Producción de Sulfato de Amonio Rev.002

Produccin de jabn de caf

Produccin de Sulfato de Amonio

ndice

1. Generalidades

2. Descripcin del producto a. Introduccin.b. Origen del compuesto.c. Propiedades fsicas.d. Propiedades qumicas.e. Sntesis industrial.f. Materias primas.I. Descripcin y caractersticas tcnicas de las materias prima.g. Usos.

3. Estudio de mercado.I. Delimitacin del sector.a. OfertaI. Caractersticas del mercado nacional.II. Tamao del mercadoIII. Produccin localIV. Importaciones y exportaciones.b. DemandaAnlisis cualitativo de la demanda.I. Tendencias generales del consumo. Factores socio demogrficos.II. Factores econmicos. Aspectos generales. Coyuntura econmica.III. Actividad agrcola.IV. Precios y su formacin.c. Distribucin.d. Estrategias del canal.e. Condiciones de acceso al mercadoI. Formalidades de importacinf. Legislacin aplicable

4. Localizacin de la plantaa. Principales productores de materia primab. Seleccin de proveedoresI. Informacin tcnicaII. Ubicacin de proveedoresc. Seleccin de localizacin de la plantad. Distribucin y anlisis

5. Anlisis de Tecnologas.a. Tecnologas de produccin del Sulfato de amonio.b. Comparacin de las tecnologas.c. Seleccin del proceso de produccin.d. Funcin de los Equipos.I. Equipos del proceso.II. Equipos de envase y embarque.III. Equipos de servicios auxiliares.

6. Etapas del proceso.a. Generalidades.b. Reaccin.c. Cristalizacin.d. Separacin del Producto.e. Secado y Transporte del Producto.f. Qumica del Proceso.

7. Diseo de equipos

8. Servicios auxiliares

9. Seguridad en el proceso.a. Operacin y Control del proceso.b. Manejo de materiales.I. Amoniaco.II. Acido sulfrico.III. Soluciones.IV. Producto.c. MantenimientoI. Tuberas.II. Tanques y/o recipientes.III. Equipos en movimiento.IV. Equipos de seguridad.

10. Manejo de efluentes.

1. GENERALIDADES

El cido Sulfrico es un producto industrial fundamental, sus aplicaciones son numerosas y su consumo es extraordinario. Los usos del cido sulfrico son tan variados que el volumen de su produccin proporciona un ndice aproximado de la actividad general industrial.El cido sulfrico se encuentra disponible comercialmente en un gran nmero de concentraciones y grados de pureza. Existen dos procesos principales para la produccin de cido sulfrico, el mtodo de cmaras de plomo y el proceso de contacto que produce un cido ms puro y concentrado, pero requiere de materias primas ms puras y el uso de catalizadores costosos; sin embargo este ha sido mejorado en todo detalle y es ahora una de las industrias de bajo costo, con un proceso automtico continuo. Todas las nuevas plantas de cido sulfrico usan el proceso de contacto.La planta de cido sulfrico tiene una capacidad de 1.125 toneladas mtricas de cido sulfrico al 100% cada 24 horas, alimentada en forma continua con gas de proceso, de composicin definida y con una conversin de SO2 a SO3 de 97,5%. La composicin del cido producto es de 98,5% en H2SO4.

2. DESCRIPCIN DEL PRODUCTO.

El sulfato de amonio (SAM) es un fertilizante qumico ampliamente utilizado. Es una de las fuentes de nitrgeno ms comnmente usadas en las frmulas de fertilizacin (mezclas fsicas). El SAM es un producto muy verstil para ser utilizado en mezclas con otros fertilizantes, esto debido a su amplia compatibilidad con todos los mono-productos y complejos. El sulfato de amonio (SAM) contiene amonio y azufre en forma de sulfato es un producto de pH cido y que se recomienda aplicar en suelos calizos y alcalinos por su fuerte efecto acidificante.

Las materias primas para su produccin son:

Amoniaco cido Sulfrico

Los insumos utilizados son:

Aire de servicio Agua potable Agua de enfriamiento Aditivo anti-apelmazante

I. Origen del producto

El sulfato de amonio fue el primer fertilizante sinttico que se produjo en el mundo, su empleo se remonta a finales del siglo XIX.

Por supuesto, los pases productores eran en aquel entonces los que estaban en vas de desarrollo (actualmente los ms desarrollados).

En Mxico, el sulfato de amonio lo empez a producir GUANOMEX en Cuautitln, Estado de Mxico, actualmente esta planta ya no funciona. El uso del sulfato de amonio se usa casi exclusivamente como fertilizante; es el que contiene menor cantidad de nitrgeno, aunque tambin se puede utilizar en el tratamiento del agua, en la industria del curtido de pieles y en la elaboracin de pilas secas.

II. Propiedades fsico qumicas.

Propiedades Fisicoqumicas del sulfato de amonio.

Estado fsicoCristales de color blanco, beige o grisceos

Formula molecular

Peso Molecular132.14

Densidad0.96-1.40

Humedad relativa critica79 % @ 30C

ndice de salinidad Adim.69

Tamao de partcula0.5-0.85 mm

Solubilidad en agua (100g/100ml) a 20c

pH en solucin al 10 %4 6

III. Sntesis industrial.

El sulfato de amonio se realiza mediante la reaccin de AMONIACO con ACIDO SULFURICO, en un reactor donde se realiza la sntesis de este producto. Posteriormente pasa a un cristalizador en el cual a partir del germen cristalino se hacen crecer los cristales. Posteriormente del cristal ya formado, se pasa la solucin a una centrifuga la que realizara la separacin de los cristales (PRODUCTO) y el liquido (AGUAS MADRES).

A la descarga de los slidos provenientes de la centrifuga, sern transportados por un transportado helicoidal, pasando a su ltima etapa de elaboracin del sulfato de amino, que es el secado, que se lleva a cabo en un secador del tipo horizontal. En la descarga del secador una banda recoge el producto para llevarlo hasta el almacn de producto.

IV. Materias primas.

Amoniaco

Generalidades:

En los primeros aos del siglo 20, haba una escasez de fertilizantes nitrogenados como el nitro de Chile, lo que llev al qumico alemn Fritz Haber a buscar maneras de combinar el nitrgeno del aire con hidrgeno para formar el amonaco que es la principal materia prima para la fabricacin de fertilizantes, y de explosivos, ya que Alemania se preparaba para la Primera Guerra Mundial.

El hidrgeno necesario para la sntesis del amonaco fue preparado mediante el proceso de formacin del gas de agua, que implica hacer pasar vapor de agua a altas temperaturas sobre coque al rojo vivo, reaccin qumica que permite separar el hidrgeno y el oxgeno del agua.

Condiciones de su reaccin:

Haber estableci las condiciones bajo las cuales el nitrgeno y el hidrogeno se combinan para formar el amoniaco.

Temperatura media (500c) Muy alta presin (250 300 atmosferas) Un catalizador de hierro poroso el cual se prepara reduciendo la magnetita

Ms tarde se descubri que el osmio es un catalizador mucho mejor para la reaccin, pero tiene la problemtica de que es muy costoso.

El proceso Haber produce el amonaco, NH3 (g), con un rendimiento de aproximadamente 10-20%. La reaccin entre el gas nitrgeno y el gas hidrgeno para producir amonaco gas es exotrmica, desprendiendo energa de 92.4kJ/mol a 298K (25 oC).

Acido sulfrico

Generalidades:

Este cido es considerado como fundamental en la industria qumica inorgnica porque prcticamente no hay industria en la que no tenga que utilizarse cido sulfrico, como ejemplo anotaremos la fabricacin de cido ntrico y clorhdrico, en la fabricacin de colorantes, fertilizantes, glucosa y explosivos, en la industria del papel, del vidrio, etctera.

Durante las ltimas dcadas del siglo pasado se pensaba que la produccin de cido sulfrico era un indicador del grado de desarrollo industrial de un pas, a continuacin mostramos un comparativo de produccin de cido sulfrico en varios pases del orbe:

Existen varios mtodos de obtencin de cido sulfrico, pero el ms usual es el mtodo de contacto o cataltico, aproximadamente la mitad del cido producido en el mundo se obtiene por este mtodo. A continuacin se muestra el diagrama de flujo de la obtencin de cido sulfrico.

I. Descripcin y caractersticas tcnicas de las materias prima.

Amoniaco

El amonaco es un compuesto qumico cuya molcula est compuesta por un tomo de nitrgeno (N) y tres tomos de hidrgeno (H) y cuya frmula qumica es NH3. El nombre de amonaco deriva del nombre dado a una divinidad egipcia: Amn. Los egipcios preparaban un compuesto, cloruro amnico, a partir de la orina de los animales en un templo dedicado a este Dios. Cuando se llevo a Europa mantuvo ese nombre en recuerdo de la sal de Amn.

Propiedades fsico qumicas

Gas incoloro en condiciones normales Temperatura de solidificacin 77,7C Temperatura normal de ebullicin 33,4C Calor latente de vaporizacin a 0C 302 kcal/kg Presin de vapor a 0C 4,1 atm. Temperatura crtica 132,4C Presin crtica 113atm. Densidad del gas (0C y 1atm.) 0,7714 g/l

Acido sulfrico

El cido sulfrico al 100 por ciento es un lquido incoloro, inodoro, denso y viscoso. Esto se refiere al monohidrato, el cual puede ser considerado con una composicin equimolecular de agua y trixido de azufre. Este pierde trixido de azufre en el calentamiento hasta que, aproximadamente a los 338 C, resulta un cido de 98.3 por ciento.

Propiedades fsico qumicas

Concentracin mayor: 98,5% a una temperatura de 15,5 C: Punto de ebullicin: 338 C 640 F Densidad a 20 C: 1,84 g/cm. Punto de fusin: -40 C para una concentracin de 65,13%. Solubilidad: Soluble en agua, pero reacciona violentamente al mezclarse con ella, generando calor. Con otros solventes no hay mezcla: no hay reaccin. Temperatura de descomposicin: 340 C. Presin de vapor a 20 C: < 0,001 bar. Estabilidad qumica: se descompone a 340c en trixido de azufre y agua. El producto reacciona violentamente con el agua, salpicando y liberando calor. Condiciones a evitar: calor, humedad, incompatibles.

V. Usos

El Sulfato de Amonio (SAM) es la fuente ms accesible de nitrgeno de baja concentracin, es un fertilizante que tiene un uso muy generalizado en la agricultura. Es un componente relevante en la produccin de frmulas balanceadas de fertilizacin. Se aplica ampliamente al suelo en forma directa como mono-producto, sin embargo es recomendable su aplicacin en suelos de pH alcalino o suelos de origen calcreo. El SAM es una excelente fuente de fertilizacin en cultivos que extraen grandes cantidades de Azufre (S) del suelo como lo son los cultivos forrajeros (pastos y alfalfa), hortalizas (crucferas, cebolla y ajo), cereales (trigo y cebada) y gramneas (maz, sorgo y caa de azcar), entre otros. El SAM por su baja concentracin de Nitrgeno es una fuente de fertilizacin costosa por unidad de N aportado y tambin por unidad de N transportado (altos costo por flete).

Entre otras aplicaciones dadas al sulfato de amonio, se mencionan las siguientes:

En construccin: productos prefabricados como bases en revestimientos, placas de yeso, placas acsticas. Puede ser usado como roca de construccin. Al mezclarse con algunas resinas puede ser usado como aislante. Agroqumicos: en la fabricacin de fertilizantes se utiliza con mucha frecuencia como componente de mezclas NPK. Industria Qumica: como materia prima para producir azufre, dixido de azufre, cido sulfrico. En algunos casos se emplea como agente de secado para gases y qumicos. Puede ser convertido en una espuma que se usa en la construccin como aislante de sonido. Industria del Papel: como relleno en el papel. Industria de Pintura: como pigmento en papel, algodn y pinturas. Tratamiento de Agua: para mejorar la calidad del agua. Esto es debido que a ciertas concentraciones en el agua, tambin puede servir para la eliminacin de algunas bacterias presentes en ella.

3. ESTUDIO DE MERCADO.

I. Delimitacin del sectorEste punto tiene como objeto el anlisis del mercado de los productos fertilizantes en Mxico, de los cuales enumeramos los principales para ver el comportamiento del Sulfato de Amonio como fertilizante nitrogenado, que es el que nos compete en este estudio.Abonos: De origen animal o vegetal Minerales o qumicos nitrogenados Minerales o qumicos fosfadosLos abonos de base potsica y los formatos de menos de 10 Kg. No se incluyen en este estudio.

a. Oferta

I. Caractersticas del mercado nacionalExisten varios rasgos particulares que definen el sector de fertilizantes en Mxico. En primer lugar, todos los productos se caracterizan por ser productos homogneos con normas de calidad uniforme y utilizan tecnologas estandarizadas. Este perfil facilita la complicidad entre las empresas que producen estos bienes. En segundo lugar, estos productos son costosos de trasportar y de almacenar, esto favorece que las empresas dentro del sector se repartan los mercados geogrficamente. Este sector estuvo fuertemente regulado y tuvo una amplia participacin del Estado en la produccin.En Mxico, la produccin de fertilizantes qumicos comenz en 1943 con la participacin del Estado a travs de la empresa Guanos y Fertilizantes de Mxico, S.A. con nombre comercial GUANOMEX, y de la iniciativa privada de pequeas empresas que se establecieron alrededor de complejos petroqumicos, ya que en stas es donde se procesa el gas natural para obtener amoniaco.Posteriormente, en 1965, el Estado inici la adquisicin de las fbricas que no controlaba, consiguiendo en 1977 establecer un monopolio estatal, a travs de la empresa FERTIMEX S.A., estableciendo una poltica de precios oficiales nicos a escala nacional, que pretenda incentivar el uso de los fertilizantes. Durante 1991 debido a una cambio de poltica, se realiz la privatizacin de FERTIMEX. Las diversas unidades industriales que conformaban su estructura fueron adquiridas por grupos de inversionistas nacionales y extranjeros, los cuales se encuentran actualmente operando en un mercado libre y donde cada empresa toma sus propias decisiones en materia de comercializacin. Sin embargo, el Gas Natural, materia prima para la fabricacin del amoniaco disminuy significativamente y la industria de los fertilizantes comenz a reducir sus operaciones y a incrementar las importaciones de productos terminados. Desde 2088 el Gobierno Mexicano ha puesto en marcha un plan para facilitar el acceso a estos insumos por parte de la industria de los fertilizantes.Esta situacin provoca que se lleven a cabo alianzas entre empresas extranjeras y mexicanas para posicionarse mejor en el mercado.

II. Tamao del mercadoPara establecer una estimacin del tamao del mercado se han utilizado dos fuentes de informacin diferente. Por un lado, los datos de produccin se han obtenido del Instituto Nacional de Geografa y Estadstica (INEGI), basados en la clasificacin SCIAN. Estos datos se obtienen en miles de pesos mexicanos, que se han convertido a dlares americanos utilizando el tipo de cambio interbancario promedio de los publicados por el Banco de Mxico para 2008, 2009 y 2010. Por otro lado, slo usamos una tendencia de los ltimos aos en los que el mercado ha ido variando.

Cuadro 1. Indicador de Consumo Aparente de fertilizantes en Mxico.

2008200920102009/2010

PRODUCCIN847 681 45866541322489461119434.44%

IMPORTACIONES79111045645732093452372409214.52%

EXPORTACIONES-219850181-59108047-10698696781.00%

Indicador de Consumo Aparente I.C.A14189417331063626111131134831923.29%

Los datos reflejan una importante recuperacin del mercado comparado con la situacin en 2009. El consumo aparente aumenta un 23.29% el ltimo ao, aunque lo llega a alcanzar los niveles de 2008. La produccin nacional, fuertemente retrada en 2009, supera los niveles alcanzados en 2008 en un 5.5%.Los datos reflejan que el consumo nacional tiene una gran dependencia de las importaciones, pues suponen un 40% del total para 2010. Cabe sealar que en 2009, la disminucin de la demanda afecto en mayor proporcin a las importaciones, que disminuyeron un 42.19% frente 2008, en comparacin con las disminuciones del 21.5% de la produccin nacional y del 25% del consumo aparente.En el siguiente grafico podemos observar como la recuperacin del consumo durante el 2010, se debe principalmente al incremento de la produccin nacional ya que las importaciones y exportaciones a pesar de incrementarse respecto al ao anterior, no alcanzan los niveles del 2008.

III. Produccin localSegn la Encuesta Mensual de la Industria Mensual de la Industria Manufacturera elaborada por el INEGI la produccin bruta total de los productos elaborados para el apartado Fabricacin de Fertilizantes presenta un valor de 10789011000 pesos para el 2010.Al tipo de cambio promedio, esto supone alrededor de 894 millones de dlares americanos. Para una mayor coherencia con el resto de los datos del estudio, se han pasado los datos a dlares americanos aplicando el tiempo interbancario promedio publicado por el Banco Central de Mxico para los aos 2008, 2009 y 2010,Cuadro 2. Produccin total de fertilizantes en Mxico.

200820092010

325310 Fabricacin de Fertilizantes847 681 458665413224894611194

Los sectores se agrupan segn el Sistema de Clasificacin Industrial de Amrica del Norte (SCIAN). Sin embargo, este dato hay que tenerlo en cuenta para toda la industria, ya que no se dispone de datos de produccin desagregados. Esto dificulta el anlisis posterior, al no poder determinar con veracidad que tipi de producto fertilizante es producido en Mxico y cual es exportado al ser Mxico un pas de trnsito comercial internacional.IV. Importaciones y exportacionesA continuacin se presenta un estudio del comercio exterior del sulfato de amonio como fraccin de los fertilizantes nitrogenados, se analizarn los datos de importacin-exportacin.

Cuadro 3. Importaciones totales de Sulfato de Amonio.Cuota de ParticipacinVariacin

Pas2010201120122010201120122011/2012

TOTAL147218258100736617235166459100.00%100.00%100.00%42.84%

Estados Unidos de Amrica706142286198237214778875247.97%61.53%62.84%41.94%

Blgica56080285217500003470000038.09%21.59%14.76%62.68%

Rusia06500000273660300.00%6.45%11.64%23.75%

China00165100020.00%0.00%7.02%0.00%

Como se observa en el cuadro, particularmente el Sulfato de Amonio ha tenido un aumento considerable de las importaciones, el pas con mayor cuota d participacin es Estados Unidos de Amrica y el que se ha incorporado de una manera penetrante en el mercado es China con su inicio de importaciones en el 2012 posicionndose entre uno de los 5 pases con mayor volumen de importaciones en Mxico.Tomando como referencia el 2012, que muestra el estado ms actualizado en importaciones de Sulfato de Amonio, en el siguiente grfico, podremos observar el grado de participacin en el mercado de los pases importadores.

Cuadro 4. Exportaciones totales de Sulfato de Amonio.Cuota de ParticipacinVariacin

Pas2010201120122010201120122011/2012

TOTAL45205877772723216456018100.00%100.00%100.00%46.96%

Cuba73000002741200819000016.15%35.47%49.77%33.47%

Honduras0065545260.00%0.00%39.83%0.00%

Argentina2303548430022880060.51%10.91%1.75%292.70%

Belice2750008750005900000.61%11.32%3.59%148.31%

Analizando el cuadro de las exportaciones, es visible que estas van enfocadas al mercado de Amrica Latina, y son menores en comparacin con las importaciones que provienen mayormente de Europa, si vemos la cuota de participacin en la siguiente grfica podremos identificarlos mejor.

Si realizamos un comparativo entre las Importaciones y Exportaciones totales en los aos 2010, 2011 y 2012 tendremos un mejor panorama del comportamiento del Mercado Internacional.

Las importaciones sobrepasan en gran manera las exportaciones de Sulfato de Amonio, es por esto que el objetivo del presente Proyecto es aminorar las importaciones con produccin nacional.

c. DemandaAnlisis cualitativo de la demandaI. Tendencias generales del consumo

Factores sociodemogrficosMxico tiene una poblacin estimada de 112 millones 322 mil 757 habitantes a cierre de Junio de 2010, con datos del ltimo Censo de Poblacin y Vivienda 2010, elaborado por el Instituto Nacional de Estadstica y Geografa (INEGI), con una tasa de crecimiento 2005-2010 de 1.8%. De estos 112 millones de habitantes, la mitad son menores de 26 aos, por lo que se trata de una poblacin muy joven. Alrededor del 75% de la poblacin vive en la Ciudad de Mxico (Distrito Federal y conurbacin)..

II. Factores econmicos

Aspectos generalesLa economa mexicana es la decimocuarta ms grande del mundo y la segunda mayor de Amrica Latina, por detrs de Brasil. El Producto Interno Bruto (PIB) segn el INEGI de 1.2 billones de dlares en 2011, esto coloca a Mxico como una nacin de renta media.Mxico esta estratgicamente situado en el norte del continente americano con una frontera de ms de 3000 Km. Con EEUU. Es un pas perteneciente a la Organizacin para la Cooperacin y el Desarrollo Econmico (OCDE) desde 1994 y uno de los principales destinos para la inversin extranjera en el continente americano.Por otro lado, Mxico ha ido liberalizando sus relaciones comerciales fundamentalmente desde su adhesin al GATT en 1986. Este grado de apertura se debe, en parte, a los mltiples acuerdos de libre comercio que ha firmado (11 en total), que ofrecen acceso preferencial a 43 mercados y ms de 1000 millones de consumidores, adems de los Acuerdos de Complementacin o Asociacin Econmica con pases como Brasil, Argentina, Per y Cuba que favorecen el intercambio comercial. Sin embargo, los tratados de libre comercio ms significativos son, sin lugar a dudas, el TLCAN (TLC de Amrica del Norte, NAFTA por sus siglas en ingles) que entro en vigor el 1 de enero de 1994, incrementando considerablemente las exportaciones mexicanas con los pases miembros (EEUU y Canad) y el TLC con la Unin Europea, que entro en vigor en 2000. Gracias a este ltimo convenio, el comercio exterior entre Mxico y la UE tambin ha crecido considerablemente.Por lo anterior Mxico puede considerarse como una economa abierta. Coyuntura econmica.En la ltima dcada, el PIB mexicano se ha expandido a una tasa promedio anual de un 1.8% con importantes altibajos (en el 2006 creci 4.4% y en el 2012 5.5%, pero en el 2009, por ejemplo, decreci un 6.5%). En el lustro posterior a las crisis de 1995, la economa creci a un ritmo promedio de un 5.5% por ao.En el ao 2001, la economa de Mxico sufri un doble golpe: una recesin en Estados Unidos principal mercado para las exportaciones mexicanas, y el acceso de China a la Organizacin Mundial de Comercio. La combinacin de una dbil demanda externa y una fuerte competencia de pases asiticos tuvieron como resultado un prolongado periodo de estancamiento. No obstante Mxico se recuper, y mantuvo un crecimiento constante hasta 2008, ao en que comenz la crisis econmica ms reciente. As, en ese ao se produjo un deterioro significativo en la situacin econmica del pas por efecto de la crisis global desencadenada en EEUU y cerraba con un magro crecimiento del 1.3%. el ao 2009 no fue mejor, y Mxico estuvo marcado por una fuerte recesin. Las magras polticas contra-cclicas no lograron contener la cada del empleo di del PIB, que cerr 2009 con un descenso del 6.5%, el mayor en dcadas. Al previsible fuerte impacto que tendra la recesin de EEUU en Mxico, dado el peso de su sector exterior en el PIB y la sealada dependencia del vecino del norte, se uni la cada histrica de ms del 20% de los ingresos del petrleo, tanto por el desplome del precio desde su mximo histrico en 2008 como por la cada en la produccin (recordaremos que Mxico ha tenido y sigue teniendo una gran dependencia respecto a los ingresos derivados del petrleo). El pas cerro 2009 con un dficit del 2.3%, el ms elevado desde 1990 y una deuda neta del sector pblico del 30.3% del PIB la mayor desde 1995, incluyendo la deuda de PEMEX, aunque en niveles inferiores al promedio de la OCDE y con finanzas comparativamente ms saneadas. El desempleo alcanzo en septiembre de 2009 tambin su mayor nivel en 10 aos, un 6.41%.No obstante en Mxico, durante 2010 se consolido el proceso de reactivacin de la actividad que inicio a finales de 2009. Huno una cierta recuperacin de los niveles de produccin, que fue consecuencia del crecimiento de la economa mundial, en particular, por el de la actividad industrial en EEUU, principal inversor y comprador de los productos mexicanos. Este ltimo impulso de manera importante en las exportaciones mexicanas, el cual fue transmitindose gradualmente a los componentes del gasto interno. La recuperacin de los niveles de exportacin, reflejo mayores niveles de utilizacin de las capacidad instalada de la industria manufacturera, sin embargo, a finales de 2012 los niveles de capacidad utilizada permanecan muy por debajo de los de antes de la crisis. Esto nos hace pensar que la economa mexicana durante 2010, y a pesar de los resultados positivos, continu operando por debajo de su PIB potencial.El repaso de estos hechos a lo largo de los ltimos aos, han definido el progreso de la economa en Mxico, en los aos 2011 y 2012 se vislumbr un aumento en la economa de un 3.9% en 2012, sin embargo entre de las debilidades de la economa Mexicana figura la excesiva dependencia de los EEUU y de su ciclo econmico, la excesiva concentracin de los ingresos presupuestarios en las aportaciones de PEMEX (entre el 30 y el 40% dependiendo del precio internacional del barril), el declive de la produccin petrolera en los principales yacimientos actuales, la amenaza de la competencia china para el sector manufacturero (sobre todo en EEUU, principal mercado de la exportacin mexicana), la baja productividad, la prdida de competitividad y la persistencia de importantes focos de pobreza y desigualdad.El crecimiento econmico estar sustentado en un mayor volumen de las exportaciones de manufacturas dirigidas principalmente a EEUU.

III. Actividad agrcolaSegn datos del INEGI, se estima que de los 21.9 millones de hectreas que se sembraron en Mxico en el ao agrcola 2008, se fertilizo el 59.5%, es decir, 13.03 millos de hectreas. Diez entidades concentraron el 66.7% de la superficie fertilizada, el siguiente cuadro muestra la relacin respecto a la superficie sembrada y la fertilizada.

Diez entidades concentraron el 66.7% de la superficie fertilizada: Jalisco (11.1%), Sinaloa (10.4%), Michoacn (7.2%), Guanajuato (7.1%), Chihuahua (6.2%), Zacatecas (5.7%), Tamaulipas (5.5%), Oaxaca (5.0%), Estado de Mxico (4.2%). Las zonas Centro Occidente y Centro Sur aparecen como grandes consumidoras de fertilizantes de baja concentracin, como consecuencia del cercano abastecimiento de este tipo de fertilizantes, mientras que el Noroeste se caracteriza por consumir, en lata proporcin, productos nuevos como fertilizantes lquidos, aerosoles y otros de reciente introduccin al mercado.Como factores que determinan el comportamiento de los agricultores como consumidores de fertilizantes destacan el ingreso familiar, el tamao de la explotacin y el gasto e otros insumos. El ingreso familiar y el tamao de la explotacin son dos factores que impulsan el consumo de fertilizantes por parte del agricultor. Las razones de este uso en determinadas dosis son condicionadas por factores como el conocimiento emprico, las dosis y productos que se usan en la regin o lo que comnmente se conocen y son usados. Hay tendencia a usar una dosis ms equilibrada de los tres nutrientes principales, como consecuencia del uso ms frecuente de productos de alta concentracin.La cada en la rentabilidad de las actividades agrcolas ha ocasionado una disminucin e trminos reales del ingreso agrcola del agricultor, lo que a su vez ha disminuido su ingreso familiar e incentivado la disminucin en el consumo de fertilizantes. Para contrarrestar esta situacin, los agricultores han tenido que aumentar el tamao de la explotacin (por ejemplo, rentando tierras), lo que estimula el uso de fertilizantes, y han tenido que subsidiar las actividades agrcolas con el ingreso que obtienen de otras actividades, las cuales forman parte de su ingreso familiar.El gasto en otros insumos resulta complementario al consumo de fertilizantes en algunas regiones como en Sinaloa y Jalisco, mientras que en otras como Guanajuato representa un factor sustituto. Las razones de este comportamiento pueden deberse a que los primer tienen un ingreso familiar mayor, y que recurren con ms intensidad al crdito agrcola que los segundos. De acuerdo con los anterior, en la medida en que aumente el ingreso de los agricultores, el tamao de a explotacin y el crdito agrcola disponible, el consumo de fertilizantes se vera estimulado.Segn datos de la International Fertilizer Asociation (IFA) el 50% de los fertilizantes en Mxico se utilizan en el cultivo de maz. Esto tiene sentido pues es uno de los cultivos ms importantes del pas, base de la alimentacin de las familias de las clases ms populares.Los fertilizantes nitrogenados simples siguen siendo los ms usados, destacando la urea y el sulfato de amonio, los fertilizantes son productos indiferenciados y con mrgenes de comercializacin relativamente bajos, el sector minorista amento su potencial del beneficio ofreciendo servicios al productor. Estos tomaron varias formas como por ejemplo: ser proveedor de mezclas por prescripcin formuladas segn los requisitos de cada lote, distribucin de fertilizantes lquidos, recomendacin de fertilizantes segn interpretacin de los anlisis de suelo, asesoramiento agronmico y financiero.Los productores agrcolas, cada vez ms, requieren y reciben ms y mejores servicios de los distribuidores. Motivando as a algunos mayoristas (importadores), cooperativas y minoristas a la introduccin de la provisin de servicios en su estructura comercial.

IV. Precios y su formacinLa expansin de la demanda y el incremento en los costos de produccin de la industria de los fertilizantes son los principales factores que explican el fuerte ascenso que los precios de estos productos en el mercado internacional.El alza en los precios de los productos agrcolas se trasfiri al mercado de los fertilizantes a travs de una mayor demanda de estos insumos. Asimismo, los incrementos extraordinarios en los precios del petrleo, precios del gas natural y en los costos de transportacin contribuyeron al aumento de los precios de los fertilizantes.El comportamiento histrico de los precios de los fertilizantes nitrogenados se relaciona estrechamente con la tendencia observada en los precios del petrleo. Esto es debido a que el principal costo involucrado en la produccin de amoniaco y fertilizantes nitrogenados lo representan el petrleo y el gas natural.Cuadro 5. Precios del Sulfato de Amonio de la primera quincena de Abril 2013

PresentacinPrecio MnPrecio MaxPrecio FrecObs.

Tonelada----4,500.00


Tonelada6,900.007,000.006,900.00







Tonelada4,800.004,900.004,900.00granulado


Tonelada4,300.004,860.004,860.00


Tonelada3,840.003,940.003,840.00

Tonelada4,650.004,700.004,700.00

Tonelada4,400.004,450.004,450.00



Tonelada5,985.007,000.006,600.00

Tonelada4,260.004,400.004,260.00







Tonelada----5,320.00Presentacin en bulto de 50 Kg.


Tonelada----5,332.60SULFATO DE AMONIO STANDARD SACO DE 50 KG.

PRECIO MNIMO: El valor ms bajo de la cotizacin dentro de una muestra

PRECIO MXIMO: El valor ms alto de la cotizacin dentro de una muestra

PRECIO FRECUENTE: Es el dato que ms se repite en la muestra (moda)

d. DistribucinHasta 1990, la comercializacin de fertilizantes se realizaba a travs de dos tipo de canales de distribucin: Los oficiales que agrupaban empresas estatales, organismo oficiales y azucareros Los canales directos que agrupaban organismos agrcolas, agencias de ventas y comisionistas.En la actualidad, los canales directos tanto del sector social como de la iniciativa proada comercializan el total de los fertilizantes.

e. Estrategias del canalLa industria nacional ha respondido a la nueva situacin de alta competitividad con diversas estrategias:-Compra de acciones de empresas que elaboran el mismo producto o la misma lnea de productos.- Alianzas con otras empresas productoras.-Integracin vertical en el proceso de produccin-distribucin del fertilizante, por medio de alianzas estratgicas con empresas comercializadoras ya establecidas, o creando sus propias redes de distribucin.- Venta de los productos que elabora y de otros fertilizantes sustitutivos y/o complementarios de los que fabrica.Las estrategias seguidas han conducido a una estructura de mercado fundamentalmente de oligopolio tanto en la produccin como en la intermediacin del fertilizante, salvo en la obtencin de amoniaco y urea que son monopolios estatal y privado respectivamente.La estructura de mercado oligoplica est dominada por unas cuantas compaas, y compite con ellas en condiciones desventajosas una gran cantidad de pequeas empresas. La estructura de mercado oligoplica que predomina en el pas tiene algunas particularidades identificadas, dependiendo de la regin de que se trate.Como venamos apuntando, ms compleja es la situacin del sector distribuidor minorista, con una heterogeneidad de situaciones que van desde la distribucin exclusiva hasta la distribucin como unidad de negocio independiente, con diferentes formas de integracin en la cadena de valor del canal y la variedad de productos-servicios complementarios que se ofrecen a los clientes. Este singular universo tiende cada vez ms hacia la competencia imperfecta, en donde cada empresa procurara diferenciarse lo suficiente para poder monopolizar la parte o segmento del mercado capaz de satisfacer mejor.Las estrategias seguidas en cuanto a la comercializacin del fertilizante en el pas, del productor y/o distribuidor al agricultor, han conducido al establecimiento de cinco tipos de distribucin clsicos: Distribuidor industrial: la comercializacin se realiza principalmente a travs de sus propias fuerzas de ventas, que utilizan distribuidores exclusivos o independientes, cooperativas etc. y sus propias estructuras para la venta directa a los productores.Distribuidor multiregional: suele corresponderse con empresas especializadas en cultivos intensivos, que en general ofrecen productos especficos y lneas propias de productos tales como micronutrientes y fertilizantes solubles para uso foliar o fertirriego. Generalmente se especializan en cubrir alguna zona econmica fuerte del pas, esto es, Nuevo Len y zona norte, Distrito federal y centro, el Bajo-Jalisco y la zona del Yucatn (Cancn, Riviera Maya, Mrida).Distribuidor regional: son empresas de tamao medio que cuentan con varios puntos de venta generalmente ubicadas en las principales regiones agrcolas del pas.Distribuidor local: se trata de pequeas tiendas especializadas en suministros de insumos agrcolas. Por lo general, estos comerciantes tratan directamente con el productor.Distribuidor detallista: suelen ser distribuidores independientes, que suministran a pequeos productores en una zona determinada y se caracterizan por dar un servicio ms personalizado. En ocasiones, estos distribuidores minoristas estn integrados con los comerciantes mayoristas.Aparte de estos cinco canales de distribucin, resulta tambin de inters el establecimiento de tres canales adicionales: los ingenios azucareros, el sector pblico y las empresas que practican agricultura de contrato.Los mayores mrgenes relativos pueden llegar hasta el 25%, que lo alcanza el distribuidor de la industria, mientras que el distribuidor local y el detallista pueden alcanzar mrgenes relativos de hasta un 5%.Las organizaciones de productores han venido perdiendo importancia relativa en la comercializacin de fertilizantes, como consecuencia de su orientacin poltica, por seguir criterios diferentes a los econmicos, y por la agresiva penetracin de la iniciativa privada en este mercado. Algunas asociaciones como la Asociacin de Agricultores del Rio Fuerte Sur (AARFS), es la excepcin, pues ha mantenido su presencia en la comercializacin de este insumo. Por lo tanto, se considera que son poco positivas las perspectivas para las asociaciones si no se estimula su organizacin y su funcionamiento de nueva cuenta, ya que pueden quedar relegadas a desempear una funcin de alquiladoras de su infraestructura y de apoyo a la administracin gil de los recursos de Pro-campo para la adquisicin de insumos agrcolas por parte de sus asociados.

f. Condiciones de acceso al mercado

I. Formalidades de importacinLas condiciones de acceso vienen definidas por el Tratado de Libre Comercio entre la Unin Europea y Mxico y la normativa especfica a cumplir en cada producto.Al igual que para exportar a cualquier otro pas que no pertenece a la Unin Europea ser imprescindible aportar una serie de documentos para el buen fin de la operacin.

g. Legislacin aplicableSegn la Comisin Federal para la Proteccin contra Riesgos Sanitarios, la normativa aplicable en los siguientes textos:Ley General de SaludREGLAMENTO en Materia de Registros, Autorizaciones de Importacin y Exportacin y Certificados de Exportacin de Plaguicidas, Nutrientes Vegetales y Sustancias y materiales Txicos o PeligrososACUERDO por el que se da a conocer el formato para la realizacin de trmites que aplica a la Secretaria de Salud travs de la Comisin Federal para la Proteccin Contra Riesgos Sanitarios en materia de registros, autorizaciones de importacin y exportacin y certificados de exportacin de plaguicidas, nutrientes vegetales y sustancias toxicas y materiales txicos peligrosos.NORMATIVAS Oficiales Mexicanas Aplicables (NOMs)Las Normas Oficiales Mexicanas aplicables a los plaguicidas y nutrientes vegetales son:Norma Oficial Mexicana, NOM-050-SCFI-2004, Informacin comercial para empaques-etiquetado general de productos.Norma Oficial Mexicana, NOM-045-SSA1-1993, Plaguicidas, productos so agrcola, forestal pecuario, de jardinera, urbano e industrial. Etiquetado NORMA Oficial Mexicana NOM-182-SSA1-1993, Plaguicidas-Productos para uso domsticos. EtiquetadoNORMA Oficial Mexicana NOM-(-SSA1-1998, Etiquetado de nutrientes vegetales Estas normas pueden ser consultadas en la pgina de la Secretaria de Economia:www.economia-noms.gob.mx, (seleccionar el criterio clave y buscar el cdigo correspondiente en el men desplegable).

I. Produccin mundial del amoniaco.

La produccin mundial de fertilizantes, de acuerdo con los datos de la Asociacin Internacional de Fertilizantes (IFA), fue de 329 millones de toneladas de producto en el ao 2007 (los datos obtenidos consideran los principales y/o ms usuales fertilizantes tales como: nitrogenados, fosfatados, potsicos.

Produccin y comercio mundial de fertilizantes

Fertilizantes ProduccinComercio

Nitrogenados 221.76563.995

Fosforados 51.91321.983

Potsicos55.40245.029

Total329.080131.007

Estos datos estn expresados en miles de toneladas de producto.

Fuente: Elaboracin ST CAS con datos IFA 2007-2009

Grafico. Composicin de la produccin mundial de los principales fertilizantes

i. Precios de las materias primas.ii. Produccin del sulfato de amonio en Mxico.iii. Usuarios del sulfato de amonio.iv. Capacidad de la planta.v. Ubicacin de la planta.

4. LOCALIZACIN DE LA PLANTA

a. Principales productores de materia prima

cido Sulfrico

EmpresaContacto

http://www.2mas.com.mx/

http://www.abaquim.com.mx

http://www.aproval.com.mx

http://www.acimex.com.mx

http://www.alkem.com.mx

Amoniaco anhidro

http://www.alquimiamex.com.mx

http://www.alveg.com.mx

http://www.ansam.mx/

http://www.aplicacionescientificas.mx

b. Seleccin de proveedores

I. Informacin tcnica

Complejo Petroqumico Cosoleacaque (PEMEX)

El Complejo Petroqumico "Cosoleacaque" produce amoniaco y anhdrido carbnico que sirvencomo materias primas para explosivos, fibras sintticas y solventes entre otros; adems, como producto secundario, se genera bixido de carbono para las industrias de fertilizantes, refresquera y qumica.

Listado de Productos: Amoniaco III Amoniaco IV Amoniaco V Amoniaco VI Amoniaco VII Hidrogeno

Grupo Lapsolite

Industria dedicada a brindar servicios de ingeniera, mantenimiento y soporte dentro de sus diversos sectores:

Energa y equipo industrial Composites (materiales) Ambiental Qumicos Hipoclorito Acido Clorhdrico Acido Sulfrico Hidrxido de sodio

Brindando servicios varios en:

Sistemas de lavado de aire y gas Sistemas de enfriamiento Sistemas de tanques y tuberas Instalacin de equipos de almacenamiento, proceso, tubera y ducteria Inspeccin de tanques, tuberas y equipos para la determinacin de daos estructurales

II. Ubicacin de proveedores

Grupo Lapsolite, S.A. DE C.V.

Km 93.5 Autopista Mxico-Puebla, 74125, San Martn Texmelucan, Puebla, MxicoTel.:+52(248) 482 8960Fax.:+52(248) 485 0515

Complejo Petroqumico Cosoleacaque (PEMEX)

Carretera costera del golfo km 39+400 s/nc.p.q. cosoleacaqueCosoleacaque ver.C.p. 96730Te.: 01 922 9950024 01 922 2237701

c. Seleccin de localizacin de la planta

Tomando en cuenta la ubicacin de los proveedores de materias primas; asi como rutas de transporte, vias de acceso y servicios necesarios para la instalacin de la planta, se consideraron parques industriales que se encontraran alejados de la poblacion y que a su vez contaran con los servicios bsicos necesarios para la instalacion de la planta. Tomando como opcin viable el parque industrial Crdoba-Amatln.

El parque industrial Crdoba-Amatln se encuentra ubicado a 8 km de la ciudad de Crdoba y a 90 km de la ciudad y puerto de Veracruz dentro del eje comercial ms importante del pas.

d. Distribucin y anlisis

Aunado a su moderno equipamiento fsico, el Parque Industrial ofrece tambin sus servicios de administracin permanente, ferrocarril, uso de suelo industrial, financiamiento y servicios varios como:

Vigilancia las 24 horas Planta de tratamiento para descargas sanitarias y reciclaje de agua Telfono (10 lneas/ hectrea a una velocidad de 64 kbites) Amplias calles de concreto hidrulico o asfalto reas para banquetas y jardines Energa elctrica (200KVA/hectrea en una tensin de 13.2 KV) Redes independientes de drenaje pluvial y sanitario Alumbrado (lmparas de vapor de sodio) Agua (dotacin de litro/seg hectrea Sistema de regulacin de presin (red de agua presurizada)

5. ANLISIS DE TECNOLOGAS.

En este captulo el anlisis de los procesos o tecnologas de produccin, se refiere al estudio de ingeniera. Para tal efecto es necesario iniciar con una investigacin de los procesos y tecnologas disponibles, para determinar el proceso ms adecuado. Este anlisis nos permitir determinar el tipo de proceso, la reinstalacin aplicable, localizacin de la planta y el monto financiero (el cual no se trabajara en el presente proyecto).

As mismo se debe de tener en cuenta que el proceso tambin se determina, por medio de las caractersticas del producto, la cantidad a producir a travs del tiempo, la estacionalidad, el abastecimiento de materias primas y la estrategia comercial. Tomados en cuenta para la seleccin del proceso productivo de la elaboracin del sulfato de amonio.

El estudio legal sealara las restricciones a la localizacin y a las tecnologas a utilizar por el proyecto, que podran condicionar el tipo de proceso productivo. Una vez que se analizan el posible proceso se adopta el ms adecuado en funcin de sus ventajas y desventajas que presenten. De la seleccin del proceso productivo ptimo derivarn las necesidades de equipos, maquinaria, instalaciones, recursos humanos y la inversin a realizar.

Para la seleccin del proceso se debern tener en cuenta: El empleo de procesos que no implique dependencia tecnolgica Empleo de materias primas y suministros preferentemente estandarizados Que el resultado sea productos terminados y semi-elaborados normalizados Comparacin entre inversin/beneficio entre los procesos

Para la seleccin de la tecnologa

Se debe brindar informacin sobre cuales son en la actualidad las tecnologas disponibles para la elaboracin, la tecnologa o metodologa elegida y las razones que llevaron a dicha eleccin. Existen otros factores que si bien no estn directamente vinculados a la tecnologa pueden modificar la eleccin de la misma.

stos son: Disponibilidad y calidad de los insumos: el hecho que las materias primas se obtengan con mayor menor calidad influye en la tecnologa a emplear, algunas tecnologas requieren calidades de materias primas que no son obtenibles en el mercado local. Disponibilidad de mano de obra: el manejo de algunas tecnologas requiere mano de obra altamente especializada que a veces no se encuentra en la regin. Es importante destacar que muchos proyectos han fracasado por no tener en cuenta este factor.

De los factores para la seleccin de la tecnologa se pueden distinguir dos clases: Unos que son deterministas (pasa no pasa): disponibilidad y calidad de los insumos, disponibilidad de mano de obra y disponibilidad de repuestos y servicio de mantenimiento. Otros que en funcin del tipo de proyecto son deseables: flexibilidad de la tecnologa, elasticidad de la tecnologa, espacio y volumen fsico, grado de automatizacin y factores econmicos.

I. Tecnologas de produccin del Sulfato de amonio.

El primer proceso de produccin es por medio de materias primas tales como el cido sulfrico y el amonaco anhidro. El amonaco gaseoso es introducido en un recipiente cilndrico vertical, cuya seccin inferior tiene forma de cono invertido (utilizado como catalizador), que contiene cido sulfrico entre 30 y 50% la reaccin que se verifica es:

2NH3(g) + H2SO4(ac) ==(NH4)2SO4 (ac)

La cristalizacin es la operacin primordial en el proceso. Se forman ncleos cristalinos en una solucin sobresaturada de sulfato de amonio y se dejan crecer los cristales hasta el tamao requerido, la proporcin de los cristales puede graduarse por medio de burbujeo de aire a travs de la solucin. Los cristales del sulfato de amonio se separan por medio de una centrifugacin continua, de donde pasan al secador rotatorio, se tamizan y se envasan en sacos; se pueden vender as o a granel. El proceso es continuo y combina las operaciones de evaporacin, cristalizacin y secado. Se le proporciona al cristalizador un flujo de aire comprimido que permite una temperatura de 65 a 68 C.

El segundo proceso encontrado es por medio de hacer reaccionar amonaco con agua y bixido de carbono, producto secundario de reformacin del gas natural, para producir en un primer paso carbonato de amonio, como se observa en la siguiente ecuacin:

2NH3(ac) + CO2(ac) + H2O(l) == (NH4)2CO3(ac)

El carbonato de amonio, se hace reaccionar con agua y yeso CaSO4. 2 H2O producto secundario de la fabricacin de cido fosfrico, reaccin que podemos representar mediante la siguiente ecuacin.

(NH4)2CO3(ac) + CaSO4(ac) + H2O == (NH4)2SO4(ac) + CaCO3(s)

Que genera como subproducto carbonato de calcio, el cual es la materia prima para la produccin de cal viva, material de construccin, de acuerdo con la siguiente ecuacin.

CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g)

El CO2, puede ser utilizado en la primera reaccin y la venta del xido de calcio produce un valor agregado a este proceso.

II. Seleccin del proceso de produccin.

Dado que la produccin del sulfato de amonio de grado fertilizante se lleva a cabo en 4 etapas, de las que se hablara con detalle en el captulo de Etapas del proceso.

III. Funcin de los Equipos.

A continuacin se detallan las funciones de los equipos ms importantes de cada una de las etapas.I. Equipos del proceso.Tanques de almacenamiento de acido sulfrico:Se contara con 4 equipos de estos con capacidad de 400 TM y do de 250 TM de capacidad. Estos tanques sern utilizados para recibir, almacenar y distribuir el acido sulfrico procedente de los tanques del proveedor, uno de los taques servir como reserva para cuando de desee realizar mantenimiento a los dems equipos.

Tanques horizontales de almacenamiento de amoniaco:Este tanque es cerrado y cuenta con una capacidad de 60 TM de amoniaco lleno al 85% de su capacidad, sern utilizados como tanques de reserva para la descarga de carros tanque y auto tanques de amoniaco, cuando se est dando mantenimiento a los tanques de alimentacin al proceso.

Esfera de amoniaco:Este equipo tiene como funcin la de mantener en existencia el amoniaco disponible para mantener una operacin continua en la planta, esta esfera tiene un dimetro de 11.70m y opera a 3.7kg/cm2 de presin con una capacidad de almacenamiento de 450 TM llena hasta el 85% de su capacidad total.

Reactor-Cristalizador:Este es un recipiente cilndrico vertical con fondo cnico de 70 m3 de volumen total. Dentro de ste equipo se lleva a cabo la parte ms importante de la produccin, es decir, la reaccin y cristalizacin del producto, est equipado con dos bombas, una para bombear el producto hasta las centrifugas y otra una lnea de recirculacin por la cual se alimenta el amoniaco a la reaccin. El acido sulfrico tiene una entrada independiente ubicada en la parte cnica. Adems en la parte ms baja del cono, el reactor-cristalizador tiene una corona a travs de la cual se alimenta aire y agua. Esto con el fin de homogeneizar la mezcla y como segunda funcin la de seleccionar el tamao del cristal.

Centrifugas:Estos equipos tienen la funcin la de separar el producto cristalizado de la solucin en que se encuentra dentro del reactor-cristalizador, entregando el producto con una humedad mxima de 1.7% en peso.Las centrifugas existentes son dos de tipo vertical y una de tipo horizontal. En donde las horizontales tienen una capacidad de separacin de 60 ton/hr de slidos y la horizontal tiene una capacidad de 160 ton/hr de slidos.

Secadores:Estos equipos tienen la funcin de secar el producto que descargan las centrifugas. Su diseo permite obtener el producto seco con una cantidad de humedad de 0.1 a 0.2 % en peso. Cada uno de estos secadores se encuentra equipado con una cmara de combustin. La circulacin es paralelo con el producto.

Sistemas de bombeo:Los sistemas de bombeo estn considerados de la siguiente manera: Bombeo de acido sulfrico: hay disponibles 6 bombas para este primer sistema cuatro de ellas se utilizan para la alimentacin hacia el proceso y las otras dos son para carga de auto tanques y carros tanques. Adems se cuanta con una bomba que se utiliza para la descarga de carros de ferrocarril. Las siete bombas son centrifugas del tipo horizontal. Bombeo de amoniaco: se dispone de dos bombas para la alimentacin de amoniaco al proceso. Estas bombas son del tipo centrifuga vertical. Bombeo de aguas madres: se tienen 5 bombas para aguas madres, 3 son de recirculacin de la solucin que se recupera de la centrifugacin. Las otras dos son las que alimentan las aguas madres de recuperacin de finos al sistema. Bombeo de agua de proceso y contra incendio: seis bombas proveen el de agua a la planta. 4 bombas alimentan agua al proceso y dos son utilizadas en el sistema contra incendio.

II. Equipos de envase y embarque.El sistema de envasado se divide en dos tipos de acuerdo con el tipo de saco en que se hace: Envasado en sacos de polietileno: est formado por un elevador de cangilones, una banda transportadora, un desmenuzador, cribas y tolvas y un sistema neumtico automtico de llenado y pesaje. Envasado a granel: el equipo est conformado por dos elevadores de cangilones, un desmenuzador, criba vibratoria, molino, tolva pesadora de mordazas, una banda transportadora que descarga en un canal seccionado que a su vez descarga en un proyector de banda, que distribuye el producto dentro del carro de ferrocarril.

III. Equipos de servicios auxiliares.Sistema de refrigeracin de amoniaco: este sistema est formado por dos trampas de lquido tres compresores con su respectiva trampa de aceite tres condensadores evaporativos, un tanque recibidor de amoniaco condensado y un separador de gases inertes, tienen como funcin la de mantener la esfera de almacenamiento de amoniaco dentro de un rango de 3-3.5 kg/cm2 de presin y a una temperatura de 0c, este sistema opera succionando el gas que se encuentra en la parte alta de la esfera, de tal forma que el liquido retorna a una presin de 10 kg/cm2, se expande absorbiendo el calor y condensando parte de los gases que se encuentran en la parte alta de la esfera. Como resultado de esto, la presin y la temperatura dentro de la esfera se mantienen en el rango deseado.

Sistema de recuperacin de finos: este sistema colecta los polvos que son arrastrados por los gases calientes del secador. Est formado por dos ciclones colectores de polvos los que estn conectados con su respectivo ventilador que descarga a una torre lavadora de gases, en la que se lleva a cabo la ltima recuperacin de finos.

Sistema de captacin de agua: Para la captacin de agua se cuentan con dos cisternas y 3 tanques. Este sistema es para proporcionar un caudal suficiente de agua para mantener el nivel de cristalizacin en los reactores y proporcionar enfriamiento a equipos tales como: compresores, bombas condensadores, centrifugas. Adems de re-circular el agua de enfriamiento y proporcionar agua para los servicios generales.

Sistema de transporte de slidos: las bandas transportadoras se utilizan para el transporte del producto de las centrifugas, otro para el secador, otro para el envo del producto hacia el almacn, los transportadores helicoidales se utilizan para introducir el producto de las centrifugas y secadores rotatorios.

6. ETAPAS DEL PROCESO.

I. Reaccin.

Es la primera etapa donde se lleva a cabo mediante una reaccin de sntesis espontanea entre el acido sulfrico y el amnico (materias primas)

Esta es una reaccin muy violenta y por lo tanto exotrmica en alto grado ya que genera un alto grado pues esta genera aproximadamente , hasta llegar a una temperatura de equilibrio de 110C. El equipo en el cual se lleva a cabo sta etapa es un reactor-cristalizador atmosfrico de acero inoxidable.

II. Cristalizacin.

En el mecanismo de cristalizacin intervienen dos fenmenos diferentes que son: la formacin de los grmenes cristalinos y el crecimiento de los cristales. Ambos dependen de la sobresaturacin pero de forma diferente. En el conjunto intervienen el grado de agitacin, que influye en el tamao y forma de los cristales.Para que se forme el germen cristalino es preciso que en un instante determinado, coincidan en un pequeo entorno de la masa de la disolucin, un cierto nmero de las molculas de la disolucin, un cierto nmero de molculas de la substancia disuelta. Teniendo las siguientes consideraciones mecnico-estadsticas muestran que su orden de magnitud debe encontrarse entre los 10 y 103, lo que significa siempre tamaos invisibles al microscopio.Este tamao mnimo inicial no es todava suficiente para que el ncleo subsista y pueda crecer hasta convertirse en un cristal, an en el seno de la disolucin sobresaturada. Para que esto ocurra, los ncleos formados deben alcanzar un determinado tamao crtico.El crecimiento de los grmenes cristalinos estables se realiza a expensas de las molculas disueltas en la disolucin sobresaturada. La velocidad de crecimiento, como la de muchos procesos de cambio de fase puede considerarse como directamente proporcional a una resistencia.El potencial es la sobresaturacin y la resistencia podra considerarse en dos partes:

Resistencia a la difusin de las molculas, hasta que alcanzan la superficie del cristal. La resistencia especfica de cada cara del cristal que depende de su orientacin con respecto al retculo cristalino, que probablemente se debe a la existencia de bivalencias residuales, ms o menos intensas en las caras del cristal, segn du orientacin. De tal manera que la relacin entre los fenmenos de enucleacin y cristalizacin viene dada por la siguiente grfica.

Grafica. Relacin entre nucleacin y crecimiento del cristal.

III. Separacin del Producto, centifugacin:

Cuando el cristal de sulfato de amonio ha crecido suficiente y se encuentra en determinada concentracin dentro del reactor cristalizador, es el momento de iniciar la tercera etapa del proceso de produccin: la separacin del producto, realizada mediante centrifugado a travs de una malla de 3/32 de abertura, a travs de la que pasa la solucin arrastrando los ncleos y cristales pequeos, quedando retenidos por la malla los cristales grandes. Mismos que sern arrastrados despus por un transportador integral de la centrifuga hacia la descarga en un transportador helicoidal, mismo que llevara el producto hmedo hasta su ltima etapa de elaboracin.

IV. Secado y Transporte del Producto.

La ltima etapa en la elaboracin del sulfato de amonio es el secado, que se lleva a cabo en un secador del tipo horizontal, aqu el producto se secara por medio de una corriente de gases calientes en paralelo con l. Hasta un contenido de humedad entre el 0.1 y 0.2 %. En la etapa de descarga del secador una banda recoge el producto para llevarlo hasta el almacn de producto, de donde ser despus embarcado hacia los puntos de consumo.

V. Qumica del Proceso.

La qumica de este proceso es muy sencilla pues se reduce a una reaccin de sntesis espontnea con desprendimiento de calor. En donde la reaccin es la siguiente:

Propiedades termodinmicas del producto y materias primas son los siguientes:

Materias primas

Acido sulfrico

Concentracin93.8 % promedio

Calor especifico0.35 kcal/kgC

Calor de formacin (liq)189.75 kcal/mol

Calor de formacin (aq)212.03 kcal/mol

Calor de dilucin17.75 kcal/mol

Amoniaco

Presin12 kg/cm2

Entalpia60.5 kcal/kg


Calor de formacin (aq)-10.96 kcal/mol @ 25c


Producto

Sulfato de amonio


Calor de formacin (aq)277.66 kcal/mol


Calculo del calor generado por la reaccin:

7. DISEO DE EQUIPOS

8. SERVICIOS AUXILIARES

La reaccin es auxiliada por los siguientes servicios: Aire.- Se emplea en el cristalizador con el fin de controlar y mantener la temperatura mxima posible de 105C evitando la formacin de zonas muy calientes dentro del cristalizador as mismo ayuda a mantener los cristales pequeos de sulfato de amonio en suspensin y facilita la agitacin de la solucin concentrada formando un magma en el fondo del cristalizador y evitando la obstruccin de la salida.

Agua.- El agua se introduce por la parte inferior del cristalizador al sistema; se utiliza para llenar el cristalizador en un arranque inicial, para reponer nivel al foso colector y para disolver incrustaciones en las lneas y paredes del cristalizador.

Vapor.- Se inyecta al cristalizador por la parte inferior, en forma constante en operacin normal. Es un valioso auxiliar para disolver incrustaciones tanto en el cristalizador como en las lneas, adems actua tambin como medio de agitacin y distribuidor uniforme de calor en el cristalizador. Su inyeccin debe ser a 5 kg/cm2 de presin y 400C de temperatura.La acidez de la solucin se regula mediante dosificacin de amoniaco, hasta obtener de 0.8 a 1.0 gr/lt de acidez.

9. SEGURIDAD EN EL PROCESO.

I. Operacin y Control del proceso.

Alimentacin del cido SulfricoLa pureza del acido sulfrico es de 98% y entra a la planta a la temperatura de 20C y a una presin de 4kg/cm2.La alimentacin del acido al cristalizador se hace por arriba a 30 cm aprox. De la entrada de la lnea de recirculacin principal; la mezcla de acido sulfrico con la solucin del cristalizador es favorecida por la entrada tangencial del acido y la enrgica ebullicin que ocurre en esta parte.Lo anterior trae como resultado un aumento de acidez, bajando la solubilidad del sulfato, producindose una solucin sobresaturada y favoreciendo la formacin y el desarrollo uniforme de cristales de sulfato de amonio. Alimentacin de amoniacoEl amoniaco, en forma gaseosa, a una presin de 9 kg/cm2 y a la temperatura de 70C entra al cristalizador a travs de un inyector especial colocado en el ducto de descarga de la bomba de recirculacin principal, donde se mezcla con la solucin que se esta recirculando.La solubilidad de sulfato de amonio aumenta debido al incremento de temperatura, siendo este aumento lo suficiente para impedir que la solucin se sature, debido al aumento de concentracin por adicin de amoniaco.Para evitar que se forme una solucin sobresaturada en el inyector de amoniaco y ocurran incrustaciones, se inyecta vapor o agua al mismo tiempo que se adiciona el amoniaco. CentrifugacinUna vez que se ha formado la solucin de sulfato de amonio en el cristalizador, conteniendo 60% de cristales (esta solucin saturada recibe el nombre de magma), una parte de esta se recircula nuevamente con el objeto de:No originar taponamientos por exceso de cristales en la lnea que va hacia la centrifugaLa centrifuga puede proporcionar cristales con un contenido de humedad de 1.8% mximoLa cantidad de magma que no es recirculada al cristalizador se enva a la centrifuga para separar los cristales de sulfato de amonio de la solucinLa centrifuga trabaja en forma continua, con velocidad constante y esta equipada con controles automticosUna vez que la centrifuga ha separado los cristales de la solucin, esta ultima que recibe el nombre de AGUAS MADRES, se enva a un tanque de almacenamientoDebido a que constantemente se evapora el agua del cristalizador, es necesario reponerla para mantener el nivel requerido, esto se logra agregando solucin del tanque de almacenamiento de aguas madres.Los cristales de sulfato de amonio provenientes de la parte inferior de la centrifuga, poseen un contenido de humedad de 1.8% y se encuentran a una temperatura de 88C SecadoLos cristales con las caractersticas sealadas en el prrafo anterior, son depositados en un transportador de banda que los conduce a un secador cilndrico rotatorio continuo al que se le alimenta una corriente de aire caliente a 94C en paralelo, originando un contacto fsico entre los cristales hmedos y el aire caliente, desalojndose la mayor cantidad de humedad al principio del secador.En el extremo opuesto del secador salen por una parte de los cristales de sulfato de amonio con un contenido de humedad de 0.05% que son depositados en el transportador de banda que los conduce a bodega. Por otro lado y en la parte superior del secador sale el aire caliente mezclado con polvos finos de los cristales rotos de sulfato de amonio. Esta mezcla es extrada por medio de un Ventilador extractor; en la lnea hacia la atmosfera se encuentra un cicln separador de polvos, con el fin de separar los polvos finos de sulfato de amonio y depositarlos en un tanque mientras tanto el aire caliente, libre ya de polvos, es desalojado hacia la atmosfera.Al tanque que contiene los polvos finos de Sulfato de amonio se le agrega agua para formar una solucin, esta es enviada a un foso colector y all permanece dispuesta a ser recirculada al cristalizador con el objeto de reponer el nivel del mismo, cuando pierda demasiada agua por evaporacin.

II. Manejo de materiales.El manejo de material no se limita solo al movimiento, si no al embalaje, manipulacin, transporte, ubicacin y almacenaje teniendo en cuenta el tiempo y el espacio disponibles. Se debe poseer de un buen apoyologsticoy conocer todos los instrumentos y maquinarias precisas para el desempeo de estas funciones.

III. Amoniaco.

Manipulacin y almacenamiento

Almacene en un lugar cerrado, seco y con adecuada temperatura, con ventilacin para prevenir el exceso de polvo. A las reas de almacenamiento cerradas, se debera entrar solamente usando un respirador de polvo aprobado.

Purgar el aire de las instalaciones antes de introducir el producto. Separar de los gases oxidantes y otros materiales oxidantes durante el almacenamiento. Debe prevenirse la entrada de agua al interior del recipiente. No permitir el retroceso de sustancias hacia el interior del recipiente. Utilizar nicamente equipo especficamente aprobado para este producto y para la presin y temperatura de utilizacin. Mantener lejos de fuentes de ignicin, incluso descarga esttica. Solicitar al proveedor las instrucciones para la manipulacin de los recipientes. Mantener los recipientes por debajo de 50 C, en un lugar bien ventilado. Abrir las vlvulas lentamente y cerrarlas cuando no utilice el producto.

Proteccin personal

Disponer de traje anticido resistente al producto para usar en caso de emergencia. Disponer de un equipo autnomo de respiracin de presin positiva. No fumar cuando se manipule el producto. Proteger los ojos, la cara y la piel de las salpicaduras de lquido. Asegurar una ventilacin Adecuada

IV. Acido sulfrico.

V. Soluciones.

VI. Producto en polvo.

El Sulfato de Amonio es compatible con todos los fertilizantes, el SAM estndar por su granulometra fina, tiene alta tendencia a la compactacin al ser ensacado y almacenados por perodos prolongados, este efecto o tendencia a la compactacin se disminuye al incorporar el SAM a cualquier mezclas fsicas, en donde se agrega con otras materias primas granulares o perladas sin embargo es recomendable que no se mantenga en almacenamientos muy prolongados, en general se recomienda que las MF sean producidas para su aplicacin inmediata o con perodos muy cortos de almacenamiento.

En general los fertilizantes, bajo condiciones adecuadas de almacenamiento y una vez envasados, es decir en lugares secos, frescos, ventilados y libres de cualquier agente contaminante, son productos que no se degradan y que conservan ntegras sus propiedades fisicoqumicas y la concentracin de nutrientes sin mayores alteraciones bajo las condiciones antes mencionadas, lo que si ocurre en el almacenamiento prolongado, es que por su alta capacidad higroscpica los fertilizantes toman humedad del ambiente y se compactan o apelmazan por efecto de la presin y el peso ejercido en las estibas.

Efectos potenciales a la salud y medidas de primeros auxilios

Inhalacin: Ardor de garganta, tos, deficiencia respiratoria. Causa irritacin en las vas respiratorias. En caso de inhalacin, hay que moverse al aire fresco. Si alguien tiene dificultad al respirar, dsele oxgeno. Dar atencin mdica si persiste la irritacin.

Ingestin: Ardor de garganta, dolor estomacal nausea. Causa irritacin en las vas gastrointestinales, Causa vmito y diarrea. En caso de ingestin inducir al vmito inmediatamente dirigido por personal mdico. No dar cosas en la boca a una persona inconsciente. Conseguir atencin medica.

Contacto con la piel: Causa Irritacin, Inflamacin, picazn, enrojecimiento y dolor. Si el material tiene contacto con la piel, Lavar piel con abundante agua y jabn mientras se remueve la ropa contaminada. Conseguir atencin medica. Lavar ropa antes de volver a usar. Lavar zapatos antes de volver a usar.

Contacto con los ojos: Causa Inflamacin, irritacin, enrojecimiento y dolor. Inmediatamente lavar ojos con abundante agua por lo menos 15 minutos. Abrir y cerrar los prpados ocasionalmente. Conseguir atencin medica inmediatamente.

Medidas contra incendio Use cualquier medio apropiado para extinguir el fuego. Rociar agua para mantener frios los contenedores expuestos al fuego.

Medidas en caso de liberacin accidental.Evite que grandes cantidades tengan contactos con conductos de agua y vegetacin. Si se trata de pequeos derrames recuprelo y rehus como fertilizante. Para el producto contaminado y grandes derrames, consulte a las agencias medioambientales Estatales o Federales sobre procedimientos de desecho. Utilice protecciones adecuadas para remover el producto.

Incompatibles Hipoclorito de sodio, potasio + nitrato de amonio, clorato de potasio, polvo de sodio-potasio + nitrato de amonio y otros oxidantes fuertes.

Prcticas de higiene en el trabajo La higiene personal en una importante prctica como medida de control en la exposicin con el producto y las siguientes medidas se pueden tomar en cuenta al trabajar o manejar este producto:

1. No almacene, o consuma alimentos, bebidas o productos de tabaco, ni use cosmticos en reas donde este material est almacenado. 2. Lave las manos y la cara cuidadosamente antes de comer, beber, fumar o usar cosmticos o usar el sanitario.

3. Lave la piel expuesta a este material.

VII. Mantenimiento

I. Tuberas.

II. Tanques y/o recipientes.

III. Equipos en movimiento.

IV. Equipos de seguridad.

10. MANEJO DE EFLUENTES.

Amoniaco anhidro

Consideraciones sobre la eliminacin de producto

Evitar la descarga a la atmsfera. No descargar en reas donde exista riesgo de que se formen mezclas explosivas en el aire. No descargar en lugares donde su acumulacin pudiera resultar peligrosa. El gas debe ser lavado en cido sulfrico. El gas puede ser lavado en agua.

PRODUCCIN NACIONAL FERTILIZANTES 2004SULFATO AMONIO (SAM)Produccin Nacional Sulfato AmonioPlanta Univex (Salamanca): 300,000 TMPlanta Agrogen (Quertaro): 300,000 TMPlanta Fertirrey (Torren): 220,000 TMPlanta Fegusa (Guadalajara): 140,000 TMPlanta Fesur (Minatitln): 160,000 TMPRODUCCIN NACIONAL SAM 2005: 1,120,000 TM

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Producción de Sulfato de Amonio Rev.002

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