Pengantar HYSYSPengantar HYSYSUntuk PerminyakanUntuk Perminyakan

Jurusan Teknik KimiaJurusan Teknik KimiaFakultas Teknologi IndustriFakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh NopemberInstitut Teknologi Sepuluh Nopember

Pengantar Hysys Selama dua dekade terakhir ini, kemampuan komputer telah meningkat pesat, sedangkan harganya semakin turun. Tersedianya Komputer pribadi yang canggih dengan harga murah.

Beberapa program paket untuk kebutuhan umum telah berkembang untuk berbagai pemakaian, seperti Mathcad, Matlab, SPSS, Sigmaplot, juga database, word processor, worksheets dan sejumlah powerful software tools.

Di bidang Teknik Kimia, beberapa program paket berkualitas tinggi telah berkembang seperti HYSYS, Aspen+, SuperPro untuk berbagai kebutuhan perhitungan simulasi proses, flow sheeting, control, dll.

Ketersediaan software perhitungan tsb membawa perubahan yang besar di dunia Industri.

Pengantar Hysys

■ Pemodelan proses dengan bantuan komputer★ Sekumpulan model matematika yang menggambarkan proses riil★ Didasarkan sifat-sfat fisik & kimia

- Persamaan keadaan, Kinetika kimia - Persamaan Neraca (Masa, Momentum, dan Panas)

■ Peranan Simulasi Proses★ Pembangkit ide yang cepat★ Evaluasi dan memilih Alternatif★ Analysis sensitivitas, Studi kasus★ Pengembangan PFD, P&ID★ Equipment Rating, Sizing, Costing★ Data Sheets, Reports★ Automation

Simulasi Proses

Steady-State Modeling

F

FV

FL

F = FL + FV

F

FV

FL

PC

LC

FC

Simulation Taken Timeor Number of Iteration

0

Solution Space

F(x)=0

F(x)x

xi

xs

Time0

x

Dynamic Modeling

Steady State Model / Dynamic Model

Pengantar Hysys

Simulator ProsesSimulator Proses Program komputer yang menyelesaikan neraca

masa dan neraca energi dari suatu diagram proses (process flowsheet).

Dapat mensimulasi pabrik kimia, karena program tersebut berisi : Model dari unit proses Memiliki kemampuan memprediksi sifat-sifat fisika dan

kimia suatu bahan/zat

Bersifat modular dan mampu : Merancang process flowsheet dan optimisasi Analisa dan diagnosa dari persoalan proses

Pengantar Hysys

■ Penelitian dan pengembangan★Interpretasi bench-scale dan data pilot plant★scale-up proses dan studi kelayakan

■ Perancangan proses★Membandingkan beberapa alternatif rancangan proses★Mengembangkan neraca masa dan neraca panas★Merancang peralatan proses★Mengevaluasi unjuk kerja proses pada berbagai kondisi

Kegunaan simulasi proses

Pengantar hysys

Process Simulators Softwares Aspen+

Hysys SimSci Pro II Super Pro ChemCAD gPROMS WINSIM ProSim BelSim PROCESS

Pengantar Hysys

Process Simulation Programs (Flowsheeting)Process Simulation Programs (Flowsheeting)

• None 58.2% (163)• Aspen+ 20% (56)• Hysys 14.3% (40)• SIMSCI Pro II 7.5% (21)• ChemCAD 1.8% (5)• gPROMS 1.4% (4)• WINSIM 0.7% (2)• Other 6.1% (17)

Pengantar Hysys

HYSYSHYSYS HYSYS adalah program process flowsheeting yang bersifat

modular yang secara luas digunakan oleh universitas dan industri (khususnya yang berhubungan dengan hydrocarbon).

Program tersebut dapat melakukan perhitungan neraca masa dan neraca panas untuk keadaan mantap dan dinamic dan merupakan powerful tool untuk proses simulasi.

Program tersebut terdiri dari beberapa subprogram untuk menyelesaikan berbagai persoalan khusus satuan operasi dan memperkirakan ukuran peralatan dan kebutuhan energi.

Salah satu kemampuan HYSYS yang penting adalah tersedianya “Oil Manager” yang diperuntukkan mendukung simulasi kilang minyak(refinery).

Suatu library paket sifat-sifat thermodynamik disediakan di HYSYS yang memungkinkan pengguna untuk merancang dan menyelesaikan berbagai persoalan.

Pengantar Hysys

■ Interactive process simulator■ Process simulator for the desktop PC■ Process simulator with truly integrated steady-state and dynamics■ Process simulator to enable extensibility using OLE technology

HYSYS

Pengantar Hysys

Process SimulationProcess Simulation

HYSYSHYSYS

Pengantar Hysys

1

4

G-1-04A/B

CRUDE FEDFROM E-1-08B

C-1-09CRUDE COL. RECEIVER

F-1-01A/B

16

18

19

30

32

33

41

44

50

53

43

G-1-20A/B

G-1-19A/B

G-1-18A/B

G-1-05A/B/C

G-1-06A/B/C

C-1-02

G-1-09A/B

G-1-07A/B

G-1-12A/B

CORROSION INHIBITORUNICOR

AMONIA

DESALTER WATER PUMP

CRUDE FROM STORAGE

REFLUX FROMG-1-21A/B

DEMULSIFIER

CRUDE TOE-1-02A/B

HGOTO C-1-01

KEROSENE TOE-1-02A/B

LGO STRIPPER

E-1-08A/BCRUDE FROM

E-1-06A/B

NAPHTHA SPLITTER TO C-1-06

CIRC. HGOTO E-1-12

REDUCE CRUDETO E-1-08A/B

C-1-03LGO STRIPPER

EA-1-22

C-1-08

E-1-10

E-1-04

E-1-03A/B

E-1-01

E-1-07A/B

E-1-13A/B

C-1-01

EA-1-21

CRUDE COLOUMN

E-1-02A/B

E-1-05A/B

G-1-03A/B/C

C-1-04HGO STRIPPER

KEROSENESTRIPPER

CRUDE HEATER

NAPHTHA SPLITTER FROM C-1-06

Crude Column

Pengantar Hysys

PERHITUNGAN SIMULASI PROSES PERHITUNGAN SIMULASI PROSES

1. Perhitungan sifat-sifat fisik dan termodinamik

2. Penyusunan model matematika untuk perhitungan neraca massa dan neraca panas

3. Perhitungan performance peralatan atau ukuran peralatan

Pengantar Hysys

Perhitungan sifat-sifat fisik Perhitungan sifat-sifat fisik & & termodinamitermodinamikk

• Viscositas, tekanan uap, densitas, konstanta kesetimbangan uap-cair, surface tension, flash point, pour point, cp,titik didih normal, densitas, berat molekul, dll

• Untuk minyak bumi : NBP, Sg, UOP K, BM. • Sifat-sifat fisik dan termodinamik ini akan sangat

berguna bagi proses engineer untuk perhitungan sederhana sehari-hari.

• Hysis dapat menampilkan beberapa sifat fisik melalui fasilitas “Tool”.

Pengantar Hysys

Penyusunan Penyusunan persamaanpersamaan matematika untuk matematika untuk perhitungan material balance - heat balance.perhitungan material balance - heat balance.

• Setelah sifat-sifat fisik diestimasi, maka dibuat persamaan matematika untuk menghitung material dan heat balance.

• Material dan heat balance dapat dihitung dengan persamaan tunggal atau serempak dengan menggunakan matrik, dengan melibatkan kesetimbangan fasa / termodinamika.

• Kekuatan suatu program terletak pada kecanggihan bagaimana membuat persamaan untuk menghitung material-heat balance-kesetimbangan fasa ini dalam waktu yang bersamaan / serempak, iteratif, dan mencapai konvergensi.

Pengantar Hysys

Minyak BumiMinyak BumiUntuk perhitungan minyak bumi, yang merupakan bahan yang secara kimiawi sangat kompleks, maka simulasi memperlakukan minyak bumi sbb :1. Data distilasi dan densitas dimasukkan.

2. Simulator akan membuat kurva dan menghaluskan data distilasi.

3. Distilasi (ASTM D86 atau Vakum) akan diubah ke TBP.

4. Simulator akan menbuat potongan-potongan “cut” sesuai dengan keinginan kita, biasanya 25 “cut” dari IBP sampai FBP. Setiap “cut” mempunyai rentang titik didih (misalnya tiap 20 C, contoh 90-110, 110-130, 130-150). Setiap cut akan diberi nomor dari yang terendah sampai yang tertinggi. Setiap “cut” ini menjadi 1 (satu) komponen murni. Oleh sebab itu setiap distilasi minyak oleh simulasi akan dianggap sebagai sekumpulan “cut” komponen murni.

5. “cut”-“cut” tersebut harus “diinstall” ke dalam simulator sebagai komponen murni.

6. Simulator akan menghitung sifat-sifat fisik dan termodinamik untuk tiap cut, dan siap untuk digunakan untuk perhitungan.

Pengantar Hysys

LPG RECOVERY

N H T20 MBSD

WAX PLANT150 TON/HARI

PLATFORMER20 MBSD

L P G

W A X

MOGAS

KEROSENE / AVTUR

GAS OIL

H2 PLANT-B34 MMSCFD

KOMPONEN LSWR

H.NAPHTHA

GAS / LPG

L.NAPHTHA

H.NAPHTHA

KEROSENE

GAS OIL

GAS / LPG

REFORMATE

L.NAPHTHA

H.NAPHTHA

GAS OIL

L.NAPHTHA

H.NAPHTHA

GAS OIL

KEROSENE / AVTUR

HVGO

LVGOL.RESIDUE

S.RESIDUE

Crude

NAT.GAS

CDU-V

60 MBSD

HVU-II81 MBSD

HVU-III25 MBSD

HCU-A27,5 MBSD

HCU-B27,5 MBSD

CDU-IV

200 MBSD

LPG

FLARE

H2 PLANT-A34 MMSCFD H2

KEROSENE

Crude

Process Simulation

dengan HYSYS

M A I N – H Y S Y S

Interface - PFD

Interface - WorkbookM A I N – H Y S Y S

M A I N – H Y S Y S

Unit Operation• Separator Unit • 3-Phase Separator• Tank• Cooler/Heater• LNG• Heat Exchanger• Air Cooler• Pump• Compressor/Expander• Valve• Pipe Segment• Relief Valve• Mixer• Tee

• General Reactor• CSTR• PFR• Solid Separator Operations• Shortcut Column• Component Splitter• Distillation• Reflux Absorber• Reboiled Absorber• Absorber• Extraction• 3-Phase Distillation• User Operation

■Choose Appropriate Fluid Package

■Select Components

■Define Reaction if any.

■Goto Simulation Environment

Basis Environment

Basis Environment

Simulation Environment

Simulation Environment

Start !

M A I N – H Y S Y S

■ Installing equipment with work book– Installing the feed streams

■ Installing equipment on the PFD– Installing Reactor – Installing Distillation tower

■ Analysis

Simulation Environment

M A I N – H Y S Y S

Sekian!

Terima Kasih

■Penyusunan model matematika untuk menghasilkan karakteristik suatu phenomena, sistim atau proses, umumnya menggunakan komputer untuk menarik kesimpulan atau menyelesaikan masalah.

■ Suatu kegiatan menyajikan beberapa aspek riil dengan angka-angka atau simbol yang dapat dimanipulasi untuk memudahkan dalam mempelajari

Simulasi

Pengantar Hysys