Amoniaco d4y14

AMONÍACO

ESCOBAR TADEO CLAUDIA RAQUEL

Contenido NOMBRE DEL PRODUCTO (QUÍMICO Y COMERCIAL) .................................... 1 PROCESO DE PRODUCCIÓN ............................................................................. 1 MATERIA PRIMA .............................................................................................. 1 TECNOLOGÍAS ................................................................................................ 2 CAPACIDAD ..................................................................................................... 3 DESULFURACIÓN ........................................................................................... 6 REFORMADO PRIMARIO ................................................................................ 6 REFORMADO SECUNDARIO .......................................................................... 7 ELIMINACIÓN DEL CO2 .................................................................................. 8 METANIZACIÓN ............................................................................................... 9 COMPRESIÓN ............................................................................................... 10 SÍNTESIS DE NH3.......................................................................................... 10 DIAGRAMA DE LA CADENA PRODUCTIVA .................................................... 12 PRINCIPALES USOS DEL PRODUCTO ........................................................... 12 PRODUCCIÓN DE AMONIACO EN MÉXICO .................................................... 14 PRODUCCIÓN DE AMONIACO MUNDIAL........................................................ 15 PRINCIPALES CLIENTES DE COMPRA DE AMONÍACO EN MÉXICO ........... 17 CAPACIDAD INSTALADA DE PRODUCCIÓN .................................................. 18 MÉXICO.......................................................................................................... 18 MUNDIAL ........................................................................................................ 18 DATOS DE PRODUCCIÓN, DOS AÑOS MÍNIMO Y EN FORMA MENSUAL (MÉXICO) ........................................................................................................... 19 PRODUCCIÓN EN COSOLEACAQUE PEMEX PETROQUÍMICA, MÉXICO S.A. de C.V. ............................................................................................................ 20 DATOS DE COMERCIO EXTERIOR DOS AÑOS MÍNIMO Y EN FORMA MENSUAL (MÉXICO) ......................................................................................... 22 EXPORTACIONES ......................................................................................... 22 IMPORTACIONES .......................................................................................... 24 PRINCIPALES PAÍSES A QUIENES SE IMPORTA Y EXPORTA ..................... 25 PRECIOS DEL PRODUCTO EN US$ DOS AÑOS MÍNIMO Y EN FORMA MENSUAL .......................................................................................................... 27 NACIONAL ..................................................................................................... 27 INTERNACIONAL ........................................................................................... 30 TABLA DE CONTENIDO DE ILUSTRACIONES ................................................ 33 Referencias ............................................................................................................ 34

AMONÍACO NOMBRE DEL PRODUCTO (QUÍMICO Y COMERCIAL) El amoniaco, con fórmula química NH3, conocido comúnmente como amoniaco anhidro, es un gas a temperatura y presión ambiental por lo que se maneja como gas licuado bajo presión. El amoniaco tiene olor picante, irritante y llega a causar la muerte por asfixia, es soluble en agua y se evapora fácilmente. A pesar de ser clasificado como un gas no inflamable, el amoniaco puede arder bajo ciertas concentraciones en fase vapor y el riesgo de fuego aumenta en presencia de materiales combustibles. En caso de fuga o descomposición rápida de este gas, existe el riesgo de congelamiento y deshidratación causando quemaduras al o con la piel debido a que se almacena a presión como líquido, por lo que hay que usar el equipo de protección personal adecuados durante su manejo.

Ilustración 1. Fórmula química del amoníaco.

PROCESO DE PRODUCCIÓN MATERIA PRIMA En PEMEX Petroquímica se produce mediante la reformación catalítica del gas natural o gas de síntesis en el Complejo Petroquímico Cosoleacaque. Para la producción de amoniaco se utiliza principalmente gas natural, aunque existen procesos a partir de destilados intermedios, naftas, gas LP, residuos pesados, coque y, en desarrollo, a partir de metanol. El amoniaco es la materia prima para la elaboración de fertilizantes nitrogenados (urea, nitrato de amonio, fosfato diamónico, sulfato de amonio, entre otros), además de emplearse para aplicación directa. En el periodo 2000-2005, la tasa media de crecimiento anual de la producción fue de 2.0% y se estima de 1.9% para el periodo 2006-2010. Durante los últimos años Pemex Petroquímica ha venido desarrollando una

1

serie de acciones encaminadas a incrementar la participación directa del amoniaco en el mercado del nitrógeno.

Ilustración 2. Materias primas, proceso y producción de amoníaco.

Ilustración 3. Materias primas para la producción de amoníaco.

TECNOLOGÍAS La fabricación de amoníaco a partir del gas natural es ampliamente conocida: tecnologías de ICI, Topspe, Kellog, KTI, Haber-Bosch, entre otras, han instalado gran cantidad de plantas en todo el mundo. La originalidad de los procesos reside en la naturaleza de los catalizadores y en la concepción de los reactores de síntesis de amoníaco. La generación de reactores que actualmente se encuentra en uso es la segunda, con capacidad de producción de 150 toneladas por día, corresponde a reactores verticales de 2

lechos múltiples, que operan con flujo axial y presiones de 200 a 250 atm. Otras innovaciones tecnológicas han sido el desarrollo de nuevos procesos de purificación de hidrógeno; la separación por membranas, en lugar de los convertidores de CO y absorbedores de CO2 tradicionales; y la oxidación selectiva del CO remanente de los convertidores a fin de reducir el consumo de hidrógeno en el metanador. Tabla 1. Producción de amoníaco a partir del reformado de vapor de gas natural

Balance global de materia (kg)

Entrada

Salida

Gas natural

0.47

-

Aire

1.30

-

Vapor

1.13

-

Amoníaco

-

1.0

Total

2.90

1.0

El proceso Haber-Bosch continua siendo la base de prácticamente toda la producción comercial de amoníaco, estimada actualmente en 60 millones MTPA, y los conceptos fundamentales de la tecnología de síntesis de amoníaco han permanecido prolongadamente sin modificaciones en las últimas décadas. CAPACIDAD La capacidad de producción suele variar entre varios cientos y más de 3.000 toneladas al día. Las fábricas de fertilizantes nitrogenados consumen mucha energía porque necesitan calor y energía mecánica para el funcionamiento de aparatos tales como compresores, bombas y ventiladores. Con frecuencia, las máquinas de mayor tamaño funcionan con turbinas de vapor y las más pequeñas con motores eléctricos. La energía eléctrica procede de la red pública o se genera in situ. El vapor se obtiene de calderas o plantas de cogeneración, o en calderas de recuperación que aprovechan la energía liberada en la producción de amoníaco, ácido nítrico o ácido sulfúrico.

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

Ilustración 4. Proceso industrial de producción de amoníaco en Pemex Petroquímica Cosoleacaque.

4

Ilustración 5. Después del proceso de producción de amoníaco se destina a diferentes lugares según se requiera.

5

DESULFURACIÓN Consiste en la eliminación de los compuestos de azufre contenidos en el gas natural, por medio de adsorción en carbón activado a temperatura ambiente, y posteriormente a alta temperatura reaccionando con un catalizador de cobaltomolibdeno. El catalizador utilizado en el proceso de reformado con vapor es muy sensible a los compuestos de azufre que, por lo tanto, se deben reducir hasta alcanzar una concentración menor a 0,15 mg de S/Nm3 en el gas de alimentación. Para ello, el gas de alimentación se precalienta entre 350 ºC y 400 ºC. A continuación, los compuestos de azufre se hidrogenan a H2 S, normalmente aplicando un catalizador de cobalto-molibdeno y finalmente se adsorben en óxido de zinc granulado.

Ilustración 6. Desulfuración del gas natural.

(R = grupo alquil): R-SH + H2 → H2 S + RH H2 S + ZnO → ZnS + H2O El hidrógeno necesario para la reacción se suele reciclar de la sección de síntesis de la instalación. REFORMADO PRIMARIO El índice de conversión de hidrocarburo en el reformador primario de una planta de reformado convencional con vapor se sitúa en torno al 60 %. En conjunto, la reacción es muy endotérmica: CH4 + H2 O → CO + 3H2 ∆H0 = 206 kJ/mol. El gas procedente del desulfurizador se mezcla con vapor de agua y la mezcla precalentada se introduce en el reformador primario a una temperatura de entre 400 ºC y 600 ºC. El reformador primario está formado por un gran número de tubos llenos de catalizador. En algunas plantas nuevas o modernizadas, la mezcla de vapor precalentado y gas atraviesa un pre-reformador adiabático y, a continuación, se vuelve a calentar en la sección de convección.

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Ilustración 7. Reformador primario.

El calor para el proceso de reformado primario se suministra quemando gas natural u otro combustible gaseoso en los quemadores de una cámara radiante con tubos llenos de catalizador. Aproximadamente la mitad del calor se emplea en la reacción de reformado, mientras que el resto permanece en el gas de combustión y se utiliza en la sección de convección del reformador para precalentar varias corrientes de proceso. REFORMADO SECUNDARIO El objetivo principal del reformado secundario es añadir el nitrógeno necesario para la síntesis y para completar la conversión de la alimentación de hidrocarburo. Para ello, se efectúa una combustión interna de parte del gas de reacción antes de que atraviese los catalizadores que contienen níquel y, de este modo, se obtiene el calor de reacción y la temperatura necesarios. El aire de proceso se comprime y se calienta en la sección de convección del reformador primario hasta alcanzar entre 500 ºC y 600 ºC. Como resultado, el contenido de metano se reduce a un porcentaje residual de entre 0,2 % y 0,3 %. Se obtiene una temperatura de salida del gas de unos 1000 ºC. El calor se elimina en una caldera de vapor de calor residual, un sobrecalentador/caldera o una caldera/precalentador, donde el gas se enfría hasta unos 330 – 380 ºC aproximadamente. El gas de proceso del reformador secundario contiene entre un 12 % y un 15 % de CO (gas seco). La mayor parte de este CO se convierte en CO2 y H2 en la sección catalítica a través de esta reacción: CO + H2 O ↔ CO2 + H2 ∆H0 = - 41 kJ/mol

7

La reacción se produce en dos etapas, con una eliminación de calor intermedia. En la primera etapa, el gas de proceso atraviesa un lecho de catalizador de óxido de hierro/óxido de cromo a 350 – 380 °C, seguido de un catalizador de óxido de cobre/óxido de zinc a 200 – 220 °C aproximadamente. El contenido final de CO residual en el gas oscila entre 0,2 % y 0,4 %. El gas que sale del reactor catalítico de baja temperatura se enfría y, después de condensar y eliminar la mayor parte del exceso de vapor, se envía a un sistema de eliminación de CO2. Este paso es necesario para prevenir la dilución del disolvente de eliminación de CO2 y mantener un correcto balance de equilibrio. Los condensados con un contenido aproximado de entre 1500 y 2000 ppm de amoníaco y de 800 a 1200 ppm de metanol se pueden reciclar en el proceso de distintas maneras. ELIMINACIÓN DEL CO2 Esta etapa del proceso elimina el CO2 del gas de reacción, cuya cantidad equivale a casi todo el carbono introducido como gas de alimentación en el proceso. El contenido de CO2 residual suele variar entre 50 y 3000 ppmv. El CO2 se elimina mediante un proceso de absorción química o física. Los disolventes que se utilizan en los procesos de absorción química suelen ser soluciones aminas acuosas, por ejemplo, monoetanolamina (MEA), metil-dietanolamina activada (aMDEA) o soluciones de carbonato potásico caliente.

Ilustración 8. Reformador secundario.

8

METANIZACIÓN Las pequeñas cantidades de CO y CO2 que permanecen en el gas de síntesis pueden envenenar el catalizador de síntesis del amoníaco y, por lo tanto, se deben eliminar. El proceso más habitual es la conversión en CH4 mediante hidrogenación en el metanizador: CO + 3H2 → CH4 + H2 O → ∆H = -206 kJ/mol CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2 O ∆H = 165 kJ/mol Estas reacciones se producen a una temperatura de unos 300 ºC en un reactor lleno de un catalizador a base de níquel. La concentración residual de estos óxidos de carbono no suele alcanzar los 10 ppmv. A pesar de que el metano no participa en la reacción de síntesis, el agua que se forma se debe eliminar antes de que llegue al convertidor. Para ello, se realiza un proceso de refrigeración, seguido de una etapa de condensación, que se aplica después del metanizador y, por último, una etapa de condensación/absorción del amoníaco producto, que se lleva a cabo en el circuito o en una unidad de secado del gas de reposición.

Ilustración 9. Descarbonatación.

9

COMPRESIÓN En las instalaciones modernas de producción de amoníaco se utilizan compresores centrífugos para presurizar el gas de síntesis hasta conseguir el nivel necesario (100 – 250 bar, 350 – 550 °C) para la síntesis del amoníaco. Los compresores suelen funcionar con turbinas de vapor que aprovechan el vapor obtenido del exceso de calor de proceso. Durante la etapa de compresión, una pequeña cantidad de condensado, que todavía contiene amoníaco, se elimina del gas de síntesis. SÍNTESIS DE NH3 La síntesis del amoníaco se produce en un catalizador de hierro con una presión que suele variar entre 100 y 250 bar y una temperatura de entre 350 y 550 ºC: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 ∆H0 = -46 kJ/mol Solamente entre un 20 % y un 30 % del gas de síntesis se convierte en amoniaco en un solo paso, puesto que las condiciones de equilibrio son poco favorables. El gas sin reaccionar se recicla después de eliminar el amoníaco que se haya formado. La temperatura del catalizador se debe controlar, ya que el calor de la reacción con el equilibrio y velocidad de reacción necesaria producen un aumento de la temperatura. Para controlar la temperatura, se puede recurrir a una técnica que consiste en subdividir el catalizador en distintas capas. Entre estas capas, los gases se enfrían directamente, añadiendo gas de síntesis refrigerado, o indirectamente, generando vapor. Para condensar el amoníaco en el circuito, la refrigeración con agua o aire no permite alcanzar una concentración suficientemente reducida de amoníaco en la entrada. Por este motivo, el amoníaco se vaporiza para enfriar el gas. Los vapores de amoníaco se licuan mediante un compresor de refrigeración. El reformado convencional con metanización como etapa final de purificación produce un gas de síntesis que contiene gases sin reaccionar y elementos inertes (metano y argón). Este gas contiene, básicamente, amoníaco, nitrógeno, hidrógeno, elementos inertes y gases sin reaccionar. El caudal de este flujo de gas de purga permite controlar el nivel de elementos inertes en el circuito y mantenerlos dentro de un nivel aproximado del 10 % al 15 %. El gas de purga se depura con agua para eliminar el amoníaco antes de utilizarlo como combustible o enviarlo a la unidad de recuperación de hidrógeno.

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Ilustración 10. Compresión y síntesis de amoníaco.

Suministrar el refrigerante en cuatro diferentes etapas de presión y temperatura para condensar todo el amoniaco gaseoso efluente del convertidor así como purificar el amoniaco producto.

Ilustración 11. El amoníaco obtenido en el proceso industrial tiene alta pureza y un pequeño porcentaje de agua y grasas y aceites que se filtran durante el proceso.

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DIAGRAMA DE LA CADENA PRODUCTIVA

Ilustración 13. Diagrama de cadena productiva del amoníaco, el cual se deriva principalmente del gas natural.

PRINCIPALES USOS DEL PRODUCTO Pemex, única empresa que en México procesa el gas natural con aire y vapor de agua para obtener amoniaco anhidro (NH3), con el cual se abastece al territorio mexicano en los diferentes usos domésticos e industriales. El amoniaco anhidro tiene diferentes usos en la industria química de México, además también es la principal materia prima para producir fertilizantes químicos nitrogenados para el sector agrícola, y del uso eficiente en aplicación directa por su alto contenido en nitrógeno. La mayor parte del amoniaco producido en México se destina a la fabricación de fertilizantes para el sector agrícola como: nitrato de amonio (NH4NO3), sales 12

amoniacales ((NH4)2SO4, (NH4)3PO4) y urea (CO(NH2)2); el resto para uso agrícola en aplicación directa y la industria química.

Ilustración 14. Gráfica de pastel que muestra los usos generales del amoníaco y los porcentajes en que se utilizan.

El uso de fertilizantes en México está muy extendido, y se considera que más del 95% de los agricultores del país lo utilizan, aunque con frecuencia en dosis diferentes de las recomendadas por la investigación científica. La zona noroeste (Baja California, Baja California Sur, Sinaloa, Sonora y Nayarit) y el Bajío son las principales regiones del país que consumen fertilizantes líquidos.

Ilustración 15. Cuadro sinóptico de los principales usos que tiene el amoníaco.

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PRODUCCIÓN DE AMONIACO EN MÉXICO En el mundo existen suficientes reservas de gas natural para satisfacer las necesidades en las próximas décadas (Hayward, 2009). La mayor parte de las reservas de gas natural mundial se encuentran en Rusia con 1 680 billones de pies cúbicos, le siguen Irán, Qatar, Arabia Saudita, Estados Unidos, Emiratos Árabes Unidos, y otros países. México cuenta con 13 billones de pies cúbicos, que lo ubica en el 35avo. Lugar de producción de amoníaco mundialmente (Pemex, 2009).

Ilustración 16. Imagen de los principales lugares del país donde se lleva a cabo la producción de amoníaco.

Anexo a la obtención del petróleo, se extrae gas natural el cual tiene diferentes usos y a su vez es fundamental para el sector industrial. Para el último lustro, la producción de este recurso, amoníaco, se incrementó a 3000 mil toneladas diario. (Pemex, 2009).

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PRODUCCIÓN DE AMONIACO MUNDIAL El amoníaco se consume principalmente cerca de las zonas en las que se produce debido al alto costo del transporte. China es la región productora de amoniaco dominante con casi toda la producción mejorada de fertilizantes nitrogenados y, cada vez más, productos industriales. Los EE.UU., Europa y la India son los principales productores e importadores ya que su consumo supera los niveles de producción nacionales.

Ilustración 17. Imagen que muestra la producción y consumo mundial en millones de toneladas en el año 2013.

Los 10 países de amoníaco exportación representan aproximadamente el 80 por ciento del comercio mundial, pero más de la mitad de estos países están experimentando limitaciones de la oferta. La tensión política en la región del Mar Negro podría afectar el suministro y costo de producción de los productores ucranianos. Rusia es el segundo mayor exportador de amoniaco y los buques de más de la mitad de su producto a través del puerto ucraniano de Yuzhnyy. Los volúmenes de exportación del norte de África han sido limitados por problemas de suministro de gas en Egipto y las cuestiones de licencia de exportación del gobierno en Argelia. Sin embargo, la situación del suministro de gas en Trinidad ha mejorado desde 2013 y proporciona oportunidades para aumentar la producción de amoníaco y de las exportaciones en 2014.

15

Ilustración 18. Mapa mundial que señala los futuros proyectos de producción de amoníaco.

16

PRINCIPALES CLIENTES DE COMPRA DE AMONÍACO EN MÉXICO Durante 2013, las ventas netas de los productos de Pemex Petroquímica (PPQ) totalizaron 39, 636,254.5 miles de pesos, de los cuales 5, 492,138.6 miles de pesos, el 13.9%, correspondieron al amoniaco elaborado en el Complejo Petroquímico (Q) Cosoleacaque. En ese año, PPQ comercializó 881.0 miles de toneladas de amoniaco con 43 clientes, de los cuales obtuvo los 5, 492,138.6 miles de pesos señalados. Los clientes más frecuentes que han solicitado amoníaco con mayor frecuencia son: Tabla 2. Muestra de facturas de clientes por la venta de amoníaco. Facturas proporcionadas por PPQ.

MILLONES DE PESOS CLIENTE

NOMBRE

IMPORTE

001

Productora de fertilizantes del Noreste, S.A. de C.V.

532,253.3

002

P.M.I. Trading Limited

235,696.2

003

Agroinsdustrial del Balsas, S.A. de C.V.

146,206.0

004

Niltek, S.A. de C.V.

9,905.8

005

Integradora Aprodifer, S.A. de C.V.

5,450.4

006

Fertirey, S.A. de C.V.

3,766.4

007

Masagro, S.A. de C.V.

2,760.0

008

Unigel Acrílicos, S.A. de C.V.

373.6

009

Juan Manuel Gallegos Martínez

108.3

010

Fertilizantes líquidos Nieto, S.A. de C.V.

102.7

17

CAPACIDAD INSTALADA DE PRODUCCIÓN MÉXICO Con el fin de evaluar la tendencia en el uso de la capacidad instalada para la producción de amoniaco, se analizaron los datos de producción y de capacidad instalada de las tres plantas que operan en el Complejo Petroquímico (Q) Cosoleacaque de Pemex Petroquímica (PPQ) del periodo 2009 a 2013, con los resultados siguientes:

Ilustración 19. Imagen de datos de la capacidad instalada de plantas de amoníaco en Cosoleacaque Petroquímica, 2009-2013.

MUNDIAL Se obtiene por reacción del hidrógeno con nitrógeno, la capacidad mundial instalada alcanza los 180 millones ton/año el 50% de la capacidad mundial está en Asia (china, india, etc), en américa latina: Venezuela, México, Brasil y argentina, en argentina dos productores: profertil y bunge (ex petrobras), uso principal: fertilizantes (urea, otros nitrogenados) nitrogenados) • profertil produce amoníaco y urea en argentina con capacidades de 0,75 y 1,1 mm ton/año respectivamente. Para el amoníaco la oferta y la demanda son similares, ambas de aproximadamente 1,5 mm ton/año ton/año, con algún déficit en Brasil. La capacidad de planta continúa incrementándose más allá de los niveles anteriormente limitados por la logística relativa al almacenamiento y el transporte.

18

DATOS DE PRODUCCIÓN, DOS AÑOS MÍNIMO Y EN FORMA MENSUAL (MÉXICO) Con el fin de verificar que en la producción de amoniaco obtenida en el Complejo Petroquímico (Q) Cosoleacaque, Pemex Petroquímica (PPQ) cumplió con el programa de producción para 2013, se verificó la producción mensual obtenida, con los resultados siguientes: Tabla 3. Producción de amoníaco en las plantas de Cosoleacaque Pemex Petroquímica, 2013.

PRODUCCIÓN (Miles de toneladas)

PLANTA V

PLANTA VI

PLANTA VII

TOTAL

PROGRAMADO

453.1

464.2

464.2

1,381.5

REAL

386.2

353.9

181.7

921.8

CUMPLIMIENTO (%)

85.2

76.2

39.1

66.7

Tabla 4. Producción mensual y anual de amoníaco en Pemex Petroquímica, 2013.

Año/Mes

Enero

Febrero Marzo

Abril

Mayo

Junio

Julio

2015

83.41

65.60

78.91

41.81

44.22

35.93

N/D

2013

87

760

90

87

93

90

N/D

2012

85

82

80

79

80

80

N/D

2011

62

780

80

80

80

79

N/D

2010

50

510

50

57

58

52

N/D

MILLONES DE TONELADAS ANUALES Producción (2011) Amoníaco

867

Capacidad instalada (2011) 1440

Tabla 5. Producción anual. PPQ. 2011.

19

Producción en 1993 2137

Tabla 6. Gráfica de producción de amoníaco.

Producción de amoníaco mensual y anual

800 600

2010

400

2012

200 2015

0 Enero

Febrero

Marzo

Abril

2015

2013

Mayo 2012

Junio 2011

Julio 2010

PRODUCCIÓN EN COSOLEACAQUE PEMEX PETROQUÍMICA, MÉXICO S.A. de C.V. Los productos que se obtienen de sus plantas son el Amoníaco y el Anhídrido Carbónico, que se utilizan como materias primas en otras industrias químicas, tales como explosivos, fibras sintéticas y solventes entre otros; además, como producto secundario, se genera bióxido de carbono para las industrias de fertilizantes, refresquera y química. Tabla 7. Producción general de amoníaco en Cosoleacaque Pemex Petroquímica.

Localización

Cosoleacaque Veracruz

Capacidad nominal toneladas anuales

Planta

Producto

Amoniaco 1

Amoníaco anhidro carbónico hidrógeno

200,000

Amoníaco Anhídrido Carbónico

300,000

Amoníaco Anhídrido Carbónico

300,000

Amoniaco 2 Amoniaco 3

20

14,800

de Año de inicio de producción

1972

250,000

376,000

376,000

1968

1974

DATOS DE VENTA, DOS AÑOS MÍNIMO Y EN FORMA MENSUAL EN MÉXICO Tabla 8. Datos de venta de amoníaco anual y mensual.

Año / SEP mes

OCT

NOV

DIC

ENE

FEB

MARZO

ABRIL

TOTAL

2007

14,141

21,526

37,716

41,184

39,51

38,501

13,570

13,428

247,146

2008

8,697

25,803

44,909

51,844

60,885

48,949

25,665

8,635

275,389

2009

10,907

21,541

45,002

40,306

51,819

23,633

21,732

10,072

235,014

2010

6,402

29,823

31,756

35,986

59,078

39,767

32,540

43,803

262,932

2011

15,501

20,523

12,853

29,720

37,291

32,417

26,895

10,443

192,992

2012

4,116

30,076

30,565

31,222

34,190

33,533

23,890

12,320

198,796

Tabla 9. Gráfica de los datos de venta por toneladas en forma anual y mensual de amoníaco.

Ventas por toneladas de amoníaco

300,000 250,000 200,000 150,000 100,000

2011 2009

50,000 2007

0 SEP

OCT

NOV

DIC 2007

ENE 2008

FEB 2009

21

MARZO 2010

2011

ABRIL 2012

TOTAL

El volumen de las ventas internas de productos petroquímicos en 2000, totalizó 2.5 millones de toneladas, lo que representó una caída de 29.6%. Las ventas en volumen de los derivados del metano fueron menores en 41%, lo cual reflejó el alto costo de gas natural utilizado en su elaboración. Por su parte, el amoniaco también se manifestó a la baja, disminuyendo 33.7% el volumen de sus ventas.

Ilustración 20. Imagen de las ventas de amoníaco de forma mensual en el año 2015.

DATOS DE COMERCIO EXTERIOR DOS AÑOS MÍNIMO Y EN FORMA MENSUAL (MÉXICO) EXPORTACIONES El volumen de exportación de Pemex Petroquímica se incrementó en 2000 a más del doble, totalizando 609,000 toneladas, debido en gran parte a un aumento en las exportaciones de etileno. Las importaciones, sobre todo de amoníaco aumentaron a 292,000 toneladas. El valor neto de las actividades de exportación e importación del organismo subsidiario totalizó 161 millones de dólares a favor del organismo. Las exportaciones de amoníaco anhidro o en soluto acuoso en México disminuyeron a 44 USD THO en enero desde 172 USD THO en diciembre de 2014. Las exportaciones de amoníaco anhidro en México promediaron 2,253.51 USD THO

22

desde 1993 hasta 2015 , alcanzando un todo máximo histórico de 22.949 USD THO en septiembre de 2012 y un mínimo récord de 3 USD THO en octubre. Tabla 10. Datos de exportaciones anuales y en forma mensual de amoníaco.

Miles de millones de dólares

Enero

Febrero

Marzo

Abril

Mayo

Junio

Julio

2015

1,850

1,161

1,236

1,247

1.216

1,471

N/D

2014

N/D

N/D

N/D

773

N/D

N/D

572

2012

3,526

3,857

4,978

3,817

4,220

4,500

3,259

2011

3,700

3,488

4,560

3,645

3,603

3,698

3,550

2010

3,500

3,472

4,650

3,626

3,770

3,792

2,514

Exportaciones netas

3,325

3,206

3,007

5,222

8,882

7,192

N/D

Tabla 11. Gráfica de las exportaciones de amoníaco anuales y en forma mensual.

Exportación de amoníaco

9,000 8,000 7,000 6,000 5,000 4,000 2010

3,000 2,000

2012

1,000 2015

0 Enero

Febrero 2015

Marzo 2014

Abril 2012

Mayo 2011

23

Junio 2010

Julio Exportaciones netas

IMPORTACIONES En la actualidad México importa alrededor del 90 por ciento del amoniaco que requiere el campo y la industria mexicana. Sinaloa, Chihuahua, Sonora, Nayarit y Jalisco consumen alrededor del 72 por ciento del amoniaco de todo el país, tan sólo Sinaloa consume el 42 por ciento de ese total. Debido a la importación que se tiene de amoniaco, se elevan los costos del productor en alrededor de un 30 por ciento, mientras que los fertilizantes en general usados en la producción agrícola, suma hasta un 40 por ciento del costo total. Esta proporción cambiará dramáticamente una vez que se tenga la producción local de amoniaco, urea y otros fertilizantes, que abaratarán considerablemente los costos de producción en el campo, pero además permitirá que la producción de agroquímicos de Sinaloa, principalmente de amoniaco, surta el mercado nacional y tenga grandes excedentes para exportar. En el año 2015 los datos de importaciones en México son los siguientes. Tabla 12. Grafica de los datos proporcionados de exportaciones anuales y en forma mensual de amoníaco, en la Tabla 13.

MILES DE TONELADAS Importaciones

Xilenos

Tolueno

Amoníaco

25,000

20,000 15,000 10,000 5,000 0 Enero

Febrero

Marzo

Abril

Mayo

Junio

Julio

Tabla 13. Datos de exportación de amoníaco en forma mensual en el año 2015.

Enero Febrero Marzo

Abril

Mayo

Junio

20,263 9,905 20,020 20,862

Julio

Importaciones

4,381

14,368

Xilenos

N/D

N/D

N/D

N/D

N/D

3,018

N/D

Tolueno

N/D

4,715

5,423

N/D

2,485

3,992

N/D

Amoníaco

2,028

N/D

1,836

N/D

1,939

N/D

N/D

24

N/D

Tabla 14. Gráfica de datos de importación de Tabla 15.

Miles de toneladas

800 600 400 200 2011

0

Enero

Febrero

Marzo

Abril

Mayo

2011

Junio

Julio

Agosto

2012

Tabla 15. Importación de amoníaco en forma anual y mensual.

Miles de Enero Febrero Marzo toneladas

Abril

Mayo Junio Julio

Agosto

2011

600

560

800

630

605

610

600

623

2012

579

575

794

641

600

620

600

610

PRINCIPALES PAÍSES A QUIENES SE IMPORTA Y EXPORTA Tabla 15. Importaciones anuales.

IMPORTACIONES AÑO MILLONES DE TONELADAS

Importaciones

2004

8 000 TM

Importaciones

2003

53 000 TM

Importaciones

2002

11 000 TM.

25

Ilustración 21. Imagen de los principales puertos donde se importa amoníaco.

Los principales países a los que se importa y exporta amoníaco son los que se muestran en la imagen.

Ilustración 22. Principales países a los que se les importa y exporta amoníaco.

26

PRECIOS DEL PRODUCTO EN US$ DOS AÑOS MÍNIMO Y EN FORMA MENSUAL NACIONAL A fin de comprobar que en las ventas de amoniaco Pemex Petroquímica (PPQ) cumplió con los mecanismos de precios autorizados por la Secretaría de Hacienda y Crédito Público (SH), se verificaron los precios aplicados en 111 facturas de ventas nacionales de nueve clientes, de los cuales dos clientes fueron minoristas, cuyos volúmenes de compra fueron mayores de 751.0 toneladas y menores de 20,000.0 toneladas, y siete mayoristas que compraron más de 20,000.0 toneladas por mes. Se consideraron nueve clientes de los 10 seleccionados debido a que las ventas a uno de ellos fueron de exportación. . En el caso de la compra mayor de 751.0 toneladas y menor de 20,000.0 toneladas, se aplicó un descuento de 21.0 dólares por tonelada, y en las compras mayores de 20,000.0 toneladas se aplicó un descuento de 24.0 dólares por tonelada, en cumplimiento de los contratos celebrados entre PPQ y los nueve clientes seleccionados, y de los oficios emitidos por la Gerencia de Líneas de Negocios de PPQ, mediante los cuales dio a conocer a la Gerencia Comercial de esa entidad los precios aplicables de acuerdo con lo autorizado por la SH. Los precios del petróleo crudo cerraron el 2007 con una tendencia a la alza como resultado del crecimiento persistente de la demanda mundial y de los problemas geopolíticos. En tanto que la industria petroquímica se mantiene con una demanda que es saludable para los polietilenos y los fertilizantes y ajustada para los derivados del crudo. Los mejores márgenes económicos han correspondido a los derivados del gas natural. Tabla 16. Precio del amoníaco nacional en México en dólares.

PRODUCTO

PRECIO

ACRILONITRILO

19,481.8

AMONÍACO

3,680.0

CLORURO DE VINILO

7,684.1

ESTIRENO

17,230.1

MONOETILENGLICOL, GF

12,350.0

OXIDO DE ETILENO

8,801.6

POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD

15,740.8 27

Tabla 17. Precio promedio al público de productor petroquímico seleccionado. Dólares por tonelada métrica. Incluye I.V.A. 2007.

PRECIO NACIONAL 25,000.00

20,000.00

Dólares

15,000.00

10,000.00

5,000.00

0.00

PRECIO

ACRILONITR ILO

AMONÍACO

CLORURO DE VINILO

ESTIRENO

MONOETILE NGLICOL, GF

OXIDO DE ETILENO

POLIETILEN O DE ALTA DENSIDAD

19,481.80

3,680.00

7,684.10

17,230.10

12,350.00

8,801.60

15,740.80

28

Ilustración 23

29

INTERNACIONAL

Ilustración 24

30

Entre los meses de septiembre y octubre de 2013, la oferta de amoniaco en el mercado internacional disminuirá por la salida de operación de las plantas de Trinidad y Tobago. Se estima que el 30-40 por ciento de la capacidad instalada de Trinidad y Tobago (4.6 millones de toneladas) permanecerá fuera de operación por problemas de suministro de gas natural. Aunado a los paros anunciados en Trinidad y Tobago, otras plantas productoras de amoniaco de Rusia se encuentran fuera de operación por mantenimiento.

Ilustración 25

Se estima que una vez que concluyan los mantenimientos en ambos mercados los precios internacionales registren estabilidad o una ligera tendencia a la baja. Se estima que la oferta mundial de amoniaco se incrementará en 7.5 MM TM entre 2013-2025 por las nuevas capacidades que se estarán incorporando en Estados Unidos y América Latina.

31

Ilustración 26

32

TABLA DE CONTENIDO DE ILUSTRACIONES Tabla 1. Producción de amoníaco a partir del reformado de vapor de gas natural . 3 Tabla 2. Muestra de facturas de clientes por la venta de amoníaco. Facturas proporcionadas por PPQ. ...................................................................................... 17 Tabla 3. Producción de amoníaco en las plantas de Cosoleacaque Pemex Petroquímica, 2013. .............................................................................................. 19 Tabla 4. Producción mensual y anual de amoníaco en Pemex Petroquímica, 2013. .............................................................................................................................. 19 Tabla 5. Producción anual. PPQ. 2011. ................................................................ 19 Tabla 6. Gráfica de producción de amoníaco. ....................................................... 20 Tabla 7. Producción general de amoníaco en Cosoleacaque Pemex Petroquímica. .............................................................................................................................. 20 Tabla 8. Datos de venta de amoníaco anual y mensual. ....................................... 21 Tabla 9. Gráfica de los datos de venta por toneladas en forma anual y mensual de amoníaco............................................................................................................... 21 Tabla 10. Datos de exportaciones anuales y en forma mensual de amoníaco. .... 23 Tabla 11. Gráfica de las exportaciones de amoníaco anuales y en forma mensual. .............................................................................................................................. 23 Tabla 12. Grafica de los datos proporcionados de exportaciones anuales y en forma mensual de amoníaco, en la Tabla 13. ................................................................. 24 Tabla 13. Datos de exportación de amoníaco en forma mensual en el año 2015. 24 Tabla 14. Gráfica de datos de importación de Tabla 15. ....................................... 25 Tabla 16. Importaciones anuales. ......................................................................... 25 Tabla 17. Precio del amoníaco nacional en México en dólares............................. 27 Tabla 18. Precio promedio al público de productor petroquímico seleccionado. Dólares por tonelada métrica. Incluye I.V.A. 2007. ............................................... 28

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Referencias AUDITORIA FINANCIERA Y DE CUMPLIMIENTO. 2013. [En línea] Grupo Funcional Desarrollo Económico, 2013. [Citado el: 1 de Septiembre de 2015.] http://www.asf.gob.mx/Trans/Informes/IR2013i/Documentos/Auditorias/2013_0023 _a.pdf. DIAQUIMA. 2013. DIAQUIMA. [En línea] DIAQUIMA, 2013. [Citado el: 30 de Agosto de 2015.] http://www.diquima.upm.es/old_diquima/docencia/tqindustrial/docs/amoniaco_sept 2013.pdf. J.C., Dr. Campos Avella. 2011. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE. [En línea] UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE, 2011. [Citado el: 1 de Septiembre de 2015.] http://www.ptq.pemex.com.mx/productosyservicios/eventosdescargas/Documents/ Foro%20PEMEX%20Petroqu%C3%ica/2013/HISTORIA%20DE%20LA%20IN FRAESTRUCTURA%20DE%20AMONIACO%20EN%20EL%20NOROESTE%20D E%20MEXICO.pdf. PEMEX (PETROLEOS MEXICANOS) PETROQUÍMICA. 2012. PEMEX PETROQUÍMICA. [En línea] PEMEX, 10 de Junio de 2012. [Citado el: 20 de Agosto de 2015.] http://www.ptq.pemex.gob.mx/productosyservicios/eventosdescargas/Documents/ FORO%20AMONIACO/2013/1.a%20Presentaci%C3%B3n%20de%20producci%C 3%B3n%20de%20amoniaco.pdf. -. PEMEX PETROQUÍMICA. 2012. Pemex petroquímica. [En línea] PEMEX, 2012. [Citado el: 1 de Septiembre de 2015.] http://www.ptq.pemex.gob.mx/productosyservicios/eventosdescargas/Documents/ FORO%20AMONIACO/2013/8.Log%C3%ADstica%20Transporte%20y%20Distribuci%C3%B3n%20de%20amoni aco%20septiembre%2024%20de%202013%20en%20Culiac%C3%A1n%20Sin.pd f. PEMEX PETROQUÍMICA. 2012. PEMEX PETROQUÍMICA. [En línea] PEMEX, 2012. [Citado el: 1 de Septiembre de 2015.] http://www.ptq.pemex.com.mx/productosyservicios/eventosdescargas/Documents/ FORO%20AMONIACO/2013/2.Perspectiva%20de%20abasto%20Amon%C3%ADaco.pdf.

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ECUACIONES Ejercicio: Utilizando el Editor de Ecuaciones teclee todas las siguientes ecuaciones matemáticas: y = 𝑒 3𝑥 + Y(s) =

𝑃=

19 6

𝑠 2 + 4𝑠 + 3 (𝑠 + 2)2

y√1 + (𝑦 ′ )2 y′

7 1 + cos2 √1 + 25 4 cos  = √ = = 2 2 5 𝑥=

−𝑏 ± √𝑏 2 − 4𝑎𝑐 2𝑎

𝑣 = 𝑅𝐶

𝑑𝑣𝑐 𝑑 2 𝑣𝑐 + 𝐿𝐶 2 + 𝑣𝑐 𝑑𝑡 𝑑𝑡

∆𝑃1 − ∆𝑃2 =

𝑚 𝑑2 𝑥0 𝑐 𝑑𝑥0 + 𝐴 𝑑𝑡 2 𝐴 𝑑𝑡

𝑚 𝑑2 𝑥0 𝑐 𝑑𝑥0 𝑑𝑥0 𝑚1 𝑥𝑖 − (𝑚3 + 𝑚4 )( + ) = 𝐴 𝐴 𝑑𝑡 2 𝐴 𝑑𝑡 𝑑𝑡 ∫

2 ln 𝑥 + 1 𝑑𝑥 𝑥[(ln 𝑥)2 + ln 𝑥]

+∞

+∞

𝑛=0

𝑛=0

(𝑛 + 1)𝑥 𝑛 𝑥𝑛 ∑ = ∑ (𝑛 + 1)2 𝑛+1

35

MICROSOFT WORD EDITOR DE ECUACIONES 3.0

MEDIA ARITMÉTICA 𝑋=

MEDIA ARMÓNICA

∑𝑛𝑖=0 𝑋𝑖 𝑛

𝑠 =

DESVIACIÓN STÁNDAR

𝑋 2 − 𝑛𝑋 𝑠=

𝑛−1

ASIMETRÍA 𝑥𝑗 − 𝑥 𝑛 𝑆= ∑( ) (𝑛 − 1)(𝑛 − 2) 𝑠

FÓRMULA CUADRÁTICA

2 √(𝑋𝑖 − 𝑋)

𝑥=

𝑛−1

KURTOSIS O CURTOSIS 3

COEFICIENTE DE CORRELACIÓN SIMPLE

4

𝑛(𝑋𝑌) − (𝑋)(𝑌) √[𝑛𝑋 2 − (𝑋)2 ][𝑛𝑌 2 − (𝑋)2 ]

DISTRIBUCIÓN BINOMINAL 𝑛 𝑏(𝑥; 𝑛: 𝑝) = ( ) 𝑝 𝑥 (1 − 𝑝)𝑛−𝑥 𝑥

36

−𝑏 ± √𝑏 2 − 4𝑎𝑐 2𝑎

COVARIANZA

𝑥𝑗 − 𝑥 𝑛(𝑛 + 1) 𝐾={ }∑( ) (𝑛 − 1)(𝑛 − 2)(𝑛 − 3) 𝑠 3(𝑛 − 1)2 − (𝑛 − 2)(𝑛 − 3)

𝑟=

𝑑𝑦 ∆𝑦 = lim 𝑑𝑥 ∆𝑥→0 ∆𝑥

1 1 1 = ∑ 𝐻𝑦 𝑛 𝑌𝑗

VARIANZA 2

DERIVADA

𝑛

1 𝐶𝑜𝑣(𝑋, 𝑌) = ∑(𝑥𝑗 − 𝑥 )(𝑦𝑗 − 𝑥 ) 𝑛 𝑗=1

DISTRIBUCIÓN NORMAL

𝑓(𝑥; ; ) =

1 √2

(𝑥−)2 ) −( 𝑒 22

DISTRIBUCIÓN X2 𝑟

𝑐

(𝐴𝑦 − 𝐸𝑦 ) 𝑋 = ∑∑ 𝐸𝑦

ELASTICIDAD PRECIO DE LA DEMANDA 2

𝜀𝑑 =

2

𝑑𝑄 ⁄𝑄 𝑑𝑄 ⁄𝑑𝑃 = 𝑑𝑃⁄𝑃 𝑄 ⁄𝑃

𝑖=𝑙 𝑗=𝑙

INTERÉS COMPUESTO 𝑟𝑡

𝑟 𝑚⁄𝑟 𝑉(𝑚) = 𝐴 [(1 + ) ] 𝑚

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REGLA DE LA INTEGRACIÓN ∫ 𝑎𝑥 𝑛 𝑑𝑥 =

𝑎𝑥 𝑛+1 +𝐶 𝑛+1