4 AVALIAÇÃO ECONÔMICA DE PROCESSOS
4.4 AVALIAÇÃO DE LUCRATIVIDADE
Uma avaliação realista da lucratividade exige, além de custos de capital e operacionais, informações sobre receitas, capital de giro, depreciação, impostos, taxas de desconto, etc.
Turton et al (2009) indicam que, quando se comparam alternativas de investimento mutuamente exclusivas, a alternativa com maior valor presente líquido (VPL) deve ser escolhida. O VPL representa a diferença entre o valor presente das entradas líquidas de caixa descontadas ao custo capital da empresa e o valor das saídas de caixa realizadas no momento zero (investimento inicial).
A avaliação do VPL exige que o fluxo de caixa da planta seja calculado.
A Tabela 4.5 fornece a definição das equações utilizadas para avaliar o fluxo de caixa e o lucro produzido de um projeto.
Tabela 4.5 – Componentes do fluxo de caixa
Termo Descrição Fórmula
Custos OPEX + depreciação = OPEX + d
Impostos (Receita – Custos)*taxa = (R–OPEX–d)*t
Lucro Líquido Receita – Custos – Impostos = (R–OPEX–d)*(1–t) Fluxo de caixa Lucro Líquido + depreciação = (R–OPEX–d)*(1–t) + d Fonte: Turton et al (2009).
Os fluxos de caixa descontados são calculados para 20 anos de vida útil do projeto (MACHADO et al, 2012). O período de construção adotado é de 2 anos. O capital total de investimento fixo é representado pelo CAPEX, e considera-se que é distribuído durante o período de construção (60% no ano 1 e 40% no ano 2). Apesar da importância, o custo com espaço (footprint) não é quantificado. Isto deve ter um impacto direto na lucratividade de cada projeto, especialmente em unidades offshore, mas como o objetivo é comparar alternativas, é pouco provável que o efeito desta simplificação tenha impacto sobre o resultado da comparação.
O cálculo da depreciação é baseado no sistema modificado de recuperação acelerada de custos (MACRS, Modified Accelerated Cost Recovery System), usando uma convenção de meio ano, e considerando um período de recuperação de 5 anos (TURTON et al, 2009). A taxa de risco e a taxa de tributação são 10% e 45%, respectivamente.
A receita é calculada pela soma da venda da corrente de gás condicionado e da corrente de LGN. Dado que o foco desta dissertação é avaliar as tecnologias em ambiente offshore, considera-se que o LGN é somado à produção de óleo cru. Portanto, a corrente de LGN é valorada como óleo para fins de avaliação econômica do presente estudo.
Os VPLs resultantes são, obviamente, afetados pelas premissas e simplificações adotadas, no entanto, a diferença entre o valor presente líquido (VPL) das alternativas consideradas é adequada para fins de comparação do presente estudo. A Tabela 4.6 resume as premissas econômicas adotadas neste estudo.
Tabela 4.6 – Premissas econômicas adotadas
Variável econômica Valor adotado Referência CEPCI (Chemical Engineering Plant
Cost Index) 550,8 CHEMICAL
ENGINEERING, 2011 Custo de mão-de-obra US$ 45.300/ano Barbosa, 2010b
Preço do gás natural condicionado US$ 4,22/GJ Machado et al, 2012 Preço do gás natural bruto US$ 2,11/GJ Machado et al, 2012
Preço do TEG US$ 1450/t ALIBABA, 2011
Preço do adsorvente sólido US$ 3,10/kg ZEOCHEM, 2012 Preço da água de resfriamento US$ 0,0148/t Turton et al, 2009 Disponibilidade das plantas com
tecnologia convencional 8424 h/ano Proposto no presente trabalho Disponibilidade das plantas com
tecnologia supersônica 8585 h/ano Proposto no presente trabalho Tempo de vida do projeto 20 anos Machado et al, 2012
Parcelamento do investimento (CAPEX)
Ano 1: 60%
Ano 2: 40%
Turton et al, 2009
Taxa de risco 10% Barbosa, 2010b
Taxa de tributação 45% Turton et al, 2009
Preço do LGN (valorado como óleo cru)
US$ 96/bbl (Agosto/2012)
FED PRIME RATE, 2012
5 ESTUDOS DE CASO DE CONDICIONAMENTO DE GÁS NATURAL: SÍNTESE DE PROCESSO, SIMULAÇÃO E DIMENSIONAMENTO DE EQUIPAMENTOS
Os processos utilizados em unidades de condicionamento de gás natural são escolhidos com base tanto na composição do gás quanto na especificação requerida. Para permitir uma comparação técnica e econômica das tecnologias convencionais com a supersônica, torna-se necessária a síntese e simulação de fluxogramas de processo, e o dimensionamento de equipamentos para posterior análise econômica comparativa. Para tal, dois estudos de caso são tratados, constituindo os Casos A e B. Para cada caso, é proposto um fluxograma com tecnologia convencional e um fluxograma alternativo empregando separador supersônico. Os CASOS são:
a) CASO A: emprega gás pobre com composição típica do estado de São Paulo, conforme indicada na Tabela 2.2 (VAZ, MAIA E SANTOS, 2008). O CASO A – Tecnologia Convencional envolve compressão do gás bruto seguida de etapa de desidratação com TEG para controle de ponto de orvalho de água, enquanto no CASO A – Tecnologia Supersônica o gás após compressão é enviado para separação supersônica;
b) CASO B: trata gás rico do campo de Marlim com composição proposta por Monteiro (2009). O CASO B – Tecnologia Convencional é um processo de adsorção para desidratação de gás natural seguido por válvula JT para controle do ponto de orvalho de hidrocarbonetos. O CASO B – Tecnologia Supersônica o gás sofre remoção simultânea de água e hidrocarbonetos em separador supersônico.
As premissas adotadas para os casos avaliados no presente trabalho são detalhadas a seguir:
A pressão de entrada adotada dos processos é de 9 bar, pois considera-se que a corrente de gás é oriunda de um separador primário de produção (não simulado) que opera sob esta pressão (VAZ; MAIA; SANTOS, 2008);
A temperatura de entrada dos processos é calculada com as especificações de pressão de 9 bar e fração vaporizada (corrente totalmente vaporizada). Isto é, adota-se β=V/F=1;
Segundo Mokhatab, Poe e Speight (2006), os contratos de venda de gás natural geralmente devem cumprir o teor máximo de água de 7 lb/MMSCF, que corresponde a 147 ppmv de água no gás. Essa especificação é adotada nos casos simulados;
A especificação para pressão de exportação do gás é assumida em 200 bar (SILVA et al, 2007);
Nos trocadores de resfriamento de gás, as temperaturas de entrada e de saída da água de resfriamento são assumidas como de 30°C e 45°C, respectivamente. A corrente de processo (gás) é resfriada a 40°C;
Adota-se temperatura mínima de approach de 10°C nos resfriadores a água e chillers de propano, e de 4°C para trocadores gás-gás;
Os compressores são acionados por turbina a gás. O mesmo acionador é utilizado em um sistema de compressão multiestágios;
A potência requerida pelas plantas é promovida por uma unidade de geração de energia por turbina a gás. Esta unidade não está incluída nas simulações. Considera-se eficiência de 30% para o cálculo da quantidade de gás necessária à geração de energia;
O sistema de compressão multiestágios inclui vasos de knock-out e intercoolers. O número de estágios de compressão foi calculado de modo a atender ao limite máximo de temperatura das correntes de descarga de 150°C, adotado como premissa. A razão de compressão (RC) para n estágios é calculada com a Equação 5.1.
= <? Eq. 5.1 Equação de estado: Peng Robinson;
O módulo que representa o equipamento supersônico utilizado nas simulações em ambiente UniSim Design® foi fornecido pela empresa Twister BV;
O vaso V-104 (LTS) utilizado na simulação dos processos que empregam tecnologia supersônica é considerado, por simplificação, um vaso comum; i.e., sem dispositivo especial para evitar a formação de hidratos.