CAPÍTULO 4 AVALIAÇÃO ECONÔMICA PRELIMINAR

Apresentação em tema: "CAPÍTULO 4 AVALIAÇÃO ECONÔMICA PRELIMINAR"— Transcrição da apresentação:

1 CAPÍTULO 4 AVALIAÇÃO ECONÔMICA PRELIMINAR
20 de agosto de 2008

2 INTEGRAÇÃO ENERGÉTICA
INTRODUÇÃO À ANÁLISE DE PROCESSOS 2 ESTRATÉGIAS DE CÁLCULO 3 OTIMIZAÇÃO AVALIAÇÃO ECONÔMICA 4 5 ANÁLISE INTRODUÇÃO À SÍNTESE DE PROCESSOS 8 6 SÍNTESE DE SISTEMAS DE SEPARAÇÃO 7 SÍNTESE SISTEMAS DE INTEGRAÇÃO ENERGÉTICA

3 SÍNTESE Geração de todos os fluxogramas possíveis
ANÁLISE Previsão e avaliação de cada fluxograma Desafio: encontrar a melhor solução no meio do conjunto numeroso e desordenado das soluções viáveis.

4 Decomposição, Representação e Resolução do Problema de Projeto por Busca Orientada por Árvore de Estados Raiz Rota Química ? Fluxograma ? Dimensões ? P ? ? ? A+B P+C A,B P,C ?? D+E P+F D,E P,F ?? Nível Tecnológico Seleção de uma Rota Fluxograma ? Dimensões ? 1 P A B C x ? T D 2 P A B C x ? T P 3 D E F x ? M P F 4 D E x ? M Nível Estrutural Síntese de um Fluxograma Dimensões ? Lucro? L x 6 x o = 3 x* 8 L x x o = 4 x* L 10 x x o = 6 x* L x 7 x o = 5 x* Nível Paramétrico Análise do Fluxograma Dimensionamento dos Equipamentos e das Correntes. Lucro. Solução Ótima: Reagentes = D,E; Fluxograma = 3; x = 4

5 Correspondência dos Capítulos com os Módulos Computacionais
Resumo da Análise de Processos Correspondência dos Capítulos com os Módulos Computacionais ESTRATÉGIAS DE CÁLCULO 3 INTRODUÇÃO À ANÁLISE DE PROCESSOS 2 OTIMIZAÇÃO 5 AVALIAÇÃO ECONÔMICA 4    OTIMIZAÇÃO Variáveis Especificadas Variáveis de Projeto Parâmetros Econômicos Parâmetros Físicos MODELO FÍSICO Dimensões Calculadas Lucro MODELO ECONÔMICO

6 Resolver Problema Otimizar Processo Dimensionar Extrator Evaporador Condensador Resfriador Misturador Simular Processo Calcular Lucro

7 ORGANIZAÇÃO DA DISCIPLINA FINALIDADE DO CAPÍTULO
INTRODUÇÃO À ANÁLISE DE PROCESSOS 2 ESTRATÉGIAS DE CÁLCULO 3 OTIMIZAÇÃO 5 ANÁLISE INTRODUÇÃO À SÍNTESE DE PROCESSOS 8 6 SÍNTESE DE SISTEMAS DE SEPARAÇÃO 7 SÍNTESE SISTEMAS DE INTEGRAÇÃO ENERGÉTICA AVALIAÇÃO ECONÔMICA 4 FINALIDADE DO CAPÍTULO Apresentar um procedimento aproximado para a Avaliação Econômica de processos condizente com o estágio preliminar do projeto. (quando são examinadas muitas alternativas de fluxogramas).

8 4. AVALIAÇÃO ECONÔMICA DE PROCESSOS
4.2 Estimativas Econômicas 4.2.1 Estimativa de Custos 4.2.2 Estimativa de Investimento 4.3 Dados para a Estimativa de Custos e de Investimento 4.3.1 Rudd & Watson 4.3.2 Douglas 4.1 Introdução

9 Objetivo: avaliação do desempenho econômico de um processo.
4.1 INTRODUÇÃO Objetivo: avaliação do desempenho econômico de um processo. Desempenho  comportamento, “performance”. - Físico - Econômico - Real - Previsto Desempenho Real  quando o processo se encontra em operação Físico: medições (instrumentação) e cálculos (modelos). Econômico: contabilidade Desempenho Previsto  quando processo ainda se encontra em fase de projeto/operação em novas condições Físico: modelos físicos. Econômico: modelos econômicos.

10 Critério adotado nesta disciplina (Rudd & Watson)
Happel: Venture Profit  Lucro do Empreendimento (LE) É o Lucro Relativo ao proporcionado por um investimento “padrão”: Sejam: L1: Lucro previsto para o processo, com: retorno estimado j ($/ano) / ($ investido) - com risco comercial. L0: Lucro proporcionado por um investimento com: retorno garantido i ($/a) /($ investido) sem risco comercial. Lucro do Empreendimento: LE = L1 - L0 O projeto é economicamente vantajoso se LE  0

11 Fluxograma Ilustrativo do Lucro do Empreendimento
Lucro do Empreendimento: LE = LB - (D + IR ) - RIR $/a Lucro do Empreendimento Lucro Líquido Após o Risco LL = LD - CR $/a h i Retorno garantido sobre o investimento RI = i Itotal $/a Compensação pelo Risco CR = h Itotal $/a Instalações Físicas Lucro Bruto Receita R $/a Custo Total LB = R - Ctotal $/a Lucro Líquido antes do I.R. LA = LB - D $/a Ctotal $/a e Depreciação D = e Idireto $/a Lucro Líquido Após o I.R. Imposto de Renda IR = t (LB - D) $/a t LD = LA - IR $/a Itotal $ Retorno sobre o Investimento + Risco RIR = (i + h) Itotal = im Itotal $/a RIR

12 Provenientes do mercado
Valores Típicos da Taxa de Retorno sobre o Investimento (Rudd & Watson) Provenientes do mercado

13 Valores Típicos para a Taxa de Risco (Rudd & Watson)
Definidos pelo Investidor

14 4. AVALIAÇÃO ECONÔMICA DE PROCESSOS
4.1 Introdução 4.2.1 Estimativa de Custos 4.2.2 Estimativa de Investimento 4.3 Dados para a Estimativa de Custos e de Investimento 4.3.1 Rudd & Watson 4.3.2 Douglas 4.2 Estimativas Econômicas

15 LE = aR - b(Cmatprim + Cutil) - c I
4.2 ESTIMATIVAS ECONÔMICAS Dois tipos extremos de estimativas de custos: Estimativa aproximada: correlações e fatores empíricos. Uso em estágios preliminares do projeto (erros até 35%). Estimativa detalhada : desenhos e especificações detalhadas. Uso em propostas para a compra dos equipamentos. Objetivo do Capítulo desenvolver uma expressão simples para estimativa aproximada em função de - Receita (R) - Custos de matérias primas (Cmatprim), e de utilidades (Cutil) - Custos de Investimento (I) todos obtidos facilmente do resultado do dimensionamento e da simulação: LE = aR - b(Cmatprim + Cutil) - c I

16  PROCESSO ILUSTRATIVO W4,W6,W8,W11,W14 Vd,Ae,Ac,Ar L r,T9,T12
INCÓGNITAS L AVALIAÇÃO ECONÔMICA Vd,Ae,Ac,Ar VARIÁVEIS DE PROJETO r,T9,T12 OTIMIZAÇÃO W4,W6,W8,W11,W14 MODELO FÍSICO VARIÁVEIS ESPECIFICADAS W1 x11,x14 T1,T2,T5,T6,T7,T8,T10,T11,T14,  

17 Resultado do Dimensionamento do Processo Ilustrativo
LE = aR - b(Cmatprim + Cutil) - c I

18 4. AVALIAÇÃO ECONÔMICA DE PROCESSOS
4.1 Introdução 4.2 Estimativas Econômicas 4.2.2 Estimativa de Investimento 4.3 Dados para a Estimativa de Custos e de Investimento 4.3.1 Rudd & Watson 4.3.2 Douglas 4.2.1 Estimativa de Custos

19 4.2.1 ESTIMATIVA DOS CUSTOS LE = LB - D - IR – RIR $/a LB = R – Ctotal D = e Idireto IR = t (LB - D) RIR = RI + CR = (i + h) Itotal = im Itotal LE = (1- t) (R – Ctotal – e Idireto) – im Itotal $/a Ctotal ??? Idireto??? Itotal ??? Segue resumo adaptado de Peters & Timmerhaus, utilizando valores médios das faixas lá apresentadas. Detalhes: Tabela 4.3 do Livro.

20 Ctotal Ctotal = Cprod + Cgerais $/a Cprod = Cdiretos + Cfixos Cdiretos = (Cmatprim + Cutil) + Cmanut + Csupr + (Cmobra Cadm + Clab) + Croy Cdiretos = (Cmatprim + Cutil) + 0,046 Ifixo + 0,27Ctotal Cfixos = Cimpost + Csegur + Calug + Cjur Cfixos = 0,03 Ifixo Cprod = (Cmatprim + Cutil) + 0,076 Ifixo + 0,27 Ctotal Cgerais = 0,025 R Ctotal = (Cmatprim + Cutil) + 0,076 Ifixo + 0,27 Ctotal + 0,025 R $/a Ctotal = 1,37 (Cmatprim + Cutil) + 0,104 Ifixo + 0,034 R $/a

21 Retornando a LE LE = (1- t) (R – Ctotal – e Idireto) – im Itotal $/a e = 0,10 t = 0,5 im = 0,15 LE = 0,5 (R – Ctotal – 0,1 Idireto) – 0,15 Itotal $/a Ctotal = 1,37 (Cmatprim + Cutil) + 0,104 Ifixo + 0,034 R LE = 0,5 (R – 1,37 (Cmatprim + Cutil) - 0,104 Ifixo - 0,034 R – 0,1 Idireto) – 0,15 Itotal $/a LE = 0,48 R - 0,68 (Cmatprim + Cutil) - 0,05 Ifixo – 0,05 Idireto- 0,15 Itotal $/a Ifixo ????? Idireto ??? Itotal ??????

22 4. AVALIAÇÃO ECONÔMICA DE PROCESSOS
4.1 Introdução 4.2 Estimativas Econômicas 4.2.1 Estimativa de Custos 4.3 Dados para a Estimativa de Custos e de Investimento 4.3.1 Rudd & Watson 4.3.2 Douglas 4.2.2 Estimativa de Investimento

23 4.2.2 ESTIMATIVA DO INVESTIMENTO
Itotal = Ifixo + Igiro + Ipartida $ Ifixo = Idireto + Iindireto Idireto = ISBL + OSBL ISBL: custo instalado dos equipamentos diretamente envolvidos na produção ("Inside Battery Limits") OSBL = 0,45 ISBL (custo de investimento "Outside Battery Limits") Idireto = 1,45 ISBL Iindireto = 0,25 Idireto Ifixo = 1,81 ISBL Igiro = 0,15 Itotal Ipartida = 0,10 Ifixo Itotal = 2,34 ISBL $

24 Ifixo = 1,81 ISBL Idireto = 1,45 ISBL Itotal = 2,34 ISBL
LE = 0,48 R - 0,68 (Cmatprim + Cutil) - 0,05 Ifixo – 0,05 Idireto- 0,15 Itotal $/a Ifixo = 1,81 ISBL Idireto = 1,45 ISBL Itotal = 2,34 ISBL LE = 0,48 R - 0,68 (Cmatprim + Cutil) - 0,46 ISBL $/a Os coeficientes dependem das correlações utilizadas intermediariamente que dependem da experiência do avaliador e da região em que se desenvolve o projeto. Aproximação prática para a discriminação de muitos fluxogramas alternativos gerados na Síntese, com um mesmo nível de erro: LE = 0,5 R - 0,7 (Cmatprim + Cutil) - 0,5 ISBL $/a LE = 0,5 (R - Cmatprim - Cutil – ISBL) $/a ISBL ???

25 IEbi, Qbi, Mi: gráficos (Guthrie) e tabelas.
ISBL = fT fD fL IEi Q i: dimensão característica do equipamento i, calculada ou especificada. Qb i: valor-base da dimensão característica do equipamento i cujo custo de investimento IEbi é conhecido. Mi : fator de escala para o equipamento i, válido para uma faixa de valores de Qi IEi : custo de investimento do equipamento i para a dimensão Qi. IEbi, Qbi, Mi: gráficos (Guthrie) e tabelas.

26 Exemplo Trocador de Calor casco-e-tubo
I = (A / 50)0,48 $ (50 < A < 300 ft2)

27 ISBL = fT fD fL IEi fT, fD, fL : fatores empíricos. fT: transforma o preço de compra na região em que foi levantado no preço de compra na região em que será construída a planta (considera frete, armazenamento, alfândega, etc.) fD : transforma preço de compra levantado no ano A no preço de compra no ano em que está sendo executado o projeto (utiliza Índices de Preços. Ex.: Ch.Eng. Cost Index) f D = IC a / IC b (a: ano da avaliação; b: ano da tabela) Exemplo: em 1960: $ em 2000: x (IC2000 / IC1960) = (394/102) = $ fL (fator de Lang): transforma preço de compra em custo instalado. (inclui estrutura, pintura, instalação elétrica, instrumentação,...)

28 4. AVALIAÇÃO ECONÔMICA DE PROCESSOS
4.1 Introdução 4.2 Estimativas Econômicas 4.2.1 Estimativa de Custos 4.2.2 Estimativa de Investimento 4.3.1 Rudd & Watson 4.3.2 Douglas 4.3 Dados para a Estimativa de Custos e de Investimento

29 Correlações de Custo para Alguns Equipamentos Típicos (Rudd & Watson)
4.3 DADOS PARA A ESTIMATIVA DE CUSTOS DE INVESTIMENTO Correlações de Custo para Alguns Equipamentos Típicos (Rudd & Watson)

30 Exemplo Trocador de Calor casco-e-tubo
I = (A / 50)0,48 $ (50 < A < 300 ft2)

31 Exemplo: Processo Ilustrativo

32 Resultado do Dimensionamento do Processo Ilustrativo
LE = aR - b(Cmatprim + Cutil) - c I

33 PROCESSO ILUSTRATIVO LE = 0,7 R – 0,8 C – 0,4 ISBL $/a
R = pAB W4 f14 Fop $/a Investimento: Ib = Ibb (20/Pbb) Mb $ Id = Idb (Vd/Vdb) Md $ Ie = Ieb (Ae/Aeb) Me $ Ic = Icb (Ac/Acb) Mc $ Ir = Irb (Ar/Arb) Mr $ ISBL = fT fD fL (Ib + Id + Ie + Ic + Ir) $ Custos: Cagua = pa (W8 + W11) $/h Cvapor = pv W6 $/h Csolvente = ps W14 $/h Cbomba = 0,15 $/h C = Fop (Cagua + Cvapor + Csolvente + Cbomba) $/a LE = 0,7 R – 0,8 C – 0,4 ISBL $/a

34 Happel: Venture Profit  Lucro do Empreendimento (LE)
Relembrando: Happel: Venture Profit  Lucro do Empreendimento (LE) É o Lucro Relativo ao proporcionado por um investimento “padrão”: Sejam: L1: Lucro previsto para o processo, com: retorno estimado j ($/ano) / ($ investido) - com risco comercial. L0: Lucro proporcionado por um investimento com: retorno garantido i ($/a) /($ investido) sem risco comercial. Lucro do Empreendimento: LE = L1 - L0 O projeto é economicamente vantajoso se LE  0

35 Fluxograma Ilustrativo do Lucro do Empreendimento
LE = LL – im Itotal = j Itotal – im Itotal j = im + LE / Itotal Lucro do Empreendimento: LE = LB - (D + IR ) - RIR $/a Lucro do Empreendimento Lucro Líquido Após o Risco LL = LD - CR $/a h i Retorno garantido sobre o investimento RI = i Itotal $/a Compensação pelo Risco CR = h Itotal $/a Instalações Físicas Lucro Bruto Receita R $/a Custo Total LB = R - Ctotal $/a Lucro Líquido antes do I.R. LA = LB - D $/a Ctotal $/a e Depreciação D = e Idireto $/a Lucro Líquido Após o I.R. Imposto de Renda IR = t (LB - D) $/a t LD = LA - IR $/a Itotal $ Retorno sobre o Investimento + Risco RIR = (i + h) Itotal = im Itotal $/a RIR

36 LE = L1 (j, h >0) - L0 (i, h = 0) = LD (j, h > 0) – RIR [(i + h)]
LE = j Itotal – (i + h) Itotal ( j = ?) LE = [j – (i + h)] Itotal j = (i + h) + LE / Itotal