Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Universidade Técnica de Lisboa Projecto de Engenharia Química II Mestrado de Engenharia Química Realizado por: Andreia Mota nº52623 Magda Troeira nº52635 Maria Teresa Fonseca nº52639 Patrícia Diz nº54054 Coordenador: Prof. Carlos Henriques 18 de Fevereiro de 2009 1 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Biocombustíveis, Porquê? • Crise do petróleo; • Menor dependência energética; • Problemas ambientais; • Compromissos internacionais e Directivas comunitárias. Necessidade de fontes de energia alternativas BIODIESEL • Utilização de óleos vegetais e gorduras, menos poluentes • Poder calorífico elevado • Incentivos fiscais e governamentais • Emissão de poluentes diminuta • Possibilidade de queima em motores a diesel recentes 2 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Situação actual Processos actuais não permitem atingir os objectivos estipulados pela Directiva Europeia 2003/30/CE Biodiesel Geração I (FAME) • Limitações Técnicas Futuro Biodiesel Geração II • Diesel Biológico de elevada qualidade, sem problemas de incorporação • Grande flexibilidade na matéria prima utilizada (todos os tipos de óleos) 3 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Processos de Produção de green diesel O processo da UOP/ENI foi Empresa Licenciadora Processo UOP/ENI Ecofining Process Neste Oil NextBTL Petrobrás H-Bio escolhido devido a: •Maior rendimento e conversão no produto final; •Menor desactivação possível dos catalisadores; •Menor consumo de H2. 4 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais EcofiningTM Hidrodesoxigenação: r CnCOOH 3H 2 catalisado nCn1 2H 2O Descarboxilação: C n COOH n Cn CO 2 catalisador Isomerização: nCn1 nCn iCn1 iCn catalisador CO 2 H 2 CO H 2 O catalisador Green diesel vs. Petro diesel 5 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Principais conclusões da 1º parte do projecto Localização e capacidade: De acordo com a proximidade ao cliente, e simultaneamente, fornecedor de matériasprimas, optou-se para localização da unidade fabril o parque industrial de Sines; A capacidade anual escolhida foi de 800 000 toneladas de green diesel . A capacidade foi definida com base: Na procura estimada de diesel para 2020, à qual se aplicou a percentagem de 20% para a substituição deste por biocombustível; Mercado alvo: cobrir toda a procura de Portugal + 5% da procura de Espanha; Nas capacidades de fábrica já instaladas ou projectadas para este tipo de processo. Principais Concorrentes: Biodiesel - FAME 6 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Flowsheet do processo Zona 100 -Zona de armazenagem de matérias - primas Zona 200 -Zona de reacção Zona 300- Zona de separação Zona 400- Zona de purificação Zona 500- Zona de armazenagem dos produtos acabados 7 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Zona de Reacção Função do Equipamento: •Misturador M-201 – Mistura os óleos vegetais com o Hidrogénio; Transformação dos óleos vegetais em i-parafinas (green diesel) •Misturador M-202 Mistura a corrente de n-parafinas com Hidrogénio •Fornalha F-201 – Aquece a mistura até à temperatura de funcionamento do Reactor R-201 (T=330ºC); •Reactor R-201 – Ocorre a hidrodesoxigenação/descarboxilação dos ácidos gordos para formar nparafinas; •Fornalha F-202 – Aquece a mistura de n-parafinas até à temperatura do reactor R-202 (T=330ºC); 8 •Reactor R-202 – Ocorre isomerização das n-parafinas em i-parafinas. Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Zona de Separação Separação do green diesel e produtos secundários Função do Equipamento: •Separador SGL-301 - Separa uma fracção líquida e outra gasosa da mistura que saí do R-201. A fase líquida é ainda separada numa fase orgânica e numa fase aquosa; •Separador SGL-302 - Separa uma fracção líquida e outra gasosa da mistura que saí do R-202; •Coluna de Destilação CD-301Separação do produto final (green diesel) das naftas e compostos leves. 9 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Zona de Purificação Função do equipamento: •Pressure swing adsortion PSA- 401 – Purificar o Hidrogénio que não reagiu em R-201 e R-202 para o recircular ao processo. Purificação do Hidrogénio que não reagiu 10 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Balanços de Massa e Entálpicos Balanços ao processo Objectivo: produção de 800 mil ton/ano de green diesel dentro das especificações e uma actividade anual da fábrica de 330 dias; Efectuados no Aspen Plus 2006.5., excepto aos Reactores R-201 e R-202 Estado de referência para o balanço entálpico: Temperatura = 25 ºC Pressão = 1 atm Estado de Agregação – compostos no seu estado elementar 11 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Reactor R-201 Base de cálculo: 110 ton/h de green diesel à saída da fábrica; •Composição do óleo de soja em ácidos gordos: Composto modelo para o desenvolvimento das reacções químicas C18H32O2 12 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Esquema Reaccional no Reactor R-201: Hidrodesoxigenação Hidrogenação das ligações duplas Descarboxilação Dados necessários à resolução dos balanços ao Reactor R-201: •Conversão total dos óleos; •Rendimentos iguais às selectividades; •Razão H2/óleos= 100g/2,65g (Processo da UOP); •As Naftas só se formam no segundo reactor; •Temperatura no reactor R-201 = 330ºC; •Pressupõe-se reactor isotérmico; •Pressão de funcionamento = 50 atm. 13 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Balanço entálpico ao Reactor R-201 O cálculo do calor trocado no reactor é feito recorrendo às entalpias de formação (Hf) dos componentes à entrada (e) e saída (s) do reactor: e Considerações: Funcionamento isotérmico; Reacção extremamente exotérmica –43 MW; Calor trocado de -77,75 MW; Se o calor não for retirado o sistema aquece de 330ºC até 555ºC; 14 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Folha de Balanço de Massa e Entálpico ao Reactor R-201 15 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Reactor R-202 Reacções Presentes: Isomerização de n-C18H38 n -C18H38 + H2 → i -C18H38 Cracking Catalítico n-C18 H38 + 2 H2→ 3 C6H14 Dados necessários à resolução dos balanços do reactor R-202: • 101 ton hr-1 de green diesel à saída; • Razão green diesel/ H2 à entrada de 100g óleo/3,80g H2(*fornecida pela UOP); • 72% da corrente de saída em iso-parafinas; • Rendimento Global das Naftas de 4%; • Temperatura de entrada igual à de saída e dada por 330 ºC; • Pressão de 70 bar; 16 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Balanço entálpico ao Reactor R-202 Para o cálculo do calor trocado no reactor, procedeu-se a um balanço entálpico baseado na seguinte equação: e Considerações: Reacção fracamente exotérmica; Q Trocado praticamente igual ao calor da reacção; Calor consideravelmente baixo; Ponderação no uso de uma camisa de arrefecimento. 17 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Folha de Balanço de Massa e Entálpico ao Reactor R-202 18 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Controlo e Instrumentação Objectivos: Manter as variáveis do processo dentro dos limites de segurança dos equipamentos, salvaguardando os interesses humanos, o meio ambiente e o próprio investimento; Maximizar o volume de produção e a qualidade do produto. Nomenclatura do equipamento de controlo: Válvula Pneumática Automática Equipamento Local Válvula Manual Válvula de Corte Válvula anti-retorno Válvula de segurança de sobre-pressão Equipamento presente na sala de control Equipamento com base em algorítmo Computacional Linha de sinal eléctrico Linha pneumática 19 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Esquema de controlo do Reactor R-201 Variáveis a controlar: Temperatura; Pressão do fluido refrigerante; Caudal (tempo de residência). 20 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Esquema de controlo da coluna de destilação CD-301 Variáveis a controlar: Pressão no topo da coluna (controlo) e ao longo desta (alarmes); Temperatura ao longo da CD (alarmes); Nível de líquido na CD; Temperatura do condensado de refluxo; Temperatura da corrente vaporizada no Reboiler que é recirculada à CD. 21 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Dimensionamento Dimensionamento do Reactor R-201 • Reactor trickle bed de leito fixo; Patente • Reacção muito exotérmica. Dadas estas condições optou-se por usar um Reactor seguintes características: Multitubular, com as • Mistura Reaccional passa nos tubos, que contêm o catalisador; • O fluído de arrefecimento passa na caixa; • Geometria semelhante a um permutador de calor de caixa e tubos. 22 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Alguns dados informativos sobre o catalisador: •Trata-se de um catalisador heterogéneo de Níquel/Molibedénio suportado em alumina (NiMo/Al 2O3); • Partículas esféricas com ¼ polegadas de diâmetro. •Área específica da partícula (S) 9,48 cm-1; •Porosidade do leito (ε) 0,405. O dimensionamento deste reactor dividiu-se em várias partes: •1ªParte – Cálculo do volume de catalisador necessário à reacção; •2ªParte – Cálculo do comprimento dos tubos de leito fixo; •3ªParte – Determinação da área de transferência e escolha do diâmetro de tubos a utilizar; •4ªParte – Cálculo do caudal necessário de Fluído refrigerante; •5ªParte – Cálculo do diâmetro da caixa e da respectiva perda de carga; 23 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais 1ªParte: Cálculo do volume de catalisador necessário à reacção: Para achar o volume da catalisador necessário à reacção de transformação dos triglicéridos, considerou-se a seguinte equação: Onde LHSV é um parâmetro reaccional e significa liquid-hourly space velocity (h-1) •Caudal volumétrico de 425m3/h (corrente 204) Vcatalisador=283m3 •LHSV=1,5h-1 Dividiu-se este volume em n porções iguais de modo a que o compromisso entre perdas de carga, e dimensões do próprio reactor fosse satisfatório (método tentativa-erro) Sobredimensionamento de 20% N.º reactores=15 Vcatalisador por reactor =22,7 m3 24 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais 2ªParte: Cálculo do comprimento dos tubos de leito fixo: Parâmetros decisivos na escolha do comprimento óptimo dos tubos: • Perdas de carga reduzidas; • Valores de Re que atinjam o regime turbulento (Re > 100) para uma melhor transferência de calor. Esquema de cálculo: 25 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Escolha do comprimento óptimo dos tubos: Escolha: L=5m uma vez que a partir deste valor verifica-se escoamento turbulento e as perdas de carga são reduzidas. 26 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais 3ªParte: Determinação da área de transferência e escolha do diâmetro de tubos a utilizar A área de transferência é dada por: Equipamento comporta-se como um permutador de calor (na transferência de calor): onde 27 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Escolha do diâmetro de tubos a utilizar: O fluído refrigerante escolhido foi a água, tendo em mente a geração de vapor Aspectos decisivos para a escolha do diâmetro dos tubos: • Fluído de maior pressão deve passar nos tubos; • Temperaturas de entrada da água média de modo a não ocorrer choque térmico; Assim escolheu-se o diâmetro de 3 polegadas. 28 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais 4ªParte – Cálculo do caudal necessário de Fluído refrigerante Balanço de energia ao permutador de calor: (do lado do fluido refrigerante) 29 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais 5ªParte: Cálculo do diâmetro da caixa e da respectiva perda de carga: Pode-se calcular o diâmetro da caixa atravé da seguinte expressão: O diâmetro obtido foi de 3,7 m. 30 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Cálculo da perda de carga na caixa: A perda de carga na caixa é dada por: Onde: •Gs – é a velocidade mássica da água de arrefecimento (Kg/m2.s); •F – é o factor de atrito da caixa; •Nb – número de chicanas; •De – diâmetro equivalente da caixa (m); •Φs – é dado por (μb/ μw)0,14. Admitiu-se 1. O valor final de perda de carga foi de 0,0002 atm para uma disposição de 3 chicanas com um afastamento de 1,47m e segmentação de 25%. 31 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Resultados do dimensionamento do reactor R-201 32 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Dimensionamento do Reactor R-202 •Reactor tubular catalítico trickle-bed em leito fixo; •Catalisador Pt/SAPO-11/Al2O3; •Qv de 136,8 m3 hr-1; •LHSV = 9 h-1 V= 15,2 m3 Alguns dados informativos sobre o catalisador: •Partículas esféricas com ¼ polegadas de diâmetro. •Área específica da partícula (S) 9,48 cm-1; •Porosidade do leito (ε) 0,405. 33 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Cálculo da velocidade → u Equação para calcular Re modificado Re – valor de Reynolds modificado para regime intermédio ρ e μ – densidade e viscosidade da mistura reaccional S – área específica do leito ε – porosidade do leito; u – velocidade superficial média de passagem do fluido. U Qv D2 A 4 V A V L A 34 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Cálculo da Perda de Carga → ∆P Equação de Carman-Kozeny para leitos porosos onde Sendo que a parcela R1 corresponde ao factor de atrito u12 35 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Resultados do dimensionamento do reactor R-202 36 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Dimensionamento da Coluna de destilação CD-301 • Pseudo-Componentes – Uma vez que não se tinha a composição exacta do green diesel recorreu-se ao simulador Aspen Hysis para se ter uma pseudocomposição da corrente de alimentação da coluna. – Para se obterem os pseudo-componentes utilizou-se os valores de TBP, true boiling point, referentes à TOFA. 37 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais • Pseudo-Componentes (Aspen Hysis) • Fracção Molar da corrente de alimentação (Aspen Hysis) 38 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais • Características da alimentação Composição obtida no Aspen Hysis 39 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais • Especificações da coluna de destilação 40 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais • Resultados Obtidos após simulação Condensador Re-ebulidor 41 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais • Dimensionamento Prato Perfurado 42 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais • Dimensionamento 43 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Resultados do dimensionamento da Coluna de Destilação CD-301 44 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Implementação da instalação Objectivos Minimizar o custo de construção e futuras expansões da fábrica Proporcionar um fluxo económico de materiais e pessoas Facilitar a manutenção e o funcionamento da unidade Minimizar a ocorrência de acidentes Respeitar as distâncias exigidas face ao projecto em estudo 45 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Layout Distâncias Típicas de segurança: Área do Processo: •Entre zonas processuais – 30 m; •Entre Equipamento principal ~10 m; •Entre permutadores adjacentes ~1m; •Entre Separadores GL (horizontal vessels) adjacentes ~1,5m; Áreas de armazenagem: •Entre tanques – ½ do maior diâmetro; • Distância da área de processo ~ 50 m; Percentagens de ampliação adoptadas: •50% - Área de processo, armazenagem e utilidades; •20% - Sala de controlo, laboratórios e Oficinas. 46 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Text Text Text Esquema do Layout e respectivas áreas Sala de controlo 700 m2 Cargas e descargas 550 m2 Armazenagem dos Produtos Acabados 1177 m2 Ampliação 588 m2 Administração 1300 m2 Ampliação 140 m2 Área de processo 11415 m2 Armazenagem de matérias-primas 5132 m2 Recepção 50m2 Báscula 100 m2 ampliação 2566 m2 Recepção 50m2 Ampliação 300 m2 Laboratórios 1500 m2 Text Bombeiros 500 m2 Área de ampliação 5707 m2 Text Utilidades 1500 m2 Ampliação 750 m2 Oficinas de manutenção 900 m2 Ampliação 180 m2 Escala 1:1000 1mm=1m 47 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Análise Económica Estimativa do Investimento - Capital fixo+Capital Circulante+Juros Intercalares Estimativa do custo de Produção - Custo de fabrico + Despesas Gerais Avaliação de Rentabilidade - Valor Líquido Actual (VLA) Análise de Sensibilidade -Equipamento base - Taxa Interna de Rentabilidade (TIR) - Ponto Crítico -Matérias-primas -Utilidades Viável ou não viável? -Venda do produto 48 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Estimativa do Investimento – Capital Fixo • Capital Fixo Corpóreo (Custos Directos Equipamento Base (Ceb) : Estimado com base na literatura e em fornecedores Montagem: % sobre o custo de cada equipamento Condutas: 65% do Ceb Utilidades e Serviços: 50% do Ceb Instrumentação e Aparelhagem de Controlo: 25% sobre o Ceb Instalações Eléctricas: 12% do Ceb Terreno: 4,23 €/m2ano Área da fábrica (82800 m2) Edifícios: 10% do Capital Fixo Isolamentos Térmicos: 9% do Ceb 49 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Estimativa do Investimento – Capital Fixo Custos Directos Fixos Equipamento Base 33.800.979,97 Montagem do equipamento 15.210.440,99 Condutas 21.970.636,98 Utilidades ou serviços 16.900.489,99 P&I 8.450.244,99 Instalações eléctricas 4.056.117,60 Terreno 350.244,00 Edifícios 18.516.691,15 Isolamentos 3.042.088,20 Total 122.297.933,87 Terreno 0,3% Instalações eléctricas 3,3% Edifícios 15,1% Isolamentos 2,5% Equipamento Base 27,6% I&D 6,9% Utilidades ou serviços 13,8% Montagem do equipamento 12,4% Condutas 18,0% 50 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais • Capital Fixo Incorpóreo (Custos Indirectos) Projecto e Fiscalização: 30% dos Custos Directos Despesas de Empreitada: 30% dos Custos Directos Provisão para Imprevistos: 15% do Capital Fixo Projecto e Fiscalização 10.140.294 Empreitada 10.140.294 Imprevistos 27.775.037 Imprevistos 57,8% Projecto e Fiscalização 21,1% Empreitada 21,1% 51 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Métodos Alternativos Método dos factores de Lang Método dos factores de Cran I f K Ceb I f 3,45 Ceb 52 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais • Capital Circulante Reserva de Matérias-primas: Preço do Óleo de soja; 15 dias de stock Stock de Produtos Fabricados: Custo de Fabrico; 8 horas de stock Condições de Crédito Oferecidas: Preço do produto; 1 mês Condições de Crédito Obtidas: Custo de Fabrico, 1 mês Fundo de Maneio: 7,5% das parcelas anteriores do Capital Circulante Matérias-Primas 28.523.520 Quantitativo de produtos em laboração 2.273.496 Stock produtos fabricados 1.035.856 Crédito oferecido 93.227.040 Crédito obtido -21.719.171 Fundo de maneio 10.334.074 Capital Circulante 113.674.815 Crédito obtido 13,8% Fundo de maneio 6,6% MatériasPrimas 18,2% Crédito oferecido 59,3% Stock produtos fabricados 0,7% Quantitativo de produtos em laboração 1,4% 53 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais • Juros Intercalares Capital Alheio: 60% do Investimento Total Capital Próprio: 40% do Investimento Total Taxa de Juro: Euribor a 12 meses, 3,92% + Spread 3% • Investimento Total Investimento Capital fixo Corpóreo (custos directos) 122.297.934 Incorpóreo (custos indirectos) 48.055.625 Total 185.166.911 Capital circulante 113.674.815 Juros durante a fase de investimento 8.507.425 Investimento Total (€) 307.349.151 Incorpóreo (custos indirectos) 16,4% Corpóreo (custos directos) 41,8% Juros durante a fase de investimento 2,9% Capital circulante 38,9% 54 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Estimativa dos Custos de Produção • Custos Directos de Fabrico Matérias-primas: Preço do óleo e hidrogénio, taxa de ocupação Mão-de-obra de Fabrico, supervisão e Controlo: diferentes postos de trabalho e número de trabalhadores necessários Utilidades e Serviços Manutenção: Desde 3% até 10% do Investimento Fixo Anual Patentes e Royalties: 4% do Custo de Fabrico Catalisador e solventes: vida útil de 1 ano Fornecimentos Diversos: 15% da Manutenção 55 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Custos Indirectos de Fabrico 50% dos Custos de Mão-de-obra Total e de Manutenção Custos Fixos de Fabrico Amortizações: Projecto (3 anos) + Equipamento (10 anos)+ Edifícios (25 anos) Seguros: 1% do Capital Fixo Impostos Locais: 1% do Capital Fixo Rendas: aluguer de 4,26 €/m2 para uma área industrial Despesas Gerais Despesas de Administração: 40% da Mão-de-obra de Fabrico Serviços de Venda, Distribuição e Marketing: 5% do Custo de Produção Investigação e Desenvolvimento: 2% do Valor das Vendas Encargos Financeiros 56 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Distribuição dos Custos de Produção Custos Indirectos 0,9% Custos Fixos 1,1% Depesas Gerais 9,7% Custos Directos 88,4% Os Custos Directos representam 88,4% dos Custos de Produção 57 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Método do Ponto Crítico Hipóteses: Custos Variáveis todos proporcionais Preço Unitário de Venda constante Qc CF P V Qc = Ponto Crítico em Capacidade CF = Custos Fixos = Custos Indirectos de Fabrico + Custos Fixos de Fabrico – Amortizações + Despesas Gerais – Encargos Financeiros P = Preço Unitário de Venda = 1282 €/ton V = Custo Variável Unitário = Custos Directos de Fabrico 58 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais RT 1,0E+09 CTQ C Variaveis Custos/receitas totais (€/ano) C Fixos 8,0E+08 6,0E+08 4,0E+08 2,0E+08 0,0E+00 0,0E+00 2,0E+05 4,0E+05 6,0E+05 8,0E+05 Q (ton/ano) Qc= 328430 ton ano-1 < Produção Anual de 800 000 ton ano-1 Processo Viável, boa margem de segurança 59 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Análise de Rentabilidade Cash Flow Cash Flow de Exploração = Resultado Bruto – Imposto Cash Flow de Investimento = Investimento Anual Valor Residual = 5% do CEB + Valor dos Edifícios por amortizar + Terreno Ano CF (€/ano) 2009 2010 2011 2012 -46.438.001 -260.911.151 196.410.953 173.602.558 - - 2017 2018 2019 2020 172.324.294 170.215.636 168.106.978 183.263.794 60 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Critérios de Rentabilidade Valor Líquido Actual (VLA): CFacualizado CF (1 i) k i 1 in 1 4, 21% 1 id in = Taxa de juro a pagar ao banco = 6,92% id = Taxa de inflação = 2,6% Ano Cf actualizado 2009 2010 2011 2012 - 2017 2018 2019 2020 -48.393.285 -260.911.151 188.475.157 159.857.472 - 129.111.635 122.378.954 115.979.555 121.327.928 Cfacumulado actualizado -48.393.285 -309.304.436 -120.829.279 39.028.193 - 754.993.085 877.372.039 993.351.593 1.114.679.521 VAL>0, processo rentável 61 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Taxa Interna de Rentabilidade (TIR): Investimento Favorável TIR = 54,3% > i = 4,21% Ratios: Rentabilidade do Capital Própio (RCP) Rentabilidade do Investimento ( ROI ) Resultado Líquido 0,92 Capital Próprio Resultado Líquido 0,55 Investimento Rentabilidade das Vendas ( RV ) Resultado Líquido 0,16 Valor das Vendas Rotação do Capital Próprio ( ER) Valor das Vendas 5,84 Capital Próprio 62 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Análise de Sensibilidade Equipamento Base: 20% Valor do Equipamento Base VLA (€) 40.561.176 1.045.256.088 TIR 47,1% 10% 37.181.078 1.079.967.805 50,5% 5% 35.491.029 1.097.323.663 52,3% 0% 33.800.980 1.114.679.521 54,3% -5% 32.110.931 1.132.035.380 56,4% -10% 30.420.882 1.149.391.238 58,6% -20% 27.040.784 1.184.102.955 63,4% Óleo de Soja: Hidrogénio: Valor do Óleo (€) VLA TIR 20% 743 342.334.907 23,6% 10% 681 728.507.214 5% 650 0% Valor do Hidrogénio (€) VLA TIR 20% 506 1.094.447.718 53,6% 40,0% 10% 464 1.104.563.620 53,9% 921.593.368 47,3% 5% 443 1.109.621.571 54,1% 619 1.114.679.521 54,3% 0% 422 1.114.679.521 54,3% -5% 588 1.307.765.675 61,0% -5% 401 1.119.737.472 54,5% -10% 557 1.500.851.829 67,4% -10% 380 1.124.795.423 54,6% -20% 495 1.887.024.136 79,7% -20% 338 1.134.911.325 55,0% 63 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Utilidades: Produto: 20% 10% 5% 0% -5% -10% Valor das utilidades (€) 114.280.895 104.757.488 99.995.784 95.234.080 90.472.376 85.710.672 -20% 76.187.264 VLA TIR 998.217.544 1.056.448.533 1.085.564.027 1.114.679.521 1.143.795.016 1.172.910.510 50,1% 52,2% 53,3% 54,3% 55,3% 56,3% 10% Valor do produto VLA (€) 1410 1.719.602.316 TIR 73,1% 5% 1346 1.417.140.919 64,0% 0% 1282 1.114.679.521 54,3% -5% 1218 812.218.124 43,6% -10% 1154 509.756.726 31,7% 1.231.141.498 58,3% Parâmetros analisados por ordem de importância + Preço de venda do produto Preço de compra do óleo de soja Valor do equipamento base Valor de utilidades - Valor do hidrogénio 64 Projecto de Engenharia Química II Isomerização de Óleos Vegetais Conclusões Pela avaliação económica determinou uma TIR de 54,3% ; O projecto é principalmente influenciado pelo preço de venda do green diesel e do preço de compra do óleo de soja; Mesmo com uma descida de 10% no valor do green diesel, o VAL mantém-se positivo; Uma optimização processual poderia ser alcançada com um detalhe maior do flowsheet que por sua vez poderia repercutir-se numa redução dos custos totais; O projecto é economicamente rentável; 65
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