EVALUACIN Y DISEO DE PROCESOS

DISEO Y EVALUACIN DE PROCESOS

PROBLEMAS DE ECONOMA DE PROCESOS

Luis Felipe MirandaUniversidad Nacional de San Agustn de Arequipa

1. Un vaporizador se alimenta con una mezcla lquida de hexano (70 %) y aceite de girasol (30%) a un flujo msico de 10000 kg/h. Del vaporizador se obtendr una corriente en fase vapor de flujo V y composiciones y1 para el hexano (95 %) y y2 para el aceite (5 %). Tambin se extraer una corriente en fase lquida de flujo L y composiciones x1 (hexano) y x2(aceite). Si se sabe que el equilibrio de fases se puede correlacionar por la ecuacin K=y1/x1. Considerando que el equipo opera en estado estacionario, formule:

a. Un balance de masa global tomando en cuenta las corrientes de alimentacin, lquida y vapor de salida.

b. Un balance para el hexano en el vaporizador

c. Un balance para el aceite en el dispositivo

d. Un balance calrico, en funcin de las entalpas de cada una de las corrientes.

2. Estime el costo del vaporizador del problema anterior. Se tiene como referencia el precio de un vaporizador del ao 2006 de acero comercial de 7000 kg/h. El vaporizador operar a 10000 kg/h, y se construir de acero inoxidable 304. El factor del material es de 1,75. La relacin de ndices de costos del ao 2015 respecto al del ao 2006 es de 582/500.

3. Determine el flujo de caja descontado, el valor actual neto y establezca si es rentable invertir en el siguiente proyecto, justificando su respuesta. Se trata de implementar una planta de productos cosmticos, cuya inversin de capital asciende a 80000 dlares y el capital de trabajo es de la cuarta parte de este valor. La depreciacin se estima en el 10 % del KIF y el valor de reventa en 15 % del KIF. Los beneficios brutos para los cinco aos de vida del proyecto son 30, 40, 50, 60 y 70, respectivamente, expresados en miles de dlares. La tasa de inters seleccionada asciende al 15 % anual.

4. Se quiere evaluar la factibilidad econmica de un proyecto de productos qumicos de frontera. Dicha evaluacin se realizar para tres aos de produccin. Las cantidades producidas anualmente son: 200, 300 y 500 TM. Los precios promedio de venta por tonelada se calculan en 7000, 9000 y 8000 $/TM, respectivamente.

a) Calcule los ingresos netos para cada ao.

b) Si el costo total de produccin anual se mantiene constante y es igual a 1300.000 $/ao, cules sern los beneficios netos anuales.

c) El capital invertido fijo es de un milln y medio de dlares. La depreciacin se estima en 15 % de este valor. El capital de trabajo representa el capital necesario para trabajar en un trimestre. El valor de reventa es el doble de la depreciacin anual. Calcule el flujo de caja.

d) Estime el valor del TIR del proyecto.

5. En un proceso industrial se invierte en maquinaria e instalaciones 200 mil dlares y el capital de trabajo asciende a 100 mil dlares. Los ingresos netos de los cinco primeros aos son: 100, 120, 150, 170 y 190 mil dlares. Los egresos correspondientes ascienden a: 50, 55, 70, 80 y 90 mil dlares (los egresos ya incluyen la depreciacin). La depreciacin para los dos primeros aos es de 30 mil dlares y para los tres siguientes corresponde a 20 mil dlares. El valor de reventa asciende a 20 % del capital invertido fijo. Calcule:

a. El beneficio neto

b. El flujo de caja

c. El flujo de caja descontado para una tasa de inters del 10 %.

d. El flujo de caja descontado para una tasa de inters del 30 %.

e. Estime el valor del TIR.

6. Si se tienen los siguientes beneficios netos: 50, 80, 100 y 140 mil dlares para los aos 1, 2, 3 y 4, respectivamente. Asimismo, se sabe que la inversin total es de 190 mil dlares y la depreciacin anual asciende a 20 mil dlares, siendo el capital de reventa el doble del valor anterior. Cul ser el VAN para una tasa de inters del 20 %, tomando como base el ao 0?7. Un proyecto para la instalacin de una fbrica productora de pesticidas reporta los siguientes beneficios netos para los primeros cinco aos de funcionamiento: 35, 42, 50, 60 y 70. la inversin de capital fijo asciende a 100 y el capital de trabajo es del orden de 25. La depreciacin en los dos primeros aos es de 12 y en los tres siguientes es de 10. El capital de reventa es de 22.

a. Determine el flujo de caja para cada ao del proyecto

b. Estime el VAN a una tasa de inters del 15 % anual, tomando como referencia el ao 0.

c. Calcule el VAN tomando como referencia el ao 5, a la misma tasa. Analice los resultados de las partes (b) y (c).

Nota.- todos los valores estn dados en miles de dlares.

8. En el presente ao se iniciar la construccin de una planta industrial que producir 450 TM/ao a capacidad plena. Los costos referenciales de los equipos principales construidos en acero al carbono, evaluados en el ao 2008 para una planta de 300 TM/ao de capacidad se presentan en la tabla adjunta:

EQUIPOCOSTO

Reactor de Tanque agitado6500

Mezclador de lquidos2800

Cristalizador3900

Evaporador de doble efecto4500

Secador5000

Lnea de envasado2600

Los equipos en la nueva planta sern de acero inoxidable cuyo ndice de material es 1,7. El precio de venta del producto es de $ 4,0 por kg. El costo de la materia prima es de 0,6 $/kg. Se requieren 3 kg de materia prima por kg de producto. La planta cuenta con 18 trabajadores que perciben un haber anual promedio de $ 2500. La depreciacin se determina por la frmula dep=(0,2-0,02*ao)*KIF. El valor de reventa es equivalente al doble de la depreciacin del primer ao. La capacidad de planta utilizada para los aos 1 al 5, se expresa mediante las siguientes fracciones: 0,5; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0.

Calcular:

a) El capital invertido fijo, si ste es 4.13 veces el costo del equipo. El ndice de costos para el ao 95 es 381 y para el 2003 es 422.

b) Calcular los ingresos por ventas para los 5 primeros aos del proyecto.

c) Determinar el costo de la Mano de Obra Anual

d) Establecer el costo de materia prima para los cinco primeros aos

e) Estimar el costo de produccin total anual para los cinco primeros aos mediante la ecuacin CTP= 1,5(MP+2,2MO+0,2KIF)

f) Determinar el beneficio neto para cada ao sabiendo que en el precio de venta se ha descontado ya el IGV.

g) Calcular el flujo de caja para cada ao

h) Calcular el flujo de caja descontado para una tasa de inters del 10 % y tomando como base el ao 5.

i) Determine el valor del VAN.

j) Cul es el error cometido cuando no se considera el cambio de valor del dinero con el tiempo?

k) Invertira Ud. en el presente proyecto? Justifique su respuesta.

9. Una empresa tiene la opcin de invertir en los proyectos A y B. El costo de capital de ambos proyectos es de un milln de dlares. En la tabla adjunta se presentan los flujos de caja para ambos proyectos.

AoProyecto AProyecto B

Flujos de Caja en miles de dlares

0-1000-1000

1150500

2250450

3350300

4400200

5400100

Calcular:

a) El tiempo de retorno de la inversin en trminos del flujo de caja promedio

b) El flujo de caja del proyecto sin descontar

c) Los factores de descuento considerando como base el ao 2

d) El Valor Actual Neto del proyecto para una tasa de inters del 20 % anual.

e) La ecuacin para calcular el TIR y su derivada.

f) En qu proyecto conviene invertir. Justifique su respuesta.

10. Una planta de polmeros tiene un costo de materia prima de 2 $/kg y los costos de los insumos, en $/kg, son: A = 5; B = 12 y C = 4. Las cantidades, expresadas en kg, a emplear por kg de producto son: MP = 1,3; A = 0,3; B =0,1; C = 0,2. Calcular el costo de materia prima para manufacturar 700 TM de producto. En cunto vara el costo de materia prima si se reemplaza el insumo A por un insumo D que cuesta 3,5 $/kg y se requieren 0,4 kg/kg de producto.

11. Se realiza una inversin total en un proyecto industrial de 250 mil dlares, resultando un VAN de 100 mil dlares. Invertira en el proyecto? Justifique su respuesta.

12. Estime el capital invertido fijo en una planta productora de colorantes naturales que producir 100 TM anuales. El costo de los equipos de una planta semejante, pero de 140 TM anuales, en el ao 2007 fue de 85 mil dlares. Realice todas las suposiciones necesarias.

F

L