitía que luego de la extracción de nutrientes de la fertilidad natural que poseen los suelos, consecuencia de la agricultura, el descanso agrícola reponía dicha fertilidad natural.

Las ventajas comparativas de la región, unidas al sistema de producción predominante, han sido la base del desarrollo agrario argentino y han limitado históricamente la necesidad del ingreso artificial de nutrientes químicos.

La introducción del doble cultivo trigo-soja en los ochenta, su posterior generalización y el cambio abrupto de modelo ocurrido en los noventa en el que se pasó al sistema de agricultura permanente, desencadenaron el descenso de la fertilidad natural de los suelos y el fuerte crecimiento de la fertilización artificial.

La Siembra Directa (SD), o labranza cero como comúnmente se la llama, basada en el principio de la no remoción del suelo y por lo tanto el reemplazo de las labores por la aplicación de herbicidas, lo que le otorga la ventaja ineludible de ahorro en los altos costos de los combustibles frente al abaratamiento de los herbicidas, encierra una paradoja crucial con respecto a la fertilidad de los suelos. Al ser una técnica por esencia conservacionista, acumula una mayor cantidad de materia orgánica a mediano largo plazo y, por lo tanto, una fertilidad potencial más importante. Sin embargo durante los primeros años de su implementación, la cantidad de nitratos disponibles para las plantas es menor que en los suelos trabajados en forma convencional, especialmente en el caso de los cereales, ya que la abundante cobertura de rastrojo que estos dejan en superficie y el suelo no removido hacen que disminuya la temperatura, aumente la humedad del perfil e inicialmente cuenten con una aireación más restringida, lo que reduce la tasa de mineralización del nitrógeno. Es lo que se conoce como la disminución de la fertilidad actual o disponible para el ciclo del cultivo en cuestión. Todo esto se traduce en que los cultivos de trigo y maíz en siembra directa requieran una mayor aplicación de fertilizantes nitrogenados durante los primeros años bajo este sistema en comparación con el sistema de labranza convencional.

4.2 Evolución de la oferta y la demanda de urea en Argentina

Como resultado de los procesos descritos se puede observar cómo ha sido el patrón de consumo aparente a nivel nacional de urea a partir de los 90 al presente.

Consumo de Urea en Argentina

 

Periodo

Urea (Toneladas anuales)

1993

195000

1994

282600

1995

315200

1996

532600

1997

489100

1998

478200

1999

587000

2000

590000

2001

652200

2002

585000

Consumo de Urea en Argentina

 

Periodo

Urea (Toneladas anuales)

2003

760900

2004

945600

2005

739100

2006

891300

2007

1000000

2008

739100

2009

728300

2010

950000

2011

1087000

2012

902200

 

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Consumo anual de Urea en Argentina-

Fuente: Fertilizar (Asociación Civil)

La demanda de urea ha registrado un aumento sustancial a lo largo del período 1993-2012, habiéndose más que cuadriplicado, pasando de niveles de consumo anual del orden de las 200 mil toneladas año a aprox. 1 millón de toneladas en los últimos años. Esto se traduce en una tasa de crecimiento promedio anual acumulativa del orden del 13%.

El aumento de la demanda fue abastecido fundamentalmente por medio de importaciones hasta el año 2001 ya que PASA Fertilizantes (era la única empresa productora de urea en el país hasta ese entonces) no alcanzaba a cubrir las necesidades del mercado interno. Por ejemplo en el año 2000 se importaron 528.786 toneladas de urea, estas importaciones provenían en un su mayoría de zonas cercanas al Mar Negro y otros países de Europa.

A partir del año 2001 las importaciones bajaron a 153.661 toneladas, esta drástica reducción corresponde a la prácticamente quintuplicación de la producción doméstica como efecto de la creación de la empresa PROFERTIL.

En el año 2001, las importaciones se redujeron un 245% mientras que las exportaciones pasaron a ser significativas de 758 toneladas en el 2000 a 247.865 toneladas en el año 2001.

Consecuentemente, se produjo un cambio cualitativo en la posición
de Argentina en relación al mundo con respecto a la urea, pasando de
ser un importador neto a tener un saldo favorable en el balance comercial.

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Planta productora de Urea – PROFERTIL

Profertil (Repsol-YPF) es la mayor empresa de la Argentina con 1.100.000 toneladas por año de capacidad instalada, mientras que Pasa SA tiene una capacidad instalada de 200.000 toneladas por año. Profertil representa el 85% de la capacidad instalada en la Argentina y Pasa Fertilizantes representa sólo el 15%.

4.3 Producción Industrial de Urea en Argentina

Argentina coloca su oferta en el mercado interno preponderantemente aunque tiene una proporción significativa de exportaciones y presenta la particularidad de disponer de producción propia de gas aunque no a un costo tan bajo como por ejemplo los países de medio oriente o los de la cuenca del Mar Negro, por lo que su capacidad competitiva se completa con las eficiencias alcanzadas en las esferas de producción (tecnologías modernas, economías de escala) y logística.

A continuación podemos observar la evolución de la producción de urea en Argentina desde los años noventa hasta la actualidad:

Producto: Urea

 

Periodo

Urea (Toneladas anuales)

1990

108795

1991

103420

1992

86335

1993

116364

1994

97832

1995

113874

1996

135889

1997

170513

1998

136014

1999

163288

2000

187134

2001

933773

2002

1120490

2003

1300489

2004

1364549

2005

1249438

2006

1432859

2007

1019431

2008

882497

2009

1117876

2010

941549

2011

1159252

2012

1179355

2013

1123019

2014

991427

2015

932230

Fuente: INDEC

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Producción anual de Urea en Argentina –

Fuente: INDEC -EPI

El gráfico anterior nos muestra la evolución de la producción de urea en Argentina, este crecimiento continuo se debe a los cambios que se produjeron en el sector agrícola al comienzo de los noventa, podemos observar que hay un fuerte crecimiento entre los años 2000 – 2001 debido a la instalación de la planta de urea de Profertil.

Capítulo 5.

Cálculo de la capacidad de producción de la planta

5.1 Estimación de capacidad de producción

Para hacer la estimación de la capacidad de producción
de nuestra planta y poder observar si nuestro proyecto es viable económicamente
tenemos que graficar el consumo interno del producto y la producción
en función de los años, dar una línea de tendencia a cada
curva y extrapolar las mismas a diez años, a partir de aquí se
puede analizar la situación del mercado, y en función de esta,
estimar la capacidad de producción de nuestra planta.

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Gráficos de producción y consumo de urea con sus líneas de tendencia hasta el año 2025

En el gráfico anterior podemos observar que en el año 2025 la tendencia de producción es mayor que el consumo interno, de modo que nosotros debemos pensar en exportar el producto excedente o sustituirlo ofreciendo mayor calidad y menor precio, por lo tanto pensamos en una capacidad de producción mayor que la conocida de Profertil y utilizando tecnología de punta se reducirán los costos operativos de producción y así se podrá entrar al mercado estableciendo un precio del producto más bajo que el que tiene la competencia.

5.2 Conclusión

En base a un mercado potencial de consumo interno de 1.500.000 toneladas anuales para el año 2025, obtenido por regresión de datos estadísticos, podemos tomar este valor para la capacidad de producción de nuestra planta, admitiendo obviamente que solo podríamos sustituir solo una parte del mercado nacional, para el resto tomar el desafío de exportar nuestro producto. Si se considera que el consumo de urea en el mundo se incrementó en 45.000.000 de toneladas desde el año 2005 al 2015, nos permite concluir que la demanda de urea a nivel mundial permitirá exportar el excedente de producción.

Hoy en día las capacidades de producción de urea granulada en un solo tren, han alcanzado las 3850 Ton/día. Siendo ésta unas de las capacidades elegidas en la actualidad, esta capacidad de producción coincide con la capacidad de producción de la planta del presente proyecto.

Capítulo 6.

Ubicación de la planta industrial

6.1 Introducción

Uno de los factores predominantes para el éxito de un proyecto, es encontrar una adecuada ubicación de la planta industrial. El fin perseguido para esto, es la elección del lugar que permitirá reunir los materiales necesarios, realizar el proceso de fabricación y entregar el producto a los clientes con el costo total más bajo posible.

Factores que hay que tener en cuenta:

  • Disponibilidad de materia prima.

  • Zonas de consumo o mercados.

  • Suministro de agua y energía.

  • Disponibilidad de mano de obra.

  • Transporte.

  • Otros factores.

Para determinar la ubicación de la planta se utilizarán dos métodos:

  • 1. Método de cribado cuya aplicación limita el número posible de lugares.

  • 2. Método de puntuaciones ponderadas se desarrolla para comparar diferentes sitios determinados como aptos en primera instancia.

6.2 Factores a considerar

Disponibilidad de materia prima:

Debido a la enorme cantidad de amoníaco y dióxido de carbono que demanda nuestra planta sería no viable económicamente si decidiéramos comprar dichas materias primas, por lo tanto todo proyecto de producción de urea debe ir acompañado con la producción de amoniaco, no incluiremos en este proyecto lo referido a la producción de amoníaco ya que implicaría todo un desarrollo completo para ello.

Los principales materias primas para la producción de amoníaco
y dióxido de carbono y posteriormente su transformación en urea
es el aire (fuente de nitrógeno), agua y gas natural como fuente de carbono
y energía.

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El amoníaco (NH3) es un gas producido a partir
de hidrocarburos (principalmente gas natural- GN), vapor y aire con el Proceso
de Haber-Bosch.

Esquema de la síntesis de amoníaco a partir de gas natural (GN), vapor y aire.

Fuente: Producción de Amoniaco – Instituto Petroquímico Argentino

Este proceso, conjuntamente con la reformación de gas natural (metano), produce la necesaria cantidad de hidrógeno que reacciona con el nitrógeno extraído del aire para formar amoníaco. El dióxido de carbono, que es co-producido, es utilizado luego con el amoníaco para formar urea.

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Proceso para la síntesis de Amoníaco

El amoníaco es una sustancia química industrial común, pero su uso más importante en todo el mundo es la fabricación de urea. La mayoría de las nuevas plantas orientadas a la producción de amoníaco y/o urea, utilizan gas natural como materia prima.

Gas natural como principal materia prima

A nivel mundial el Gas natural (GN) es el responsable de más del 67 % del amoníaco producido, el carbón (27%) y el resto la nafta, fuel oil, cortes pesados, etc.

Las razones por lo cual se utilizará gas natural sobre los otros combustibles son varias entre ellas las principales: procesos de mayor eficiencia energética, menor costo de inversión, menor costo de producción, los gasoductos reducen los costos de transporte de combustible y su consiguiente reducción en los riesgos en la seguridad.

Desde la década del 50, Argentina fue considerada uno de los pocos países en el mundo con el adjetivo de "Gasífero", es decir, que este hidrocarburo era ampliamente utilizado por sus habitantes y su participación en la matriz energética se acercaba al 50%.

Esta condición se mantiene hoy en día, gracias a la extensa red de gasoductos, tanto troncales como secundarios, y a las importantes cuencas gasíferas desarrolladas y explotadas desde el sur hasta el norte del país.

El pico máximo de producción se dio en el año 2004, llegando a 140 millones de m³ por día. A partir de ese año la producción comenzó a declinar, debido principalmente a una maduración de los yacimientos de la cuenca neuquina la cual aportaba más de la mitad de la producción total.

Por otra parte, la demanda argentina se mantuvo en constante crecimiento, contando además con un fuerte componente estacional, mostrando durante el invierno consumos de hasta 30 millones de m³/d por encima de los demandados en verano.

Sector

Verano

millones m³ /día

Invierno

millones m³ /día

Residencial Comercios Entes Oficiales

30

60

GNC

10

10

Generación Térmica

50

50

Industrial

37

37

Exportación

0,8

0,4

Total

128

158

Demanda de Gas Natural en Argentina en 2012

Dada la brecha entre oferta y demanda que se comenzó a experimentar desde el año 2004, el gobierno nacional puso en marcha tres planes diferentes para contrarrestar esta situación.

Por un lado suspendió las exportaciones que se dirigían principalmente a la república de Chile. Como segunda medida incrementó los volúmenes importados de este combustible, aumentando las cantidades diarias desde Bolivia y habilitando dos puertos regasificadores en las ciudades de Bahía Blanca y Escobar. Finalmente implementó el plan de Gas Plus, consistente en que cada nueva reserva incorporada al sistema accedería a contratos de mayor precio y estarían a su vez exentos de cubrir cuotas para cubrir demanda prioritaria.

Zonas de consumo o mercados: se deben conocer donde se encuentran los mayores centros de consumo, puesto que estando próximos al lugar de fabricación se pueden obtener mejores precios de transporte que influyen en el precio de costo y en consecuencia obtener también un mejor servicio en la entrega del producto.

Nuestro mercado va a estar compuesto en gran medida por empresas que se dedican a revender nuestro producto en zonas agrícola-ganaderas (Pampa húmeda y parte de la Mesopotamia).

Suministro de agua y energía: La otra materia prima fundamental (además del aire) es el agua. Este recurso es fundamental tanto desde el punto de vista de su utilización como materia prima de proceso como desde el punto de vista de operación de la planta. El agua se usa en la generación de vapor y en los procesos de enfriamiento necesarios. Desde este punto de vista, al momento de la definición de la radicación de la planta, es fundamental hacer un estudio de disponibilidad de agua dulce para el proceso productivo.

La planta debe estar ubicada en una zona de donde se pueda disponer de una fuente confiable. Una posibilidad sería ubicar la planta al margen de un río y tratarla.

Las necesidades de energía en casi todas las industrias son muy grandes, por este motivo hay que considerar el costo de la misma en la localidad elegida. A raíz de esto es necesario hallarse cerca de los gasoductos industriales y el sistema de tendido eléctrico interconectado nacional.

Disponibilidad de mano de obra: los factores de disponibilidad de materia prima y consumo traen aparejados que la instalación de la planta estará ubicada cerca de centros urbanos y centros de estudios de nivel superior, luego la disposición de mano de obra se asegurará por añadidura.

Nuestro criterio es realizar la ubicación de la planta para cumplir con los ítems antes mencionados, cercano a un centro poblado puesto que de esta forma, se puede lograr mejor nivel de obreros, como así también en técnicos, administrativos e investigadores puesto que se le ofrecen mejores condiciones socio-económicas.

Transporte: es un factor de suma importancia a tener en cuenta, ya sea para el abastecimiento de nuestra planta como también a la hora de agilizar el alcance del producto terminado. Un servicio eficiente en cuanto a velocidad y periodicidad de abastecimiento será un requisito indispensable para competir frente a la política de precios de nuestros competidores.

Esto es un aliciente más para proponer la instalación de la fábrica cercana a un centro urbano.

Clima: es conveniente tenerlos en cuenta puesto que tanto los terrenos desfavorables como el clima, pueden afectar los costos de fabricación; un factor de importancia lo es también el suelo, ya que hay que fijar la resistencia de este para realizar la instalación.

Otros factores: hay que tener en cuenta, además, las disposiciones legales, tanto de orden nacional, provincial y municipal. Estas deben regular la contaminación ambiental, higiene y seguridad en ambientes de trabajo, los convenios colectivos de trabajo, régimen de promoción industrial, impositivo, etc.

  • Método de cribado

Se utiliza el método de cribado para seleccionar a las regiones de interés de ubicación de la planta. Se consideran las siguientes características:

  • Zonas de consumo o mercados

  • Zona de mano de obra

  • Zona de Transporte

  • Zona de agua y energía

Estas cualidades se reflejan en las zonas no pintadas de los mapas de las siguientes figuras adjuntadas a continuación:

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Zona de mano de obra

La Zona no pintada representa el área del país con predominancia de las ciudades más importantes del país donde se encuentran las principales universidades, escuelas técnicas y otras instituciones educativas. Las principales universidades de la zona son: UBA (ciudad de Buenos Aires), UNR (ciudad de Rosario), UNL (ciudad de Santa Fe), UNS (ciudad de Bahía Blanca), UNC (ciudad de Córdoba) y UTN (Universidad Tecnológica Nacional)

 

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Zona de medios de transporte

La Zona no pintada representa el área del país con predominancia en medios de transporte con respecto a rutas y autopistas. Aunque existe una red ferroviaria importante, en las últimas dos décadas por presiones gremiales y falta de inversiones el ferrocarril ha sido reemplazado predominantemente por el transporte en camiones a pesar que el país no cuenta con una red de autopistas importantes. También predominan las terminales portuarias del país que conectan con el mundo sobre el Río Paraná, Rio de la Plata y la costa Atlántica.

 

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Zona de suministro de agua y energía

La Zona no pintada representa el área del país con predominancia en recursos hídricos a la rivera del Rio Paraná y Rio de la Plata. El sur de la provincia de Santa Fe y el noreste de la provincia de Buenos Aires a las márgenes de dichos ríos poseen unos de los cordones industriales más grandes del país. Toda esta zona posee un nodo de gasoductos primarios y secundarios que suministran energía a los polos industriales.

  • Zonas propuestas

Del método de cribado, surgen como posibles zonas para la instalación de nuestra planta industrial:

  • Zona I: Sureste de Santa Fe

  • Zona II: Conurbano Bonaerense

  • Zona III: Sureste de Buenos Aires

Descripción de las Zonas

A continuación se describen las principales características
de las zonas seleccionadas:

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  • Método de las puntuaciones ponderadas

Sobre las zonas preseleccionadas por el método anterior, se aplica un segundo criterio asignando a cada uno de los factores considerados un determinado puntaje. Se comparan las zonas geográficas en función del mayor acercamiento al puntaje ideal. La zona que obtenga más puntos será la elegida. Se decidirá sobre tres ejes que son los más relevantes: materia prima, mercado consumidor y promoción industrial.

Las ponderaciones son las siguientes:

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  • Zona Seleccionada

Del análisis previo, surge como óptima para la ubicación de nuestra planta industrial la Zona III: Sureste de Buenos Aires.

En dicha zona se encuentra emplazado el Parque Industrial Dr. Ricardo Elicabe, en Bahía Blanca.

Las características de dicho parque se resumen a continuación:

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La disponibilidad de gas natural en grandes volúmenes -ya sea como combustible o materia prima para emprendimientos industriales- es una de las principales ventajas comparativas que exhibe la ciudad. Bahía Blanca es un nodo de gasoductos por el que circulan diariamente 44 millones de m³ de gas natural, siendo factible alcanzar los 53 millones de m³ diarios sin modificar la actual estructura de transporte. El suministro de este recurso energético se divide en dos etapas: la provisión del mismo, a cargo de la empresa Transportadora de Gas del Sur, y la distribución, a cargo de la firma Distribuidora de Gas pampeana.

En la periferia de la ciudad, más precisamente en Gral. Daniel
Cerri, se encuentra la Planta separadora de gases, cuya tarea consiste en procesar
el Gas Natural proveniente de las principales cuencas gasíferas del país
– austral y neuquina. De este proceso se obtiene el etano, el propano, el butano
y el metano. Este último es canalizado para su utilización en
el medio residencial, mientras que el resto es enviado a la zona del Complejo
Petroquímico, para su posterior uso industrial.

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Vías de comunicación, puertos y aeropuertos
del Sureste de Buenos Aires

La instalación de nuestra planta industrial en el parque industrial indicado trae aparejado los siguientes beneficios:

La Ley Provincial N° 13744 establece el marco jurídico referido al régimen de creación de parques y sectores industriales, definición conceptual de los mismos y aprobación de anteproyectos de obras industriales a ejecutar. El Decreto N° 3487/91 efectúa la Clasificación según el origen de la iniciativa para su creación. Clasifica a los Parques como: oficiales, privados o mixtos, pudiendo cambiar de clase a juicio de su titular y la previa verificación de la autoridad de aplicación.

Para las empresas, además de las ventajas de localización, de costos en el abastecimiento de servicios públicos, de desarrollo de infraestructura y economías de escala y aglomeración y la posible creación de sinergias productivas y tecnológicas que en términos generales presentan este tipo de iniciativas, existen también beneficios impositivos derivados de la radicación en Parques Industriales. A continuación se presenta una breve reseña de los mismos.

La Ley Provincial N° 13656 (Promoción Industrial): establece que una de sus finalidades es la de promover la localización de las industrias en Parques Industriales para el aprovechamiento de inversiones existentes, obtención de economías de escala, creación de fuentes de trabajo en la cercanía de centros poblados y preservación del medio ambiente.

La Ley presenta una serie de beneficios y franquicias entre los que se destacan la exención impositiva en el impuesto a los Ingresos Brutos e Inmobiliario en el ámbito provincial. Los beneficios de esta exención son de hasta 10 años, que sólo pueden ser renovados si realizan una ampliación de planta o un proyecto de innovación tecnológica. Para ello, los municipios deben adherir y conformar juntas locales de promoción industrial. La Dirección Provincial de Promoción Industrial otorga apoyo a los empresarios para la preparación de los proyectos de inversión o ampliación de planta necesarios para obtener los beneficios del instrumento.

Adicionalmente las empresas acogidas a este régimen podrán gozar con respecto a las actividades prioritarias de otros beneficios y franquicias como:

  • Compra de inmuebles de dominio privado del Estado

  • Propiciamiento y/u otorgamiento de créditos, garantías o avales

  • Asistencia técnica y científica por parte de organismos del Estado

  • Preferencia en la provisión de fuerza motriz y gas por redes

  • Preferencia en las licitaciones del Estado Provincial en caso de igualdad de condiciones con otras empresas no comprendidas en el régimen

  • Facilidades al empresario, empleados y obreros que posibiliten la capacitación profesional en organismos públicos o privados nacionales o extranjeros

Conclusión

Se selecciona como lugar de ubicación de nuestra plata industrial, el Parque Industrial Dr. Ricardo Elicabe, en el Partido de Bahía Blanca.

Capítulo 7.

Descripción de los distintos procesos y elección del proceso óptimo

7.1 Historia de la producción de Urea

Muchos procesos de síntesis de urea se han desarrollado y han puesto en práctica debido a su gran demanda para la aplicación en los distintos usos como ser: fertilizante nitrogenado, materiales plásticos, resinas y en suplemento alimentario para ganado.

Desde fines del siglo XVIII se viene estudiando la química de la urea. Se estima que la urea fue aislada por primera vez en 1727 por el científico holandés Herman Boerhaave en la orina humana, aunque el químico francés Hilaire Rouelle también lo consiguió de forma independiente décadas más tarde, tal producto se transformaba en amoníaco y dióxido de carbono por fermentación bacteriana.

En 1821, Prout extrajo urea pura de la orina, y en 1828 Wöhler anunció su síntesis a partir de cianato de amonio. Esta famosa reacción de Wöhler fue el primer caso de transformación de compuestos inorgánicos en uno orgánico.

Las primeras plantas de urea a escala industrial datan de 1920. Estás plantas fueron desarrolladas por químicos de Alemania, Estados Unidos y Francia. Aquellas plantas solían llamarse "Sistema de proceso abierto". La urea fundida pasaba por una válvula reguladora para alcanzar la presión atmosférica para separarla de los gases que no habían reaccionado y se usaba el amoniaco sobrante para producir sales de amonio. Luego la solución de urea era evaporada para producir urea cristalina. Este proceso no era viable económicamente, debido a esto entre 1930 y 1940 se estudiaron numerosos proyectos para encontrar como se podían reciclar los gases que no reaccionaron después de la síntesis de la urea y así mejorar el rendimiento del proceso.

Se encontraron 2 formas de recircular los gases, "Reciclo parcial" y "Reciclo total".

A continuación se detallan los procesos mencionados.

7.2 Descripción de los distintos procesos

7.2.1 Proceso Nº 1 – Proceso de un solo paso

Amoníaco líquido y dióxido de carbono se envían a un reactor el cual se mantiene a una presión de 200 atm y una temperatura de 365 ºF. Aproximadamente un 100% de amoniaco se necesita para obtener una conversión de amoníaco de 35% y 75% de dióxido de carbono a urea.

En el proceso se forma carbamato como producto intermedio y este luego se descompone en urea y agua de acuerdo a las siguientes reacciones:

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Aproximadamente el 40 % del carbamato se convertirá en urea y agua. Se vierte el efluente del reactor a un descomponedor calentado con vapor de agua en el cual se disocia el excedente de carbamato en amoníaco y dióxido descomponiéndose y se lleva a cabo a baja presión. Esta mezcla de gas es vertida hacia otra planta de fertilizantes como subproductos en el cual se utiliza el amoníaco para producir nitrato, sulfato o fosfato de amonio.

El consumo de energía por tonelada de urea producida es alto, debido a la baja conversión de las materias reaccionantes. El consumo de vapor es moderado y los requerimientos de agua de enfriamiento son bajos.

7.2.2 Proceso Nº 2 – Reciclo parcial

Al igual que el proceso en un solo paso la síntesis se lleva a cabo a 365 ºF y 200 atm de presión. En este proceso se recicla al reactor una porción de los gases de salida que no reaccionaron, es decir amoníaco y dióxido de carbono. El reciclado reduce la cantidad de amoníaco requerida a la entrada del reactor. En este método la cantidad de amoníaco que no reacciona, que es de aproximadamente de un 15%, puede ser usado para otros fines como en proceso de un solo paso.

Se utiliza aproximadamente un 100 – 110 % de amoníaco de exceso con una conversión de 70% de amoníaco y 87% de dióxido de carbono a urea.

7.2.3 Proceso Nº 3 – Reciclo total

Las condiciones de temperatura y presión se mantienen invariables respecto a los otros procesos detallados. La relación de amoníaco respecto del dióxido de carbono es de 4:1 (100 % de exceso de amoníaco). Utilizando esta relación y exceso de amoníaco un 65% de conversión a urea es lograda por etapa y la conversión neta de amoníaco a urea alcanza un 99%. Todos los gases no reaccionantes son separados del afluente y reciclados al proceso, no siendo necesaria la producción de otros subproductos a partir de los gases de salida sobrantes como en los procesos anteriormente descriptos. La separación de estos gases se realiza por diferentes formas de absorción de los mismos, siendo la utilización de monoetanolamina, como medio de absorción, la preferida.

El consumo de energía se ve disminuido por motivo de la conversión total de los gases reaccionantes, desde el punto de vista económico.

7.3 Biuret

El biuret se forma cuando dos moléculas de urea se unen liberando una molécula de amoníaco según

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Se trata de una sustancia altamente tóxica para las plantas, por lo cual su concentración en la urea debe ser muy baja, menor al 0.4%. Para lograr bajas concentraciones se usa un exceso de amoníaco en la síntesis de urea.

7.4 Elección del proceso óptimo

Se seleccionará el "Proceso de reciclo total" de acuerdo a las siguientes consideraciones:

  • Recuperación de los gases no reaccionantes y reciclo total de los mismos, reflejándose esto en una mejora económica al evitar pérdida de materias primas no utilizadas o tener que convertirlas en subproductos de menos uso en el mercado.

  • Máxima conversión de reactivos a productos respecto de los otros procesos.

  • La alta conversión obtenida produce un costo energético menor comparado con los otros procesos ya descriptos.

  • Proceso de mayor uso industrial actual, poniéndonos a igual nivel respecto de la competencia en el mercado de la producción de urea.

7.5 Descripción del proceso óptimo

7.5.1 Almacenamiento de materias primas

El dióxido de carbono recibido de la planta adyacente mediante tuberías, está almacenado en un tanque stock (T1) a 200 atm y 20ºC, estando bajo estas condiciones en estado líquido.

El amoníaco es recibido de la planta adyacente, de la misma forma que el dióxido, y es almacenado en un tanque stock (T2) a 15 atm y 20ºC estando bajo estas condiciones en estado líquido.

7.5.2 Síntesis de Urea

El amoníaco y dióxido de carbono, en una proporción de 4:1, entran al reactor (A) a 200 atm en estado líquido.

Aquí se producirán las reacciones de formación de carbamato, urea y agua, originándose elevación de la temperatura debido al predominio de la reacción exotérmica de la formación de carbamato. La temperatura es de 180ºC la cual se regula por medio del exceso de amoníaco.

La mezcla resultante sale como producto de cabeza y se dirige al evaporador (B) cuya función es tratar de evaporar el máximo posible de amoníaco que viene en exceso, saliendo a 15 atm de presión como producto de cabeza para dirigirse a un intercambiador en el cual se lo enfría y luego se lo envía al tanque de almacenamiento. La fase líquida a 110ºC sale como producto de fondo para entrar a un descomponedor (C) que trabaja a 3 atm y 100ºC y tiene la finalidad de romper las moléculas de carbamato para transformarlas en sus 2 moléculas primarias, dióxido de carbono y amoníaco, los cuales como producto de cabeza se dirigen a la torre de absorción (D). La solución líquida de urea después de un tiempo aconsejable, parte se recicla, pasa por un intercambiador, retornando al descomponedor y la otra parte no reciclada se dirige directamente al tanque stock (G).

La fase gaseosa proveniente del descomponedor de carbamato pasa por un intercambiador de calor y entra por la parte inferior de la torre de absorción (D), por la misma baja (en contracorriente) monoetanolamina que es el líquido que absorbe al dióxido. Como producto de cabeza se obtiene amoníaco el cual se lo comprime a 15 atm y se lo enfría a 20ºC para ser enviado al tanque de almacenamiento.

La monoetanolamina y el dióxido absorbido pasan por 2 intercambiadores mediante los cuales se les eleva la temperatura. Esta mezcla entra a la torre de desorción (F) por la parte superior, y a medida que va cayendo va perdiendo dióxido absorbido que sale como producto de cabeza, el cual debe ser comprimido y enfriado para ser enviado al tanque de almacenamiento. La monoetanolamina que sale por el fondo de esta torre, parte se recicla nuevamente a la torre de desorción previo pasaje por un intercambiador, y el resto es enviado al tanque de almacenamiento (E) pasando también previamente por un intercambiador el cual la enfría.

7.5.3 Obtención de Urea granulada

La solución de Urea obtenida y que esta almacenada en el tanque stock (G) contiene aproximadamente un 70% de Urea. Esta corriente es enviada a un evaporador, la cual se concentra en 2 etapas de evaporación, la primera de ellas (H) (se concentra hasta 95%) operando a 0.3 atm absolutas y la segunda (I) se concentra hasta 99,8% a muy alto vacío para lograr la evaporación del agua sin descomponer térmicamente la urea. Se obtiene de este modo una corriente de urea fundida a 132ºC con muy bajo contenido de agua (0,5%). Esta corriente es enviada a la torre de prilling (J) para la formación de perlas de urea.

La urea fundida es bombeada a la parte superior de la torre de 80 m de altura y 16 m de diámetro (aprox.). Mediante un canasto giratorio con unas 6000 pequeñas perforaciones se logra obtener una lluvia de urea fundida, cuyas gotas se van solidificando primero y enfriando luego durante su caída libre, a la vez que se hace circular aire en sentido contrario mediante grandes ventiladores.

Se obtiene de este modo el producto final, a unos 40-50ºC de temperatura,
el cual es transportado mediante elevadores y cintas a los silos de almacenaje.

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Silos de almacenaje de urea granulada

7.6 Producción de Urea – Esquema

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Referencias:

T1: Tanque de stock de dióxido de carbono (200 atm y 20ºC)

T2: Tanque de stock de amoníaco (15 atm y 20ºC)

A: Reactor de urea

B: Evaporador

C: Descomponedor de carbamato

D: Torre de adsorción de monoetanolamina

G: Tanque stock de Urea

F: Torre de desorción de dióxido de carbono

E: Tanque de almacenamiento de monoetanolamina

H: Evaporador primera etapa

I: Evaporador segunda etapa

J: Torre de Prilling

Capítulo 8.

Balance de materia y energía

8.1 Introducción

Los balances de materia y energía son una de las herramientas más importantes con las que cuenta la ingeniería de procesos y se utilizan para contabilizar los flujos de materia y energía en un determinado proceso industrial o entre las distintas operaciones que lo integran. Por tanto, dichos balances nos permitirán conocer los caudales másicos de todas las corrientes materiales que intervienen en el proceso, así como las necesidades energéticas del mismo, que en último término se traducirán en los requerimientos de servicios auxiliares, tales como vapor o refrigeración.Estos balances nos suministrarán la información necesaria para proceder al dimensionamiento de los equipos y la estimación de las necesidades de servicios auxiliares (vapor, aire, refrigeración).

Balance de materia (BM):

Los BM se basan en la ley de conservación de la materia, la cual,
rigurosamente hablando, hay que aplicarla al conjunto materia-energía,
y no a la materia o energía por separado. Sin embargo, en las condiciones
que se dan en los procesos industriales, al no abordarse el caso de los reactores
nucleares, no existe transformación de materia en energía o viceversa,
con lo que la forma general del balance de materia TOTAL a un sistema, será:

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La forma del balance a cada uno de los componentes será la misma,
excepto cuando existe reacción química, ya que en ese caso habrá
que considerar la aparición o desaparición de los componentes
individuales por efecto de la reacción (sin embargo la masa total del
sistema nunca variará). Por ello el BM al componente "i" tendrá
la forma:

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Una situación muy frecuente y que se aplica en el caso del proceso de producción de urea seleccionado, es que el proceso sea continuo, con lo cual el término de acumulación será 0.

Tal y como se ha indicado los BM se pueden aplicar a una unidad de proceso (un equipo), como a todo el proceso completo. Para una unidad o equipo, podrán plantearse tantos BM independientes como componentes intervienen en el mismo, y a un proceso completo se le podrán plantear un número de BM independientes igual a la suma de los de todas las unidades del mismo, entendiendo como unidades de un proceso los equipos u operaciones que lo integran.

Balance de energía (BE):

Los BE son normalmente algo más complejos que los de materia, debido a que la energía puede transformarse de unas formas a otras (mecánica, térmica, química, etc.), lo que obliga a considerar este aspecto en las ecuaciones. En general los BE serán imprescindibles en equipos en los que el intercambio de energía sea determinante, lo que fundamentalmente sucederá en intercambiadores de calor, evaporadores, columnas de destilación, etc., es decir, cuando haya que calentar o enfriar un fluido. En el caso de los reactores químicos, también son imprescindibles los balances de energía para su diseño, ya que en cualquier caso habrá que asegurarse de que la temperatura del reactor permanezca dentro del intervalo deseado, especialmente cuando los efectos térmicos de la reacción sean importantes. Dejando de lado el planteamiento de los BE en reactores, en la mayoría de los otros equipos, y a efectos de dimensionamiento preliminar, la llamada ecuación de las entalpías, que se incluye a continuación, suele ser suficiente para su planteamiento.

 

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Donde ms me son los caudales másicos de entrada y salida del sistema, He Hs las entalpías de los mismos, y el calor intercambiado por el sistema, que si es positivo será ganado por el sistema, y si es negativo será cedido por el mismo a los alrededores. El cálculo de la entalpía de cada corriente puede realizarse usando su capacidad calorífica y una temperatura de referencia, aunque si hay cambios de fase también habrá que considerar el calor latente. Para el vapor de agua lo ideal es usar las tablas de vapor de agua saturado o recalentado, disponibles en bibliografía.

8.2 Producción de Urea – Flow Sheet

A continuación se detallan diagramas de flujo del proceso de producción de urea. El primero de ellos con descripción de equipos y corrientes y el segundo de ellos incluyendo el balance de materia y energía.

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Diagrama de flujo indicando equipos y corrientes. Cuadro
con identificación y código de equipos.

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Diagrama de flujo indicando equipos, corrientes y lazos
de control.

Cuadro con identificación y código de equipos. Esquema de composición y balance de materia y energía por corriente.

8.3 Balance de materia y energía – Fichas de equipos

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Capítulo 9.

Consideraciones generales y conclusiones

9.1 Control automático de procesos

El diagrama de flujo de la página 67 muestras las corrientes y equipos del proceso completo con los lazos de control automático de las variables críticas en cada caso.

El control automático de procesos es una especialidad que consiste en tratar de lograr algún mecanismo para que las cosas funcionen automáticamente sin la intervención del ser humano. Por ejemplo la apertura de una válvula que permite el paso de una corriente de vapor en un serpentín de calor para mantener la temperatura dentro de ciertos valores necesarios en un reactor. Este sistema se le llama lazo de control realimentado y es el conjunto de 4 elementos que permiten lograr que el objetivo de control automático se cumpla.

El primer elemento es el sistema o proceso a controlar, es decir el serpentín y el reactor, el proceso a controlar maneja dos variables, el caudal de vapor que pasa por el serpentín y la temperatura del reactor que deseo controlar.

El segundo elemento es el sensor o elemento de medición, en este caso lo que mide o la información que devuelve es la temperatura medida (se la puede llamar señal de realimentación, magnitud o variable medida) por medio de una termocupla que envía una señal de respuesta de la magnitud medida.

El tercer elemento que interviene es el controlador, es quien recibe la señal del elemento de medición y envía una señal para efectuar una acción correctiva si la variable a medir difiere de su valor deseado, es decir en este caso abrir o cerrar la válvula que permite el paso de vapor del serpentín para dejar pasar o cerrar el paso de vapor y así modificar la temperatura del reactor.

El cuarto y último elemento es el elemento final de control que recibe la señal del controlador y por medio de un motor o una acción mecánica abre o cierra la válvula de paso de vapor.

Estos mecanismos de control pueden aplicarse para muchas variables a controlar como temperatura, presión, caudal, etc…

El concepto de control por realimentación no es una invención moderna, el primer lazo de control realimentado fue implementado en 1774 por James Watt para el control de velocidad de una máquina de vapor.

9.1.1 Nomenclatura de lazos de control

Según las variables a controlar los lazos de control clasificados por controladores y registradores más habituales se nomenclan como:

PC – Pressure control (Control de presión)

PRC – Pressure recording controller (Controlador de registro de presión)

TC – Temperature control (Control de temperatura)

TRC – Temperature recording controller (Controlador de registro de temperatura)

FC – Flow control (Control de caudal)

FRC – Flow recording controller (Controlador de registro de caudal)

Puede haber otras variables a controlar como: pH, nivel, etc…

9.2 Continuidad operativa

Una de las claves en los procesos de producción, es lograr una continuidad operativa alta y por este motivo a nivel internacional se apunta a que las plantas operen más del 95% del tiempo disponible, pues la producción se basa en altas temperaturas a las que se elevan tanto las materias primas como el conjunto industrial.

Se busca que las paradas, se programen con mucho tiempo de anticipación y busquen resolver problemas mecánicos. Además de las paradas programadas, se producen ocasionalmente paradas no programadas asociadas a problemas técnicos que requieren una intervención inmediata.

Para lograr valores elevados de continuidad operativa es crucial contar con el abastecimiento confiable de las materias primas de proceso.

La necesidad de una alta continuidad operativa se basa en los siguientes motivos:

Vida útil de los equipos: las condiciones de temperatura y presión en los equipos de proceso son realmente críticas. Cada vez que se realiza una parada de planta se acorta la vida útil de los equipos. Esto se debe a los cambios metalográficos y las importantes dilataciones/contracciones que se producen en cada proceso de parada/arranque. La repetición de estos ciclos lleva a roturas de equipo y en muchos casos a la necesidad de reemplazo de los mismos, hecho que origina nuevos costos y nuevas paradas de planta.

Tiempos muertos: para minimizar los daños a los equipos que se producen en los procesos de parada/arranque es necesario realizar los procesos de enfriado y calentamiento en forma muy gradual. Por este motivo hay que considerar que desde el momento en que se toma la decisión de realizar una parada de planta hasta que la misma se finaliza transcurren cerca de 48 hs. Posteriormente desde que se reinicia la puesta en marcha hasta que se tiene producción nuevamente 48/72 hs. Por este motivo una decisión de parada/arranque significa sacar de servicio a la planta como mínimo entre 4 y 5 días. Estos tiempos pueden incrementarse significativamente si se producen problemas durante la maniobra o roturas de equipos.

Ambientales y de seguridad: cada vez que uno realiza una parada/arranque de planta se sale del estado estacionario. Esto significa que las variables de proceso se modifican continuamente y es necesario realizar el tratamiento de todas las corrientes de proceso que se encuentran dentro de la planta. Si bien las plantas están diseñadas para estas situaciones, sin lugar a dudas los riesgos de rotura de equipos o generación de emisiones no controladas aumentan significativamente.

Reducción de costos: las inversiones en este tipo de plantas, son realmente significativas con lo cual, para mantener una estructura de costos competitiva y poder absorber la amortización de las mismas, se requiere maximizar los niveles de producción.

9.2 Diseño de equipos y de planta

El presente proyecto no incluye el diseño de equipos y reactores, así como los planos, medidas, materiales y especificaciones técnicas de los mismos, considerando que dicho trabajo corresponde a una ingeniería de equipos y procesos que no se detalla ni cumple el objetivo del presente trabajo.

Del mismo modo el diseño de planta, planos, esquemas, organización de la empresa, organigramas, funciones del personal de planta, balances económicos-financieros, utilidades, flujo neto de fondos, etc. no corresponden con el propósito del presente proyecto.

Sin embargo, los siguientes son criterios generales a considerar para el diseño de una planta química:

  • Información general

  • Capacidad de la planta

  • Instalaciones existentes

  • Características de la alimentación

  • Especificaciones y rendimiento de los productos

  • Requerimientos del proceso

  • Disponibilidad de servicios industriales

  • Factor de servicio

  • Manejo de efluentes

  • Requerimiento de instalaciones para almacenamiento

  • Regulaciones ambientales y de seguridad

  • Información sobre el sitio

Otros criterios generales de diseño de equipos y planta pueden ser:

  • Criterios para el sobredimensionamiento de equipos

  • Facilidades para futuras expansiones

  • Prioridades para la selección de medios de enfriamiento de corrientes calientes (aire, calidad de agua)

  • Criterios para selección de equipos, como bombas, compresores, hornos

  • Criterios de flexibilidad operacional debido a variaciones en características y flujos

  • Lineamientos de sistemas de control y seguridad

  • Criterios para dimensionamiento de tuberías

  • Criterios para el espaciamiento de equipos

  • Criterios económicos para la selección de equipos

  • Criterios de optimización de procesos

9.3 Sistema de gestión de calidad

La certificación de un sistema de gestión de calidad es uno de los principales requerimientos actuales para permitir el comercio de productos en gran parte de los países del mundo. Normas sobre calidad y gestión de la calidad, como el sistema de normas ISO 9001, establecidas por la Organización Internacional de Normalización (ISO), se pueden aplicar para especificar la manera en que una organización opera sus estándares de calidad. Manual de la calidad, procedimientos, registros de calidad, controles de procesos, controles de productos terminados, métodos de auditorías internas y externas, sistema de trazabilidad, etc. son algunos de los elementos fundamentales de un sistema de gestión de la calidad.

  • Impacto ambiental

Debido a que el proceso en su totalidad no posee residuos ni productos secundarios, el impacto ambiental es bajo. No existen subproductos además de vapor de agua de los evaporadores. El consumo de agua de refrigeración o para producir vapor de calefacción para los intercambiadores también es relativamente bajo respecto a otro tipo de industrias. Todo esto tiene como consecuencia una industria de pocos efluentes para su tratamiento. Sin embargo debe elaborarse un control minucioso de los posibles efluentes líquidos o gaseosos producidos, el tratamiento de los mismos y la implementación de sistema de gestión ambiental como las normas ISO 14001. Otra forma de reducir el impacto ambiental es la implementación de sistema de gestión de reducción de energía y el uso de energías renovables. Las normas ISO 50001 de Sistema de gestión de eficiencia energética están orientadas a una mejora en el desempeño energético. El uso eficiente de energía ayuda a la organización a ahorrar dinero, conservar recursos y hacer frente al cambio climático.

  • Seguridad y salud laboral

Una de las grandes prioridades en la industria química es la puesta en marcha de un sistema de seguridad laboral para la prevención de accidentes que pongan en riesgo la salud de los trabajadores y la integridad de la vida, de las instalaciones y del medio ambiente.

Se estima que, en el mundo, más de 6300 personas mueren por día por accidentes o enfermedades relacionadas al trabajo, eso equivale a aprox. 2.3 millones de muertes laborales por año.

La industria química es una de las industria con mayor riesgo de accidentes, debido principalmente a la reactividad, inflamabilidad y toxicidad de las materias primas y productos, las consecuencias de emanaciones, fugas o derrames de sustancias tóxicas o inflamables, las altas presiones y temperaturas producidas en diferentes etapas y reacciones químicas, el uso de calderas para generación de vapor y sus riesgos, así como los riesgos generales al que están expuestos los trabajadores de golpes, caídas o contusiones habituales en las plantas industriales.

Para esto, es necesaria la implementación de un departamento de seguridad laboral con la puesta en vigencia a conciencia de normas, controles y estrategias para reducir al mínimo la posibilidad de accidentes.

Los trabajadores, según sus funciones y exposición a diferentes riesgos, deben recibir capacitación permanente de los riesgos a los que están expuestos, recibir controles médicos habituales por posibles exposiciones a agentes químicos de riesgo y recibir y utilizar de manera concienzuda la indumentaria adecuada y los elementos de protección personal.

Se recomienda la implementación del sistema de Gestión de Seguridad y Salud Ocupacional OHSAS 18001, esta se refiere a una serie de especificaciones sobre la salud y seguridad en el trabajo, desarrollada por British Standards Institution (BSI).

Actualmente la Organización Internacional de Normalización (ISO) se encuentra desarrollando la futura Norma ISO 45001, que sustituirá la OHSAS 18001.

El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional – NIOSH, es una agencia federal de los Estados Unidos de América que depende del Centro de control y prevención de enfermedades – CDC, conduce investigaciones y realiza recomendaciones para la prevención de lesiones y enfermedades relacionadas con el trabajo.

9.6 Conclusiones

Se propone el diseño e instalación de una planta de producción de urea con las siguientes características:

  • Ubicación: Sureste de la Provincia de Buenos Aires – Argentina

  • Proceso: continuo reciclo total, el cual recupera al mismo proceso la totalidad de los gases que no reaccionaron.

  • Capacidad de producción: 4200 Ton/día = 1.500.000 Ton/año

  • Materias primas: Las materias primas principales son gas natural, vapor y aire. Con estas, mediante el proceso de Haber-Bosch, se produce amoníaco y dióxido de carbono que son los reactivos para la conversión de la urea. Siendo el amoníaco y el dióxido de carbono las materias primas principales del proceso, toda planta de urea se instala junto a una planta de producción de amoníaco que la abastece, sin embargo el proceso de producción y la planta de amoníaco no se describen en el presente proyecto. También es requerida agua para refrigeración y generación de vapor en calderas para alimentación de intercambiadores de calor. El agua puede tomarse de ríos o de napas subterráneas con un posterior tratamiento para alcanzar los parámetros fisicoquímicos adecuados para su uso.

  • Implementación de sistema de Gestión de Calidad: Certificación de un sistema de gestión de calidad como el sistema de normas ISO 9001, que permitirán estandarizar los procesos, garantizar la calidad y exportar el producto a todo el mundo.

  • Implementación de sistema de Gestión Ambiental: Certificación de un sistema de gestión ambiental como el sistema de normas ISO 14001 para asegurar el control y tratamiento de efluentes y controlar el impacto ambiental. La implementación de este sistema de gestión ambiental es requerido para exportar los productos en muchos países.

  • Implementación de un sistema de Gestión de Eficiencia Energética: Certificación de normas ISO 50001 de Gestión de eficiencia energética, para mejorar el desempeño energético e impulsar el uso de energías renovables.

  • Implementación del sistema de Gestión de Seguridad y Salud Ocupacional: Certificación de un sistema de Gestión de seguridad y Salud ocupacional como las normas OHSAS 18001 o las normas ISO 45001, para reducir y minimizar los riesgos de accidentes, exposiciones a agentes de riesgo, enfermedades laborales y cualquier riesgo de accidentes ligado a la actividad de la industria.

Referencias bibliográficas

  • 1. Química General Moderna – Joseph A. Babor / José Ibarz Aznárez

Cap. 40. Conceptos generales y clasificación de los compuestos orgánicos. Cap. 47. Esteres Amidas.

Cap. 50. Polímeros.

Cap. 57. Alimentos y nutrición. Química de la vida. Metabolismo de las proteínas.

  • 2. Urea – Wikipedia The free Encyclopedia

  • 3. Química y reactividad química – John Kotz / Paul Treichel, Jr

  • 4. Wöhler synthesis – Wikipedia The free Encyclopedia

  • 5. Química Orgánica – Norman Allinger / Michael Cava / Don C. De Jongh – Carl Johnson / Norman Lebel / Calvin Stevens Cap. 1 La teoría estructural

  • 6. Urea 46-0-0 YPF. Ficha comercial

  • 7. Fertilidad de suelos y Fertilización de cultivos. INTA – Hernán Echeverria / Fernando O. Garcia. Cap.4 Nitrógeno

  • 8. Dinámica en el suelo del ciclo del nitrógeno cuando se aplican fertilizantes químicos de síntesis y su efecto sobre la fertilidad. (Fuente: www.yara.com)

  • 9. Nutrición Animal – Mc Donald / Edwards / Greenhalgh / Morgan.

Cap. 23 Concentrados proteicos. Los compuestos nitrogenados no proteicos como fuentes de proteína.

  • 10. Uso de la Urea en animales productores de carne – Jorge Gonzalez U.

  • 11. Que es Adblue, como funciona y para qué sirve – Rubén Fidalgo – www.autocasion.com

  • 12. Población mundial – Wikipedia The free Encyclopedia

  • 13. FAO – Tendencias mundiales y perspectivas de los fertilizantes

  • 14. IFA – International Fertilizer Association – Statitics Databases – Regional Figures (www.fertilizer.org//En/Statistics/PIT_Excel_Files.aspx)

  • 15. La situación regional de los fertilizantes – Grupo AD HOC sobre Fertilizantes – Abril 2009 – IICA / REDPA / CAS

  • 16. Evolución mundial del precio de Urea – Fuente: Banco Mundial

  • 17. INDEC – EPI – Instituto nacional de estadísticas y censos – Argentina. Estadísticas de Productos Industriales. (www.indec.gob.ar)

  • 18. El nitrógeno en la agricultura Argentina – Fernando Garcia / Miguel Taboada / Maria Fernandez Gonzalez San Juan / Liliana Picone.

  • 19. Fertilizantes para una Argentina de 100 millones de toneladas – Fundación Producir Conservando – Gustavo Oliverio / Fernando Segovia / Gustavo M. López. Junio 2004

  • 20. Perfiles de empresas productoras del sector petroquímico – Instituto Petroquímico Argentino – Octubre 2011

  • 21. Nitrógeno – Fertilizantes nitrogenados – CIAFA (Cámara de la industria Argentina de Fertilizantes y Agroquímicos) – 2011

  • 22. Ley Nº 13656 – Ley de Promoción Industrial Provincia de Buenos Aires

  • 23. Ley Nº 8478 – Ley de Promoción Industrial Provincia de Santa Fe

  • 24. Ley Nº 9008 – Exención de impuestos provinciales: Régimen de promoción industrial Provincia de Santa Fe.

  • 25. Abastecimiento de Urea para el sector agropecuario – Expte. N° S01: 0263111/2004. Ministerio de economía y producción. Secretaria de coordinación técnica. Comisión nacional de defensa de la competencia.

  • 26.  Producción industrial de urea – textoscientíficos.com

  • 27.  Aula virtual proyecto fin de carrera de Ingeniería química – Balance de materia y energía – Universidad de Granada – España

  • 28. El ABC de la automatizaciónSistemas de control automático – Patricia Abarca

  • 29. ISO 9001 Quality management – ISO/International Organization for Standardization (www.iso.org/iso-9001-quality-management.html)

  • 30. ISO 14001 Environmental management – ISO/International Organization for Standardization (www.iso.org/iso-14001-environmental-management.html)

  • 31. ISO 45001 Occupational health and safety – ISO/International Organization for Standardization (www.iso.org/iso-45001-occupational-health-and-safety.html)

  • 32. Sistema de gestión de Seguridad y Salud en el trabajo OHSAS 18001 – BSI / British Standards Institution  (www.bsigroup.com/es-ES/Seguridad-y-Salud-en-el-Trabajo-OHSAS-18001)

  • 33. CDC – Centers of Disease Control and Prevention / NIOSH – The National Institute for Occupational Safety and Health ( www.cdc.gov/niosh)

  • 34. ISO 50001 Energy Management – ISO/International Organization for Standardization (www.iso.org/iso-50001-energy-management.html)

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Autor:

Ismael Pablo Antuña

Especialidad: Bachelor en Ingeniería Química

 

Partes: 1, 2
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