Tfg V.9. Final
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID ‘ ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS AGRÓNOMOS Grado en Ingeniería Agroambiental Departamento de MATEMÁTICA APLICADA DISEÑO DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN DE BIODIÉSEL PARA COOPERATIVAS EN LAS PROVINCIAS DE TOLEDO Y CIUDAD REAL TRABAJO FIN DE GRADO Fernando Riaza Fernández Jorge Fco. López Dominguez Junio de 2017 !1 Me gustaría agradecer a mi familia haberme dado la libertad para elegir, y haberme hecho llegar hasta aquí. A mis amigos de la escuela por tantos años juntos y a Jorge por la ayuda siempre que quisiera - porque me cae bien -. !2 INDICE 1. Presentación del proyecto 6 1.1 Logística del combustible 7 1.2.1 Transporte del Biocombustible 7 1.2.2 Transporte del Biodiésel 8 1.2.3 Estrategia Biocarburantes 2005-2010 9 1.2. Biocombustible: El biodiésel 11 1.3. Análisis de la Realidad - Sector Biocombustibles 13 1.3.1 Consumo 13 1.3.2 Objetivos 14 1.3.3 Producción 15 1.3.4 Importaciones 19 1.3.5 Exportaciones 20 1.3.6 PIB y empleo 21 1.4. Optimización de redes - Metodología - 22 !3 MEMORIA 2. Objetivos del proyecto 24 3. Empresa 26 4.1 Finalidad 26 4.2 Instalaciones 26 4.3 Producto 27 4. Clientes 30 5.1 Situación 31 5.2 Exigencias 32 5. Condicionantes - Reparto 36 6.1 Elección de los centros de distribución 39 6.2 Propuesta - 2 depósitos 41 6. Resultados 43 7. Evaluación económica 46 !4 ANEJOS 8. Cálculos de la optimización 48 8.1 FASE 1.- ESTABLECIMIENTO DE DATOS 49 8.2 FASE 2.- ASIGNACIÓN DE DESTINOS A CENTROS DE 51 DISTRIBUCIÓN 8.3 FASE 3.- DIMENSIONAMIENTO FLOTA 56 8.4 FASE 4.- DISTRIBUCIÓN ÓPTIMA DE VIAJES 57 8.5 FASE 5.- ASIGNACIÓN TEMPORAL DE VIAJES - JORNADAS 92 9. Grafos distribución 116 9.1 Grafos Zona 1 9.1.1 Zona 1 - Cabaña de Yepes - 117 9.1.2 Zona 2 - Cabezamesada - 122 9.2 Gráfos Zona 2 127 10. Evaluación económica 134 10.1.Inversión 136 10.1.1 Inversiones en activos fijos 136 10.1.2 Inversiones en capital de trabajo o activos circulantes 140 10.1.3 Gastos previos preoperatorios 144 10.2.Gastos 146 10.2.1 Gastos financieros 146 10.2.2 Gastos de administración y ventas 147 10.2.3 Gastos de fabricación y comercialización 152 10.3.Costes 153 10.4. Ingresos 154 10.5. Cálculo VAN / TIR 155 10.6 Análisis de sensibilidad 161 11. Bibliografía 162 !5 1. PRESENTACIÓN DEL PROYECTO El siguiente proyecto tiene como finalidad el diseño de una red logística para la distribución de biodiésel desde unos depósitos de almacenaje, a los puntos de suministro. El objetivo de este proyecto Fin de Grado es el de obtener una respuesta afirmativa por parte del tribunal calificador para poder terminar los estudios de Ingeniería Agroambiental. The aim of this project is the design of a logistic network. This network will be an independent system of logistics from a deposit of Biodiesel. This industry covers a set of demands from different cooperatives in Toledo and Ciudad Real. All this is done in order to achieve a favourable response from the selection board to complete the Agro-environmental engineering degree. !6 1.1. La Logística del combustible 1.1.1 Transporte del Combustible Los combustible son todos aquellos materiales de generación de energía que pueden ser utilizados para generar energía cinética o mecánica. Me centraré en los combustibles líquidos, y en concreto en el biodiésel, que se encuentra englobado dentro de los Biocombustibles. La logística del combustible líquido, presenta una serie de cualidades relacionadas de cerca con las propias del producto que transporta. Es altamente inflamable, no compresible, contenido a alta presión y con una volatilidad alta. Estas especificaciones lo convierten en un producto de difícil transporte que requiere unas condiciones especiales por todas las partes que han de tomar parte en el proceso. En España existe un sistema común de transporte y distribución de productos petrolíferos que, mediante una red de oleoductos y centros de almacenamiento, interconecta refinerías y centros de distribución. A través de este sistema, gestionado por CLH25, se transporta, almacena y distribuye, aproximadamente, el 85 % de toda la gasolina y gasóleo comercializado en España. Para la introducción de biocarburantes en los canales mayoristas, en los que se realiza la mezcla para la posterior distribución al por menor, se pueden seguir dos vías. En primer lugar, enviar los productos a las refinerías, que se encargarán de la realización de las mezclas/reformulaciones pertinentes. En segundo lugar, los productos podrían ser enviados y almacenados en las instalaciones que pudiera tener dispuestas a tal efecto CLH. Los productos mezclados o formulados en las refinerías también pueden ser posteriormente almacenados en dichas instalaciones. !7 1.1.2 Transporte del Biodiésel El transporte del Biodiésel ha entrado de lleno en la logística del transporte de combustibles que los llevan desde las fábricas de este producto hacia las refinerías o en situaciones concretas, hacia zonas portuarias, esto ocurre sobre todo en países exportadores, como puede ser Argentina. Analizando la ficha de seguridad de un biodiésel (MSDS, no ficha de intervención) en inglés, en su item 14.”Transport Information” (Información para el Transporte) allí se expresa: “UN Hazard class. N/A” Clasificación de Naciones Unidas de acuerdo a su peligrosidad. Esto significa “non available” o sea que no está disponible o sea no tiene Número de Naciones Unidas que es un requisito para ser producto peligroso para el transporte. Resumiendo el biodiésel no tiene número de Naciones Unidas o sea no es peligroso para el transporte. Esto es válido solo para el biodiésel y no para las mezclas de biodiésel (FAME) con diesel o gasoil proveniente de la destilación del petróleo que sería el combustible mezcla elaborado al que hay que considerarlo como mercancía peligrosa para el transporte con Número de ONU 1202 cuyo riesgo principal es ser un líquido inflamable y su ficha de intervención es la del gasoil o diesel-oil. ( Debajo colocamos la ficha de intervención.) El proceso mediante el cual se elabora biodiésel produce también como subproducto glicerina otro producto químico no peligroso para el transporte. En el caso del bioetanol, el transporte se complica por su mayor volatilidad (mayor presión de vapor) respecto de la gasolina fósil. La volatilidad del producto resultante de las mezclas de gasolina y bioetanol aumenta, respecto a la que presenta la gasolina base, como consecuencia de la presencia de bioetanol en la mezcla. !8 Dado que no existen aditivos disponibles comercialmente que prevengan el incremento de la presión de vapor cuando se mezcla el bioetanol con la gasolina, una solución teórica para rebajar la presión de vapor de dicha mezcla podría ser la de disminuir la presión de vapor de la gasolina base previamente a su mezcla con el bioetanol, de tal forma que al hacer la mezcla se igualarían las condiciones de volatilidad requeridas para las gasolinas no mezcladas. 1.1.3 Estrategia Biocarburantes 2005-2010 Ls Estrategia de Biocarburantes para España (2005-2010) petrolíferos no permite discriminar en su red de oleoductos las gasolinas destinadas a la mezcla con bioetanol del resto de las gasolinas. CLH, en principio, está obligada a incluir en su sistema de transporte cualquier gasolina que cumpla las especificaciones establecidas en las normas técnicas, pero en el momento en que entra en el sistema de CLH ya no se distingue del resto de gasolinas que acceden al mismo (sí distingue entre gasóleo y tipos de gasolina). Por otra parte, y aunque existen experiencias muy positivas en Brasil, no están resueltos ciertos interrogantes técnicos que se plantean cuando el biocarburante y otros productos petrolíferos se transportan a través del mismo sistema de oleoductos; por ello, tampoco es posible el uso del sistema de CLH para transportar el bioetanol en forma pura o mezclado con gasolina desde las refinerías de petróleo. La diferenciación sólo sería posible mediante la disponibilidad de un sistema de transporte específico, independiente del de CLH, para las gasolinas que deben mezclarse con bioetanol. Ello supondría, sin embargo, unos costes de inversión. operación y mantenimiento tales que harían inviable el uso y comercialización del bioetanol. España, dado el sistema de transporte de productos petrolíferos existente, no resulta viable configurar y transportar hasta los puntos de distribución una gasolina !9 diferenciada con los parámetros de volatilidad correspondientes a las mezclas de gasolina y bioetanol. De aquí, la necesidad de incorporar en los terminales de distribución de gasolinas de CLH instalaciones específicas para realizar el almacenamiento de bioetanol y las mezclas correspondientes. Estas mezclas se forman en los mismos surtidores de llenado de los camiones que las transportan a las estaciones de servicio ya que actualmente CLH no dispone de capacidad de almacenamiento diferenciado para estos productos. !10 1.2. Biocombustible: el Biodiésel Los biocombustibles son combustibles derivados a partir de biomasa. Normalmente dicha biomasa proviene de maíz, trigo, azúcar o ciertas especies de semillas oleaginosas. El biodiésel (biocombustible) es un líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales, con o sin uso previo, mediante procesos industriales de esterificación y transesterificación, y que se aplica en la preparación de sustitutos totales o parciales del petrodiésel o gasóleo obtenido del petróleo. El biodiésel puede mezclarse con gasóleo procedente del refino del petróleo en diferentes cantidades. El bioetanol se forma debido a la fermentación de la glucosa. A diferencia del Bioetanol, el Biodiesel no es un compuesto químico puro, sino una mezcla de diferentes compuestos. ( ΣCH3COORi). La composición de ésteres metílicos varía según la materia prima de procedencia, ya que proceden de diferentes ácidos grasos. La calidad del producto final depende tanto del proceso de fabricación como de la materia prima.