AVALIAÇÃO ECONÔMICA DE PROCESSOS QUÍMICOS

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1 AVALIAÇÃO ECONÔMICA DE PROCESSOS QUÍMICOS AVALIAÇÃO ECONÔMICA DE PROCESSOS QUÍMICOS OBJETIVOS: Estudo da viabilidade de processos novos, de modificações em processos existentes, de novos empreendimentos. No nível de projeto de processos

2 Bibliografia BIEGLER, L.T., GROSSMANN, I.E., WESTERBERG, A.W. Systematic methods of chemical process design. Prentice Hall, 997. DOUGLAS, J.M. Conceptual process design. McGraw-Hill, 988. PETERS M.S., TIMMERHAUS, K.D. Plant design and economics for chemical engineers. McGraw-Hill, 99, SEIDER, W.D., SEADER, J.D., LEWIN, D.R. Process design principles: synthesis, analysis and evaluation. John Wiley & Sons, 999. SMITH, R. Chemical process design. McGraw-Hill, 995. TURTON, R. BAILIE, R.C., WHITING, W.B., SHAEIWITZ, J.A. Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Processes. Prentice-Hall, 998, 2 nd. Edition, Faixa de erros (%) Custo de execução do projeto (30 a 50) (20 a 30) (5 a 20) (0 a 5) (5 a 0) Nível de detalhamento Projeto de processo Projeto detalhado Síntese de processo Projeto básico Projeto executivo 2

3 ETAPAS. ESTIMATIVA DE INVESTIMENTO 2. ESTIMATIVA DE CUSTOS OPERACIONAIS 3. AVALIAÇÃO ECONÔMICA. ESTIMATIVA DE INVESTIMENTO Fontes de informações: Fornecedores Literatura 3

4 . ESTIMATIVA DE INVESTIMENTO Baseia-se na obtenção de valores estimados para os EQUIPAMENTOS PRINCIPAIS DE PROCESSO, C e aplicação de fatores multiplicadores sobre esses valores.. ESTIMATIVA DE INVESTIMENTO Método A: Estimativa baseada em consulta a fornecedores A partir das especificações de cada C, obtendo-se os custos junto a fornecedores de equipamentos e de serviços. Precisão: ± 5% 4

5 . ESTIMATIVA DE INVESTIMENTO Método B: Estimativa baseada em correlações para o módulo unitário de cada C Bare Module Cost = valor estimado do equipamento instalado, incluindo serviços de instalação e infraestrutura específica. Precisão: ± 20 a 30%. ESTIMATIVA DE INVESTIMENTO Método C: Estimativa baseada em fatores multiplicadores sobre o custo f.o.b. dos equipamentos de processo, E Estimado a partir da soma dos preços dos equipamentos, postos no local da planta, com a aplicação de fatores multiplicativos, referentes a cada item do investimento previsto. ( + f + f + f ) C n E = n Precisão: ± 20 a 30% 5

6 . ESTIMATIVA DE INVESTIMENTO Método D: Estimativa baseada nos Fatores de Lang Estimado pela multiplicação dos preços dos equipamentos, postos no local da planta, por fatores globais: Tipo de planta Fatores de Lang (material processado) Investimento Físico Investimento Total Sólido 4,0 4,7 Sólido-fluido 4,3 5,0 Fluido 5,0 6,0 Precisão: ± 40%. ESTIMATIVA DE INVESTIMENTO Método E: Aplicação da regra da potência ao valor do investimento de casos similares I I 0 C = C 0 m Valor ($) m varia de 0,4 a 0,9 Em geral, m = 2/3 Capacidade Precisão: ± 40% 6

7 ESTIMATIVA DE CUSTOS DE EQUIPAMENTOS Na maior parte das vezes o custo de aquisição do equipamento é estimado por correlações empíricas do tipo: logc = K + ( A) 2 + K 2 log A K 3 log Em que: C - custo de aquisição do equipamento; A - variável de capacidade do equipamento O valor C é a base para estimar o custo do módulo básico da unidade industrial, da seguinte forma: ( B + B F F ) 0 0 CBM = CFBM = C 2 Os fatores B e B 2 relacionam-se aos custos de instalação e itens auxiliares (tubulação, instrumentação etc). Os fatores F M e F P relacionam-se a correções para pressão de operação e material de construção. M P 7

8 ESTIMATIVA DE CUSTOS DE EQUIPAMENTOS O fator de pressão pode ser relacionado à pressão na forma: log F P = C + ( P) 2 + C2 log P C3 log O fator de material é apresentado de diferentes formas, dependendo do material de construção e do equipamento. As constantes K, K 2,, K 3, B, B 2, C, C 2, C 3 são tabeladas, como no exemplo a seguir: EXEMPLOS 8

9 EXEMPLOS EXEMPLOS 9

10 EXEMPLOS EXEMPLOS 0

11 EXEMPLO DE ESPECIFICAÇÕES DE EQUIPAMENTOS DE PROCESSO para estimativa de custos de equipamentos Tipo do Equipamento Características Colunas Tamanho (altura e diâmetro), Pressão, Temperatura Número e Tipo de Bandejas Altura e Tipo do Enchimento Materiais de Construção Trocadores de Calor Tipo: gás-gás, líquido-líquido, Condensador, Evaporador Carga, Área, Temperatura e Pressão (de ambas as correntes) Número de passos (Carcaça e tubo) Material de Construção (Carcaça e tubo) Tanques e Vasos Altura, Diâmetro, Orientação, Pressão, Temperatura, Material de Construção Bombas e Compressores Tipo, Vazão, Pressão de descarga, Temperatura, P, Tipo de acionamento, Potência efetiva, Material de Construção Aquecedores e Fornalhas Tipo, Pressão, Temperatura, Carga, Combustível, Material de Construção ESTIMATIVA DE CUSTOS DE EQUIPAMENTOS I I 0 C = C 0 m Valor ($) Capacidade Equipamento Valor de m TANQUES, REATORES 0,55 a 0,65 COLUNAS DE DESTILAÇÃO 0,70 TROCADORES DE CALOR 0,65 BOMBAS CENTRÍFUGAS 0,50 FILTROS 0,50 a 0,60 CASO GERAL 2/3

12 ATUALIZAÇÃO DE VALORES 2

13 Método C: Estimativa baseada nas frações dos equipamentos de processo 2. ESTIMATIVA DE CUSTOS OPERACIONAIS VARIÁVEIS Matérias-primas Utilidades, energia* Catalisador Mão de obra de operação e supervisão Manutenção, suporte operacional Royalties 3

14 2. ESTIMATIVA DE CUSTOS OPERACIONAIS FIXOS Depreciação Impostos Seguro Aluguel Apoio administrativo Custos financeiros CAPITAL DE GIRO (Estoques de matérias-primas) + (Estoques de produtos) + (Créditos) - (Débitos) 4

15 3. AVALIAÇÃO ECONÔMICA Vida útil do empreendimento (0 anos?) No final recupera-se: Capital de giro Terreno Valor residual do investimento Fluxo acumulado ($) G H. Fluxo de caixa acumulado 2. Valor presente do fluxo de caixa acumulado 2 V. P. = N FC ( i) j= + j j A F 0 3 B 3 3. Taxa interna de retorno C D E 5