BAB V neraca panas or nerca energi
-
Upload
franky-hoffman-sitorus -
Category
Documents
-
view
271 -
download
6
Transcript of BAB V neraca panas or nerca energi
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
1/18
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
V.1. Neraca Massa Fluidized Bed ReactordanPrimary Degasser
Proses polimerisasi yang terjadi pada PT Lotte Chemical Titan adalah
proses Gas Phase, dimana bahan baku gas berupa etilena, butene-1, dan
hydrogen serta powder prepolimer sebagai media direaksikan dalamFluidized
Bed Reactor (1--!""# pada suhu $" oC dan pada tekanan %" atm& 'asil reaksi
ini berupa powder Polietilena& Polietilena tersebut juga berupa fines yang
terbawa gas lewat bagian atas reaktor yg kemudian dipisahkan dengan gasnya di
dalam cyclone, fines yang turun dikembalikan kembali kedalam reaktor untuk
diproses kembali&
etelah dari Fluidized Bed Reactor (1--!""#,powder tersebut dialirkan
ke primary degasser (1--!%)# untuk dihilangkan gas sisa-sisa reaksi, karena
dapat memicu terjadinya kebakaran didalam proses& *idalamprimary degasser
(1--!%)# tidak terjadi reaksi kimia, karena proses pemisahan hidrokarbon
dengan powder Polietilena hanya secara mekanis& Gas hidrokarbon yangterpisah denganpowder Polietilena di kembalikan keFluidized Bed Reactor (1-
-!""# menggunakan compressor (1-C-!+"# yang sebelumya didinginkan
dahulu didalamfinal cooler (1--!"1# sebagai pendingin dalam reaktor&
Produk Polietilena keluar primary degasser (1--!%)# diharapkan sudah
tidak mengandung gas hidrokarbon lagi, namun untuk mengantisipasi jika masih
ada kandungan hidrokarbon terbawa oleh powder Polietilena maka setelah
melewati primary degasser (1--!%)#, powder dilewatkan ke secondary
degasser (1-*-!"#.
37
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
2/18
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
3/18
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
4/18
$L%IDI&ED BED REA'"R (1-R-400
NN)m)r Ar*s !05 !1! !14 !!4 !15
Nama Ar*sRIN+E'
"GAS-IN
$INES-
INRPRD
GAS
%"
1 uhu (oC# %) !$,$6 $,167 $1,)6 $,167
% Tekanan (atm# 1 %) %! 1,% %!
Total laju alir massa (0g8h# 1"!,6+ 1&$",66 1"7,%" 1!&)11,%$1+&!+1,6
!
! Laju alir massa (0g8h#
) C%'! 1!&16","" 1,! 77,77
7 C!'6 !!+,%+ +,% )$,"
+ '% )"1,7$ 1","" !66,6%
6 4% 6,6! 1%&1+,71 %!!,%! 11&$6,%"
$ C%'7 !&7"1,1 66,$ !&)1%,$%
1" 9:4 1"7,%" 1"7,%"
11 P;L:T:L4< P;=* 1!&17",""
1% PP;L:5 P;=* $7,"!
1 5>L
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
5/18
sehingga produk yang dihasilkan lebih optimal& 4amun hal itu tidak instan
langsung terjadi karena perlu adanya waktu reaksi& /erdasarkan data *C
(Distributed Control System# bahwa kenaikan 1 level bed menyebabkan
adanya massa terakumulasi sebanyak 7 ton dalam reaktor& Terjadi
peningkatan sebanyak ","%+ level bed dalam reaktor yang menyebabkan
adanya massa terakumulasi sebanyak 171,6 kg&
!. Neraca Massa Primary Degasser(1-S-4!5
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
6/18
Gambar 5.,Process Flow Diagram Primary Degasser (1--!%)#
Pada perhitungan neraca massa dalam primary degasser dilakukan asumsi
sebagai berikut
1& Tidak terjadi reaksi kimia didalamprimary degasser. Polietilena yang masukprimary degasseradalah Polietilena hasil reaksi pada
fluidized bed reactor .
'asil perhitungan neraca massa pada primary degasser dapat dilihat pada"abe# 5.!dibawah ini&
"abe# 5.!4eraca 5assaPrimary Degasser (1--!%)#
PRIMAR/ DEGASSER (1-S-4!5
42
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
7/18
N
N)m)r Ar*s !!4 !!5 !,5
Nama Ar*s RPRD H'-%" RPRD-%"
1 uhu (oC# $1,)6) $1,)+ $1,)+
% Tekanan (atm# 1,% 1,% 1,%
Total laju alir massa (0g8h# 1!&)11,%$ ,+1 1!&1++,)6
! Laju alir massa (0g8h#
) C%'! 1,! 1,"7 ",%6
7 C!'6 +,% 7,!+"6 ",6)"+
+ '% 1","" $,)+ ",!
6 4% %!!,%! %6,1! 7,1"
$ C%'7 66,$ +6,!7 $,$%
1" P;L:T:L4< P;=* 1!&17","" " 1!&17",""
""AL 14.511! 14.511!
Pada perhitungan neraca massa dalam alat Primary Degasser (1--!%)#
didapatkan masih adanya gas hidrokarbon yang masih terbawa dalampowder
Polietilena& 'al ini dikarenakan alat Primary Degasser (1--!%)# ini tidak
dapat memisahkan 1""3 dari total gas terbawa powder& 5aka untuk gas yang
masih terbawa powder Polietilena nantinya akan dipisahkan kembali pada
secondarydanfinal degasserdengan tekanan ?akum sampai gas hidrokarbon
yang terbawa powder hilang 1""3&
V.!. Neraca Panas Fluidized Bed ReactordanPrimary Degasser
1. Neraca Panas Fluidized Bed Reactor(1-R-400
"abe# 5., 0ondisi suhu dan Cp campuran arus masuk dan keluar reaktor
DA"A "ENIS NDISI $L%IDI&ED BED REA'"R (1-R-400
N)m)r Ar*s !05 !1! !14 !!4 !15
43
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
8/18
Nama Ar*s RIN+E'" GAS-IN $INES-IN RPRD GAS %"
uhu (oC# %) !$,$6 $,167 $1,)6 $,167
Tekanan (atm# 1 %) %! 1,% %!
Cp Campuran(0@80g&0#
1,1"7 %,"% %,")1 1,$$ %,")"
istem dalam reaktor adalah isot!ermal sehingga suhu reaksi dijaga tetap
sama& uhu Polietilena keluar reaktor sebesar $1,)6oC& 4eraca panas sistem
dapat dilihat pada abe# 5.4dibawah ini&
"abe# 5.44eraca PanasFluidized Bed Reactor
Panas Mas*2 3)*#e Panas e#*ar 3)*#e
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
9/18
'asil perhitungan neraca panas dalamPrimary Degasserdapat dilihat pada
"abe# 5.dibawah&
"abe# 5.4eraca Panas Primary *egasser (1--!%)#
Panas Mas*2 3)*#e Panas e#*ar 3)*#e
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
10/18
Gambar 5.4 0on.igurasi PengendalianFluidized Bed ReactorPenjelasan dari masing-masing pengendalian pada gambar diatas
dapat dilihat pada "abe# 5.7dibawah ini&
"abe# 5.7 0on.igurasi Pengendalian Proses diFluidized Bed ReactorA.
A.
A.
A.
A.
A.
A.
A.
A.
Ethylene
/ahan baku etilena gas dialirkan melalui pipa 1)"-TB-"$"%$-
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
11/18
produksi maka 19B$" akan membuka dan menutup sesuai rate tersebut&
@enis aksi 19B$"adalahFail Closed #alve, yaitu ketika posisi paling aman
adalah posisi tertutup artinya valve tersebut memerlukan energi untuk
membuka, sehingga dapat disebut juga sebagai air to open (
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
12/18
Gambar 5.5 Pengendalian Proses Laju
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
13/18
mencegah aliran balik yang ber.ungsi untuk keperluan maintenance dan
flas!ing pipa butene menggunakan %ow Pressure Steam& /erikut
pengendalian bahan baku gas butene dapat dilihat pada Gambar 5.berikut&
Gambar 5. Proses Pengendalian Laju
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
14/18
mengontrol ratebukaan valvesesuai melt inde&Polietilena yang diinginkan&
elain itu pipa hidrogen juga dilengkapi dengan c!eck valve& C!eck valve
tersebut berguna untuk mencegah aliran balik yang ber.ungsi untuk keperluan
maintenancedanflas!ingpipa hidrogen menggunakan%ow Pressure Steam&
/erikut pengendalian bahan baku hidrogen dapat dilihat pada Gambar 5.
berikut&
Gambar 5.7 Proses Pengendalian Laju
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
15/18
GPC (Reactor $as P!ase Control# yang berada didalam Control Room dan
operator secara langsung dapat mengontrol ratebukaan valvesesuai tekanan
operasi reaktor yang diinginkan& elain itu pipa nitrogen juga dilengkapi
dengan c!eck valve& C!eck valve tersebut berguna untuk mencegah aliran
balik yang ber.ungsi untuk keperluan maintenance dan flas!ing pipa
hidrogen menggunakan %ow Pressure Steam& /erikut pengendalian bahan
nitrogen dapat dilihat pada Gambar 5.berikut&
Gambar 5.6 Proses Pengendalian Laju
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
16/18
element, hasil pengukurannya ditrans.er melaluiflow transmitter 9T!") yang
digunakan untuk mengubah menjadi sinyal listrik yang dapat dibaca oleh
9:C!")& *ata dari 9:C!") langsung bisa diakses pada GPC (Reactor $as
P!ase Control# yang berada didalam Control Room dan operator secara
langsung dapat mengontrol rate bukaan valve sesuai suhu operasi reaktor
yang diinginkan& /erikut pengendalian air dapat dilihat pada Gambar 5.
berikut&
Gambar 5. Proses Pengendalian Laju
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
17/18
Gambar 5.10 0on.igurasi PengendalianPrimary DegasserPenjelasan dari pengendalian pada gambar diatas dapat dilihat pada
"abe# 5.6dibawah ini&
"abe# 5.6 0on.igurasi Pengendalian Proses diPrimary Degasser
$.
Pr)d*2 P)#9e9#ena
Polietilena keluar degasser dialirkan melalui pipa %""-P;-1!""-'G%-
PP%)& Laju alir polietilena dikontrol menggunakan 1-B-!%)& 1-B-!%) adalah
jenis rotating valve, yaitu dengan menggunakan prinsip kecepatan putaran
impeller untuk mengalirkanpowder& Laju alir polietilena diatur untuk tinggi
leveldidalam degasser& etiap perubahaan jika tinggi level di dalam degasser
terlalu tinggi atau terlalu rendah, maka 1-B-!%) akan mempercepat atau
53
N
'N"RLLER
MANIP%LA"ED
VARIABEL
'N"RL
VARIABEL
VALVE PARAME"ER
$$
'c ;9 ;d
1 1-B-!%)9L;=
-
7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi
18/18
memperlambat gerak impellersesuai tinggi levelyang diinginkan& Cara kerja
pengendalian dimulai ketika dari *C menginginkan berapa tinggi level
dalam degasser, maka operator *C langsung menentukan rangekecepatan
putaran rotating valve yang datanya sudah tersedia di Control RoomPT Lotte
Chemical Titan& *i lapangan sudah tersedia level tube glass sebagai flow
element, hasil pengukurannya ditrans.er melaluiflow transmitter 9T!%) yang
digunakan untuk mengubah menjadi sinyal listrik yang dapat dibaca oleh
9:C!%)& *ata dari 9:C!%) langsung bisa diakses, operator secara langsung
dapat mengontrol kecepatan putaran valvesesuai tinggi leveldalam degasser
yang diinginkan& /erikut pengendalian laju alir produk polietilena dapat
dilihat pada Gambar 5.berikut&
Gambar 5.11 Proses Pengendalian Laju