PERFIL 1.-
Introducción.
2.-
Mercado
3.-
Selección del tamaño de planta Balance de materia de acuerdo al proceso seleccionado Selección de equipos Requerimientos de diseño de equipos Servicios involucrados Disposición de planta – Lay-out
Inversión
5.-
Alternativas de localización Selección de la localización considerando factores
Ingeniería del proyecto
5.-
Usos o aplicaciones del producto Presentación para su comercialización Productos alternativos Mercados potenciales Estimados de la demanda
Localización
4.-
El producto Materias primas e Insumos Los procesos Alternativas de procesamiento Selección del proceso Resultados experimentales Análisis involucrados
Costo fijo Capital de trabajo
Efectos del proyecto
Impactos económicos Impactos sociales Efectos en el ecosistema Reducción de impactos ambientales generados
PERFIL DEL PROYECTO DE EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL DE LA CASCARA DE NARANJA MEDIANTE LA DESTILACION POR ARRASTRE DE VAPOR 1.
INTRODUCCION 1.11.21.31.4-
El Producto: Aceite esencial de cascara de naranja Materia Prima: cascara de naranja Insumos: Agua Proceso: Extracción mediante destilación por arrastre de vapor y separación de fases para obtención del aceite esencial Alternativas de procesamiento: Extracción con disolventes Extracción con fluido supercrítico (poco convencional y usado) Extracción por microondas Selección del Proceso: El proceso comprende las siguientes etapas Limpieza Filtración Hidrodestilación Refrigeración Separación Envasado
1.5-
1.6-
Resultados experimentales:
1.7.-Análisis involucrados: EN DESTILACION (por cada lote de destilación) Propiedades físicas: Índice de refracción, densidad, índice de acidez, temperatura final de emulsión.
2. MERCADO 2.1.- Usos o aplicaciones del producto La naranja que es destinada como insumo para la agroindustria es utilizada para la producción de jugos principalmente, cuyo proceso genera desechos como cascaras, pulpa y semillas, que son una carga para el medio ambiente. Estos desechos pueden ser empleados para obtener aceites esenciales. El aceite esencial de naranja es un antidepresivo, sedante, los aromaterapeutas creen que este aroma ayuda a mejorar la comunicación y es muy efectivo en contra de la celulitis, porque ayuda a activar la circulación. Se utiliza en la industria de fármacos y como cosméticos porque limpia y revive la piel opaca, ayudando la eliminación de excesos de fluidos y toxinas, también es usado por sus propiedades germicidas, antioxidantes y anticancerígenas en la producción de fármacos. Entre sus principales aplicaciones tenemos:
Antiinflamatorio: el aceite esencial de naranja proporciona un alivio rápido y eficaz ante la inflamación, ya sea interna o externa. Sin importar la razón, si se trata de una ingesta excesiva, fiebre, infecciones, efectos secundarios de los antibióticos, gases, el aceite esencial de naranja puede reducir la irritación y el dolor. Antidepresivo: El propio olor del aceite esencial de naranja trae pensamientos agradables a la mente. Es por ello que este aceite se utiliza con tanta frecuencia en la aromaterapia. Crea una sensación feliz y relajada que funciona como un elevador de ánimo, perfecto para las personas que sufren de depresión o ansiedad crónica. Antiespasmódico: Los espasmos pueden causar muchos problemas de irritación o más graves como tos continua, convulsiones, calambres musculares y diarrea extrema. Para evitar estos efectos, los espasmos se deben tratar temprano o prevenirse por completo. Esto se puede hacer con la ayuda de aceite esencial de naranja, que relaja los espasmos musculares y nerviosos. Antiséptico: El aceite esencial puede evitar las infecciones ya que inhibe el crecimiento microbiano y desinfecta las heridas. Carminativo: Ayuda en la eliminación del exceso de gases en los intestinos.
Diurético: El aceite de naranja puede eliminar eficazmente las toxinas del cuerpo también. Promueve la eliminación de líquidos, lo que elimina las toxinas como el ácido úrico, la bilis, el exceso de sales, contaminantes y exceso de agua en el organismo. Tónico: Tonifica cada sistema para que funcione correctamente todo el cuerpo, mantiene el sistema metabólico en forma adecuada, contribuye a la fuerza y aumenta la inmunidad. Sedantes: El aceite esencial es una opción natural para aliviar la ansiedad, la ira, la depresión y ciertas inflamaciones corporales. Otros Beneficios: Actúa como desintoxicante, aumenta la inmunidad, trata el estreñimiento y es muy bueno para mantener la piel sana, suave y joven. También ayuda a curar el acné y la dermatitis. 2.2.- Presentación para su comercialización Entre las principales presentaciones tenemos:
Aceite de cascara de naranja orgánica marca: “Orange”
Volumen 10mL Precio: $ 220
Aceite de cascara de naranja de la marca: Soft Shell Volumen 20mL Precio: $ 20.00
2.3.- Productos alternativos El aceite esencial de la manzanilla es un aceite gentil y calmante para aquellas personas con una piel delicada y sensible. El color del aceite es de un celeste profundo que se vuelve verde y luego marrón al añejarse y cuando es expuesto a la luz. El olor es dulce y frutal y añade una nota cálida y duradera en perfumes. Es un aceite popular en masajes. El aceite esencial de romero es intenso y estimulante. Tiene propiedades analgesicas, antisepticas, antidiarreicos, antirreumaticas, es un estimulante circulatorio, hepatico y tonificante.
2.4.- Mercados potenciales Un análisis del comercio de aceites esenciales a lo largo de los años (1998-2002) permite observar que los principales exportadores e importadores han mantenido una constante presencia en el comercio global del sector. Siendo sus principales destinos de exportación Estados Unidos, Francia, Reino Unido, Japón y Alemania.
El princiapal importador de aceites esenciales a nivel mundial es Estados Unidos,
Estos países son grandes productores y exportadores de determinados aceites esenciales, pero no de otros, dependiendo de los requisitos de clima y suelo que requiera cada especie silvestre o cultivada, por lo que participan a su vez como importadores de aquellos aceites para los cuales tengan demanda insatisfecha. Principales Aceites esenciales que ingresan al mercado Americano
Para inicios de producción de este proyecto se aprovechara la aplicación antidepresiva del aceite esencial ya que es muy usado en la aromaterapia. Se comenzaría a distribuir en cosmetologías, peluquerías y tiendas referentes a la cosmética.
2.5.- Estimados de la demanda La producción mundial de aceites esenciales está estimada en 45,000 a 50,000 toneladas con un valor de más de 1 billón de dólares. Los países desarrollados tienen una participación del 55% del total de la producción mundial, 35% de la participación en este mercado de países industrializados. Para nuestro proyecto se espera una demanda según la producción que se obtiene diario.
3. LOCALIZACIÓN 3.1 .
Alternativas de localización
La localización de la planta de producción de aceite esencial de la cáscara de naranja se basa fundamentalmente en encontrar una zona céntrica a los diversos proveedores de cáscara de naranja fresca así como un lugar estratégico para una adecuada exportación, ya que el mercado más grande se encuentra en Europa.
3.2 .
Selección de la localización considerando factores
Proveedores de la materia prima en Lima Proveedor Aje Grupo Gloria Alicorp Laive S.A
Ubicación Av. La Paz-Lote 30-Santa María de Huachipa Av. República de Panamá 2461-Santa Catalina, La Victoria Av. Nicolás Ayllón N°1179. Ate Vitarte Av. Nicolás de Piérola Nro. 601 Fnd. La Estrella
Método de localización del centro de gravedad:
Se tomó el mapa de la ciudad de Lima y luego se ubicaron los 4 puntos de localización de los proveedores haciendo un plano cartesiano realizando las mediciones en cm. El eje X mide 30 cm y el eje Y mide 13cm.
Coordenadas: A (4.2, 5.6) B (15.2, 3.4) C (27.5, 7)
Es así que se halla la localización de la planta, la cual se encuentra en el distrito de Santa Anita con las siguientes coordenadas. 4.2 + 15.2 + 27 + 29 =
4
= 18.97
5.6 + 7 + 3.4 + 10.5 =
4
= 6.6
El centro de gravedad es el siguiente: G (18.97, 6.6)
Condiciones Sociales Existencia de mano de obra calificada. Generación de empleo en el proceso de producción del aceite esencial en el distrito de Santa Anita para dar trabajo a jóvenes y así reducir su elevado índice delincuencial. Los productores tienen interés por recibir capacitación permanente sobre formas adecuadas de comercialización.
Topografía
Facilidad de transporte debido a la ubicación en una zona céntrica con elevado movimiento comercial. Político
La municipalidad de Santa Anita apoya a la industrialización de su distrito, sin poner muchas trabas y más aún en este caso, pues se cuenta con un proceso con el mínimo de contaminación ya que se recicla y trata el agua.
Costo del terreno El terreno en el distrito de Santa Anita es de 150000 soles por los 300m 2.
4 INGENIERÍA DE PROYECTO 4.1.
Selección de tamaño de planta Seleccionamos el tamaño de planta para que nos permita procesar 60 kg de cáscara de naranja en 5 lotes de 12 kg cada uno con una producción de 184 ml de aceite esencial cada lote.
4.2.
Balance de materia de acuerdo al proceso seleccionado (1 lote)
4.3.
Selección de equipos
Limpieza: Esta operación se va a realizar en un tanque de lavado de una capacidad de 40L para realizar la limpieza de la cascara de la naranja con el agua de lavado. Filtración: Usaremos un purificador de agua de 3M Purification Inc para agua DWMX1 3M es un equipo de filtración que nos ayuda a retener los sólidos suspendidos en el agua y mejorar la apariencia. Con un flujo de 12LPM es ideal para nuestra filtración. Tuberías para el trasporte de vapor de 1 plg de D. nominal cédula 40 y
Hidrodestilador: Una unidad de hidrodestilación, que comprende las siguientes partes: El hidrodestilador de 1,7 m2 x 2 m de altura (3.4m 3); de acero inoxidable dada su buena resistencia mecánica y térmica. El espesor de pared será de 5 mm, para evitar deformaciones por abolladuras o golpes, mientras que de fondo será de 7 mm. La tapa tendrá el mismo material y tendrá de espesor 5 mm.
4.4.
4.5.
Refrigeracion: Se realizara con una torre de enfriamiento de agua “Water Cooling Towers” HD relleno de contacto tipo”GRT” de bloques de
parrillas trapezoidales de ondas cruzadas. De 500L de capacidad. Almacenamiento: Usaremos un tanque de almacenamiento de 80L. Vaso florentino de capacidad de 250 mL. Separacion: Se usara una pera de decantación conico de 600Ml de capacidad.
Servicios involucrados Transporte: Aprovisionamiento de la cascara de la naranja desde los 4 puntos de los proveedores establecidos. Envasado: Llenado del aceite esencial esencial, se necesitaran 95 frascos diarios de 10 mL de sello hermético. Etiquetado: Se requerirá 1000 etiquetas de identificación.
Disposición de planta Lay-Out
Se requiere 300 m² como área de instalación de planta. La disposición de las áreas debe comprender ambientes para: producción, administración, almacén de la cascara de naranja, cajas, productos terminados(frascos de acete), taller de mantenimiento, laboratorio de análisis y área para investigación.
5. INVERSION 5.1.
Costos fijos
Se considera la inversión para construir la planta e instalar los equipos. Costo de equipos y materiales: (Costo en soles) Proceso Equipo/Materiales Precio Cantidad Precio unitario total Tanque de lavado 56 1 56 Limpieza de 40L Hidrodestilación Hidrodestilador de 56000 1 56000 80L Purificador de 300 1 300 Filtración agua Tanque de 84 1 84 Almacenamiento (agua residual) almacenamiento de 60L Torre de 330000 1 33000 Refrigeración enfriamiento de 3.4m3 Separación Embudo de 112 1 112 decantación cónico de 600mL Vaso de florentino 85 1 85 de 250mL Tubería de acero 120 20mts 2400 soles/mt inoxidable de 1” Válvula de bola de 40 4 160 rosca 1”
Fuente: http://www.servovendi.com/es/deposito-tanque-contenedor-de-aguapara-cultivo-riego-irrigacion-40l.html http://www.carbotecnia.info/producto/purificador-de-agua-dwmx1-3m/ http://articulo.mercadolibre.com.pe/MPE-417052456-destilador-de-aguaquimis-5-litros-x-hora-hecho-en-brasil-_JM http://insin.mex.tl/1488075_Precios-De-Torres-De-Enfriamiento.html http://www.ibdciencia.com/embudo-de-decantacion/1173-embudo-dedecantacion-conico-500-ml.html http://es.aliexpress.com/item/1PCS-10ML-Amber-Glass-Reagent-EyeDropper-Drop-Aromatherapy-Liquid-Pipette-Bottle/32396982912.html http://tienda.comercialrellan.com/index.php?id_product=153&controller=p roduct&id_lang=4 http://spanish.alibaba.com/product-gs/stainless-steel-tubing-pricesstainless-steel-instrumentation-tubing-2005777762.html?s=p
(Costo en soles)
N° 1 2 3 4 5 6 7 TOTAL
Descripción Estudios de investigación y proyecto Terreno y edificaciones Instalaciones eléctricas, agua y desagüe Maquinaria, equipo y materiales Administración en construcción y montaje Instalaciones complementarias Imprevistos
Precio total 25000 200000 5000 92197 45000 20000 10000 397197
5.2.
Capital de trabajo
Se consideran los requerimientos mínimos para la producción de un día (5 lotes)
Nº 1 2 3 4 5 6
7 8 TOTAL
(Costo en soles) Descripción Cantidad Cascara de naranja Agua Electricidad Salarios a 6 trabajadores Frascos de envasado Fletes y transporte en Lima por los 5 lotes Avisos y promociones Imprevistos
Precio unitario 0
Precio total(dia) 0 0.11 670
6
1.00 soles/m3 33.5 soles/Kw.h 30 soles/día
95 unidades
4 soles/unid
380
Una vez al día
50 soles/día
50
1
10 soles
10
60kg 0.11m3 20kw.h
180
400 1690.1
1. La materia prima cascara de naranja que se usara por cada lote es de 12kg y al día se operaran 5 lotes, resultando 60kg de uso al día de cascara. No hay costo por la materia prima ya que la cascara de naranja son obsequiados por las empresas de producción de jugos de naranja. 2. El volumen de agua usada diaria seria el 60L que ingresa al Hidrodestilador, a pesar de reutilizarla todo el día para la producción de los 5 lotes diarios; esta cantidad de agua se desecha y el siguiente día se usaran otros 60L. Otro consumo de agua se da en los servicios higiénicos aproximadamente 50L diarios. Para la torre de enfriamiento no se desperdicia agua por su recirculación y de igual forma en la etapa de limpieza por el proceso de filtración para purificar el agua. Se calcula un volumen de 110L de agua diaria equivalente a 0.11m 3 3. El consumo de electricidad se dará por el Hidrodestilador que operara a 2kw.h por cada lote, por lo que al día operara 10kw.h por los 5 lotes diarios, además el consumo de energía por iluminación y otro equipos usados en la planta serán aproximadamente de 10kw.h, calculando un consumo de 20kw.h. 4. Salarios a 6 personas: 1 persona estará a cargo del área de almacén, filtración y lavado; 1 persona encargada del Hidrodestilador (cargándola y descargándola) además de realizar la separación; 1 persona encargada
aceite esencial realizar su análisis, posteriormente envasarlo y finalmente almacenarlo junto con los productos terminados; 1 persona encarga de la administración y finalmente 1 persona encargada de la limpieza. A los 6 operarios se le pagara una suma de 900 soles/mes (equivalente a 30 soles/día) a cada uno. Resultando una suma 180 soles/día. 5. Para el envasado se necesitara 19 frascos por lote y al día son 5 lotes, por lo que por día se usara 95 frascos. 6. El transporte se realizara una sola vez al día para transportar la cantidad de cascara de 60kg para producir los 5 lotes del siguiente día. Se alquilara un automóvil (30 soles/día el alquiler) adicionando 20 soles/día para la gasolina, resultando 50soles/día, es decir por el transporte de los 5 lotes. 7. Avisos y promociones, vienen a ser la propaganda en volantes para atraer más compradores.
6. EFECTOS DEL PROYECTO 6.1.
Impactos económicos
Se va a producir 920 mL de aceite esencial al día (debido a que en cada lote se produce 184 mL y son 5 lotes al día) por lo cual trabajando 6 días a la semana se producirá 22.08 Litros al mes. El precio de 10 mL de aceite esencial es de 35 soles por la planta produce 920 mL de aceite esencia producido diarios, se tendría un ingreso d e 3220 soles/día. (Moneda en soles) Ingresos/día 3220
Gastos/día 1690.1
Utilidad/día 1529.9
Utilidad/mes 36717.6
Utilidad/año 440611.2
La utilidad obtenida al año es una cantidad un poco mayor al costo por inversión lo que nos da a conocer que este proyecto tiene un periodo de recupero de un año, para recuperar toda la inversión en los costos fijos que se ha realizado y posteriormente la ganancia será propio de la empresa, cabe resaltar que continuamente se debe realizar el mantenimiento a los equipos (torre de enfriamiento, Hidrodestilador, purificador, tanques de almacenamiento así como las continuas mejoras en el proceso.
6.2.
Impactos sociales
La implementación de este proyecto generara: Puestos de trabajo temporal a 6 personas del propio distrito donde se ubica la empresa. Ayuda a los estudiantes a aplicar a nivel industrial los conocimientos aprendidos en los cursos de la universidad, dado que en cursos como Laboratorio de Orgánica 2 y Transferencia de masa 2 se hacen las
6.3.
lo cual para la extracción del aceite esencial de la cascara de naranja también se aplicó estos principios aprendidos. Los estudiantes pueden generar su pequeña empresa para vender aceites esenciales de diversos productos en el mercado debido a que con la participación en este proyecto van a aprender los principios del fenómeno de destilación por arrastre de vapor, además el negocio de aceites esenciales resulta muy rentable debido a su demanda en el mercado. Una gran acogida de personas que quieran dedicarse a este negocio debido a que no involucra el uso de reactivos químicos además de no generar un gran impacto ambiental.
Efectos del ecosistema
El proceso de producción de aceites esenciales no utiliza reactivos químicos durante la operación por lo cual no se generara efluentes tóxicos y perjudiciales para el ambiente. Casi todo el agua usada en la producción no se desprende al mar ni se desecha, para eso se realizó la reutilización y reciclaje del agua por medio de la torre de enfriamiento, filtración y tanques de reciclo del agua residual. Una cantidad de suciedad (proveniente de la filtración) 2kg diarios se desechara como desperdicio y junto con el considerable uso energético (electricidad), serían los únicos problemas ambientales, que posteriormente se pueden reducir con la compra de nuevos equipos con ahorro de energía. Para esta producción no se desprende gases contaminantes al ambiente.
6.4.
Reducción de impactos ambientales generados
Agua residual del Hidrodestilador: Si bien este volumen de agua se recircula para los 5 lotes de producción diaria, al final del día se desechara. Sin embargo, esta cantidad de agua se podría tratar para separar las sustancias que se desprendió al contacto con la cascara y poder volverla a usar. Equipos: Los equipos usados en la producción tienen una gran utilidad en disminuir los costos en consumo de agua, sin embargo estos equipos consumen energía y una forma de reducir este consumo es sustituyéndolos por equipos modernos que operen con un consumo de energía mucho menor y reduciendo la contaminación energética.
FLOWSHEET DEL ACEITE ESENCIAL
