HE Nizar Perhitungan&Pembahasan
-
Upload
nizar-ahmad -
Category
Documents
-
view
447 -
download
1
description
Transcript of HE Nizar Perhitungan&Pembahasan
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
PERHITUNGAN HEAT EXCHANGER
TRAIN B PADA UNIT CDU
Data Spesifik Gravity :
Crude = 0.8612
Top Pump Around = 0.7208
(TPA= Nafta)
Middle Pump Around = 0.7976
(MPA = Kerosin)
Ligth Gas Oil (LGO) = 0.8309
Residue = 0.8967
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
1. Exchanger 1-B
Flow rate crude = 440.99 m3/hr
= (440.99 m3/hr x 861.2 kg/ m3) / 0.453592 lb/kg
= 837274.47 lb/hr
Flow rate TPA = 151.51 m3/hr
= (151.51 m3/hr x 720.8 kg/ m3)/0.453592 lb/kg
= 240762.63 lb/hr
Mencari Faktor Karakteristik (K Watson) Crude:
Data Distilasi ASTM D-86
Distillation ( % vol ) 10 20 30 40 50
Temperatur ( oF ) 356 471.2 552.2 593.6 609.8
Volumetrik Average Boiling Point, oF
VABP =
=
= 516.56 oF
Slope =
= 6.345 oF/ %Vol
Dari Fig. 12-59 Petroleum Processing Handbook :
Mean Average Boiling Point MeABP = 269.2 - 58.49 oF = 458.07 oF
= 918.07 oR
Maka Persamaan menghitung Bilangan Watson :
K (watson) =
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
=
= 11.28
Mencari Faktor Karakteristik (K Watson) TPA:
Data Distilasi ASTM D-86
Distillation ( % vol ) 10 30 50 70 90
Temperatur ( oF ) 188.6 210.2 222.8 237.2 260.6
Volumetrik Average Boiling Point, oF
VABP =
=
= 223.4 oF
Slope =
= 0.9 oF / %Vol
Dari Fig. 12-59 Petroleum Processing Handbook :
Mean Average Boiling Point MeABP = 223.4 - 5.2 oF
= 218.2 oF
= 677.6oR
Maka Persamaan menghitung Bilangan Watson :
K (watson) =
=
= 12.2
Mencari Kapasitas Panas :
Cp = [(0.6811 – 0.308*SG) + (0.000815 – 0.000306*SG)*T] *
(0.055*K + 0.35)
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Perhitungan Cp pada Shell (Cp Crude) :
Cp pada Tin (110.714 F) = 0.461
Cp pada Tout (134.6 F) = 0.473
Cp rata-rata = 0.467
Perhitungan pada tube (Cp TPA) :
Cp pada Tin (251.708) = 0.621
Cp pada Tout (179.06) = 0.578
Cp rata-rata = 0.599
Mencari Heat pada Shell :
Qshell = Mcrude * Cpcrude * (T2 – T1)
= 837274.47lb/hr * 0.467Btu/lboF *(134.6–10.714)oF
= 9340697.392 Btu/hr
= 2353855.74 Kcal/hr
Mencari Heat pada Tube :
Qtube = MTPA * CpTPA*(T2 – T1)
= 240762.63 lb/hr*0.599Btu/lb oF *(179.06-251.71)oF
= -10482782.59 Btu/hr
= -2640219.927 Kcal/hr
Mencari Log Mean Temperature Difference (LMTD) :
LMTD =
Hot Fluid Cold Fluid Difference122.06 Greater Temp ( oC) 57 65.06
81.7 Lesser Temp (oC) 43.73 37.9727.09
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
LMTD = 27.09/ (ln (65.06/37.97))
= 50.3 oC
Mencari efisiensi temperatur (P) :
P =
P = 0.17
Mencari rasio kapasitas panas (R) :
R =
R = 3.0
Mencari Faktor Koreksi LMTD (F) dari hubungan P, R, dan F
(fig. T-3.2 A TEMA).
Didapatkan :
F = 0.965
Mencari Mean Temperature Difference Corrected :
MTD corrected = F * LMTD
= 48.54 oC
Mencari Dirty Overall Heat Transfer Coefficient (UD actual) :
UD actual=
A = Luas permukaan total per unit
(A E-1B = 336 m2)
UD actual =
= 144.32 Kcal/m2 hr oC
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Mencari Fouling Factor desain (rt desain) dan fouling factor
actual (rt actual) :
rt desain = 1/ UD desain – 1/Uc desain
rt actual = 1/ UD actual – 1/Uc desain
Dimana untuk E-1B: UD desain = 244
Uc desain = 328
rt desain = -
= 0.00105 /Kcal
rt actual = -
= 0.0038 /Kcal
2. Exchanger 2-B
Flow rate kerosin = 70.155 m3/hr
= (70.155 m3/hr x 797.6 kg/m3) / 0.453592 lb/kg
= 123361.96 lb/hr
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Flow rate crude = 440.99 m3/hr
= (440.99 m3/hr x 861.2 kg/m3) / 0.453592 lb/kg
= 837274.47 lb/hr
Mencari Faktor Karakteristik (K Watson) Kerosin :
Data Distilasi ASTM D-86
Distillation ( % vol ) 10 30 50 70 90
Temperatur ( oF ) 350.6 377.6 395.6 449.6 483.8
Volumetrik Average Boiling Point, oF
VABP =
=
= 412.6 oF
Slope =
= 1.665 oF / %Vol
Dari Fig. 12-59 Petroleum Processing Handbook :
Mean Average Boiling Point MeABP = 269.2 - 8.6 oF = 403.9 oF =
863.3oR
Maka Persamaan menghitung Bilangan Watson :
K (watson) =
=
= 11.9
Untuk Faktor Karakteristik (K Watson) crude, lihat pada perhitungan E-1B.
K = 11.28
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Mencari Kapasitas Panas :
Cp = [(0.6811 – 0.308*SG) + (0.000815 – 0.000306*SG)*T] *
(0.055*K + 0.35)
Perhitungan Cp pada Shell (Cp Kerosin) :
Cp pada Tin (338.468 F) = 0.628
Cp pada Tout (184.1 F) = 0.539
Cp rata-rata = 0.5835
Perhitungan pada tube (Cp Crude) :
Cp pada Tin (134.6 F) = 0.473
Cp pada Tout (150.8 F) = 0.481
Cp rata-rata = 0.477
Mencari Heat pada Shell :
Qshell = Mkerosine * Cpkerosine * (T2 – T1)
= 123361.96lb/hr * 0.584Btu/lboF *(184.1–338.47)oF
= -9246586.59 Btu/hr
= -2330139.821 Kcal/hr
Mencari Heat pada Tube :
Qtube = Mcrude * Cpcrude * (T2 – T1)
= 837274.47lb/hr*0.477Btu/lb oF *(150.8-134.6)oF
= 6473210.07 Btu/hr
= 1631248.94 Kcal/hr
Hot Fluid Cold Fluid Difference
170.26 Greater Temp (oC) 66 104.26
84.5 Lesser Temp (oC) 57 27.5
76.76
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
LMTD = 76.76/ (ln (104.26/27.5))
= 57.6 oC
Mencari efisiensi temperatur (P) :
P =
P = 0.08
Mencari rasio kapasitas panas (R) :
R =
R = 9.5
Mencari Faktor Koreksi LMTD (F) dari hubungan P, R, dan F
(fig. T-3.2 A TEMA).
Didapatkan :
F = 0.95
Mencari Mean Temperature Difference Corrected :
MTD corrected = F * LMTD
= 54.72 oC
Mencari Dirty Overall Heat Transfer Coefficient (UD actual) :
UD actua l =
Dimana : A = Luas permukaan total per unit
(A E-2B = 336 m2)
UD actual =
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
= 126.73 Kcal/m2 hr oC
Mencari Fouling Factor desain (rt desain) dan fouling factor
actual (rt actual) :
rt desain = 1/ UD desain – 1/Uc desain
rt actual = 1/ UD actual – 1/Uc desain
Dimana untuk E-2B: UD desain = 191
Uc desain = 249
rt desain = -
= 0.00122 /Kcal
rt actual = -
= 0.00387 /Kcal
3. Exchanger 3-B
Flow rate MPA = 294.615 m3/hr
= (294.615 m3/hr x 797.6 kg/m3) / 0.453592 lb/kg
= 518062.49 lb/hr
Flow rate crude = 440.99 m3/hr
= (440.99 m3/hr x 861.2 kg/m3) / 0.453592 lb/kg
= 837274.47 lb/hr
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Untuk faktor karakteristik MPA (=kerosin), lihat pada perhitungan E-2B(K
MPA = 11.9) dan untuk crude lihat pada perhitungan E-1B (K crude =
11.28).
Mencari Kapasitas Panas :
Cp = [(0.6811 – 0.308*SG) + (0.000815 – 0.000306*SG)*T] *
(0.055*K + 0.35)
Perhitungan Cp pada Shell (Cp MPA) :
Cp pada Tin (466.088 F) = 0.701
Cp pada Tout (392) = 0.602
Cp rata-rata = 0.6515
Perhitungan pada tube (Cp Crude) :
Cp pada Tin (262.66 F) = 0.541
Cp pada Tout (322.34 F) = 0.571
Cp rata-rata = 0.556
Mencari Heat pada Shell :
Qshell = MMPA * CpMPA * (T2 – T1)
= 518062.49lb/hr * 0.6515Btu/lboF *(392–466.088)oF
= -25014648.26 Btu/hr
= -6303691.36 Kcal/hr
Mencari Heat pada Tube :
Qtube = Mcrude * Cpcrude * (T2 – T1)
= 837274.47lb/hr*0.556Btu/lb oF *(322.34-263.66oF
= 27307648.9 Btu/hr
= 6881527.52 Kcal/hr
Hot Fluid Cold Fluid Difference241 Greater Temp (oC) 161.3 79.7200 Lesser Temp (oC) 128.7 71.3
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
8.4
LMTD = 8.4/ ln (79.7/71.3)
= 75.5 oC
Mencari efisiensi temperatur (P) :
P =
P = 0.3
Mencari rasio kapasitas panas (R) :
R =
R = 1.3
Mencari Faktor Koreksi LMTD (F) dari hubungan P, R, dan F
(fig. T-3.2 A TEMA).
Didapatkan :
F = 0.95
Mencari Mean Temperature Difference Corrected (MTDcorr ):
MTDcorr = F * LMTD
= 71.725 Oc
Mencari Dirty Overall Heat Transfer Coefficient (UD actual) :
UD actual =
Dimana : A = Luas permukaan total per unit
(A E-3B = 400 m2)
UD actual =
= 240.54 Kcal/m2 hr oC
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Mencari Fouling Factor desain (rt desain) dan fouling factor
actual (rt actual) :
rt desain = 1/ UD desain – 1/Uc desain
rt actual = 1/ UD actual – 1/Uc desain
Dimana untuk E-3B: UD desain = 266
Uc desain = 439
rt desain = -
= 0.00148 /Kcal
rt actual = -
= 0.00188 /Kcal
4. Exchanger 4-C/D
Flow rate residue = 272.3 m3/hr
= (272.3 m3/hr x 896.7 kg/m3) / 0.453592 lb/kg
= 538305.35 lb/hr
Flow rate crude = 440.99 m3/hr
= (440.99 m3/hr x 861.2 kg/m3) / 0.453592 lb/kg
= 837274.47 lb/hr
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Mencari Faktor Karakteristik (K Watson) Residue :
Data Distilasi ASTM D-86
Distillation ( % vol ) 10 20 30 40 50
Temperatur ( oF ) 645.8 721.4 784.4 858.2 982.4
Volumetrik Average Boiling Point, oF
VABP =
=
= 798.44 oF
Slope =
= 8.5 oF / %Vol
Dari Fig. 12-59 Petroleum Processing Handbook :
Mean Average Boiling Point MeABP = 563.6 - 83.37 oF = 715.06 oF =
1174.46 oR
Maka Persamaan menghitung Bilangan Watson :
K (watson) =
=
= 12.1
Untuk Faktor Karakteristik (K Watson) crude, lihat pada perhitungan E-1B.
K crude = 11.28
Mencari Kapasitas Panas :
Cp = [(0.6811 – 0.308*SG) + (0.000815 – 0.000306*SG)*T] *
(0.055*K + 0.35)
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Perhitungan Cp pada Shell (Cp residue) :
Cp pada Tin (464 F) = 0.651
Cp pada Tout (293.54 F) = 0.561
Cp rata-rata = 0.606
Perhitungan pada tube (Cp Crude) :
Cp pada Tin (150.8 F) = 0.481
Cp pada Tout (263.66 F) = 0.541
Cp rata-rata = 0.511
Mencari Heat pada Shell :
Qshell = Mresidue * Cpresidue * (T2 – T1)
= 538305.35lb/hr * 0.606Btu/lboF *(293.54–464)oF
= -55606275.16 Btu/hr
= -14012781.34 Kcal/hr
Mencari Heat pada Tube :
Qtube = Mcrude * Cpcrude * (T2 – T1)
= 837274.47lb/hr*0.511Btu/lb oF *(263.66-150.8oF
= 16347632.98 Btu/hr
= 12161259.22 Kcal/hr
Hot Fluid Cold Fluid Difference
240 Greater Temp (oC) 128.7 111.3
145.3 Lesser Temp (oC) 66 79.3
32
LMTD = 32 / ln (111.3/79.3)
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
= 60.7 oC
Mencari efisiensi temperatur (P) :
P =
P = 0.4
Mencari rasio kapasitas panas (R) :
R =
R = 1.5
Mencari Faktor Koreksi LMTD (F) dari hubungan P, R, dan F
(fig. T-3.2 A TEMA).
Didapatkan :
F = 0.8
Mencari Mean Temperature Difference Corrected :
MTD corrected = F * LMTD
= 75.52 oC
Mencari Dirty Overall Heat Transfer Coefficient (UD actual) :
UD actual =
Dimana : A = Luas permukaan total per unit
(A E-4C/D = 672 m2)
UD actual =
= 276.12 Kcal/m2 hr oC
Mencari Fouling Factor desain (rt desain) dan fouling factor
actual (rt actual) :
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
rt desain = 1/ UD desain – 1/Uc desain
rt actual = 1/ UD actual – 1/Uc desain
Dimana untuk E-4C/D: UD desain = 168
Uc desain = 374
rt desain = -
= 0.00328 /Kcal
rt actual = -
= 0.00948 /Kcal
5. Exchanger 5
Flow rate LGO = 70.20 m3/hr
= (70.20 m3/hr x 861.2 kg/m3) / 0.453592 lb/kg
= 128593.54 lb/hr
Flow rate crude = 440.99 m3/hr
= (440.99 m3/hr x 861.2 kg/m3) / 0.453592 lb/kg
= 837274.47 lb/hr
Mencari Faktor Karakteristik (K Watson) LGO :
Data Distilasi ASTM D-86
Distillation ( % vol ) 10 30 50 70 90
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Temperatur ( oF ) 510.8 545 564.8 582.8 611.6
Volumetrik Average Boiling Point, oF
VABP =
=
= 563.6 oF
Slope =
= 1.26 oF / %Vol
Dari Fig. 12-59 Petroleum Processing Handbook :
Mean Average Boiling Point MeABP = 563.6 - 5.6 oF =557.98 oF =
1017.38 oR
Maka Persamaan menghitung Bilangan Watson :
K (watson) =
=
= 11.8
Untuk Faktor Karakteristik (K Watson) crude, lihat pada perhitungan E-1B.
K crude = 11.28
Mencari Kapasitas Panas :
Cp = [(0.6811 – 0.308*SG) + (0.000815 – 0.000306*SG)*T] *
(0.055*K + 0.35)
Dimana : SG = Spesifik Gravity pada 60 F/60 F
K = Faktor karakteristik
T = Temperatur ( F)
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Perhitungan Cp pada Shell (Cp LGO) :
Cp pada Tin (541.4 F) = 0.74
Cp pada Tout (379.4 F) = 0.648
Cp rata-rata = 0.694
Perhitungan pada tube (Cp Crude) :
Cp pada Tin (322.34 F) = 0.571
Cp pada Tout (356 F) = 0.589
Cp rata-rata = 0.58
Mencari Heat pada Shell :
Qshell = MLGO * CpLGO * (T2 – T1)
= 128593.54lb/hr * 0.694Btu/lboF *(379.4–541.4)oF
= -14465326.57 Btu/hr
= -3645262.29 Kcal/hr
Mencari Heat pada Tube :
Qtube = Mcrude * Cpcrude * (T2 – T1)
= 837274.47lb/hr*0.58Btu/lb oF *(356-322.34oF
= 16347632.98 Btu/hr
= 4119603.511 Kcal/hr
Hot Fluid Cold Fluid Difference283.46 Greater Temp (oC) 180 103.46
193 Lesser Temp (oC) 161.3 31.771.76
LMTD = 71.76 / ln (103.46/31.7)
= 60.7 oC
Mencari efisiensi temperatur (P) :
P =
P = 0.15
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Mencari rasio kapasitas panas (R) :
R =
R = 4.8
Mencari Faktor Koreksi LMTD (F) dari hubungan P, R, dan F
(fig. T-3.2 A TEMA).
Didapatkan :
F = 0.925
Mencari Mean Temperature Difference Corrected :
MTD corrected = F * LMTD
= 56.15 oC
Mencari Dirty Overall Heat Transfer Coefficient (UD actual) :
UD actual =
Dimana : A = Luas permukaan total per unit
(A E-5 = 284 m2)
MTD Corrected = Mean Temp. Diff. Corrected
UD actual =
= 228.59 Kcal/m2 hr oC
Mencari Fouling Factor desain (rt desain) dan fouling factor
actual (rt actual) :
rt desain = 1/ UD desain – 1/Uc desain
rt actual = 1/ UD actual – 1/Uc desain
dimana : Uc = Clean Overall Heat Transfer Coefficient
Dimana untuk E-5: UD desain = 248
Uc desain = 479
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
rt desain = -
= 0.00194 /Kcal
rt actual = -
= 0.00229 /Kcal
6. Exchanger 7-D/E/F
Flow rate crude = 440.99 m3/hr
= (440.99 m3/hr x 861.2 kg/m3) / 0.453592 lb/kg
= 837274.47 lb/hr
Flow rate residue = 272.3 m3/hr
= (272.3 m3/hr x 896.7 kg/m3) / 0.453592 lb/kg
= 538305.35 lb/hr
Untuk Faktor Karakteristik residue, lihat pada perhitungan E-4C/D
(K = 11.8) dan untuk crude, lihat pada perhitungan E-1B.
Mencari Kapasitas Panas :
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Cp = [(0.6811 – 0.308*SG) + (0.000815 – 0.000306*SG)*T] *
(0.055*K + 0.35)
Perhitungan Cp pada Shell (Cp Crude) :
Cp pada Tin (356 F) = 0.589
Cp pada Tout (474.512 F) = 0.651
Cp rata-rata = 0.62
Perhitungan pada tube (Cp Residue) :
Cp pada Tin (639.104 F) = 0.744
Cp pada Tout (464 F) = 0.651
Cp rata-rata = 0.6975
Mencari Heat pada Shell :
Qshell = Mcrude * Cpcrude * (T2 – T1)
= 837274.47lb/hr*0.62Btu/lb oF *(474.512-356)oF
= 61503916.03 Btu/hr
= 15498986.84Kcal/hr
Mencari Heat pada Tube :
Qtube = Mresidue * Cpresidue * (T2 – T1)
= 538305.35lb/hr * 0.6975Btu/lboF *(464–639.104)oF
= -65745945.45 Btu/hr
= -16567978.25 Kcal/hr
Hot Fluid Cold Fluid Difference
337.28 Greater Temp (oC) 245.84 91.44
240 Lesser Temp (oC) 180 60
31.44
LMTD = 31.44/ ln (91.4/60)
= 74.6 oC
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Mencari efisiensi temperatur (P) :
P =
P = 0.4
Mencari rasio kapasitas panas (R) :
R =
R = 1.5
Mencari Faktor Koreksi LMTD (F) dari hubungan P, R, dan F
(fig. T-3.2 A TEMA).
Didapatkan :
F = 0.8
Mencari Mean Temperature Difference Corrected :
MTD corrected = F * LMTD
= 59.68 oC
Mencari Dirty Overall Heat Transfer Coefficient (UD actual) :
UD actual =
Dimana :A = Luas permukaan total per unit
(A E-7D/E/F = 1110 m2)
UD actual =
= 233.96 Kcal/m2 hr oC
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Mencari Fouling Factor desain (rt desain) dan fouling factor
actual (rt actual) :
rt desain = 1/ UD desain – 1/Uc desain
rt actual = 1/ UD actual – 1/Uc desain
dimana : Uc = Clean Overall Heat Transfer Coefficient
Dimana untuk E-7D/E/F: UD desain = 141
Uc desain = 394
rt desain = -
= 0.00455 /Kcal
rt actual = -
= 0.00174 /Kcal
PEMBAHASAN
Exchanger 1-B sampai dengan 7-D/E/F adalah serangkaian Shell and Tube
Heat Exchanger train B yang terdapat pada unit CDU yang berfungsi sebagai pre-
heater crude sebelum dialirkan ke dalam Heater-1 kemudian CDU (Crude
Distilation Unit). Terdapat dua train pre-heater pada unit CDU ini. Selain
exchanger train B, train yang lainnya adalah train A, yaitu Exchanger 1-A sampai
dengan 7-A/B/C. Kedua train ini berfungsi sama dan berbagi aliran yang sama,
kecuali pada E-5 pada train B dan E-6 pada train A. Pada E-5, fluida panas yang
masuk ke shell adalah LGO (Ligth Gas Oil) yang berasalal dari CDU (T-2),
sedangkan pada E-6, fluida panas yang masuk ke shell adalah HGO (High Gas
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Oil) yang juga berasal dari CDU (T-2). Rangkaian kedua train pun sama persis.
Pada train A, E-4A/B dirangkai seri, begitu pula E-7A/B/C. Pada train B pun
demikian, E-4C/D dan E-7D/E/F dirangkai seri. Adanya dua train ini disebabkan
keterbatasan kapasitas dari Exchanger-Exchanger tersebut.
Data dan Hasil Pengamatan Exchanger 1-B
Parameter Desain Aktual
Shell Tube Shell TubeFluida crude TPA crude TPA
Flow crude (kg/hr) 280000 379781 Flow TPA (kg/hr) 126000 109208
Temp. in (oC) 35 117 43.73 81.7Temp. out (oC) 60 71 57 81.7Heat (Kcal/hr) 3360000 3361680 2353855.74 2640219.924
UD (Kcal/m2 hr oC) 244 144.32fouling(m2 hr oC/Kcal) 0.00105 0.00388
Crude adalah fluida yang ingin dipanaskan, oleh karena itu crude
bertindak sebagai fluida dingin pada setiap Exchanger. Pada E-1B, secara actual,
crude hanya menerima panas sebesar 2353855.74 Kcal/hr dari 2640219.924
Kcal/hr yang dilepaskan oleh TPA (nafta). Nilai ini jauh lebih kecil dibandingkan
dengan desain yaitu crude menyerap panas sebesar 3360000 Kcal/hr dari 3361680
Kcal/hr yang dilepaskan TPA. Hal ini disebabkan oleh kecepatan alir crude actual
yang lebih besar daripada kecepatan desain. Secara actual, kecepatan alir crude
mencapai 379781 kg/hr, sedangkan secara desain kecepatan alir crude hanya
280000 kg/hr. Dengan besarnya kecepatan ini berarti waktu kontak antara crude
dengan TPA sebagai fluida yang memberikan panasnya menjadi lebih cepat
sehingga panas yang dapat diserap crude menjadi lebih sedikit. Selain itu juga,
panas yang dilepaskan oleh TPA juga jauh lebih kecil daripada desain yang hanya
2640219.924 Kcal/hr. Berdasarkan desain, suhu input TPA adalah 117 oC dan
suhu outputnya 71 oC. Pada actual, suhu input 122.06 oC, lebih besar sekitar 5 oC
dan suhu outputnya 81.7, lebih besar hampir 11 oC. Beda suhu ini menyebabkan
panas yang dilepaskan lebih kecil daripada desain. UD actual pun menjadi lebih
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
kecil daripada desain. Bila Ud actual lebih kecil daripada desain menunujukkan
kinerja Exchanger mulai berkurang (tidak optimal). Dapat dilihat bahwa secara
actual, fouling factor lebih besar daripada fouling factor desain. Hal ini
disebabkan timbulnya kerak atau kotoran di dalam tube atau shell.
Data dan Hasil Pengamatan Exchanger 2-B
Parameter
Desain AktualShell Tube Shell Tube
Fluida kerosine crude Kerosine crudeFlow kerosine (kg/hr) 43200 55956
Flow crude (kg/hr) 280000 379781Temp. in (oC) 187 60 170.26 57
Temp. out (oC) 80 79 84.5 66Heat (Kcal/hr) 2773440 2766400 2330139.821 1631248.94
UD (Kcal/m2 hr oC) 191 126.73fouling(m2 hr oC/Kcal) 0.00122 0.00387
Pada E-2B, fluida pemanas crude adalah kerosin yang juga berasal dari
CDU (T-1). Dari hasil perhitungan, panas yang diserap oleh crude hanya
1631248.94 Kcal/hr dari 2330139.821 Kcal/hr yang dilepaskan, sedangkan secara
desain, crude mampu menyerap 2766400 Kcal/hr dari 2773440 Kcal/hr yang
dilepaskan oleh kerosin. Kecepatan alir crude adalah penyebabnya karena
mempercepat waktu kontak dengan fluida panas. Dari transfer rate (UD) terlihat
bahwa kinerja Exchanger 2-B juga mengalami penurunan. UD aktual hanya
126.73 Kcal/m2 hr. oC dibandingkan dengan desain sebesar 191
Kcal/m2 hr oC. Fouling factor actual juga lebih besar dibandingkan dengan secara
desain yaitu secara actual 0.00387 dan secara desain 0.00122.
Data dan Hasil Pengamatan Exchanger 3-B
Parameter
Desain AktualShell Tube Shell Tube
Fluida MPA crude MPA crudeFlow MPA (kg/hr) 191000 234989 Flow crude (kg/hr) 280000 379781
Temp. in (oC) 225 79 241.16 128.7
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Temp. out (oC) 158 133 200 161.3Heat (Kcal/hr) 8318050 8300000 6303691.36 6881527.52
UD (Kcal/m2 hr oC) 266 240.54fouling(m2 hr oC/Kcal) 0.00148 0.00188
Keadaan pada Exchanger 3-B hampir sama. Fluida pemanas adalah MPA
(Middle Pump Around) yang juga berupa kerosin. Namun diambil pada produk
tengah dari CDU dan akan dikembalikan lagi ke CDU (reflux) bukan dari produk
jadi. Crude menerima panas sebesar 6881527.52 Kcal/hr. Secara actual UD sudah
mendekati UD desain. Tetapi desain bernilai 266 Kcal/m2 hr oC sedangkan UD
actual bernilai 240 Kcal/m2 hr oC. Tetapi hal ini tetap menunjukkan bahwa
kinerja Exchanger ini sedikit mengalami penurunan dengan fouling factor sebesar
0.00188 sedangkan desain 0.00128.
Data dan Hasil Pengamatan Exchanger 4-C/D
Parameter
Desain AktualShell Tube Shell Tube
Fluida residue crude residue crudeFlow residue (kg/hr) 172000 244171 Flow crude (kg/hr) 280000 379781
Temp. in (oC) 249 133 240 66Temp. out (oC) 186 174 145.3 128.7Heat (Kcal/hr) 6935040 6888000 14012781.34 12161259.22
UD (Kcal/m2 hr oC) 168 276.12fouling(m2 hr oC/Kcal) 0.00328 0.00948
Untuk Exchanger 4-C/D yang dirangkai seri, keadaan justru berbalik.
Panas yang dilepaskan oleh fluida panas, yakni residue dari E-7D/E/F, secara
actual jauh lebih besar daripada panas yang dilepaskan secara desain. Nilainya 2
kali lipat lebih besar. Hal ini disebabkan kecepatan alir residue lebih besar
dibandingkan dengan desain. Secara desain kecepatan residue hanya 172000
Kg/hr, namun secara aktual kecepatan ini mencapai 244171 Kg/hr. Selisih ini
cukup besar. Secara desain, oanas yang dilepaskan residue hanya 6935040
Kcal/hr, sedangkan secara aktual nilainya dua kali lipat yakni 14012781.34
Kcal/hr. UD aktual juga cukup besar daripada desain. Hal ini menunjukkan
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
kinerja Exchanger cukup baik. Namun memiliki fouling factor yang cukup besar
yakni 0.00948.
Data dan Hasil Pengamatan Exchanger-5
Parameter
Desain AktualShell Tube Shell Tube
Fluida LGO crude LGO crudeFlow LGO (kg/hr) 53000 58329 Flow crude (kg/hr) 280000 379781
Temp. in (oC) 267 174 283.46 161.3Temp. out (oC) 193 189 193 180Heat (Kcal/hr) 2627740 2620000 3645262.26 4119603.511
UD (Kcal/m2 hr oC) 248 228.59fouling(m2 hr oC/Kcal) 0.00194 0.00229
Exchanger-5 adalah Exchanger yang menerima LGO (Ligth Gas Oil) dari
CDU (T-1) untuk fluida panas pada shellnya. Crude mengalir melalui tube.
Kembali panas yang dilepaskan lebih besar dibandingkan dengan desain. Secara
aktual, crude menerima panas sebesar 4119603.511 Kcal/hr. Sedangkan secara
desain, crude hanya menerima panas 2620000 Kcal/hr. Nilai UD aktual mendekati
UD desain. Nilai UD aktual adalah 228.59 Kcal/m2 hr oC dan UD aktual adalah
248 Kcal/m2 hr oC. Namun fouling factor aktual lebih besar daripada fouling
secara desain. Ini menunjukkan kinerja Exchanger ini juga mengalami penurunan.
Data dan Hasil Pengamatan Exchanger 7-D/E/F
Desain AktualParameter Shell Tube Shell Tube
Fluida crude residue crude residueFlow crude (kg/hr) 280000 379781
Flow residue (kg/hr) 172000 244171Temp. in (oC) 189 346 180 337.28
Temp. out (oC) 251 249 245.84 240
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
Heat (Kcal/hr) 11700000 1185640 15498986.84 16567978.25UD (Kcal/m2 hr oC) 141 233.96
fouling(m2 hr oC/Kcal) 0.00455 0.00174
Dan untuk E-7D/E/F dengan fluida pada shell adalah crude dan fluida
pada tube adalah residue, panas yang dilepaskan residue jauh lebih besar daripada
yang dilepaskan secara desain. Hal ini terjadi karena kecepatan alir residue
mencapai 244171 Kg/kg, sedangkan secara desain kecepatan residue hanya
172000 Kg/hr. UD aktual nilainya juga melebihi UD desain, Kinerja Exchanger
ini lebih baik dibandingkan Exchanger lainnya dengan nilai fouling factor aktual
lebih kecil daripada desain dengan nilai 0.00174 (desain 0.00455).
KESIMPULAN
B.30
Pertamina UPII Dumai TKK 476 Kerja Praktek
1. Kinerja Exchanger (Pre-Heater) train B pada unit CDU sudah banyak
mengalami penurunan. Hal ini dapat dilihat dari nilai UD yang lebih kecil
daripada UD desain dan fouling factor aktual yang lebih besar daripada
desain.
2. E-7D/E/F adalah satu-satunya Exchanger yang masih bekerja dengan baik
karena nilai UD aktualnya lebih besar daripada UD desain dan fouling
factornya lebih kecil daripada desain.
3. Kecepatan alir crude (sebagai fluida dingin) mempengaruhi panas yang
diterima crude untuk menaikkan temperaturnya karena apabila kecepatan
crude lebih besar daripada kecepatan alir fluida yang memanaskannya,
maka crude hanya dapat menyerap sedikit panas.
4. Secara aktual temperature akhir (dari E-7D/E/F) crude mendekati
temperature yang diinginkan (desain). Secara desain, temperature akhir
crude adalah 251 oC sedangkan secara aktual temperaturnya 245.84 oC.
B.30