Resumen

Una de las industrias petroquímicas con fuerte expansión de su mercado mundial (2%), es la producción de urea a partir del GN como materia prima (el 80% de la producción de urea utiliza GN) por lo menos para los próximos 50 años, su producción no solo se realiza por fines comerciales, es la base de la agricultura moderna, clave de la supervivencia humana. Tal es la necesidad de urea, que la China e India tiene la mitad de la producción mundial, a pesar de ello se ven obligados a impórtala. Según la Chemical Enginneering/Oct. - 1998, para el año 2005, se necesitaran implementar por lo menos unas 45 nuevas plantas con una capacidad de 1.750.000 t/año cada una, para satisfacer la fuerte expansión del mercado de la urea.

A nivel mundial la mayoría de los países son importadores, incluidos EEUU, Europa, India, Corea, Filipinas, Taiwán, etc. Los países de la ex URSS, se consideran como los principales exportadores. En Sudamérica y el caribe, los principales productores son Brasil, Venezuela y Argentina, el resto de los países donde se incluyen Brasil y México importan el producto. Tan solo par Brasil, se reporta una demanda insatisfecha de 1.700.000 t/año (http//:www.backend.php), para Sudamérica, con una expansión del mercado de fertilizantes del 4% anual (http//:www.rolac.unep.mx), habrá ua demanda insatisfecha de más de 5.000.000 t/año de urea.

Se analizan detalles técnicos generales y presenta los principales resultados del estudio de prefactibilidad económica de una planta de urea, con ubicación entre Villamontes y Yacuiba en el Chaco Tarijeño, cerca de los yacimientos de GN, sobre el corredor bi oceánico proyectado en el sur de Bolivia y dentro de una zona franca, con el fin de facilitar la exportación del producto a Brasil, Argentina, Chile y Perú.

Las debilidades logísticas serían compensadas por el mercado múltiple y las distancias relativamente cortas, que implican bajos costos de transporte hacia a las fronteras y al interior de los mercados potenciales, mano de obra barata, costos atractivos de GN, tasas arancelarias preferenciales dentro del Pacto Andino y el MERCOSUR y las nuevas políticas del Gobierno dirigidas a promover e incentivar la inversión en industrias petroquímicas dentro del territorio Boliviano, con importantes reducción a las tasas impositivas y costo del GN. La baja disponibilidad de recursos puede ser balanceada por la amplia y abierta oferta internacional de la tecnología, construcción y provisión de equipos ofreciendo un amplio abanico de costos de implementación.

Una fábrica de urea con capacidad de 560.000 t/año, puede tener costos de implementación entre 200 a 320 millones de $US, exportarían más 70 millones $US/año, generando impuestos y creando más de 2500 empleos directos, en veinte años la inversión tendrá un efecto multiplicador en la economía de la región y en el país equivalente a ocho veces el capital invertido, la planta crearía un polo de atracción para otras inversiones, (Inchauste - 2004), con los siguientes beneficios auxiliares de usos múltiples; incremento de las actividades de transporte al interior y exterior del País, creación de empresas secundarias, para preparación, envasado, distribución y venta de otros fertilizantes.

Palabras clavesPetroquímica, urea, GN (gas natural), amoniaco, polo, hidrógeno, nitrógeno, zona franca, tasas impositivas, fertilizadores, catalizadores, gas de síntesis, capacidad instalada, demanda insatisfecha, mercados potenciales, corredores de exportación, factor de escalamiento, implementación, producción, mercados testigos, competitividad, indicadores, crisis energética, capacidad de producción, proceso, balance de materia.

Objetivo generalProporcionar un panorama preliminar de la factibilidad técnica y económica de una planta de amoniaco-urea en el sur de Bolivia.

Objetivos específicos " Describir los principales aspectos de las tecnologías disponibles

para la producción de amoniaco - urea. " Analiza y proyecta el mercado de urea en Sudamérica,

señalando sus principales características y tendencias. " Definición de la capacidad de la planta, balance de materiales,

estimación de requerimientos energéticos e insumos y descripción de las especificaciones técnicas de los principales equipos.

" Análisis de distribución, logística y sus costos. " Análisis preliminar de costos y determinación de indicadores de

factibilidad económica. " Análisis de aspectos ambientales y de seguridad.

Aspectos técnicosPara la elaboración de urea, se fabrica primero amoniaco, a partir de gas de síntesis y aire, el gas de síntesis se obtiene descomponiendo mediante catalizadores el GN (gas natural) mezclado con vapor de agua, el gas de síntesis tiene básicamente H2 (hidrógeno) y CO2 (dióxido de carbono), los que son separados, con el hidrógeno se sintetiza amoniaco (NH3), utilizando el N2 (nitrógeno del aire), posteriormente en otra etapa, se hace reaccionar NH3 con el CO2 del gas de síntesis y se obtiene la urea. Es importante recalcar que se utiliza todo el gas natural para elaborar gas de síntesis, no se desperdicia nada.

En el Cuadro 1, se sintetizan los principales usos del amoniaco y la urea producidos a partir de gas natural. En la Gráfica 1, se muestra un proceso de fabricación de amoniaco convencional con flujo de masa de los compuestos de entrada y salida. En la Gráfica 2, se presenta el flujo de masa de entrada y salida de la planta de urea.

El análisis de las Gráficas 1 y 2 y otras estimaciones de requerimiento de energía e insumos brindan los siguientes datos importantes:

" Para satisfacer los requerimientos de amoniaco de la planta de urea, se estima una producción de 1000 t NH3/d.

" Se estima un consumo de GN, entre 692,738 a 722,738 t GN/t NH3 y un consumo de total de 1000 t/d de GN, para la planta de amoniaco - urea de 1750 t/d de urea, si no se utiliza otro combustible.

" Se calcula también un consumo de 2080 t/d de agua de proceso, 227500 t/d de agua de enfriamiento y unas 2818 t/d de agua como vapor. Con un consumo total de 232398 t/d, esta cantidad se puede minimizar por recirculación y rehusó.

" Se utilizará 925750 MJ/d de corriente eléctrica, que deberá ser generada por servicios auxiliares.

Demanda y mercados potencialesLa proyección de la demanda insatisfecha de urea, se puede considerar conservadora si se toma en cuenta los siguientes aspectos:

" Para Brasil se reporta una demanda insatisfecha actual de 1.700.000 t/año y tasas de expansión del mercado de urea del 5%, por lo que su demanda insatisfecha para el 2012 sería de 2.650.000 t/año, frente a 1.934.340 t/año, estimada. (pensa@ fia.Fea,usp.br),

" A pesar de que Argentina, tiene una capacidad instalada de 1.308.000 t/año., se estima una demanda insatisfecha de 500.000 t/año., para el 2010 (caso Profertil -2004), debido al significativo incremento de la producción agrícola; es decir estará muy por encima de la demanda proyectada en el Cuadro 2, para el año 2012.

Tomando en cuenta la magnitud de la demanda de los diferentes países y la relación de fronteras que tiene Bolivia con algunos de ellos, la que puede definir bajos costos de transporte y precios competitivos del producto al consumidor, se puede identificar los siguientes mercados potenciales, por orden de importancia: Sur de Brasil; Norte de Argentina (NOA); Norte de Chile; Sur del Perú; Mercado interno; Paraguay y Uruguay.

Según Baca Urbina G - 1990, cuando la demanda es claramente superior al tamaño propuesto de la producción, este debe ser tal que solo se pretenda cubrir un bajo porcentaje de la demanda, normalmente no más del 10%, siempre y cuando haya mercado libre. Como la demanda insatisfecha del mercado de Sud América es de 5.6 millones de toneladas al año, una planta de 1.750 t/d o 560.000 t/año, parece ser el tamaño adecuado.

En referencia a los precios de venta, Melgar -2004, reporta que los precios de los fertilizantes nitrogenados y fosfatados para 2004, han acusado una aguda trepada en el mercado internacional respecto al 2003, principalmente debido al incremento de los fletes marítimos internacionales.

En la Gráfica 3, se presenta la evolución de los precios FOB (producto puesto en embarque) para la urea granulada y el fosfato diamónico (FDA), en los mercados testigos de Trinidad y Tampa (EEUU), desde febrero del 2003 a Abril del 2004.

CUADRO 2. PROYECCION DE LA DEMANDA DE

UREA EN LATINOAMERICA

FUENTE: Medina - Carrazana 2004.La misma gráfica, muestra una tendencia de bajada de los precios internacionales de la urea, sin embargo debido a las posiciones tomadas por los importadores, no será fácil ver un descenso de los valores en plaza (al consumidor). Es importante resaltar que en el caso de la urea los fabricantes, la despachan a precios de paridad internacional, según el mismo reporte.

Los precios de la urea al consumidor en los países de Sud América, son variables y fuertemente dependientes de los precios internacionales, las distancias de las zonas de consumo a puertos o plantas

de urea, costos de transporte, marítimo, vía férrea, terrestre o hidrovías y posiciones asumidas por importadores y distribuidores mayoristas y minoristas. Según diversas fuentes en los últimos dos años los costos de venta al consumidor han fluctuado entre 229,5 $US y 280 $US, en diferentes regiones, como se puede observar en el Cuadro 3

Localización de la plantaEl departamento de Tarija posee el 87,1 % de las reservas de GN de

GRAFICA 3.- PRECIOS FOB PÀRA UREA EN TRINIDAD Y TAMPA (2003-2004)

Fuente: Fertilizer Markets, citado por Melgar - 2004.

Bolivia, lo que marca la preferencia, expresada ya en las políticas del Gobierno y de diversos proyectos petroquímicos bajo estudio, de que cualquier intento de industrializar el GN para la producción urea, GTL, etc., tenga su ubicación cerca de las fuentes de GN, es decir específicamente en el Chaco, en puntos próximos a carreteras e infraestructura ya existente, tanto la ciudad de Villamontes, como Yacuiba donde se encuentra la "Zona Franca Yacuiba S.A.", ubicada en Campo Grande Km. 5 carretera a Santa Cruz, son buenas opciones de ubicación (ver ubicación en Gráfica 4, donde se indica también la red de vías férreas del cono sur).

La zona franca está exenta del pago de impuestos internos y de aranceles aduaneros, con el siguiente trato tributario especial. Yacuiba está ubicada sobre uno de los principales corredores de exportación y abastecimiento del Cono Sur y muy cerca del nodo central que unen varios corredores Norte-Sur y Este-Oeste, como se puede observar en el esquema de las vías férreas en la Gráfica 4. por otro lado tiene la ventaja de estar en la zona fronteriza con la República Argentina y Paraguay, países identificados como potenciales mercados y con los cuales hay conexiones de carretera y vía férrea.

Para el transporte y la distribución del producto al interior del país, se utilizaría la vía férrea de 500 Km., Yacuiba-Santa Cruz, centro agropecuario de Bolivia, junto con la región del Chapare, a unos 200 Km. De Santa Cruz.

El transporte a la zona sur del Brasil, se puede realizar por vía férrea, Santa Cruz - Puerto Suárez - Campo Grande, con una extensión de 1158 Km., que sumada a la distancia Yacuiba - Santa Cruz, totalizan 1658 Km. Un tramo mas corto hacia Campo Grande de Brasil, que ya está en implementación, es el transporte carretero Yacuiba - Villamontes - ITO BR- 94, que estará conectado a la carretera Trans Chaco, conectada también vía ferrocarril con Campo Grande y las zonas agrícolas mas importantes del Brasil, se estima una distancia aproximada de 1000 Km.

GRAFICA 4.- VIAS FERREAS DEL CONO SUR

Fuente: W Bank - PNUD. Bolivia National Transport Study. La Paz - 1999.

El transporte a Paraguay, Uruguay y el Chaco Argentino, se puede efectuar mediante la hidrovía Paraná, desde Puerto Suárez. Se puede llegar también a Paraguay por la carretera Yacuiba - Villamontes - ITO BR- 94 que estará conectada a la Carretera Trans Chaco, hasta Asunción.

Hacia Chile, otro mercado potencial identificado, se tiene también conexión a través de unos 650 Km., de vía férrea que pasa por la Argentina.

La conexión de la zona franca con el Cuzco y Puerto Matarany del Perú, sería a través de 687 Km., de vía férrea UYUNI - La Paz - MATARANY y 250 Km., de carretera Yacuiba - Tarija - Potosí, la cual se está asfaltando.

Estimación de costos y análisis económicoSe conocen tres casos de plantas de urea, en los cuales e reporta el costo total de implementación y la escala de producción.

" Profertil, RRAA (Brigden, K & Stringer -2000) " CFI BURRUP-PENINSULA, Australia (www.Chemical-

Technology) " Planta urea proyectada en Puerto Suárez, Santa Cruz - Bolivia

(backed.php- 2004)

El costo total de implementación para una planta de urea en el sur de Bolivia, ha sido estimado a partir de los tres caso, para una capacidad de

producción de 1.750 t/d. (Ver Cuadro 4).

Fuente: Medina - Carrazana - 2004.Es de destacar que el costo de implementación estimado a partir de la planta de urea proyectada en Puerto Suárez es significativamente menor (195.280.000 $US) que los estimados a partir de las otras dos referencias (mas de 446.250.000 $US).

La diferencia se debe fundamentalmente a la amplia y abierta oferta internacional de tecnología, construcción y provisión de equipos para la producción de amoniaco - urea, la que incide en forma decisiva en los diferentes costos de implementación.

Con el objeto de apreciar la viabilidad económica entro del rango de costos de implementación estimados, se asumen dos opciones:

319.890.000 $US, el cual puede ser considerado conservador. 195.280.000 $US, considerado optimista, pero asequible, tomando

en cuenta que en Bolivia hay un proyecto en marcha, a partir del cual se estima este costo de implementación.

El costo total de producción se ha estimado para tres opciones:

" Opción 1: En base a rangos de porcentajes típicos de gastos, para plantas petroquímicas (Copyrigth Chemical - Engineering - Design- 2003).

" Opción 2: En base a la influencia del precio del GN en el costo total de la producción de la urea (www.dasnr.okstate.edu./nitrogen use), asumiendo un costo de 0.41 $US/MPC.

" Opción 3: En base a la influencia del precio del GN en el costo total de la producción de la urea (www.dasnr.okstate.edu./nitrogen use), asumiendo un costo de 0.7 $US/MPC de GN.

Los costos de producción estimados tienen valores de: 55,55; 40,55 y

32,86 $US/t, respectivamente.

Un análisis de los costos de producción, transporte, paso de frontera e impuestos en los diferentes mercados potenciales de consumo, indica que con un costo FOB (en puerta de fábrica) DE 140 $US/T, el producto se podría ofertar a los consumidores de los mercados potenciales con buenos márgenes de competitividad, los que serían absorbidos en parte como utilidades de las empresas secundarias dedicadas a la distribución y venta.

Los mejores márgenes se estiman para: mercado interno, Norte Argentino y Paraguay, seguidos por los mercados de Perú, Brasil y Chile.

El costo FOB asumido, es menor que los precios FOB para la urea granulada en los mercados testigos de Trinidad y TAPA (EU), desde febrero del 2003 a Abril del 2004, los cuales han fluctuado entre 150 y 190 $US/t.

Se debe destacar que el precio FOB asumido, puede modificarse positivamente, para tener paridad con los precios internacionales, tal paridad la aplican todos los productores de urea de la Argentina, Brasil, etc.

La evaluación de la factibilidad económica del proyecto, se ha determinado mediante el valor actual neto (VAN) y la tasa interna de retorno (TIR), para las dos opciones de costos de implementación asumidas.

Otros datos adoptados para el análisis económico se detallan a continuación:

Precio FOB de urea: 140 $US/t Capacidades de producción:

o Primer año (70 %): 392.000 t.o Segundo año (90 %): 504.000 t.o Tercer año (100 %): 560.000 t (producción constante)

Costo total activos: 83,33 % el costo total de la inversión Capital de trabajo: 16,67 % del costo total de la inversión Costo de producción: de 32,68 $US/t de urea Costo de depreciación: 5 % de los costos de equipos (35 % del

costo total de activos). Costos de comercialización: 2 %, de los costos de producción. Impuestos referidos al ingreso neto:

o IU + IVA: 16%o IT: 3%

Factor de actualización: 0,101.

Para el costo total de implementación 319.890.000 $US, considerado como "conservador" se tienen los siguientes indicadores:

Valor actual neto (VAN): 35.815.381 $US. Tasa interna de retorno (TIR): 12 %.

Los indicadores determinados, dan la seguridad que en 20 años de vida

del proyecto, se recuperará el total de la inversión efectuada.

Para el costo total de implementación de 195.280.000 $US, considerado optimista, pero asequible, se tiene los siguientes indicadores de factibilidad económica.

Valor actual neto (VAN): 29.117.270 $US. Tasa interna de retorno (TIR): 14%.

Estos indicadores, son muchos mas optimistas, pues dan la seguridad que en 8 años de vida del proyecto, se recuperará el total de la inversión efectuada.

Conclusiones 1. El mercado de la urea en Sud América tiene una marcada

expansión (mas de 4%), frente al índice de expansión promedio del mercado mundial de 2,5%.

2. Para la producción de urea se utiliza preferentemente GN como materia prima (el 80% de la producción de urea mundial utiliza GN) esta tendencia permanecerá por lo menos para los próximos años.

3. En este tipo de industrias la viabilidad económica depende fuertemente del costo de transporte a los centros de consumo y el costo de la materia prima.

4. Antes de los próximos 15 a 20 años, Argentina, Brasil y Chile, habrán agotado sus reservas probadas de GN y para esas fechas demandarán por lo menos 18.7 TCF, (cantidad que no podrá ser cubierta ni con todas las reservas probadas de Perú), no es difícil prever una inevitable crisis energética en el cono sur, induciendo un alza en los precios del GN y creando condiciones favorables para la petroquímica en países con abundantes reservas de este hidrocarburo como Bolivia y Venezuela (la petroquímica del GN cuesta 20 a 30% menos, que a partir de otros hidrocarburos).

5. En base a la demanda de urea proyectada para los países de Sud América y los costos de transporte del producto se ha identificado los siguientes centros de consumo potenciales: mercado interno, Norte Argentino, Paraguay, Sur de Brasil, Sur de Perú y Norte de Chile.

6. La disponibilidad segura de urea, a precios competitivos, es un factor poderoso para cambiar los sistemas agrícolas de extensivos a intensivos e incrementar la productividad agrícola a nivel nacional, con el consiguiente incremento de la demanda del producto, un claro ejemplo es el caso argentino, en el cual la agricultura ha sido favorecida por un gran salto en la producción nacional de urea en Bahía Blanca.

7. Al margen de las utilidades para los inversionistas, los impuestos y los efectos en la agricultura, se prevén otros beneficios importantes, con el proyecto propuesto, como ser:

o a. Creación de mas de 2.500 empleos directos.o b. Mejoramiento sustancial de la infraestructura vial.o c. Implementación se servicios auxiliares de usos

múltiples: planta eléctrica.o d. Incremento de las actividades de transporte al interior y

exterior del País.

o e. Creación de empresas secundarias, para preparación, envasado, distribución y venta de otros fertilizantes.

8. Según Inchauste-2004, los expertos del Shell estiman que un dólar invertido en la industrialización del gas tiene un efecto multiplicador de 8 veces en la economía del país donde se la realiza.

9. Por razones de tamaño del mercado insatisfecho existente en Sud América, disponibilidad de información técnica y aspectos de orden técnico como económicos (escala mínima aconsejable); se establece que el tamaño de planta a implementar tendrá una capacidad de producción de 1.750 toneladas de urea por día, la mayoría de las plantas modernas nivel mundial tienen capacidades de producción entre 1.500 a 2.000 t/d.

10. La amplia y abierta oferta internacional de tecnología, construcción y provisión de equipos para la producción de amoniaco - urea, es el principal factor que explica la amplia gama de costos implementación de una planta de amoniaco - urea

11. Mediante diferentes opciones se han estimado costos de producción, de: 55,55; 40,55 y 32,86 $US/t de urea.

12. El transporte de la urea a los mercados potenciales, se realizaría principalmente por vía férrea, con algunos tramos carreteros e hidrovia.

13. Se ha estimado un costo FOB de 140 $US/t, el cual es similar a los costos del producto en los mercados testigos de Trinidad y TAMPA EEUU), los que han fluctuado en los dos últimos años, entre 150 a 190 $US/t.

14. La viabilidad económica del proyecto es inversamente proporcional a los costos de implementación (que depende de las diversas opciones tecnológicas ofertadas a nivel internacional), costo de transporte hacia los mercados potenciales y costos de materia prima.

15. La viabilidad económica es directamente proporcional al grado de optimización, simplificaciones y mejoras tecnológicas de la producción de amoniaco -urea.

16. La planta de amoniaco - urea, puede establecer importantes sinergias, con otras unidades industriales, como ser generación de energía eléctrica, derivados de amoniaco, derivados de úrea, etc.

17. Las principales emisiones de una planta de urea, son los gases de combustión de los reformadores, amoniaco y partículas de urea, con efectos en el medio ambiente y la salud local, si no se toman las previsiones de eliminación en fuente, optimización del proceso y control de emisiones.

18. La principal fuente de generación de agua es el condensador de amoniaco, la cual debe ser tratada antes de ser reutilizada o vertida a causes públicos.

19. La fabricación de amoniaco - urea, implica impactos ambientales y riesgos de incendios, explosiones, intoxicaciones, etc., para los cuales se plantean medidas generales de mitigación, adecuación y seguimiento ambiental.

Limitaciones 1. El alcance del trabajo y la poca disponibilidad de información, no

ha permitido realizar estimaciones de costos mas precisas. 2. Los impuestos de importación a los mercados potenciales de

países vecinos, fletes de transporte, logística, capacidad de la

infraestructura de transporte, facilidades de exportación del producto dentro del MERCOSUR y el Pacto Andino, deben ser analizados a mayor detalle.

3. El estudio no contempla puntos importantes, como: potenciales inversores, aspectos legales, sociopolíticos, estrategias energéticas, industriales, comerciales y de mercado de Bolivia, de los países considerados como competidores potenciales y consumidores potenciales.

DedicatoriaAl gran pueblo Boliviano, a los instruidos honestos por la valentía de esclarecer la verdad, sin medir riesgos, frente a la descarada mentira y voracidad de los poderosos externos y serviles internos, a los no instruidos porque con su sabia intuición han impedido el saqueo del GN, a los pobres, a los indígenas, a los mestizos, a los eternos relegados, a los excluidos, a los oprimidos, a los que esperan reivindicación, a los que están en el gobierno y a los que nunca han sido tomados en cuenta, a los que son mayoría, a los que han demostrado que Bolivia es digna y no se vende al mejor postor, en un mundo comercializado, materialista, frío, impersonal, vacío, enfermo, sin futuro.

Referencias Abastecimiento de los Productos Petroquímicos. Estructura y

demanda - Caso PROFERTIL 3ras Jornadas de Actualización Petroquímica (www.agrosito.com) -2004

Anuario APLA-Asociación Petroquímica y Química Latinoamericana-(www.apla.com.ar) -2003-2004.

Baca Urbina Gabriel. Evaluación de Proyectos. Análisis y Administración del Riesgo. 2da Edición. McGraw - Hill México 1990

Bolivia Comercio Exterior (http://www.embajada debolivia.com.ar/mail.htm)

Centro de Información y Documentación Empresarial sobre Ibero América (CIDEIBER) 1999.

CEPAL. Estudio Preliminar del Transporte de los Productos de Comercio Exterior de los Países sin Litoral de Sudamérica. Asunción, Paraguay, 12 y 13 de marzo de 2003.

Chemical Enginneering/Oct. - 1998. Eastman Chemical Andres. Departamento de Fertilizantes-

Evolución de la Industria Mexicana de fertilizantes y su Impacto en la Agricultura (01/06/2002).

Friedlander Alfredo G., "Química del Petróleo, Gas Natural y Petroquímica", Especialidad en Petroquímica. Universidad de Quilmes RRAA -2003

GEO://www.fertilizantes.org.ar/articulos/precios. Inchauste Christian. El GTL en Bolivia, Tecnología de Hoy,

Riqueza del Mañana -2004 (NoticiasBolivianas.com. El Portal de comteco).

Pensa@fia.fea.usp.bo Melgar Ricardo INTA FERTILIZAR. fertilización de trigo/2004

(www.elsitio agricola.com.ar) Medina Hoyos Richard Ivan, Tito Carrazana Jesús. Estudio de

Prefactibilidad de una Planta de Amoniaco - Urea en el Chaco Tarijeño. Trabajo sometido a revisión por el tribunal de expertos en petroquímica de la Universidad Nacional de Quilmes RR.AA. 17 - 6

- 2004. Medina Hoyos Richard Ivan. Fundación Gustavo Medina.. O

Exportadores o Industrializadores del GN, ¡No hay Puntos Medios para Bolivia!. Octubre del 2005. Tarija Bolivia.