Terugwinning van

(1)

4if'~ .lf~t ~.

Terugwinning

van

solvent

""or

de

produktie

van

Twaron'

Verwijdering van water en zoutzuur

uit een oplossing van NMP, water

calciumchloride en zoutzuur

(2)

INHOUDSOPGA VE blz. 1 I N L E I D I N G . . . 1 2 DE INVESTERINGEN... 1 2 • 10mzetmethode. . . . 2 2.2 Scale u p . . . 2 2 . 3 Stap m e t h o d e s . . . 3 2.3.1 Zevnik-Buchanan... 3 2.3.2 Taylor . . . • . • . . . , . . . 4 2.3.3 Wilson. . . 5 2 . 4 Factor methodes . • . . . . • • . . ~;-. . • • • . . . . • . . . 5 2.4.1 Methode van L a n g . . . 5

2.4.2 Methode van Holland... 6

2.4.3 Methode van M i l I e r . . . 6 2.5 Office t y p e . . . 7 2.6 Gedetailleerde b e g r o t i n g . . . 7 3 KOSTEN... 7 3.1 Variabele k o s t e n . . . 7 3 • 2 Vaste k o s t e n . . . 8 4 ECONOMISCHE CRITERIA... 8 4.1 Pay-Out Time ( P O T ) . . . 8 4.2 Return On Investment ( R O l ) . . . 9 4 . 3 Present Worth ( P W ) . . . 10

4.4 Internal Rate of Return (IRR) • . • . . . • • . • . • . 11

5 KOSTEN BEREKENING SOLVENT TERUGWINNING BIJ DE PRODUKTIE VAN TWARON... 12

(3)

1 INLEIDING

Voordat een beslissing genomen kan worden of een nieuw project door kan gaan, moet allereerst berekend worden welke investeringen gedaan moeten worden. Daarnaast moeten de operationele kosten bepaald worden. Deze worden onderverdeeld in twee groepen:

de variabele kosten (grondstoffen, elektriciteit, stoom, verpakking, vervoer etc.)

vaste kosten (onderhoud, arbeidsloon, belasting, verzekeringen etc.)

Met deze gegevens kan bepaald worden of het project rendabel genoeg is om door te laten gaan. ~_

2 DE INVESTERINGEN

De totale investeringen kunnen verdeeld worden in vier groepen:

de investering in de proces eenheden , de investering of battery limi ts (inclusief bouwkosten, zoals engineering en construction van Is),

on site indirecte overhead

de investering in hulpapparatuur, enz., de off si te investering, kosten van IH ,

zoals ketels, gebouwen inclusief de indirecte

IL de investering in niet-tastbare zaken, zoals licenties,

know-how, pre-operationele kosten, start-up kosten, maar niet de indirecte bouwkosten (IL wordt gedurende een bi j

voorbaat vaststaand aantal jaren geamortiseerd), Iw het werkkapitaal, voorraden, cash, terreinen.

De som van Is + IH wordt ook aangeduid met fixed-capital (Fe) IF • De start-up kosten worden ook wel onder het werkkapitaal

verstaan.

Er zi jn een aantal methodes om tot een investeringsbedrag te komen. Deze zijn:

- omzetmethode - scale up - stap methodes - factor methodes - office type - gedetailleerd. (eerste indicatie),

(voor het bepalen van de capaciteits-invloed) ,

(voor routevergelijking)

Zevnik-Buchanan, Taylor, Wilson e.a., (globale absolute bepaling)

Lang, Holland, Milier, Guthrie e.a., (meer gedetailleerde absolute methode),

(4)

1.0 0.9 0.8 0.7 E

c:

0.6 4J c

8.

0.5 x 4J .~ 0.4 CII CII ~ 0.3 Cl 4J 00.2 0.1

o

0.1 A: Haselbarth, Wilson. Milier, Stallworthy B: Zevnik-Buchanan 4500 -45000 Jato . C: Zevnik-Buchanan 450 - 4500jato

...

_o o L. Ol

-E

I I I 'L: co S I I I

...

. - u N

g

~ U J: - 0 -0 >. L. f'l f'l t;g-:z::z: ~U zu 1 10 102 103 ;04 105 106 Kapaciteit (Ja to) Globaal verband degressie exponent-kapaciteit

(5)

2.1 Omzetmethode

De omzetmethode wordt gebruikt om een grove schatting te maken van de investering. De methode is gebaseerd op de gedacht, dat er een verband bestaat tussen de omzet en de investering voor een bepaald produkt. Als de omzet in geld wordt uitgedrukt dan geldt de volgende correlatie:

r

=

rv

=

I

=

V

₌

I r I - -V capital ratio ,respectievelijk r v

-turnover ratio (kapitaalomIQopsnelheid) investering

geldomzet van het produkt per jaar

V

I

De turnover ratio is het aantal malen, dat het geïnvesteerde kapitaal per jaar wordt omgezet.

Deze methode is in een niet-stabiele markt praktisch niet meer te gebruiken. Enkele nadelen van deze methode zijn:

- Een wisselende marktprijs heeft invloed op de

investering.

- De investeringen zijn onafhankelijk van de capaciteit. We verwachten echter een bepaalde degressie-exponent (bi j een toenemende capaciteit een lagere investering/ton). - De investering is onafhankelijk van de procesroute en van

de grondstoffen.

Voor de periode van 1962-1972 is de gemiddelde turnover ratio voor de chemische industrie 0.75. Door de grote prijsstijging van de produkten de laatste decade, is de factor aanzienlijk gestegen (1987: rv> 1).

2.2 Scale up

Het uitgangspunt voor deze methode is de relatie tussen

investering en capaciteit: C = capaciteit I

=

investering C In I - I ( - ) o C _o m = degressie-exponent

m wordt doorgaans 0,6 genomen. In de literatuur is deze regel dan ook bekend als de "six-tenth ruIen. De factor is echter geen constante, maar kapaciteitsafhankelijk. De relatie tussen m en de capaciteit is gegeven in figuur 2.1. Bovendien hangt m af van het soort fabriek.

(6)

20~--~--+---+---+---~--r---; 18 16+---~~----~---~--_t 14 o 12

-t---r-t---t----jr---r

o

'S-

10 .E 5 8+---1----1----+---:1--'1" :J

...

~ 6 Temperatuur1awtor.-curve

~ Mett:'lode van Zevnlk -Buchanan

E

--ti 4 i + - - - - t - - - - + - - - f - - - - t

...

c E n.

à:

-

0 ~ ~ n.E 0 c "0 :J 0 .J;. \.. ti > .x. :J \.. "0 2 9~--~--~--~--+---~~~--~

o

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 tomperatuur1aktor Ft FiguUl- 2.2 101~--~--+--~~--r---:~ 102 10 Druk1aktor-curve Methode van Zevnlk - Buchanan 1 0 005 0.1 015 02 025 0.3

(7)

Voor de methode zlJn nodig:

- de investeringskosten van een soortgeli jke installatie, maar van andere capaci tei t, die we voor de kosten index gecorrigeerd hebben,

- de capaciteit van de vergelijkingsinstallaties.

De methode geeft bij goede basisgegevens vaak een heel redeli jke benadering van de complete, geïnstalleerde battery limits kosten (Is), die ruimschoots voldoende is voor oriënterende evaluaties.

2.3 stap methodes

--2.3.1 Zevnik-Buchanan

Deze methode wordt ook wel de Dupont methode genoemd.

De methode is gebaseerd op het feit, dat investeringen een functie van twee variabelen zijn:

- proceskapaciteit - proceskomplexiteit

Voor de schatting van de investeringen zijn vier basisgegevens nodig:

- proceskapaciteit

- het aantal functionele eenheden (N) uit het proces flow-diagram

- een complexity factor (Cf)

- konstruktiekosten index (Cr) (Plant Co st index)

Een functionele eenheid is een apparaat met bijbehoren, bijvoorbeeld een destillatiekolom met pompen, pijpen, instrumentatie, die onafhankeli jk van het proces, gemiddeld even duur zlJn voor eenzelfde capaciteit mits gecorrigeerd voor werkcondities, zoals druk, temperatuur enz.. Deze correctie wordt samengevat in de complexity factor. De problemen bi j deze methode liggen voornameli jk in het vaststellen van het aantal functionele eenheden.

De methode bevat de volgende stappen:

- Schat de maximaal te bereiken temperatuur en lees de temperatuurfactor (Ft) af uit figuur 2.2

F c=0.018 ( T-290) ₁₀₀ F=-O 20(T-290) c ' 100 als T> 290 K, als T~ 290 K

- Schat de maximaal te bereiken druk in het proces en lees uit figuur 2.3 de drukfactor (Fp ) af. De drukverhouding geldt zowel voor druk als vacuüm t.o.v. 1 bar.

(8)

""' t<l

H

...,

1o+---4---~----4_---r_---~~10

I . complexity Methode van Zevnl k - Buchanan

<D Bepaling: Prijs per funktionele unit

0 .- Basis:1978

....

..-C ::J

"

nH---~---_4----~~~~~~~_7~~~---__+1,O QJ "ij C 0 ..-.::t. C ::J " - '-QJ a. 11'1 0,1 ... '-Q.

t

0,01 +-~~~---~~~~~~~~~---~---+---~~,' m=0.5~ __ -degressieexponent m::0.6 ---~ +---~~~~~~----~~~~~~---r~~-r~~r_--~~~~~~U.Ol 10 2 105 Produktie ton/jaar Bepaling investeringen per funktionele eenheid

Figuur 2.4

F

m CONSTRUCTION MATERIAL : 10Fm

0 _{Cast iron, carbon steel, wood} _I

0, I _{Aluminium, copper, brass, stainless steel} _1,26 (400 series)

0,2 _{Honel, nickel, inconel stainless steel} _1,58

(300 series)

0,3 Hastelloy, etc. _2,0

0,4 Precious metals _2,5

Alloy factors for various materials of construction

(9)

- Bepaal uit tabel 1 de materiaalfactor (Fm) aan de hand van het gekozen constructiemateriaal. De invloed van het materiaal op de kosten wordt aangegeven door 10~.

- Bereken de complexity factor (Cr) met de formule:

- Lees uit figuur 2.4 de investeringen per functionele eenheid (IE) af. Berekening van IE is geschied met een degressiefactor m

=

0,6 voor processen met een produktie

> 4500 ton/jaar. Voor een kleinere produktie is m

=

0,5

gekozen.

- Bereken de investeringen met de formule:

~_ C_I

IB + IH - N*IE*1,33* 219

De factor 1,33 moet de extra investeringen voor utilities en algemene faciliteiten in rekening brengen. Het delen door 219 geschied, omdat Cx

=

219 in 1978 is gebruikt bij

het opstellen van de grafieken. Deze Cx is de Chemical

Engineering Plant Co st Index.

De formule kan ook geschreven worden als volgt:

I _B - N*O,l*Cf *pm*CI

Waarin: IB

=

investering

p

₌

produktie van de fabriek in kilotonnen m

₌

degressie-exponent (0,6)

Cx

=

C.E.-Plant Cost Index

Cr

=

complexity factor (~ 2)

Een bezwaar van de methode is het feit, dat de verschillende eenheden van een fabriek vaak onder geheel andere condities kunnen werken van druk, temperatuur en capaci tei t. Verwacht mag dan ook worden, dat een grotere nauwkeurigheid verkregen wordt, als we de investering niet meer over het geheel uitrekenen, maar van de afzonderlijke functionele een heden sommeren.

2.3.2 Taylor

De methode van Taylor is gebaseerd op de formule: C I - 45

*

pO 39 * _ I _ B ' 300 waar in f -

t

(1,3) Si I decostlinessindex 1 P

=

de capaciteit in kT/jaar Cx

=

index uit EPE

In f wordt niet alleen rekening gehouden met temperatuur, druk en materiaalkeuze, maar ook met de relatieve omzet van de processtap. De bepaling van Si blijkt uit tabel 2. Bij deze methode gaat men niet uit van de apparaten, die nodig zi jn, maar van de processtappen.

(10)

10

_""

'..!

Scoring for complexity of significant process steps Score

-3 -1 -I 0

Rcbtiwc tJuou,hput (r/r product) .'\. 0.1 0.)5 0.6 I Rcaclion time in h (reaction, cry.laUia.aûon, ctc) J

SIOU~C time in weckl I

Temperalure utreme re) Min 20 Tcmrcraturc extreme ro tofu

rrCUUIC cJ:trcme (alm) Nin

l·rcl~Utc nlrtmc (alm) Mu

Matcrws oe conltruction NSb

lfulliStfcaminJ,. No. of .trums

SJ., .. ·~i~1 ,"On"-'IIIM':

h' E~ r1n,ion . .JUli, odour or IOlCM:it)' rroblr:mL Score I ir. major problcm.

(bi Rucli,,", ,n nvid bc'dL Score I.

1.1 5 1 -25 500 0.1 10· ss'. Keebush RLMScI. U>LMS'. rvc

Cc) I)t\ltlli"~ lI\alcriall or umibr b.rL $core I ir b.rt. dirrcrcMc <,S"C and Score 1 ir < '''C.

(li) T'J:1" 'f'CcirK'atiOft C.f. ScorC' I iC disulbtion iata rcd,," 'kc)" comroncnt 10 10 rpm Icnl

(t' Film cwarufalion C.l-ift Luwa. Scole I.

Ce>n"CTJ'Oll ol I~~ 10 co,II,.,.,." urdu

) 1 14 9 14 25 42 3 5 1 -15 -125 1100 1700 2300 0.01 50· 200 700 1.500

EOIs! Titanium rreciou. Inconcl lüSldloy mC'tal.

NKkcl TanlaU,,", ~Ioftd PbLMS.f 3 11 13 69 Snor. IS) -) -1 -I 0 1 1 3 4 5 6 7 ~.~ 10 11 12 13 14 IS 16

C:Olllin ... ind"f 0.4 0.6 0.1 I 1.3 1.7 1.1 l.I 3.7 4.1 6.) A.I 10.6 14 IS l ) )0 39 51 ~,

.0 67 110

ilO

-I'or bq"'" rh,)\(' luc'ton, onl,. AlItllhl.:u S4:0fC • O. , htS • Mald IIcd css • SI~inku I'cel. JRUtS • RubtJcr linrd mild .teel c~blMS • Et-onilc liMd mild Il«1./t.lMS •

J::namcl lincd mild slcel "rbLt.'S • Ltad "ncd mild ,.ccl.

Wilson(1971) . /

/

Tabel 2 1.4 c. l.I. 1.3 L.

.B

1.2 ~ tG ~ 1.1 ::J L. "01.0

\

10-3

~

_/

I~

/

~

'---

V

10-1 1 10 druk in atm.

/

~

4

V

c 10 1.4 10 ~ . /

V

10 2

Jaardoorzet in tonnen van Average Unit

Average Unit Cost

Aue.21CJaardoorzet)0.675 Figuur 2.5

:

I I

/

I I

/""

/ " 1

---

-

I I ~

---...

l.I. 1.3 '-~ 1.2 111

-

ei 1.1 E ~ 1.0 -100 -10 o

la

100 1000 10.000 temperatuur in oe

Methode van Wilson : temperatuur- en drukfa ktoren

(11)

In de constante 45 is een Lang-factor begrepen, die afhangt van de capaciteit. Een Lang-factor is de toeslag op de kale proceskosten. De Lang-factor neemt af als de kosten toenemen.

2.3.3 Wilson

Om het probleem van het aantal functionele units te vermijden wordt bij deze methode uitgegaan van het aantal apparaten (N),

exclusief pompen. De eenheidkosten per apparaat worden

afgelezen uit figuur 2.5, waarbij de capaciteit de gemiddelde doorzet van de fabriek is en de kapaciteits-regressie-exponent

0,675 bedraagt. Figuur 2.6 en tabel 3 geven de mogelijkheid om te corrigeren voor druk, temperatuu~ en materiaal:

I _{B -} f*N* (AUC) *Fp*Fe*Fm

F is een factor, die afhankeli jk is van het soort proces (vast, fluïde) en tevens een correctie inhoudt, die van de hoogte van de Average Unit Costs (AUC) afhangt. Ook hier wordt de Lang-factor kleiner als het apparaat duurder wordt (zie figuur 2.7.

2.4 Factor methodes

Factor methodes gaan uit van het feit dat de investeringen voor tweederde deel uit materiële kosten bestaan die op hun beurt weer voor de helft uit de apparatuurkosten bestaan. Voor het gebruik van deze methodes zi jn dus de totale apparatuur-kosten noodzakelijk.

2.4.1 Methode van Lang

De gedachtengang , die achter de Lang-procedure zit, is als volgt:

- De kosten van apparatuur, geleverd aan de fabriek, maar niet opgesteld, zijn 1,00 (A).

Door de kosten van fundamenten, ondersteuning en montage lopen deze op tot 1,43 (B) of B

=

1,43

*

A.

De benodigde pi jpleidingen zi jn afhankeli jk van het de

produkten. Lang stelt de totale kosten inclusief

leidingen voor vaste stoffen op 1,10

*

B, voor gemengde stoffen op 1,25

*

B en voor gas/vloeistoffen op 1,60

*

B

(C) •

De kosten voor elektrische installaties, hulpdiensten en voorzieningen (de off sites) worden gevonden door de kosten C met 1,5 te vermenigvuldigen (0).

Voor de indirecte kosten (constructie, overhead,

engineering etc.) wordt D vermenigvuldigd met 1,31, 1,35

of 1,38 voor respectieveli jk vaste, gemengde of

(12)

1.0 1.1- 1.2- 1.3- 1.4- L-0 ~ _1.5 u 111

-

.

'

J

1.6-- 1.7- 1.8-1. 9-2.0 ·Kooistofstaal ,- '--L Brons

Kools tof / Molybd een Aluminium Smeedijzer 'Roestvrijstaal (AISI 321) Worthite Roestvrijstaal (AISI 316) Hastelloy C Monel Nickel Titaan vloeistoffen vaste ti 10 3 sto ffen~4+-\-+-_ _ _ _ _ _ _ + o U 102+-~~~~~~~~-r~~ __ ~ 0.5 1 2 3 4 5 10 20 investeringsfaktor f

Konstru ktie-materia alt aktor voor de

Wilspn

Methode van Wilson: Investeringsfak-tor (Lang-fakInvesteringsfak-tor) methode van Tö.bel 3 ~ Jl 0 V ~ v <11 0" L 0 0 .-0 " L .9 u o -. Ol C o .J '" E <IJ ~ ~ c o a. ç; o E Ö ~ '" o u 4 o ~ .9 3

:L~

o 10 20

__

_

~

30

_

~---,--

40 50

Average main plant item cast C. 000

Figuur 2.7

60 70

(13)

Totaal wordt de vermenigvuldigingsfactor, de zogenaamde

"Lang-factor"voor vaste stofprocessen 3,10, voor gemengde processen

3,63 en voor gasjvloeistofprocessen 4,74.

2.4.2 Methode van Holland

Een wat meer gedifferentieerde berekeningsmethode van de Lang-factor is door Holland aangegeven:

Lang-factor

=

~1 * ~2 * ~3

~1

=

1,45 voor vaste stofprocessen

= 1,39 voor gemengde processen_

= 1,47 voor gasjvloeistofprocessen

~2 en ~3 worden als volgt berekend:

~2 = 1 + f1 + f2 + f3 + f. + fs

De f-factoren Zl Jn weergegeven in tabel 4, waarbi j opgemerkt

dient te worden, dat de resultaten met deze methode alleen dan nauwkeuriger worden als meer informatie ter beschikking staat.

De Lang-factor, op deze wijze berekend, is dus wel variabel (~

3 10), maar niet van de kosten van de apparatuur

afhankelijk.

2.4.3 Methode van MilIer

Een verder verfijning is toegevoegd door MilIer. Deze verdeeld de fabriek in vier sectoren:

1. procesinstallatie (battery limit)

2. hulpdiensten (gas, lucht, water, elektriciteit enz.)

3. opslag en verpomping

4. overhead (laboratorium, bureaudiensten enz.)

De battery limit-kosten worden berekend met gemodificeerde

Lang-factoren. De basis van de gemodificeerde Lang-factoren is het feit, dat deze mede afhankelijk zijn van afmetingen van de

apparatuur, constructiemateriaal en werkdruk. De gemiddelde

apparatuurkosten zijn gedefinieerd als totaalkosten van

procesapparatuur gedeeld door het aantal geïnstalleerde

apparaten. De Lang-factoren nemen af bij oplopende gemiddelde apparatuurkosten. Dit verband is in figuur 2.8 geschetst.

Een redeli jke benadering van de Lang-factor is L

=

10

*

E-O

•22 ,

(14)

11'

process-piping factors are:

Range _Condition

0.07 to 0.10 Solids processing

0.10 10 0.30 Mixed solids-fluid processing 0.30 10 0.60 Fluid processing

fz.

instrumentation factors are:

Range Condition

0.02 to 0.05 LittJe automatic control 0.05 to 0.10 Some automatic control 0.10 to 0.15 Complex automatic control

iJ.

building factors are:

Range ~ - Condition

0.05 to 0.20 0.20 to 0.60 0.60 to 1.00

Outdoor units

Mixed indoor and outdoor units Indoor units

ft.

facilities factors are:

Range

o

to 0.05 0.05 to 0.25 0.25 ta 1.00 Condition Minor additions Major additions New site

15'

outside lines factors are:

Range

o

100.05 0.05 to 0.15 0.15 to 0.25 Condilion Existing plant Separated units Scattered units

16'

engineering and construction factors are:

Range Condition

0.20 to 0.35 0.35 to 0.50

Straightforward plants Complex plants

17'

size factors are:

Range

o

to 0.05 0.05 10 0.15 0.15 10 0.35 Condition Large plants Small plan IS Experimenlal planls

fs. Contingency factors are:

Range 0.10 10 0.20 0.20 10 0.30 0.30 100.50 Condition Firm process

Process subject to change Tentative process

Bepaling Lang-faktor volgens HOlland-Chiltan Lit.:F.A.Holland,Chem.Eng.,

(15)

2.5 Office type

Bi j deze sChatting gaan we in principe uit van offertes van

nu. De bijkomende materialen als pijpen, instrumenten enz.

worden bepaald uit de ontwerpgegevens. We moeten dus de

beschikking hebben over de lay-out zowel als over de P &

I-diagrammen, dus de complete engineering flowsheets . Op basis van eenheidsprijzen worden deze kosten begroot. Het directe loon bepaald als factor van de apparatuur. Hetzelfde is het geval met constructie-overhead, contingency en soortgelijke indirecte zaken, maar de engineeringskosten worden gebaseerd

op engineering-uren, aantal' tekeningen en aantal

specificaties.

Deze schatting is de basis voor de definitieve goedkeuring en toewijzing van geld.

2.6 Gedetailleerde begroting

Hierbij worden de bijkomende materialen ook gebaseerd op offertes. Het aantal montage-uren wordt geschat en het uurloon

wordt vastgesteld. Alle kosten als invoerrechten,

verzekeringen enz. moeten bekend zijn. Een volledige inzicht

in de toestand van het bouwterrein is noodzakelijk. De

construct i on overhead wordt nu bepaald, gebaseerd op directe manuren enz.

Deze begroting dient als basis voor kostencontrole en

boeking.

3 KOSTEN

Als de fabriek eenmaal gebouwd is moeten er kosten gemaakt worden om te produceren. Deze kosten kunnen ingedeeld worden

in drie groepen:

- Variabele kosten

- Semi-variabele kosten - Vaste kosten

3.1 Variabele kosten

Hierbi j is in hoofdzaak sprake van grond- en hulpstoffen.

Onder hulpstoffen vallen bijvoorbeeld elektriciteit en stoom. Ook kosten als vervoer en verpakking vallen onder variabele kosten. De variabele kosten zijn in principe afhankelijk van

(16)

Balans moment -0 pname Winst - en verliesrekening

,-

"'

--

-"

. ' -" .. PASSIEF

I

1 ACTIEF

I

·1

I

A A - Werkzaam vermogen AC - Vlottende schulden AD - Vlottend kapitaal Ae - Eigen vermogen Av - Vreemd vermogen B - Belasting

I

Cf - Cash flow D - Dividend Ek - Exploitatie kosten Eo - Exploitatie overschot

Er -Exploitatie resultaat (Bruto winst)

Iv -: Vastgelegd kapitaal

Iw - Werkkapitaal :AD-AC-=A-1v

KA - Algemene kosten

K D - Directe kosten

K F - Fa bricage kosten

KO - Indirecte fabricage kosten

KT - Totale kosten R - Afschrijving I r - Interest V - Omzet W_{j -} Ingehouden winst W_{n -} Netto winst ~ W _I

(17)

3.2 Vaste kosten

Onder vaste kosten worden onder andere verstaan het onderhoud, arbeidsloon, verzekeringen enz. Loon kan ook onder semi-variabele kosten vallen. De vaste kosten zijn afhankelijk van de investering.

4 ECONOMISCHE CRITERIA

Om een keuze te maken of een bepaald project wel of niet door moet gaan op economische bas is, wordt vaak de rentabi I i tei t gebruikt. Er bestaan twee verschillende methodes om de rentabiliteit te bepalen:

- statische methodes - dynamische methodes

Bij een statische methode wordt de waarde van de gulden buiten beschouwing gelaten. Bi j een dynamische methode gebeurt dit niet.

Er worden drie methodes besproken:

- Pay-Out Time (POT) (statisch) - Return on Investment (ROl) (statisch) - Present Worth (PW) (dynamisch) - Internal Rate of Return (IRR) (dynamisch)

Geen enkele methode is de beste. Voor het ene geval voldoet de en beter, voor het andere geval de andere. Het doel is echter steeds hetzelfde, namelijk de verkregen informatie, uitgedrukt in jaren, guldens of %, te vergelijken met een norm of andere informatie, om te komen tot een beslissing die tevens een optimalisering is.

4.1 Pay-Out Time (POT)

De pay-out time wordt gedefinieerd als het minimum aantal jaren, dat nodig is om de oorspronkelijke investering terug te verdienen. Onder oorspronkelijke investering wordt alleen maar de afschrijfbare vastgelegde kapitaalsinvestering gerekend. Het werkkapitaal wordt niet beschouwd.

De berekening gaat uit van een exploitatie-overschot Eo (zie figuur 4.1, waarbij de Eo gevonden wordt door de opbrengst te verminderen met variabele en semi-variabele kosten.

(18)

r

~5

Alternatief 1 I I I Alternatief 2 (P.P.) O~~~---~Ir---r---1/10,1 1/5 - - - -... I/nI Figuur 4.2

(19)

Als nu de investering I~ als cash flow wordt beschouwd over het jaar 0, dan wordt de POT

=

J vastgelegd door:

t

Eo - s + Iw - 0

o

t

1 Eo - IF

De POT is de investering gedeeld door het exploitatie-overschot.

De beperkingen van deze methode zijn, dat er geen rekening wordt gehouden met:

- tijdsfactor en geld - het verloop na de POT - bouwtijd

- rente (soms) en belasting

De POT wordt veel gebruikt voor- verbeteringen, de-bottle-necking of kleine investeringen. De acceptabele orde van grootte is dan 18 - 24 maanden.

Soms wordt een variant van de POT gebruikt, waarbij wel rekening wordt gehouden met de verwachte projektlooptijd n. In plaats van Eo wordt gerekend met de Toegevoegde Waarde (TW), die als terugverdienpotentie wordt beschouwd. Als criterium geldt, dat het project minstens zes maal wordt terugverdiend.

In formulevorm: n

L

TW ~ 6 I

Een methode, die gebruikt wordt voor de keus tussen al ternatieven , en ook n als maatstaf gebruikt, is de break-even analyse. Hierbij wordt die lbreak-evensduur bepaald, waarbij de

jaarkosten over deze periode in beide gevallen gelijk zijn. Afhankelijk van de werkelijke verwachte economische levensduur wordt dan gekozen. Deze methode wordt in het bijzonder gebruikt, als de opbrengst van de al ternatieven niet kwantificeerbaar, maar wel gelijk is. De totale kosten zijn dan de som van de investeringen I en het totaal van de bedrijfskosten nK, dus de jaarkosten: K + Iin , zodat:

,de breakeven-lijn voorstelt Dit is ook weergegeven in figuur 4.2.

4.2 Return On Investment (ROl)

Bi j deze methode wordt de jaarlijkse winst gedeeld door de totale investering. Vermenigvuldigen met 100 levert dan de ROI in %.

(20)

-u

w

n _

_

~----..-U~_~~==~I:(ct

Dr) j

Present Worth (PW)-methode

(21)

De basis van de berekening is doorgaans vollast en er wordt dus geen rekening gehouden met lagere belasting in de aanloop-periode. Het gevonden percentage is dus over het algemeen optimistisch.

Vaak wordt bij 90 % belasting de ROl berekend om op snelle en eenvoudige wijze een inzicht te krijgen in het effect van gewijzigde omstandigheden.

Enkele nadelen van deze methode zijn:

- er wordt geen rekening gehouden met de waarde van geld in de tijd,

- er wordt geen rekening gehouden met variatie van

opbrengst en kosten in de ti~d.

4.3 Present Worth (PWl

Hiervoor moet zowel de looptijd van het project als de voor de onderneming minimaal aanvaardbare rate of return ( r) bekend zijn. De methode bestaat hieruit, dat over de looptijd van het

project ieder jaar het totale saldo van cash flow en

investering wordt omgerekend op de present value. De som

hiervan is de Present Worth. Het is de "kasgeld"-positie, omgerekend op de huidige waarde.

In formulevorm wordt de Present Worth weergegeven door:

Waarin:PW

=

present worth

Cf = cash flow voor jaar j (inclusief de restwaarden s en Iw in jaar n)

Dr = discount factor; in plaats van de Dr' die geld voor

een geldsom ineens, wordt vaak gebruik gemaakt van de factor D I ' waarbi j de geldsom geacht wordt regelmatig verdeeld over 1 jaar, liggende j jaren van nu, binnen te komen.

Soms wordt in plaats van de PW een hierop gebaseerde

rentabiliteit gebruikt: r' - r + i l r , waarbi j de gebruikte rentevoet r wordt verhoogd met PW = ilr .

I

(22)

tijd

Return

IRR - meth.ode

(23)

4.4 Internal Rate of Return (IRR)

Bij deze methode worden de cash flow's, waaronder de

investering, over de looptijd van het project omgerekend op de huidige waarde met een zodanige return percentage r, dat de

som van deze verdisconteerde cash flow's (DeF) over de

looptijd gelijk is aan nul. De PW wordt gelijk aan nul

gemaakt, door de keuze van r. De gevonden waarde r is het

economisch criterium. De basisgedachte van deze methode is,

dat de geldstroom die in de looptijd van het project

binnenkomt, onmiddellijk geherinvesteerd wordt in projecten

met dezelfde r als het lopende project •. De methode is

iteratief, zodat hij nogal wat tijd_kost. Bezwaren van deze methode zijn, dat het meerdere projecten naar aantrekkelijkheid vraagt die veel tijd kost, terwijl projecten looptijd ook niet direct vergelijkbaar zijn. grafisch weergegeven in figuur 4.4.

rangschikken van een vergelijking met verschillende De IRR methode is

5 KOSTEN BEREKENING SOLVENT TERUGWINNING BIJ DE PRODUKTIE

VAN '!'WARON

5.1 Inleiding

Bij het verslag van de G-groep najaar 1990 behoort ook een kostenplaatje. Van de verschillende behandelde methoden zijn de investeringen bepaald met een verf i jnde methode van Lang; Ook wel methode van Holland genoemd. De gebruikte factoren

staan vermeld in tabel A. De uiteindelijke produktiekosten

zijn bepaald aan de hand van een methode beschreven door Sinnot (zie Tabel B1 en B2).

Het is niet mogelijk om een economische beschouwing te maken, aangezien de terugwinning van het solvent slecht een onderdeel is van de totale Twaron-produktie. Om bi jvoorbeeld de POT of ROl te bepalen zijn onder andere de totale investeringen en kosten nodig. Deze hadden wij niet tot onze beschikking.

(24)

TItf>EZ..

t\

Process type

Item Fluids

Fluids-solids

1. MAJOR EQUIPMENT. TOTAl PURCIIASE

CaST PCE PCE

I,

Equipment erection (}4 (}45

11

Piping (}70 (}45

Il

I nstrumenlation 0-20 0-15

I.

Electrical 0-10 0-10

Is

Duildings. process 0-15 0·10

el,.

Utilities 0-50 (}45

e/,

Storages () 15 020

~-el.

Site development (}05 005

e/~ Ancillary buildings 0-15 0-20

2. TOTAl PIIYSICAL PLANT COST (PPC) PPC = PCE(1 +/1' " +/~)

=

PCEx 3-40 3·15

110

Design and Engineering 0"30 0-25

1,1

Conlractor's fee 005 (}05

111

Contingency (} 10 () 10

FIXED CAPITAL ::a PPC(l

+/10

+ 111 +/11)

- PPCx 1·45 1·40

e Omitted for minor extensions or additions to existing sites.

""ri,IM,' l"tI.\'.' I. \{;aw 1l1;alcri;al~ 1 MI,..;dl.lIlO:uu" m:alcJI"I" . 1. UIIIIII.:\ 4. Shlp('Iln" ólmJ p;,,:~ .. ,inl fj.t.·J nnU 5. t.binlcn;ance b. O('ICr;aling l;abnur 7. SUJlCrvi\ion K. I'I .. nl u\crhc,&\h 'J. <..";aplI;a1 ch;argn 10. Imurancc 11. \{;&IC5 I~. R Il)·allics Sub·lol~1 A SUb·IOlll 11

DireCl pr<X1ucliun CO\I\ A ot n

13. 5;&1" CApcnsc

14. G.:neul o~crhc:ads

IS. He\carch ;anti dc~c1opmcnl Sub·lol:!1 C

Annu;al pro.Juelion CO" - A + B + C

----_

.

_

.

__

. T 11'1('" I "I ... frum I'uw·,hccl~ In pcr \:cnl .. ( Ilcm I~I Cr" ... lI"w·,I,o:el u\U"u) nc,h~lhlc S IU pcr cenl uf Iin.J ,-,pll .. 1

hom m;ann"'e Ultm~lb 2U per ccnl u( IIcm 161 5() ro:r ccnl o( !lcm 161

I S per ccnl u( Ihe fucJ C"PIl .. ,

I per ..-cnl of Ihc tilCJ c;.plI .. 1

2 pcr ecnl u( Ihe (acd C~pll.l'

I per ccnl of Ihe hu.J c~pll .. 1

_

.

_

.

_---20-)0 per Ccnl of Ihe dueel

pro.JuClion CO,l

---Solids PCE (}50 0-20 0-10 (}10 0-05 (}25 025 005 (})O 2·80 0-20 0·05 0-10 1·35

(25)

5.2 Investerings- en produktiekosten berekening

Hierna volgt van elk afzonderlijk proces een investerings- en produktiekosten berekening: - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 11 - 12 - 13 - 14 - 15 - 16

Hel adsorptie op zwakbasisch anionhars volgens proces als beschreven in hfst 2;

idem maar dan met een langere cyclustijd (service time 97 min i.p.v. 20 min.)

ionexclusion waarbij gedeelte van zoutzuur en

calciumchloride verwijderd wordt

ionexclusion waarbi j al het , ~outzuur en calciumchloride verwijderd wordt

ionexclusion als bij 3 maar met regeneratie

indirecte Hel verwi jdering via neutralisatie en

calciumchloride verwijdering

regelsysteem calciumchloridegehalte via mixed bed

ionenwisseling dialyse electrodyalyse electrolyse destillatie uitvriezen strippen zeolieten extractie aktieve kool

(26)

Tabel B2.

In deze tabel is een overzicht gegeven van de kostprijs van de grond en hulpstoffen. Voor de berekening van de kostprijs van de basiseenheden is gebruik gemaakt van het boekje van Webci en Wubo

[2J. Als materiaal is over het algemeen staal 316 gebruikt.

GROND/HULPSTOF PRIJS (per ton tenzij anders

aangegeven) electriciteit FI. 82 /MWH ~-stoom FI. 25 demiwater FI. 2,46 koelwater Fl. 0,10 NaOH FI. 500

CaO (onzuiver) FI. 170

CaO (zuiver) Fl. 240

Ca(OH)2 Fl. 200

HCI 30 gew% Fl. 175

(27)

5.2.1 Ionenwisseling; HCI-adsorptie

Kosten berekening HCI verwijdering met behulp van

ionenwisselaar in batchproces zoals uitgevoerd in processchema G-Groep verslag.

• • • • • • • • • • • • I Preliminary cost estimation

Prijzen in FI.

*

1000.

Purchase cost estimate of the major equipment. (PCE)

Apparaat Inhoud Materiaal Aant~!.

[m3

]

Kolom 5 AISI316

Spoelvat 2 AISI316

Mengvat NaOH 3 AISI316

Mengvat Ca (OH) 2 7 AISI316

Mengvat eff.spw. 10 AISI316

Cycloon <1 AISI316

Total physical plant cost. (PPC)

PPC

=

PCE

*

(1+f1+f2+ . . . • +f9) f1 Equipment erection f2 Piping f3 Instrumentation f4 Electrical f5 Buildings, proces f6 utilities f7 Storages fB site developments f9 Ancillary buildings PPC = 705

*

3.40 = 2397 3 3 1 1 1 1 Fixed capital

=

PPC

*

(1+f10+f11+f12)

f10 Design and Engineering f11 Contractor's fee f12 Contingency Fixed capaital (FC) = 2397

*

1.45 = 3476 Prijs per stuk PCE 0.7 140 20 52 61 102 10 = 0.4 0.2 0.1 0.15 0.50 0.15 0.05 0.15 0.30 0.05 0.10 Prijs Tot. 705 420 60 52 61 102 10

(28)

On an annual basis of 8000 hours. Variabie costs 1. Raw materials 2. 3. 0.28 ton/h

*

550,- /ton 26.9 m3 /h

*

Fl. 2.46 /m3 0.02 ton/h

*

200,- /ton Miscellaneous materiais, 10% of (5) utilities Elektra Resin 20 kW/h

*

FI. 0.08 ItWh 7.5 m3

*

FI. 15000 /m3

Bij levensduur van 5 jaar

4. Shipping and Packaging

1232 529 32 17 13 23 Subtotal A = 1846 Fixed costs 5. Maintenance 6. Operating labor 7. Supervision 8. Plant overheads 9. Capital charges 10. Insurance 11. Rates 12. Royalties 5% of fixed capital (FC) 1 man in drieploegendienst 20 % of (6.) 50 % of (6.) 15 % of fixed capita I (FC) 1 % of fixed capita I 2 % of fixed capital 1 % of fixed capital 174 480 96 240 521 35 70 35 Subtotal B = 1651

Annual production costs

=

A + B

=

1846 + 1651

=

3497

Per jaar wordt 19.620

*

8000

=

156960 m3

effluent behandeld.

Per jaar wordt 25000 ton vezel geproduceerd.

HCI verwijdering kost met deze installatie :

3497000/156960

=

3497000/25000000

=

FI. 22.30 per m3 _{effluent of}

(29)

5.2.2 Ionenwisseling; langere cyclus-tijd

Prijzen in FI.

*

1000.

Purchase co st estimate of the major equipment. (PCE)

Apparaat Inhoud Materiaal

[m3 ]

Kolom 25 AISI316

Spoel vat 10 AISI316

Mengvat Ca(OH)2 35 AISI316

Cycloon <2 AISI316

PPC

=

PCE

*

(1+f1+f2+ . . . +f9) f1 Equipment erection f2 Piping f3 Instrumentation f4 Electrical f5 Buildings, proces f6 utilities f7 Storages fS site developments f9 Ancillary buildings PPC = 1405

*

3.40

=

4777 Aantal ~~ 3 3 1 1 1 1 Fixed capital

=

PPC

*

(1+f10+f11+f12)

f10 Design and Engineering f11 Contractor's fee f12 Contingency Fixed capital (FC)

=

4777

*

1.45 = 6927 Prijs per stuk 245 30 115 200 250 15 PCE 0.4 0.7 0.2 0.1 0.15 0.50 0.15 0.05 0.15 0.30 0.05 0.10

=

Prijs Tot. 735 90 115 200 250 15 1405

(30)

On an annual basis of 8000 hours. VariabIe costs 1. Raw materials 0.28 ton/h

*

550,- jton 26.9 m3 /h

*

FI. 2.46 /m3 0.02 ton/h

*

200,- jton 2. 3. Miscellaneous materiaIs, 10% of (5) utilities Elektra Resin 20 kW/h

*

Fl. 0.08 I~Wh 37.5 m3

*

FI. 15000 /m3

Fixed costs

Subtotal A =

5. Maintenance 5% of fixed capital (FC)

6. Operating labor 7. Supervision 8. Plant overheads 9. Capital charges 10. Insurance 11. Rates 12. Royalties 1 man in drieploegendienst 20 % of (6.) 50 % of (6.) 15 % of fixed capita I (FC) 1 % of fixed capital 2 % of fixed capital 1 % of fixed capita I 1232 529 32 35 13 112.5 1953.5 346 480 96 240 1039 69 139 69 Subtotal B

=

2478

=

A + B

=

1953.5 + 2478

=

4431.5

*

8000

=

156960 m3 _{effluent behandeld.}

Per jaar wordt 25000 ton vezel geproduceerd. HCI verwijdering kost met deze installatie :

4431500/156960

=

4431500/25000000

=

FI. 28.23 per m

3 _{effluent of}

(31)

5.2.3 Ionexclusioni gedeeltelijk HCI en CaCl2

ionenwisselaar in batchproces zoals uitgevoerd in proces schema G-Groep verslag.

Ionexclusion

Preliminary cost estimation

Prijzen in FI.

*

1000.

[m3 ]

Kolom 106 AISI316

Mengvat CaO 30 AISI316

Mengvat Ca(OHL 30 AISI316

Cycloon <1 AISI316

PPC

=

PCE

*

(1+f1+f2+ . . . +f9) f1 Equipment erection f2 Piping f3 Instrumentation f4 Electrical fS Buildings, proces f6 Utilities f7 Storages f8 Site developments f9 Ancillary buildings PPC = 988

*

3.40 = 3359.2

-Aantal 1 1 2 1 Fixed capital = PPC

*

(1+f10+f11+f12)

f10 Design and Engineering f11 Contractor's fee f12 contingency Fixed capaital (FC)

=

3359.2

*

1.45 = 4871 Prijs per stuk 390 196 196 10 PCE 0.4 0.7 0.2 0.1 0.15 0.50 0.15 0.05 0.15 0.30 0.05 0.10

=

Prijs Tot. 390 196 392 10 988

(32)

On an annual basis of 8000 hours. Variable costs 1. Raw materials 2. 3 • 13 . 83m3 /h

*

F l. 2. 46 /m3 0.164 ton/h

*

200,- /ton 0.038 ton/h

*

170,-/ton Miscellaneous materials, 10% of (5) utilities Resin 55 m3

*

Fl. 12000 /m3 _

272 263 52 24 132 Subtotal A

=

743 Fixed costs -5. Maintenance 6. Operating labor 7. Supervision 8. Plant overheads 9. Capital charges 10. Insurance 11. Rates 12. Royalties 5% of fixed capital (FC) 1 man in drieploegendienst 20 % of (6.) 50 % of (6.) 15 % of fixed capital (FC) 1 % of fixed capital 2 % of fixed capital 1 % of fixed capital Subtotal B

=

A + B = 743 + 1987

=

2730

244 480 96 240 731 49 98 49 1987

*

8000

=

Per jaar wordt 25000 ton vezel geproduceerd. HCI verwijdering kost met ionexclusion

2730000/156960 =

2730000/25000000 =

Fl. 17.39 per m3 _{effluent of}

(33)

5.2.4 Ionexclusion; al het HCI en CaCl2

Ionexclusion met scheiding van gehele stroom Preliminary cost estimation

Prijzen in FI.

*

1000.

[m3

]

Kolom 106 AISI316

Mengvat Ca (OH)2 30 AISI316

Cycloon <1 AISI316

PPC = PCE

*

(1+f1+f2+ . . . +f9) f1 Equipment erection f2 Piping f3 Instrumentation f4 Electrical f5 Buildings, proces f6 utilities f7 Storages f8 site developments f9 Ancillary buildings PPC

=

2746

*

3.40

=

9336.4

-

_Aantal 4 4 2 1 Fixed capital

=

PPC

*

(1+f10+f11+f12)

f10 Design and Engineering f11 Contractor's fee f12 Contingency Fixed capaital (FC)

=

9336.4

*

1.45

=

13,537 Prijs per stuk 390 196 196 10 PCE 0.4 0.7 0.2 0.1 0.15 0.50 0.15 0.05 0.15 0.30 0.05 0.10 = Prijs Tot. 1560 784 392 10 2746

(34)

On an annual basis of 8000 hours. Variabie costs 1. Raw materials 4.3

*

13.83 m3 /h

*

FI. 2.46 /m3 0.162 ton/h

*

170,-/ton 0.9 ton/h

*

800,-/ton 2. 3. Miscellaneous materiais, 10% of (5) utilities Resin 236.5 m3

*

FI. 1200à 7m3

Fixed costs 5. Maintenance 6. Operating labor 7. Supervision 8. Plant overheads 9. Capital charges 10. Insurance 11. Rates 12. Royalties Subtotal A

=

5% of fixed capita I (FC) 1 man in drieploegendienst 20 % of (6.) 50 % of (6.) 15 % of fixed capita I (FC) 1 % of fixed capital 2 % of fixed capital 1 % of fixed capital Subtotal B

=

A + B

=

7459 + 2764

=

10233

1170 221 5760 24 284 7459 677 480 96 240 731 135 270 135 2764

*

8000

=

10233000/156960

=

10233000/25000000

=

(35)

5.2.5 Ionexclusioni met regeneratie

ionenwisselaar in batchproces zoals uitgevoerd in proces schema G-Groep verslag.

Ionexclusion met regeneratie Preliminary cost estimation

Prijzen in FI.

*

1000.

[m3 ]

Kolom 106 AISI316

Mengvat Ca( OH)2 30 AISI316

Cycloon <1 AISI316

PPC

=

PCE

*

(1+f1+f2+ . . . +f9) f1 Equipment erection f2 Piping f3 Instrumentation f4 Electrical f5 Buildings, proces f6 utilities f7 Storages f8 site developments f9 Ancillary buildings PPC

=

1378

*

3.40

=

4685.2 ~- -Aantal 2 1 2 1 Fixed capita I = PPC

*

(1+f10+f11+f12)

f10 Design and Engineering f11 Contractor's fee f12 Contingency Fixed capaital (FC)

=

4685.2

*

1.45

=

6793.5 Prijs per stuk 390 196 196 10 PCE 0.4 0.7 0.2 0.1 0.15 0.50 0.15 0.05 0.15 0.30 0.05 0.10

=

Prijs Tot. 780 196 392 10 1378

(36)

On an annual basis of 8000 hours. VariabIe costs 1. Raw materials H20 Ca(OHL CaO HCI 13.83 m)/h

*

FI. 2.46 /m3 ₂₇₂ 0.164 ton/h

*

200,- /ton 263 0.038 ton/h

*

170,-/ton 52

0.23 ton/h

*

175,-/ton 30 gew.% 1073 Er wordt aangenomen dat 10% na drie uur geregenereerd moet worden 2. 3. Miscellaneous materiaIs, 10% ot (5) Utilities Resin 55 m3

*

FI. 12000 /m)

4. Shipping and packaging

24 132 Subtotal A = 1716 Fixed costs 5. Maintenance 6. Operating labor 7. Supervision 8. Plant overheads 9. Capital charges 10. Insurance 11. Rates 12. Royalties 5% of fixed capital (FC) 1 man in drieploegendienst 20 % of (6.) 50 % of (6.) 15 % of fixed capital (FC) 1 % of fixed capital 2 % of fixed capital 1 % of fixed capita I 244 480 96 240 731 49 98 49 Subtotal B

=

1987 Annual production costs

=

A + B

=

1716 + 1987

=

3703

*

8000

=

3703000/156960

=

3703000/25000000 =

FI. 23.6 per m3

effluent of FI. 0.15 per kg vezel.

(37)

5.2.6 Ionenwisseling; met CaCl2 verwijdering

CaCl 2 verwijdering

preliminary cost estimation

Prijzen in FI.

*

1000.

[m3 ]

Kolom anionw. 7.5 AISI316

Kolom kationw. 6.5 AISI316

Spoelvat 2 AISI316

Mengvat Ca(OH)2 10 AISI316

Cycloon <1 AISI316

PPC = PCE

*

(1+f1+f2+ •••••. +f9) f1 Equipment erection f2 Piping f3 Instrumentation f4 Electrical f5 Buildings, proces f6 utilities f7 Storages f8 site developments f9 Ancillary buildings PPC

=

1481

*

3.40

=

5035.4

-Aantal 3 3 6 1 1 1 1 Fixed capita I = PPC

*

(1+f10+f11+f12)

f10 Design and Engineering f11 Contractor's fee f12 contingency Fixed capaital (FC) = 5035

*

1.45 = 7301 prijs per stuk 185 180 20 52 102 102 10 PCE 0.4 0.7 0.2 0.1 0.15 0.50 0.15 0.05 0.15 0.30 0.05 0.10 = Prijs Tot. 555 540 120 52 102 102 10 1481

(38)

On an annual basis of 8000 hours. VariabIe costs 1. Raw materials NaOH HCI H20 Ca(OH) 2 0.28 ton/h

*

550,- /ton

0.195ton/h

*

175,-/ton 30 gew.%

25 m3 /h

*

Fl. 2.46 /m3 0.21 ton/h

*

200,- /ton 2. 3. Miscellaneous materiaIs, 10% ?f (5) utilities Elektra Resin 40 kW/h (6.3 m3

*

FI. 0.08 /kWh +4.9 m3 )

*

FI. 12000 /m3

=

5% of fixed capita I (FC) 1 man in drieploegendienst 20 % of (6.) 50 % of (6.) 15 % of fixed capital (FC) 1 % of fixed capita I 2 % of fixed capita I 1 % of fixed capital 1232 910 492 336 36.5 26 27 3059.5 365 480 96 240 1095 73 146 73 Subtotal B

=

2568

=

A + B

=

3059.5 + 2568

=

5627.5

*

8000

=

156960 m3

effluent behandeld. Per jaar wordt 25000 ton vezel geproduceerd.

HCI verwijdering kost met deze installatie :

5627500/156960

=

5627500/25000000 =

(39)

5.2.7 Mixed bed ionenwisseling

Regelsysteem met CaCl2 verwijdering

preliminary cost estimation

Prijzen in FI.

*

1000.

[m3 ]

Kolom 0.75 AISI316

Spoelvat 0.5 AISI316

Mengvat NaOH+H2O 0.65 AISI316

Overige mengvaten zijn meegerekend het hoofdproces

PPC = PCE

*

(1+fl+f2+ . . . +f9) f1 Equipment erection f2 Piping f3 Instrumentation f4 Electrical f5 Buildings, proces f6 utilities f7 Storages f8 Site developments f9 Ancillary buildings PPC

=

153

*

3.40

=

520 Aantal 4 4 1 bij Fixed capita I = PPC

*

(1+f10+f11+f12)

flO Design and Engineering f11 Contractor's fee

f12 Contingency

Fixed capital (FC) = 520

*

1.45

=

754

Prijs Prijs

per stuk Tot.

25 100 5 20 33 33 PCE = 153 0.4 0.7 0.2 0.1 0.15 0.50 0.15 0.05 0.15 0.30 0.05 0.10

(40)

On an annual basis of 8000 hours. VariabIe costs 1. Raw materials 2. 3. 0.026 tonjh

*

550,- jton

0.024 tonjh

*

175,-jton 30 gew.% 2 m3

jh

*

F I. 2. 46 jm3

Miscellaneous materiaIs, 10% of (5) utilities

Resin

Bij levensduur van 5 jaar 4. Shipping and Packaging

=

5% of fixed capital (FC) hoofdproces 15 % of fixed capital (FC) 1 % of fixed capital 2 % of fixed capital 1 % of fixed capital 114 112 39 17 2.5 284.5 38 113 7.5 15 7.5 Subtotal B

=

181 Annual production costs

=

A + B

=

284.5 + 181

=

465.5

Deze kosten moeten meegerekend worden in het hoofdproces van de HCI verwijdering.

(41)

5.2.8 Dialyse

FINANCIËLE BESCHOUWING DIALYSE EN ELEKTRODIALYSE

De kostenberekening van het dialyse- en Qet elektrodialyse-proces zal enigszins afwijken van de normaal gevolgde pro-cedure in het st-44 verslag, daar de membranen in hun spe-cifieke applicatie zich moeili jk laten lenen voor de kosten-berekening met behulp van de Langfactor.

Om te beginnen zal de financiële beschouwing in een dialyse en een elektrodialyse deel worden gesplitst. Verder zullen de kosten dan worden verdeeld in inve$teringskosten en operatio-nele kosten.

De investeringskosten ( hieronder worden in dit geval alle kosten verstaan die betrekking hebben op het bedrijfsgereed leveren en implementeren van de apparatuur ) zi jn volgens opgaven uit de praktijk ongeveer 5 keer de aanschafkosten van de membranen. Anders gezegd bedragen de membraankosten onge-veer 20% van de totale investering.

Dialyse:

Investeringskosten:

Bi j de dialyseapparatuur worden vier dialyzers met elk 844 D.M.V. membranen van Asahi Glass co. gebruikt.

uit oogpunt van redundantie kan een extra dialyzer worden aangeschaft, zodat de produktie in geval van onderhoud of storing niet stil hoeft te vallen. Kanttekening hierbi j is het probleem van nathouden van het membraan, daar een uitgedroogd membraan krimpt en scheurt.

De totale investeringskosten zijn zoals genoemd ongeveer 5 keer de kosten van de membranen. Totaal worden 4220 membranen met een afmeting van 0,98*1,50 m gebruikt.

Als richtlijn geeft de leverancier bi j afname van 1000 stuks een prijs van fl. 170,= per stuk inclusief ( trans-port, administratie, etc. ).

Dit geeft voor de totale investering:

5 * 4220 * 170 = ± fI. 3,6 milj.

Operationele kosten:Op basis van 8000 uren produktie per jaar. Deze operationele of bedrijfskosten zijn op te splitsen in variabele en vaste kosten.

(42)

Vaste kosten:x fl.

*

Onderhoud

*

Personeel

*

Toezicht

*

Plantoverhead

*

Afschrijving + rente

*

Verzekering

*

Licenties

*

Royalties Variabele kosten:

*

Ruwe materialen 1000,= 5% van investeringskosten 1 man in drieploegendienst 20% van personeelskosten 50% van personeelskosten 15% van investeringskosten 1% van investeringskosten 2% van investeringskosten 1% van investeringskosten subtotaal A:

1168 ton onzuiver CaO (zie berekening *)

180 480 96 240 540 36 72 36 1680 à fl. 170,= per ton 199

175 ton zuiver Ca(OH)2 à fl. 200,= per ton 35

176000 m3

demi-water à fl. 2,46 per m3

433

*

Miscellaneous

materialenvervanging membranen iedere

2 jaar + 10% onderhoudskosten 377

*

Elektriciteit 17,6 MW à fl. 82,=per MWh 1

subtotaal B: 1045

Totale operationele kosten per jaar = subtotaal A + subtotaal B = 2725

Deze operationele kosten kunnen doorverrekend worden naar kg eindprodukt of m3 behandeld effluent: Per jaar: 16,620 x 8000 = 156.960 m3 effluent 25.000 ton vezel dus:2.725.000/ 156.960 =fl. 17,36 per m3 effluent 2.725.000/25.000.000 =fl. 0,11 per kg vezel

Berekening: Benodigd twee pompen met capaciteit van 25 m3_/h

Gekozen voor eentraps centrifugaalpomp Din 50 - 125 met verbruik van 1,1 kWh. Per jaar: 8000 x 2,2 = 17.600 kW = 17,6 MW Neutraliseren:

De dialysaatstroom bevat 0,237 mol/l HCI met een volumestroom van 22.000 l/h. Deze stroom moet worden geneutraliseerd en daarna geloosd in zee. Hiervoor is benodigd: 146 kg/h = 1168 ton onzuiver CaO per jaar.

Verder bli jft 0,03 mol/l HCI in de produkt-stroom aanwezig, welke moet worden geneutrali-seerd met 21,9 kg/h = 175 ton Ca(OH)2 per jaar.

Voor de dialysaatstroom is 22.000 l/h

demi-water nodig, wat overéén komt met 176.000 m3

(43)

5.2.9 Elektrodialyse

Hoewel voor de elektrodialyse geen geschikte

cation-membranen zijn gevonden en dus de configuratie volledig

op veronderstellingen berust, zal toch een financiële

beschouwing worden gegeven om een indruk te krijgen van de mogelijke investeringskosten en operationele kosten. Investeringskosten:

Bij de doorrekening van de elektrodialyse stack in

bijlage 3.9 in het G-groepverslag worden 1000 membranen

gebruikt. Ook hier zullen twee elektrodialyseapparaten naast elkaar worden toegepast om eventuele stilstands-tijden ( dus produktie-oponthoud ) en daaruit

voortvloei-ende stilstandskosten ten -gevolge van onderhoud en

storingen zoveel mogelijk te beperken.

Totaal worden dus 2000 membranen met een afmeting van

0,98

*

1,50 m gebruikt. Dezelfde richtli jn als bij de dialyse apparatuur is van toepassing voor de prijzen. Dit leidt voor de totale investering tot:

5

*

2000

*

170 = ± fl. 1,7 milj.

Operationele kosten: Ook hier opsplitsing in vaste en

variabele kosten en er wordt uitgegaan van 8000 uren produktie in een jaar.

Vaste kosten: x fl. 1000,=

*

Onderhoud

*

Personeel

*

Toezicht

*

Plantoverhead

*

Verzekering

*

Licenties

*

Royalties Variabele kosten:

*

Ruwe materialen 5% van investeringskosten 1 man in drieploegendienst 20% van personeelskosten 50% van personeelskosten 15% van investeringskosten 1% van investeringskosten 2% van investeringskosten 1% van investeringskosten subtotaal A:

1720 ton Ca(OH)2 à fl. 200,= per ton

157.000 m3

demi-water à fl. 2,46 per m3

*

Miscellaneous

-materialenvervanging membranen iedere

2 jaar + 10% onderhoudskosten

*

Elektriciteit 2482 MW à fl. 82,= per MWh subtotaal B: Totale operationele kosten per jaar =

subtotaal A + subtotaal B

=

2339 85 480 96 240 255 17 34 17 1224 344 388 179 204 1115

(44)

Deze operationele kosten kunnen worden doorberekend aan kg eindprodukt of m3 behandeld effluent: Per jaar: dus: 159.960 m3 effluent 25.000 ton vezel 2.339.000/ 156.960

=

2.339.000/25.000.000 = fl. 14,90 per m3 effluent fl. 0,09 per kg vezel

Berekening: Ook hier Zl. Jn twee pompen met een capaci tei t

van 25 m3

/h benodigd. Er is gekozen voor twee eentraps centrifugaalpompen, Din 50 - 125 met een verbruik van 1,1 kWh.

--Per jaar: 8000 x 2,2

=

17.600 kW

=

17,6 MW

Verder is elektriciteit nodig om het poten-tiaal verschil over de stack te verzorgen. In bijlage 3.9 van het G-groepverslag is het vermogen bij toepassing van één stack berekend en bedraagt 308 kWh. Dit leidt tot een verbruik van 2464 MW per jaar.

Het totaal elektriciteitsgebruik

=

PPOIIrp + Ppotentiad = 17,6 + 2464 = 2482 MW

Neutraliseren:

De effluentstroom bevat 5,81 kmol/h HCI, welke geneutraliseerd moet worden met 2,905 kmol/h Ca(OH)2. Omgerekend leidt dit tot 215 kg/h en op

jaarbasis dus tot 1720 ton Ca(OH)2.

Voor de dialysaatstroom 1i 19.625 l/h demi-water nodig, wat gelijk is aan 157.000 m3

per jaar.

(45)

5.2.10 Elektrolyse

De kostenberekening van het elektrolyse proces zal enigszins

afwijken van de normaal gevolgde procedure in het st-44

verslag, daar de membranen en het elektrolyse apparaat in hun

specifieke applicatie zich moeilijk laten lenen voor de

kostenberekening met behulp van de Langfactor.

De financiële beschouwing van elektrolyse wordt gesplitst in investeringskosten en operationele kosten.

De investeringskosten is opgebouwd ui t de kosten die

betrekking hebben op het bedrijfsgereed leveren en

implementeren van de apparatuur. Investeringskosten:

*

Elektrolyse apparaat, opgebouwd uit: - h=b=2.2(m) - t=50 (mm) - 30 cellen - pijpen - instumentatie totaal

*

Het ASV - membraan

DM 1. 5 milj

f. 26000 gebruik makend van de huidige wisselkoers van 1.14, Totale investering: fl. 1.74 milj.

operationele kosten:

De operationele kosten zi jn berekend op basis van 8000 uren produktie per jaar.

Deze bedri jfskosten zi jn op te splitsen in variabele en vaste kosten. De kosten zijn

*

f. 1000,=.

Vaste kosten:

*

Onderhoud

*

Personeel

*

Toezicht

*

Plantoverhead

*

Verzekering

*

Licenties

*

Royalties 5% van investeringskosten 1 man in drieploegendienst 20% van personeelskosten 50% van personeelskosten 15% van investeringskosten 1% van investeringskosten 2% van investeringskosten 1% van investeringskosten subtotaal: 87 480 96 240 261 17 34 17 1232

(46)

Variabele kosten:

*

Ruwe materialen

*

Miscellaneous materialen

*

Elektriciteit

142 ton zuiver Ca(OH)2

à f. 200,= 28

vervanging membranen iedere

2 jaar + 10% onderhoudskosten 3

12000 MWh 984

subtotaal: 1015 De totale operationele kosten: f. 2247

De totale kosten kunnen nu worden bepaald,

~-DE TOTALE KOSTEN

=

fl. 3987000 Er wordt per jaar 156960 (m3

) effluent behandeld en 25000 ton

vezel geproduceerd.

Dit is 3987000/156960 = f. 25.40 per m3

effluent. KOST PRIJS PER KG VEZEL F. 0.16

(47)

5.2.11 Destillatie

Kosten berekening van waterverwi jdering met behulp van

destillatie zoals uitgevoerd in proces schema G-Groep verslag. Preliminary cost estimation

prijzen in Fl.

*

1000.

Purchase cost estimate of the major equipment. (PCE) Apparaat Tot. Kolom reboiler condensor schotels verdeler Kolom reboiler condensor meI la-pak pall-ringen verdeler Warmtewis. Flashvaten Pomp Pomp Mixer Belangrijke gegevens 1 bar, D=2,15 1=12 11 bar, v.o.= 309 V.O.= 425 12 zeefschotels 5000 DM/m2 0,1 bar, D=2,8 1=9,3 =condensor kolom 1 bar V.O.=193 10000 DM/m3 Inh=10, 8 4900 DM/m3 Inh=9,4 5000 DM/m2 V.O.=6

Inhoud=5 (twee maal) IPv=5,25 P=128

IPv=8 , 2 P=202

Inhoud=0,5

PPC = PCE

*

(1+f1+f2+ ••...• +f9) f1 Equipment erection f2 Piping f3 Instrumentation f4 Electrical f5 Buildings, proces f6 utilities f7 Storages f8 site developments f9 Ancillary buildings PPC = 2101

*

3.40 = 7143 Fixed capital = PPC

*

(1+f10+f11+f12)

f10 Design and Engineering f11 Contractor's fee f12 Contingency Materiaal AISI316 AISI316 AISI316 AISI316 AISI316 AISI316 AISI316 AISI316 AISI316 AISI316 AISI316 AISI316 AISI316 AISI316 PCE 0.4 0.7 0.2 0.1 0.15 0.50 0.15 0.05 0.15 0.30 0.05 0.10 Fixed capital (FC) = 7143

*

1.45 = 10358 = Prijs 280 335 397 32 18 378 240 119 51 7 36 80 47 49 32 2101

(48)

On an annual basis of 8000 hours. VariabIe costs 1. 2. 3. Raw materials Miscellaneous utilities materiaIs, 10% of (5) elektra stoom 1.1 kW

*

FI. 0.08 /kWh 8 kg/s

*

FI. 25/ton 4. water Shipping 349 kg/s

*

FI. O.l/ton and packaging Fixed costs 5. Maintenance 6. Operating labor 7. Supervision 8. Plant overheads 9. Capita I charges 10. Insurance 11. Rates 12. Royalties Subtotal A

=

--5% of fixed capital (FC) 2 man in drieploegendienst 20 % of (6.) 50 % of (6.) 15 % of fixed capital (FC) 1 % of fixed capital 2 % of fixed capital 1 % of fixed capital Subtotal B

=

A + B

=

6818 + 4119

=

10937

52 1 5760 1005 6818 518 960 192 480 1554 104 207 104 4119

*

8000

=

156960 m3

Water verwijdering kost met deze installatie 10937000/156960 =

10937000/25000000

=

FI. 69.68 per m3

effluent of FI. 0.44 per kg vezel.

(49)

5.2.12 Uitvriezen

Kostenberekening van waterverwijdering

uitvriezen

G-Groep verslag 1990

preliminary co st estimation

Purchase cost of the major equipment (PCE).

Apparaat Belangrijke gegevens

Roerketel V=13M3 Roerketel(2*) V=9M3 Naverdamper L=4.9M; D=1.25M Waskolom }L=5.7M; D=1.5M Bew.schraper } Filter } Warmtewis.H7 V.O.=83.3 Warmtewis.H8 V.O.=40

Ext.koeling V.O.=57(waterige oplossing)

Compressor max. c=11M3

/h; P.elec.=828

door middel van

Materiaal Prijs (*1000) AISI316L 115 AISI316L 190 AISI316L 112 AISI316L} } 250* } AISI316L 130 AISI316L 76 AISI316L 100 400 Pomp c.=10.5M3 /h;P=27W(incl.elec.m)AISI316L 5 Pomp c.=4.23M3 /h;P=7W(incl.elec.m) AISI316L 4 Pomp c.=20M3 /h;P=278W(incl.elec.m) AISI316L 5 Vacupomp (opstartpomp)c.20M3 AISI316L 5 PCE = 1392

*Zeer globale prijs(GRENCO wilde geen uitspraak doen over de prijs van hun octrooiprodukt)

Total physical plant cost (PPC) PPC = PCE * (1+f1+f2+ . . • . . . +f9) f1 equipment erection f2 piping f3 instrumentation f4 electrical f5 buildings, proces f6 utilities f7 storages f8 side developments f9 ancillary buildings PPC = 1392 * 3.4 = 4733 fixed capital = PPC * (1+f10+f11+f12) f10 design and engineering

f11 contractor's fee f12 contingency 0.4 0.7 0.2 0.1 0.15 0.50 0.15 0.05 0.15 0.30 0.05 0.10 Fixed capital (FC) = 4733 * 1.45 = 6863

(50)

On an annual basis of 8000 hours VariabIe co st 1. butaan in bottIes of 12kg 2. miscellaneous materiaIs, 10% of (5) 3. utilities electra 1200 kW

*

FI. 0.08 /kWh

4. shipping and packaging

2

34 787

subtotal A = 823

Fixed costs

5. Maintenanc 5% of fixed capita 1 (FC)

6. Operating labour 1 man in driep~oegendienst

20% of (6.) 343 480 96 240 1029 69 137 69 7. Supervision 8. Plant overheads 9. Capital charges 10. Insurance II.Rates 12.Royalties 50% of (6. ) 15% of FC 1% of FC 2% of FC 1% of FC subtotal B

=

2463

=

A + B

=

823 + 2463

=

3286

Per jaar wordt 19620

*

8000

=

156960 M3

waterverwijdering kost met deze installatie: 3286000/156960

3286000/25000000

=

fl. 20.94 per M3

effluent of