Neraca Energi App Bener
Transcript of Neraca Energi App Bener
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
1/48
Kapasitas produksi : kgmol/jam
Waktu Operasi : 1 tahun = 330 hari
1 hari = 24 jam
Basis Perhitungan : 1 jam operasi
Referensi :
T referensi :0
C = K
P referensi : Pa
R : m3.Pa/(mol.K)
Komposisi Feed Gas :
Pada kondisi reference adalah komponen Nitrogen, Karbon dioksida, Methane,
Ethane, Propane dan Butane berbentuk vapor; sedangkan Pentane, Heksane dan
Air berbentuk liquid.
Perhitungan neraca energi didasarkan pada overal mechanical dan overall energy
balance :
dengan asumsi :
1. Tidak terjai perubahan kecepatan (v=0)
2. Tidak terjadi perbedaan ketinggian antara suction dan discharge (z=0)
4. Perhitungan berbasis fluid package SRK
3. Nilai F sangat kecil (F
APPENDIK B
PERHITUNGAN NERACA ENERGI
4.999,00
25 298,15
8,314
100.000
[Eq. B.1]
[Eq. B.2]
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
2/48
Appendiks B
Neraca Energi B-2
Untuk menghitung enthalpi arus yang berfase gas digunakan persamaan :
Di mana : Hoig
= 0
Untuk menghitung HR
menggunakan persamaan (Soave Redlich Kwong) :
(Tr) = (1+(0.48+1.574-0.1762)*(1-Tr
1/2))
2
Dari hasil penurunan didapatkan :
Untuk menghitung enthalpi arus yang berfase Liquid digunakan persamaan :
H = Cp(T-Tref)+(1-T)(V)(P-Pref)
V = b+(V+b)(V+b)((RT+bP-VP)/(a(T)))
a(T) = (((Tr)R2Tc
2)/Pc))
b = (RTc/Pc)
Tabel 3.1 Smith Vannes 6th edition (Untuk SRK) :
1,00 0,33
Zc
0,43
0,09
0,00
[Eq. B.4]
[Eq. B.3]
[Eq. B.5]
[Eq. B.6]
[Eq. B.7]
[Eq. B.8]
[Eq. B.9]
[Eq. B.10]
[Eq. B.11]
[Eq. B.12]
[Eq. B.13]
[Eq. B.14]
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
3/48
Appendiks B
Neraca Energi B-3
Konstanta in equation untuk menghitung kapasitas panas komponen :
Sumber : Appendix C.1, Smith Van Ness 6ed
Untuk menghitung nilai Cp gas:
Properties untuk spesies murni (sebelum dikalikan fraksi mol):
Sumber : Appendix B.1, Smith Van Ness 6ed
Berikut ini komponen pada suhu reference berupa liquid:
Sehingga entalpi ditambah juga dengan Hlv pada suhu reference.
CH4
C2H6
0,09
0,09
0,10
0,15
0,04
0,22
0,01
0,10
3.375,12
3.031,6222.120,00
n-C5H12
0,00
Komponen A B C D
N2 3,28 0,00 0,00
CO2 5,46 0,00 0,00
C3H8 1,21 0,03 0,00 0,00
i-C4H10 1,68 0,04 0,00 0,00
0,00
CH4 1,70 0,01 0,00 0,00
C2H6 1,13 0,02 0,00 0,00
0,05 0,00 0,00
C7H16 3,57 0,06 0,00 0,00
H2O 3,47 0,00 0,00 0,00
n-C4H10 1,94 0,04 0,00 0,00
i-C5H12 2,46 0,05 0,00 0,00
n-C5H12 2,46 0,05 0,00 0,00
C6H14 3,03
H2S 3,93 0,00 0,00 0,00
Komponen Tc (K)Vc
(m3/kmol)
Pc (kPa)
3.394,37
7.370,00
4.640,68
4.883,85
4.256,66
3.647,62
3.796,62
3.333,59
C3H8
i-C4H10
n-C4H10
i-C5H12
304,20
190,60
305,30
369,80
408,10
425,10
460,40
469,70
507,60647,10
126,20N2
CO2
Zc (kmol)
0,20
0,26
0,25
0,31
0,31
0,370,06
0,29
0,27
0,29
0,28
0,28
0,28
0,27
0,27
0,27
0,260,23
Komponen Tc (K) Tr (K)
i-C5H12
n-C5H12
C6H14
H2O
460,40
469,70
507,60
647,10
0,65
0,63
0,59
0,46
C6H14H2O
0,15
0,18
0,20
0,25
0,25
0,300,35
[Eq. B.15]
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
4/48
Appendiks B
Neraca Energi B-4
Untuk mendapatkan H pada T tertentu dengan persamaan :
Dimana :
Hlv1 =H pada suhu reference (kJ/kmol)
Hlv2 =H pada suhu tertentu (kJ/kmol)
Tr1 = Tr pada suhu reference
Tr2 = Tr pada suhu tertentu
Perhitungan enthalpy pada berbagai fase ditunjukkan oleh gambar sebagai berikut:
Vapor-Vapor
Digunakan untuk menghitung Enthalpy dari arus
yang pada kondisi reference (P1,T1) berupa gasdan pada kondisi real (P2,T2) berupa gas.
Mengunakan persamaan [Eq. B.3] hingga
[Eq. B.10]
H = [Hig
](T2,T1)+ [H
R](T2)
Liquid-Liquid
Digunakan untuk menghitung Enthalpy dari arus
yang pada kondisi reference (P1,T1) berupa
liquid dan pada kondisi real (P2,T2) berupa
liquid.
Menggunakan persamaan [Eq. B.11] hingga
[Eq. B.14]
H =[H dT + (1-)V dP](P2,T2)(P1,T1)
Vapor-Liquid
Digunakan untuk menghitung Enthalpy dari arus
yang pada kondisi reference (P1,T1) berupa gas
dan pada kondisi real (P2,T2) berupa liquid.
Menggunakan persamaan [Eq. B.3] hingga
[Eq. B.10] dan [Eq. B.17]
H = [Hig
](T2,T1)
+ [H
R](T2)
- [Hlv
](T2)
[Eq. B.16]
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
5/48
Appendiks B
Neraca Energi B-5
Liquid-Vapor
Digunakan untuk menghitung Enthalpy dari arus
yang pada kondisi reference (P1,T1) berupa
liquid dan pada kondisi real (P2,T2) berupa gas.
Menggunakan persamaan [Eq. B.3] hingga
[Eq. B.10] dan [Eq. B.17]
H = [Hlv](T1) - [HR](T1) + [H
ig](T2,T1) + [H
R](T2)
Berikut ini komponen pada suhu reference berupa gas:
Sehingga entalpi dikurangi dengan Hlv pada suhu reference
Untuk mendapatkan Hlv pada suhu reference, menggunakan persamaan :
Konstanta yang diperlukan untuk menghitung Hlv :
n-C4H10 425,10 0,70
Tr (K)Tc (K)Komponen
Komponen
N2
CO2
7.490.500,00
21.730.000,00
0,40
0,38
i-C4H10
126,20
304,20
190,60
305,30
369,80
408,10
2,36
0,98
1,56
0,98
0,81
0,73
N2
CO2
CH4
C2H6
C3H8
-
10.194.000,00
21.091.000,0029.209.000,00
31.880.000,00
36.238.000,00
39.109.000,00
39.109.000,00
44.544.000,00
-
CH4
C2H6C3H8
i-C4H10
n-C4H10
i-C5H12
n-C5H12
C6H14
H2O
-0,32
-0,43
-0,47
-0,55-0,77
0,00
-0,82
0,00
0,00
0,26
0,610,78
0,39
0,83
0,39
0,39
0,39 31.539,11
44.626,66
Hlv pada TrefC4C3C2C1
0,00
5.257,15
0,00
5.115,2814.803,57
19.113,99
20.998,09
26.125,88
26.489,54
0,00
-
0,27
0,42
0,22
0,330,39
0,00
0,40
0,00
0,00
0,00
-
[Eq. B.17]
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
6/48
Appendiks B
Neraca Energi B-6
Perhitungan untuk mencari kerja yang dihasilkan oleh Turbine (Expanders)
Asumsi yang digunakan untuk perhitungan adalah :
1. Perubahan ketinggian diabaikan (z = 0)
2. Perpindahan panas dibaikan (Adiabatis; Q = 0)
3. Kecepatan fluida equal (v = 0)
Sehingga persamaan menjadi :
Ws = H2 - H1
Kodisi (P1,T1) diketahui sehingga bisa didapatkan H1 melalui perhitungan. Jikafluida yang mengalir di dalam expanders bersifat reversible dan adiabatis maka
proses berjalan secara isentropis, S2 = S1.
Persamaan menghitung Entropy adalah :
Dengan menghitung nilai S1, maka dapat diketahui nilai T2 dengan mengetahui
nilai dari P2, yaitu dengan metode goal seek dengan mengubah nilai T2 untuk
mendapatkan nilai S2-S1=0. Dengan mengetahui nilai T2, maka dapat dihitung
nilai H2 dan didapatkan :
Ws (isentropik) = (H)s
Karena Ws (isentropik) adalah nilai jika efisiensi Expanders 100%, maka untuk
menghitung kerja yang sebenarnya dihasilkan oleh Expanders adalah :
Perhitungan untuk mencari kerja yang dibutuhkan oleh Kompressor menggunakan
sistematika yang sama dengan perhitungan pada Expanders. Hanya saja [Eq. B.23]
menjadi sebagai berikut :
Ws
1
2
Expanders
[Eq. B.18]
[Eq. B.19]
[Eq. B.20]
[Eq. B.21]
[Eq. B.22]
[Eq. B.23]
[Eq. B.24]
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
7/48
Appendiks B
Neraca Energi B-7
Perhitungan untuk mencari banyaknya Panas yang diserap pada heater atau
banyaknya panas yang dilepas pada cooler adalah sebagai berikut :
sehingga harga Q bisa diperoleh dengan menghitung selisih antara H2 dan H1.
Untuk menghitung jumlah fluida panas yang dibutuhkan oleh heater atau fluida
dingin yang dibutuhkan oleh cooler adalah dengan mendapatkan nilai panas latent
() pada kondisi masing-masing fluida yang digunakan, atau dengan mengetahui
Konstanta panas (Cp) fluida.
Dimana :
Pada Valve, enthalpy masuk sama dengan enthalpy keluar. Sehingga jika enthalpymasuk sudah diketahui maka dapat menentukan temperatur atau tekanan arus
keluar dengan menetapkan salah satunya.
1 MIXER TO DEHIDRATION (MIX-111)
Keterangan:
1 = Fresh feed gas alam2 = Arus dari recycle regenerasi fixed
bed drier
11 = Arus menuju fixed bed drier
Persamaan Overall Energy Balance
H2 = H1 + H11
Ws
1
2
Kompressor
1 2
Q
[Eq. B.25]
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
8/48
Appendiks B
Neraca Energi B-8
Kondisi masing-masing stream :
Komposisi masing-masing arus :
Untuk Stream 1, 1 dan 11 menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen
Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Overall Energy Balance:
Enthalpy (kJ/hr)StreamEnthalpy (kJ/hr)StreamKeluarMasuk
H1
H11
TOTAL
-587.581.394,64
-5.910.718,28
-593.492.112,92
H2
TOTAL
-593.492.112,92
-593.492.112,92
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
9/48
Appendiks B
Neraca Energi B-9
2 MOLECULAR SIEVE (D-110)
Keterangan :
2 = Arus dari mixer to dehidration
3 = Arus menuju tee
Acc = Akumulasi H2O dalam
molekular sieve
Persamaan Overall Energy Balance
H2 = Hakumulasi air+ H3
Kondisi masing-masing stream :
Komposisi masing-masing arus :
Untuk Stream 2 dan 3 menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-
Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Untuk Stream akumulasi menggunakan [Liquid-Liquid] untuk Air.
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
10/48
Appendiks B
Neraca Energi B-10
Overall Energy Balance:
3 TEE
Keterangan :
3 = aliran dari mixer to dehidration
4 = aliran menuju de-methanizer
5 = aliran untuk regenerasi molekular sieve
Persamaan Overall Energy Balance
H3 = H4 + H5
Kondisi masing-masing stream :
Komposisi masing-masing arus :
Masuk Keluar
Stream Masuk Stream Keluar
H2
-593.492.112,92 Hakumulasi
-1.253.830,67
H3 -592.238.282,25
Total -593.492.112,92 Total -593.492.112,92
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
11/48
Appendiks B
Neraca Energi B-11
Untuk Stream 2, 4 dan 5 menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-
Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Overall Energy Balance:
4 GAS REGENERATION HEATER (E-112)
Persamaan Overall Energy Balance
H6 = Q + H5
Kondisi operasi masing stream :
Komposisi masing-masing stream :
Stream Masuk Stream Keluar
H2 -592.238.282,25 Hakumulasi -586.315.899,43
H3 -5.922.382,82
Masuk Keluar
Total -592.238.282,25 Total -592.238.282,25
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
12/48
Appendiks B
Neraca Energi B-12
Untuk Stream 5 dan 6 menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-
Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Overall Energy Balance:
Dengan diketahui nilai Q yang dipertukarkan dan panas latent dari fluida yang
digunakan, dimana :
= kJ/kg (Steam 300oC, 85.93 bar)
maka dengan menggunakan persamaan [Eq. B.25] didapatkan :
m = kg/hr
5 NITROGEN PRE-COOLER (E-115)
Persamaan Overall Energy Balance
H4 = Q + H12
Kondisi operasi masing stream :
Q1 635.276,67 H6 -5.287.106,16
H5 -5.922.382,82
Total -5.287.106,16 Total -5.287.106,16
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
1.406,00
451,83
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
13/48
Appendiks B
Neraca Energi B-13
Komposisi masing-masing stream :
Untuk Stream 4 menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen, Karbon
Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-Vapor]
untuk Pentana, Heksana dan Air.
Dari kondisi di atas diketahui bahwa vapor fraksi dari stream 12 < 1, sehingga
untuk menghitung H12 adalah sebagai berikut :
Untuk komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana
menggunakan [Vapor-Vapor] untul fase Vapor dan [Vapor-Liquid] untuk fase
Aqueous.
Untuk Komponen Pentana, Heksana dan Air menggunakan [Liquid-Vapor] untuk
fase Vapor dan [Liquid-Liquid] untuk fase Aqueous.
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
14/48
Appendiks B
Neraca Energi B-14
Overall Energy Balance:
Dengan diketahui nilai Q yang dipertukarkan dan panas latent dari fluida (Nitrogenpada T1=-80
oC) yang digunakan, dimana :
Cp N2 = kJ/kg.oC
T2 N2 =oC
maka dengan menggunakan persamaan [Eq. B.25] didapatkan :
m = kg/hr
6 KNOCK OUT DRUM (F-114)
Keterangan :
8 = Aliran dari regenerasi fixed bed drier
9 = Aliran menuju Mixer to dehidration
10 = Produk bottom dari KOD
Persamaan Overall Energy Balance
H8 = H9 + H10
Kondisi masing-masing stream :
H12 -608.128.485,00
Total -586.315.899,43 Total -586.315.899,43
1,027
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
H4
-586.315.899,43 Q3
21.812.585,58
-50,00
707.970,97
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
15/48
Appendiks B
Neraca Energi B-15
Komposisi masing-masing arus :
Untuk Stream 9 menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen, Karbon
Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-Vapor]
untuk Pentana, Heksana dan Air.
Untuk Stream 10 menggunakan [Vapor-Liquid] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-
Liquid] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Dari kondisi di atas diketahui bahwa vapor fraksi dari stream 8 < 1, sehingga
untuk menghitung H8 adalah sebagai berikut :
Untuk komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana
menggunakan [Vapor-Vapor] untul fase Vapor dan [Vapor-Liquid] untuk fase
Aqueous.
Untuk Komponen Pentana, Heksana dan Air menggunakan [Liquid-Vapor] untuk
fase Vapor dan [Liquid-Liquid] untuk fase Aqueous.
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
16/48
Appendiks B
Neraca Energi B-16
Overall Energy Balance:
7 DRIER REACTIVE COOLER (E-113)
Persamaan Overall Energy Balance
H7 = Q + H8
Kondisi operasi masing stream :
Komposisi masing-masing stream :
H10 -1.323.663,93
Total -7.242.182,90 Total -7.242.182,90
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
H8
-7.242.182,90 H9
-5.918.518,97
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
17/48
Appendiks B
Neraca Energi B-17
Untuk Stream7 menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen, Karbon
Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-Vapor]
untuk Pentana, Heksana dan Air.
Dari kondisi di atas diketahui bahwa vapor fraksi dari stream 8 < 1, sehingga
untuk menghitung H8 adalah sebagai berikut :
Untuk komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana
menggunakan [Vapor-Vapor] untul fase Vapor dan [Vapor-Liquid] untuk fase
Aqueous.
Untuk Komponen Pentana, Heksana dan Air menggunakan [Liquid-Vapor] untuk
fase Vapor dan [Liquid-Liquid] untuk fase Aqueous.
Overall Energy Balance:
Dengan diketahui nilai Q yang dipertukarkan dan panas latent dari fluida (air pada
T=30 oC) yang digunakan, dimana :Cp Air= kJ/kg.
oC
T2 Air=oC
maka dengan menggunakan persamaan [Eq. B.25] didapatkan :
m = kg/hr
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
50,00
4,18
8.388,11
H7 -6.540.936,83 Q2 701.246,07
H8 -7.242.182,90
Total -6.540.936,83 Total -6.540.936,83
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
18/48
Appendiks B
Neraca Energi B-18
8 DRIER REACTIVE COMPRESSOR (G-116)
Persamaan Overall Energy Balance
H11 = W + H9
Kondisi operasi masing stream :
Komposisi masing-masing stream :
Untuk Stream 9 dan 11 menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-
Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
19/48
Appendiks B
Neraca Energi B-19
Dengan menggunakan [Eq B.19] hingga [Eq. B.22] dan [Eq. B.24] serta
menentukan nilai pada tekanan keluaran serta efisiensi adiabatis (=75) dapat
dihitung nilai W.
Overall Energy Balance:
9 DE-METHANIZER (D-210)
Keterangan:13 = Arus dari separator menuju De-
Methanizer
15 = Produk atas De-Methanizer
18 = Produk bawah De-Methanizer
Persamaan Overall Energy Balance
H13 + QReboiler = H15 + H18 + Qkondensor
Kondisi masing-masing stream Main TS:
Komposisi masing-masing arus Main TS:
Total -5.910.866,31
W1 7.652,66 H11 -5.910.866,31
H9 -5.918.518,97
Total -5.910.866,31
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
20/48
Appendiks B
Neraca Energi B-20
Dari kondisi di atas diketahui bahwa vapor fraksi dari Arus 13 < 1, sehingga untuk
menghitung H13 adalah sebagai berikut :
Untuk komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana
menggunakan [Vapor-Vapor] untul fase Vapor dan [Vapor-Liquid] untuk fase
Aqueous.
Untuk Komponen Pentana, Heksana dan Air menggunakan [Liquid-Vapor] untuk
fase Vapor dan [Liquid-Liquid] untuk fase Aqueous.
Untuk Stream Reflux dan To Reboiler menggunakan [Vapor-Liquid] untuk
komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Liquid] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Untuk Stream Boil up dan To Condenser menggunakan [Vapor-Vapor] untuk
komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Energy Balance pada main TS :
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
H13 -608.128.483,66 Hto condensor -569.354.264,33
Hreflux -22.371.954,25 Hto reboiler -153.311.830,97
Hboil up -92.165.657,38
Total -722.666.095,30 Total -722.666.095,30
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
21/48
Appendiks B
Neraca Energi B-21
Condensor pada de-methanizer (E-214)
Kondisi masing-masing stream pada Condenser :
Komposisi masing-masing stream pada Condenser :
Untuk Stream Reflux menggunakan [Vapor-Liquid] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-
Liquid] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Untuk Stream 15 dan To Condenser menggunakan [Vapor-Vapor] untuk
komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Energy Balance pada Condenser :
Hreflux -22.371.954,25
Q
Total -569.354.264,33 Total -569.354.264,33
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
Hto condensor -569.354.264,33 H15 -549.286.330,85
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
22/48
Appendiks B
Neraca Energi B-22
Dengan diketahui nilai Q yang dipertukarkan dan panas latent dari fluida (Nitrogen
pada T1=-80 oC) yang digunakan, dimana :
Cp N2 = kJ/kg.oC
T2 N2 =
o
Cmaka dengan menggunakan persamaan [Eq. B.25] didapatkan :
m = kg/hr
Kondisi masing-masing stream pada Reboiler (E-212):
Komposisi masing-masing stream pada Reboiler :
Untuk Stream 18 dan To Reboiler menggunakan [Vapor-Liquid] untuk komponen
Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Liquid] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Untuk Stream Boil up menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-
Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
-50,00
1,027
149.563,18
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
23/48
Appendiks B
Neraca Energi B-23
Energy Balance pada Reboiler :
Dengan diketahui nilai Q yang dipertukarkan dan panas latent dari fluida yang
digunakan, dimana :
= kJ/kg (Steam 150oC, 476 kPa)
maka dengan menggunakan persamaan [Eq. B.25] didapatkan :
m = kg/hr
Overal Energy Balance pada De-Methanizer :
10 DE-ETHANIZER (D-220)
Keterangan:
18 = Arus dari separator menuju De-
Ethanizer
21 = Produk atas De-Ethanizer
25 = Produk bawah De-Ethanizer
Persamaan Overall Energy Balance
H18 + QReboiler = H21 + H25 + Qkondensor
Kondisi masing-masing stream Main TS:
Hto reboiler
-153.311.830,97 H18
-53.509.772,31
Q 7.636.401,27 Hboil up -92.165.657,38
Total -145.675.429,70
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
H14 -608.128.483,66 H15 -549.286.330,85
Qreboiler 7.636.401,27 H16 -53.509.772,31
Qcondenser 2.304.020,77
Total -145.675.429,70
2.113,30
3.613,50
Masuk Keluar
Masuk Enthalpy (kJ/hr) Keluar Enthalpy (kJ/hr)
Total -600.492.082,39 Total -600.492.082,39
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
24/48
Appendiks B
Neraca Energi B-24
Komposisi masing-masing arus Main TS:
Untuk Stream 18, Reflux dan To Reboiler menggunakan [Vapor-Liquid] untuk
komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Liquid] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Untuk Stream Boil up dan To Condenser menggunakan [Vapor-Vapor] untuk
komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Energy Balance pada main TS :
Kondisi masing-masing stream pada Condenser (E-224):
H18 -53.486.110,19 Hto condensor -211.082.945,04
Hreflux -203.685.598,73 Hto reboiler -165.622.335,14
Hboil up -119.533.571,26
Total -376.705.280,18 Total -376.705.280,18
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
25/48
Appendiks B
Neraca Energi B-25
Komposisi masing-masing stream pada Condenser :
Untuk Stream Reflux menggunakan [Vapor-Liquid] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-
Liquid] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Untuk Stream 21 dan To Condenser menggunakan [Vapor-Vapor] untuk
komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Energy Balance pada Condenser :
Dengan diketahui nilai Q yang dipertukarkan dan panas latent dari fluida (Nitrogen
pada T1=-65 oC) yang digunakan, dimana :
Cp N2 =kJ/kg.
oC
T2 N2 =oC
maka dengan menggunakan persamaan [Eq. B.25] didapatkan :
m = kg/hr
Total -211.082.945,04 Total
Masuk KeluarStream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
-211.082.945,04
Q 10.323.732,17
Hto condensor -211.082.945,04 H15 -17.721.078,48
Hreflux -203.685.598,73
-40,001,03
401.311,26
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
26/48
Appendiks B
Neraca Energi B-26
Kondisi masing-masing stream pada Reboiler (E-222):
Komposisi masing-masing stream pada Reboiler :
Untuk Stream 25dan To Reboiler menggunakan [Vapor-Liquid] untuk komponen
Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Liquid] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Untuk Stream Boil up menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Energy Balance pada Reboiler :
Hto reboiler -165.155.818,51 H18 -33.571.780,12
Q 12.387.374,51 Hboil up -119.196.663,88
Total -152.768.444,00 Total -152.768.444,00
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
27/48
Appendiks B
Neraca Energi B-27
Dengan diketahui nilai Q yang dipertukarkan dan panas latent dari fluida yang
digunakan, dimana :
= kJ/kg (Steam 150oC, 476 kPa)
maka dengan menggunakan persamaan [Eq. B.25] didapatkan :
m = kg/hr
Overal Energy Balance pada De-Ethanizer :
11 DE-PROPANIZER (D-230)
Keterangan:
26 =
29 = Produk atas De-Propanizer menuju
LPG Propane storage
30 = Produk bawah De-Propanizer
menuju De-Butanizer
Persamaan Overall Energy Balance
H26 + QReboiler = H29 + H30 + Qcondensor
Kondisi masing-masing stream Main TS:
Arus dari De-
Ethanizer
Qreboiler 12.387.374,51 H25 -33.571.780,12
Qcondensor 10.295.011,72
Total -40.948.685,97 Total -40.948.268,39
2.113,30
5.861,63
Masuk Keluar
Masuk Enthalpy (kJ/hr) Keluar Enthalpy (kJ/hr)
H18 -53.336.060,48 H21 -17.671.499,99
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
28/48
Appendiks B
Neraca Energi B-28
Komposisi masing-masing arus Main TS:
Untuk Stream Reflux dan To Reboiler menggunakan [Vapor-Liquid] untuk
komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Liquid] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Untuk Stream Boil up dan To Condenser menggunakan [Vapor-Vapor] untuk
komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
dari kondisi di atas diketahui bahwa vapor fraksi dari Arus 26 < 1, sehingga untuk
menghitung H26 adalah sebagai berikut :
Untuk komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana
menggunakan [Vapor-Vapor] untul fase Vapor dan [Vapor-Liquid] untuk fase
Aqueous.
Untuk Komponen Pentana, Heksana dan Air menggunakan [Liquid-Vapor] untuk
fase Vapor dan [Liquid-Liquid] untuk fase Aqueous.
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
29/48
Appendiks B
Neraca Energi B-29
Energy Balance pada main TS :
Kondisi masing-masing stream pada Condenser (E-234):
Komposisi masing-masing stream pada Condenser :
Untuk Stream Reflux menggunakan [Vapor-Liquid] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-.
Liquid] untuk Pentana, Heksana dan Air
Untuk Stream 29 dan To Condenser menggunakan [Vapor-Vapor] untuk
komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Hreflux -81.051.972,57 Hto reboiler -107.916.766,59
Hboil up -79.951.819,46
Total -194.670.168,76 Total -194.670.168,76
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
H26
-33.666.376,72 Hto condensor
-86.753.402,17
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
30/48
Appendiks B
Neraca Energi B-30
Energy Balance pada Condenser :
Dengan diketahui nilai Q yang dipertukarkan dan panas latent dari fluida (Air pada
T1=30oC) yang digunakan, dimana :
Cp Air= kJ/kg.oC
T2 Air=oC
maka dengan menggunakan persamaan [Eq. B.25] didapatkan :m = kg/hr
Kondisi masing-masing stream pada Reboiler (E-232):
Komposisi masing-masing stream pada Reboiler :
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
Hto condensor
-86.753.402,17 H29
-14.358.992,43
Hreflux -81.051.972,57
Q 8.657.562,84
Total -86.753.402,17 Total -86.753.402,17
45,00
4,18
138.079,15
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
31/48
Appendiks B
Neraca Energi B-31
Untuk Stream 30 dan To Reboiler menggunakan [Vapor-Liquid] untuk komponen
Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Liquid] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Untuk Stream Boil up menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-
Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Energy Balance pada Reboiler :
Dengan diketahui nilai Q yang dipertukarkan dan panas latent dari fluida yang
digunakan, dimana :
= kJ/kg (Steam 1500oC, 476 kPa)
maka dengan menggunakan persamaan [Eq. B.25] didapatkan :
m = kg/hr
Overal Energy Balance pada De-Propanizer :
12 DE-BUTANIZER (D-240)
Keterangan:
31 = Arus dari De-Propanizer menuju
De-Butanizer
33 = Produk atas De-Butanizer menuju
LPG Butane storage
35 = Produk bawah De-Butanizer
menuju condensate storage
Persamaan Overall Energy Balance
H31 + QReboiler = H33 + H35 + Qcondensor
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
Hto reboiler -107.916.766,59 H30 -18.310.880,39
H29 -14.358.992,43
Qreboiler 9.654.066,73 H30 -18.310.880,39
Qcondensor 8.657.562,84
Total -24.012.309,99
Q 9.654.066,73 Hboil up -79.951.819,46
Total -98.262.699,86 Total -98.262.699,86
Total -24.012.309,99
Masuk Keluar
Masuk Enthalpy (kJ/hr) Keluar Enthalpy (kJ/hr)
H26 -33.666.376,72
2.113,30
4.568,24
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
32/48
Appendiks B
Neraca Energi B-32
Kondisi masing-masing stream Main TS:
Komposisi masing-masing arus Main TS:
Untuk Stream Reflux dan To Reboiler menggunakan [Vapor-Liquid] untuk
komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Liquid] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Untuk Stream Boil up dan To Condenser menggunakan [Vapor-Vapor] untuk
komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
dari kondisi di atas diketahui bahwa vapor fraksi dari Arus 31 < 1, sehingga untuk
menghitung H31 adalah sebagai berikut :
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
33/48
Appendiks B
Neraca Energi B-33
Untuk komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana
menggunakan [Vapor-Vapor] untul fase Vapor dan [Vapor-Liquid] untuk fase
Aqueous.
Untuk Komponen Pentana, Heksana dan Air menggunakan [Liquid-Vapor] untuk
fase Vapor dan [Liquid-Liquid] untuk fase Aqueous.
Energy Balance pada main TS :
Kondisi masing-masing stream pada Condenser (E-244):
-44.901.739,24
Hboil up -33.033.587,41
Total -85.808.026,80 Total -85.808.026,80
Enthalpy (kJ/hr)
H31 -18.310.880,39 Hto condensor -40.906.287,57Hreflux -34.463.559,00 Hto reboiler
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
34/48
Appendiks B
Neraca Energi B-34
Komposisi masing-masing stream pada Condenser :
Untuk Stream Reflux menggunakan [Vapor-Liquid] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-
Liquid] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Untuk Stream 33 dan To Condenser menggunakan [Vapor-Vapor] untuk
komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Energy Balance pada Condenser :
Dengan diketahui nilai Q yang dipertukarkan dan panas latent dari fluida (Air pada
T1=30 oC) yang digunakan, dimana :
Cp Air= kJ/kg.oC
T2 Air=o
Cmaka dengan menggunakan persamaan [Eq. B.25] didapatkan :
m = kg/hr
Hreflux -34.463.559,00
Masuk Keluar
Stream
Q 4.370.243,69
Total -40.906.287,57 Total -40.906.287,57
Hto condensor -40.906.287,57 H33 -10.812.972,26Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
45,00
4,18
69.700,86
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
35/48
Appendiks B
Neraca Energi B-35
Kondisi masing-masing stream pada Reboiler (E-242):
Komposisi masing-masing stream pada Reboiler :
Untuk Stream 35 dan To Reboiler menggunakan [Vapor-Liquid] untuk komponen
Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Liquid] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Untuk Stream Boil up menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-
Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Energy Balance pada Reboiler :
Dengan diketahui nilai Q yang dipertukarkan dan panas latent dari fluida yang
digunakan, dimana :
= kJ/kg (Steam 150o
C, 476 kPa)maka dengan menggunakan persamaan [Eq. B.25] didapatkan :
m = kg/hr
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
Masuk Keluar
Total -39.905.674,73 Total -39.905.674,73
Hto reboiler -44.901.739,24 H35 -6.872.087,31
Q 4.996.064,51 Hboil up -33.033.587,41
2.113,30
2.364,11
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
36/48
Appendiks B
Neraca Energi B-36
Overal Energy Balance pada De-Propanizer :
13 DE-ETHANIZER TEE
Keterangan:
21 = Arus dari produk atas De-Ethanizer
22 =
23 = Arus yang digunakan sebagai fuel
gas
Persamaan Overall Energy Balance
H21 = H22 + H23
Kondisi masing-masing stream :
Komposisi masing-masing arus :
Arus menuju
mixer to
Keluar Enthalpy (kJ/hr)
H31
-18.310.880,39 H33
-10.812.972,26
Qreboiler 4.996.064,51 H35 -6.872.087,31
Qcondensor 4.370.243,69
Total -13.314.815,88 Total -13.314.815,88
Masuk Keluar
Masuk Enthalpy (kJ/hr)
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
37/48
Appendiks B
Neraca Energi B-37
Untuk Stream 21, 22 dan 23 menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen
Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan
menggunakan [Liquid-Vapor] untuk Pentana, Heksana dan Air.
Overall Energy Balance:
14 MIXER TO LIQUEFACTION (M-311)
Keterangan:17 = Arus dari top atas De-Methanizer
24 =
36 = Arus menuju liquefaction sistem
Persamaan Overall Energy Balance
H36 = H17 + H24
Kondisi masing-masing stream :
Komposisi masing-masing arus :
Arus dari
separasi produk
H21 -17.721.078,48 H22 -15.948.970,63
H23 -1.772.107,85
Total -17.721.078,48 Total -17.721.078,48
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
38/48
Appendiks B
Neraca Energi B-38
dari kondisi di atas diketahui bahwa vapor fraksi dari Arus 14, 24 dan 36 kurang
dari satu, sehingga untuk menghitung H17, H24 dan H36 adalah sebagai berikut :
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
39/48
Appendiks B
Neraca Energi B-39
Untuk masing-masing stream 17, 24 dan 36; komponen Nitrogen, Karbon
Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana menggunakan [Vapor-Vapor] untuk
fase Vapor dan [Vapor-Liquid] untuk fase Aqueous.
Untuk Komponen Pentana, Heksana dan Air menggunakan [Liquid-Vapor] untuk
fase Vapor dan [Liquid-Liquid] untuk fase Aqueous.
Overall Energy Balance:
15 FREEZE OUT HEAT EXCHANGER (E-310)
Keterangan:
36 = Arus dari MIX-101
37 = Produk LNG yang masih mengandung CO2
39 = Nitrogen untuk pendinginan
40 = Nitrogen setelah sebagai pendingin
Persamaan Overall Energy Balance
H36 + H39 = H37 + H40
Kondisi masing-masing stream:
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
H17 -549.233.600,51 H36 -565.182.571,14
-15.948.970,63H24
Total -565.182.571,14 Total -565.182.571,14
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
40/48
Appendiks B
Neraca Energi B-40
Komposisi masing-masing stream:
dari kondisi di atas diketahui bahwa vapor fraksi dari Arus 36 < 1, sehingga untuk
menghitung H36 adalah sebagai berikut :
Untuk komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butanamenggunakan [Vapor-Vapor] untul fase Vapor dan [Vapor-Liquid] untuk fase
Aqueous.
Untuk Komponen Pentana, Heksana dan Air menggunakan [Liquid-Vapor] untuk
fase Vapor dan [Liquid-Liquid] untuk fase Aqueous.
Untuk Stream 39 dan 40 menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen.
Untuk Stream 37 menggunakan [Vapor-Liquid] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana; dan menggunakan [Liquid-
Liquid] untuk Pentana, Heksana dan Air.
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
41/48
Appendiks B
Neraca Energi B-41
H37 diperoleh dengan menentukan suhu dimana diinginkan fluida dalam stream
menjadi liquid seluruhnya. Dengan menghitung selisih antara H36 dan H37
didapatkan panas yang dipertukarkan (Q). Sehingga kebutuhan fluida pendingin
(N2) dapat dihitung.
Overall Energy Balance proses pendinginan:
Didapatkan nilai:
Q = kJ/hr
dengan menggunakan Nitrogen pada kondisi -142oC dan tekanan 130 kPa
(Cp N2 = 1,024 Dimana T2 = -117,3oC
Sehingga didapatkan:
massa N2 = kg/hr
Dalam sistem liquefaction ini juga terjadi pembekuan karbon dioksida didalam heat
exchanger (HE), sehingga dalam aplikasinya digunakan beberapa HE yang bisa
diatur pemakaiannya berdasarkan kurun waktu tertentu untuk mengambil karbon
dioksida yang membeku di dalam HE.
Keterangan:
45 =Nitrogen (T=-8,284oC)
46 =Nitrogen (T=-13,98oC)
48 = Regasifikasi karbondiokisida
Persamaan Overall Energy Balance
H45 = H46 + H48
Overall Energy Balance regasifikasi karbondioksida :
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
H36 -565.182.571,14 H37 -615.886.452,29
H39 -344.595.066,31 -293.891.185,16
Total -909.777.637,45 Total -909.777.637,45
H40
50.703.881,15
2.000.000,00
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
Masuk Keluar
H45 -77.616.483,20 H46 -89.402.128,42
H48 11.785.645,21Total -77.616.483,20 Total -77.616.483,20
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
42/48
Appendiks B
Neraca Energi B-42
16 NITROGEN EXCHANGER 1 (E-411)
Keterangan:
46 =Nitrogen (T=-13,98oC)
47 =Nitrogen (T=-59,19
o
C)40 =Nitrogen (T=-117,3
oC)
41 =Nitrogen (T=-70oC)
Persamaan Overall Energy Balance
H40 + H46 = H41 + H47
Kondisi masing-masing stream:
Untuk Stream 40, 41, 46 dan 47 menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen
Nitrogen.
Energy Balance :
17 NITROGEN EXCHANGER 2 (E-412)
Keterangan:
44 =Nitrogen (T=40oC)
45 =Nitrogen (T=-8,284oC)
41 =Nitrogen (T=-70oC)
42 =Nitrogen (T=-20oC)
Persamaan Overall Energy Balance
H41 + H44 = H42+ H45
Total -383.300.587,08 Total -383.300.587,08
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
H40 -293.898.458,66 H41 -196.948.991,19
H46 -89.402.128,42 H47 -186.351.595,89
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
43/48
Appendiks B
Neraca Energi B-43
Kondisi masing-masing stream:
Untuk Stream 37, 38, 40 dan 41menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen
Nitrogen.
Energy Balance:
18 NITROGEN COOLER (E-414)
Persamaan Overall Energy Balance
H43 = Q + H44
Kondisi operasi masing-masing stream :
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
H41 -196.948.991,19 H42 -93.810.845,76
H44 25.521.662,22 H45 -77.616.483,20
Total -171.427.328,97 Total -171.427.328,97
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
44/48
Appendiks B
Neraca Energi B-44
Untuk Stream 43 dan 44 menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen.
Overall Energy Balance:
Dengan diketahui nilai Q yang dipertukarkan dan panas latent dari fluida yang
digunakan, dimana :
Cp H2O= kJ/kg.oC
maka dengan menggunakan persamaan [Eq. B.25] didapatkan :
massa H2O = kg/hr
19 NITROGEN KOMPRESSOR MULTISTAGE (G-413)
Persamaan Overall Energy Balance
H43 = W + H42
Kondisi operasi masing-masing stream :
Untuk Stream 42 dan 43 menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen.
Dengan menggunakan [Eq B.19] hingga [Eq. B.22] dan [Eq. B.24] serta
menentukan nilai pada tekanan keluaran serta efisiensi adiabatis (=75) dapat
dihitung nilai W.
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
H43 777.248.609,99 H44 25.521.662,22
Q4 751.726.947,77
Total 777.248.609,99 Total 777.248.609,99
4,18
8.985.500,21
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
45/48
Appendiks B
Neraca Energi B-45
Overall Energy Balance:
20 TURBO EXPANDER (G-410)
Persamaan Overall Energy Balance
H47 = W + H39
Kondisi operasi masing-masing stream :
Untuk Stream 39 dan 47 menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen.
Dengan menggunakan persamaan [Eq B.19] hingga [Eq. B.23] serta menentukan
nilai pada tekanan keluaran serta efisiensi adiabatis (=75) dapat dihitung nilai W.
Overall Energy Balance:
W3
871.059.455,76 H43
777.248.609,99
H42 -93.810.845,76
Total 777.248.609,99 Total 777.248.609,99
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
W4 158.155.525,60
Total -186.351.595,89 Total -186.351.595,89
Masuk Keluar
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
H47 -186.351.595,89 H39 -344.507.121,49
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
46/48
Appendiks B
Neraca Energi B-46
21 FLASH DRUM LNG (F-313)
Keterangan:
38 = Produk LNG dari Liquefaction
49 = Produk atas flash drum LNG
50 = Produk bawah flash drum LNG
Persamaan Overall Energy Balance
H34 = Hvap. LNG + Hliq. LNG
Kondisi masing-masing stream :
Komposisi masing-masing arus :
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
47/48
Appendiks B
Neraca Energi B-47
Dari kondisi di atas diketahui bahwa vapor fraksi dari stream 38 < 1, sehingga
untuk menghitung H38 adalah sebagai berikut :
Untuk komponen Nitrogen, Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana
menggunakan [Vapor-Vapor] untul fase Vapor dan [Vapor-Liquid] untuk fase
Aqueous.
Untuk Stream Liq. LNG menggunakan [Vapor-Liquid] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana
Untuk Stream Vap. LNG menggunakan [Vapor-Vapor] untuk komponen Nitrogen,
Karbon Dioksida, Metana, Etana, Propana dan Butana.
Overall Energy Balance:
Untuk spesifikasi LNG yang dihasilkan diharuskan memenuhi ketentuan dimana
HHV (Hight Heating Value dalam satuan Btu/scf) berada dalam rentang 1000-1160
Btu/scf.
Masuk Keluar
Total -351.158.361,35 Total -351.158.361,35
Stream Enthalpy (kJ/hr) Stream Enthalpy (kJ/hr)
H38 -351.158.361,35 H49 -305.826.424,81
H50 -45.331.936,54
-
7/30/2019 Neraca Energi App Bener
48/48
Appendiks B
Neraca Energi B-48
Perhitungan HHV produk LNG adalah sebagai berikut :
Sehingga produk LNG yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang sudah
ditetapkan.
Komponen mol zi Hi pada 60oF zi*Hi
C1 3.092,48 0,92 1.010,00 925,89
C2 200,24 0,06 1.769,70 105,05
N2 35,16 0,01 0,000,00
CO2 0,00 0,00 0,00 0,00
n-C4 0,29 0,00 3.262,40 0,28
i-C5 0,00 0,00 4.000,90 0,00
C3 43,88 0,01 2.516,20 32,73
i-C4 1,34 0,00 3.252,00 1,30
H2O 0,00 0,00 0,00 0,00Total 3.373,40 1,00 0,00 1.065,25
n-C5 0,00 0,00 4.008,70 0,00
C6 0,00 0,00 4.756,00 0,00