Neraca massa Vinil Asetat Monomer
-
Upload
rendy-andromeda -
Category
Documents
-
view
60 -
download
6
description
Transcript of Neraca massa Vinil Asetat Monomer
35
BAB III
NERACA MASSA
3.1 Neraca Massa
Ambarwati dan dewi (2015) mengatakan “Perhitungan neraca massa merupakan prinsip
dasar dalam prarancangan sebuah pabrik. Dari neraca massa dapat ditentukan kapasitas
produksi, kebutuhan bahan baku, kebutuhan untuk unit utilitas, dan kebutuhan lain
terkait dalam proses perhitungan”. Oleh karena itu, perlu disusun persaman yang
menghubungkan data variabel proses yang telah diketahui dengan variabel proses yang
ingin dicari.
Perhitungan neraca massa dalam Prarancangan Pabrik Vinil Asetat Monomer
(VAM) menggunakan perhitungan manual dengan Microsoft Excel. Perhitungan neraca
massa menggunakan neraca massa komponen dan neraca massa overall. Perhitungan
berdasarkan asumsi bahwa aliran dalam kondisi steady state sehingga tidak terjadi
akumulasi. Dalam Perhitungan neraca massa ini, satuan yang digunakan adalah sistem
SI.
Kapasitas Produk Keluaran = 40.000 ton/tahun = 5.050 kg/jam
Basis = 1 Jam Operasi
Konversi over all = 70 %
Massa umpan Masuk = 32.426,73 kg/jam
1 Hari = 24 jam, 1 Tahun = 330 Hari
Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan vinil asetat monomer
dengan kapasitas produksi 5.050 kg/jam diuraikan sebagai berikut :
3.1.1 Neraca Massa Aliran Umpan
Aliran umpan dibagi menjadi 3 jenis yaitu aliran 1 yang langsung masuk meuju reaktor berupa aliran oksigen masuk, aliran 2 berupa etilena, dan aliran 3 berupa asam asetat
BAB III Neraca Massa
36
Pra-rancangan pabrik vinil asetat monomer dengan bahan baku oksigen, etilena, dan asam asetat
yang kemudian akan dicampur di mixing point. Ketiga aliran ini masuk dalam keadaan gas dengan tekanan masing-masing 11 bar.
Gambar 3.1 aliran neraca massa umpan
Tabel 3.1 Data neraca massa aliran masuk umpan
Komponen
Aliran Masuk
Aliran 1 Aliran 2 Aliran 3
kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam
Etilena 17932,08 639,29
Asam Asetat 12790,65 213
O2 1704 53,25
H20
CO2
Vinil Asetat
TOTAL 1704 17932,08 12790,65
Tabel 3.2 Data neraca massa aliran keluar mixing point
BAB III Neraca Massa
37
Pra-rancangan pabrik vinil asetat monomer dengan bahan baku oksigen, etilena, dan asam asetat
Komponen
Aliran Keluar
Aliran 4
kg/jam kmol/jam
Etilena 17932,08
Asam Asetat 12790,65
O2
H20
CO2
Vinil Asetat
TOTAL 17932,08 12790,65
3.1.2 Neraca Massa Fix Bed Reactor
Gambar 3.2 Aliran neraca massa fix bed reactor
Tabel 3.3 Data neraca massa fix bed reactor
KomponenAliran Neraca Massa
BAB III Neraca Massa
38
Pra-rancangan pabrik vinil asetat monomer dengan bahan baku oksigen, etilena, dan asam asetat
Aliran 1 masuk Aliran 4 masuk Aliran 5 keluar
kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam
Etilena 17932,08 639,29 16034,32 571,63
Asam Asetat 12790,65 213 8720,41 145,22
O2 1704 53,25 153,36 4,79
H20 1355,373 75,23
CO2 328,02 7,45
Vinil Asetat 5835,25 67,78
TOTAL 324256,73 324256,73
3.1.4 Neraca Massa KO Drum
Gambar 3.4 Aliran neraca massa knock out drum
Tabel 3.4 Data neraca massa KO drum
Komponen
Aliran Neraca Massa
Aliran 5 masuk Aliran 6 Keluar Aliran 7 keluar
BAB III Neraca Massa
39
Pra-rancangan pabrik vinil asetat monomer dengan bahan baku oksigen, etilena, dan asam asetat
kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam
Etilena 16034,32 571,63 16026,02 571,34 8,301 0,29
Asam Asetat 8720,41 145,22 106,001 1,76 8614,41 143,45
O2 153,36 4,79 153,35 4,79 0,01 0,0003
H20 1355,373 75,23 26,04 1,44 1329,33 73,79
CO2 328,02 7,45 327,58 7,44 0,4365 0,01
Vinil Asetat 5835,25 67,78 430,66 5 5404,58 62,78
TOTAL 324256,73 324256,73
3.1.5 Neraca Massa Distilasi
Gambar 3.5 Aliran neraca massa Distilasi
Tabel 3.5 Data neraca massa distilasi
Komponen
Aliran Neraca Massa
Aliran 7 masuk Aliran 8 Keluar Aliran 9 keluar
kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam
BAB III Neraca Massa
40
Pra-rancangan pabrik vinil asetat monomer dengan bahan baku oksigen, etilena, dan asam asetat
Etilena 8,301 0,29 8,301 0,296
Asam Asetat 8614,41 143,45 8,614 0,143 8605,79 143,31
O2 0,01 0,0003 0,01 0,0003
H20 1329,33 73,79 13,3 0,738 1316,03 75,05
CO2 0,4365 0,01 0,436 0,01
Vinil Asetat 5404,58 62,78 5050,86 58,67 353,714 4,108
TOTAL 15357,074 5081.53 10275,544
3.1.6 Neraca Massa Akumulator
Gambar 3.6 Aliran neraca massa akumulator
Tabel 3.6 Data neraca massa akumulator
Komponen
Aliran Neraca Massa (Reflux = 0,35)
Aliran 8 masuk Aliran 10 refluxAliran 11 keluar
(distilat)
kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam
BAB III Neraca Massa
41
Pra-rancangan pabrik vinil asetat monomer dengan bahan baku oksigen, etilena, dan asam asetat
Etilena 11,705 0,417 3,403 0,121 8,301 0,121
Asam Asetat 12,146 0,202 3,532 0,058 8,614 0,059
O2 0,013 0,0004 0,004 0,0001 0,01 0,0001
H20 18,75 1,04 5,453 0,302 13,3 0,063
CO2 0,615 0,014 0,179 0,004 0,436 0,01
Vinil Asetat 7121,72 82,72 2070,86 24,05 5050,86 0,984
TOTAL 7164,95 2083,43 5081,53
3.1.5 Neraca Massa Reboiler
Gambar 3.6 Aliran neraca massa reboiler
Tabel 3.7 Data neraca massa reboiler
Komponen
Aliran Neraca Massa
Aliran 9 masukAliran 13 (resirkulasi)
Aliran 14 keluar (residu)
kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam
BAB III Neraca Massa
42
Pra-rancangan pabrik vinil asetat monomer dengan bahan baku oksigen, etilena, dan asam asetat
Etilena
Asam Asetat 8617,94 143,51 12,146 0,2 8605,8 143,31
O2
H20 1334,78 74,09 18,75 1,04 1316,03 73,05
CO2
Vinil Asetat 2133,63 85,63 1779,92 82,72 353,71 4,11
TOTAL 12086,36 1810,82 10275,54
BAB III Neraca Massa