PROPUESTA DE SUMINISTRO DE GASES DEL AIRE EN EL MERCADO COLOMBIANO CARLOS HENRY GONZÁLEZ DÍAZ UNIVERSIDAD DE LA SABANA FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS ESPECIALIZACIÓN GERENCIA DE PRODUCCIÓN Y OPERACIONES CHÍA, CUNDINAMARCA 2008 PROPUESTA DE SUMINISTRO DE GASES DEL AIRE EN EL MERCADO COLOMBIANO Carlos Henry González Díaz Ing. GERMAN ARIAS GARCIA Director Proyecto de grado para optar al titulo de especialista en gerencia de producción y operaciones UNIVERSIDAD DE LA SABANA FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS ESPECIALIZACIÓN GERENCIA DE PRODUCCIÓN Y OPERACIONES CHÍA, CUNDINAMARCA 2008 Nota de aceptación: ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Firma del presidente del jurado ___________________________________ Firma del jurado ___________________________________ Firma del jurado Bogotá, D.C. Julio 19 de 2008 AGRADECIMIENTOS A mis jefes y la compañía para la cual laboro por apoyo dado en el desarrollo de la especialización y en este trabajo de grado. A mi esposa y a mi bebé por el tiempo que me brindaron para culminar esta especialización. CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 10 2. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN .................................................................... 11 2.1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA .................................................................. 11 2.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ................................................................. 14 2.3. JUSTIFICACION DEL PROBLEMA ................................................................ 15 3. OBJETIVOS ....................................................................................................... 17 3.1. OBJETIVO GENERAL .................................................................................... 17 3.2. OBJETIVOS ESPECIFICIOS .......................................................................... 17 4. MARCO REFERENCIAL ................................................................................ 18 4.1. MARCO TEORICO PLANTAS ASU ............................................................... 18 4.2. MARCO TEORICO PLANTAS NO CRYOGENICAS ..................................... 21 4.3. MARCO LEGAL .............................................................................................. 25 5. METODOLOGIA ............................................................................................... 27 5.1. RECOLECCIÓN DE LA INFORMACIÓN ........................................................ 27 5.2. PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN ................................................... 28 6. ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN AL PROBLEMA ............................................ 57 7. CONCLUSIONES .............................................................................................. 63 8. RECOMENDACIONES ...................................................................................... 66 9. BIBLIOGRAFIA .................................................................................................. 68 ANEXOS ................................................................................................................ 70 LISTA DE GRÁFICOS Gráfico.1. Proceso planta ASU 20 Gráfico 2 Proceso planta PSA 23 Gráfico 3. Proceso VSA 23 Gráfico 4. Precios de energía 34 LISTA DE FOTOS Foto 1. Planta de adsorción 24 Foto 2. Planta ASU 25 LISTA DE TABLAS Tabla #1. Capacidad instalada de plantas de gases del aire 29 Tabla # 2. Demanda diaria de gases del aire 30 Tabla # 3. Principales clientes industriales de consumo de Oxígeno 31 Tabla # 4. Resumen demanda por mercado y por zona 31 Tabla # 5. Demanda de LOX industrial por Zonas 32 Tabla # 6. Especificaciones de plantas 32 Tabla # 7 Tarifa promedio $/Kwh Contratos. 35 Tabla # 8 Distancias entre plantas y consumidores 39 Tabla # 9 Costos variables de transporte 39 Tabla # 10 Capacidad de Transporte de tanqueros 40 Tabla # 11 Costos Variables por metro cúbico de LOX transportado 41 Tabla # 12 Costos fijos de transporte 42 Tabla # 13 Costos totales de transporte de LOX 43 Tabla # 14 Costos de producción unitario de ASU 45 Tabla # 15 Costos de producción unitario PSA 47 Tabla # 16 Costos de producción unitario VSA 48 Tabla # 17 Costos totales de Oxígeno en clientes 49 Tabla # 18 Calcula de VPN y TIR planta ASU 50 Tabla # 19 Calculo de VPN y TIR planta PSA 51 Tabla # 20 Calculo de VPN y TIR planta VSA 52 Tabla # 21Resumen de requerimientos y alternativa de suministro por sector 58 Tabla # 22 comparativo de alternativas de plantas 60 LISTA DE ANEXOS ANEXO No. 1. Crecimiento Anual del PIB 70 ANEXO No. 2. Índice de Producción Real de la Industria Manufacturera Colombiana 72 ANEXO No. 3. Demanda de Energía Eléctrica del País 74 ANEXO No. 4. Glosario 75 1. INTRODUCCIÓN Esta es una propuesta de mejores alternativas de suministro de gases del aire para abastecer las demandas de Oxigeno de la industria Colombiana Debido a las necesidades actuales y futuras del mercado Colombiano y a los buenos resultados económicos que viene teniendo el país como se puede observar en el anexo 1 del PIB estimado para los años 2004 al 2008 y un crecimiento real por encima de ese estimado, la demanda de gases industriales igualmente a tenido crecimiento, generando la necesidad de incrementar capacidad instalada la de producción del Oxígeno, para poder suplir las necesidades de consumo de la industria. La propuesta busca presentar mejores alternativas de suministro, con base en las condiciones de la industria, especialmente el siderúrgico y del sector medicinal de Colombia, condiciones como son las purezas de producto requeridas en las aplicaciones, cantidad de producto, la ubicación geográfica de las plantas de producción y factores logísticos. 10 2. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 2.1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA1 Las empresas de gases del aire han venido desarrollando sus inversiones en plantas de producción, acorde con la demanda del mercado en Colombia, invirtiendo en las últimas tecnologías disponibles. Las actuales plantas de producción que hay en el país, son de destilación del aire, a partir de su estado líquido y teniendo como resultado sus tres principales componentes (Oxígeno, Nitrógeno y Argón) a temperaturas entre los –196°C y – 183°C. Los gases del aire son suministrados a los clientes así: en estado liquido para los grandes consumidores, por medio de carro tanques criogénicos, que llegan hasta los tanques instalados en las plantas de los clientes y hospitales; en estado gaseoso en cilindros para clientes de consumos bajos, tales como los del sector medicinal, con atención de pacientes en su hogar, industrias pequeñas de alimentos, las áreas de mantenimiento de las compañías, entre otros. 1 GASES INDUSTRIALES DE COLOMBIA. Estudio de Mercado. 2007. 11 Si se desea también, se puede suministrar gas desde las plantas de producción por medio de tuberías a clientes con ubicaciones cercanas. En el país se encuentran tres plantas bajo esta modalidad, como es el caso de Propilco en Cartagena, Enka de Colombia en Barbosa Antioquia y Sidelpa en Cali. Las plantas con que cuenta actualmente el país para la producción de gases del aire fueron adquiridas en los años 1980, 1990,1996, 1998 y 1999. Con estas plantas la industria de gases ha trabajado en los últimos años, pero con la reactivación de la economía del país y la inversión extranjera en la economía nacional2, ha crecido la industria Colombiana en diferentes sectores, incrementado así sus volúmenes de producción y demandando mayores consumos de gases del aire. Por lo anterior, las plantas instaladas de gases del aire, fueron copando su capacidad de producción, hasta llegar en el año 2007 al tope, además con respecto al Oxígeno líquido, se ha llegado a tener dificultades por requerimientos adicionales en clientes y ha afectando igualmente la disponibilidad de tiempos requeridos, para paradas de mantenimientos de las plantas. Esto ha generado la necesidad de realizar nuevas adquisiciones de plantas de producción de gases del aire, con el fin de suplir las demandas de los nuevos 12 proyectos que se están desarrollando en el país, específicamente en el sector siderúrgico que es el mayor consumidor de Oxígeno. Sector el cual posee una producción anual de 1.285.000 toneladas de acero al año y con proyección para el año 2012 de 3.040.000 toneladas anuales3, según los proyectos de ampliación a realizar por el grupo Gerdao, propietarios de Aceros Boyacá, Sidelpa y Comsisa, por el Grupo Votorantin propietario de Acerías Paz del Río4. Con estas expansiones se busca suplir las importaciones que actualmente se realizan al país por la falta de producción de acero. En el anexo 3 se puede observar como ha venido creciendo la participación del acero en el PIB en Colombia. Frente a este panorama, si el sector de gases del aire no inicia inversiones en plantas, para incrementar su producción, se prevé que va a existir un desabastecimiento de Oxígeno en el mercado y posiblemente a generar una desaceleración en el desarrollo económico del país, especialmente en el sector siderúrgico el cual, dentro de sus materias primas requiere de Oxígeno para la producción del acero. 2 PERIODICO EL TIEMPO Sección Economía. Publicado 31 de Marzo de 2008. PERIODICO EL TIEMPO. Sección Nación. Publicado 10 septiembre del 2007. 4 PERIODICO EL TIEMPO. Sección Nación. Publicado 3 abril de 2008. 3 13 2.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Con el crecimiento de la demanda de gases en Colombia, la industria de producción de gases del aire ha llevado a sus plantas a sus máximas capacidades, encontrando una limitante especialmente en la oferta del producto Oxigeno.5, lo que ha generado a estas compañías, el no poder incrementar la oferta de sus productos y el tener que segmentar su mercado a clientes preferenciales, tanto por tipo de contratación, como por precio y además ha llevado a muchas industrias a reemplazar el uso de gases con consumos de energía mayores, como es el caso del sector siderúrgico. Este problema de capacidades de producción, genera una necesidad inminente de realizar inversiones en plantas productoras de gases del aire en el país y evitar así un desabastecimiento, especialmente del Oxigeno. En historia reciente, el país tuvo un desabastecimiento de Oxigeno, por 20 días, obligando a muchas empresas a interrumpir los procesos donde se consumía este gas, debido a que se presentó un daño en una de las plantas que pertenece a una de las compañías de gases del aire. 5 COMPAÑÍA DE GASES DEL AIRE. Reporte Anual de Producción 2007. 14 2.3. JUSTIFICACION DEL PROBLEMA La economía Colombiana ha tenido un incremento por encima del proyectado en los últimos años (Anexo 1), en los diferentes sectores económicos, generando igualmente un crecimiento en los requerimientos de materias primas y energéticos. Como resultado, el sector de gases del aire ha tenido igualmente una mayor demanda de sus productos y ha obligado a llevar a sus plantas de producción a su máxima capacidad instalada. En la actualidad estas compañías no cuentan con un margen de producto disponible para suplir los requerimientos adicionales del mercado, ni de nuevos clientes, ni de exportaciones que habitualmente se realizaban a países de la región. Igualmente han entrado al país inversionistas extranjeros en el sector siderúrgico y del vidrio, que actualmente están desarrollando proyectos de expansión, los cuales estarán concluidos para el 2012, lo que va a ocasionar un fuerte crecimiento en la demanda de gases del aire por parte de estas industrias. Con base en los parámetros anteriormente mencionados, las compañías de gases del aire deben enfocar sus nuevas inversiones en la compra de plantas, para aumentar su capacidad de producción y contar con reservas que le permitan suplir sus propias necesidades, durante los paros de plantas (programados y no programados), así como para cubrir el incremento en las demandas de sus 15 clientes actuales y mercados potenciales, dado que las ampliaciones que se podían realizar en las plantas actuales, fueron ya ejecutadas. Con esta necesidad de comprar plantas de producción para gases del aire, se busca tomar las tecnologías disponibles en el mercado productor mundial de este tipo de plantas y realizar la comparación de las diferentes alternativas con base en criterios técnicos y económicos para determinar como invertir, acorde con las necesidades del mercado Colombiano, buscando igualmente incrementar las ventajas competitivas de los industriales Colombianos. Para esta propuesta se van a tener en cuenta los tipos de plantas ASU y plantas de adsorción disponibles en el mercado ( PSA y VSA). Además entre los criterios a tener en cuenta en la evaluación de las diferentes alternativas de plantas productoras de gases del aire, están: los volúmenes de producción, costos de producción, los requerimientos de calidad de producto, los requerimientos logísticos para la entrega de los productos y tiempos de puesta en marcha de cada una de las alternativas La definición del tipo de planta o plantas a proponer, se va a segmentar de acuerdo al mercado de mayor consumo de Oxígeno en Colombia con base en los parámetros anteriores y determinar el tipo de planta. 16 3. OBJETIVOS 3.1. OBJETIVO GENERAL Proponer mejores alternativas de plantas de producción de gases del aire para el suministro al mercado Colombiano. 3.2. OBJETIVOS ESPECIFICIOS 3.2.1 Determinar el tipo de plantas de gases del aire, con la capacidad de producción, calidad del producto y costos de producción, con mayores ventajas para el suministro, por parte de las compañías productoras. 3.2.2 Mostrar las ventajas y desventajas de cada uno de los tipos de plantas productoras de gases del aire analizadas, de acuerdo con la ubicación geográfica y tipo de clientes. 17 4. MARCO REFERENCIAL 4.1. MARCO TEORICO PLANTAS ASU 6 Una unidad de separación de aire (ASU) criogénica, es una planta de procesos en la cual el aire es separado en sus gases constitutivos, mediante destilación a bajas temperaturas. La planta está conformada por un conjunto de columnas de destilación, intercambiadores de calor, adsorbedores y maquinaria de soporte, para la compresión, la expansión y el control de gases y líquidos. Los gases constitutivos se venden y se distribuyen a los clientes, para una gran variedad de aplicaciones industriales, médicas y otras aplicaciones especializadas. El diseño de una planta de separación de aire depende de la magnitud de las operaciones y de los productos que se desea obtener a partir de ella. Aunque los principios básicos son siempre los mismos, los ciclos y flujos de los procesos pueden variar de manera significativa para cada planta. 6 Disponible en Intranet: http://bocwebimssus.group.boc.com/imss_global/main.jsp//Library/ operations procceses/airseparation cryogenic/asu:01 asu general. 18 Las plantas de separación de aire en gran volumen de BOC, operan con una variedad de diferentes ciclos de procesos. Las plantas están diseñadas y construidas para satisfacer los requisitos específicos de los clientes, con capacidades de planta que pueden llegar a una producción de más 2,300 toneladas diarias de oxígeno, con producción de nitrógeno y argón como productos derivados. Los gases industriales solamente se transportan a distancias que sean económicamente viables. Dado que estas distancias están limitadas por los costos de transporte y las propiedades físicas de los gases, las instalaciones de producción están ubicadas cerca de los mercados que abastecen. Para el caso de productos de mayor valor (por ejemplo, argón, helio, gases especiales), puede ser factible ubicar la planta a cierta distancia del cliente. Normalmente, las instalaciones de separación de aire están ubicadas en sitios cercanos a los clientes de grandes volúmenes, tales como: Plantas siderúrgicas Plantas químicas Plantas petroquímicas Refinerías de petróleo, y Plantas de fundición 19 De manera que el gas puede ser suministrado directamente al cliente a través de tuberías. La materia prima para la separación del aire es el aire de la atmósfera, denominado aire de alimentación. El siguiente diagrama permite visualizar de manera muy simplificada el proceso de separación del aire. El equipo caliente incluye todo el equipo que opera a temperaturas ambiente o superiores. El equipo frío se encuentra instalado en el interior de la caja fría. Gráfico.1. Proceso planta ASU Fuente: COMPAÑÍA DE GASES. http://bocwebimssus.group.boc.com/imss_global/main.jsp// Library/operations procceses/ airseparation cryogenic/asu:01 asu general. 20 4.2. MARCO TEORICO PLANTAS NO CRYOGENICAS7 La separación de las plantas no criogénicas de oxígeno y nitrógeno en oxígeno se basa en el principio de que el tamiz molecular de zeolita adsorbe nitrógeno ó Oxígeno a presión y lo desorbe cuando se libera la presión. • Existe una limitación de pureza del 95% de oxígeno en el producto • Las plantas estándar PA (de presión-atmósfera) generan oxígeno producto a 1 bar(g), pero es posible llegar hasta 5 bar(g) usando un proceso de alta presión. Las plantas con VSA (adsorción por oscilación de vacío) usan un sistema de vacío para la regeneración de los lechos de adsorción. La presión estándar del producto es de 0.3 bar(g). 4.2.1. Descripción de la Planta de Oxígeno con PSA. Generador PA en la localidad es un acrónimo de generador de presión-atmósfera en la localidad. La planta PA presenta un gasto de capital relativamente menor debido a la falta de una bomba de vacío y de un compresor de productos. Sin embargo, ya que la potencia específica de las plantas PA es mayor que la potencia de las plantas con VSA, las plantas PA tienden a ser más efectivas en relación con el costo cuando los costos de energía son bajos. El rango de producción normal es de 2 a 12 toneladas de oxígeno por día. 7 Ibíd. 21 La planta PA viene montada en plataforma, sólo ocupa un espacio mínimo y se puede instalar en forma fácil y rápida en la localidad. El sistema en paquete también incluye un compresor de aire para disminuir aún más el espacio necesario. Las plantas PA son totalmente automáticas y su producción puede ser ajustada para satisfacer los requisitos de demanda de productos. Los sistemas PA están integrados normalmente con un sistema de respaldo de oxígeno líquido para mantener el suministro durante los períodos de mantenimiento. Si se requiere una alta presión, el sistema PA puede ser equipado con un compresor de productos. La línea de productos obtenidos por PA tiene una flexibilidad inherente. El producto puede modificarse para ajustarse a las especificaciones de los clientes. Por ejemplo, se pueden utilizar compresores de oxígeno adicionales para aumentar la presión del producto. El siguiente diagrama ilustra en términos generales los equipos utilizados en el proceso. 22 Gráfico 2 Proceso planta PSA. Fuente: INTRANET COMPAÑÍA DE GASES http://bocwebimssus.group.boc.com/ imss_global /main.jsp // Library/operations processes/air separation non cryogenic/NCP-01 about non cryogenic processes/NCP-01-01 BOC_SP acerca de las plantas no criogénicas Gráfico 3. Proceso VSA. Fuente: INTRANET COMPAÑÍA DE GASES http://bocwebimssus.group.boc.com/ imss_global /main.jsp // Library/operations processes/air separation non cryogenic/NCP-01 about non cryogenic processes/NCP-01-01 BOC_SP acerca de las plantas no criogénicas 23 Foto 1 Planta de adsorción Fuente: Catalogo Planta PRISM Oxygen VSA System Air Products 24 Foto 2. Planta ASU Fuente: Photo Library Air Products 4.3. MARCO LEGAL La producción de gases del aire por los procesos de destilación o por adsorción para la parte medicinal, están cubiertos bajo la resolución 1672 del 2004 del Ministerio de la Protección Social. 25 Con esta resolución se cubren los aspectos y normas para la producción de gases medicinales, almacenamientos, etiquetado, calidad y otros aspectos relacionados tanto con la producción como con el manejo de los productos. La producción de gases del aire para el sector industrial no se encuentra reglamentadas en el país. 26 5. METODOLOGIA 5.1. RECOLECCIÓN DE LA INFORMACIÓN Se hará una recolección de información de los diseños de las plantas productoras de gases del aire tipo ASU y de adsorción ya existentes (PSA y VSA), a partir de la información disponible en Internet de las compañías productoras de gases y de catálogos de plantas adquiridas por compañías de gases, las cuales se van a asumir como procesos diseñados, probados y comerciales, los cuales no sufrirán modificaciones y además se tendrán en cuenta sus especificaciones de diseño y desempeño, como datos estadísticos obtenidos de plantas que están instaladas actualmente en el país y en otros países de los mismos grupos multinacionales de las compañías establecidas en Colombia, igualmente este trabajo se basa en información obtenida de el estudio de mercado realizado en el año 2007 por una de las compañías de gases de Colombia. De esta información de plantas, se tomaran las características cuantitativas en la parte de pureza de producto, consumos de energía eléctrica y rangos de volúmenes de producción; una vez tabulados, se iniciará el trabajo de análisis de las ventajas y desventajas de cada una de estas alternativas de plantas. Además se realizará una caracterización del mercado de gases del aire, especialmente sobre el Oxigeno, que es el gas a incrementar en producción. Se 27 van a elaborar los requerimientos para la demanda por zonas del país, estratificación de los clientes de acuerdo a sus volúmenes y por sus requerimientos en cuanto a especificaciones de pureza de producto, esto debido a que existen diferentes aplicaciones del Oxigeno y diferentes purezas requeridas, cabe mencionar que actualmente el Oxígeno suministrado es de una sola pureza, 99,5% , por ser este producto obtenido de plantas ASU. Adicionalmente se va a tener en cuenta la parte logística de distribución que implica atender a los clientes en cada una de las zonas. Una vez establecidos los parámetros anteriormente mencionados, se realizará la propuesta sobre el tipo de plantas más adecuadas a adquirir y su posible ubicación, para satisfacer las necesidades del mercado de gases del aire. 5.2. PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN 5.2.1. Capacidad Instalada de Plantas de Gases del Aire en el País. A continuación se presenta la tabla # 1 que indica la capacidad instalada que hay en el país en toneladas por día, de las compañías productoras de gases del aire para la producción de Oxigeno liquido, Nitrógeno liquido, Argón Liquido, Oxigeno Gaseoso y Nitrógeno gaseoso, de acuerdo a los dos modos de operación, los cuales consisten en como se puede ajustar la planta para producir más de un producto que de otro, denominando esto: Modo LOX cuando se desea producir a 28 la máxima capacidad de Oxigeno Liquido y Modo LIN cuando se desea producir a máxima capacidad de Nitrógeno Liquido. Las plantas PSA y VSA como producen sólo un producto, pueden trabajar a diferentes capacidades con la modulación del compresor de aire Tabla #1. Capacidad instalada de plantas de gases del aire ( Ton/día). Compañía Zona Departamento Tipo de planta Lox Lin Lar Gan 30 Aga Fano (Modo Lox) Costa Norte Bolivar ASU 35 35 0 Aga Fano (Modo Lin) Costa Norte Bolivar ASU 30 47 0 Aga Fano (Modo Lox) Centro Oriente Cundinamarca ASU 95 28 3 Aga Fano (Modo Lin) Centro Oriente Cundinamarca ASU 76 61 3 Praxair (Modo Lox) Sur Occidente Valle ASU 80 40 3 Praxair (Modo Lin) Sur Occidente Valle Cryogas (Modo Lox) Centro Occidente Antioquia Cryogas( Modo lin) Centro Occidente Antioquia ASU 54 26 2 Cryogas (Modo Lox) Centro Oriente Cundinamarca ASU 68 23 2 Cryogas (Modo Lin) Centro Oriente Cundinamarca ASU 68 44 2 ASU 70 50 3 ASU 70 13 2 14 Capacidad de Producción total del pais por parte de compañias de gases del aire ( Ton/día). Centro Sur Centro Total País Oriente Occidente Occidente Modo LOX Modo LIN Costa Norte Oxígeno 348 298 35 163 80 70 348 Nitrógeno 139 228 35 51 40 13 139 Argón 10 10 0 5 3 2 10 Tipo de Planta Plantas en Sitio Praxair ( Oxigeno) Centro Oriente Cryogas (Nitrógeno) Centro Oriente Diaco VSA Ecopetrol PSA GOX GAN 30 15 Fuente: Autoría propia, Datos tomados de estudio de mercado de compañía de gases 2007. Nota: Las capacidades de producción presentadas en la tabla son a la máxima capacidad del compresor de alimentación de aire. 29 5.2.2 Mercado de Gases del Aire en el País. A continuación se presenta en la tabla # 2, un estimado de la demanda del país para el Oxigeno y el Nitrógeno. Como se puede observar el sector industrial es el mayor consumidor de estos productos y es el sector que en el futuro va a tener un mayor crecimiento, por lo cual se va a enfocar esta propuesta a suplir los requerimientos de este mercado. Tabla # 2. Demanda diaria en toneladas de gases del aire PRODUCTO MERCADO CANTIDAD GOX GOX LOX LOX GAN LIN INDUSTRIAL MEDICINAL INDUSTRIAL MEDICINAL INDUSTRIAL INDUSTRIAL 10 30 218 70 20 82 TOTAL OXIGENO INDUSTRIAL 228 TOTAL OXIGENO MEDICINAL 100 TOTAL NITROIGENO INDUSTRIAL 102 Fuente: COMPAÑÍA DE GASES DEL AIRE. Estudio de mercado 2007. Cabe mencionar que la capacidad de producción en toneladas diarias de Oxígeno Líquido es de 348, sin embargo, se deben tener en cuenta los paros de planta por cortes en el suministro de energía eléctrica y paradas por mantenimiento, que reduce la capacidad teórica de producción. 5.2.3 Demanda de Principales Clientes Industriales del País. Para esta demanda y análisis del problema que se tiene, sólo se va a analizar el mercado del Oxígeno, debido que es el que presenta problemas de capacidad de 30 producción, en cuanto al Nitrógeno aún hay capacidad instalada suficiente para un crecimiento en la demanda. En la tabla # 3 se presenta la demanda de Oxigeno de los principales clientes industriales del país y que corresponden al 95,4% del mercado de Oxigeno Liquido. Tabla # 3. Principales clientes industriales de consumo de Oxígeno COMPAÑÍA Siderurgica Nacional Siderurgica de Caldas Siderurgica de Occidente Paz del Río Siderurgica del norte Comsisa Siderurgica de Boyacá Siderurgica del Pacifico Baterías MAC Alumina Cerromatoso Sumicol SLI Lighting Conalvidrios Crystar Peldar Scott Cartón Colombia Propal Cabot MERCADO Metalúrgico Metalúrgico Metalúrgico Metalúrgico Metalúrgico Metalúrgico Metalúrgico Metalúrgico Metalúrgico Metalúrgico Metalúrgico Vidrio/Cerámico Vidrio/Cerámico Vidrio/Cerámico Vidrio/Cerámico Vidrio/Cerámico Vidrio/Cerámico Vidrio/Cerámico Papel Papel Químico ZONA Centro Oriente Centro Occidente Sur Occidente Centro Oriente Costa Norte Centro Oriente Centro Oriente Sur Occidente Sur Occidente Sur Occidente Costa Norte Centro Occidente Centro Oriente Centro Oriente Centro Oriente Sur Occidente Centro Oriente Centro Oriente Sur Occidente Sur Occidente Costa Norte CIUDAD PRODUCTO Sogamoso LOX Manizales LOX Cali LOX Sogamoso LOX Barranquilla LOX Bogotá LOX Duitama LOX Cali LOX Cali LOX Cali LOX Monte Líbano LOX Medellín LOX Bogotá LOX Bogotá LOX Bogotá LOX Cali LOX Zipaquira LOX Bogotá LOX Cali LOX Cali LOX Cartagena LOX Total: DEMANDA DIA 25 13 14 8 2 9 33 23 1 5 6 19 5 4 5 5 5 2 8 6 10 208 Fuente: COMPAÑÍA DE GASES DEL AIRE. Estudio de mercado 2007. Tabla # 4. Resumen demanda por mercado y por zona MERCADO Metalúrgico Metalúrgico Metalúrgico Metalúrgico Vidrio/Cerámico Vidrio/Cerámico Vidrio/Cerámico Papel Químico Fuente: Autoría Propia ZONA PRODUCTO Centro Oriente LOX Centro Occidente LOX Costa Norte LOX Sur Occidente LOX Centro Oriente LOX Centro Occidente LOX Sur Occidente LOX Sur Occidente LOX Costa Norte LOX 31 DEMANDA DIA PUREZA Min. 75 93% 13 93% 8 93% 43 93% 21 93% 19 93% 5 93% 14 99% 10 99% Tabla # 5. Demanda de LOX industrial por Zonas ZONA PRODUCTO Centro Oriente Centro Occidente Costa Norte Sur Occidente Fuente: Autoría Propia DEMANDA DIA LOX LOX LOX LOX 96 32 18 62 5.2.4 Especificaciones de Plantas de Oxigeno. Para el análisis de las especificaciones de la planta de oxigeno se tomó información de plantas que se pueden comprar en el mercado internacional, no se considera una compra local, debido a que no hay fabricación en el país de estas plantas. En la tabla # 6 se presentan las especificaciones de plantas. Tabla # 6. Especificaciones de plantas TIPO CAPACIDAD PUREZA ASU PSA VSA TIPO 50 - 2000 TPD 1 - 18 TPD 20 - 80 TPD CAPACIDAD 99,50% 93% 90 - 95% PUREZA ASU 500 - 2000 TPD PSA 1 - 18 TPD VSA 20 - 80 TPD Fuente: Autoría Propia CONSUMO ESPECIFICO CONSUMO ESPECIFICO ENERGIA AGUA 0,9 Kw/ m3 1 M3/Ton 0,5 Kw/m3 0 M3/Ton 0,4 Kw/m3 0,01 M3/Ton TIEMPO DE ENTREGA TIEMPO DE INSTALACIÓN 99,50% 93% 92 - 95% 2 AÑOS 5 MESES 6 MESES 8 MESES 3 MESES 3 MESES En la tabla # 6 se observa como existen diferencias sustanciales en los tipos de plantas, especialmente en el consumo específico de energía y en las purezas del 32 Oxígeno, además de requerimientos de áreas de terreno para la instalación de las plantas y sus tiempos de entrega e instalación. 5.2.5 Mercado Nacional de Energía Eléctrica. El principal insumo de las plantas de producción de gases del aire, cual sea su tipo, es la energía eléctrica y es un factor primordial para los costos de producción. En la tabla # 7 se observa como los costos de energía eléctrica se han incrementado debido igualmente, al incremento en la demanda de la industria del país y la disminución del margen de reserva de capacidad de producción de energía como se puede observar en el Anexo 3. Este incremento en la demanda de energía eléctrica ha generado un alza en los precios de este servicio, lo cual afecta los costos de producción de las plantas de gases del aire, convirtiendo el consumo específico de energía por metro cúbico de producción de gas, en un aspecto muy importante en el momento la selección de plantas. * Precios Promedio de Bolsa de Energía y Contratos. Los precios de energía eléctrica se han conservado estables en los últimos años como los muestra el gráfico 4, sin embargo los precios contratados de energía han iniciado a tener 33 incrementos, lo que afecta directamente los costos de producción de las plantas de producción de gases del aire. Siendo la energía eléctrica el 60% de los costos de producción. Gráfico 4. Precios de energía. Fuente: XM EXPERTOS EN MERCADOS. Información del mercado Indicadores/ precios mercados 34 Tabla # 7 Tarifa promedio $/Kwh Contratos. Año Registro\Tipo 05/2007 06/2007 07/2007 08/2007 09/2007 10/2007 11/2007 12/2007 01/2008 02/2008 03/2008 04/2008 05/2008 1997 No Regulado 75,199 74,60 74,23 74,40 75,12 75,20 75,77 76,51 77,40 78,75 78,57 78,75 79,26 1998 No Regulado 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 104,71 0,00 95,21 88,12 101,85 109,42 131,19 130,87 No Regulado 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1999 Regulado 58,29 57,82 57,54 57,46 57,51 57,51 57,78 58,07 58,68 59,57 59,43 59,57 59,95 2000 No Regulado 0,00 0,00 0,00 0,00 2002 No Regulado 69,97 69,79 69,87 70,45 70,07 70,71 69,61 72,22 73,88 75,51 74,36 75,71 75,57 No Regulado 73,90 73,12 72,85 73,06 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Regulado 117,35 112,05 114,25 111,97 111,68 110,05 85,18 114,36 122,17 125,42 122,05 120,87 113,18 No Regulado 34,71 39,04 37,89 40,19 35,76 35,85 36,55 37,27 35,07 34,26 35,00 33,64 33,51 Regulado 75,07 74,47 74,11 74,27 74,99 75,07 75,64 76,38 No Regulado 72,35 73,01 73,04 73,14 73,36 73,45 72,39 75,31 77,62 79,53 78,71 79,31 79,69 Regulado 77,99 77,36 No Regulado 73,86 73,75 74,46 74,13 74,10 74,48 71,84 76,44 80,30 84,13 83,98 84,16 84,71 Regulado 75,45 75,67 74,21 74,23 75,20 75,90 74,30 78,13 88,84 90,31 90,18 90,37 91,92 No Regulado 79,03 80,65 81,73 80,94 76,17 79,59 76,85 84,01 87,72 90,19 88,88 90,64 88,58 Regulado 81,40 80,04 80,55 80,77 81,22 81,39 82,42 86,82 89,33 89,96 89,92 89,38 86,86 No Regulado 98,56 99,90 96,61 98,17 99,10 Regulado 97,08 100,87 98,36 99,03 95,72 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Fuente: XM EXPERTOS EN MERCADOS. Información del mercado Indicadores/ precios mercados. 35 Estos valores de contratos corresponden a la variable G, variable que es la única que se puede negociar, las otras variables son de acuerdo a reglamentaciones de la CREG. El precio $/Kwh con todos los componentes, esta en promedio para un nivel de tensión 3 en $190/Kwh8, con base en el cual se hará el análisis de nuestra propuesta. Los componentes son: G: Generación eléctrica Cm: Comercialización T: Transmisión del sistema nacional. D: Distribución Local R: Restricciones. CR: Cargos regulados. P: Perdidas. Ct: Contribución. 5.2.6 Costos de Distribución. Uno de los costos de las compañías productoras de gases del aire, son los costos de transportar sus productos en estado liquido hasta los diferentes puntos de consumo en la industria (ver tabla # 8), estos costos son transferidos a los clientes y cubren el rubro del servicio del contratista de 37 transporte, el costo de mantenimiento de los tanqueros, los cuales por ser de diseño especial (Criogénicos), son de propiedad de las compañías productoras de gases. Para este análisis se tomó como base los costos que tiene una de las compañías de gases del aire con una firma contratista de transporte. En este contrato se tiene un costo fijo mensual por cada tracto camión de $10.000.000 (diez millones de pesos) y un costo variable por kilometraje recorrido de $2.200 (Dos mil doscientos pesos) por kilómetro (ver tabla # 9). El costo de mantenimiento del tanquero, es en promedio de $10.000.000 (Diez millones de pesos) por mes y se difiere por la cantidad de metros cúbicos de liquido que se moviliza en ese periodo de tiempo, la depreciación del equipos se realiza de manera lineal a 10 años con base en un costo de tanquero de $550.000.000 8 GASES INDUSTRIALES DE COLOMBIA. Costo promedio actual. 38 Tabla # 8 Distancias entre plantas y consumidores DISTANCIAS TERRESTRES ENTRE PLANTAS Y PRINCIPALES CONSUMIDORES Planta/Cuidad Bogotá Manizales Duitama Sogamoso Cartagena Barranquilla Montería Medellín Cali Toncancipa Sibaté Barbosa Cali Cartagena 20 10 430 538 1274 325 295 252 284 957 166 196 579 671 1262 186 216 599 691 1282 1274 1304 705 1178 0 1411 1215 842 1315 137 1059 1059 490 963 317 569 558 569 528 30 490 474 0 705 1178 Fuente: COMPAÑÍA DE GASES DEL AIRE. 2007. Tabla # 9 Costos variables de transporte TABLA DE COSTOS VARIABLES " KILOMETROS RECORRIDOS" Costo por Kilómetro Planta/Cuidad $ 2.200 Bogotá Manizales Duitama Sogamoso Cartagena Barranquilla Montería Medellín Cali Toncancipa $ 80.000 $ 1.300.000 $ 664.000 $ 744.000 $ 5.096.000 $ 5.644.000 $ 4.236.000 $ 2.276.000 $ 2.232.000 Sibaté $ 40.000 $ 1.180.000 $ 784.000 $ 864.000 $ 5.216.000 $ 4.860.000 $ 4.236.000 $ 2.276.000 $ 2.112.000 Barbosa $ 1.720.000 $ 1.008.000 $ 2.316.000 $ 2.396.000 $ 2.820.000 $ 3.368.000 $ 1.960.000 Cali $ 2.152.000 $ 1.136.000 $ 2.684.000 $ 2.764.000 $ 4.712.000 $ 5.260.000 $ 3.852.000 $ 1.896.000 Cartagena $ 5.096.000 $ 3.828.000 $ 5.048.000 $ 5.128.000 $0 39 $0 $ 548.000 $ 1.268.000 $ 2.820.000 $ 4.712.000 Nota: El costo se calcula con el recorrido de ida y regreso a la planta de abastecimiento. Fuente: COMPAÑÍA DE GASES DEL AIRE. 2007. $ 120.000 $ 1.960.000 La capacidad de los tanqueros (ver tabla # 10) no puede ser superior a los 8000 galones, debido al peso permitido del conjunto tractocamión y tanquero que no puede exceder 52 toneladas de peso, según las normas de transporte del país. En el país las compañías de gases del aire manejan tanqueros tradicionalmente de 6000 galones de capacidad de líquidos, pero las últimas adquisiciones han sido de 8000 galones9. Con estos últimos se genera un ahorro en el costo del transporte debido a que se puede movilizar mayor cantidad de producto al mismo costo por kilómetro recorrido, sin embargo un 90% de la flota en las compañías es de 6000 galones.10 Tabla # 10 Capacidad de Transporte de tanqueros CAPACIDAD EN OXIGENO DE TANQUEROS DE DISTRIBUCIÓN Volumen del tanquero Galones 6000 7000 8000 Factor de conversión 3,026 3,206 3,206 Volumen Transportado Metros cúbicos 18156 22442 25648 Peso del Producto 24 30 34 Fuente: COMPAÑIA DE GASES DEL AIRE. En la tabla 11 se observa el costo de transporte que existe entre cada una de las plantas de producción de gases hasta las localidades donde se encuentran ubicados los principales clientes de líquidos. 9 COMPAÑÍA DE GASES DEL AIRE. Información suministrada por la Compañía. Ibid. 10 40 Tabla # 11 Costos Variables por metro cúbico de LOX transportado TABLA DE COSTOS VARIABLES POR METRO CUBICO DE OXIGENO Capacidad del tanquero se calcula como 6000 gls promedio Planta/Cuidad Bogotá Manizales Duitama Sogamoso Cartagena Barranquilla Montería Medellín Cali Toncancipa $5 $ 79 $ 40 $ 45 $ 309 $ 342 $ 257 $ 138 $ 135 Sibaté $2 $ 71 $ 47 $ 52 $ 316 $ 294 $ 257 $ 138 $ 128 Barbosa $ 104 $ 61 $ 140 $ 145 $ 171 $ 204 $ 119 $ 7 $ 119 Cali $ 130 $ 69 $ 163 $ 167 $ 285 $ 319 $ 233 Cartagena $ 309 $ 232 $ 306 $ 311 $0 $ 33 $ 77 Fuente: Autoría Propia 41 $ 115 $0 $ 171 $ 285 El estimado de viajes de un carro tanque durante un mes es de 15 viajes11, con base en ello se calcularon los costos fijos de transporte de un metro cúbico de LOX , este costo al ser fijo es indiferente a la distancia que se lleve el producto. Con base en ello, un vehículo transportaría en promedio de 272.340 metros cúbicos por mes. (Ver tabla # 12). Tabla # 12 Costos fijos de transporte COSTOS FIJOS TRANSPORTE DE LOX Producto transportado promedio COSTO FIJO VALOR Mantenimiento Cargo Banquero Depreciación 10.000.000 10.000.000 3.055.555 272340m3/mes UNITARIO 37 37 11 Fuente: Autoría propia. En la tabla # 13 se observa la sumatoria del costo fijo y variable de transportar el Oxígeno líquido desde las plantas de producción hasta las ciudades donde se ubican los principales clientes. El promedio del costo de distribución desde las plantas de producción a las ciudades aledañas es de $ 121 (Ciento veintiún pesos) por cada m3 de producto movilizado en estado liquido. 11 Ibid. 42 Tabla # 13 Costos totales de transporte de LOX TABLA DE COSTOS TOTALES DE TRANSPORTE DE LOX Planta/Cuidad Bogotá Manizales Duitama Sogamoso Cartagena Barranquilla Monteria Medellín Cali Toncancipa $ 90 $ 163 $ 125 $ 130 $ 393 $ 427 $ 341 $ 223 $ 220 Sibaté $ 87 $ 156 $ 132 $ 137 $ 401 $ 379 $ 341 $ 223 $ 213 Barbosa $ 189 $ 146 $ 225 $ 230 $ 256 $ 289 $ 203 $ 92 $ 203 Cali $ 215 $ 153 $ 247 $ 252 $ 370 $ 403 $ 318 $ 200 $ 85 Cartagena $ 393 $ 317 $ 390 $ 395 $ 85 $ 118 $ 161 $ 256 $ 370 Fuente: COMPAÑIA DE GASES DEL AIRE. 43 5.2.7 Costos de Producción de Plantas. Los costos de producción de las plantas de gases del aire se dividen en costos fijos y costos variables. Los costos fijos cubren: salarios, prestaciones sociales, depreciaciones de la inversión, seguros, mantenimientos, reparaciones de equipos y otros costos indirectos del área administrativa. Los costos variables cubren el consumo de energía eléctrica, consumos de agua y otros insumos de producción como los químicos para tratamientos de aguas en los sistemas de refrigeración de equipos. Los costos con los cuales se va a realizar el siguiente análisis, corresponden a una de las compañías de gases del país.12 12 Ibíd. 44 Tabla # 14 Costos de producción unitario de ASU COSTOS DE OPERACIÓN Parámetro de calculo: Producción de 100 Ton. Equivalentes a 77.000 m3/día de Gases del Aire Precio estimado planta $30.000.000.000 ( corresponde a adquisición de equipos e instalación de planta.) Depreciación lineal a 15 años Seguros 10% anual de la inversión FIJOS Costo Mensual Costo Diario Costo Unitario MANO DE OBRA Salarios ( 4 operadores, 1 Instrumentista de mantenimiento y 1 Ingeniero de planta) $ 13.000.000 $ 433.333 $ 5,63 Prestaciones Sociales $ 14.500.000 $ 483.333 $ 6,28 Otros gastos empleados $ 2.000.000 $ 66.667 $ 0,87 Subtotal $ 29.500.000 $ 983.333 $ 12,77 MAQUINARIA Y EQUIPOS Mantenimientos ( preventivo, predictivo, correctivo) $ 50.000.000 $ 1.666.667 $ 21,65 Subtotal $ 50.000.000 $ 1.666.667 $ 21,65 COSTOS INDIRECTOS Indirectos administrativos $ 33.000.000 $ 1.100.000 $ 14,29 Depreciación $ 166.666.667 $ 5.555.556 $ 72,15 Seguros $ 8.333.334 $ 277.778 $ 3,61 Subtotal $ 208.000.001 $ 6.933.333 $ 90,04 TOTAL FIJOS $ 287.500.001 $ 9.583.333 $ 124,46 VARIABLES Costo Mensual Costo Diario Costo Unitario Insumos Químicos tratamiento agua Servicios Públicos Otros Insumos Costo agua cruda ($ 1000/m3) $ 6.840.000 $ 2.000.000 $ 2.000.000 45 $ 228.000 $ 66.667 $ 66.667 $ 100.000 $ 2,96 $ 0,87 $ 0,87 $ 1,30 TOTAL $ 10.840.000 $ 361.333 $ 5,99 $ 460.845.000 15361500 $ 15.361.500 199,5 $ 200 ENERGIA Energía Consumo especifico 1,05 Kw/m3 $190 Kwh TOTAL Costo Total Unitario por M3 de Oxigeno $ 329,95 Fuente: COMPAÑÍA DE GASES DEL AIRE. 46 Tabla # 15 Costos de producción unitario PSA COSTOS DE OPERACIÓN Parámetro de calculo: Producción de 18 Ton. Equivalentes a 13572 m3/día de Oxígeno Precio estimado planta $1.500.000.000 ( corresponde a adquisición de equipos e instalación de planta ) Depreciación lineal a 15 años Seguro 10% anual FIJOS Costo Mensual Costo Diario Costo Unitario MANO DE OBRA Salarios ( 1 ingeniero de planta ) 3.000.000 $ 100.000 $ 4,42 Prestaciones Sociales 3.300.000 $ 110.000 $ 4,86 Otros gastos empleados 300.000 $ 10.000 $ 0,44 Subtotal $ 6.600.000 $ 220.000 $ 9,73 MAQUINARIA Y EQUIPOS Mantenimientos ( preventivo, predictivo, correctivo) $ 10.000.000 $ 333.333 $ 24,56 Subtotal $ 10.000.000 $ 333.333 $ 25 COSTOS INDIRECTOS Indirectos administrativos $ 10.000.000 $ 333.333 $ 24,56 Depreciación $ 8.333.333 $ 277.778 $ 3,61 Seguros $ 1.250.000 $ 41.667 $ 0,54 Subtotal $ 19.583.333 $ 652.778 $ 28,71 TOTAL FIJOS $ 36.183.333 $ 220.000 $ 63,00 VARIABLES Costo Mensual Costo Diario Costo Unitario Insumos Servicios Públicos $ 200.000 $ 6.667 $ 0,09 Otros Insumos $ 1.000.000 $ 33.333 $ 0,43 TOTAL $ 1.200.000 $ 40.000 $ 0,52 ENERGIA PSA Consumo especifico 0,5 Kw/m3 $190 Kwh $ 1.289.340 $ 95 TOTAL $ 38.680.200 $ 1.289.340 $ 95 Costo Total Unitario por M3 de Oxigeno $ 158,51 Fuente: COMPAÑÍA DE GASES DEL AIRE. 47 Tabla # 16 Costos de producción unitario VSA COSTOS DE OPERACIÓN Parámetro de calculo: Producción de 30 Ton. Equivalentes a 22620 m3/día de Oxígeno Precio estimado planta $2.500.000.000 ( corresponde a adquisición de equipos e instalación de planta ) Depreciación lineal a 15 años Seguro 10% anual de la inversión FIJOS Costo Mensual Costo Diario Costo Unitario MANO DE OBRA Salarios ( 1 Ingeniero de Planta ) 3.000.000 $ 100.000 $ 4,42 Prestaciones Sociales 3.300.000 $ 110.000 $ 4,86 Otros gastos empleados 300.000 $ 10.000 $ 0,44 Subtotal $ 6.600.000 $ 220.000 $ 9,73 MAQUINARIA Y EQUIPOS Mantenimientos ( preventivo, predictivo, correctivo) $ 15.000.000 $ 500.000 $ 22,10 Subtotal $ 15.000.000 $ 500.000 $ 22 COSTOS INDIRECTOS Indirectos administrativos $ 10.000.000 $ 333.333 $ 14,74 Depreciación $ 13.888.889 $ 462.963 $ 6,01 Seguros $ 2.084.334 $ 69.478 $ 0,90 TOTAL $ 25.973.223 $ 865.774 $ 21,65 TOTAL FIJOS $ 47.573.223 $ 220.000 $ 53,48 VARIABLES Costo Mensual Costo Diario Costo Unitario Insumos Servicios Públicos $ 200.000 $ 6.667 $ 0,09 Otros Insumos $ 1.000.000 $ 33.333 $ 0,43 TOTAL $ 1.200.000 $ 40.000 $ 0,52 ENERGIA VSA Consumo especifico 0,4 Kw/m3 $190 Kwh $ 1.719.120 $ 76 TOTAL $ 51.573.600 $ 1.719.120 $ 76 Costo Total Unitario por M3 de Oxigeno VSA $ 130,00 Fuente: COMPAÑÍA DE GASES DEL AIRE. 48 En la tabla # 17 se presenta un resumen de los costos unitarios de producción de Oxígeno en los diferentes tipos de plantas. Tabla # 17 Costos totales de Oxígeno en clientes COSTOS DE PRODUCTO EN INSTALACIONES DEL CLIENTE TIPO DE PLANTA COSTO PRODUCCIÓN COSTO TRANSPORTE ASU $ 329,95 $121 PSA $ 158,51 $0 VSA $ 130,00 $0 Fuente: COMPAÑÍA DE GASES DEL AIRE. VARIACIÓN CON RELACIÓN AL COSTO TOTAL MÁS ECONOMICO $450,95 $158,51 $130,00 247% 22% 0% 5.2.8 Evaluación Financiera de las Inversiones en Plantas. Con base en los costos de producción de las tablas 14, 15 y 16, el precio de venta se estimó con un 30% sobre el costo del producto. Con base en esta información se realizó la evaluación del VPN y de la TIR para cada una de las plantas, encontrando que son proyectos viables. 49 Tabla # 18 Calcula de VPN y TIR planta ASU Calculo de VPN y TIR para planta de 100 TPD ASU Años 0 3 4 Ingresos $ 16.250.442.010 $ 17.062.964.111 $ 17.916.112.316 $ 18.811.917.932 $ 19.752.513.829 $ 20.740.139.520 $ 21.777.146.496 $ 22.866.003.821 Costos desembolsables $ 13.375.363.809 $ 14.044.131.999 $ 14.746.338.599 $ 15.483.655.529 $ 16.257.838.305 $ 17.070.730.221 $ 17.924.266.732 $ 18.820.480.068 Depreciaciòn 1 2 5 6 7 8 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 875.078.202 $ 1.018.832.112 $ 1.169.773.718 $ 1.328.262.403 $ 1.494.675.524 $ 1.669.409.300 $ 1.852.879.765 $ 2.045.523.753 UAII $0 Valor de Salvamento $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 Menos Impuestos $0 $ 306.277.371 $ 356.591.239 $ 409.420.801 $ 464.891.841 $ 523.136.433 $ 584.293.255 $ 648.507.918 $ 715.933.314 U Neta $0 $ 568.800.831 $ 662.240.873 $ 760.352.916 $ 863.370.562 $ 971.539.090 $ 1.085.116.045 $ 1.204.371.847 $ 1.329.590.439 Mas Depreciación $0 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.662.240.873 $ 2.760.352.916 $ 2.863.370.562 $ 2.971.539.090 $ 3.085.116.045 $ 3.204.371.847 $ 3.329.590.439 2.256.136.333 2.339.282.133 2.426.585.222 2.518.253.466 2.614.505.123 2.715.569.362 2.821.686.813 10 Inversión Inicial -$ 30.000.000.000 Flujo Neto del Proyecto -$ 30.000.000.000 $ 2.568.800.831 VP Flujo -30.000.000.000 2.176.949.857 VPN 13.072.913.195 TIR 7% Años 11 12 14 15 Ingresos $ 22.770.413.299 $ 23.908.933.964 $ 25.104.380.662 9 $ 26.359.599.695 $ 27.677.579.680 $ 29.061.458.664 13 $ 30.514.531.597 Costos desembolsables $ 19.761.504.072 $ 20.749.579.275 $ 21.787.058.239 $ 22.876.411.151 $ 24.020.231.708 $ 25.221.243.294 $ 26.482.305.459 Depreciaciòn $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 UAII $ 1.008.909.227 $ 1.159.354.689 $ 1.317.322.423 $ 1.483.188.544 $ 1.657.347.972 $ 1.840.215.370 $ 2.032.226.139 Valor de Salvamento Menos Impuestos U Neta Mas Depreciación $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $ 353.118.230 $ 405.774.141 $ 461.062.848 $ 519.115.991 $ 580.071.790 $ 644.075.380 $ 711.279.149 $ 655.790.998 $ 753.580.548 $ 856.259.575 $ 964.072.554 $ 1.077.276.181 $ 1.196.139.991 $ 1.320.946.990 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.000.000.000 $ 2.655.790.998 $ 2.753.580.548 $ 2.856.259.575 $ 2.964.072.554 $ 3.077.276.181 $ 3.196.139.991 $ 3.320.946.990 2.333.542.837 2.420.558.962 2.511.925.893 2.607.861.171 2.708.593.212 2.814.361.856 Inversión Inicial Flujo Neto del Proyecto VP Flujo 2.250.670.337 Fuente: Autoría propia. 50 Tabla # 19 Calculo de VPN y TIR planta PSA Calculo de VPN y TIR para planta de 18 TPD PSA Años 0 Ingresos 1 2 3 4 5 6 7 8 $ 1.084.286.575 $ 1.138.500.903 $ 1.195.425.948 $ 1.255.197.246 $ 1.317.957.108 $ 1.383.854.964 $ 1.453.047.712 $ 1.525.700.097 Costos desembolsables $ 912.762.400 $ 958.400.520 $ 1.006.320.546 $ 1.056.636.573 $ 1.109.468.402 $ 1.164.941.822 $ 1.223.188.913 $ 1.284.348.359 Depreciaciòn $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 71.524.175 $ 80.100.383 $ 89.105.402 $ 98.560.673 $ 108.488.706 $ 118.913.141 $ 129.858.799 $ 141.351.738 UAII $0 Valor de Salvamento $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 Menos Impuestos $0 $ 25.033.461 $ 28.035.134 $ 31.186.891 $ 34.496.235 $ 37.971.047 $ 41.619.600 $ 45.450.579 $ 49.473.108 U Neta $0 $ 46.490.713 $ 52.065.249 $ 57.918.512 $ 64.064.437 $ 70.517.659 $ 77.293.542 $ 84.408.219 $ 91.878.630 Mas Depreciación $0 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 Inversión Inicial -$ 1.500.000.000 Flujo Neto del Proyecto -$ 1.500.000.000 $ 146.490.713 $ 152.065.249 $ 157.918.512 $ 164.064.437 $ 170.517.659 $ 177.293.542 $ 184.408.219 $ 191.878.630 -1.500.000.000 $ 124.144.672 $ 128.868.855 $ 133.829.247 $ 139.037.659 $ 144.506.491 $ 150.248.764 $ 156.278.152 $ 162.609.008 9 10 11 12 13 14 15 VP Flujo VPN 983.736.822 TIR 11% Años 0 Ingresos $ 1.601.985.102 $ 1.682.084.357 $ 1.766.188.575 $ 1.854.498.004 $ 1.947.222.904 $ 2.044.584.049 $ 2.146.813.252 Costos desembolsables $ 1.348.565.777 $ 1.415.994.066 $ 1.486.793.769 $ 1.561.133.457 $ 1.639.190.130 $ 1.721.149.637 $ 1.807.207.119 Depreciaciòn $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 153.419.325 $ 166.090.292 $ 179.394.806 $ 193.364.547 $ 208.032.774 $ 223.434.413 $ 239.606.133 UAII $0 Valor de Salvamento $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 Menos Impuestos $0 $ 53.696.764 $ 58.131.602 $ 62.788.182 $ 67.677.591 $ 72.811.471 $ 78.202.044 $ 83.862.147 U Neta $0 $ 99.722.562 $ 107.958.690 $ 116.606.624 $ 125.686.955 $ 135.221.303 $ 145.232.368 $ 155.743.987 Mas Depreciación $0 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 $ 100.000.000 Inversión Inicial -$ 1.500.000.000 Flujo Neto del Proyecto -$ 1.500.000.000 $ 199.722.562 $ 207.958.690 $ 216.606.624 $ 225.686.955 $ 235.221.303 $ 245.232.368 $ 255.743.987 VP Flujo -1.500.000.000 $ 169.256.408 $ 176.236.178 $ 183.564.936 $ 191.260.132 $ 199.340.087 $ 207.824.041 $ 216.732.192 Fuente: Autoría propia. 51 Tabla # 20 Calculo de VPN y TIR planta VSA Calculo de VPN y TIR para planta de 30 TPD VSA Años 0 4 5 Ingresos $ 1.482.071.019 $ 1.556.174.569 $ 1.633.983.298 $ 1.715.682.463 $ 1.801.466.586 $ 1.891.539.915 $ 1.986.116.911 $ 2.085.422.757 Costos desembolsables $ 1.204.161.875 $ 1.264.369.968 $ 1.327.588.467 $ 1.393.967.890 $ 1.463.666.285 $ 1.536.849.599 $ 1.613.692.079 $ 1.694.376.683 Depreciaciòn 1 2 3 6 7 8 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 111.242.476 $ 125.137.933 $ 139.728.163 $ 155.047.905 $ 171.133.633 $ 188.023.648 $ 205.758.164 $ 224.379.406 UAII $0 Valor de Salvamento $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 Menos Impuestos $0 $ 38.934.867 $ 43.798.277 $ 48.904.857 $ 54.266.767 $ 59.896.772 $ 65.808.277 $ 72.015.357 $ 78.532.792 U Neta $0 $ 72.307.609 $ 81.339.657 $ 90.823.306 $ 100.781.138 $ 111.236.862 $ 122.215.371 $ 133.742.807 $ 145.846.614 Mas Depreciación $0 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 Inversión Inicial -$ 2.500.000.000 Flujo Neto del Proyecto -$ 2.500.000.000 $ 238.974.277 $ 248.006.325 $ 257.489.974 $ 267.447.806 $ 277.903.530 $ 288.882.039 $ 300.409.475 $ 312.513.282 VP Flujo -2.500.000.000 $ 202.520.574 $ 210.174.851 $ 218.211.842 $ 226.650.683 $ 235.511.466 $ 244.815.288 $ 254.584.301 $ 264.841.764 VPN O VNA 1.544.891.605 TIR 8% Años 09 10 11 12 13 14 15 Ingresos $ 2.189.693.894 $ 2.299.178.589 $ 2.414.137.519 $ 2.534.844.395 $ 2.661.586.614 $ 2.794.665.945 $ 2.934.399.242 Costos desembolsables $ 1.779.095.517 $ 1.868.050.293 $ 1.961.452.807 $ 2.059.525.448 $ 2.162.501.720 $ 2.270.626.806 $ 2.384.158.146 Depreciaciòn $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 UAII $0 $ 243.931.710 $ 264.461.628 $ 286.018.043 $ 308.652.279 $ 332.418.226 $ 357.372.471 $ 383.574.428 Valor de Salvamento $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 Menos Impuestos $0 $ 85.376.098 $ 92.561.570 $ 100.106.315 $ 108.028.298 $ 116.346.379 $ 125.080.365 $ 134.251.050 U Neta $0 $ 158.555.611 $ 171.900.058 $ 185.911.728 $ 200.623.981 $ 216.071.847 $ 232.292.106 $ 249.323.378 $0 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 $ 166.666.668 Mas Depreciación Inversión Inicial -$ 2.500.000.000 Flujo Neto del Proyecto -$ 2.500.000.000 $ 325.222.279 $ 338.566.726 $ 352.578.396 $ 367.290.649 $ 382.738.515 $ 398.958.774 $ 415.990.046 VP Flujo -2.500.000.000 $ 275.612.101 $ 286.920.955 $ 298.795.251 $ 311.263.262 $ 324.354.674 $ 338.100.656 $ 352.533.937 Fuente: Autoría propia. 52 5.2.9 Ventajas y Desventajas de las Alternativas de Plantas de Producción. Para las alternativas existentes de plantas de producción, se tienen las siguientes ventajas y desventajas con base en los diferentes parámetros de pureza, cantidad de producción, costos de producción y las necesidades futuras del mercado de gases del aire en Colombia. Cabe mencionar que para el caso de las plantas PSA y VSA que son muy similares, por ser plantas de adsorción de gases, se van a manejar las mismas ventajas y desventajas, esto debido a ser plantas muy parecidas tanto en operación como en costos. * Ventajas Plantas ASU a. Altos Volúmenes de producción, sin limitaciones a los requerimientos del mercado de Colombia. b. Purezas de producto superiores al 99% lo cual permite el cubrimiento de todos los mercados. c. Plantas que por su producción en estado liquido, permiten tener un almacenamiento de reserva para suministrar al mercado, en caso de paradas de plantas por mantenimientos o daños de planta. d. Por la relación volumétrica de los gases en estados líquidos, se requiere de poco espacio en los clientes para la instalación del sistema de suministro. 53 e. No se requiere en los clientes de energía eléctrica para el suministro del gas desde el tanque de almacenamiento, debido a que los tanques son sistemas autónomos, los cuales aprovechan la gasificación del gas contenido en el recipiente de almacenamiento para enviar el producto al cliente. f. Para clientes con consumos irregulares, con picos, el sistema de tanque y gasificadores de gases licuados, permiten suplirlos con facilidad. * Desventajas Plantas ASU a. El producto se debe transportar desde la planta de producción hasta los sitios de consumo, como tradicionalmente se ha realizado, sin embargo se podría instalar dentro de la locación del cliente, requiriendo una gran cantidad de terreno. b. En el transporte de gases licuados se presentan perdidas, como también en el llenado de los tanques de los clientes, incrementando los costos del producto. c. Debido a los costos de los combustibles que se están incrementando por los precios internacionales del petróleo, y este tipo de planta depende del transporte desde el sitio de producción hasta los clientes, se tiene un riesgo inminente de incremento de los fletes y así incremento en el costo final. 54 d. Pese a que son plantas con niveles de contaminación mínimos, sí generan una contaminación al medio ambiente en la parte de transporte de los productos por la quema de combustibles en los carro tanques. e. Existe un riesgo en el suministro a clientes en el caso de existir problemas de orden público por bloqueo de carreteras o deterioros de las mismas. f. Para la instalación de estas plantas se requiere de tiempos prolongados de fabricación e instalación. g. Mayores consumos específicos de energía por metro cúbico de gas producido con respecto a las plantas PSA y VSA. h. Pese a tener una muy buena TIR para la compañía que esta realizando la inversión, económicamente por costos de producto final, es muy difícil vender el proyecto y no tiene ventajas para el consumidor. * Ventajas plantas PSA y VSA a. Son plantas muy básicas con poco requerimiento de personal de operación, con lo cual reduce sus costos de producción b. Plantas con tiempos de fabricación y de instalación más rápidos que las ASU. c. Plantas con pocos requerimientos de espacio para su instalación d. Plantas de operación remota si se desea. e. Consumos energéticos muy bajos con respecto a las plantas ASU, generando costos de producción más bajos. 55 f. No tienen requerimientos de agua para enfriamiento de equipos. g. El gas es producido en la planta del cliente y no se requiere de transportes de productos, generando beneficios económicos y ambientales. * Desventajas Plantas PSA y VSA a. Plantas con purezas inferiores a las ASU y no pueden instalarse en todos los clientes. b. Son plantas que deben ser instaladas en el sitio del cliente y por producir gas, este se debe consumir en línea, en caso contrario este producto no se puede almacenar y se incrementa el consumo de energía debido que el compresor de aire debe seguir operando a menor carga. c. Requieren de un sistema de respaldo criogénico, para suplir las necesidades de consumo del cliente durante paros requeridos por mantenimientos o cortes de energía, generando igualmente consumos del sistema de tanque de respaldo. d. Son plantas que se deben seleccionar como mínimo, con la capacidad de producción para suplir los consumos pico de los clientes y cuando los clientes no estén en consumos pico, la planta estará sobre dimensionada y los equipos trabaja en vacio, desperdiciando energía. e. Existe un riesgo elevado de enviar producto fuera de especificaciones de pureza, por ser un proceso en línea, razón por la cual no son adecuadas para usarse en el sector medicinal. 56 6. ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN AL PROBLEMA Tomando en consideración las tablas a continuación 21 y 22, la propuesta para el sector productor de gases del aire, es la de realizar inversiones en plantas para ser instalarlas en el sitio de producción de los clientes, específicamente en el sector siderúrgico, ya que es el sector que tiene mayor consumo de oxígeno y va a presentar un crecimiento en los siguientes años, adicionalmente es la industria con plantas de producción que se ubican a mayores distancias de las plantas actuales de producción de gases del aire, y sus requerimientos de pureza del 93 al 99,5%, permiten la instalación de las 3 alternativas de plantas propuestas. En las tablas 21 y 22 se puede observar la comparación de las diferentes alternativas para los sectores y sustenta la propuesta de la instalación de plantas en sitio para el sector siderúrgico, para los otros sectores se plantean alternativas de suministro, las cuales se podría implementar pero con menor beneficios para la industria de los gases, debido a que no libera mucha capacidad de producción de las plantas actuales. 57 TABLA # 21 RESUMEN DE REQUERIMIENTOS Y ALTERNATIVA DE SUMINISTRO POR SECTOR Requerimientos / Sector Pureza Sector Medicinal Este sector acorde con la resolución 1672 requiere pureza mínimas de un 93% en el Oxigeno. Cantidad de producto. Distancia a plantas de Pn Estas instituciones El consumo de las hospitalarias están instituciones hospitalarias varia con el ubicadas tradicionalmente dentro de las principales numero de camas. el consumo es en promedio ciudades, siendo muy de 1 tonelada por día en cercanas a las plantas de una institución típica y en producción actuales, las distancias pueden ser las más grandes de 2 toneladas por día. máximo de unos 30 km. Alternativa de suministro Por la pureza y requerimiento de cantidades de producción, este sector puede ser atendido con plantas ASU, con la instalación de tanques en el sitio y suministro a través de carro tanques, y plantas PSA instaladas en sitio. Las VSA no son aptas porque manejan volúmenes superiores a 20 toneladas por día de producción y no serian económicamente rentables. Sector Siderúrgico Este sector requiere pureza entre el 93% y el 99% acorde con la etapa del proceso de producción. Como se pudo observar Estas industrias están en la tabla 3, los localizadas a las afueras de consumos varían acorde las ciudades y con el tamaño de la especialmente en el siderúrgica, y están entre departamento de Boyacá, 2 hasta 33 toneladas por en promedio pueden estar día. ubicadas a unos 200 km de las plantas actuales de producción. Por la pureza y requerimiento de cantidades de producción, este sector puede ser atendido con plantas ASU ya sea instaladas en el sitio o por medio de tanques criogénicos y distribución de producto en estado liquido por medio de carro tanques, y plantas VSA instaladas en el sitio. Las plantas PSA se descartan por los volúmenes de producción, los cuales son inferiores a los requerimientos de este sector. Sector Vidrio/Cerámico Este sector requiere de pureza mínimas del 93 al 99% para su proceso de producción. Como se pudo observar en la tabla 3, los consumos varían acorde con el tamaño de industria y están entre 2 hasta 19 toneladas por día. Por la pureza y requerimiento de cantidades de producción, este sector puede ser atendido con plantas ASU por medio de tanques criogénicos y distribución de producto en estado liquido por medio de carro tanques, Planta ASU instalada en sitio no es viable económicamente por el bajo consumo de producto y las plantas VSA y PSA son viables por las purezas requeridas y por los volúmenes de producción. 58 Estas industrias están localizadas en las afueras de las ciudades , con relativa cercanía a las plantas actuales de producción de gases del aire, en un promedio de 30 Km. TABLA # 21 RESUMEN DE REQUERIMIENTOS Y ALTERNATIVA DE SUMINISTRO POR SECTOR Requerimientos / Sector Pureza Sector Químico Este sector requiere de pureza mínimas del 99% para su proceso de producción. Cantidad de producto. Como se pudo observar en la tabla 3, el consumo de esta industria es de 10 toneladas. Distancia a plantas de Pn Esta industria están localizada en un sector industrial con cercanía a una planta de producción de gases del aire de 10 km. Alternativa de suministro Por la pureza y requerimiento de cantidades de producción, este sector puede ser atendido con plantas ASU por medio de tanques criogénicos y distribución de producto en estado liquido por medio de carrotanques, Planta ASU no es viable económicamente por el bajo consumo de producto y las plantas VSA y PSA no son viables por las purezas requeridas. Sector Papelero Como se pudo observar en la tabla 3, los consumos varían acorde con el tamaño de la siderúrgica, y esta entre 6 y 8 toneladas por día. Estas industrias están localizadas a las afueras de las ciudades y se encuentran a 20 Km de una de las plantas de producción actuales. Por la pureza y requerimiento de cantidades de producción, este sector puede ser atendido con plantas ASU por medio de tanques criogénicos y distribución de producto en estado liquido por medio de carrotanques, Planta ASU no es viable económicamente por el bajo consumo de producto y las plantas VSA y PSA no son viables por las purezas requeridas. Este sector requiere de pureza mínimas del 99% para su proceso de producción. FUENTE: Autoría Propia 59 TABLA # 22 COMPARATIVO DE ALTERNATIVAS DE PLANTAS ASU VSA PSA 50-2000 TPD 20 - 80 TPD 1-18 TPD 99,50% 90 a 95% 93% 0,9 0,36 0,4 329,95 130 158,51 450,95 130 158,51 70 Psig 5 psig 120 psig 1 0,1 0 2 años 6 meses 5 meses 8 meses 3 meses 3 meses 30x 70 mts 20 x 20 mts 15 x 10 mts No Sí Sí 30.000.000.000 2.500.000.000 1.500.000.000 7 8 9 Capacidades de producción Pureza Consumo especifico de energía Kw/m3 Costo Producción $/m3 sin transporte. Costo Producto Con Transporte $/m3 Presión de Operación de la planta Consumo espeficico de agua m3/agua / Ton gas Tiempo entrega de Planta Tiempo de instalación Area requerida para instalación Requerimiento de reserva de producto en sitio Inversión Col$ TIR (%) Nota: Costos de inversión y producción basados en plantas: ASU de 100 TPD, VSA de 35 TPD y PSA de 18 TPD Fuente: Autoría propia La propuesta más viable para el sector productor de gases del aire es la de instalar plantas VSA en el sector siderúrgico, debido que son plantas que se ajustan a los volúmenes de producto requerido por estas industrias , siendo plantas de 20 TPD hasta 80 TPD y con menores costos de producción con respecto a las otras alternativas. Las plantas ASU pueden ser una buena alternativa para este sector, pero por los volúmenes de producción, los costos de inversión y costos de producción se puede tomar como una segunda alternativa. 60 Existe una excepción en el sector siderúrgico para este tipo de planta en una etapa del proceso de producción y es el consumo que tiene Acerías Paz del Río en los oxíconvertidores, donde se requiere de oxigeno de alta pureza (99,5%), sin embargo la pureza obtenida en las plantas VSA es adecuada para el alto horno y para los otros proceso de consumo de Oxígeno. Es importante anotar que Acerías Paz del Río es propietario de su propia planta de producción de Oxígeno Liquido, su planta es una ASU de capacidad de 274 Toneladas por día, planta la que por los incrementos en la producción de la acería, ya esta copada en su capacidad de producción, requiriendo de suministro adicional por parte de las compañías productoras de gases del aire, además sus proyectos de expansión hacen que se requiera aún más cantidad de Oxígeno, los cuales se podrán suplir por medio de plantas VSA como se propone. La propuesta de instalar plantas VSA en el sector siderúrgico, permite tener producto disponible en las plantas actuales de producción de gases del aire. La propuesta es la de instalar como mínimo dos plantas VSA, una en la zona siderúrgica de Boyacá y otra en la zona de Manizales, logrando con esto, liberar en la zona centro-oriente del país 25 toneladas de Oxigeno por día y 13 toneladas de oxígeno por día en la zona centro-occidente, cantidad que equivale a un 10,9% de la capacidad actual de producción de las plantas instaladas ASU, permitiendo 61 con esta liberación de producto atender nuevos clientes y crecimiento de la demanda. 62 7. CONCLUSIONES Con la propuesta de instalar plantas VSA en sitio en clientes del sector siderúrgico y plantas ASU igualmente en sitio como segunda opción, se proponen alternativas de plantas de producción de gases del aire para el suministro al mercado Colombiano, el cual como se ha mostrado a lo largo del documento, es el que se encuentra en un proceso de crecimiento y el que actualmente tiene mayor consumo de estos gases. Estas propuesta se fundamenta en mejores costos de producción, ahorros por la reducción de costos de transportes de producto, pureza de producto que se ajustan a los requerimientos de los clientes y beneficios ambientales (poco tangibles) por la reducción de consumos de energía, agua e hidrocarburos consumidos en el proceso de transporte. Se determinó que las plantas VSA que existen en el mercado para ser instaladas se ajustan a los volúmenes de producción, calidad de producto y costos de producción del mercado Colombiano y especialmente al sector siderúrgico, generando este tipo de plantas ventajas con respecto a la modalidad actual de suministro ( a través de productos líquidos de plantas ASU, transportado en carro tanques). 63 En el literal 5.2.9 se presentaron las ventajas y desventajas que tienen las plantas analizadas ASU, VSA y PSA, pudiéndose concluir que acorde con los requerimientos de los diferentes sectores, cualquiera de estas plantas puede llegar a suplir necesidades del mercado Colombiano, pero que para el contexto de esta propuesta, la que más brinda ventajas y se ajusta a los requerimientos son las plantas VSA. La instalación de plantas VSA en el sector siderúrgico a su vez permite la liberación de producto de las plantas ASU más rápido, debido a que los tiempos de fabricación e instalación son más cortos que el de las plantas ASU, permitiendo el suministro de producto a otros sectores como el medicinal e industrial. La industria de productores de gases del aire, con la propuesta de instalación de plantas VSA en sitio, para suplir futuros requerimientos de Oxígeno, podrá brindar competitividad a sus consumidores, al tener una alternativa más económica que las condiciones actuales, esto debido a menores consumos específicos de energía por unidad de producción y al no tener que generar el costo del transporte de los productos. 64 La tasa interna de retorno no es un factor que afecte la decisión final de la implementación del proyecto pese a que los alternativas son financieramente conservadores para la compañía que realice la inversión, todas las plantas propuestas presentan tasa internas de retorno similares., sin embargo pueden a llegar a no ser muy interesantes para los sectores a los cuales se enfocó la propuesta. 65 8. RECOMENDACIONES Es recomendable que se tenga en cuenta para otro tipo de proyectos plantas de otros tipos similares a estas, las cuales pueden ser tenidas en cuenta y realizarles análisis semejantes al de esta propuesta. Esos tipos de plantas son los generadores de Oxigeno, con principios criogénicos en algunos casos. Se recomienda tener en cuenta las restricciones que esta teniendo el mercado para adquisición de energéticos como energía eléctrica (anexo. 3), gas natural y sus sustitutos, los cuales pueden ser un factor critico para la instalación de una nueva planta acorde con la ubicación y consumo especifico de energía y los costos de combustibles que afectan los costos de transporte de los productos líquidos. Se recomienda desarrollar por medio de un estudio, la opción de incluir mejoras al medio ambiente cuando se instale una planta en sitio, logrando así la excepción del pago del IVA en el momento de la importación. Esa mejora al medio ambiente se fundamenta en la reducción del consumo de energéticos para la producción del Oxígeno, reducción de emisiones de gases de combustión en el transporte de líquidos y en el no consumo de combustible diesel requerido en ese transporte. 66 Para el sector medicinal, se recomienda realizar en análisis en el sistema de control de purezas de las plantas a instalar en el caso de ser plantas en sitio, esto para evitar un posible paso de producto por fuera de especificaciones que conlleven a suministrar productos fuera de especificaciones, adicional de controlar las impurezas no deseadas en el producto acorde con la resolución 1672 del 2004 del ministerio de protección social. 67 9. BIBLIOGRAFIA ACOSTA G. Oswaldo Fundamentos de Finanzas. - Preparó/recopilo: VISIÓN GLOBAL DE LAS FINANZA1 BERNARD J. HARGADON Jr. Segunda edición (1994) –Desarrollo gerencial Contabilidad de costos, Grupo editorial norma GARCIA, Oscar León –– Administración Financiera, fundamentos y aplicaciones – Prensa Moderna Impresores Cali. Tercera edición (1999) HERNANDEZ, Samperi Roberto y otros . Metodología de la investigación. Editorial McGrawHill, 3° edición 2006. R.N Richardson. Institute of Cryogenics, University of Southampson, BOC graduate Workshop Septemeber 1988. Páginas WEB http://bocwebimssus.group.boc.com/imss_global/main.jsp // Library/operations procceses/air separation cryogenic/asu:01 asu general /asu-01-01-boc_sp: acerca de unidades de separación de aire ----- http://bocwebimssus.group.boc.com/imss_global/main.jsp // Library/operations processes/air separation non cryogenic/NCP-01 about non cryogenic processes/NCP-01-01 BOC_SP acerca de las plantas no criogenicas. http://www.xm.com.co/Pages/default.aspx 68 http://www.airproducts.com/index.asp http://www.linde.com/international/web/linde/like35lindecom.nsf/docbyalias/homep age http://prphotolibrary.airproducts.com/ImageDetail.aspx www.pazdelrio.com.co www.imcportal.com 69 ANEXOS ANEXO No. 1. CRECIMIENTO ANUAL DEL PIB Crecimiento Anual del PIB 8% 6,8% 7% % crecimiento 6% 5,3% 4,9% 5% 4% 3,9% 7,5% 6,2% 5,2% 5,0% 4,0% 4,6% 4,1% * real proyectado 3% 2% 1% 0% 2003 2004 * Al primer trimestre del 2008 Fuente: DANE y cálculos de ANIF 2005 2006 Año 70 2007 2008 Fuente: Comisión Económica para América Latina y el Caribe – CEPAL, DANE, Proyecciones CEPAL y Banco de la República. 71 ANEXO No. 2. INDICE DE PRODUCCIÓN REAL DE LA INDUSTRIA MANUFACTURERA COLOMBIANA INDICE DE PRODUCCION REAL DE LA INDUSTRIA MANUFACTURERA COLOMBIANA Total Nacional y según clases industriales (Base promedio mesual 2001=100) Año Mes Total Nacional Sustancias químicas básicas, fibras Otros sintéticas y productos Vidrio y sus artificiales químicos productos Productos minerales no metálicos Industrias básicas de Fabricación de hierro y acero; productos fundición de elaborados de metales metal 2001 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre 90,7 93,0 101,6 94,5 102,3 98,2 99,5 102,9 103,2 108,1 107,1 98,9 88,4 96,3 104,3 106,8 96,3 99,2 105,9 95,1 97,0 100,7 104,9 105,2 77,4 95,3 104,5 102,1 103,0 103,2 98,3 99,2 103,3 108,1 112,4 93,3 96,9 89,6 100,2 93,1 101,6 94,9 102,0 102,5 98,2 104,2 107,5 109,2 104,5 100,2 106,6 94,9 105,0 96,5 97,2 97,5 97,7 101,3 100,4 98,2 101,8 117,4 116,1 101,3 104,2 104,9 94,2 96,4 97,3 98,6 91,6 76,3 76,6 92,9 106,7 92,0 113,9 103,4 104,8 108,3 98,2 105,4 103,2 94,7 2002 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre 91,6 93,2 91,4 102,4 102,4 96,0 101,0 102,9 102,4 109,8 105,2 104,5 96,4 90,9 103,6 107,1 104,7 113,3 120,0 109,4 115,6 112,4 106,6 102,8 90,3 99,4 91,4 112,4 99,3 99,6 101,7 100,9 100,5 106,2 101,7 83,5 98,3 97,5 101,0 107,4 104,9 102,9 111,6 110,1 101,7 108,2 115,3 111,7 93,2 97,8 95,2 105,7 106,8 104,5 115,9 111,2 109,3 125,9 120,6 127,6 84,4 91,3 86,3 101,4 99,1 90,4 105,4 107,5 111,2 114,0 111,6 110,8 82,6 103,5 92,2 109,3 108,9 107,2 111,3 106,4 108,8 124,5 110,5 111,6 2003 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre 94,4 94,8 102,3 96,9 102,9 95,0 105,9 101,3 108,7 112,1 111,0 106,9 109,7 119,0 130,5 127,2 121,4 113,6 121,5 124,0 130,6 133,3 128,3 133,9 79,0 98,6 105,9 95,2 96,7 86,3 100,1 94,9 102,7 101,8 104,2 86,3 101,5 90,2 103,8 106,1 107,2 107,3 115,4 118,1 117,6 104,8 108,1 109,5 114,4 113,2 115,2 108,9 115,6 104,2 123,3 123,3 129,9 134,8 126,6 120,2 112,6 111,3 125,7 117,8 126,0 123,2 140,7 126,9 129,9 145,2 139,4 141,1 105,9 103,5 99,9 105,6 105,5 106,5 126,3 118,0 131,4 142,6 137,1 116,1 2004 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre 95,5 101,3 111,2 101,1 106,6 106,7 110,6 111,6 113,0 116,7 120,3 115,4 127,3 128,0 131,1 130,1 148,4 130,9 144,8 146,9 147,0 142,6 144,8 140,3 72,1 99,0 103,5 96,1 101,6 100,8 99,5 99,7 106,6 103,8 110,9 94,6 91,1 95,3 99,6 97,6 104,3 102,6 106,9 113,9 109,0 112,1 114,5 113,0 118,9 118,2 126,9 112,9 120,7 125,3 129,1 128,3 127,9 128,5 121,2 117,7 157,9 161,4 168,1 145,0 148,2 149,8 149,7 159,9 152,8 150,6 150,7 148,5 103,2 115,6 131,5 109,7 106,4 117,4 112,4 117,4 122,4 123,8 128,9 123,8 2005 Enero 100,0 142,2 81,8 115,1 116,6 158,2 102,1 72 INDICE DE PRODUCCION REAL DE LA INDUSTRIA MANUFACTURERA COLOMBIANA Total Nacional y según clases industriales (Base promedio mesual 2001=100) Sustancias químicas básicas, fibras Otros sintéticas y productos Vidrio y sus artificiales químicos productos 124,8 97,9 103,8 140,7 96,5 111,9 152,4 102,3 113,8 143,8 97,8 120,5 133,0 101,1 119,8 140,2 96,7 112,4 143,0 101,4 125,2 148,2 103,9 125,8 161,6 94,2 131,7 156,4 108,9 129,5 160,2 84,1 123,7 Productos minerales no metálicos 119,8 128,1 142,3 137,5 144,2 137,1 139,8 147,5 143,8 147,9 147,0 Industrias básicas de Fabricación de hierro y acero; productos fundición de elaborados de metales metal 163,0 131,5 165,4 118,5 173,4 132,2 183,0 129,6 178,0 122,7 170,9 122,8 167,8 132,8 172,5 128,8 167,7 133,4 159,5 143,3 156,2 135,4 Mes Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Total Nacional 105,6 110,0 115,2 110,9 112,3 110,8 120,0 119,2 118,6 121,0 116,4 2006 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre 105,3 110,9 122,5 111,6 124,2 123,2 126,0 135,3 137,3 139,9 141,2 131,2 143,9 123,0 150,9 147,2 153,9 163,6 163,8 175,0 168,3 174,5 166,7 159,6 84,5 96,4 106,5 92,7 107,4 109,1 108,9 117,6 122,9 116,6 121,1 96,8 115,4 110,5 124,5 119,4 129,5 135,9 114,7 119,2 127,4 129,8 128,2 119,7 162,7 168,7 179,9 170,2 167,0 177,9 195,4 203,8 214,6 219,1 212,7 207,1 144,0 160,2 172,9 166,9 188,6 200,4 196,6 225,9 221,7 236,6 220,2 219,0 111,2 126,2 130,4 117,4 142,7 133,7 138,8 142,7 145,7 153,5 148,4 129,7 2007 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre 121,1 127,8 140,8 127,1 138,9 138,4 138,6 145,4 144,9 150,8 152,0 142,8 157,4 149,2 164,9 171,8 181,2 168,8 170,7 181,3 186,7 189,9 183,2 172,5 81,8 108,6 117,4 103,7 110,0 109,5 105,8 110,6 115,0 119,7 124,4 108,4 116,8 119,0 128,8 128,7 135,4 129,8 129,3 135,1 143,0 146,0 139,0 131,0 207,0 209,9 230,6 221,3 252,0 239,4 239,5 245,8 243,5 257,1 250,4 246,3 223,2 236,2 276,4 271,9 274,7 323,0 278,6 270,0 258,5 259,9 228,0 252,0 129,1 139,6 151,5 145,0 156,4 147,7 146,5 156,1 149,7 153,9 164,5 147,0 2008 Enero Febrero Marzo Abril 128,8 139,2 128,0 139,9 176,9 178,9 169,4 180,8 97,3 106,1 107,6 118,7 123,8 133,8 134,9 133,1 228,3 230,1 221,1 236,7 263,5 299,2 158,8 257,7 132,5 157,0 150,2 154,7 Año Fuente: DANE - Nueva Muestra Mensual Manufacturera, base promedio mes 2001=100. 73 ANEXO No. 3. DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA DEL PAÍS MW 80% 15.000 70% 12.500 60% 10.000 50% 40% 7.500 30% 5.000 20% 2.500 10% 0% 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 0 CAPACIDAD INSTALADA Demanda de Potencia_EscMedio_UPME DEMANDA POTENCIA CAPACIDAD PROYECTADA MARGEN RESERVA SEGURIDAD % MARGEN RESERVA SEGURIDAD % (Incluyendo Proy en estudio) Fuente: ACOLGEN 74 ANEXO No. 4. GLOSARIO ASU: De la sigla en ingles. Aire Separation Unit. Unidad Separación de Aire. BOC: De la sigla British Oxygen Company Caja Fría: Torre que contiene las columnas de destilación y otros elementos a temperaturas por debajo de –172°C, en las plantas ASU. Carro tanque: Equipo criogénico para movilizar gases en estado líquido, requiere de un tracto camión para ser movilizado. Cilindros: Contenedores para almacenamiento de gases bajo presión. Criogénico: Productos químicos a temperaturas bajo -100°C. Destilación Fraccionada: Proceso químico de separación de elementos por sus diferentes puntos de evaporación o condensación. GAN: Denominación para el Nitrógeno gaseoso Gases Licuados: Gases llevados a sus temperaturas de Condensación y llevado a estado líquido. GOX: Denominación para el Oxígeno gaseoso. Kw/M3: Unidad de medición para determinar la cantidad de energía eléctrica consumida por cada metro cúbico de gas producido. LAR: Argón en estado líquido. Lechos de Absorción: Recipientes con material de relleno, encargado de realizar la retención temporal de impurezas o productos gaseosos o particulados de una corriente de gas o de líquidos LIN: Nitrógeno en estado líquido. 75 LOX: Oxígeno en estado líquido. Modo LOX: Operación de planta ASU, para obtener mayor producción de Oxígeno líquido. Modo LIN: Operación de planta ASU, para obtener mayor producción de nitrógeno líquido. Oxígeno Líquido: Oxígeno llevado a su temperatura de condensación – 183°C. PIB: Producto interno Bruto PSA: De la sigla en ingles. Pressure Swing Absorption. Absorción por variación de presión. Relación Volumétrica: Unidad de gas contenida en la misma unidad del producto en estado líquido. Tamices Moleculares: Compuesto particulado encargado de absorber impurezas en elementos químicos. Tanquero: Equipo criogénico para movilizar gases en estado líquido, requiere de un tracto camión para ser arrastrado. TIR: Tasa interna de retorno. VPN: Valor Presente neto. VSA: De la sigla en ingles. Vacuum Swing Absorption. 76