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CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

En el presente capítulo, se hace una revisión documental, la cual va

dirigida a la identificación y selección de información para conceptuar la

categoría de estudio. Adicionalmente, este capítulo contempla los

documentos contentivos de la información presentada, resaltando la

necesidad de comparar, valorar e integrar los mismos para de esta

manera caracterizar el objeto de estudio, permitiendo con esto la

ampliación de las ideas, dirigiéndolas hacia el nuevo contexto de

investigación, proporcionando de esta manera, un valor agregado.

En referencia a esto, Méndez (2001), señala que el marco teórico es la

descripción de los elementos teóricos planteados por uno o por diferentes

autores los cuales permiten al investigador fundamentar los procesos de

conocimientos con dos aspectos diferentes, por una parte, permite ubicar

el tema objeto de investigación dentro de las teorías existentes, para

precisar en qué corriente de pensamiento se inscribe y en qué medida

significa algo nuevo o complementario; y por la otra, constituye una

descripción detallada de cada uno de los elementos de la teoría utilizados

directamente en el desarrollo de la investigación, incluyendo las

relaciones más significativas entre esos elementos teóricos.

En consecuencia, este capítulo contiene la fundamentación teórica

basada en la evaluación de las diferentes tecnológicas de endulzamiento

de crudo existentes, las cuales permiten proponer la alternativa

tecnológica que resulte óptima para la sustitución del proceso de

endulzamiento desarrollado en las mismas. El mismo está compuesto por

los antecedentes de la investigación, las bases teóricas y el sistema de

categoría con su respectiva operacionalización.

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1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN Los antecedentes de la investigación muestran algunos de los

estudios presentados con anterioridad, los cuales de alguna manera

están relacionados con esta investigación. Los mismos corresponden a

investigaciones y documentos que aportan un valor y permiten aclarar

información básica relacionada con la categoría y el contexto de la

investigación. A continuación, algunos de los estudios en forma

cronológica, los cuales, por sus alcances y contenidos, representan

antecedentes importantes para desarrollar este trabajo de investigación.

Inicialmente, Marín, A. (2014), en su trabajo de investigación titulado,

“Alternativa tecnológica para la sustitución de componentes en las

estaciones meteorológicas del Estado Zulia”, cuya finalidad fue, proponer

alternativas tecnológicas para la sustitución de componentes en las

estaciones meteorológicas del estado Zulia, basada en los postulados de

Daccach, (2006), Méndez (2009), Hayes. J (2008), Rasmussen. (2003),

entre otros autores.

Este trabajo se constituyó como un estudio de tipología proyectiva,

descriptiva con característica documental, con un diseño no experimental,

transversal, de campo. Las unidades de análisis en esta investigación

fueron documentos observados tales como: informes, revistas, catálogo,

ubicaciones, artículos y búsqueda de páginas web, referentes a

alternativas meteorológicas y componentes meteorológicos los cuales se

analizaron a través del método deductivo aplicando como instrumento de

análisis una matriz de análisis documental.

Las conclusiones de dicho trabajo mostraron que las Estaciones

Meteorológicas para el Estado Zulia, representan el conocimiento de una

serie de magnitudes, o variables meteorológicas, como la temperatura, la

presión atmosférica o la humedad a manera de prevenir cualquier

desastres natural a ocurrir en el territorio venezolano, de allí se deriva, la

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importancia renovar o sustitución de equipos tecnológicos de las

estaciones meteorológicas en el Estado Zulia.

Dicha investigación aporta al presente estudio bases teóricas y guías

para la elaboración de instrumentos de análisis para investigaciones

documentales. En este sentido, brinda a esta investigación referencias

relevantes sobre el tratamiento de la categoría en trabajos documentales,

así como la elaboración de la matriz de análisis, instrumento a utilizar en

este trabajo de investigación.

Por otra parte, aunque guarda semejanzas en cuanto a la categoría en

estudio, alternativas tecnológicas, difiere de este trabajo en cuanto al tipo

de población, ya que la misma se refiere a las estaciones meteorológicas

mientras esta se enfoca en el proceso de endulzamiento en plantas del

occidente de Venezuela, lo cual marca una notable diferencia referente al

contexto estudiado.

Por su parte, la investigación realizada por Ávila, López y Yepez

(2013), titulada “Análisis del Proceso de Endulzamiento del Gas Ácido

Asociado al Crudo del Campo Urdaneta Oeste del Lago de Maracaibo”,

cuyo objetivo principal se enfocó en establecer el portafolio de

oportunidades que permita optimizar el proceso de endulzamiento del gas

ácido asociado al crudo del Campo Urdaneta Oeste en el Lago de

Maracaibo. Dicha investigación se basó en los postulados y teorías de

autores como, Martínez (2005), Campbell (1994), Gas Processors

Suppliers Association (1998), entre otros.

En referencia al aspecto metodológico, esta investigación se enmarca

dentro de la modalidad documental descriptiva, con un diseño de campo

no experimental. Las técnicas e instrumentos de recolección de datos

estuvieron constituidas por la documentación o revisión bibliográfica y la

observación directa, mediante las cuales se observó y documentó el

comportamiento de las variables operacionales y de los equipos de

proceso de endulzamiento en su contexto natural.

Los resultados de la investigación permitieron evidenciar la descripción

detallada del proceso de endulzamiento llevado a cabo en la Planta del

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Campo Urdaneta, las especificaciones del gas a tratar, así como las

posibles desviaciones operacionales en la planta, entre las cuales se

destacan la alta temperatura en la que sale la amina de los

intercambiadores de calor hacia la torre absorbedora y las pérdidas de

solvente (amina).

El aporte de este estudio a la presente investigación se fundamenta en

el tipo y diseño de la investigación, así como en el contexto de la misma,

por cuanto coinciden en estudiar el proceso de endulzamiento. Del mismo

modo, se debe resaltar como ambas investigaciones poseen

coincidencias en cuanto a los objetivos planteados, sin embargo, aunque

el área de estudio de dicha investigación forma parte del sector industrial

estudiado por la presente y del hecho de que para ambas investigaciones

la situación actual estuvo constituida por el estudio de Plantas de Aminas,

esta, solo contempla el caso especifico de la planta utilizada para el

endulzamiento de las corrientes agrias provenientes del Campo Urdaneta.

Otro estudio que se empleó como antecedente a este trabajo fue el

realizado por Moreno, D. (2012), titulado, “Modelo de Innovación

Tecnológica en la Gestión del Manejo de Desechos Sólidos del Municipio

Los Taques estado Falcón”, cuyo objetivo principal fue, proponer un

modelo de Innovación Tecnológica en la Gestión del Manejo de Desechos

Sólidos en el estado Falcón.

La misma se basó en los postulados propuestos por autores como,

Escorsa (2003), Michas (2007), entre otros. En referencia al aspecto

metodológico, esta investigación se enmarca dentro de la modalidad

proyecto factible, debido a que contempla una propuesta de solución a

una problemática real, con un diseño de campo no experimental y una

tipología transaccional con un grado de profundidad que abarcó hasta el

nivel descriptivo, lo cual demarca su tipo y diseño.

En cuanto a la población utilizada en esta investigación, la misma

estuvo constituida por las empresas, institutos municipales y

organizaciones comunales avocadas al manejo de desechos sólidos

generados en el estado Falcón. Asimismo, la técnica utilizada para el

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estudio de la variable fue la encuesta y el instrumento utilizado un

cuestionario compuesto por 48 ítems con distintas opciones de respuesta.

Los resultados de la investigación permitieron evidenciar que en

materia de manejo de desechos sólidos a nivel municipal, confluyen una

serie de factores incidentes sobre los principios de sustentabilidad socio

ambiental, además existe una debilitada infraestructura técnico-

administrativa, debido a esto no cuentan con los recursos humanos,

económicos, y equipos necesarios para operar con efectividad.

El aporte de este estudio a la presente investigación se fundamenta

al tipo de investigación, documental descriptiva, así como las similitudes

en los objetivos entre ambas investigaciones. Sin embargo, aún cuando

la investigación de Moreno (2012), estuvo dirigida a proponer un modelo

de innovación tecnológica en la gestión del manejo de desechos sólidos,

los instrumentos de análisis empleados por el autor son perfectamente

aplicables en este trabajo, dando un aporte importante en los medios de

análisis a emplear.

De igual forma, Romero, J. (2012), en su trabajo titulado, “Alternativas

tecnológicas para la potabilización de agua subterránea salobre en el

Municipio Maracaibo”, cuyo propósito fue proponer alternativas

tecnológicas para la potabilización de agua subterránea salubre en el

municipio Maracaibo. Las bases teóricas de esta investigación estuvieron

sustentadas por autores como, Mackenzie (2004), Jiménez (2001), Acosta

(2008), Seoánez (2003), entre otros.

Metodológicamente fue sustentada por un estudio de modalidad

proyecto factible, del tipo descriptiva, documental, y cuya población

estuvo conformada por tres instalaciones correspondientes a empresas

del sector lácteo. Para la misma, se utilizó como técnica el análisis

documental y como instrumento las matrices de análisis las cuales fueron

construidas dependiendo de las categorías analizadas.

El estudio realizado por este autor soportó teóricamente algunos

elementos de análisis abordados en la base teórica del presente estudio,

además, existen semejanzas resaltantes en cuanto al tipo de

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investigación descriptiva y documental, y se diferencia en las áreas de

estudios, ya que se desarrolló en el sector público, a diferencia de esta

investigación cuyo ámbito de acción es el sector petrolero.

Por otra parte, el trabajo realizado por Leal, J. (2012), titulado:

“Factibilidad de Reemplazo del Sistema de Endulzamiento del Gas

Natural de la Planta Urdaneta García”. El objetivo primordial de este

trabajo fue, determinar la factibilidad de reemplazo del sistema de

endulzamiento del gas natural de la Planta Urdaneta García, para lo cual

se estimó el diseño de la planta propuesta e incluso las especificaciones

de los equipos a emplear.

Esta investigación, metodológicamente se estructuró como un trabajo

tipo descriptivo, de campo, no experimental y transaccional. En esta

investigación, la población y muestra corresponde únicamente a la Planta

de tratamiento de crudo Urdaneta García, ubicada en la Cañada de

Urdaneta, estado Zulia. Las técnicas de análisis e instrumentos de

recolección de información, estuvieron constituidos por la observación

directa y la entrevista.

El aporte de este trabajo a la presente investigación radica en

fundamentos teóricos, por cuanto comparten el contexto de aplicación de

la categoría en estudio, la sustitución del proceso de endulzamiento.

Adicionalmente, la población considerada por esta investigación estará

contenida en la población del presente trabajo, por ser una de las plantas

de tratamiento de crudo que operan en el Occidente de Venezuela.

Es importante señalar las claras diferencias presentadas por dicha

investigación respecto a este estudio, por cuanto, la misma solo considera

una de las plantas del sector que se contempla en esta investigación.

Adicionalmente, la misma se enfoca en los procesos instalados en dicha

planta, su respectiva comparación y análisis, hasta discriminar el óptimo,

sin considerar otras tecnologías empleadas para este proceso.

Por su parte, el trabajo expuesto en el XX Convención Internacional

del Gas de la AVPG (2012), donde Balza, A., Nadales, D. y otros,

presentaron su investigación titulada “Selección de Tecnologías de

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Endulzamiento de Gas Natural en diferentes Áreas Geográficas de

Venezuela”. El propósito de este trabajo fue diseñar una metodología para

facilitar la selección e identificación de la tecnología de endulzamiento del

gas natural que aplique en cada caso según el área geográfica de

procedencia o fuente de gas.

Dicha investigación, metodológicamente fue sustentada por un estudio

del tipo documental y de campo, con diseño descriptivo y proyecto

factible, y cuya población estuvo conformada por tres casos de estudio:

Dtto. Morichal (Edo. Monagas), Dtto. Anaco (Edo. Anzoátegui), y

Plataforma Deltana (Costa Afuera). Tomando en cuenta las

características del gas en dichas áreas, se definieron las opciones de

acondicionamiento y los parámetros para la evaluación y se construyó

una matriz de decisión para cada caso de estudio.

El aporte de esta investigación, se considera significativo, dado que

ofrece un marco conceptual vinculado con la categoría de estudio y al

mismo tiempo, presenta similitud debido a la propuesta de una serie de

alternativas tecnológicas las cuales fueron estudiadas económicamente.

Además comparte con la presente investigación el ámbito de acción, la

industria petrolera del Occidente venezolano.

Dicha investigación difiere del presente estudio por cuanto la misma

solo considera como criterio de selección de tecnologías la procedencia o

fuente del gas, sus concentraciones e impurezas, mientras que la

presente investigación contempla un conjunto de criterios más complejo,

abarcando algunos como los medioambientales, la operatividad,

mantenibilidad y confiabilidad de cada una de las alternativas estudiadas.

Por último, pero no menos relevante, a pesar de su desfase temporal

respecto a la vigencia establecida para los trabajos de investigación a

nivel de maestría, el trabajo de Rodríguez, V. (2009), quien realizó una

investigación titulada “Alternativa tecnológica para el manejo de la

producción del yacimiento cretáceo a nivel de superficie en PDVSA

Occidente”, el propósito de este trabajo fue mejorar la producción de los

yacimiento cretáceos a través de nuevas tecnologías, el tipo de

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investigación fue descriptiva en la modalidad de proyecto factible y su

diseño transaccional documental.

La población estuvo constituida por veinte documentos como libros,

reportes, manuales e investigaciones desde el año 2000 hasta diciembre

2008 y los instrumentos de recolección lo conformaron las matrices de

análisis. En esta investigación se analizaron 2 alternativas tecnológicas

desde el punto de vista técnico y económico, las cuales garantizan la

implantación de infraestructura para el manejo asociado a la perforación

de los yacimientos cretáceos en la industria petrolera venezolana y

permiten el manejo seguro, garantizando una concentración de sulfuro

de hidrogeno menor a 10 ppm.

En cuanto al nivel de dominio y madurez tecnológica, la alternativa

tecnológica propuesta de inyección química secuestrante de sulfuro de

hidrogeno (H2S) está en la etapa madura ubicando la brecha con

respecto a los competidores en un nivel alto, dado que

continuamente se evalúa la capacidad de absorción de los productos a

base de triazinas para hacerlos más eficientes y menos costosos.

Adicionalmente, la evaluación económica, empleando la tecnología

See Plus®, arrojó como resultado indicadores rentables para la

corporación interesada debido a que la propuesta presenta las

inversiones y costos más bajos, no genera desechos tóxicos y presenta

una ilimitada flexibilidad operacional respecto a las demás alternativas

tecnológicas consideradas en dicho estudio.

Al identificar como resultado a partir de la documentación para el

logro de la implementación de la tecnología inalámbrica, se evidenció

mediante un análisis de Montecarlo, que las arquitecturas para el

proceso de inyección deben ser integradas, por cual se consideran

productivas y la innovación de la alternativa inalámbrica le permitirá

identificar una cultura tecnológica centrada y abierta. Así mismo, al

realizar el estudio de factibilidad se evidenció un incremento formidable

en la masificación de esta tecnología garantizando un mayor control

efectivo en los procesos automatizados de inyección de gas.

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En ese sentido, la información recabada permitió generar una

propuesta consolidada para permitir a las organizaciones en

telecomunicaciones y automatización, se encuentren con oportunidades

de negocio en la medida que desarrollen innovaciones de mayor

amplitud en el área de tecnología inalámbrica. El aporte del

mencionado trabajo a esta investigación, radica en la metodología

utilizada para realizar la evaluación técnica y económica, la cual

permitió seleccionar de manera confiable la alternativa tecnológica

óptima de entre las descritas en esta investigación.

Igualmente, ambos trabajos comparten un aspecto de la categoría, el

manejo de la producción de crudo y gases ácidos asociados, lo que

facilitó la comprensión de la metodología utilizada al momento de

recolectar los datos necesarios para darle respuestas a los objetivos

planteados a través de las matrices de análisis. Del mismo modo,

ambas investigaciones difieren en cuanto a las tecnologías a analizar,

mientras Rodríguez (2009) contempla la tecnología See Plus® y la

inyección de Química Secuestrante, esta analiza el uso de Membranas,

plantas de aminas MDEA, la absorción física y el uso de Carbonato de

Potasio caliente, aspecto que imparte notorias diferencias entre sí.

1. BASES TEÓRICAS Las bases teóricas, según Casal (2006), no es más que el grupo de

conceptos y contribuciones presentes en un enfoque definitivo del cual se

deriva la explicación del problema planteado. En el cual se exponen las

bases tanto teóricas, filosóficas, legales como sociológicas, entre otras;

las cuales, sirven como apoyo para realizar la investigación. Siendo el

resultado de la selección teorías, referidos al tema estudiado.

En este sentido, esta parte de la investigación se orienta a desarrollar

los fundamentos teóricos que dan sustento a la categoría de estudio,

alternativas tecnológicas, específicamente en el contexto del proceso de

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endulzamiento de crudo en las plantas de tratamiento en el Occidente de

Venezuela, definiendo en forma detallada cada uno de los aspectos

contemplados en el cuadro de operacionalización de la categoría; de esta

manera, lograr obtener aportes significativos a las categoría, sub-

categorías y elementos de análisis operacionalizados.

2.1 Alternativas Tecnológicas De acuerdo a Krick (2006), las alternativas se refieren a la fase del

proceso de diseño referida a un intento para encontrar las soluciones

posibles que satisfagan las restricciones impuestas, e indudablemente,

durante la valuación, formulación y análisis del problema, el diseñador

concebirá o se tropezará con varias de las soluciones posibles. Sin

embargo, es precisamente en esta etapa cuando el diseñador concentra

sus esfuerzos en la elaboración de soluciones. Podrá observarse en esta

etapa, el objetivo será la elaboración de las soluciones, mientras en las

etapas subsecuentes del proceso de diseño, es un subproducto.

En el mismo orden de ideas, para Daccach (2006), las alternativas

tecnológicas son referidas a la actividad organizacional en donde se

define y se implanta la tecnología necesaria utilizada para lograr los

objetivos de la investigación en términos de calidad, efectividad, y

competitividad. Por su parte, Castellano (2007), considera que las

alternativas tecnológicas tratan de proyectos específicos con parámetros

determinados requeridos para la realización de insumos tecnológicos bien

definidos, cuya complementación con insumos locales debe haber sido

evaluada previamente durante la planificación de los mismos.

Este tipo de búsqueda cubre no solo los canales usuales de

comercialización de tecnología, además puede y debe incluir la búsqueda

de informaciones técnicas los cuales permitan copia simple o adaptación

de tecnologías disponibles, sin implicar necesariamente pago alguno. Al

respecto, Méndez (2009), concibe las alternativas tecnológicas como

todas aquellas que constituyen posibilidades distintas a las propias del

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modelo establecido. Estas alternativas tecnológicas, combinadas y

sintetizadas del modo apropiado, son la base técnica de las tecnologías

alternativas, cuya funcionalidad plena solo es posible en condiciones

económicas, políticas y sociales distintas a las del modelo existente.

Los precitados autores concuerdan en que las alternativas

tecnológicas se ven referidas a la búsqueda de nuevos conceptos o

tecnología en procura de mejoras para facilitar la consecución de algún

objetivo, ya sea de proyectos industriales o de cualquier otra índole.

También coinciden al señalar estas alternativas como opciones

impulsadas por la innovación y la tecnología para dar repuesta a nuevas

condiciones o circunstancias.

En referencia a esto, la presente investigación coincide con los

postulados de Castellano (2007) y Méndez (2009), por considerar estos

como los que mayormente se adecuan a la orientación particular de esta

investigación, al referirse a aspectos como, la posibilidad de adquirir o

adaptar tecnologías disponibles, sin implicar necesariamente pago alguno

(Castellanos, 2007) y la consideración de la funcionalidad plena de estas

alternativas solo en condiciones económicas, políticas y sociales

radicalmente distintas a las del modelo existente (Méndez, 2009)

2.2. Proceso de Endulzamiento de Crudo El proceso de endulzamiento se puede definir, según lo establecido

por Pino (2006), como un proceso industrial de tratamiento de Crudo/Gas

Natural, referido a la eliminación de los elementos ácidos de la corriente

de producción, con el objetivo de dejar el gas dentro de la norma, sea

para el transporte o para la comercialización y distribución, de tal forma

que estos hidrocarburos cumplan con los requerimientos establecidos,

tanto nacional como internacionalmente, lo cual representan la posibilidad

de comercialización de los mismos.

Para profundizar, en el concepto anterior, es necesario definir los

llamados gases ácidos. Esta denominación hace referencia a un conjunto

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de gases los cuales imparten ciertas características particulares a los

gases que los contienen. De este conjunto de gases resaltan el H2S y el

CO2, presentes en muchos campos petroleros de donde es extraído

asociado al crudo o disuelto en el gas natural.

El ácido sulfhídrico, también conocido como sulfuro de hidrógeno, tiene

la característica de tener un desagradable olor y ser muy tóxico. Cuando

es separado del crudo o gas natural, mediante el proceso de

endulzamiento, es enviado a plantas recuperadoras de azufre en donde

es vendido en forma líquida para sus diversos usos industriales como

producción de pólvora o usos médicos.

Por su parte el dióxido de carbono es un gas incoloro e inodoro, el cual

a concentraciones bajas no es tóxico pero en concentraciones elevadas

incrementa la frecuencia respiratoria y puede llegar a producir sofocación.

Se puede licuar fácilmente por compresión, sin embargo, cuando se enfría

a presión atmosférica se condensa como sólido en lugar de hacerlo como

líquido. El dióxido de carbono es soluble en agua y la solución resultante

puede ser ácida como resultado de la formación de ácido carbonilo, de

aquí la propiedad corrosiva que el CO2 presenta en presencia de agua

Volviendo a la conceptualización del proceso de endulzamiento,

Gutiérrez y col. (2012), señalan como la finalidad del proceso la de

remover el H2S y el CO2 de estos hidrocarburos, por cuanto, estos

compuestos gaseosos pueden ocasionar problemas en el manejo y

procesamiento de los mismos, así como también problemas de corrosión,

olores desagradables, emisiones de compuestos causantes de lluvia

ácida, entre otros factores indeseables.

Por otro lado, autores como Marcano y Valera (2010) señalan que,

probablemente hubiera sido mejor hablar de desacidificación en lugar de

endulzamiento, por cuanto el gas natural extraído en asociación con el

petróleo es un gas con un alto contenido de impurezas o componentes

ácidos, el cual no puede ser utilizado directamente en la mayoría de los

procesos industriales.

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Motivado a estas características surge la necesidad de procesar estos

hidrocarburos, con el fin de minimizar los efectos negativos que estos

pueden causar sobre los equipos involucrados en dicho proceso.

Mediante el endulzamiento o desacidificación de crudo se persigue

eliminar hasta cierto porcentaje los componentes ácidos del mismo, entre

los cuales tenemos el CO2 y el H2S; además de estos también se

encuentran el COS y el CS2 los cuales tienen una gran importancia debido

a su tendencia a dañar las soluciones utilizadas para endulzar y por lo

general no se reportan dentro de la composición del mismo.

El tratamiento de crudo o gas natural además de endulzamiento

también incluye la eliminación del agua u otros componentes indeseables.

Los procesos para la remoción de gases ácidos se remontan a los años

1930 y los mayores desarrollos se realizaron entre los años 1950-1970,

actualmente se dispone cada vez de procesos más específicos, con

solventes y aditivos más complejos y selectivos.

Los autores coinciden en cuanto a la finalidad del proceso de

endulzamiento, la cual radica en la remoción de los denominados gases

ácidos (H2S y CO2) debido a que los mismos generan problemáticas en el

transporte, almacenamiento y comercialización de los hidrocarburos, sin

embargo, la postura de los autores Marcano y Valera (2010), será la

adoptada como válida en la presente investigación, por considerarla la

más completa, en cuanto a la inclusión de aspectos como, el contenido de

impureza o componentes ácidos contenidos en el gas natural extraído en

asociación con el petróleo, y la consideración de la posibilidad de eliminar

hasta cierto porcentaje los componentes ácidos contenidos en el crudo.

Ahora bien, una vez definido el proceso que representa el contexto de

la categoría en estudio, es importante resaltar lo señalado por diversos

autores como las etapas de este proceso. Al respecto, para Vílchez

(2010), el H2S y el CO2 son gases ocasionalmente presentes en el crudo

o gas natural, pudiendo en algunos casos, especialmente el H2S,

ocasionar problemas en el manejo y procesamiento del gas; por esto se

necesita removerlos para llevar el contenido de estos gases ácidos a los

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niveles exigidos por los consumidores del gas. En consecuencia, procede

a explicar las etapas del proceso de endulzamiento:

Endulzamiento: donde se le remueve por algún mecanismo de

contacto el H2S y CO2 al crudo o gas. Esto se realiza en una unidad de

endulzamiento y de ella salen hidrocarburos libres de estos

contaminantes, o al menos con un contenido de éstos igual o por debajo

de los contenidos aceptables.

Regeneración: en esta etapa la sustancia removedora de los gases

ácidos se somete a un proceso de separación donde se le remueve los

gases ácidos con el fin de poderla reciclar para una nueva etapa de

endulzamiento. Los gases que se deben separar son obviamente en

primer lugar el H2S y el CO2 pero también es posible encontrar otros

compuestos sulfurados como mercaptanos (RSR), sulfuros de carbonilo

(SCO), disulfuro de carbono (CS2), entre otros compuestos indeseables.

Recuperación del Azufre: como el H2S es un gas altamente tóxico y de

difícil manejo, es preferible convertirlo a azufre elemental, esto se hace en

la unidad recuperadora de azufre. Esta unidad no siempre se tiene en los

procesos de endulzamiento pero cuando la cantidad de H2S es alta se

hace necesaria. En la unidad recuperadora de azufre se transforma del 90

al 97% del H2S en azufre sólido o líquido. El objetivo fundamental de la

unidad recuperadora de azufre es la transformación del H2S para su

comercialización mediante una gama de opciones de uso.

Limpieza del gas de cola: el gas que sale de la unidad recuperadora de

azufre aún posee de un 3 a un 10% del H2S removido del gas natural y es

necesario removerlo, dependiendo de la cantidad de H2S y las

reglamentaciones ambientales y de seguridad. La unidad de limpieza del

gas de cola continua la remoción del H2S bien sea transformándolo en

azufre o enviándolo a la unidad recuperadora de azufre. Este gas al salir

de la unidad de limpieza debe contener solo entre el 1 y 0.3% del H2S

removido. La unidad de limpieza solo existirá si existe la unidad

recuperadora de Azufre.

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Incineración: aunque el gas que sale de la unidad de limpieza del gas

de cola sólo posee entre el 1 y 0.3% del H2S removido, aun así no es

recomendable descargarlo a la atmósfera y por eso se envía a una unidad

de incineración donde mediante combustión el H2S es convertido en SO2,

el cual es un gas menos contaminante, en comparación con el H2S. Esta

unidad debe estar en toda planta de endulzamiento.

En la actualidad, existen una gran cantidad de procesos de

endulzamiento, los cuales son consecuencia directa de la gran cantidad

de variables tomadas en cuenta para definir el proceso más conveniente o

apropiados según las particularidades del contexto. Entre estas

consideraciones, autores como Rocha (2011), mencionan, el tipo y

concentración de los contaminantes; como el sulfuro de carbonilo y los

mercaptanos que pueden disminuir la capacidad de eliminación de

impurezas de algunos procesos; la temperatura, presión, densidad,

composición del crudo o gas a tratar, la relación CO2/H2S presente en

estos, el grado de eliminación, selectividad requerida y la posibilidad de

recuperar las impurezas eliminadas.

Según el precitado autor, este último punto es de gran importancia,

pues solo el 19% de la producción actual de azufre proviene de la

recuperación de azufre de las plantas de endulzamiento; además de la

posibilidad de recuperar el CO2 en forma de hielo seco cuando la cantidad

de CO2 presente en el gas amargo es muy alta. En referencia a esto,

Rodríguez (2009), manifiesta que en el país existen enormes reservas de

gas natural, asociadas y no asociadas con yacimientos de petróleo crudo.

En los últimos años se han encontrado nuevas reservas costa afuera,

ubicando al país en el séptimo lugar, a nivel mundial.

El gas natural y el crudo son producidos en el país siendo destino para

el consumo interno y para la exportación en el mercado internacional, en

tal sentido es conveniente mejorar la calidad del mismo debido a que, la

extracción de estos fluidos se encuentran asociados a compuestos como

el H2S y CO2, los cuales disminuyen su valor económico, por consiguiente

se le aplican métodos para eliminar o disminuir los mismos. Para el caso

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de la presente investigación, el proceso de endulzamiento de crudo que

predomina en la población de estudio, sector petrolero del occidente de

Venezuela, es el de planta de aminas, específicamente mediante el uso

de la amina secundaria DEA (dietanolamina).

Según Leal (2012), este tipo de procesos está enmarcado, por su

naturaleza, dentro de los procesos de absorción donde las reacciones

químicas para la remoción de gases contaminantes son la base del

proceso. La mayor parte de los procesos actuales de absorción de gases

incluyen sistemas en los cuales se dan reacciones químicas en la fase

líquida. Por lo general, las reacciones químicas mejoran la velocidad de

absorción e incrementan la capacidad de la solución líquida para disolver

el soluto, en comparación con los sistemas de absorción físicas.

Respecto al uso de aminas en el proceso de endulzamiento de crudo,

Álvarez (2008), resalta que las aminas son compuestos formados a partir

del amoniaco (NH3), al cual le es remplazado uno o más átomos de

hidrógenos por una cadena de hidrocarburos. Aquellos casos en donde

solo se remplace un átomo de hidrógeno del NH3 por una cadena de

hidrocarburos da como resultado una amina primaria, para el caso cuando

son remplazados dos átomos de hidrógenos por cadenas de

hidrocarburos se obtiene una amina secundaria, y finalmente una amina

terciarias se produce cuando los tres átomos de hidrógeno del NH3 son

sustituidos por cadenas de hidrocarburos.

Respecto al tipo de amina utilizado en la población de estudio,

Resplandor (2006), señala que la dietanolamina (DEA) es una amina

secundaria. El esquema de proceso de este tipo de aminas es similar al

esquema de proceso de las aminas primarias como la MEA a excepción

del equipo recuperador, el cual no se requiere.

Debido a que es una amina secundaria, es mucho menos reactiva con

el CS2 y COS, en comparación con la MEA; y los productos obtenidos de

esta reacción no son tan corrosivos, como los obtenidos para el caso de

aminas primarias como la MEA. Las pérdidas de DEA a consecuencia de

la reacción con componentes de azufre son mínimas. Esto favorece

29

enormemente la selección de DEA sobre las aminas primarias para casos

en donde el gas cuente con alto contenido de CS2 y COS.

En general, las soluciones de DEA son menos corrosivas que las

soluciones de aminas primarias. Las soluciones acuosas de DEA se

utilizan con concentraciones entre 25% y 35 % en peso. Las soluciones

de DEA no permiten la remoción selectiva y retendrá simultáneamente el

H2S y el CO2. A ambos contaminantes es posible disminuirles sus niveles

de concentración tanto como sea requerido y sin importar su contenido

inicial en la corriente de alimentación, minimizando con esto costos.

Respecto a la descripción de la tecnología de endulzamiento con

aminas, Resplandor (2006), lo establece como un proceso de flujo poco

variable según la solución acuosa de amina que se esté utilizando como

agente para el endulzamiento. Aunque en algunos casos (en función del

tipo de amina seleccionada), se pueden requerir modificaciones leves

para optimizar los procesos y ajustarlos a propósitos específicos.

Al respecto de la descripción de esta tecnología, Álvarez (2008),

basado en los preceptos de otros autores (Maddox, 1984; GPSA, 1998;

Kohl y Riesenfield, 1997) establece que el proceso se basa en la reacción

química ocurrida entre los componentes ácidos del gas natural H2S y CO2

y la amina en solución. Para efectos de la presente investigación la

descripción detallada del proceso estará constituida por aportes de ambos

autores, por considerar los mismas ciertos y complementarios para

contemplar todos los aspectos considerados en esta investigación.

En este sentido, el proceso de endulzamiento mediante la tecnología

de aminas tiene lugar a medida que el gas natural ácido va atravesando la

torre de absorción este va perdiendo los componentes ácidos, H2S y CO2,

mientras el solvente va quedando enriquecido en dichos componentes.

Este es un proceso donde el solvente es regenerado, por lo cual una vez

este abandona la torre de absorción y se encuentra rico en contenido de

H2S y CO2 debe ser pasado por un proceso mediante el cual le son

retirados los componentes ácidos para luego ser re-circulado a la torre

30

absorbedora y dar comienzo a un nuevo ciclo. Este proceso funciona

como un ciclo cerrado.

En detalle, el gas natural agrio pasa a través de un separador en el

cual son removidos los líquidos y sólidos que vienen en la corriente, luego

es enviado a una torre absorbedora en donde entra en contacto con la

amina pobre, que es alimentada en contracorriente a la torre, es aquí

cuando los componentes ácidos del gas reaccionan con la amina pobre y

forman una sal, quedando de esta forma una corriente de amina rica en

componentes ácidos, H2S y CO2, y un gas dulce. (Ver figura 1)

Figura 1: Diagrama de procesos típico de una planta de endulzamiento

de crudo con aminas Fuente: Gas Processors Suppliers Association, GPSA (2006)

El Gas dulce, saturado en contenido de agua, abandona la torre por la

parte superior y es enviada a un separador en el cual le es retirado restos

de amina que puede estar arrastrando. Mientras la amina rica en

componentes ácidos sale por la parte inferior de la torre y es enviada a un

separador donde se le retiran aquellos hidrocarburos absorbidos del gas.

Luego esta corriente de amina rica pasa a través de un intercambiador de

calor donde es calentada con la corriente de amina pobre.

Una vez calentada la amina rica es alimentada a la parte superior de

una torre despojadora en la cual le es retirada el H2S y el CO2 que

contiene. Una vez alcanza el fondo de la torre la amina ya se encuentra

31

pobre en contenido de H2S y el CO2 y es enviada con la ayuda de una

bomba, si es necesario, a un primer intercambiador (amina rica/amina

pobre) para ser enfriada. Posteriormente pasa por un según

intercambiador donde se disminuye aun más la temperatura de la amina

pobre, generalmente hasta alcanzar una temperatura de 10°C mayor a la

del gas ácido de alimentación. Por último entra nuevamente a la torre

absorbedora donde reinicia su camino.

El gas ácido que se obtiene en el tope de la torre despojadora pasa a

través de un condensador y es enviada a un separador para retirarle el

agua condensada la cual generalmente es enviada como reflujo a la torre

despojadora. Mientras el gas ácido, abandona por el tope del separador y

es enviado a un venteo, o incinerador, o a un proceso de recobro de

sulfuro, o comprimido para venta o para inyección en pozo, dependerá de

la disposición o uso final pensado para este gas ácido.

Ahora bien, aunque el proceso teóricamente puede ofrecer resultados

óptimos, como la cantidad de gases no hidrocarburos removidos por la

soluciones DEA generalmente por debajo de los 0.4mol por mol de DEA

puro, el contenido de gases no hidrocarburos residual en la solución

regenerada cercano a los 0.07 mol/mol de DEA puro; en las plantas de

tratamiento de crudo del occidente de Venezuela se vienen presentado

deficiencias en los resultados de este proceso, datos que se muestran en

los informes de operación de algunas de las plantas del sector, esto

producto entre otras cosas al incremento de la degradación de las

soluciones DEA al ser sometidas a temperaturas excesivas.

Otra problemática común con el uso de esta tecnología es la formación

de espumas en las soluciones de amina (DEA), las cuales tiene un efecto

directo en la capacidad de tratamiento de las unidades de proceso, por la

pérdida del contacto apropiado entre vapor/líquido, la cual disminuye los

efectos deseados por la solución y hace inapropiada su distribución. Las

causas de la formación de espuma en soluciones de amina (DEA) se

pueden atribuir, entre otras cosa a sólidos suspendidos, hidrocarburos

32

líquidos, agentes superficiales y ¨pre-comissioning¨ deficiente antes del

arranque de las operaciones.

Por estas razones, la situación actual del proceso de endulzamiento

mediante el uso de la tecnología de aminas (DEA), requiere una

evaluación profunda que permita determinar, mediante la comparación

técnica respecto a otras tecnologías de endulzamiento, cuál sería la

apropiada, tomando en consideración aspectos no solo técnicos, sino

también tecnológicos, medioambientales y económicos.

2.2.1. Mantenimiento de los Equipos El entendimiento de las problemáticas relacionadas con el desempeño

de cualquier proceso, sin importar la naturaleza del mismo, requiere de

una descripción detallada de aspectos referidos a la eficiencia del proceso

y por ende de los equipos que intervienen en el. El proceso de

endulzamiento, como todo proceso industrial, no escapa de esta realidad,

siendo los aspectos antes referidos los relacionados al mantenimiento de

los equipos.

En este sentido, para García (2010), el mantenimiento es el conjunto

de técnicas y acciones destinadas a conservar o restablecer equipos,

dispositivos, instalaciones o edificaciones sujetas a acciones de

mantenimiento (SP: sistemas productivos), con la finalidad de que estos

puedan cumplir con un servicio determinado de una manera eficiente y

eficaz, durante el mayor tiempo posible y con el máximo rendimiento.

Por su parte, Torres (2007), define mantenimiento de equipos como

todas las acciones que tienen como objetivo mantener un artículo o

restaurarlo a un estado en el cual pueda llevar a cabo alguna función

requerida. Estas acciones incluyen la combinación de acciones técnicas y

administrativas correspondientes. Este proceso se debe incluir en la

planificación de las operaciones rutinarias para con esto adelgazar las

disparidades existentes entre los desempeños planeados y los reales.

33

Del mismo modo, Amendola (2007), infiere que dichas acciones deben

estar orientadas a conservar un sistema y/o equipo en su estado normal

de operación, para poder cumplir con un servicio determinado en

condiciones económicamente favorables y de acuerdo con las normativas

internacionales vigentes como, la International Organization for

Standarization (ISO) y la Occupational health and safety management

systems (OHSAS), entre otras.

Estos autores coinciden en señalar como principal objetivo del

mantenimiento el conservar los bienes que componen el sistema, ya sea

que tengan una intervención directa o indirecta en el proceso productivo,

en las mejores condiciones de funcionamiento posibles, con un buen nivel

de confiabilidad, rendimiento y calidad. En consecuencia, la

conceptualización de esta sub-categoría estará conformada por una visión

conjunta de las definiciones aportadas por los autores anteriormente

mencionados, resaltando la necesidad de abordar los elementos de

análisis pertinentes, a saber, frecuencia de fallas y el índice de

disponibilidad de los equipos.

2.2.1.1. Frecuencia de Fallas

Una falla es definida por Duffuaa (2010), como la terminación de la

capacidad del equipo para realizar la función requerida. Por su parte

Yañez y Nucette (2006), la definen como el efecto generado cuando un

componente, equipo, sistema o proceso deja de cumplir con la función o

propósito para el que fueron diseñados. Al respecto de esta

conceptualización, Ramírez (2009), refiere la frecuencia de fallas como la

cantidad de veces en las cuales se producen fallas de cualquier índole en

una unidad funcional o equipo operativo.

En este sentido, Yañez y Nuccette (2006), añaden, que de esta

frecuencia depende, en muchos casos, los mantenimientos correctivos

necesarios para poner operativos los equipos afectados, en tal sentido, un

aumento en la frecuencia de fallas, requiere de una respuesta no

34

planificada (mantenimiento correctivo imprevisto), la cual afecta los

tiempos de operatividad de un sistema y disminuye su eficiencia.

Esta definición aportada por Yañez y Nuccette (2006), será la

considerada por esta investigación, como aquella con la cual se fija

posición, debido a su correlación con el contexto de la misma, así como el

señalamiento de aspectos como la relación de este elemento con el

número de mantenimientos requeridos y la eficiencia operativa de los

equipos, aspectos considerados previamente como la subcategoría que

enmarca estos elementos de análisis.

En el caso de los procesos industriales, como el endulzamiento, Leal

(2012), considera la adquisición del equipamiento de este tipo de plantas

como un proceso subordinado a criterios técnicos y económicos, entre los

cuales se incluyen, la vida útil de los equipos y los tiempos de operación

efectiva. En lo que respecta a las plantas encargadas del proceso de

endulzamiento en el Occidente de Venezuela, tal como se mencionó

anteriormente, la tecnología empleada para este proceso es la de las

aminas mediante el uso especifico de DEA (dietanolamina).

El uso de esta tecnología requiere de una serie de equipos entre los

cuales destacan aquellos que debido a sus funciones y especificaciones

presentan mayor frecuencia de fallas. Estos equipos son, el absorbedor o

contactor, el intercambiador de calor amina-amina y el regenerador, esta

información basada en información estadísticas de tasa de fallas y del

tiempo medio entre fallas.

2.2.1.2. Disponibilidad La disponibilidad es, según Ramírez (2009), una figura de mérito o

indicador para estimar el porcentaje de tiempo total en el cual se espera

su disponibilidad para cumplir la función para la cual fue destinado. Este

indicador no implica necesariamente la funcionalidad del equipo, sino

que se encuentra en condiciones de funcionar. Por su parte, Gómez y

Valbuena (2006), refieren al respecto de este elemento de análisis, que el

35

mismo es un criterio empleado para facilitar la comprensión de la

rentabilidad y eficiencia de los equipos, se requiere equipos con altos

índices o porcentajes de disponibilidad para garantizar procesos eficientes

y rentables.

Para Amendola (2009), la disponibilidad es un término probabilístico

exclusivo de los equipos reparables. Para estimar la disponibilidad

se requiere analizar estadísticamente los tiempos operando y los fuera

de servicio. La ecuación matemática que se utiliza en el ámbito

operacional para el cálculo de este parámetro, en función de los tiempos

de mantenimiento es:

Disp =(퐷표푝푒푥 − 퐷푓푠푒푟)

퐷표푝푒푥 푥100

Donde,

Dopex=Días de Operación

Dfser= Días fuera de servicio En consecuencia con lo expuesto por los autores previamente citados,

se destaca como todos coinciden al señalar la disponibilidad como un

aspecto relacionado a la eficiencia de los equipos. Sin embargo, la

presente investigación fija posición con los postulados de Amendola

(2009), por ser el autor que considera este elemento como un término

probabilístico, además de aportar la formula a utilizar para determinar la

disponibilidad.

Para el contexto especifico de la presente investigación, la

disponibilidad se enfocará en aquellos equipos donde la tasa de fallas es

crítica, a saber, el absorbedor o contactor, el intercambiador de calor

amina-amina y el regenerador, por considerar la relación de estos

elementos de análisis (frecuencia de fallas y disponibilidad) directamente

proporcional con la eficiencia del proceso llevado a cabo en las plantas de

endulzamiento del occidente de Venezuela en la actualidad.

36

2.2.2. Confiabilidad operacional Para Gómez y Valbuena (2006), es la rama de la ingeniería encargada

de estudiar las características físicas y aleatorias del fenómeno fallas. Es

importante puntualizar que en un programa de optimización de

confiabilidad operacional, es necesario el análisis de cuatro factores

habilitadores: confiabilidad humana, confiabilidad de los procesos,

mantenibilidad y la confiabilidad de los equipos.

Por otra parte, Pérez (2007), refiere la confiabilidad operacional como

la capacidad de los equipos para cumplir con su propósito dentro de los

límites del diseño y las condiciones operacionales. Esta confiabilidad

operacional considera una serie de procesos de mejora continua que

incorporan en forma sistemática herramientas de diagnostico,

metodologías de análisis y nuevas tecnologías para optimizar el proyecto,

la gestión, la planeación, la ejecución y el control, asociados con la

producción, el abastecimiento y el mantenimiento industrial.

Así mismo, Arata (2009), establece como dos elementos necesarios

para la existencia de la confiabilidad operacional, la vida útil, establecida

por los fabricantes según las capacidades técnicas y mecánicas del

equipo, y el mantenimiento de los mismos, orientados a prolongar la vida

útil mediante la implementación de estrategias para la disminución del

tiempo medio requerido para reparar.

En este sentido, todos los autores citados coinciden en resaltar la

relación de la confiabilidad operacional con la capacidad de los equipos

de cumplir el propósito para el cual fueron diseñados, sin embargo, la

presente investigación fija posición con Arata (2009), por ser el que

señala como dos elementos necesarios para la existencia de la

confiabilidad operacional, la vida útil y el mantenimiento de los equipos,

aspectos considerados como elementos de análisis para esta

subcategoría de la investigación.

37

2.2.2.1. Vida Útil De acuerdo a Bonta (2007), la vida útil es el periodo de tiempo en el

cual el activo conserva los requisitos de operación y funcionalidad sin

realizar costos inesperados de mantenimiento que puedan llevar a

pérdidas inesperadas de producción cumpliendo correctamente con la

función para el cual ha sido creado. Es decir, cuando el valor actual de los

beneficios de remplazar un equipo por otro sea mayor a sus costos, habrá

terminado la vida útil de ese equipo en la empresa.

Por su parte, Bravo y Yañez (2006) refieren ésta como la vida útil

probable, expresada en años, que se estima tendrán los bienes en el

futuro, a partir de una fecha determinada y dentro de los límites de

eficiencia productiva, útil y económica para la empresa. La misma

comprende desde su diseño, instalación, puesta en marcha, operación y

mantenimiento, hasta ser suplantado o ser objeto de

restauración/rehabilitación.

Del mismo modo, Reliability & Risk and Management (2007), la vida

útil es la duración estimada que un objeto puede tener, cumpliendo

correctamente con la función para el cual ha sido creado. Normalmente se

calcula en horas de duración. De acuerdo con los autores, la vida útil de

un equipo es el tiempo durante el cual conserva su capacidad de

utilización, prolongada según su mantenimiento. De los autores anteriores

la definición planteada por Bravo y Yañez (2006), es la definición con la

cual se fijará posición en la presente investigación, por lo que, se

entenderá como vida útil, el tiempo esperado de eficiente funcionamiento

de cualquier activo de la empresa.

2.2.2.2. Nivel de Obsolescencia Para Pérez (2007), obsolescencia significa la aparición de una nueva

tecnología sustituida ya sea por el paso del tiempo o queda fuera de uso

38

por cuanto sus rendimientos decrecen. Hamilton y Peso (2008), opinan

que la obsolescencia de una tecnología se vislumbra cuando las

organizaciones o usuarios van agotando la posibilidad de innovaciones

incrementales, ven estancada su productividad y amenazados sus

niveles de rentabilidad. Según, Riechmann (2009), la obsolescencia

tecnológica se refiere a la durabilidad de un objeto, es decir, cuando este

no puede seguir su función original, y se amerita desecharlo o repararlo.

Esta, fija el límite ultimo para la vida de los bienes duraderos.

Por su parte, Fernández, (2014) señala la aplicación de la

obsolescencia para aquellas tecnologías que dejan de usarse, al ser

sustituidas por otras nuevas con las mismas funciones. Como ejemplo, lo

sucedido en su momento con los videos domésticos VHS ante la

aparición y emergencia de los discos DVD o el continuo ciclo vivido por

los soportes empleados por la industria discográfica; como el cassette

quedó obsoleto, ante el disco compacto y de la misma manera este

declina ante los formatos digitales, los cuales no precisan de equipos

físicos para ser reproducidos.

En este sentido, la presente investigación fija posición con lo

planteado por Fernández (2014), por considerar este concepto como

aplicable a las tecnologías que quedan en desuso debido a su

sustitución por otra con las mismas funciones, entendiendo con esto, la

necesidad de seleccionar nuevas tecnologías para el desempeño

eficiente de los procesos, incluso los ya implantados.

2.3. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS PARA EL PROCESO DE ENDULZAMIENTO Krick (2006), establece las alternativas tecnológicas como varias de las

soluciones tecnológicas ideadas o encontradas por un diseñador durante

la evaluación, formulación y análisis de un problema. Según Soriano

(2008) significa alguna actividad tales como investigación, elección,

39

negociación, adquisición, adaptación, innovación, teniendo en cuenta que

la adquisición de nuevas tecnologías requiere un sistema receptivo a la

innovación con incentivos y mecanismos para lograr traducir los

conocimientos en acción.

Por su parte, Méndez (2009), determina a las alternativas tecnológicas

como todas aquellas que constituyen posibilidades distintas a las propias

del modelo establecido, cuya funcionalidad plena solo es posible en

condiciones económicas, políticas y sociales radicalmente distintas a las

del modelo existente en el contexto a evaluar. Estos autores refieren que

las alternativas tecnológicas implica la consideración de nuevas

tecnologías en virtud de un problema o necesidad, entre tanto, Kirck

(2006), lo refiere a las alternativas encontradas en las etapas de

evaluación y análisis de los problemas, Méndez (2009), las considera

como cualquier posibilidad distinta a las existentes.

Por su parte, Soriano (2008), lo considera de manera más amplia en

actividades de investigación, innovación, negociación y adaptación en los

cuales los problemas pueden estar o no presente, considerando las

necesidad de adecuación e incluso las de actualización, esta definición de

Soriano (2008) describe de manera más precisa las actividades y

objetivos en el proceso de búsqueda y selección de alternativas.

2.3.1. Aminas MDEA Respecto de esta tecnología, Resplandor (2006), resalta que mediante

el uso de plantas de aminas para el endulzamiento de crudo el esquema

de flujo del proceso varía poco, sin importar la solución acuosa de amina

a utilizar como agente para el endulzamiento. Aunque en algunos casos

(en función del tipo de amina seleccionada), se pueden requerir

modificaciones leves para optimizar los procesos y ajustarlos a nuevos

propósitos, situaciones u objetivos específicos.

La variación de esta tecnología respecto a la definida en la situación

actual de esta investigación es esencialmente el uso de amina

40

Metildietanolamina, MDEA en vez de Dietanolamina, DEA. Al respecto de

este tipo de amina, Resplandor (2006), la define como una amina terciaria

cuya incursión en los procesos de endulzamiento de crudo y gas natural

es reciente y ha recibido mucha atención debido a su capacidad selectiva

de remoción con el H2S en presencia de CO. De igual modo resulta

interesante el uso de esta amina para la remoción de CO2 debido a su

bajo calor de reacción con este compuesto, lo que se traduce en ahorro

de energía en la sección de regeneración.

Por su parte, para Álvarez (2008), la metildietanolamina es una amina

que permite trabajar en un amplio rango de aplicaciones por ser

sumamente flexible y versátil. Esta amina puede ser usada para la

remoción selectiva de H2S, bajo condiciones específicas, pero también

puede ser usada para la remoción de altos niveles de CO2. Del mismo

modo, Leal (2012), sobre las aplicaciones de la MDEA señala la baja

presión de vapor de la misma lo cual ayuda a minimizar las pérdidas de

solvente por vaporización. Permite además trabajar a concentraciones de

hasta 50% peso sin mayores problemas de corrosión.

Otra ventaja, señalada por este autor, de la MDEA sobre la DEA es

que posee menores calores de reacción por lo cual se pueden ahorrar

considerables montos de energía en la regeneración de la amina.

Adicionalmente esta amina tiene alta resistencia a la degradación térmica

y química por lo cual no presentan mayores problemas ante la presencia

de COS y CS2. La MDEA no tiene afinidad por los hidrocarburos, lo cual

es visto como una ventaja pues se reducen las pérdidas de estos en el

transcurso del proceso.

Ambos autores coinciden en que esta tecnología difiere de la

tecnología predominante en el sector de estudio (planta de aminas DEA)

en el tipo de amina. Igualmente señalan la MDEA como una amina

terciaria cuya utilización ofrece diversas ventajas respecto al uso de DEA.

Sin embargo, se fija posición con lo planteado por Resplandor (2006), por

considerarlo una visión más amplia e integral. Este señala como la MDEA

pura se utiliza generalmente en soluciones acuosas con concentraciones

41

entre 35% y 50% en peso. La solución genérica de MDEA se utiliza para

el retiro selectivo de H2S y disminuir sus concentraciones por debajo de

4ppm o valores más bajos, a partir de un gas de alimentación con

presencia de CO2 y H2S.

Es posible utilizar una solución de MDEA activa para el retiro neto de

H2S y CO2, satisfaciendo las especificaciones de venta para ambas

impurezas. Cuando el CO2 es el único gas ácido, su remoción puede

realizarse utilizando soluciones genéricas de MDEA, pero se requerirán

mayores tasas de circulación en comparación al uso de aminas primarias

y secundarias (no obstante la energía térmica requerida será menor). Al

contacto con una solución de MDEA, el H2S reacciona inmediatamente

como sigue:

R2 NCH3 + H2S R2 NHCH3 HS

MDEA por ser una amina terciaria, no presenta en su molécula el

átomo de hidrógeno (H) unido directamente al átomo de nitrógeno (N).

Esto tiene un impacto importante en la reacción química entre el

CO2/MDEA, ya que se inhibe la formación de sales de carbonatos, lo cual

es importante para las aminas primarias y secundarias, mientras la

formación de bicarbonato (fácil de remover de la solución rica para

reconstituir un solución pobre con un contenido insignificante de CO2) se

convierte en la única reacción importante.

R2 NCH3 + CO2 + H2O-----R2 NHCH3 HCO3

Donde R = C2H4OH

Las reacciones son reversibles. En las soluciones genéricas de MDEA,

el gas ácido retenido debe permanecer por debajo de 0.45mol/mol de

MDEA puro para evitar la corrosión. La solución pobre con presencia de

CO2 es de alrededor 0.01mol de CO2/mol del solvente puro.

42

2.3.2. Membranas Resplandor (2006), infiere que la tecnología de uso de membranas es

aplicada para remover el CO2 y trazas de H2S, así como vapor de agua

presente en el gas de alimentación. Si la concentración de H2S es

considerable (en términos de % molar) esta tecnología no es

recomendada debido al efecto perjudicial de este compuesto sobre la

constitución de las membranas.

Según este autor, las membranas funcionan sobre el principio de

solución-difusión a través de una membrana no porosa, es decir, las

membranas utilizadas para el endulzamiento de crudo o gas natural no

operan como filtros, donde las moléculas pequeñas son separadas de las

más grandes a través de un medio poroso. Por lo contrario, los gases

contaminantes primero se disuelve dentro de la membrana y luego se

difunde a través de ésta.

Sobre este mismo aspecto, Echt (2012), resalta de este proceso de

separación, que el mismo no se basa en el tamaño molecular; en lugar de

esto cobra importancia la efectividad con la cual un componente en

particular se disuelve dentro de la membrana y se difunden a través de la

misma, con mayor facilidad a la mostrada por el resto de los diferentes

componentes co-existentes en la mezcla de gas, debido a la diferencia de

presiones parciales.

Por su parte, Álvarez (2008), define esta tecnología como aquella

basada en la capacidad de ciertos materiales de permitir el paso de un

componente a través de ellos así como la de impedir el paso de otros. El

material que se utiliza es una barrera, un polímero, el cual permite paso

de diferentes compuestos a velocidades distintas y esto se fundamenta en

la diferencia de difusividades y solubilidades de los componentes que

conforman el crudo o gas natural. (Ver figura 2)

43

Figura 2: Diagrama de procesos típicos de una planta de endulzamiento

de crudo con un arreglo de dos etapas membrana. Fuente: Echt (2012)

Este proceso además de cumplir la función de remover el CO2 y H2S

del gas ácido también retira agua del gas de alimentación permitiendo

alcanzar valores menores a 7 lb H2O / MMSCF de gas. Los flujos de gas

agrio que comúnmente manejan las membranas van desde 1 MMSCFD a

250 MMSCFD. Sin embargo, nuevas unidades se encuentran diseñadas

para manejar volúmenes de hasta 500 MMSCFD de gas natural.

Los autores anteriormente citados coinciden al señalar el principio de

acción que rige esta tecnología, la solución-difusión, adicionalmente

resaltan como el uso de estas membranas no solo logra remover el CO2 y

H2S sino además retira agua de la corriente de alimentación. En tal

sentido, se acoge como válida lo estipulado por Resplandor (2006), por

ajustarse al contexto de la investigación, quedando definido como un

proceso de endulzamiento capaz de retirar el CO2 y H2S de las corrientes

de crudo, basado en el principio de solución-difusión donde los gases

contaminantes primero se disuelven dentro de la membrana y luego se

difunde a través de ésta.

44

2.3.3. Carbonato de Potasio Caliente Para Álvarez (2008), esta tecnología usa una solución de carbonato de

potasio (K2CO3) caliente como solvente para remover CO2 y H2S del gas

natural y se basa en la reacción química entre estos componentes. En

este proceso el solvente se regenera. El proceso es bastante parecido al

de amina con la diferencia de que para el caso del K2CO3 la torre

absorbedora trabaja a altas temperaturas lo cual permite ahorrarse

importantes cantidades de corrientes de calentamiento y de equipos para

realizar este.

Por su parte, Resplandor (2006), señala sobre esta alternativa

tecnológica, que el hecho de trabajar a altas temperaturas permite

aumentar la solubilidad del carbonato de potasio en solución, lo cual

permite utilizar una mayor concentración de este, en el solvente y por lo

tanto lograr una mayor capacidad de cargar con los componentes ácidos

contenidos en el crudo o el gas agrio. (Ver figura 3)

Figura 3: Diagrama de procesos típico de una planta de endulzamiento

de crudo con carbonato de potasio caliente Fuente: Resplandor (2006)

Al respecto de esta tecnología, Morales (2010) resalta en esta

tecnología el uso de un proceso de absorción estándar con una solución

de carbonato de potasio y despojo, con vapor a presión atmosférica. El

45

proceso de absorción se controla esencialmente por el líquido y depende

de las tasas de difusión a través de las interfases líquido- vapor y de la

reacción con la sal de carbonato, aspecto bastante similar a los procesos

con aminas.

En esta, la solución de la sal de carbonato rica se retira en la base del

absorbedor y es enviada a temperatura constante, hacia la parte superior

de la torre despojadora, en donde una concentración considerable del gas

ácido es removida después de expandirla a la presión de regeneración

cercana a la presión atmosférica. Los autores mencionados coinciden en

resaltar que esta tecnología posee aspectos similares a las tecnologías

basadas en el uso de aminas, sin embargo, los señalamientos de Álvarez

(2008), serán los considerados en esta investigación por presentar

mayores detalles en cuanto a los requerimientos y procesos asociados a

esta tecnología.

2.3.4. Absorción Física Este proceso, según Álvarez (2008), está basado en la utilización de

solventes orgánicos para remover el CO2 y H2S del gas agrio por

absorción física, es decir se absorben estos componentes sin que ocurra

reacción química como es caso del tratamiento con amina. La remoción

de estos componentes se basa en la solubilidad de estos en el solvente

utilizado, esto se verá influenciado por la presión parcial de los

componentes ácidos a remover así como de la temperatura de la corriente

de alimentación.

En algunos casos la absorción es capaz de deshidratar y de endulzar

el crudo o gas natural, sin embargo para esto podría ser necesario utilizar

equipos adicionales y mayores requerimientos de energía para lograr

remover el agua del solvente (GPSA, 1998). La escogencia de esta

tecnología como método de endulzamiento se ve favorecida para aquellos

casos donde la presión parcial del gas ácido a remover sea elevada, por

lo menos ligeramente mayor a 50 psi (GPSA, 2006).

46

Figura 4: Diagrama de proceso procesos típico de una planta de

endulzamiento de crudo con solventes físicos Fuente: Gas Processors Suppliers Association, GPSA (2006)

Por su parte, Resplandor (2006), señala que el proceso se basa en el

contacto entre el gas a ser tratado y un solvente, el cual absorbe los

gases contaminantes debido a un proceso de difusión, gobernado por la

diferencia de presiones parciales entre el gas y el solvente; para cada uno

de los gases a ser removidos (el solvente normalmente se utiliza como un

producto puro). Al contrario de los procesos de aminas y carbonato de

potasio basados en reacciones químicas para la remoción de gases

contaminantes, la absorción física es altamente dependiente de la presión

parcial del resto de los gases contenidos en las corrientes.

De lo anteriormente expuesto, se puede inferir que esta tecnología

difiere de todas las anteriormente planteadas debido a su naturaleza, la

misma no se basa en reacciones químicas, sino más bien se basa en el

contacto de la corriente acida con un solvente orgánico, el cual producto

de la solubilidades de los involucrados, logra remover CO2 y H2S del

crudo. Aunque se visualizan coincidencias en las posturas conceptuales

de los autores citados respecto a la acción de esta tecnología sobre

corrientes de crudo ácidas, la presente investigación fija posición con la

47

postura de Álvarez (2008), por considerarla más integral y ajustada a las

consideraciones de este estudio.

Para la presente investigación, estas alternativas tecnológicas se

evaluaron en base a una serie de criterios como, confiabilidad,

operatividad, mantenibilidad e impacto medioambiental. A su vez, para

cada elemento de análisis se escogieron parámetros verificadores

indicativos del respectivo criterio, tal como se muestra en el cuadro a

continuación. (Ver cuadro 1)

Cuadro 1 Parámetros indicativos por criterio

Criterios Parámetros

Confiabilidad Flexibilidad Operacional

Experiencia del proceso

Operatividad

Comportamiento ante la presencia de otros contaminantes

Especificación de H2S y CO2 a la salida del proceso

Mantenibilidad Complejidad Operacional

Operaciones de Mantenimiento

Impacto Medioambiental

Relación con el Medioambiente

Requerimientos de energía

Fuente: Elaboración Propia (2016). Tomado de Álvarez (2008)

Tal como se muestra en el cuadro 1, para cada criterio seleccionado

se consideraron dos parámetros de verificación, a saber, flexibilidad

operacional y experiencia en el proceso para el criterio de confiabilidad;

comportamiento ante la presencia de contaminantes y especificaciones a

la salida del proceso para el criterio de operatividad. Para el criterio de

48

mantenibilidad, se consideraron los parámetros de complejidad

operacional y operaciones de mantenimiento; mientras que para el criterio

de impacto medioambiental se consideraron parámetros como relación

con el medio ambiente y requerimientos de energía.

Confiabilidad Para Jiménez (2010), la confiabilidad es la probabilidad de que un ítem

pueda desempeñar su función requerida durante un intervalo de tiempo

establecido y bajo condiciones de uso definidas. Para Vian (2006), es la

característica de un elemento expresada por la probabilidad de cumplir

sus funciones específicas durante un tiempo determinado, cuando se

coloca en las condiciones del medio exterior, probabilidad de que un

equipo no falle mientras esté en servicio durante un período dado, su

principal característica está definida por la rata de fallas.

Por su parte, Costa (2007), la define como la “confianza” de que un

componente, equipo o sistema desempeñe su función básica, durante un

período de tiempo preestablecido, bajo condiciones estándares de

operación. Los autores citados coinciden en señalar la confiabilidad como

un elemento de probabilidad para estimar si un sistema cumple su función

durante un tiempo dado, sin embargo, es Vian (2006), quien señala la

expresión de esta probabilidad como función del tiempo (t) expresada en

número de fallas por unidad de tiempo.

En este sentido, siguiendo los postulados de Vian (2006), quedará

definida la confiabilidad, como un parámetro adaptado al criterio de

equipos y maquinarias, como la probabilidad de que un equipo no falle

estando en servicio dentro de un período de tiempo determinado, esta

probabilidad es medida en términos de número de fallas por unidad de

tiempo. La misma será aplicada, en correspondencia con el contexto de

esta investigación, a aquellos equipos considerados por este estudio

como críticos.

49

En lo que respecta a esta investigación, tal como se mencionó

anteriormente, se dispusieron de dos parámetros verificadores para

facilitar la cualificación de cada una de las alternativas a evaluar respecto

a este criterio, dichos parámetros son, la flexibilidad operacional y la

experiencia del proceso. Las conceptualizaciones referidas a cada uno de

estos corresponden a lo expresado por Álvarez (2008).

a. Flexibilidad Operacional: Se refiere a la capacidad que debe tener la

tecnología en estudio de operar bajo distintas condiciones de flujo y

composición de la alimentación, así como de temperaturas y presión,

manteniendo siempre las especificaciones requeridas de H2S y CO2 a la

salida de la planta.

b. Experiencia del proceso: Toma en cuenta la existencia de plantas

instaladas de cada una de las tecnologías a evaluar tanto fuera como

dentro de Venezuela para el endulzamiento del gas natural lo cual sirve

como respaldo de la aplicabilidad y el adecuado funcionamiento de la

misma. También se toma en cuenta la presencia requerida del personal

de apoyo técnico.

Operatividad Según Melo (2009), operatividad se refiere a que un equipo

determinado, cumpla con los requisitos mínimos para poder seguir

funcionando sin representar un riesgo potencial para los trabajadores,

equipos o instalaciones propias o del cliente; o genere un impacto

significativo al medioambiente. Por su parte, Fernández (2010), indica el

concepto de operatividad como la capacidad de un sistema de realizar

una función, la operatividad ya tiene en sí la capacidad de surtir un efecto.

Un sistema es operativo o no lo es, si puede realizar la función para lo

cual fue construido.

Para Mesa (2006), la operatividad puede ser vista como la capacidad

de los equipos de cumplir con sus funciones, esta debe ser medida en un

momento determinado, la misma depende de las condiciones tanto del

50

equipo como del entorno y de los elementos vinculados a él. Melo (2009),

en su definición de operatividad señala que un equipo debe cumplir

ciertas condiciones en cuanto a su función sin representar ningún tipo de

riesgo potencial. Mientras Fernández (2010), enfoca este concepto

sencillamente a la capacidad de un sistema de operar. Por su parte, Mesa

(2006), considera la medición de este parámetro debe hacerse en un

tiempo determinado.

En consecuencia, por considerar significativo los aportes individuales

de cada uno de estos autores, la definición de operatividad, para la

presente investigación, se tomará de los postulados conjuntos de los

mismos, y estará definida como la capacidad que tiene un sistema o

equipo de ejecutar su función o de operar, en un momento determinado,

sin ocasionar algún tipo de riesgo, bien sea laboral o ambiental.

En lo que respecta a esta investigación, tal como se mencionó

anteriormente, se dispusieron de dos parámetros verificadores para

facilitar la cualificación de cada una de las alternativas a evaluar respecto

a este criterio, dichos parámetros son, el comportamiento ante la

presencia de otros contaminantes y las especificaciones de H2S y CO2 a

la salida del proceso. Las conceptualizaciones referidas a cada uno de

estos corresponden a lo expresado por Álvarez (2008).

a. Comportamiento ante la presencia de otros contaminantes: Se evaluará

el comportamiento del sistema al recibir como alimentación crudo con alto

contenido de mercaptanos, sulfuro de carbonilo (COS), disulfuro de

carbono (CS2), asfáltenos, altas cantidades de condensados, entre otros

contaminantes; con el fin de conocer si es capaz de operar en dichas condiciones y valorar las consecuencias que esto pueda traer a equipos, solventes, dispositivos e impacto ambiental. b. Especificación de H2S y CO2 a la salida del proceso: Se refiere a los

niveles de concentraciones de H2S y CO2 alcanzados a la salida del

proceso de endulzamiento, entendiendo que estos valores son un reflejo

directo de la eficiencia de los equipos involucrados en el proceso.

51

Mantenibilidad Jiménez (2010), define mantenibilidad como la probabilidad de que un

equipo en fallo sea restaurado completamente a su nivel operacional

dentro de un periodo de tiempo dado, cuando la acción de reparación se

efectúa de acuerdo con procedimientos preestablecidos. Para Seoanez

(2013), la mantenibilidad se puede definir como la expectativa de que un

equipo o sistema pueda ser colocado en condiciones de operación dentro

de un periodo de tiempo establecido, cuando la acción de mantenimiento

es ejecutada de acuerdo con procedimientos prescritos.

En términos probabilísticos, Mesa (2006), define la mantenibilidad

como la probabilidad de restablecer las condiciones específicas de

funcionamiento de un sistema, en límites de tiempo deseados, cuando el

mantenimiento es realizado en las condiciones y medios predefinidos. O

simplemente como la probabilidad de que un equipo luego de presentar

una falla sea reparado en un determinado tiempo (t); a menor esfuerzo de

mantenimiento representa mayor mantenibilidad. Esta se puede

establecer como:

M= 1/(t)

M= Mantenibilidad, t= Tiempo medio para corregir la falla.

Al comparar la definición por parte de los autores citados resalta la

similitud al afirmar que la mantenibilidad es la probabilidad de lograr

restaurar o restablecer un equipo o sistema en un tiempo dado y bajo

condiciones de ejecución preestablecidas. Sin embargo, solo Mesa

(2006), indica una forma de cuantificación, por medios matemáticos. De lo

anteriormente expuesto, se concibe la mantenibilidad, como la

probabilidad de restaurar o corregir una falla en un tiempo dado y bajo

procedimientos de ejecución bien establecidos, la cual puede ser

expresada como el inverso del tiempo medio para corregir las fallas, con

lo cual los sistemas con menores tiempos de reparación tendrán mayor

mantenibilidad.

52

En lo que respecta a esta investigación, tal como se mencionó

anteriormente, se dispusieron de dos parámetros verificadores para

facilitar la cualificación de cada una de las alternativas a evaluar respecto

a este criterio, dichos parámetros son, la complejidad operacional y

operaciones de mantenimiento. Las conceptualizaciones referidas a cada

uno de estos corresponden a lo expresado por Álvarez (2008).

a. Complejidad Operacional: Se refiere a la dificultad que puede presentar

la operación de la tecnología a evaluar desde el punto de vista del control

de variables, así como la cantidad de equipos y personal requerido para la

implementación de dicha tecnología.

b. Operaciones de Mantenimiento: Se evaluará los posibles daños a

equipos, accesorios y tuberías a consecuencia de la operación continua

de la planta, considerando óptimas aquellas tecnologías que presenten

menores requerimientos de mantenimiento.

Impacto Medioambiental Según Gómez y Gómez (2013), por impacto ambiental se entiende el

efecto producido por una determinada acción humana sobre el medio

ambiente en sus distintos aspectos. Las acciones humanas, motivadas

por la consecución de diversos fines, provocan efectos colaterales sobre

el medio natural o social. La evaluación de impacto ambiental (EIA) es el

análisis de las consecuencias predecibles de la acción; y la declaración

de impacto ambiental es la comunicación previa, que las leyes

ambientales exigen bajo ciertos supuestos, de las consecuencias

ambientales predichas por este tipo de evaluaciones en un momento

determinado.

De acuerdo a Avellaneda (2008), el impacto ambiental es la

modificación del ambiente ocasionada por la acción del hombre o de la

naturaleza. Un huracán o un sismo pueden provocar impactos

ambientales, dichos impactos también pueden ser provocados por obras o

actividades los cuales se encuentran en etapa de proyecto (impactos

53

potenciales), o sea que no han sido iniciadas, en este sentido, la

Evaluación del Impacto Ambiental (EIA).

De la misma manera, según Colmenares (2013), impacto ambiental es

el efecto causado por una actividad humana sobre el medio ambiente ya

sea con o sin intención en cualquier área en donde viva o trabaje el ser

humano. La ecología, que estudia la relación entre los seres vivos y su

ambiente, se encarga de medir dicho impacto y de tratar de minimizarlo

mediante la presión del gobierno local o nacional de un país de ejercer

políticas para preservar el medio ambiente y reducir niveles de

contaminación.

El impacto ambiental, por lo tanto, puede tener consecuencias sobre la

salud de la población, la calidad del aire y la belleza paisajística. El

concepto de impacto ambiental podría utilizarse para hacer mención a las

consecuencias de un fenómeno natural (como un tsunami o un

terremoto), aunque dicha aceptación es poco frecuente. Es uno de los

indicadores o aspectos a considerar durante la adquisición de

tecnologías, debido a esto el incremento en búsquedas de tecnologías

menos contaminantes.

Para la presente investigación el concepto presentado por Colmenares

(2013) es el más apropiado debido a la mención del efecto de las

empresas en el medio ambiente y como puede ser rentable

económicamente pero muy contaminante, además de señalar como

corregir el impacto ambiental negativo. Por todo esto, es definido impacto

medioambiental como todo el efecto positivo o negativo que se genere

sobre el medio ambiente debido a cualquier acción, intencional o no, del

ser humano.

En lo que respecta a esta investigación, tal como se mencionó

anteriormente, se dispusieron de dos parámetros verificadores para

facilitar la cualificación de cada una de las alternativas a evaluar respecto

a este criterio, dichos parámetros son, relación con el medioambiente y

requerimiento de energía. Las conceptualizaciones referidas a cada uno

de estos corresponden a lo expresado por Álvarez (2008).

54

a. Relación con el Medioambiente: Se deberá escoger una alternativa que

permita minimizar el impacto del proceso sobre el medio ambiente al

poder darle un manejo y disposición eficiente a las emanaciones y

subproductos generados. Tomando en cuenta como un factor a evaluar el

espacio necesario para la instalación de la planta.

b. Requerimientos de energía: La cantidad de energía que una planta

requiera puede representar un impacto importante a los costos de

operación y a la preservación del medioambiente, por lo tanto, debe ser

un criterio a considerar al momento de evaluar una tecnología.

Una vez descritos los parámetros establecidos para cada criterio se

diseñó una matriz de análisis de criterios, estructurada bajo preceptos

cualicuantitativos, donde se cuantificó una escala cualitativa

correspondiente a la información obtenida de las diferentes fuentes

documentales consultadas referente a estas tecnologías. La estructura

cualicuantitativa representa el rango o puntaje que puede obtener una

tecnología al ser evaluada bajo cada uno de los criterios establecidos, tal

como se muestra en los cuadros a continuación. (Ver cuadro 2)

Cuadro 2 Estructura Cualicuantitativa Elemento Flexibilidad Operacional

PONDERACIÓN SIGNIFICADO 1 No puede operar.

2

No logra especificaciones finales y necesita ajustar algunas variables del proceso para continuar operando.

La operación causa pérdidas de solvente y reposición de

dispositivos.

3 No logra especificaciones finales requeridas pero es capaz de operar.

4 Logra especificaciones finales requeridas al cambiar algunas variables del proceso.

5 Logra especificaciones finales requeridas sin cambiar ninguna variable del proceso.

Fuente: Elaboración Propia (2016). Tomado de Álvarez (2008)

Tal como se muestra en el cuadro anterior la posible ponderación para

cuantificar los aspectos referidos al criterio confiabilidad en su parámetro

verificador de flexibilidad operacional van del 1 al 5, siendo 5 la opción

55

que corresponde al nivel más alto de flexibilidad que pudiera presentar

alguna de las alternativas tecnológicas evaluadas. (Ver cuadro 3)

Cuadro 3 Estructura Cualicuantitativa Elemento Experiencia del proceso

PONDERACIÓN SIGNIFICADO 1 Poca experiencia a nivel mundial

2 Experiencia previa del proceso pero fuera de Venezuela

3 Poca experiencia previa del proceso en Venezuela

4 Amplia experiencia fuera y dentro de Venezuela, pero no existe presencia de soporte técnico en el país

5 Amplia experiencia previa del proceso fuera y dentro

de Venezuela y presencia de soporte técnico en el país

Fuente: Elaboración Propia (2016). Tomado de Álvarez (2008)

Siguiendo con el criterio de confiabilidad, el cuadro 3 muestra las

opciones de respuesta para la ponderación del parámetro verificador

experiencia en el proceso. De manera análoga estas opciones van del 1

al 5, siendo el 5 el valor que denota el nivel más amplio de experiencia en

el proceso. Cada una de las ponderaciones planteadas en los cuadros 2 y

3 posee su descripción, las mismas se corresponden con los postulados

de los autores referidos previamente en la conceptualización de dichos

elementos de análisis.

De manera análoga, se estructuró el conjunto de opciones para

ponderar el criterio de operatividad por medio de sus parámetros

comportamiento ante la presencia de otros contaminantes y

especificaciones de H2S y CO2 a la salida del proceso. En el cuadro a

continuación se muestran las opciones para ponderar el primero de los

parámetros mencionados para este criterio. (Ver cuadro 4)

56

Cuadro 4 Estructura Cualicuantitativa Elemento Comportamiento ante la

presencia de otros contaminantes PONDERACIÓN SIGNIFICADO

1 Genera daños a equipos y/o solventes y genera

emanaciones y subproductos que tienen alto impacto ambiental

2 Genera daños a equipos y/o solventes y genera

emanaciones y subproductos que tienen bajo impacto ambiental.

3 Genera daños a equipos y/o solventes o genera

emanaciones de subproductos que tengan impacto ambiental

4 Daños menores a equipos y/o solventes, no se generan

emanaciones ni subproductos que tengan impacto ambiental

5 No se generan pérdidas de solventes ni se generan daños a equipos, no se generan emanaciones ni subproductos

que tengan impacto ambiental Fuente: Elaboración Propia (2016). Tomado de Álvarez (2008)

Como se puede apreciar en el cuadro anterior, las opciones de

ponderación para el parámetro comportamiento ante la presencia de otros

contaminantes correspondiente al criterio de operatividad, van del 1 al 5,

donde el 5 refleja el comportamiento óptimo de la alternativa a evaluar,

comportamiento donde no se generan pérdidas de solventes, daños a

equipos ni emanaciones o subproductos que tengan impacto ambiental.

Posteriormente, se estructuró la ponderación para el siguiente parámetro

del criterio operatividad, tal como se muestra en el cuadro siguiente.

Cuadro 5 Estructura Cualicuantitativa Elemento Especificación de salida

PONDERACIÓN SIGNIFICADO

1 Niveles > 4 % molar de CO2 Niveles > 6,8 ppmv de H2S

5 Niveles < 4 % molar de CO2 Niveles < 6,8 ppmv de H2S

Fuente: Elaboración Propia (2016)

En el cuadro 5 se muestran las opciones de ponderación para el

parámetro verificador especificaciones de H2S y CO2 a la salida del

57

proceso, las cuales son 1 o 5, cada una comprende un rango de

especificaciones, siendo 5 el valor que corresponde a los rangos óptimos

o permisibles para el proceso de endulzamiento. De forma similar, se

estructuró el análisis cualicuantitativo correspondiente al criterio de

mantenibilidad bajo los parámetros de complejidad operacional y

operaciones de mantenimiento.

Inicialmente, el cuadro siguiente contempla las ponderaciones

asignadas para cualificar el parámetro verificador de complejidad

operacional, las cuales van del 1 al 5, siendo el 5 el valor que refleja la

menor complejidad, lo cual constituye la condición deseada para las

alternativas tecnológicas a evaluar ya que este nivel de complejidad

implica control de pocas variables de proceso y un requerimiento reducido

de equipos y personal. (Ver cuadro 6)

Cuadro 6 Estructura Cualicuantitativa Elemento Complejidad Operacional

PONDERACIÓN SIGNIFICADO

1 Operación compleja porque requiere el manejo y

control de múltiples variables, con un número elevado de equipos y personal.

2 Requiere control de múltiples variables y posee un número elevado de personal o equipos.

3 Requiere control de múltiples variables pero posee un número bajo de personal y/o equipos.

4 Requiere control de pocas variables de proceso, pero

requiere la presencia de un número elevado de personal

5 Requiere control de pocas variables de proceso, posee un número reducido de equipos y personal.

Fuente: Elaboración Propia (2016). Tomado de Álvarez (2008)

Siguiendo con el análisis del criterio mantenibilidad, se presenta en el

cuadro a continuación, las opciones de ponderación correspondientes al

parámetro operaciones de mantenimiento, las cuales son 1, 3 y 5, siendo

el valor 5 el que refleja los niveles óptimos en lo referente a las

operaciones de mantenimiento. (Ver cuadro 7)

58

Cuadro 7

Estructura Cualicuantitativa Elemento Operaciones de Mantenimiento

PONDERACIÓN SIGNIFICADO

1 Bajo desgaste de los equipos y/o instalaciones, requiere

reemplazo o reposición de dispositivos o solventes con poca

frecuencia.

3 Es necesario el uso de algún agente que limite el desgaste de equipos y/o instalaciones, requiere

mantenimiento regular de la planta, requiere reemplazo

5 Bajo desgaste de los equipos y/o instalaciones, requiere reemplazo o reposición de dispositivos o solventes con

poca frecuencia Fuente: Elaboración Propia (2016). Tomado de Álvarez (2008)

Por último, en lo que respecta al criterio Impacto Medioambiental, se

estructuraron dos cuadros para desglosar las ponderaciones

correspondientes a los parámetros verificadores de relación con el

medioambiente y requerimientos de energía. En este sentido, en el

cuadro a continuación, se muestran las ponderaciones para el análisis del

primer parámetro de dicho criterio, relación con el medioambiente, las

cuales son 1, 3 y 5, siendo 5 el valor que se corresponde a la mejor

relación con el medioambiente. (Ver cuadro 8)

Cuadro 8

Estructura Cualicuantitativa Elemento Relación con el Medioambiente

PONDERACIÓN SIGNIFICADO

1

Las emanaciones y/o subproductos deben someterse a procesos de tratamiento para su disposición. Son

requeridos espacio grandes para la instalación de este proceso

3 Las emanaciones y/o subproductos deben someterse a

procesos de tratamiento para su disposición. Son requeridos espacio pequeños para la instalación de

este proceso

5 Las emanaciones y/o subproductos son de fácil

manejo y disposición. Son requeridos espacio pequeños para la

instalación de este proceso Fuente: Elaboración Propia (2016). Tomado de Álvarez (2008)

59

Para finalizar con el análisis del criterio de impacto medioambiental se

estructuró la ponderación para evaluar el parámetro verificador

requerimiento de energía, cuyas opciones son 1, 3 y 5, siendo 5 el valor

que refleja la condición óptima para las alternativas a evaluar respecto a

este parámetro, poco o ningún suministro de energía. (Ver cuadro 9)

Cuadro 9 Estructura Cualicuantitativa Elemento Requerimiento de Energía

PONDERACIÓN SIGNIFICADO 1 Alto requerimiento de suministro energía 3 Requerimiento de suministro de energía medio 5 Requiere poco o ningún suministro de energía

Fuente: Elaboración Propia (2016). Tomado de Álvarez (2008)

Al igual que todas las estructuras de análisis cualicuantitaivo anteriores

las descripciones de las ponderaciones utilizadas se corresponden con la

conjunción de tres aspectos, los postulados de los autores citados

previamente en la conceptualización de estos elementos de análisis, de

las fuentes documentales consultadas en el desarrollo de la investigación

y del criterio de la investigadora en cuanto a la optimización del proceso

de endulzamiento, analizado desde la perspectiva de los criterios de

confiabilidad, operatividad, mantenibilidad e impacto medioambiental,

previamente establecidos.

2.4. ASPECTOS TECNOLÓGICOS Al respecto de este concepto, Tapias (2010), comenta que para la

elección de una tecnología se evalúan una serie de características

dentro de un proceso de selección en un conjunto de tecnologías

disponibles en el mercado, considerando condiciones económicas y de

60

país requeridas por la tecnología, del sistema tecnológico disponible, la

capacidad instalada en ciencia y tecnología, de la naturaleza en la toma

de decisión (empresa multifuncional, firma nacional, gubernamental,

empresa familiar), las limitaciones en la toma de la decisión (no todos

tienen la misma capacidad, disponibilidad y acceso a los recursos) y de

los objetivos buscados en la adopción de la tecnología.

Por su parte, Alfonzo (2010), lo señala como aquellos aspectos que

permiten evaluar una alternativa tecnológica tanto a nivel del mercado

como en el interior de las empresas, midiendo el riesgo tecnológico a

través de indicadores como madurez tecnológica, dominio de la

tecnología, análisis de brechas, impacto y posicionamiento tecnológico.

Del mismo modo, Kirck (2006) añade, con estos aspectos busca evaluar

alternativas tecnológicas tanto en el mercado como en el interior de las

empresas y se miden los riesgos tecnológicos implícitos en cada una de

estas tecnologías a evaluar, a través de indicadores como lo son la

madurez, dominio, análisis de brechas y posicionamiento tecnológico.

Los autores citados coinciden en referir los aspectos tecnológicos a

una serie de características a evaluar dentro de un proceso de selección

en un grupo de tecnologías disponibles, en donde se consideran

condiciones económicas y sociales del país que requiere la tecnología.

Sin embargo, se fija posición con lo establecido por Kirck (2006), por la

referencia de este autor sobre los indicadores de los cuales se hace uso

para medir los riesgos tecnológicos implícitos en cada una de estas

tecnologías, los cuales se utilizan como elementos de análisis para esta

subcategoría, madurez, análisis de brechas y dominio. En este sentido,

las conceptualizaciones de estos elementos corresponden a las

establecidas por este autor.

2.4.1 Madurez Tecnológica La madurez tecnológica es “el grado de disponibilidad de una

tecnología”. Esta a su vez se divide en tres etapas, embrionaria,

61

comercialmente disponible y comercialmente madura. El comportamiento

de la madurez tecnológica es el equivalente al de una curva “S” donde la

madurez de la tecnología está representada por la zona superior de la

curva. Cada una de las etapas de la curva indica cuanto tiempo lleva cada

tecnología a analizar dentro de los mercados, lo cual refiere información

sobre su nivel de desarrollo respecto al de otras tecnologías puestas en

consideración bajo el mismo tipo de análisis.

2.4.1.1. Embrionaria Alfonzo (2010) define embrionaria para una tecnología como la porción

inicial de la curva la cual representa el estado inicial o primitivo de la

tecnología. Estas son de fácil identificación pues son tecnologías en

desarrollo y se les realizan pruebas nivel en centros de investigación o

laboratorios con la finalidad de determinar si son aptas para pasar a una

etapa comercial. Del mismo modo, Jasso (2009), indica que una

tecnología se encuentra en su etapa embrionaria o etapa nueva cuando

esta no cumple los requisitos básicos como lo es el haberse probado lo

suficiente y aprobado todas las normativas legales y de calidad para ser

aptas para su posterior comercialización.

Por su parte, para Ruíz, Uzcategui, y Urribarri, (2012), una tecnología

embrionaria es caracterizada por una incertidumbre alta en cuanto a

desempeño y condiciones de utilización, avances rápidos y esfuerzos de

innovación, son tecnologías en desarrollo, las pruebas se realizan a nivel

de centros de investigación y desarrollo. Los autores mencionados

coinciden en señalar que las tecnologías de nivel embrionario son

aquellas tecnologías nuevas, en estados de pruebas, previas a la

comercialización, sin embargo, la definición de Jasso (2009), no menciona

la curva S y la presentada por Ruíz, Uzcategui, y Urribarri, (2012), no

precisa cuando una tecnología deja de ser embrionaria.

En consecuencia, basada en las conceptualizaciones referidas sobre

el carácter embrionario de una tecnología, se determina a Alfonzo (2010)

62

como el autor con la definición aceptada para la investigación por resaltar

de manera clara cuando una tecnología es embrionaria y en donde se

ubica en la curva S, quedando definida como aquella tecnología que se

encuentra en su etapa más nueva y necesita de estudios y pruebas para

llegar a ser una tecnología comercial, ubicada, según la curva S, en lo

más bajo de la curva, como se muestra a continuación. (Ver Figura 5)

Figura 5: Madurez Tecnológica

Fuente: Alfonzo (2010). 2.4.1.2. Comercial Del mismo modo, Alfonzo (2010), señala el estado comercial de una

tecnología es aquel cuando la misma se encuentra en el medio de la

curva S, esto indica que la tecnología ha superado todas las pruebas

legales y de calidad, estas son tecnologías comercialmente disponibles en

donde no existe suficiente información de su aplicabilidad (tecnologías en

evaluación). Representa la etapa de uso masivo referida al estado donde

las brechas de competencia están cerradas y la tecnología está

empezando a masificarse.

Por su parte, Jasso (2009), señala la etapa de comercialización

cuando la tecnología se ha hecho pública pero esta no posee todavía el

grado de aplicabilidad en el mercado y deben promoverse o realizarse

63

estudios para señalar los beneficios de la utilización de dicha tecnología.

Según Ruíz, Uzcategui, y Urribarri (2012), la comercialización de la

tecnología corresponde a la porción media de la curva S, para el autor,

son aquellas tecnologías que ya poseen suficiente información de

aplicabilidad pero no son mundialmente conocidas y deben pasar por

pruebas para señalar sus beneficios al mundo.

Bajo el criterio de la investigadora, Alfonzo (2010), es el autor que

define comercial de forma apropiada para la investigación, pues señala en

su definición donde se ubica, dentro de la curva S, este nivel de madurez,

mientras las definiciones aportadas por Jasso (2009), no indica posición

en la curva S y Ruíz, Uzcategui, y Urribarri, (2012), no se extienden lo

suficiente en la definición de tecnología comercial.

En consecuencia, este elemento de análisis queda definido, bajo los

preceptos fijados por Alfonzo (2010), como aquella tecnología, ubicada en

la parte media de la Curva S, que ha pasado las pruebas legales y de

calidad, se ha hecho pública y comienza a promoverse su utilización

mediante la demostración de sus beneficios, en esta etapa se incluyen

este tipo de tecnologías a mercados comerciales. 2.4.1.3. Madura Sobre esta conceptualización, Alfonzo (2010), define tecnología madura

como la última etapa del dominio de una tecnología pues es aquella

donde el usuario ya posee la experiencia en el uso de la misma y este la

ha innovado hasta su punto máximo obteniéndose así mayores beneficios

y prácticas en el uso de la misma. Esta se encuentra en la parte superior

de la curva S. Por su parte, Jasso (2009), señala que una tecnología está

en su etapa madura cuando ésta ya ha sido acogida por el público, sabe

cómo utilizarla e innovarla y le han sacado todo el provecho posible de la

tecnología. Esta tecnología ya no es clasificada como innovadora y se

desea sea reemplazada para la búsqueda de nuevas opciones.

64

Para Ruíz, Uzcategui, y Urribarri (2012), una tecnología madura es

aquella que se refiere a tecnologías comerciales donde existe suficiente

data relativa a su aplicabilidad, rentabilidad, lecciones aprendidas y

mejores prácticas; se encuentra en la porción final de la curva S y ya ha

alcanzado su nivel de rendimiento adecuado para su incorporación en

todo tipo de trabajos o proyectos. Por considerarse madura es masiva su

utilización y con esto surgen las referencias de mejoras que impulsan la

innovación hacia nuevas tecnologías con la inclusión de las mejoras

ameritadas por esta.

Ruíz, Uzcategui, y Urribarri (2012), definen de manera más acertada

el elemento de tecnología madura, respecto a los aportes de Alfonso

(2010) y Jasso (2009), pues señalan con detenimiento cuando esta deja

de ser una tecnología comercial a la vez de señalar toda la data obtenida

de su utilización. Por consiguiente se define este elemento de análisis

como la etapa de la tecnología en donde se posee toda la data o

información de la utilización de la misma y el público sabe perfectamente

cómo usarla y modificarla para su propio provecho.

2.4.2 Análisis de Brechas Tecnológicas Para Alfonzo (2010), el análisis de brechas permite determinar

posibles debilidades y/o oportunidades asociadas a tecnologías en

desarrollo, así como tomar decisiones estratégicas para el

posicionamiento definitivo. El proceso de medición de brechas

tecnológicas consiste en determinar la madurez tecnológica, nivel de

dominio por parte de la empresa en cuestión, comparado con sus

principales competidores, así como las tecnologías de punta o más

avanzadas.

Por su parte, Goodstein, Notan, Pfeiffer (2011), señalan que el análisis

de brechas constituye una evaluación de la realidad, es decir; una

comparación entre la tecnología y/o competencias existentes con

respecto a aquellas tecnologías emergentes en el mercado. Además,

65

dicho análisis exige el desarrollo de estrategias específicas para cerrar

cada brecha identificada. Por otro lado, Salas (2011), cita la detección de

brechas tecnológicas consiste en determinar la diferencia entre la

tecnología en uso por parte de una empresa, con respecto a tecnologías

emergentes o de punta comercialmente probadas.

En referencia a esto, Alfonzo (2010), indica que las brechas son

clasificadas en brechas tecnológicas y brechas de competitividad,

refiriéndose a la diferencia entre la tecnología en uso por parte de una

empresa y la tecnología de punta o más avanzada; y la diferencia en

cuanto al nivel de dominio de la tecnología por parte de la empresa y los

competidores, respectivamente.

Entonces, Goodstein, Notan y Pfeiffer (2011), manifiestan que el

análisis de brechas es el paso decisivo en el proceso de planeación

tecnológica estratégica, cuando se haya evaluado la probabilidad de

implementar con éxito el plan. Este análisis representa un proceso activo

para examinar la magnitud del salto requerido desde la situación actual

hasta la deseada, un estimativo de cuán grande es la brecha. Según

estos autores este análisis puede simplificarse a través de una matriz (Ver

Figura 6).

Figura 6: Matriz de Análisis de Brechas. Fuente: Alfonzo (2010)

Para Alfonzo (2010), las dos áreas sombreadas ubicadas en el extremo

superior derecho, es donde existe mayor riesgo de pérdida de

66

competitividad y al mismo tiempo de alertas de posicionamiento futuro

oportuno. El área no sombreada representa la zona de bajo riesgo y en

donde las acciones de posicionamiento pueden tomarse con mayor tiempo

de anticipación.

Estos autores acotan que el análisis de brechas constituye una

herramienta para ayudar a realizar la toma de decisiones de forma

cuidadosa y deliberada. Si la brecha entre la condición tecnológica actual

y la deseada parece demasiado grande para cerrarla, entonces se hace

imprescindible redefinir el futuro deseado, con un reenfoque en aquellos

aspectos del modelo de la estrategia de negocios posibles de realizar,

deben desarrollar soluciones creativas para cerrar ese vacío. Por cada

brecha que no se pueda cerrar mediante una estrategia rápida y evidente,

el equipo de planeación debe regresar a la fase de diseño de la

estrategia de negocio y volver a trabajar el modelo.

El resultado esperado del análisis de brechas es un plan estratégico

que tenga la probabilidad razonable de éxito. El propósito de este análisis

consiste en llevar la evaluación de la realidad actual a los sueños del

mañana. Las prioridades se deben fundamentar en los límites normales

de los recursos disponibles, esto debido a la naturaleza finita de los

equipos, el personal, el dinero y otros recursos en cualquier organización.

Goodstein, Notan y Pfeiffer (2011) señalan que se deben considerar

cuatro tácticas altamente especificadas para cerrar las brechas existentes

entre la condición actual y la deseada, la cual consiste en lo siguiente:

ampliar el marco del tiempo para cumplir con el objetivo, reducir el tamaño

de alcance del objetivo, reasignar recursos para la meta y obtener nuevos

recursos. Si se evidencia la inexistente posibilidad de cerrar una brecha,

el equipo de planeación debe repetir el ciclo hasta el diseño de la

estrategia de negocio y re-examinar el conjunto de metas en esta área.

En este sentido, para el presente trabajo de investigación, se coincide

con los autores citados, quedando definido el análisis de brechas como

aquel proceso que permite determinar debilidades y/o oportunidades

asociadas a tecnologías en desarrollo, el cual facilita tomar decisiones

67

estratégicas para el posicionamiento definitivo. Dicha conceptualización

corresponde a una conjunción de los autores previamente citados, por

prevalecer elementos comunes en cada una de ellas como lo son, el

proceso de medición de brechas se obtiene información relevante acerca

de las pericias requeridas para el manejo de la tecnología, así como las

acciones a seguir para disminuir el riesgo al momento de seleccionar.

2.4.3. Dominio de la Tecnología Autores como Alfonzo (2010), Ruiz, Uzcategui y Urribarri, (2012)

coinciden en señalar que el nivel de dominio de una tecnología trata de

identificar la experiencia del usuario en la aplicación de una tecnología, es

decir; el grado de utilización capaz de proporcionar una mayor

productividad. Asimismo, resaltan como el nivel de dominio se puede

dividir en tres etapas: incipientes, uso masivo y dominio.

Incipiente

Entendiendo que el dominio de la tecnología tiene un comportamiento

similar al de una curva “S” de esfuerzo requerido versus tiempo, similar a

la madurez tecnológica, la etapa incipiente se corresponde a la porción

inicial de la curva, la cual hace referencia al inicio de cierre de brechas de

competencia cuando se está implementando o adoptando una nueva

tecnología. Para Foster (1996) en esta etapa el usuario no posee los

conocimientos necesarios para adoptar una tecnología debido a las fallas

o errores cometidos al momento de usarla, lo cual se traduce en un mayor

riesgo e incertidumbre, siendo lo recomendable realizar pruebas pilotos

para obtener los conocimientos técnicos necesarios.

Uso Masivo Según Alfonzo (2010), la porción media representa la etapa de uso

masivo y se refiere al estado donde las brechas de competencia están

68

cerradas y la tecnología se está masificando. Foster (1996), indica como

en esta etapa, el usuario ha adoptado y masificado una tecnología

teniendo los conocimientos técnicos necesarios, con los cuales al usar la

tecnología no presente las mismas fallas al momento de ser aplicadas y

así llegar a obtener los máximos beneficios y resultados en su utilización.

Dominio

La etapa del dominio de una tecnología es la última de dominio de la

misma. Tanto Alfonzo y otros (2002) como Foster (1996), coinciden que

es en esta etapa donde el usuario tiene experiencia en el uso de la

tecnología y la ha innovado hasta su punto máximo obteniendo mejores

prácticas y beneficios en el uso de la misma. En este mismo orden de

ideas, el nivel de dominio de la tecnología también puede ser interpretado

como el nivel de absorción de una tecnología, de acuerdo con lo expuesto

en Getec (2002). Siguiendo esto, la tecnología puede ser diferenciada en

desconocida, conocida y dominada, utilizando parámetros similares a los

expuesto por el autor antes mencionado.

En esta investigación, se coincide con los autores antes mencionados,

debido a que el riesgo está directamente asociado a la madurez y el

dominio de la tecnología, es decir; mientras mayor sea su madurez y mas

información se tenga de la misma, menos riesgosa será su implantación,

sin embargo, este nivel requiere un límite para diferenciar esta etapa de la

subsecuente etapa de obsolescencia.

2.5. ASPECTOS ECONÓMICOS Melo (2009), indica que los aspectos económicos se basan en analizar

los datos económicos requeridos para lograr delimitar una actividad

empresarial, al igual se trata de analizar y evaluar la viabilidad de un

proyecto, aplicando el modelo de cálculo de costos más adecuado al tipo

69

de instalación propuesta, empleando técnicas de evaluación de

inversiones, métodos matemáticos y estadísticos.

Al respecto de este concepto, Ávila y Lugo (2014), plantean el

propósito del estudio de los aspectos financieros y económicos como el

de diseñar una estrategia que permita al proyecto allegar los recursos

necesarios para su ejecución y generar la suficiente liquidez y solvencia

para sus operaciones productivas y comerciales. Por su parte, López

(2013), señala el enfoque de todos los aspectos del proyecto como la

consideración de que su realización exige la movilización de factores de

producción, es decir, recursos naturales, humanos o creados por el

hombre, combinados en función de un resultado. Dichos elementos

existen en cantidades limitadas y repartidos en forma desigual, y su

empleo concurre con otras alternativas de utilización.

Por lo tanto, su examen corresponde al análisis económico, cuya

finalidad es, precisamente, dichas situaciones y los examina como se

presentan en el contexto de una sociedad real. Los problemas que ya se

hubiese considerado desde el punto de vista técnico se analizaran desde

el punto de vista de sus repercusiones económicas, según sus

necesidades de factores de producción, a fin de determinar la eficiencia

económica.

Siguiendo con el planteamiento de Melo (2009), la evaluación

económica se efectúa para establecer si el proyecto es o no rentable y

que la productividad económica del empleo de los factores utilizados se

considere satisfactoria, según los criterios económicos de la organización

o según los criterios de política económica o social adoptadas por las

autoridades gerenciales que lo aprobaron.

Estos autores coinciden en que los aspectos económicos de un

proyecto están referidos a la factibilidad del mismo, aplicando modelos de

cálculos específicos que nos permita evaluar económicamente todo el

proyecto. Se considerara entonces aspectos económicos de un proyecto

a los indicadores económicos e indicadores de riesgo, que se puedan

analizar dentro de un proyecto, para verificar la factibilidad o vialidad del

70

mismo, permitiendo esto descartar y comparar diferentes tecnologías o

metodologías para el funcionamiento eficiente de cualquier proyecto,

conceptualización afín con lo establecido por Melo (2009).

2.5.1. Indicadores Económicos Según Medina y Correa (2009), los indicadores económicos son

herramientas para clasificar y definir, de forma más precisa, objetivos e

impactos. Para Mesa (2006), son medidas verificables de cambio o

resultado, diseñadas para contar con un estándar con el cual podemos

evaluar, estimar o demostrar el progreso en la consecución de los

objetivos específicos con respecto a las metas establecidas.

Otros autores como Jiménez, Espinoza y Fonseca (2007) definen los

indicadores económicos también como herramientas que indican de

manera concisa los impactos económicos de cualquier proyecto,

implicando en este concepto los objetivos y riesgos en la vialidad del

mismo. En ese sentido Medina y Correa (2009) resaltan beneficios

importantes brindados por los indicadores económicos:

1. Combinar los elementos relevantes de un Proyecto a fin de configurar

indicadores que faciliten y guíen el proceso de toma de decisiones.

2. Recogen e incluyen las dimensiones económicas y financieras.

3. Elementos fundamentales para la toma de decisiones.

4. Los indicadores no definen la decisión.

Para el desarrollo de este estudio, se coincidió con los argumentos

presentados por los autores Medina y correa (2009), sobre los indicadores

económicos de un proyecto y a su vez la evaluación como un

complemento de otros análisis como el técnico y medioambiental, para

analizar la factibilidad de implantar un proyecto, razón por la cual, se fija

posición con estos postulados.

Son las autoridades y responsables, quienes consideran pertinente,

para el correcto estudio económico realizar el análisis de rentabilidad en

conjunto con otros elementos de tipo estratégico, político e incluso el

71

riesgo. En consecuencia, se consideraran para esta investigación

indicadores económicos producto de análisis determinísticos como, el

Valor Presente Neto (VPN) y la Tasa Interna de Retorno (TIR).

2.5.1.1. Valor Presente Neto, VPN Según Mesa (2006), el valor presente neto es una cifra monetaria

resultada de comparar el valor actual de los ingresos con el valor actual

de los egresos. Por otro lado Jiménez y Colaboradores (2007) indican que

también se conoce como el valor actual neto (VAN); definiéndose como la

diferencia entre los ingresos y egresos (incluida como egresos la

inversión) a valores actualizados o a la diferencia entre los ingresos netos

de una actividad y la inversión inicial de la misma.

El valor presente neto es simplemente la suma actualizada al presente

de todos los beneficios, costos e inversiones del proyecto. A efectos

prácticos, es la suma actualizada de los flujos netos de cada periodo. El

valor presente neto es el método más conocido y el mas aceptado que

mide la rentabilidad del proyecto en valores monetarios, para determinar

si exceden a la rentabilidad deseada después de recuperar toda la

inversión.

Para ello, calcula el valor actual de todos los flujos futuros de caja

proyectados a partir del primer periodo de operación y le resta la inversión

total expresada en el momento cero. La rentabilidad de cada alternativa

será determinada por medio del uso del valor presente neto (VPN), donde

su valor depende únicamente de los flujos de caja y el valor de la tasa

mínima atractiva ‘’i’’ o interés, la cual es asignada por el evaluador. El

VPN está dado por la siguiente ecuación:

72

Donde:

VPN= Valor Presente Neto, expresado en unidades monetarias (BsF.$)

INV= Inversión o desembolso inicial

ING= Ingresos generados en el años o periodo ‘’k’’

EGR= Egresos o desembolsos ocurridos en el año o periodo ‘’k’’

i= Interés o tasa de descuento, representa la menor tasa de retorno

aceptable por la empresa para considerar rentabilidad.

Seguidamente, Krugman (2006), añade que el valor presente neto de

un proyecto es el valor presente de los ingresos actuales y futuros menos

el valor presente de los costos actuales y futuros. En este sentido, para

considerar un proyecto como económicamente rentable el valor VPN debe

ser mayor o igual a cero y tendrá mayor rentabilidad aquella opción cuyo

valor de VPN sea mayor.

Autores como Mesa (2006) y Krugman (2006), expresan, de manera

simple y coincidente el VPN como una cifra comparativa de los ingresos y

egresos. El concepto planteado por Jiménez y Colaboradores (2007) del

valor presente neto (VPN) o valor actual neto (VAN) es mucho más

amplio, por cuanto enfoca su significado y uso para la toma de decisiones

en la evaluación de los proyectos, como indicador económico para facilitar

la toma de decisiones.

En consecuencia, esta investigación toma como apropiada la definición

de Jiménez y Colaboradores (2007), por ser la que se ajusta de manera

más acertada al contexto del estudio como indicador económico en la

determinación de los aspectos financieros en proyectos industriales,

específicamente para el proceso de endulzamiento de crudo utilizado en

el sector petrolero del Occidente de Venezuela.

2.5.1.2. Tasa Interna de Retorno, TIR Medina y Correa (2009), refieren la tasa interna de retorno como un

instrumento para evaluar el rendimiento económico de una inversión,

73

determinado con base en sus flujos de fondos netos, es decir, ingresos

menos egresos. Dicha tasa hace que el valor actual de la entrada de

fondos sea igual al valor actual de las salidas, es decir, el valor

actualizado neto (VAN) del flujo de fondo sea cero.

Para Mesa (2006), la tasa interna de retorno (TIR) representa la tasa

de interés más alta que un productor podría pagar sin perder dinero, si

todos los fondos para el financiamiento de la inversión se tomaran

prestados y este se tomara con las entradas en efectivo de la inversión

mediante se van produciendo. El TIR representa el máximo costo (interés)

al cual un inversionista podría tomar dinero prestado, repagando con su

producción el capital y los intereses sin tener perdidas.

Por su parte, Jiménez y Colaboradores (2007), sostienen la tasa

interna de retorno o rentabilidad de una inversión para proyecto, como

aquella tasa de interés que hace igual a cero el valor actual de un flujo de

beneficios netos (VPN) al final de la vida útil del proyecto o en cualquier

otra fecha donde se evalué. Dicha tasa es posible de calcular

determinísticamente mediante la siguiente ecuación.

Donde:

lo= inversión inicial

FC= flujo de caja del proyecto (ingresos menos egresos)

i= tasa de descuento o costo de oportunidad del capital

t = tiempo y n= vida útil del proyecto

Por tanto es importante realizar la inversión en un proyecto cuando la

tasa interna de retorno es superior a la tasa de interés promedio del

mercado. Cuando el dinero, en caso de ser colocado en inversiones

financieras, si los requerimiento de rendimiento, denominada tasa mínima

atractiva (TMA) sea mayor que el del rendimiento del proyecto analizado

(TIR) se optara por no invertir en el proyecto.

74

En consecuencia, aunque los autores previamente citados coinciden

en varios aspectos al definir este elemento de análisis, la presente

investigación fija posición con lo establecido por Jiménez y Colaboradores

(2007), donde TIR y el VAN serán definidas como herramientas de la

administración financiera que se utilizan para la evaluación de proyectos

de inversión. La tasa interna de retorno (TIR) representa el porcentaje de

rentabilidad de un proyecto en una unidad de tiempo de análisis.

2.5.2. Indicadores de Riesgo Para Fernández (2010), los indicadores de riesgos se definen como los

datos estadísticos y/o métricos, básicamente financieros, los cuales

permiten conocer la posición de riesgo en el momento de realizar una

inversión, y así ayudar a la toma de decisiones. Por su parte, López

(2013), señala los indicadores de riesgos como parámetros que indican la

probabilidad de ocurrencia de un evento con consecuencias financieras,

buenas o malas para la empresa o para un proyecto. Existen técnicas

para estimar los efectos probabilísticos de estos riesgos como lo es el

análisis de Tornado y el VPN probabilístico.

Por último, Gray (2012), expone el análisis de los indicadores de riesgo

como un proceso preventivo diseñado para garantizar la reducción de las

sorpresas y la minimización de las consecuencias negativas que se

derivan de eventos indeseables. También prepara al gerente del proyecto

para aceptar riesgos cuando es posible tener una ventaja sobre

cualquiera de los objetivos principales del mismo, ya sea técnica, o en

tiempo y/o costos.

Para esta subcategoría, aunque los autores citados coinciden en

señalar los indicadores de riesgos como parámetros interpretables a partir

de datos estadísticos, para medir la probabilidad de ocurrencia de eventos

indeseables que afectan financieramente el desarrollo de los proyectos, la

presente investigación fija posición con lo establecido por Gray (2012),

por cuanto señalan el carácter preventivo de estos indicadores, al

75

utilizarse para preparar al gerente del proyecto a aceptar riesgos cuando

es posible tener una ventaja técnica, o en tiempo y/o costos.

2.5.2.1. Valor Presente Neto Probabilístico (VPNp) Para Gray (2012), la determinación de este parámetro corresponde a

un análisis probabilístico, los cuales son una representación matemática

deducida de un conjunto de supuestos con el doble propósito de estudiar

los resultados de un experimento aleatorio y predecir su comportamiento

futuro, cuando se realiza bajo las mismas condiciones dadas inicialmente.

Este tipo de análisis son de uso convencional para la estimación de

riesgos en proyectos.

Cabe agregar, según lo establece López (2013), este tipo de análisis

permite conocer la distribución de probabilidades de los valores tomados

por la variable aleatoria, de ahí que también se mencione con el nombre

de Distribución de Probabilidad. Es importante destacar, su basamento en

aplicaciones estadísticas para la evaluación de eventos incontrolables o

factores, así como también la evaluación del riesgo de sus decisiones, el

riesgo significa la incertidumbre para la cual la distribución de probabilidad

analizada es conocida.

Por lo tanto, Mun (2012), infiere sobre la evaluación de riesgo que la

misma significa un estudio para determinar los resultados de las

decisiones junto a sus probabilidades. Para este tipo de análisis es

necesario hacer uso de programas de simulación cuya finalidad es facilitar

la comprensión de los resultados mediante gráficos de distribución,

alguno de estos programas es crystal ball, herramienta utilizada en esta

investigación para este tipo de análisis.

Para esta investigación, aunque los autores citados coinciden en

expresar la naturaleza probabilística del Valor Presente Neto

Probabilístico (VPNp), la presenta investigación fija posición con los

postulados de Mun (2012), por su consideración de uso de este tipo para

76

comparar los resultados de las decisiones junto a sus probabilidades, lo

cual es exactamente lo pretendido en esta investigación.

2.5.2.2. Análisis de Tornado El análisis de tornado es un análisis de sensibilidad que permite

identificar los factores de mayor riesgo para el éxito del plan de la

organización. Para Mun (2012), una de las herramientas más poderosas

de la simulación es el análisis de tornado pues captura los impactos

estáticos de cada variable en el resultado del modelo. Esto es, la

herramienta automáticamente perturba cada variable en el modelo en un

monto preestablecido, captura la fluctuación en el pronóstico del modelo o

resultado final, y enlista las perturbaciones resultantes clasificadas desde

la más a la menos significante.

Por su parte, Suárez (2008), define el Análisis de Tornado como un

gráfico que informa al emprendedor de aquellas variables de riesgo con

un mayor impacto en su plan de negocio, este gráfico indica cual es el

rango de variación del valor de la organización, VAN, para cada uno de

las variables de riesgo, suponiendo la existencia de una variación en

dicha variable, manteniendo constante el resto de variables de riesgo.

Gray (2012), añade que esta herramienta representa cuanto varía el

VAN ante variaciones en cada unas de las variables de riesgo

manteniendo el resto de las variables constantes, este proceso se repetirá

para cada una de las variables, generando como resultado el gráfico

generado. La lista de variables de riesgo mostradas en el tornado se

ordena en función del impacto en el Valor Actual Neto, ayudando a

priorizar aquellas variables de riesgo más relevantes. El gráfico tornado

se interpreta de la siguiente manera:

Las barras horizontales del gráfico nos informan sobre el posible rango

de variación del valor actual neto (VAN). La longitud de las barras

representará los diferentes valores que puede tomar el VAN ante

variaciones en la variable de riesgo asociada.

77

Para la realización del análisis se considera que todas las variables del

modelo son ciertas y carecen de riesgo y solo la variable input asociada a

cada barra implica riesgo.

La barra vertical de gráfico representa al valor del VAN sin riesgo,

considerando todas las variables del plan de empresa como ciertas. Se

compara el VAN sin riesgo y el VAN ante variaciones de una variable de

riesgo.

Todos los autores citados detallan las características de este tipo de

análisis, e incluso coinciden en señalarlo como una herramienta poderosa

de simulación para visualizar el impacto de los riesgos sobre el proyecto.

Sin embargo, la presente investigación fija posición con lo establecido por

Gray (2012), por ser el que aporta detalles sobre la interpretación de los

resultados arrojados por la herramienta mediante el gráfico.

3. CATEGORÍAS Y SUBCATEGORÍAS DE ANÁLISIS A continuación se presentan las categorías que se medirán en la

presente investigación (categorías de estudios, tales como; situación

actual, alternativas tecnológicas, aspectos tecnológicos y económicos,

además sistemas de categorías y subcategorías de análisis).

3.1 Categorías de Estudios En la presente investigación las categorías de análisis de estudio

fueron cuatro (04), situación actual, alternativas tecnológicas, aspectos

tecnológicos, y aspectos económicos.

3.1.1 Categoría: Situación Actual Definición conceptual: Según Fritz (2006), se define como aquel

contexto dado en un momento determinado, es decir es la serie de

78

conceptos que en algunos sistemas, son la expresión de la información

procedente de su entorno por medio de los sentidos. A la vez que se

define como la revisión o diagnóstico de las condiciones presentes en un

momento determinado en el área de estudio en un contexto limitado.

Definición Analítica: Esta categoría está referida a la descripción de la

medición del entorno actual del proceso de endulzamiento de crudo

mediante la tecnología predominante en las plantas de tratamiento del

occidente de Venezuela, planta de aminas DEA, a través de la

subcategorías Mantenimiento de los Componentes y Confiabilidad

Operacional.

3.1.2 Categoría: Alternativas Tecnológicas Definición conceptual: para Soriano (2008) significa alguna actividad

tales como investigación, adquisición, adaptación, innovación,

considerando la adquisición de nuevas tecnologías, el cual requiere un

sistema receptivo a innovación con incentivos y mecanismos para lograr

traducir los conocimientos en acción.

Definición Analítica: Esta categoría se describe por medio de las

tecnologías para el endulzamiento de crudo: planta de aminas MDEA,

membranas, carbonato de potasio caliente y absorción física,

considerando como base, informes técnicos, datos de equipo según los

fabricantes e investigaciones realizadas sobre el tema. En pocas palabras

esta categoría se describe como la orientación de la tecnología de

endulzamiento de crudo.

3.1.3 Categoría: Aspectos Tecnológicos

Definición conceptual: Para Kirck (2006), por medio de estos aspectos

se evalúan alternativas tecnológicas tanto en el mercado como en el

interior de las empresas y se miden los riesgos tecnológicos que

representen cada una de estas tecnologías a evaluar, a través de

79

indicadores como lo son la madurez tecnológica, dominio de la

tecnología, análisis de brechas, impacto y posicionamiento tecnológico.

Definición Analítica: Se describe cada uno como los indicadores de los

aspectos tecnológicos de cada tecnología considerada en este estudio,

para el endulzamiento de crudo. La misma contempla las subcategorias,

Madurez Tecnológica, Análisis de Brechas Tecnológicas y Dominio

Tecnológico.

3.1.4 Categoría: Aspectos Económicos

Definición conceptual: Para Melo (2009), la evaluación económica se

efectúa para demostrar si el proyecto es o no rentable y que la

productividad económica del empleo de los factores utilizados se

considere satisfactoria, según los criterios económicos de la organización

o según los criterios de política económica o social adoptadas por las

autoridades que lo aprobaron.

Definición Analítica: Corresponde a determinar los indicadores

económicos y de riesgos asociados a las tecnologías a estudio para

realizar su evaluación económica. Los indicadores económicos valor

presente neto (VPN) y tasa interna de retorno (TIR) corresponden a los

elementos de análisis en los cuales están inmersos los costos tanto

directos como indirectos de las tecnologías a evaluar. Por su parte, los

factores de riesgo financiero serán evaluados a través de análisis de

sensibilidad como el análisis de Tornado y el Valor Presente Neto

Probabilístico (VPNp).

En consecuencia, una vez definidas las categorías y subcategorías

que enmarcan la estructura de la investigación, las cuales guardan

estricta correspondencia con los objetivos planteados y el tipo y diseño de

esta investigación se presenta el cuadro que desglosa las categorías,

subcategorías y elementos de análisis contempladas para el desarrollo de

esta investigación, todo esto en el cuadro a continuación.

80

Cuadro 10 Categorías, Sub-Categorías y Elementos de Análisis

Alternativa Tecnológica para el proceso de endulzamiento de crudo en el Occidente de Venezuela

Objetivo General: Proponer una alternativa tecnológica para el proceso de endulzamiento de crudo en el Occidente de Venezuela

Objetivos Específicos Categoría Sub-Categorías Elementos de Análisis

Diagnosticar la situación actual del proceso de

endulzamiento de crudo en el Occidente de Venezuela

Situación actual del proceso de

endulzamiento de crudo

Mantenimiento de

los Equipos * Frecuencia de Fallas * Disponibilidad

Confiabilidad Operacional

* Vida Útil * Nivel de Obsolescencia

Identificar las alternativas tecnológicas para el proceso de endulzamiento de crudo a

nivel mundial

Alternativas Tecnológicas para

el proceso de endulzamiento de

crudo

-Aminas MDEA -Membranas -Carbonato de Potasio Caliente -Absorción Física

* Confiabilidad * Mantenibilidad * Operatividad * Impacto Medioambiental

Describir los aspectos tecnológicos de las alternativas para el

endulzamiento de crudo en el Occidente de Venezuela.

Aspectos Tecnológicos

Madurez Tecnológica

* Embrionario * Comercial * Madura

Análisis de Brechas Tecnológicas

* Bajo * Bajo-Media * Media * Media-Alta * Alta

Dominio Tecnológico

* Incipiente * Masivo * Dominio

Determinar los aspectos económicos de las alternativas para el

endulzamiento de crudo en el Occidente de Venezuela.

Aspectos Económicos

Indicadores Económicos

* VPN * TIR

Indicadores de Riesgo

* VPN probabilístico * Análisis de Tornado

Seleccionar la alternativa tecnológica para el

proceso de endulzamiento de crudo en el occidente

de Venezuela

Se logrará con el cumplimiento de los objetivos anteriores

Fuente: Moreno (2016).