MPC for a Linear System

Antes de ver los métodos de análisis de rentabilidad, es necesario definir ciertos conceptos.

El flujo de caja neto es la suma de los beneficios netos, de la amortización y de cualquier otro ingreso o desembolso. Los elementos que determinan el flujo de caja neto son:

- Beneficio Bruto (BB) (7-5):

Es la diferencia entre los ingresos por las ventas del producto (V) y el coste total de producción (CTP) excluyendo la depreciación (D):

68 Ingeniería Conceptual de una Planta de Producción de Acetona

El BB de la planta es de 15.783.049 €/año.

- Beneficio Neto Antes de los Impuestos (BNAI):

El BNAI es el BB al que se le ha sustraído la depreciación (7-6):

𝐵𝑁𝐴𝐼 = 𝐵𝐵 − 𝐷 (7-6)

La D y la amortización son conceptos muy parecidos, quiere decir que los equipos y edificios tienen una vida útil limitada y a cada año que pasa el valor original que pudieran tener disminuye. Esta disminución del valor se tiene en cuenta en la economía de una empresa, no es un desembolso en sí, pero tiene un valor negativo en los beneficios que se traduce en una disminución de los impuestos, debido a esto es algo controlado por el Gobierno y la forma de depreciación cambia de país a otro. En este proyecto va a ser una depreciación lineal con el tiempo, es decir, todos los años se deprecia la misma cantidad (7-7).

𝐷 =(𝐶𝐷 − 𝐶𝑅)

𝑛 (7-7)

El CD es la inversión inicial depreciable, sin incluir terrenos ni capital circulante, que en este caso sería 12.570.304 €. El CR es el valor residual que tiene un equipo al final de su vida útil, valor por el que se podría vender, por eso no entra en la depreciación; y n son los años de vida útil del equipo.

En el caso de una planta química, lo más usual es que el valor residual sea muy pequeño, prácticamente 0 y 10 los años de vida que permite la Agencia de Recaudación (IRS) de acuerdo con [25], esto deja la depreciación en 0,1 de la inversión inicial. La vida útil está limitada debido a que en la industria química continuamente se avanza en cuanto a tecnología y los equipos son menos sensibles en cuanto a seguridad conforme pasa el tiempo.

El BNAI tiene un valor de 12.909.896 €/año.

- Beneficio Neto Después de los Impuestos (BNDI):

Para obtener el BNDI es necesario quitarle los impuestos al BNAI (7-8)

𝐵𝑁𝐷𝐼 = 𝐵𝑁𝐴𝐼 ∗ (1 − 𝑡) (7-8)

En el BNDI, t es la tasa legal impositiva que se aplica a los beneficios y varía dependiendo del sector en el que se estén calculando los impuestos. En este caso se tiene una t general del 25 %, sacada de la Agencia Tributaria [43].

El BNDI tiene un valor de 9.682.422 €/año.

- Flujo de Caja (FC):

El FC es el BNDI al que se le añade D (7-9).

𝐹𝐶 = 𝐵𝑁𝐷𝐼 + 𝐷 (7-9)

69 Ingeniería Conceptual de una Planta de Producción de Acetona

Existen diferentes caminos para realizar un análisis de rentabilidad de un proyecto, existen métodos convencionales, Tasa de Retorno (ROI) y Período de Retorno (Payback). No son métodos muy precisos debido a sus múltiples interpretaciones y diferentes maneras de calcularlos, pues no existe una definición precisa, existen varias y se contradicen.

También existen otros métodos modernos como lo son el VAN y el TIR.

El VAN (Valor Actual Neto) es la suma de los flujos de caja netos actualizados y depende del interés del - préstamo que se haya solicitado (7-10).

𝑉𝐴𝑁 = −𝐼 + ∑ 𝐹𝐶𝑗 (1 + 𝑖)𝑗 𝑛

𝑗=1

(7-10)

FC es el flujo de caja, n son los años de la inversión, i es el interés e I es la inversión inicial. El VAN es la suma de los flujos de caja actualizados con el tiempo, si el VAN es positivo, la inversión es rentable

El TIR (Tasa Interna de Rentabilidad) calcula el valor del interés para que el cual el VAN es 0 (7-11).

0 = −𝐼 + ∑ 𝐹𝐶𝑗 (1 + 𝑟)𝑗 𝑛

𝑗=1

(7-13)

r es el interés máximo para el cual la inversión se considera rentable. Es necesario decir que en el último año al flujo de caja hay que añadirle el CC.

Se ha calculado el TIR para esta inversión, a 10 años, recuperando un CC de 4.312.153 €. Para el año 0 se ha tomado como flujo de caja el desembolso de la inversión inicial. Los FC para el cual el VAN es igual a 0 son los siguientes (Tabla 7-12):

Tabla 7–12. Flujos de Caja.

Años FC (€) 0 -28.731.534 1 -20.392.131 2 -14.853.107 3 -2.297.532 4 10.258.043 5 22.813.619 6 35.369.194 7 47.924.769 8 60.480.345 9 73.035.920 10 89.903.648

El TIR de la inversión es del 50,56 %. Es un valor muy alto, lo que quiere decir que la planta será muy rentable a valores típicos de interés como lo son del 10 al 15 %.

70 Ingeniería Conceptual de una Planta de Producción de Acetona

REFERENCIAS

[1] Ministerio de Empleo y Seguridad Social, Gobierno de España, «Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo,» Abril 2009. [En línea]. Available: http://www.insht.es/InshtWeb/.

[2] D. F. O. Raymond E. Kirk, Enciclopedia de la Tecnología Química, 1995.

[3] National Center for Biotechnology Information, «National Center for Biotechnology Information,» PubChem Compound Database, [En línea]. Available: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/.

[4] USA goverment, «CameoChemicals,» [En línea]. Available: https://cameochemicals.noaa.gov/. [5] «SmartExport,» 2008. [En línea]. Available: http://www.smartexport.com/es/Acetona.291411.html. [6] IHS Chemical Economic Handbooks, «IHS,» IHS, Septiembre 2014. [En línea]. Available:

https://www.ihs.com/products/acetone-chemical-economics-handbook.html.

[7] El Confidencial Químico, «El Confidencial Químico,» 19 Octubre 2014. [En línea]. Available: http://www.elconfidencialquimico.com/la-oferta-global-de-acetona-y-fenol-crece-en-2014-con-la-puesta- en-marcha-de-las-nuevas-instalaciones-de-cepsa-en-shanghai/.

[8] FMI (Future Market Insights), «Future Market Insights,» 27 Febrero 2015. [En línea]. Available: http://www.futuremarketinsights.com/reports/acetone-market.

[9] Mcgraw-Hill, Enciclopedia Salvat, Ciencia y Tecnología, 1964.

[10] ERTISA, Planta de fenol, [En línea]. Available:

http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/4382/fichero/INTRODUCCION%252Fintroduccion.pdf.

[11] Chemical Tchnology Laboratory, Universidad Politécnica de Madrid, [En línea]. Available: http://www.diquima.upm.es/old_diquima/docencia/tqindustrial/docs/cap5_aromaticos.pdf.

[12] Ingeniería de la Reacción Química, «Ingeniería de la Reacción Química,» [En línea]. Available: http://www.sc.ehu.es/iawfemaf/archivos/materia/00171211.htm.

[13] S. B. G. B. Laura Pellegrini, «Research Gate,» 03 Diciembre 2014. [En línea]. Available: https://www.researchgate.net/publication/267699522_DYNAMIC_SIMULATION_OF_THE_CLEAV AGE_SECTION_IN_A_PHENOL_PLANT_FOR_SAFETY_ANALYSIS.

[14] J. A. Dean, Lange´s Handbook of Chemistry, 1973.

71 Ingeniería Conceptual de una Planta de Producción de Acetona

Technology,» [En línea]. Available: http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C80159&Mask=2. [16] BioCyc, «BioCyc,» [En línea]. Available: http://biocyc.org/ECOLI/NEW-

IMAGE?type=COMPOUND&object=CPD0-1449. [17] Aspen Plus, «Aspen One».

[18] J. y. w. E. V. Frank H. Seubold, «ACS Publications,» 23 Marzo 1953. [En línea]. Available: http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja01111a055.

[19] C. P. L. P. Cavalieri d'Oro, «Research Gate,» Septiembre 1986. [En línea]. Available: https://www.researchgate.net/publication/236679664_Phenol_from_cumene_hydroperoxide_acid_cleava ge_reaction_kinetics_and_industrial_plant_simulation.

[20] C. d. B. D. S. Valérie Meille, «ACS Publications, Kinetics of α-Methylstyrene Hydrogentaion on Pd/Al2O3,» 7 Enero 2002. [En línea]. Available: http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ie010460g.

[21] P. O. C. d. P. L. J. Luis Puigjaner, «Síntesis de procesos químicos,» de Estrategias de modelado, simulación y optimización., Madrid, 2006.

[22] El Confidencial Químico, «El Confidencial Químico,» 8 Abril 2015. [En línea]. Available: http://www.elconfidencialquimico.com/los-suministradores-de-acetona-trasladan-el-incremento-sufrido- por-el-propileno-en-abril-y-aumentan-su-valor-hasta-los-870-etm/ .

[23] E. C. Químico, «El Confidencial Químico,» 1 Septiembre 2015. [En línea]. Available: http://www.elconfidencialquimico.com/el-precio-del-fenol-cede-260-etm-en-septiembre-acorde-con-el- descenso-experimentado-por-la-cotizacion-del-benceno/.

[24] Apache Software Foundation, «catarina,» [En línea]. Available: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lpro/esquivel_e_jr/capitulo3.pdf.

[25] D. J. J. Happel, Economía de los procesos químicos, Reverte, 1981.

[26] Merck Millipore, «merckmillipore,» [En línea]. Available: http://www.merckmillipore.com/ES/es. [27] Pontificia Universidad Javeriana, «Servidor de Portales de Pontificia Universidad Javeriana,» [En línea].

Available: http://portales.puj.edu.co/doc-quimica/fds-labqca-dianahermith/.

[28] E. A. L. Acosta, Simulador de un evaporador de simple efecto, para concentrar jugos de fruta y leche, Monteria, Colombia: Universidad de Córdoba, 2014.

[29] F. R. d. B. A. Departamento Ingeniería Química, «Producción de Fenol. Descripción del proceso.». Argentina Patente 13119, 28 Febrero 2016.

[30] International Process Plants, «International Process Plants,» [En línea]. Available: http://www.ippe.com/plants/600551/phenol.pdf.

[31] O. J. Wei, «Prezi,» 13 Abril 2014. [En línea]. Available: https://prezi.com/txvzot87iyz-/production-of- phenol-and-acetone-from-cumene/.

[32] Repositorio Institucional de la Universidad de Alicante, «RUA,» Universidad de Alicante, [En línea]. Available: http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/8237/1/CorrTema11.pdf.

72 Ingeniería Conceptual de una Planta de Producción de Acetona

[33] P. O. C. d. P. L. J. Luis Puigjaner, «Estrategias de modelado, simulación y optimización de procesos químicos.,» Madrid, 2006.

[34] J. J. Pesacreta, «Inhibited Cumene». Patente US3270072 A, 09 Agosto 1966.

[35] J. Rodriguez, «uunicartagena,» [En línea]. Available:

https://www.academia.edu/7858883/Mc_Cabe_Thiele.

[36] Universidad de Cantabria, «unican,» [En línea]. Available:

http://personales.unican.es/renedoc/Trasparencias%20WEB/Trasp%20AA/005%20Refrig%20y%20Sal m%20OK.pdf.

[37] Matche, «matche,» Matche, 2014. [En línea]. Available: http://www.matche.com/default.html.

[38] Cibse, «cibsejournal,» Noviembre 2009. [En línea]. Available: http://www.cibsejournal.com/cpd/modules/2009-11/.

[39] Cheresources, «cheresources,» [En línea]. Available: http://www.cheresources.com/invision/topic/21446- chemical-engineering-plant-cost-index-cepci/.

[40] «Appendix D: Preliminary Cost Estimation Data,» de Correlaciones BOEHM. [41] C. &. Richardson, Chemical Engineering Series, 2005.

[42] I. Munera, «elmundo,» El Mundo, 18 Mayo 2015. [En línea]. Available: http://www.elmundo.es/economia/2015/05/18/555a1f42e2704e08528b4596.html.

[43] Agencia Tributaria, «agenciatributaria,» Gobierno de España, [En línea]. Available: http://www.agenciatributaria.es/AEAT.internet/Inicio/_Segmentos_/Empresas_y_profesionales/Empresa s/Impuesto_sobre_Sociedades/Periodos_impositivos_a_partir_de_1_1_2015/Tipos_de_gravamen/Tipos_ de_gravamen_aplicable_a_periodos_impositivos_iniciados_en_el_ano.

[44] Autor, «Este es el ejemplo de una cita,» Tesis Doctoral, vol. 2, nº 13, 2012. [45] O. Autor, «Otra cita distinta,» revista, p. 12, 2001.

[46] ICIS, «ICIS,» 22 Mayo 2000. [En línea]. Available:

http://www.icis.com/resources/news/2000/05/22/115657/alpha-methylstyrene/.

[47] MRHD, Goverment of India, «NPTEL,» Nationa Programme on Technology Enhanced Learning, [En línea]. Available: http://nptel.ac.in/courses/103103029/module3/lec22/3.html.

[48] Chemistry, «Chemistry.mdma.ch,» [En línea]. Available:

http://chemistry.mdma.ch/hiveboard/picproxie_docs/000506293-azeotropic.pdf.

[49] Motor de Hidrógeno, «ww.motordelhidrógeno.net,» [En línea]. Available: http://www.motordehidrogeno.net/el-hidrogeno-mas-barato-cuesta-2-47-por-kilogramo.

[50] A. V. B. Vladimir Mikhailovitch Zakoshansky, «Method for Acceleration of Cumene Oxidation». Patente US20090171126 A1, 2 Julio 2009.

73 Ingeniería Conceptual de una Planta de Producción de Acetona

[51] S. S. W. F. Richard Hertzog, «Decomposition of cumene oxidation product». Estados Unidos Patente 20020040165 A1, 4 Abril 2002.

[52] C. G. K. S. A. S. Ronald Birkhoff, «Selective Hydrogenation of alpha-methyl-styrene to cumene». Estados Unidos Patente 7381854 B2, 3 Junio 2008.

[53] Ministerio de Ciencia y Tecnología, «energiasostenible,» Ministerio de Ciencia y Tecnología, 2003. [En línea]. Available: http://www.energiasostenible.net/confinamiento_hidrogeno.htm.

[54] S. M. J. M. S. Mordechay Herskowitz, «ACS Publications, Solubility of Hydrogen in alpha- methylstyrene,» [En línea]. Available: http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/je60078a010.

[55] Y. M. F. J. D. A. Agustín Benitez Hernández, «Tecnología Pinch: Una Introducción a la Integración Energética».

74 Ingeniería Conceptual de una Planta de Producción de Acetona