ANALISIS KINERJA PROSES CO2 REMOVAL PADA KOLOM STRIPPER DI PABRIK AMONIAKUNIT 1 PT. PETROKIMIA GRESIK

OLEH :

NANDA DIAN PRATAMA

2412105013

DOSEN PEMBIMBING :

TOTOK RUKI BIYANTO, PHD

IR. RONNY DWI NORIYATI, M.KES

TEKNIK FISIKA ITS

2014

Latar Belakang Amoniak dan CO2 adalah bahan yang dibutuhkan

untuk membuat pupuk urea. CO2 removal adalah proses untuk memisahkan CO2

dari zat yang lain. Proses CO2 removal memerlukan banyak energi. Kinerja proses dapat dilihat melalui penggunaan

energinya. Menjaga kinerja proses dari kolom stripper, karena

kinerja mengalami penurunan dari waktu ke waktu.

Tujuan PenelitianTujuan yang akan dicapai dari tugas akhir ini adalah. Mengetahui cara menilai kinerja proses CO2

removal pada kolom stripper. Mengetahui bagaimana kinerja proses CO2

removal pada kolom stripper. Memberikan rekomendasi cara meningkatkan

kinerja proses CO2 removal pada kolom stripper.

Batasan Masalah Pekerjaan ini fokus menganalisa kinerja proses CO2

removal pada kolom stripper. Analisis kinerja dilakukan dengan membandingkan

kondisi desain dengan kondisi aktual. Data aktual diambil dari DCS dengan rentang data

April 2013 hingga April 2014. Reaksi kimia pada proses diabaikan. Solvent yang digunakan adalah diethanolamine

PFD CO2 Removal

Diagram Blok Proses

111-C Sepparator102 F1

Absorber101 E

Flash tank133 FStripper

102 E

Methanator

Flash tank132 F

107-C

105-C 113-C 106-C

109-C

Primary Refoemer

METODOLOGI PENELITIAN

I PENGAMBILAN DATA

II PERANCANGAN MODEL

III UJI VALIDASI

IV SIMULASI DATA AKTUAL

V ANALISA DAN KESIMPULAN

VI PENYUSUNAN LAPORAN

I PENGAMBILAN DATA

Data desainData desain dikumpulkan berdasarkan datasheet

dari masing-masing komponen dalam plant CO2removal. Data aktual

Data aktual adalah data harian yang tertera diinterface DCS. Data aktual dikumpulkan dalamrentang waktu April 2013 sampai April 2014.

Merancang tiruan dari masing - masingkomponen berdasarkan informasi dari datadesain dengan bantuan software Hysys.

Langkah-langkah perancangan :1. Memilih komponen yang ada didalam plant.2. Memilih model termodinamika atau fluid package.3. Menyusun flowsheet dari plant4. Melakukan spesifikasi properties komposisi dan

kondisi aliran. Perancangan model berdasar data desain

sebagai dasar.

II PERANCANGAN MODEL

Pemodelan kondisi desain diberikan nilai inputsesuai data aktual.

Dengan melakukan simulasi kondisi aktual ini,dapat diketahui kualitas dan kuantitas produkjika diberi nilai masukan tertentu.

IV SIMULASI DATA AKTUAL

Input dan Output Kolom Stripper17

3

Srtipper

Flash Drum

CO2 Product

To 105 C

From 113-C

To HE 109 C

5

6

8

9

10

To Semi Lean

Flash Tank

From 105-C

Analisa Kinerja Kolom Stripper

Dengan memanfaatkan simulasi dapat diketahui kinerjadari pada kolom stripper dengan mengamati perbedaankondisi desain dan aktual.

Simulasi dilakukan dengan merubah suhu, tekanan, danlaju aliran massa pada kondisi desain dan aktual.

Stream Tekanan Suhu Laju Aliran

3 Turun 0.13% - Turun 0.3%

5 Turun 0.43% Turun 0.08% -

6 Turun 0.5% Turun 2.6% -

8 Turun 0.25% Turun 4.2% -

9 Turun 0.43% Turun 0.09% Turun 0.06%

10 Turun 0.43% Naik 0.08% Turun 0.06%

14 Turun 0.29% Turun 2.3% Turun 0.09%

15 Turun 0.4% Turun 4.2% Turun 0.09%

16 - Turun 3.7% Turun 0.09%

17 Turun 0.43% Turun 0.04% -

Analisa Heat Exchanger Dengan memberikan suhu masukan kedalam simulasi

Hysys, akan didapatkan nilai koefisien perpindahan panasdari heat exchanger.

Setelah nilai U dan suhu keluaran didapat, maka bisadilakukan perhitungan LMTD dan Q melalui persamaan.

Th, in = Temperatur fluida panas yang masuk Tc, in = Temperatur fluida dingin yang masuk Th, out = Temperatur fluida panas yang keluar Tc, out = Temperatur fluida dingin yang keluar

incouth

outcinh

incouthoutcinh

TTTT

TTTTLMTD

,,

,,

,,,,

ln

(2)

Q = U A TLM

Q = Heat Duty (kcal/hr)U = Koefisien perpindahan panas (kcal/hr m2 oC)A = Heat Transfer Area (m2)TLM = Log Mean Temperature Difference (oC)

U Heat Exchanger 111-C

Control Chart LMTD Heat Exchanger 111-C

Q Heat Exchanger 111-C

U Heat Exchanger 105-C

Control Chart LMTD Heat Exchanger 105-C

Q Heat Exchanger 105-C

U Heat Exchanger 113-C

Control Chart LMTD Heat Exchanger 113-C

Q Heat Exchanger 113-C

U Heat Exchanger 107-C

LMTD Heat Exchanger 107-C

Q Heat Exchanger 107-C

Fouling Resistance

Rekomendasi Peningkatan Kinerja

Perawatan atau maintenance dapat dilakukan untukmeningkatkan kinerja, dengan cara melakukanpembersihan terhadap pengotor yang ada didalam heatexchanger secara berkala tiap satu tahun. Ditinjau dariRf masing-masing HE, pembersihan yang akan seringdilakukan adalah HE 111-C, diikuti HE 105-C, HE113-C, dan HE 107-C. Pembersihan ini akanmengurangi tahanan perpindahan panas akibatpengotor dan menaikkan nilai koefisien perpindahanpanas.

KESIMPULANKesimpulan dari tugas akhir ini adalah :

1. Ditinjau dari proses yang terjadi didalam kolom, tidak terjadi perubahanyang signifikan, oleh karena itu analisa kinerja dari proses ini dapatdilakukan melalui analisa kinerja heat exchanger.

2. Kinerja heat exchanger mengalami penurunan berdasarkan nilai U, nilaiU dari HE 111-C menurun menjadi 109.51 kcal/hr m2 C. Nilai U HE105-C menurun hingga 109.17 kcal/hr m2 C. Nilai U HE 113-Cmenurun hingga 220.71 kcal/hr m2C. Pada HE 107-C nilai U menurunmenjadi 411.75 kcal/hr m2C.

3. Untuk meningkatkan kinerja dari proses, dapat dilakukan melalui prosesmaintenance dengan cara pembersihan terhadap fouling secara berkalatiap satu tahun sekali, sehingga koefisien perpindahan panas dapatmeningkat. Ditinjau dari Rf dari masing-masing HE, HE yang akanmengalami pembersihan dengan interval paling sering adalah HE 111-C,diikuti HE 105-C, HE 113-C, dan HE 107-C.

Halaman 17

Sekian

TERIMA KASIH