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GASOLINA NATURAL: Un sustituto atractivopara la produccin de etileno en Argentina el 4 febrero, 2013 17:03 en Acuerdo con el CONICET, Sin categora / 1 comentario

Por: Benjamin Caete a, Paola P. Oteiza a,b, Carlos E. Gigola a, Nlida B. Brignole a a Planta Piloto de Ingeniera Qumica (PLAPIQUI) Complejo CCT-UAT, UNS-CONICET,Camino La Carrindanga Km. 7, 8000Baha Blanca, (Argentina), e-mail: [email protected] ,[email protected] , [email protected] b Comisin de Investigaciones Cientficas (CIC) Pcia de Buenos Aires, Calle 526 entre 10 y 11CP1900 La Plata, (Argentina), e-mail : [email protected]

ResumenLa demanda de etileno y sus derivados (polietileno, poliestireno, PVC) en la Argentina estcreciendo en la actualidad y, desde hace algunos aos, a un ritmo considerable. Paracompensar dicho aumento en el consumo resulta imprescindible la ampliacin de la capacidadproductiva existente, aunque la falta de gas natural durante la temporada invernal no permitecontar con un suministro continuo de la materia prima necesaria. En este artculo se proponeel uso de gasolina natural para incrementar la produccin de olefinas (etileno, propileno) porcracking trmico como alternativa al empleo de etano. La factibilidad de la propuesta sefundamenta mediante un anlisis tcnico-econmico preliminar efectuado en base a laproduccin nacional de gasolina natural. El objetivo principal de la propuesta es analizar la

explotacin de un recurso valioso, actualmente poco aprovechado en el pas.El anlisis financiero arroj, en una primera instancia, resultados negativos, dada la graninversin inicial y los altos costos operativos. A continuacin se realiz una integracin delproceso, considerando que el etileno, propileno y gasolina de pirlisis pueden ser utilizadoscomo materia prima para la obtencin de polietileno, polipropileno y aromticos (BTX). Estaintegracin se sustenta mediante un anlisis econmico preliminar: el VPN de la plantaintegrada es de aproximadamente 80,8 MMUS$, con una TIR del 15,5% (contra una tasa dedescuento del 14,9%) y un perodo de repago de seis aos. El resultado obtenido en este casoes favorable, de modo que resultara en principio conveniente continuar con el anlisis de lapropuesta a un nivel de factibilidad.

Palabras clave: gasolina natural, etileno, anlisis econmico, polietileno, polipropileno, BTX.

1. Introduccin
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El gas natural es uno de los recursos energticos ms importantes a nivel mundial, dado querepresenta la quinta parte del consumo energtico total [1]. Es la segunda fuente de energams utilizada, siendo el primer lugar ocupado por el petrleo y, de acuerdo a los expertos eneste sector, el gas natural continuar ocupando dicha posicin por no menos de veinteaos [2]. Es un recurso fundamental que contribuye a satisfacer necesidades humanasbsicas, tales como la coccin de alimentos, la calefaccin y el transporte. Es adems laprincipal materia prima en importantes procesos industriales en nuestro pas, entre los que seencuentran la produccin de polietileno, fertilizantes (urea), PVC y amonaco.

El gas natural est compuesto principalmente por metano (CH 4, 80-95%), etano (C2H6, 4-8%),hidrocarburos superiores y otros componentes menores, tales como nitrgeno (N 2), dixido decarbono (CO2) y sulfuro de hidrgeno (H2S). El gas natural, una vez extrado del yacimiento,es sometido a distintas etapas de separacin y acondicionamiento, para luego ser inyectadoen los gasoductos troncales. Existen bsicamente dos etapas de separacin, una etapaprimaria llevada a cabo en el mismo yacimiento del cual es extrado el gas y otra secundaria

realizada en las plantas de procesamiento.La Fig. 1 muestra un esquema simplificado del proceso de separacin de gas natural. Lagasolina natural se obtiene en dos etapas distintas del proceso. Los cuadros en verderepresentan la separacin primaria, mientras que los cuadros en azul muestran la etapasecundaria.

Fig. 1 Proceso d e separacin de gas natural

En la Fig. 2 se muestra la produccin de gasolina natural proveniente de las etapas deseparacin primaria (Fig. 2a) y secundaria (Fig. 2b). En 2010, la produccin total de gasolinaproveniente de la etapa primaria (63% de la produccin total de gasolina en el pas) fue de728.562 t, de las cuales 109.465 t fueron exportadas mezcladas con el crudo [3]. Como seobserva, la Cuenca Neuquina es el rea de mayor produccin, donde se obtieneaproximadamente el 60% de la gasolina proveniente de la etapa primaria.
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Fig. 2a Separacin pr imaria

Fig. 2b Separacin secun daria

Fig. 2 Producc in d e gasolina natural , dados com o po rcentajes de la cantidad totalprodu cida en 2010

En la Fig. 2b se reporta la produccin de gasolina natural proveniente de la etapa secundaria.La produccin en 2010 fue de 430.266 t, de las cuales 334.723 t fueron exportadas comomateria prima [3]. El destino de la produccin restante permanece sin reportar. Se presumeque dicha porcin se mezcla con otros combustibles. La capacidad de produccin total de

gasolina en nuestro pas es entonces de aproximadamente 1,2 MMt/ao.En cuanto a la localizacin geogrfica de las fuentes de gasolina natural, en la Fig. 3 semuestran las plantas de obtencin de gasolina natural ms importantes en nuestro pas.
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Fig. 3 Princ ipales plantas d e obtenc in de gasolin a natural en n uestro pas

2. AntecedentesEl etileno, uno de los productos petroqumicos ms importantes del pas, se utiliza a su vezcomo materia prima para la produccin de productos petroqumicos claves, tales comopolietileno, poliestireno y PVC. El proceso ms empleado para la produccin de etileno es elde cracking trmico de hidrocarburos, tales como etano, propano, naftas, etc. Esta tecnologaes bien conocida y se encuentra ampliamente aplicada. El proceso de produccin de etileno apartir de nafta es bsicamente el mismo que a partir de gasolina natural. Teniendo en cuenta

las cantidades mencionadas anteriormente y el escaso valor agregado de la gasolina naturalen Argentina, se propone su uso como materia prima petroqumica. Adems, las proyeccionesde la demanda futura de etileno [4] son realmente prometedoras.

En la actualidad grandes empresas planean realizar inversiones significativas para impulsar eldesarrollo de la industria petroqumica argentina [5]. En los ltimos aos el suministro dematerias primas a las principales plantas petroqumicas se ha vuelto un tema depreocupacin. El incremento en el consumo domstico de gas natural durante la temporadainvernal, hace que sea necesario restringir el suministro de gas natural al sector industrial(donde es utilizado fundamentalmente como materia prima y combustible), de forma desatisfacer as los requerimientos del sector domstico. Como consecuencia, la balanzacomercial para algunos productos petroqumicos especficos en Argentina, ha arrojadoresultados negativos en los ltimos aos. La bsqueda de materias primas alternativas sevuelve entonces extremadamente necesaria.

Los mercados locales y mundiales para los productos petroqumicos mencionados se estnexpandiendo rpidamente. Resulta fundamental entonces incorporar capacidad adicional. En

Argentina, la gran dependencia del gas natural y sus derivados, junto con el hecho de que la
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produccin del mismo resulta insuficiente para satisfacer los requerimientos de losconsumidores, exigen una utilizacin eficiente y racional de los recursos disponibles. En esteanlisis, la gasolina natural surge como un recurso alternativo de inters.

3. Materias primas3.1 Consumo mundial

Histricamente, en aquellas regiones donde el gas natural es un recurso abundante, el etanoha sido la materia prima ms utilizada para la produccin de etileno, no solo por el menorcosto de produccin frente a materias primas alternativas, sino tambin por el mayorrendimiento en etileno. Para las regiones donde el gas natural es un recurso ms bien escaso,tales como Europa y algunos pases del Este Asitico (China, Japn, Corea del Sur, etc.), lamateria prima ms utilizada es la nafta, dado que puede ser fcilmente almacenada ytransportada. Cuando se reporta la utilizacin de nafta como materia prima en la literatura,esta fraccin incluye comnmente la contribucin de la gasolina natural de manera implcita.

La Fig. 4 resume las diferentes materias primas empleadas para la produccin de etileno anivel mundial[6].

Fig. 4 Materias prim as para produccin de et i leno a n ivel mundial

El proceso de produccin de etileno a partir de nafta, la cual representa cerca del 50% delconsumo total de materias primas disponibles, es una tecnologa bien conocida. Existenplantas eficientes de produccin de etileno a partir de nafta en todo el mundo. En EstadosUnidos las materias primas preferidas para la produccin de etileno son el etano (37,3%) y lanafta (29,6%), mientras que el propano representa solo un 18%.

En contraste, la mayor parte de la materia prima utilizada para produccin de etileno en laUnin Europea es nafta con una proporcin menor proveniente del gas natural (etano,propano, etc.). La nafta representa un 72% de la produccin total, mientras que el etano soloun 7%. Por ejemplo, en Blgica la nafta representa un 69%; en Francia un 81% y en Espaaun 100%. En Medio Oriente existe un dominio claro del craqueo de etano por sobre otrasfuentes. El etano representa un 67%, mientras que la nafta y el propano representan un 14 y


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10% respectivamente. En el Lejano Oriente la nafta se presenta como la materia primaprincipal con 72%. El etano representa solo un 11% [6].

3.2 Etano y gasolina natural

En la Tabla 1 se observan las principales caractersticas de etano y gasolina natural, en suempleo como materias primas en el proceso de cracking trmico para obtencin de etileno.

Tabla 1 Com paracin entre etano y gasolina natural

Se observa que el empleo de gasolina natural como materia prima se traduce en una menorproduccin de etileno, aunque aumenta significativamente la obtencin de productossecundarios de valor comercial: propileno, butenos y gasolina de pirlisis. La gasolina depirlisis posee, a su vez, un alto contenido de aromticos (Benceno, Tolueno y Xileno (BTX)),productos de importante valor agregado. La obtencin de aromticos a partir de gasolina depirlisis se trata en la Seccin 6.

La falta de gas natural durante la temporada invernal en Argentina [11,12], es uno de losfactores que favorece al empleo de gasolina natural por sobre el etano. En invierno elconsumo domstico aumenta notablemente y las capacidades actuales no son suficientespara satisfacer la demanda. Durante este perodo muchas industrias sufren restricciones en el

suministro de gas natural, con el objetivo de cubrir los requerimientos del sector domstico. Deesta forma, la etapa secundaria de separacin de gas natural (ver Seccin 1) y enconsecuencia, el suministro de etano, se ven directamente afectados. La gasolina naturaltambin se encuentra sujeta a estos cambios estacionales, aunque no completamente, dadoque la etapa de separacin secundaria es la nica afectada por las restricciones al suministro.En este punto, se debe tener en cuenta que la mayor parte de la gasolina natural se obtieneen la etapa primaria de separacin de gas natural. Adems, el suministro de gasolina naturalse puede garantizar ms fcilmente, dada la facilidad con que esta puede ser almacenada.

En cuanto a los consumos de energa promedio para los crackers de etano y nafta (sinconsiderar el consumo elctrico), estos son de aproximadamente 14,6 GJ/t y 21,8 GJ/t deetileno respectivamente [13]. A partir de la capacidad calorfica y densidad promedio del gascombustible alimentado a los crackers de etano de la empresa Dow Chemical BahaBlanca[14], sera necesario disponer de 750.000 m 3/da de gas combustible para produciraproximadamente 620.000 t/ao de polietileno. La mayor parte de este gas combustibleproviene de una alimentacin fresca de gas natural [14]; el resto proviene de una corriente degas de reciclo que contiene bsicamente etano no reaccionado e hidrgeno. El requerimientode gas natural para un proceso a partir de etano es entonces elevado, no solamente por el
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consumo de etano como materia prima, sino tambin por el consumo de gas natural comocombustible para el cracker. Utilizar gasolina natural como materia prima sera convenienteentonces en funcin de que:

puede ser fcilmente almacenada y utilizada ante eventuales inconvenientes en el

suministro; su produccin no se encuentra totalmente afectada por las restricciones en el suministrode gas natural a las que se encuentran sometidas las empresas durante el invierno.

Las naftas son utilizadas en todo el mundo como materia prima para la produccin de etileno(ver Fig. 4), con lo que las especificaciones tcnicas de proceso se encuentran bienestablecidas. Esta tecnologa es bsicamente la misma que la empleada para gasolina naturalcomo materia prima. La Fig. 5[15] muestra un esquema simplificado del proceso deproduccin de etileno a partir de nafta.

Fig. 5 Flowsheet de una planta de produ ccin de et i leno a part ir de nafta con reciclode etano

En la Tabla 2 se muestran los rendimientos aproximados para cada uno de los productos,coproductos y subproductos obtenidos. El fuel oil, el metano y el hidrgeno son realimentadosal cracker para su empleo como combustible.
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Tabla 2 Comp osic in de salida del cracker de nafta liviana/gasolina

4. Anlisis de la oferta y demanda mundial de etilenoLa produccin de etileno a nivel mundial est liderada por Amrica del Norte, el Lejano Oriente

y la Unin Europea. En los ltimos aos se destaca un incremento notable en la capacidadproductiva en Medio Oriente, para posicionarse tambin al nivel de los principales productores.Este crecimiento surge a raz de la puesta en marcha de una gran cantidad de plantas,motivados por el bajo precio del etano en la regin [16]. La amplia disponibilidad de gasnatural hace que los costos de la materia prima sean notablemente inferiores a los de otrasregiones, llegando a ser incluso, hasta 5 o 6 veces inferiores. La Fig. 6 [17] muestra laevolucin en la capacidad mundial de etileno por regin. A partir de 2013, el grfico se basaen los nuevos proyectos de etileno (Tabla 3).

Fig. 6 Adic in de capacidad d e etileno po r regin

Como se puede ver en la Fig. 6, la capacidad de etileno a nivel mundial registra un incrementoanual promedio en los ltimos seis aos de aproximadamente un 3%. En Estados Unidos,Canad y Mxico la produccin en 2010 fue cercana a los 36 millones de toneladas

(aproximadamente un 25% del total mundial). Para el este Asitico la produccin en 2010totaliz cerca de 32,5 millones de toneladas, con China y Japn como los mayoresproductores. En la Unin Europea la produccin fue de 27 millones de toneladas, siendo

Alemania, Holanda y Francia los principales pases productores. Estados Unidos y algunospases de Medio Oriente se presentan como los principales exportadores de etileno.

Entre los nuevos proyectos de etileno que se encuentran en desarrollo en la actualidad sepueden mencionar [17,18,19,20,21,22]:


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Tabla 3 Capacidad adicionada por r egin

La capacidad promedio de las nuevas plantas es de 1 MMt/ao y una gran parte de ellas sebasa en la utilizacin de etano como materia prima. Estados Unidos est comenzando unanueva etapa de aprovechamiento del recurso de Shale Gas como materia prima de bajo costo,lo cual le permite posicionarse como uno de los principales pases proveedores. Con respectoa la demanda de etileno, en la Fig. 7 se observan, las importaciones y exportaciones netas porregin, en millones de toneladas [16].

Fig. 7 Importadores y exportadores netos a nivel mundial

El sudeste Asitico, fundamentalmente China, es la regin de mayor demanda de etileno.

Dicha demanda, tal como se observa en la Fig. 7, continuar creciendo en los prximos aos.Si bien es cierto que hay una gran cantidad de proyectos para la ampliacin de la capacidadactual en dicho pas (Tabla 3), China continuar siendo el mayor importador de etileno yderivados, a partir del gran incremento en su demanda.

4.1 Amrica Latina
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En Amrica Latina existen tres pases que poseen plantas de produccin de etileno demagnitud considerable: Brasil y Mxico son los mayores productores, mientras que Argentinaposee una capacidad instalada de aproximadamente 750.000 t/ao. La mayor produccin seencuentra en Brasil, que posee seis plantas de gran escala.

La Tabla 4 [3,23] muestra las distintas plantas de produccin de etileno en Sudamrica. En Argentina, en la provincia de Santa Fe, existen dos plantas de produccin de etileno de menorescala, cuya materia prima se basa en propano y nafta.

Tabla 4 Capacidades anuales y materias

prim as de las plantas de pro duc cin de etileno en A mrica L atina 4.1.1 Argentina

En los ltimos aos la restriccin del suministro de gas natural a las plantas (para satisfacer elaumento en el consumo domstico) ha afectado seriamente a la balanza comercial de etileno.En la Fig. 8 se ve el desbalance generado en los aos 2008 y 2010, que ha hecho necesariala importacin de 23.239 y 43.889 t de etileno, respectivamente. Esta situacin puedeacentuarse si la demanda interna de etileno aumenta.

Fig. 8 Balanza comerc ial de etileno en ton eladas

Un anlisis a futuro del mercado de etileno puede realizarse en base a la proyeccin de la

informacin de la Fig. 8. En primer lugar, se realiz un ajuste por regresin lineal mltiple delos datos de importacin y produccin de etileno entre 2003 y 2010. Luego, se realiz unaproyeccin de dichos valores en el tiempo. La oferta de etileno corresponde a la produccinlocal sumada a la cantidad importada, mientras que la demanda (tambin conocida comoconsumo aparente) surge de restar a la oferta la cantidad exportada. La importacin de etilenoy los valores de produccin (entre 2003 y 2010) fueron ajustados estadsticamente porregresin lineal a travs de los parmetros macroeconmicos que mejor explican la evolucinen el tiempo de las variables consideradas [24]. La disponibilidad de etano[3,25,26] como
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materia prima para la produccin de etileno, es un parmetro macroeconmico fundamentalque debe ser considerado para la proyeccin en el tiempo de la produccin e importacin deetileno. Otros parmetros econmicos que son habitualmente utilizados son: el Producto BrutoInterno (PBI)[27], la tasa de inflacin [27,28], la tasa de cambio (o tipo de cambio) [27] y elprecio del gas natural (tarifa industrial para grandes consumidores) [29]. La tasa de inflacinconsiderada en este caso hasta el 2006 es la tasa reportada por el Instituto Nacional deEstadsticas y Censos (INDEC). A partir del 2007 la tasa considerada fue la reportada por laDireccin Provincial de Estadsticas y Censos de la provincia de San Luis [28].

El mejor ajuste para la produccin de etileno se obtuvo cuando se consideraron la tasa deinflacin y la produccin de etano como parmetros clave. En el caso del ajuste de laimportacin de etileno, los parmetros ms representativos fueron el precio del gas natural y eltipo de cambio.

Luego de realizar el ajuste de la produccin e importacin de etileno, es necesario proyectardichos valores en el tiempo. No se realiz un ajuste para la exportacin de etileno dado quedicha cantidad es nula en 2010 y, dadas las condiciones actuales, se considera que semantendr en este nivel en los prximos aos. El incremento en la importacin de etilenoparece indicar que, mientras los inconvenientes en el suministro de gas natural persistan, laexportacin de etileno se mantendr en cero. Considerando nula la exportacin de etileno apartir de 2010, la oferta y la demanda coinciden, por lo que se recurre adems al clculo deuna nueva variable que permite analizar las condiciones futuras del mercado: el consumopotencial. El consumo potencial de etileno fue calculado a partir de los valores de demanda desus principales derivados, los cuales son polietileno, poliestireno y PVC[3,25,26]. Esteconsumo se calcul considerando no solo la produccin local de los principales derivados,sino tambin las cantidades importadas de los mismos.

La Fig. 9a muestra la oferta, demanda (consumo aparente) y consumo potencial de etileno enel tiempo. Por otra parte, en la Fig. 9b se ha considerado un segundo escenario en el que laoferta de etileno se mantendr constante a partir de 2010, ya sea porque no existirninconvenientes en el suministro de materias primas, o bien porque la importacin de etilenoaumenta para compensar un eventual dficit.

Como se observa en la Fig. 9a, el consumo potencial de etileno superar a la oferta enaproximadamente 265.000 toneladas en 2015. Para el segundo escenario, la brecha ser de185.000 toneladas en el mismo ao. Para la proyeccin del consumo potencial de etileno apartir de 2011, se consider un crecimiento promedio anual del 2,5%, el cual es un valorbastante conservador. La industria de polietileno registra un crecimiento anual promedio del7% en los ltimos cinco aos, la de PVC un 1,3% y la de poliestireno un 3,6%. La produccinde etileno a partir de una materia prima alternativa al etano, la gasolina natural,surge entonces como una opcin prometedora en el corto y mediano plazo.


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Fig. 9a Escenario 1

Fig. 9b Escenario 2

Fig. 9 Oferta, con sum o aparente y potenc ial de etileno

5. Evaluacin econmica y financiera: Flujo neto de cajaEn esta instancia resulta fundamental calcular la inversin necesaria y los costos operativospara este proceso, de forma de poder evaluar la propuesta desde un punto de vista mscuantitativo. Para la evaluacin econmica preliminar de la propuesta, se consider una plantacon una capacidad instalada de 500.000 t/ao de etileno, para lo cual se requiereaproximadamente 1,4 MMt/ao de gasolina natural, capacidad cercana a la produccin actualen el pas (1,2 MMt/ao). En este caso se considera disponible la produccin total de gasolinanatural, incluyendo la fraccin exportada en la actualidad como materia prima. La necesidaddel aprovechamiento de los recursos locales disponibles, a los que se les da escaso valor ennuestro pas, resulta un punto fundamental para motivar la aplicacin de una polticaeconmica adecuada que regule este aspecto; el objetivo principal es darle valor a recursoshoy en da poco explotados.

Por otro lado, los nuevos proyectos de explotacin del recurso de Shale Gas en Argentina [30,31,32] permitiran contar tambin con un mayor suministro de gasolina natural,por lo que el requerimiento de materia prima no sera un inconveniente. Incluso, en una
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primera instancia, podra pensarse en importar la cantidad de gasolina faltante, dado que enfuncin de la capacidad actual en el pas, la cantidad a importar sera menor.

Primeramente, para la evaluacin econmica de la propuesta, se ha llevado a cabo unaestimacin de la inversin inicial total. La inversin total est representada por la inversin de

capital fijo ms el capital de trabajo (tambin denominado capital circulante). La inversin decapital fijo comprende la inversin en el terreno donde ser emplazada la planta, elequipamiento necesario, equipos, caeras y materiales, las instalaciones de servicio,supervisin de ingeniera, etc. [33]. Para la estimacin del costo de compra de todo elequipamiento involucrado se necesita en primer lugar estudiar el proceso, para luego s poderdefinir el tipo de equipo, nmero de unidades, tamaos, entre otros parmetrosfundamentales. Entre dichos parmetros caractersticos se pueden mencionar: dimetro de lacolumna, material de empaque de las columnas, tipo de intercambiador de calor, potencia delcompresor, caudales, presin de descarga de las bombas, etc. En este anlisis los datosfueron tomados parcialmente de la literatura [15] y el resto proviene de informacin disponible.

Una vez calculados los parmetros caractersticos mencionados, se procede al clculo decostos de cada uno de los equipos [33]. Para actualizar los costos se utilizaron los ndices decostos de Marshall & Swift del ao 2011[34]. El capital de trabajo se calcul como unporcentaje (17%) de la inversin total, basado en el capital de trabajo empleado en proyectosde similar caracterstica. La inversin total obtenida (incluyendo offsites) corresponde a unaplanta de etileno instalada en los Estados Unidos, de forma que se utiliz un factor decorreccin [35] para obtener el valor real aplicado a una planta instalada en la Argentina.

En segundo lugar se estim el costo de produccin, el cual representa los egresos anuales dela planta. Dicho costo se calcul considerando el costo de materias primas, mano de obra,mantenimiento, impuestos, etc. El costo neto surge de restar a los costos totales anuales, losingresos por la exportacin de los coproductos obtenidos (propileno, C4 y gasolina de pirlisisen este caso) [36]. El propileno es utilizado mayoritariamente como materia prima para laproduccin de polipropileno. La corriente de C4 es utilizada como materia prima para laobtencin de butadieno (contiene entre un 45 y 50% (p/p) de butadieno), producto de granvalor agregado en la actualidad [37]. La gasolina de pirlisis es un producto con un altocontenido de aromticos que es utilizada ya sea para su mezcla con naftas o comoalimentacin en una unidad de extraccin de BTX, donde el objetivo principal es la aislacinde benceno de alta pureza.

Para el anlisis de ingresos se considera tambin la venta de etileno en el mercado

internacional (precio spot promedio del etileno para el ao 2011) [36]. Algunos de los parmetros clave tomados en cuenta en el anlisis de inversin y costos selistan a continuacin:

Inversin total: compra de equipos (bombas centrfugas, compresores, demetanizadora,fraccionador de etileno, torre de enfriamiento, etc.), instalacin de equipos, aislacin y pintura,caeras, terreno, ingeniera y supervisin. Cabe destacar en este caso, que la inversin de


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capital total para una planta de produccin de etileno a partir de naftas (lquidos) esaproximadamente un 40% superior a la de una planta que emplea etano (gas) como materiaprima. En cuanto al esquema de proceso en uno y otro caso, la diferencia bsicamente es quepara el proceso de produccin a partir de etano no se requiere de una columna fraccionadorade gasolina (Fig. 5). Adems entonces del requerimiento de la columna fraccionadora degasolina, la mayor inversin para una planta a partir de naftas surge fundamentalmente por elmayor costo del horno de pirlisis, dado que se trata de un cracker de lquidos.

Costo de produccin: materias primas, mano de obra, mantenimiento y reparaciones, seguros,gastos administrativos, costos de distribucin y venta. El costo de produccin promedio deetileno en este anlisis es de aproximadamente 1.120 US$/t. En [38] se reportan datos tilesde costos de produccin de etileno para diferentes materias primas en los Estados Unidospara 2010 y 2011.

Ingresos: precios spot para etileno y los diferentes coproductos obtenidos [36].

Hasta el momento no existe un precio establecido para la gasolina natural como materia primapetroqumica en Argentina, dado que no hay plantas de produccin de etileno a partir degasolina en nuestro pas. De acuerdo a esto resulta necesario estimar el precio que estaradispuesto a aceptar el productor de gasolina natural, tomando en cuenta el precio actual de lamisma en el mercado interno como punto de partida. El objetivo se centra en lograr que losproductores puedan obtener un cierto beneficio a partir de la comercializacin de la gasolinacomo materia prima para la produccin de etileno en lugar de comercializarla en el mercadointerno. Teniendo en cuenta esto, se considera un precio estimado 2% superior al precioactual en el mercado interno (594 US$/t) [39]. El precio propuesto de adquisicin de la materiaprima para la produccin de etileno es entonces de 605 US$/t.

Habiendo estimado los gastos e ingresos de la propuesta, se considera un perodo de estudiode 15 aos. Este perodo se utiliza para realizar una proyeccin de los beneficios futuros delproyecto. Se calcularon tres parmetros fundamentales para evaluar la conveniencia delproyecto. Estos son el Valor Presente Neto (VPN), la tasa interna de retorno (TIR) y el perodode repago. El VPN y la TIR pueden ser utilizados en forma indistinta para evaluar la factibilidadde que el proyecto sea aceptado. En pocas palabras, el VPN es la suma de todos los flujos decaja (llevados al momento en que se lleva a cabo la inversin) menos la inversin inicial,mientras que la TIR es la tasa de inters para la cual el VPN se hace cero. El proyecto deberaser aceptado si se cumple:

El VPN es mayor a cero; La TIR es mayor a la tasa de descuento empleada.

Para el clculo de la tasa de descuento es necesario evaluar el costo de oportunidad deldinero invertido, el cual es el costo de cualquier actividad medida en trminos de la mejoralternativa perdida. La tasa de descuento fue calculada a travs del Modelo de Fijacin dePrecios de Activos de Capital (CAPM, por sus siglas en ingls) de la siguiente manera:


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El R f considerado es la tasa de rendimiento de los bonos del tesoro norteamericano a 30 aos,el cual es de 3,27% en Octubre de 2011 [40]. El R m considerado es el ndice Merval promediode los ltimos diez aos (2002-2011), el cual es de 34,74% [41,42]. El coeficiente devolatilidad representa la volatilidad relativa de las acciones de empresas petroleras ypetroqumicas [43], y es de 0,69. Como riesgo pas para Argentina se utiliza el valorcorrespondiente a Octubre de 2011 y es de 861 puntos bsicos o 8,61% [44]. El valorobtenido paraE i es de 33,6%. Este valor de E i tiene incorporada la inflacin, de forma que sedebe descontar la tasa de inflacin para obtener el E i real. La tasa de inflacin promedio paralos ltimos diez aos (18,7%) fue descontada entonces del E i anterior para dar una tasa de14,9%. Esta tasa de descuento es aceptable para proyectos de este tipo.

La depreciacin fue calculada por el mtodo lineal para un perodo de 20 aos, con un valorresidual calculado por el mtodo del valor de libro. Los valores de ingresos utilizadoscorresponden a los valores netos de impuesto a los ingresos brutos (1,5%). Otro parmetrorelevante es el impuesto a las ganancias, el cual es del 35%. Se asume adems que la planta

opera al 100% de su capacidad instalada.La inversin total se calcul para una planta establecida en los Estados Unidos, por lo queluego se afect dicho valor por un factor de 1,44 para su instalacin en Argentina [35]. Elcosto de inversin de este proyecto en Argentina es de 1.565 MMUS$ (incluyendo offsites).

Al realizar el estudio de rentabilidad de la propuesta, surgen resultados negativos, por lo queesta debera ser descartada. Esto se debe, fundamentalmente, a la elevada inversin inicial ylos altos costos operativos vinculados en su mayor parte al costo de adquisicin de lagasolina. Considerando estos resultados y teniendo en cuenta adems que el etileno,propileno y gasolina de pirlisis son en general productos intermedios en la cadena productiva,

se propone realizar una integracin vertical y horizontal de la propuesta para incrementar elmargen de ganancia.

6. Integracin vertical y horizontal Al realizar la evaluacin financiera del proceso de produccin de etileno se obtuvieronresultados negativos, con un VPN menor a cero y una TIR menor a la tasa de descuentoconsiderada. Esto es indicativo de que el proyecto debera ser descartado. El mismo exigeuna inversin considerable y los costos operativos tambin son de magnitud, debidofundamentalmente al elevado precio de la materia prima. Tanto el etileno como el propilenorequieren adems de refrigeracin para su transporte y comercializacin, por lo que los costosson an mayores. Sin embargo, el estudio de la obtencin de productos de mayor valor, apartir de etileno, propileno y gasolina de pirlisis, arroja resultados promisorios.

En funcin de los resultados mostrados en la Seccin 5, se propone sumar valor al etileno, y aalgunos coproductos obtenidos mediante el procesamiento de los mismos. El etileno podraser enviado a una planta de produccin de polietileno de baja densidad (LDPE, por sus siglasen ingls), para la elaboracin de film. El propileno podra ser integrado a una planta deproduccin de polipropileno. La gasolina de pirlisis, compuesta principalmente por


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aromticos, podra ser enviada a una unidad de fraccionamiento donde se obtendra Benceno,Tolueno y una mezcla de Xilenos. Estos son productos de amplia utilizacin en la industriapetroqumica. Aproximadamente el 80% del Benceno producido en nuestro pas es empleadopara la produccin de etilbenceno. Este ltimo es empleado para la fabricacin de estireno, elcual es a su vez utilizado principalmente en la elaboracin de poliestireno. El tolueno y xilenoson utilizados bsicamente como solvente y como aditivo para naftas. El proceso de obtencinde aromticos se realiza comnmente a travs de extraccin lquido-lquido con solventes. Eneste proceso se obtiene adems una corriente de gasolina pesada, la cual es utilizadacomnmente para su mezcla con otras naftas, para aumentar el octanaje de las mismas. Lacorriente de C4 podra ser exportada, tal como se ha considerado en el anlisis anterior. Lacorriente de C4 se almacena en estado lquido a temperatura ambiente y presin de entre 2 y4 kg/cm2. Se considera en principio que los productos obtenidos sern comercializados en elmercado de exportacin. En la Tabla 2 se observan las composiciones en peso de los distintosproductos, coproductos y subproductos obtenidos. Se considera en el anlisis adems unarelacin etileno/polietileno y propileno/polipropileno de 1. La gasolina de pirlisis contiene

aproximadamente un 60% de aromticos, dentro de la cual el 55% corresponde a Benceno,33% a Tolueno y el 12% restante a Xileno.

6.1 Mercado de polietileno, polipropileno y aromticos

6.1.1 Oferta y demanda mundial

La produccin de poliolefinas, tanto polietileno como polipropileno, est creciendonotablemente desde hace algunos aos y las proyecciones en el corto plazo deparan tambinun crecimiento considerable. En las Fig. 10 y 11 [45] se observa la evolucin de la capacidad,demanda y tasa operativa a nivel mundial de produccin de polietileno y polipropileno en los

ltimos aos y proyectada a 2018.

Fig. 10 Oferta y demanda de po liet i leno a nivel mundial
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Fig. 11 Oferta y demanda de polipropileno a nivel mundial

En ambas figuras se observa una notable cada en la capacidad operativa, sobre todo en laindustria del polipropileno. Tanto la crisis econmica mundial de 2009, como los problemas deabastecimiento de materias primas a la industria de poliolefinas, han ocasionado un

crecimiento muy acotado de la demanda de dichos productos en los ltimos aos. Estasituacin desencaden a su vez una reduccin notable de la capacidad operativa.

En los prximos aos se proyecta un aumento muy importante de la capacidad operativaglobal, basado sobre todo en el aprovechamiento de materias primas de bajo costo, como eletano, propano y butano [16]. Se proyecta un crecimiento promedio anual de la oferta dederivados de etileno a nivel mundial del 2,5%.

Medio Oriente lidera el ranking en adicin de nueva capacidad de produccin de etileno (VerSeccin 4), con etano como materia prima, a partir del bajo costo de este. Estados Unidos,como se mencion anteriormente, est comenzando una nueva etapa de aprovechamiento del

recurso del Shale Gas como materia prima de bajo costo para la produccin de olefinas ypoliolefinas.

Con respecto a la demanda de derivados, en el perodo comprendido entre 2010-2016 seespera un crecimiento promedio para la demanda de derivados de etileno de un 4,5% anual anivel mundial y, considerando que la produccin de polietileno representa aproximadamenteun 60% del total [16], se proyecta un crecimiento cercano al 3% anual para este ltimo.

En Asia, la demanda para derivados tales como polietileno de alta densidad, polietileno debaja densidad, monmero de estireno, etilenglicol y PVC proyecta una tasa de crecimientoanual de 5,8%, liderado por pases como India y China. Especficamente en India se esperauna tasa de crecimiento anual para la demanda interna, del 11,2%. En China la tasa esperadaes del 6,8%. En Japn la tasa ser del 0,7%.

6.1.2 Argentina

En la Fig. 12 se observan la oferta y consumo aparente de polietileno y polipropileno a nivellocal [3,25,26].


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Fig. 12 Evolucin de la oferta y consu mo aparente de poliet i leno y po lipropileno enArgentina

De la Fig. 12 se puede observar que la oferta de polietileno y polipropileno han crecido enpromedio a una tasa del 3,5 y 3,2% respectivamente. El consumo aparente de ambos

productos ha crecido tambin, aunque a un ritmo notablemente mayor, siendo las tasas de 7,8y 8% en cada caso. Estos resultados muestran de manera clara la necesidad del aumento dela produccin de estas poliolefinas en nuestro pas.

Ms all entonces de las grandes variaciones del mercado de poliolefinas a travs de losaos, este mercado resulta prometedor en el corto y mediano plazo, tanto a nivel mundialcomo local.

Como se mencion anteriormente los coproductos que seran comercializados en estapropuesta son los productos aromticos extrados de la gasolina de pirlisis -Benceno,Tolueno y Xileno- y la corriente cruda de C4, la cual se exportar como materia prima para la

obtencin de Butadieno. Las cantidades aproximadas obtenidas en esta propuesta seran de124.000 t/ao de Benceno, 74.000 t/ao de Tolueno, 27.000 t/ao de Xileno y 125.000 t/aode C4. Todos ellos son productos cuyo mercado se encuentra en la actualidad en expansin.El incremento en la produccin de etileno a partir de etano, mayormente en Amrica del Nortey Medio Oriente, y la utilizacin de LGN (Lquidos del Gas Natural) como materia prima enlugar de naftas, en Europa Occidental, hace que se reduzca tambin la produccin dearomticos y de C4 en dichas regiones, por lo que podra existir aqu un segmento disponiblepara comercializar los coproductos obtenidos. En este sentido, sin embargo, la dbil economaen la actualidad en las regiones mencionadas, podra dificultar la exportacin de talesproductos.

El mercado Asitico, fundamentalmente China e India, seran bsicamente entonces losposibles destinos para comercializar los productos y coproductos mencionados. La industriade derivados en ambos pases muestra un crecimiento notable en los ltimos aos. En cuantoa esto, en 2012 se impuls a la creacin de un acuerdo de integracin entre el Mercosur y laRepblica Popular China, lo que permitira colocar a nuestro pas como un potencial proveedorde materias primas a dicho pas.

6.2 Precios

En la Fig. 13 se observa el precio medio de comercializacin interna y de exportacin de

gasolina natural en nuestro pas entre 2005 y 2010. El precio de comercializacininterno [39]surge de promediar el precio de comercializacin en las distintas provincias.


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Fig. 13 Precio medio d e mercado interno y de exportacin de gasolina natural

En 2009 se observa una notable cada en el precio de la gasolina, lo cual se debe a la crisiseconmica mundial de fines de 2008. El incremento promedio en el precio de mercado internode la gasolina en el perodo 2005-2010 es de un 8% anual. En la Fig. 14 se reportan losprecios de exportacin de polietileno, polipropileno y aromticos[3,25,26].

Fig. 14 Precios de exportacin de prod uctos

Como se observa en la Fig. 14, el precio de los productos, fundamentalmente de laspoliolefinas, ha sufrido variaciones notables en los ltimos aos. En 2006, 2008 y 2009 no seregistran precios para el benceno, dado que en dichos aos no se ha exportado este producto.Los precios de los productos y coproductos utilizados en el anlisis de la propuestacorresponden a los precios spot promedio para el ao 2011 [36].

6.3 Localizacin

A partir del anlisis de las principales reas de produccin de gasolina natural en nuestro pas(Ver Seccin 1), se pueden considerar dos localizaciones probables para la instalacin de unaeventual planta: Cutral-C y Baha Blanca.

Cutral-C es una localidad petrolera de la provincia de Neuqun. Es la tercera ciudad conmayor poblacin de la provincia. Se encuentra a la vera de la ruta nacional 22 y a 109 Km deNeuqun Capital. Forma un nico aglomerado urbano junto a la localidad de Plaza Huincul,denominado Cutral-C Plaza Huincul. La actividad petrolera es uno de los principales
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recursos de esta localidad y, actualmente, se encuentran funcionando importantes empresascomo YPF, Petrobras, Petrolera Argentina S.A., entre otras.

Baha Blanca es la ciudad portuaria martima ms importante de la Argentina, situada alsudoeste de la Provincia de Buenos Aires, y la segunda ms importante sobre la costa del

ocano Atlntico. La posicin favorable de Baha Blanca se define, primero, por su reaportuaria que canaliza los flujos econmicos del sudoeste de la provincia de Buenos Aires ydel valle del ro Negro y establece relaciones a nivel regional, nacional e internacional.Segundo, por estar inserta en la transicin de las regiones pampeana y patagnica, en dondesurge como ncleo de convergencia de vas de circulacin y comunicaciones. En la Fig. 15 semuestran las ciudades propuestas para la instalacin de la planta.

Fig. 15 Localizaciones propuestas para la eventual planta

6.3.1 Cutral-C Plaza Huincul:

La eleccin de esta localidad para el emplazamiento de la planta, surge fundamentalmente apartir de la disponibilidad de materia prima. Como se seal en la Seccin 1,aproximadamente el 63% de la produccin total de gasolina se obtiene en la separacinprimaria, de la cual un 60% proviene de la Cuenca Neuquina.

En esta localidad se cuenta con el Polo Qumico y Petroqumico en el rea Cutral-C PlazaHuincul, base de la industria neuquina de combustibles e insumos industriales. En estecomplejo se encuentra la planta petroqumica de produccin de metanol, propiedad de YPF. Alser esta una zona preferencialmente industrial, resulta factible la instalacin de una nuevaplanta.

Neuqun es adems la principal productora de energa hidroelctrica del pas [46], a partir delaprovechamiento de su recurso hdrico ms importante constituido por la cuenca de los rosLimay y Neuqun. El consumo de energa elctrica aproximado de la planta propuesta ser de518 millones de KWh/ao, considerando en este caso los requerimientos energticos de lasplantas de etileno, polietileno, polipropileno y BTX. En este sentido, la capacidad actual degeneracin de energa en la provincia de Neuqun es de aproximadamente 15 millones deMWh/ao, mientras que la potencia instalada es de 6 millones de KW, con lo cual esterequerimiento estara satisfecho [47]. Aproximadamente el 92% de la produccin actual deenerga se exporta al resto del pas [46].
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Como combustible para el cracker se emplear una corriente fresca de gas natural ms unacorriente de reciclo de H2+CH4que proviene de la etapa de separacin, aguas arriba de lacolumna demetanizadora. En la actualidad existen serios inconvenientes en el suministro degas natural, por lo que muchas empresas han visto afectada su produccin en los ltimosaos. Por otra parte, se estn desarrollando en esta regin una gran cantidad de proyectos deexploracin y explotacin de gas no convencional para incrementar la produccin [30,31,32],con lo que se considera que al momento de la puesta en marcha de la eventual planta noexistiran inconvenientes con el suministro de gas.

En cuanto al consumo de agua de la planta propuesta, se calcula un valor promedio de 900m3/h, considerando en este caso el consumo de agua de enfriamiento y el requerimiento devapor saturado. El suministro de agua para las empresas de esta regin proviene del roNeuqun. A partir de los recursos hdricos de la zona se concluye que la disponibilidad deagua estara asegurada.

En cuanto al transporte de polietileno, se cuenta con la ruta nacional 22 y una red ferroviariaperteneciente a Ferrosur Roca, que une a Cutral-C con la ciudad de Baha Blanca. La redferroviaria existente en la regin tiene interconexin con otras redes, por lo tanto se facilitarael transporte de polietileno hacia el Gran Buenos Aires.

6.3.2 Baha Blanca

La eleccin de esta ciudad se bas primordialmente en la existencia del Polo Petroqumico deBaha Blanca, el cual es uno de los Polos petroqumicos ms importantes del pas. No slo sedispone de la infraestructura necesaria para la instalacin de una nueva planta, sino que setiene acceso a dos Puertos martimos de importancia, como Puerto Galvn e IngenieroWhite[48]. En dicho Polo Petroqumico se encuentra en la actualidad la planta de polietilenode Dow, la cual posee una capacidad instalada de 600.000 t/ao.

Con respecto a la disponibilidad de servicios, el Polo Petroqumico de Baha Blanca seabastece de gas natural a travs de las empresas TGS y MEGA S.A. Los inconvenientesanteriormente mencionados en el suministro de gas tienen incidencia directa tambin sobre laoperacin de las plantas del Polo Petroqumico de Baha Blanca, por lo tanto, un aumento enla produccin de gas natural [30,31,32] garantizara tambin la disponibilidad continua dedicho recurso en esta localidad. En lo que respecta al consumo de agua, esta regin poseeinconvenientes de abastecimiento. Este punto es un factor importante, dado el consumo deagua que requiere la propuesta. El consumo elctrico tambin es un aspecto fundamental,

considerando el alto consumo energtico de las empresas del Polo Petroqumico y la ciudad.

Por otra parte, Baha Blanca ser sede de un importante proyecto energtico [49], ya que seplanea construir la central termoelctrica Guillermo Brown que aportar 900 MW de capacidadinstalada. La puesta en marcha de esta planta significar un gran aporte para mejorar elabastecimiento de la demanda elctrica a escala nacional. La energa generada serdistribuida con una lnea de extra alta tensin que implicar la construccin de unasubestacin y la conexin a la red de 500 KW Choele-Choel-Baha Blanca. Adems, en esta


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regin se est planeando instalar un parque elico [50] el cual tendr una capacidad instaladade 100 MW, este proyecto implicar la construccin de una nueva estacin transformadorapara su vinculacin con el Sistema Argentino de Interconexin (SADI).

Ambas ciudades son entonces los sitios ms favorables para la instalacin de la planta. En el

caso en que se decidiera comercializar parte del etileno obtenido, como materia prima,resultara conveniente integrar la produccin de la nueva planta a las empresas existentes deDow Argentina y Solvay Indupa de la ciudad de Baha Blanca. En este sentido, y considerandola proyeccin a futuro de la ciudad en el mbito industrial[51], Baha Blanca podra ser ellugar ms idneo para la instalacin de la planta.

7. Evaluacin econmica y financiera de la planta integradaLos resultados obtenidos en este caso, luego de realizar una integracin del proceso, ytomando en cuenta algunas consideraciones expuestas en la Seccin 5, se muestran en laTabla 5.

Tabla 5 Flujo neto de caja

El costo de produccin de polietileno es cercano a los 920 US$/ton. El margen de ganancia deproduccin de polietileno a partir de gasolina es de aproximadamente 800 US$/ton. El VPNobtenido del anlisis financiero de la propuesta es de aproximadamente 80,8 MMUS$, con unaTIR del 15,5% (contra una tasa de descuento considerada del 14,9%) y un perodo de repagode seis aos. El resultado obtenido en este caso es favorable, de modo que resultaraconveniente continuar con el anlisis de la propuesta a un nivel de factibilidad.

7.1 Anlisis de sensibilidad

Teniendo en cuenta que el anlisis actual representa solo un anlisis preliminar de lapropuesta y considerando adems la variabilidad de la economa Argentina y los mercadosinternacionales, se debe llevar a cabo un anlisis de sensibilidad de las variables involucradas.
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Este anlisis busca ilustrar cmo impactan los cambios en algunas de las variables msrelevantes sobre el VPN del proyecto.

Fig. 16 Anlisis de sensibilidad

En la Fig. 16 se observa que las variables que generan mayor impacto (mayor pendiente)sobre el VPN del proyecto son los precios de gasolina natural y polietileno. El costo de lagasolina natural representa aproximadamente un 60% del costo de produccin total de etileno.

La inversin total y la mano de obra exhiben una menor influencia sobre el VPN. Los preciosde los coproductos, sobre todo de la corriente de C 4, poseen un efecto prcticamentedespreciable sobre el VPN (no se muestran en la Fig. 16).

8. ConclusionesEl mercado local demanda en la actualidad una mayor produccin de etileno, pero lasrestricciones al suministro de gas natural a las empresas- con motivo del incremento en elconsumo domstico- impiden la concrecin de nuevos proyectos. En este marco, la gasolinanatural emerge como una opcin atractiva, dado que es un recurso que puede ser fcilmentealmacenado.

En nuestro pas, actualmente, la gasolina natural es un mero subproducto del proceso defraccionamiento de gas natural y posee un escaso valor agregado. Aproximadamente un 30%de la produccin nacional se exporta como materia prima, mientras que cerca de un 10% seexporta mezclada con el crudo. Si bien la gasolina es una materia prima de mayor costo enrelacin al etano, la obtencin de subproductos de alto valor por cracking trmico realza laconveniencia de su empleo local para obtencin de etileno. Un anlisis financiero preliminarindica que, en principio, la obtencin de etileno, propileno y gasolina de pirolisis comoproductos finales, no resulta un proyecto atractivo. En general, estos tres productos sonutilizados como materia prima para la elaboracin de productos de mayor valor. Tanto el

etileno como el propileno requieren de refrigeracin para su transporte y comercializacin, locual implica un costo muy elevado.

En funcin de los resultados anteriores, se realiz una integracin del proceso, en dondeetileno y propileno seran empleados para la produccin de polietileno y polipropilenorespectivamente. La gasolina de pirlisis sera enviada a una unidad de extraccin dearomticos, donde los principales productos seran BTX. Luego de realizar una nueva


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evaluacin financiera, se concluye que, a partir del alto precio de los productos y coproductosobtenidos, la propuesta arroja resultados positivos.

La localizacin ms conveniente para una eventual planta, en funcin fundamentalmente de ladisponibilidad de materia prima y servicios, podra ser la ciudad de Baha Blanca, en donde ya

se dispone de uno de los complejos petroqumicos ms importantes del pas. En base alanlisis previo, y no perdiendo de vista que se est trabajando en la fase de preinversin, a unnivel de prefactibilidad, consideramos que la gasolina natural constituira un sustituto atractivopara la produccin de etileno. As, dado el anlisis realizado, se observa que se podraexplotar un recurso valioso actualmente poco aprovechado en el pas. Por lo tanto, puederecomendarse el uso de la gasolina natural para la produccin de poliolefinas.

9. Agradecimientos Agradecemos a Susana Gustavino y Norma Tripicchio (del sector administrativo del InstitutoPetroqumico Argentino) por su atenta y eficiente ayuda para proveernos informacinactualizada. Tambin deseamos agradecer a Mg. Susana Picardi y a Lic. Lorena Tedesco (delDepartamento de Economa UNS), al Lic. Francisco Rinaldi y al Lic. Guillermo Scholdbauerpor su amable asesoramiento.

10. NomenclaturaE i retorno esperado sobre el capital

R f tasa de inters libre de riesgo

R m retorno esperado del mercado

R p tasa de riesgo pas de Argentina

volatilidad relativa de la industria petroqumica

Abreviaturas/Siglas

t toneladas mtricas

CAPM Capital Asset Pricing Method

PBI Producto Bruto Interno

INDEC Instituto Nacional de Estadsticas y Censos

TIR Tasa Interna de Retorno

VPN Valor Presente Neto


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Gas Ref Gas residual de refineras

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[24] G. Baca Urbina, Evaluacin de proyectos, 4ta Ed., McGraw-Hill, Mexico, 2003, pp 13-82.

[25] IPA, Informacin Estadstica de la Industria Petroqumica y Qumica de la Argentina, Ed.N29, 2009.

[26] IPA, Informacin Estadstica de la Industria Petroqumica y Qumica de la Argentina, Ed.N30, 2010.
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[27] Centro de Economa Internacional. 2010.http://www.cei.gov.ar/node/26, ltimo acceso: 23de Septiembre de 2011.

[28] Direccin Provincial Estadsticas y Censos San Luis. ndice de Precios al Consumidor.2011.

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[29] Asociacin Distribuidores de Gas de la Repblica Argentina. 2011.

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[30] J. Sapag, Neuqun redobla la apuesta y quiere duplicar la produccin de gas dentro decinco aos, Petroqumica, Petrleo, Gas & Qumica. 270 (2011) 86-90.

[31] La Nacin. YPF present un ambicioso plan pero faltan definiciones.2012. http://www.lanacion.com.ar/1479628-ypf-presento-un-ambicioso-plan-pero-faltan-definiciones, ltimo acceso: 9 de Agosto de 2012.

[32] Pgina 12. Un nuevo paradigma energtico. 2012.

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[33] M.S. Peters, K.D. Timmerhaus, Plant Design and Economics for Chemical Engineers,4ta Ed., McGraw-Hill, 1991.

[34] Chemical Engineering. Economic Indicators. 2011.

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[35] Boletn Informativo IPA. N61. 2011.

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[36] ICIS, Chemical Business, Analysis of Chemical Markets. 2011.

[37] Nexant Chem Systems. PERP Programme New report alert. 2003.

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[39] Secretara de Energa de la Nacin. Precios de Petrleo Crudo, Gas Natural, GLP,Gasolina y Condensado (Regalas). 2011.

http://energia3.mecon.gov.ar/contenidos/verpagina.php?idpagina=3182 , ltimo acceso: 22 deOctubre de 2011.

[40] Bloomberg. Cipher reports Q3 2011 financial results. 2011.

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[41] IAMC. Anuario 2010.

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[42] IAMC. Informe Mensual Septiembre 2011.

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[43] Merval. Cotizaciones. 2011.

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[44] Banco Central de la Repblica Argentina. 2011.http://www.bcra.gov.ar/, ltimo acceso: 3de Septiembre de 2011.

[45] R. Bautman, Se avecinan tiempos turbulentos para la industria de las poliolefinas, RevistaPetroqumica, Petrleo, Gas & Qumica. 257 (2010) 58-62.

[46] COPADE. Recursos Energticos: Petrleo Crudo, Gas, Energa Elctrica. 2010.

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[47] Secretara de Energa de la Nacin. Informe Estadstico del Sector Elctrico 2010.

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[48] Baha Blanca. Polo Petroqumico y Parque Industrial. 2012.

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[49] Informe Baha Blanca, Avanza la instalacin de una central termoelctrica en BahaBlanca, Petroqumica, Petrleo, Gas & Qumica. 277 (2012) 110-114.
http://energia3.mecon.gov.ar/contenidos/verpagina.php?idpagina=3182http://energia3.mecon.gov.ar/contenidos/verpagina.php?idpagina=3182http://www.bloomberg.com/article/2011-10-26/apjofUehPNbo.htmlhttp://www.bloomberg.com/article/2011-10-26/apjofUehPNbo.htmlhttp://www.iamc.sba.com.ar/informes/informe_anuario/http://www.iamc.sba.com.ar/informes/informe_anuario/http://www.iamc.sba.com.ar/Imgs/Dyn/ArchivosLenguajes/7204-2011-10-7T16-52-0.pdfhttp://www.iamc.sba.com.ar/Imgs/Dyn/ArchivosLenguajes/7204-2011-10-7T16-52-0.pdfhttp://www.merval.sba.com.ar/Vistas/Cotizaciones/Indices.aspxhttp://www.merval.sba.com.ar/Vistas/Cotizaciones/Indices.aspxhttp://www.bcra.gov.ar/http://www.bcra.gov.ar/http://www.bcra.gov.ar/http://www3.neuquen.gov.ar/copade/Contenido/Contenido.aspx?PagNombre=gui_recursos_energeticoshttp://www3.neuquen.gov.ar/copade/Contenido/Contenido.aspx?PagNombre=gui_recursos_energeticoshttp://www3.neuquen.gov.ar/copade/Contenido/Contenido.aspx?PagNombre=gui_recursos_energeticoshttp://energia3.mecon.gov.ar/contenidos/verpagina.php?idpagina=3451http://energia3.mecon.gov.ar/contenidos/verpagina.php?idpagina=3451http://www.bblanca.com.ar/c_la_ciudad.htmlhttp://www.bblanca.com.ar/c_la_ciudad.htmlhttp://www.bblanca.com.ar/c_la_ciudad.htmlhttp://energia3.mecon.gov.ar/contenidos/verpagina.php?idpagina=3451http://www3.neuquen.gov.ar/copade/Contenido/Contenido.aspx?PagNombre=gui_recursos_energeticoshttp://www3.neuquen.gov.ar/copade/Contenido/Contenido.aspx?PagNombre=gui_recursos_energeticoshttp://www.bcra.gov.ar/http://www.merval.sba.com.ar/Vistas/Cotizaciones/Indices.aspxhttp://www.iamc.sba.com.ar/Imgs/Dyn/ArchivosLenguajes/7204-2011-10-7T16-52-0.pdfhttp://www.iamc.sba.com.ar/informes/informe_anuario/http://www.bloomberg.com/article/2011-10-26/apjofUehPNbo.htmlhttp://energia3.mecon.gov.ar/contenidos/verpagina.php?idpagina=3182


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[50] Informe Baha Blanca, Baha Blanca ser sede de un parque elico de U$S 100 millones,Petroqumica, Petrleo, Gas & Qumica. 277 (2012) 104-108.

[51] H. Simoni, Baha Blanca est destinada a ser la mayor plaza petroqumica basada en elgas, Petroqumica, Petrleo, Gas & Qumica. 2012.

http://revistapetroquimica.com/bahia-blanca-esta-destinada-a-ser-la-mayor-plaza-petroquimica-basada-en-el-gas/ , ltimo acceso: 5 de Agosto de 2012.

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Introduccin [editar ]

La qumica orgnica qumica del carbono es la rama de la qumica que estudia una clasenumerosa de molculas que contienen carbono formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrgeno, tambin conocidos como compuestos orgnicos. Fredrich

Kekul es conocido como el padre de la qumica orgnica.Los compuestos estudiados pueden dividirse en: compuestos alifticos, compuestosaromticos, compuestos heterocclicos, compuestos fisiolgicamente activos preparacionesfarmacuticas, compuestos organometlicos y polmeros.

Los hidrocarburos alifticos son compuestos orgnicos constituidos por Carbono e Hidrgeno,en los cuales los tomos de Carbono forman cadenas abiertas y ramificadas. Loshidrocarburos alifticos de cadena abierta se clasifican en alcanos, alcenos o alquenos yalcinos o alquinos.

Dentro de los alcanos estn el Propano y Etano que son los productos que se van a usarcomo materia prima, para la obtencin de alquenos, en este caso, propileno y Etileno. Se debeaclarar que este es una de las muchas formas de produccin a nivel industrial.

Produccin de Etileno y Propileno [editar ] Las olefinas son hidrocarburos con dobles enlaces carbono carbono. El trmino olefinas esde olefiant gas, que significa, gas formador de aceite. Estos se encuentran en los procesosindustriales ms importantes. Existen muchos tipos de olefinas pero las ms importantes sonel Etileno y el Propileno. El etileno o eteno (H2C=CH2) es un compuesto qumico orgnico

formado por dos tomos de carbono enlazados mediante un doble enlace. Es uno de losproductos qumicos ms importantes de la industria qumica. Se halla de forma natural en lasplantas.

El propeno (CH2=CH CH3) es un hidrocarburo perteneciendo a los alquenos, incoloro einodoro. Es un homlogo del etileno. Como todos los alquenos presenta el doble enlace comogrupo funcional.
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Existen varias formas para obtener olefinas, pero nosotros nos vamos a centrar en laproduccin de Etileno y Propileno a partir del gas natural o Propano y Etano; esta mismamateria prima es la que se usa en la Planta de Olefinas I y II, este documento es en referenciaa Olefinas I del Complejo Petroqumico Ana Maria Campos (Antiguo Complejo Petroqumico El

Tablazo) ubicado en los Puertos de Altagracia, Estado Zulia, Venezuela (Pequiven S.A.).Est la alimentacin de materia prima que es el propano y etano a un 95% y 95.5% de purezarespectivamente, esto ocurre de forma liquida a una presin de 17,6 kg/cm2 y 38 C. Este gaspasa por una seccin de hornos, en total hay 9 hornos, en los cuales hay 7 hornos con celdassimples y 2 con celdas dobles, cada celda con la misma capacidad que la otra. En estasceldas se va a realizar la pirolisis con una mezcla de vapor de agua con los hidrocarburos, conuna relacin de 0,3 kg de vapor de agua sobre kg de hidrocarburo; la pirolisis para el Etanoocurre a 843 C y de 826 a 843 C para el propano.

Durante el craqueo del etano se produce etileno, hidrgeno en mayor proporcin; y metano,acetileno, etano, propeno, propileno, propano, propadieno, hidrocarburos ms pesados,coque, dixido de carbono, monxido de carbono, agua en menor proporcin. Mientras que elcraqueo del propano se produce bsicamente lo mismo la una diferencias es que el etileno,Propileno, hidrgeno se encuentran en mayor proporcin. Y el resto de los subproductospermanecen constantes. Los hornos tienen capacidad de craquear etano a un 64% deconversin (los dos tipos de hornos), mientras que los hornos dobles craquean propano a un90%, mientras que los sencillos a un 75%, alcanzando una conversin global de 80%. Elcoque generado no sigue en la mezcla, este se adhiere a los paneles de los hornos, haciendocon el paso del tiempo menos efectivos estos, por lo que se necesitan retirarse de los hornospara los sencillos cada 80 das y para los dobles cada 60 das, y retirarle todo el coque quecontiene.

Luego de la pirolisis se necesita descender la temperatura sbitamente, por que si los dejo ala temperatura de la cual sali del horno continuara reaccionando alterando los resultados yse obtendran resultados no convenientes para el proceso, por lo que se pasa por un quenchenfriador, para descender la temperatura a 333c aproximadamente. Luego se enfra de nuevopara luego pasarlo por una torre de lavado con agua, donde se usa agua a contracorriente, aunas condiciones y los compuestos de ms de cinco carbonos caen en forma liquida y loscompuestos ms livianos se salen en forma de vapor. El aceite pesado es retirado, mientrasque los compuestos livianos son llevamos a un compresor, donde este consta de 5 partes,debido a que se necesita aumentar mucho la presin, es ms factible aumentar la presin porpartes, y no sbitamente. Solo usaremos 4 de los 5, el ltimo sabremos su utilidad msadelante.

En la muestra de mezclas de compuestos existe una cantidad considerable de acetileno, esteno se puede dejar en esta mezcla ya que es daino para los catalizadores de las industrias


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que se basan en esta materia prima, a tal punto que los desactiva o envenena. Para esto selleva a una torre de conversin de acetileno, que tiene doble funcin, convertir el acetileno ypropadieno en etileno y Propileno respectivamente. Para esto primero se pasa por un hornoconvertidor que tiene 2 funciones esenciales, la primera agregar a la mezcla n-Butil mercapno,

luego se controla la temperatura del horno para que el gas procedente del compresor hastallegar a los 200C a esa temperatura el n-Butil mercapno se convierte en cido sulfhdrico msun ion butilo, el cido sulfhdrico debe estar presente en la mezcla entre 3 y 50 ppm. Luegoque termina de darse este proceso se pasa a la seccin de conversin de acetileno; en estarea la mezcla obtenida en el horno de conversin se le agrega un catalizador que esta hechode cobalto, nquel y cromo soportado en almina, este catalizador es altamente selectivo, esteva a evitar que en el convertidor de acetileno se hidrogene etileno, y solo hidrogene alacetileno y propadieno, que lo hace en conjunto con el H2S, el H2S acta como un promotor(Las reacciones que se llevan a cabo en el convertidor cataltico se vern en la figura 2)esta

reaccin dura 60 das, no se puede dejar ms tiempo por que se podra hidrogenar el etilenos,que es las, materia que queremos obtener como producto.

Ahora tenemos en el proceso una cantidad de H2S que se deben retirar, para ello se lleva auna torre de lavado caustico, en esta se usa soda en contracorriente con agua, la soda conuna concentracin de 7%, en la reaccin hay CO2 y H2S que al hacerlas reaccionar con lasoda darn las reacciones de la figura 3. Luego que reaccionan se producen sulfuro de sodio ycarbonato de sodio, que son condensados por su alto peso molecular. Los elementos mslivianos salen en forma de vapor a una torre es llevado a una secadora, pero antes paso porun tambor donde se separan los compuestos mas pesaos de las ms livianos. Los ms

livianos pasan a un despojador de dripolenos, mientras que los ms livianos pasan por untambor para retirar los lquidos, para luego eliminar la humedad. Despus de esto escomprimido nuevamente por el compresor que no utilizamos de los 5, para luego pasar a laseccin de enfriamiento.

En la seccin de enfriamiento la temperatura es bajada a -34C, de aqu en adelante lo quequeremos es purificar el compuesto lo ms que se pueda, tratando de retirar las impurezas osubproductos que no son necesarios.

Luego de la seccin de Enfriamiento se procede a pasar por al torre predemetanizadora, estatiene 30 patos y una temperatura de 15C, a la cual los compuesto como el hidrgeno,metano, con algunos rastros de etano y etileno son evaporados, para eliminar los compuestosmayores a dos carbonos se pasa por la torre desmetanizadora que opera a unas condicionesen el fondo de 0 C y en la parte superior de 90 C cual se logra separar la mayora de loscompuestos de 2 carbono y luego el metano e hidrgeno que se evaporan y suben por lacolumna son llevamos a la seccin de enfriamiento para luego recolectarlos y enviarlo comocombustible para el primer horno para la pirolisis.


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Los compuesto que condensaron en las torres de predemetanizador y demetanizador sonllevamos a la torre de deetanizadora, que separa el etano y etileno de los compuestos mspesados, en este caso el acetilenos y etileno suben por la torre, y el resto se condensa; eletileno y etano se llevan a una torre fraccionadora de Etano/Etileno, esta posee una

temperatura de -21C y una presin de 21 kg/cm, en la cual hay dos torres, una de 90 platosy la otra de 50 platos, aqu se separa el etilenos del etano, en las dos torres de forma paralela.Para obtener el etileno con un 95.95% de pureza, mientras que el etano que se produjo es recirculado para los hornos de pirolisis.

Luego los compuestos que condensaron en la torre deetanizadora son llevados a una torre defraccionamiento de Propileno y Propano, esta tiene unas condiciones de 21.3 kg/cm y unatemperatura de 62C en esta se separa el Propileno de los otros compuestos ms pesados,cuando se separa el Propileno, en el quedan remanentes importantes de propano, por ello selleva a otra columna secundaria de Propileno/Propano, en este se elimina la mayora de las

impurezas quedando una produccin de Propileno al 95,6 %; los compuestos pesados queestn en la torre fraccionadora de propano y propilenos pasan a una torre debutanizadora,esta se encarga de separar los compuestos pesados del propano sube en forma de vapor porla torre hacia un reactor de regeneracin.

Inicialmente se crea haban cantidades significativas de acetileno en las corrientes de etanoprovenientes de la debutanizadora, pero como no sucedi esas predicciones, no seimplement el reactor de hidrogenacin. El etano obtenido de vuelve a reciclar en el horno depirolisis. Los compuestos ms pesados que salieron por la torre debutanizadora, son enviadoa la planta de dripoleno para proceder a retirarle el dripoleno.

El Propileno y el Etileno, son las materias primas bsicas fundamentales para la obtencin deun sin fin de productos.

INTRODUCCION

El complejo petroqumico El Tablazo se encuentra ubicado en la Costa Oriental del Lago deMaracaibo del Estado Zulia, a pocos kilmetros al norte de Los Puertos de Altagracia, estecomplejo tradicionalmente denominado El Tablazo por su ubicacin en esta Zona delMunicipio Miranda, se extiende sobre un rea industrial de 858 Hectreas.

Su construccin se inicio en 1968, concluyndose en gran parte de su infraestructura en 1973.Una expiacin fue realizada en 1987 y 1992 para incrementar la disponibilidad de resinasplsticas en el pas


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Los productos que elaboran son a partir del gas natural como materia prima en el complejo, sedesarrollan 3 lneas de productos de naturaleza eminente estratgica para el pas, cuyosresultados finales van asociados con la vida diaria de la poblacin

Este complejo petroqumico se encuentra conformado por: planta cloro-soda, planta lasofelinas, planta de amoniaco y urea, planta de gas natural, planta de cloruro de polivinilo yplanta de reutilizacin de aguas servidas.

Dicho complejo est conformado adems por empresas mixtas, es decir, empresas de capitalextranjero, capital privado nacional y el Estado.

UBICACIN GEOGRFICA DE EL COMPLEJO PETREOQUIMICO EL TABLAZO

Ubicado en la Costa oriental del lago de Maracaibo del estado Zulia, a pocos kilmetros alnorte de Los Puertos de Altagracia, este complejo tradicionalmente denominado El Tablazopor su ubicacin en esta Zona del Municipio Miranda, se extiende sobre un rea industrial de858 Hectreas. Tiene dos vas de acceso: Una por Maracaibo, se accede transitando 45minutos por carretera, , en 20 minutos por lancha atravesando de occidente a oriente el Lagode Maracaibo, y la otra, si viene de Coro, entra al pueblo de Altagracia.

Baha el Tablazo: En la desembocadura del lago de Maracaibo, presenta una marcada forma

rectangular con un largo de Oeste a Este de 30 kilmetros y un ancho de Norte a Sur de 20kilmetros. Su nombre, Tablazo, significa un sector marino y extenso de escaso fondo.

Ubicacion Geografica del Complejo Petroquimico El Tablazo

Resea Histrica de la industria petroqumica.
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responsabilidad del Instituto Venezolano de Petroqumica, ofreciendo la infraestructura y basedel suministro de materia prima petroqumica.

Tambin sera ejecutada la instalacin de las plantas pertenecientes a la Empresas Mixtas: Amonaco y Urea, de Venezolana de Nitrgeno (Nitroven); Polietileno de baja densidad, dePolmeros del Lago (Polilago); Poliestireno de Estirenos del Zulia; y Cloruros de Polivinilos, dePlsticos Petroqumicos (Petroplas). En resumidas cuentas, el Complejo Petroqumico estaraintegrado orgnicamente por el Complejo Bsico y las Empresas Mixtas.

Una expansin fue realizada entre 1987 y 1992 para incrementar la disponibilidad de resinasplsticas en el pas. El complejo ha ido creciendo, consolidndose como un gran centroindustrial. Este complejo tiene una capacidad de 3,5 MMTMA de Olefinas, resinas plsticas,vinilos y Fertilizantes nitrogenados.

El Tablazo merm sus actividades desde finales de la dcada de los 90 y Pequiven, paraentonces filial de la estatal Petrleos de Venezuela (Pdvsa), se mantuvo en un bajo perfildurante varios aos. La planta de Amonaco de El Tablazo estaba paralizada desde 2001 porla falta de gas que escasea en el occidente pese a las grandes reservas venezolanas, y la deUrea desde 2002 en medio del paro petrolero que dirigi la gerencia de Pdvsa para eseentonces.

El Presidente de la Repblica Bolivariana de Venezuela, Hugo Chvez Fras, reinaugur elsbado 25 de junio de 2005, la Planta de Fertilizantes del Complejo Petroqumico El Tablazoen el estado Zulia, ejecutada en el tiempo rcord de seis meses por ms de 2.200trabajadores. Se requiri una inversin estimada de 200 millardos de bolvares.

La firma del Acta de Inicio del Contrato para la Reactivacin de la Planta se realiz el 3 denoviembre de 2004. La ejecucin de la obra comenz en enero y culmin en junio de 2005. Elproyecto se inaugur el 25 de junio y comenz a operar el 4 de julio de 2005. La unidad tienecapacidad para producir unas 360.000 toneladas al ao de fertilizantes.

El proyecto El Tablazo permitir una importante reduccin en el costo de los fertilizantes parael perodo de cosecha 2005-2006.

PLANTAS QUE CONFORMAN EL COMPLEJO PETROQUIMICO EL TABLAZO

En la faja central del complejo tenemos las plantas de Gas Licuado, Olefinas I y II y CloroSoda. Al norte de la faja tenemos las Plantas de Urea, Amoniaco, Vinilos I y II, PVC I y II,Planta Elctrica y empresas mixtas tale como: POLINTER, PETROPLAS, PROPILVEN,POLILAGO, PLASTILAGO, etc.


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Planimetria Complejo Zulia

Cadena Productiva Complejo Petroquimico El Tablazo

PLANTA DE OLEFINAS:

Fue diseada con una capacidad de produccin de 454 TMD de Etileno y hasta 280 TMD dePropileno, si se alimenta ciento por ciento con Propano. Normalmente opera con unaalimentacin combinada de Etano y Propano para optimizar la utilizacin de estoshidrocarburos. Aunque fue construida a finales de 1974, numerosos problemas hicieron que suoperacin inicial fuese discontinua. La planta fue puesta fuera de servicio en 1977 y duranteese ao se inspeccion y rehabilit y se puso nuevamente en operacin en octubre de 1979.

Su factor de servicio ha aumentado y ha permitido alcanzar una produccin superior a lacapacidad original de diseo en forma continua gracias a la instalacin de un horno adicionalde Pirolisis.

El Etileno es consumido totalmente en El Tablazo por las plantas productoras de resinasplsticas (Polietileno de baja densidad, Polietileno de alta densidad y Cloruro de Polivinilo). ElPropileno es utilizado en El Tablazo para la manufactura de tetrmero de Propileno y los
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sodio. El proceso utiliza como materia prima la sal comn (Cloruro de Sodio) de la que seconsumen, aproximadamente, 200 TMD. La sal llega al complejo por va martima desde LasSalinas de Araya, Estado Sucre.

El proceso de produccin de Cloro y de Soda Custica consiste en la descomposicinelectroltica de la salmuera (Solucin de cloruro de sodio) en celdas que usan nodos detitanio y ctodos de mercurio. El cido clorhdrico se obtiene en una unidad donde reaccionanel hidrgeno, como subproducto en la formacin de la Soda Custica, y el Cloro gaseoso queproviene fundamentalmente de la desgasificacin de los tanque

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