Optimasi kolom distilasi HYSYS

download Optimasi kolom distilasi HYSYS

of 16

description

simulasi HYSYS 3.2 sistem diluent recovery (isobutane) dengan packed column

Transcript of Optimasi kolom distilasi HYSYS

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 110

BAB VIII TUGAS KHUSUSVIII.1.Pendahuluan VIII.1.1. Latar belakang Proses produksi HDPE yang dilakukan di PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. melibatkan lima unit utama, yaitu polimerization, separating and drying, diluent recovery, finishing, dan unit pembuatan katalis. Diluent recovery unit merupakan salah satu unit yang penting yang ada di PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. Unit ini me-recovery isobutane agar dapat digunakan kembali dalam proses pembuatan HDPE. Diharapkan bahwa konsentrasi maksimum ethylene yang terikut pada sisi side stream sebesar 5 ppm-wt. dan konsentrasi iso-butane yang terikut di bottom product tidak terlalu besar sehingga dapat meminimalkan diluent yang dapat terbuang serta untuk saving cost. VIII.1.2. Tujuan tugas khusus Tujuan dari tugas khusus ini adalah: 1. Memahami prinsip unit diluent recovery.2. Mengetahui hubungan temperatur umpan, temperatur reboiler, dana reflux ratio

dengan komposisi isobutane yang di-recovery dari unit diluent recovery. VIII.1.3. Ruang lingkup Menganalisa hubungan reflux ratio dengan konsentrasi etilen dan isobutane pada side stream dan top product serta komposisi isobutane yang terikut pada bottom product.

VIII.1.Tinjauan Pustaka Distilasi adalah suatu proses yang di dalamnya suatu cairan atau uap campuran dari dua atau lebih substansi dipisahkan ke dalam fraksi-fraksi komponennya dengan kemurnian yang diinginkan melalui pemakaian atau pelepasan kalor. Pemisahan komponen dari campuran liquid dengan distilasi tergantung pada titik didih masing-masing komponen. Dengan kata lain, distilasi terjadi karena adanya beda volatilitas masing-masing komponen dalam campuran liquid.Proses distilasi juga tergantung pada konsentrasi, karena masingmasing mempunyai karakteristik titik didih, sehingga proses distilasi tergantung pada karakteristik tekanan uap campuran liquid.

High Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 111

Dalam kolom distilasi akan terdapat transfer panas atau energi yang tentu akan menaikan tekanan uap, di mana tekanan uap berhubungan dengan titik didih. Liquid akan mendidih pada saat tekanan uapnya sama dengan lingkungannya. Kemudahan liquid untuk mendidih tergantung pada jumlah komponen volatile yang ada pada liquid. Liquid dengan tekanan uap tinggi (high volatility) akan menguap pada temperatur yang lebih rendah. Komponen-komponen volatile diharapkan akan banyak berada pada uap yang meninggalkan stage dibandingkan dengan uap yang memasuki stage, sebaliknya diharapkan cairan yang meninggalkan stage akan memiliki komponen-komponen volatile. Bila proses ini dilakukan berulang-ulang diharapkan akan di dapatkan derajat pemisahan yang tinggi. Secara umum, sistem distilasi terdiri dari stripping section dan enriching section. Untuk lebih jelasnya, skema tipe unit distilasi dengan sebuah arus umpan dan dua arus produk dapat dilihat pada gambar berikut ini:Vapor Condenser C

Accumulator D

Cold Water Rectifying Liquid Cooler E

Overhead Product

Reflux Pump

Stripping

Feed Plate Reboiler B Steam Condensate Liquid

Vapor

Bottom Cooler G Feed Bottom Product

(Diadopsi dari : Unit Operations of Chemical Engineering,1993,528) Gambar VIII.1. Kolom distilasi Suatu tipe distilasi tersusun atas beberapa komponen utama:

sebuah column shell vertikal dimana pemisahan komponen cairan dilakukan. internal kolom seperti pelat dan /atau packing reboiler sebagai penyedia penguapan yang dibutuhkan bagi proses distilasi. sebuah kondensor untuk mendinginkan dan mengembunkan uap yang meninggalkan bagian atas kolom.

High Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 110

sebuah drum accumulator untuk menahan uap terkondensasi dari bagian atas kolom sehingga cairan reflux dapat didaur ulang kembali ke kolom.

Campuran cairan yang akan diproses disebut umpan dan dimasukkan biasanya di tempat yang dekat dengan tengah-tengah kolom pada sebuah baki atau tray disebut tray umpan. Tray umpan membagi kolom menjadi bagian atas (pengayaan dan rektifikasi) dan bagian bawah (stripping). Umpan mengalir ke bawah kolom dimana dikumpulkan pada bagian bawah dalam reboiler.

(Diadopsi dari : Unit Operations of Chemical Engineering,1993,528) Gambar VIII.2. Stripping section Kalor dipasok ke reboiler untuk menghasilkan uap. Sumber masukan kalor yang digunakan adalah steam. Dalam refinasi, sumber pemanas dapat arus keluaran dari kolom lain. Uap diangkat di dalam reboiler kembali dimasukkan ke unit pada bagian bawah kolom. Cairan yang dilepas dari reboiler dikenal dengan produk bawah (bottom product). Variabel-variabel yang mempengaruhi operasi kolom stripper adalah sebagai berikut: 1. Temperatur umpan masuk kolom Temperatur umpan mempengaruhi jumlah komponen yang teruapkan pada flash zone, bila temperatur terlalu rendah, maka akan banyak fraksi ringan yang jatuh ke produk bawah dan sebaliknya bila terlalu tinggi fraksi berat akan terikut ke atas 2. Tekanan kolom Tekanan kolom akan berpengaruh terhadap temperatur penguapan cairan, bila tekanan kolom rendah maka temperatur yang dibutuhkan juga rendah. 3. Sifat fisik umpan Semakin banyak fraksi berat pada umpan, maka dibutuhkan energi yang lebih besar untuk memisahkannya. 4. RefluksHigh Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 111

Refluks berfungsi untuk menurunkan beban pendinginan pada kondensor, dengan pendinginan ini secara tidak langsung refluks mempengaruhi perolehan produk. Bila laju refluks terlalu tinggi dkhawatirkan fraksi ringan akan terikut pada fraksi di bawahnya dan begitu juga sebaliknya.

(Diadopsi dari : Unit Operations of Chemical Engineering,1993,528) Gambar VIII.3 Enriching Section Uap bergerak ke kolom bagian atas dan keluar pada bagian atas unit, didinginkan oleh kondensor. Cairan hasil kondensasi disimpan di dalam bejana yang dikenal dengan accumulator. Sebagian cairan ini didaur ulang kembali ke bagian atas kolom dan disebut reflux. Cairan kondensasi yang dilepas sistem disebut distilat atau produk atas. Jadi terdapat aliran internal uap dan cairan di dalam kolom seperti juga aliran eksternal dari arus umpan dan produk, ke dalam dan ke luar kolom.

VIII.1.Simulasi Tugas Khusus VIII.3.1. Data Simulasi

High Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 110

Gambar VIII.4 Flowsheet diluent recovery system

Untuk melakukan Optimasi Rasio Distilat HDPE Diluent Recovery Column C-5624 dengan C-5621 untuk mendapatkan fraksi ethylene minimum pada Side Product C-5624 dilakukan dengan menggunakan software simulator ASPEN HYSYS 3.2, dengan simulasi sistem alat sebagai berikut:

Gambar VIII.5 Simulasi HYSYS 3.2 Data komposisi bahan dalam setiap aliran yang diperoleh dari PDP adalah sebagai berikut: Grade : 2020 HF- S

High Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 110

Tabel VIII.1 Data komposisi fraksi berat bahan dalam sistem kolom distilasiKomponen H2 N2 Methane Ethylene Ethane Iso-Butane 1-Butene n-Butane 1-Hexene n-Hexane Toluene n-Octane Water Ethylenediamine TIBAL BM 2,016 28,013 16,043 28,054 30,07 58,124 56,108 58,124 84,163 86,178 92,142 114,233 18,015 60,099 198,328 % wt Feed 0,0103 0.0977 0.0413 5,8760 1,1561 86,3283 0,0425 4,834 0,6612 0,6597 2,6545.10-3 0,2749 1,1704.10-3 8,6065.10-5 0,014 Vapor 0,0434 0,4101 0,1732 24,6618 4,8418 66,7863 0,0297 2,8969 0,0769 0,0689 1,1926.10-4 5,5127.10-4 4,9217.10-4 5,0671.10-4 4,3077.10-4 Side cut 3,549.10-17 1,9290.10-15 5,0765.10-11 5,9579.10-4 3,3504.10-3 93,035 0,047 5,4689 0,5311 0,5993 2,0111.10-3 0,2022 1,1893.10-9 5,3252.10-5 0,0105 Bottom 2,4130.10-17 8,0024.10-16 4,0617.10-16 7,5459.10-8 1,1912.10-6 10,3863 7,3073.10-3 1,4284 30,2072 34,6574 0,2016 22,0242 6,3842.10-14 6,0635.10-14 1,0816

Namun untuk memudahkan proses perhitungan dengan HYSYS, komponen TIBAL tidak dimasukkan dalam perhitungan. Sedangkan kondisi operasi yang digunakan pada kolom tersebut adalah sebagai berikut: Laju feed masuk Tekanan Suhu feed : 24,72 : 15,09 : 59,15209 ton/ jam kg/ cm2G C (asumsi konstan pada semua aliran)

pada jam awal produksi tanggal 10 April 2011

High Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 111

Gambar VIII.6 Data yang di-input dalam aliran feed

Gambar VIII.7 Data simulasi pada kolom distilasi VIII.3.2. Metode yang Digunakan Untuk menyelesaikan sistem distilasi dalam HYSYS 3.2 ini, diperlukan 2 macam derajat kebebasan. Salah satunya adalah fraksi komponen ethylene pada stage ke-15, dengan batasan kandungan ethylene yang terikut bersama isobutane dalam side product maksimal 5 ppm. Sedangkan untuk basis perhitungan kedua, dapat digunakan beberapa hal yaitu temperatur umpan, temperatur reboiler, dan reflux ratio. PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. memiliki cara tersendiri untuk menentukan reflux ratio produk side stream yaitu dengan cara berikut:R= Laju feed masukLaju side productx 1.2

Berdasarkan persamaan tersebut, dapat disimpulkan bahwa nilai reflux ratio dapat dikendalikan dengan mengatur laju side product pada isobutane recovery column. Dari hasil simulasi akan didapatkan nilai fraksi massa ethylene dan isobutane pada masing masing aliran produk (vapor, side stream, dan bottom).

High Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 110

Gambar VIII.8 Data spesifikasi kolom distilasi trial konsentrasi ethylene pada side cut

High Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 118

VIII.3.3. Hasil Simulasi dan Perhitungan Tabel VIII.2. Hasil simulasi dengan basis beda temperatur reboiler pada fraksi ethylene side product 1-5 ppmfeed laju (ton) 24,72 24,72 24,72 24,72 24,72 T 59,1520 9 59,1520 9 59,1520 9 59,1520 9 59,1520 9 feed laju (ton) 24,72 24,72 24,72 24,72 24,72 T 59,1520 9 59,1520 9 59,1520 9 59,1520 9 59,1520 9 feed laju 24,72 24,72 T 59,1520 9 59,1520 9 laju 809 4 824 4 laju 931 5 875 4 845 1 824 7 809 7 laju 809 6 824 6 844 9 875 3 931 4 vapour frac ethylene 0,1794 0,1762 0,1719 0,166 0,156 frac i-butane 0,7441 0,7479 0,7528 0,7598 0,7714 laju (ton) 16,45 16,3 16,1 15,79 15,22 side cut frac ethylene (ppm) 5,00033 4,00022 3,00014 2,00046 1,00016 bottom frac ibutane 0,929827 0,92971 0,929545 0,929288 0,928779 laju (kg) 170 171,9 174,5 178,4 185,6 frac i-butane 0,1173 0,1173 0,1173 0,1173 0,117 165, 1 T Ratio 1,80328 27 1,81987 73 1,84248 45 1,87865 74 1,94901 45

vapour frac ethylene 0,156 0,1659 0,1719 0,1761 0,1794 frac i-butane 0,7715 0,7598 0,7529 0,7479 0,7441 laju (ton) 15,14 15,72 16,02 16,23 16,38

side cut frac ethylene (ppm) 1,00003 2,00015 3,00015 4,0002 4,99925

bottom frac ibutane 0,929431 0,92989 0,930122 0,93027 0,930375 laju (kg) 261 250,8 245,3 241,7 239 frac i-butane 0,3135 0,3136 0,3138 0,3134 0,314 130 T Ratio 1,95931 31 1,88702 29 1,85168 54 1,82772 64 1,81098 9

vapour frac ethylene 0,1795 0,1762 frac i-butane 0,744 0,7478 laju (ton) 16,53 16,38

side cut frac ethylene (ppm) 5,00002 4,00065

bottom frac ibutane 0,92679 0,926612 laju 95,44 96,54 frac i-butane 0,009 0,009 T 200 Ratio 1,79455 54 1,81098 9

High Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 119

24,72 24,72 24,72

59,1520 9 59,1520 9 59,1520 9

844 7 875 0 931 1

0,172 0,166 0,156

0,7528 0,7597 0,7714

16,17 15,87 15,3

3,00081 2,00026 1,00004

0,926366 0,925598 2 0,925228

98,08 100,4 104,6

0,0089 0,0088 0,0087

1,83450 83 1,86918 71 1,93882 35

Tabel VIII.3. Hasil simulasi dengan basis beda temperatur feed pada fraksi ethylene side product 1-5 ppmfeed laju (ton) 24,72 24,72 24,72 24,72 24,72 59,1520 9 T laju 809 6 824 6 844 9 875 3 931 4 vapour frac ethylene 0,1794 0,1762 0,1719 0,166 0,156 frac ibutane 0,7441 0,7479 0,7528 0,7598 0,7714 laju (ton) 16,45 16,3 16,1 15,79 15,22 side cut frac ethylene (ppm) 5,00033 4,00022 3,00014 2,00046 1,00016 bottom frac ibutane 0,929827 0,92971 0,929545 0,929288 0,928779 laju (kg) 170 171,9 174,5 178,4 185,6 frac i-butane 0,1173 0,1173 0,1173 0,1173 0,117 T 165, 1 165, 1 165, 1 165, 1 165, 1 Ratio 1,80328 27 1,81987 73 1,84248 45 1,87865 74 1,94901 45

feed laju (ton) 24,72 24,72 24,72 24,72 24,72 feed 40 T laju 508 3 521 1 539 4 568 3 625 5

vapour frac ethylene 0,2858 0,2788 0,2693 0,2556 0,2323 vapour

frac ibutane 0,6215 0,6297 0,6407 0,6567 0,6841

laju (ton) 19,45 19,32 19,14 18,84 18,27

side cut frac ethylene (ppm) 5,00002 4,00189 3,00001 2,00013 1,00026 side cut

bottom frac ibutane 0,933832 0,933749 0,933626 0,933421 0,932989 laju (kg) 187,6 189 190,9 194 200 frac i-butane 0,1173 0,1173 0,1172 0,1171 0,117 bottom T 165, 1 165, 1 165, 1 165, 1 165, 1 Ratio 1,52514 14 1,53540 37 1,54984 33 1,57452 23 1,62364 53 Ratio

High Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 118

laju (ton) 24,72 24,72 24,72 24,72 24,72

T

laju 208 60 209 00 209 50 210 30 211 60

frac ethylene 0,0696 0,0695 0,0693 0,0691 0,0687

frac ibutane 0,8608 0,8609 0,8611 0,8614 0,8619

laju (ton) 3,763 3,722 3,669 3,591 3,451

frac ethylene (ppm) 5,00006 4,00066 3,00023 2,00026 1,00014

frac ibutane 0,897013 0,896977 0,89669 0,896407 0,895863

laju (kg) 97,12 98,65 100,7 103,6 108,9

frac i-butane 0,1222 0,1222 0,1221 0,122 0,1218

T 165, 1 165, 1 165, 1 165, 1 165, 1 7,88307 2 7,96990 87 8,08503 68 8,26065 16 8,59576 93

80

Tabel VIII.4. Hasil simulasi dengan basis beda reflux ratio pada fraksi ethylene side product 5 ppmfeed laju (ton) 24,72 24,72 24,72 T 59,1520 9 59,1520 9 59,1520 9 laju 809 5 810 3 811 5 vapour frac ethylene 0,1794 0,1793 0,179 frac i-butane 0,7441 0,7443 0,7447 laju (ton) 16,48 16 15,22 side cut frac ethylene (ppm) 5 5,00038 5,00157 bottom frac ibutane 0,929306 0,932319 0,93412 laju (kg) 144,6 616,6 1385 frac i-butane 0,0343 0,6409 0,7826 T 187, 1 101, 3 94,4 Ratio 1,8 1,854 1,94901 45

High Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 121

VIII.3.4. Pembahasan Isobutane recovery column (C-5624) merupakan kolom bertipe packed dengan 22 plate teoritis dan reboiler. Hasil yang diharapkan dari penggunaan kolom distilasi ini adalah recovery isobutane pada side product yang optimal, dengan fraksi ethylene yang terikut seminimal mungkin. Selain itu, diharapkan ethylene pada bleed gas (top product ) sebanyak mungkin, dengan fraksi isobutane pada top dan bottom product seminimal mungkin. Untuk mencapai kondisi tersebut, PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. menggunakan set value reflux ratio 1,6, sedangkan pada pelaksanaannya reflux ratio berkisar antara 1,59-1,6. Keadaan ini, pada saat sekarang sudah ideal untuk acuan proses diluent recovery iso-butane yang dilakukan di High Density Polyethylene Plant. Salah satu faktor yang mempengaruhi proses distilasi adalah temperatur reboiler. Berdasarkan hasil simulasi optimasi, didapatkan grafik hubungan konsentrasi isobutane dalam side product sebagai berikut:

Gambar VIII.9 Perbandingan fraksi isobutane dalam bottom product pada beberapa kondisi temperatur reboiler Gambar VIII.9 menunjukkan bahwa temperatur reboiler berbanding terbalik dengan fraksi isobutane. Peningkatan temperatur reboiler menyebabkan komponen fraksi berat, terutama isobutane, teruapkan kembali ke dalam kolom distilasi sehingga laju bottom product dan fraksi isobutane dalam fraksi berat semakin berkurang.

Gambar VIII.10 Perbandingan fraksi isobutane dalam side cut pada beberapa kondisi temperatur reboiler Grafik ini menunjukkan bahwa kenaikan temperatur menyebabkan fraksi isobutane dalam side cut menurun, walaupun dalam jumlah massa sebenarnya isobutane yang direcovery bertambah banyak karena ada sebagian aliran komponen yang diumpankan kembali dalam kolom distilasi. Perubahan temperatur reboiler tidak terlalu berpengaruh terhadap komposisi pada top product, baik ethylene maupun isobutane.

Gambar VIII.11 Perbandingan fraksi ethylene dan isobutane dalam top product pada beberapa kondisi temperatur reboiler

High Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 123

Kondisi operasi yang berbeda tentunya akan menyebabkan perbedaan jumlah komponen yang masuk dalam aliran side product pada aliran feed yang sama. Hal ini juga menyebabkan perubahan terhadap reflux ratio. Hubungan reflux ratio dengan temperatur reboiler digambarkan pada grafik berikut: Gambar VIII.12 Perbandingan reflux ratio pada beberapa kondisi temperatur reboiler Gambar VIII.12 menunjukkan bahwa temperatur reboiler berbanding terbalik dengan reflux ratio. Kenaikan temperatur reboiler akan meningkatkan jumlah komponen fraksi berat yang diumpankan kembali dalam kolom distilasi sehingga aliran side product bertambah. Faktor lain yang mempengaruhi proses distilasi adalah temperatur umpan yang masuk dalam kolom. Perubahan temperatur umpan akan mempengaruhi komposisi komponen pada masing-masing aliran. Berdasarkan hasil simulasi optimasi, didapatkan grafik hubungan konsentrasi isobutane dalam side product sebagai berikut: Gambar VIII.13 Perbandingan fraksi isobutane dalam side cut pada beberapa kondisi temperatur feed Gambar VIII.13 menunjukkan bahwa jumlah isobutane yang di-recovery pada side product berbanding lurus dengan fraksi ethylene yang terikut dalam side product. Semakin besar jumlah isobutane yang di-recovery, maka jumlah fraksi ethylene yang terikut dalam aliran side product juga bertambah besar. Selain itu, gambar di atas menunjukkan bahwa jumlah fraksi isobutane yang terrecovery berbanding terbalik dengan temperatur umpan. Semakin tinggi temperatur masuk umpan dalam kolom distilasi, maka sebagian besar komponen akan menuju top product ,terutama ethylene, dan mengurangi aliran side product. Penurunan aliran side product akan mengakibatkan penurunan jumlah recovery isobutane dari isobutane recovery column. Gambar VIII.14 Perbandingan fraksi ethylene dalam top product pada beberapa kondisi temperatur feed Pada grafik di atas, terlihat bahwa fraksi ethylene dalam top product akan meningkat seiring penurunan suhu. Namun pada kenyataannya, massa ethylene yang teruapkan bertambah banyak meskipun hanya sedikit, karena aliran campuran yang masuk dalam top product semakin banyak. Peningkatan temperatur umpan juga menyebabkan fraksi isobutane yang terikut dalam top product semakin banyak, seperti yang terlihat pada grafik berikut ini: kondisi

High Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 121

Gambar VIII.15 Perbandingan fraksi isobutane dalam top product pada beberapa kondisi temperatur feed Hal ini tentunya tidak diinginkan karena akan menurunkan performance dari kolom distilasi C-5624 dalam me-recovery isobutane.

Gambar VIII.16 Perbandingan fraksi isobutane dalam bottom product pada beberapa kondisi temperatur feed Grafik ini menunjukkan bahwa kenaikan temperatur umpan menyebabkan fraksi isobutane yang terikut dalam bottom product juga bertambah. Namun laju bottom product semakin menurun seiring peningkatan temperatur, sehingga massa isobutane yang terrecovery semakin berkurang. Temperatur umpan juga dapat mempengaruhi nilai reflux ratio. Hubungan reflux ratio dengan kondisi temperatur reboiler digambarkan pada grafik berikut: Gambar VIII.17 Perbandingan reflux ratio pada beberapa kondisi temperatur feed Peningkatan temperatur umpan akan menyebabkan reflux ratio juga meningkat. Faktor lain yang dapat mempengaruhi hasil distilasi adalah reflux ratio. Reflux ratio adalah perbandingan jumlah umpan yang masuk ke dalam kolom distilasi C-5624 dengan keluaran produk tengah yang akan diambil dan dimasukkan ke dalam diluent recovery tank, yang sebagian besar adalah iso-butane. Untuk melihat hubungan antara reflux ratio dengan fraksi isobutane dalam side product, maka digunakan data saat fraksi ethylene 5 ppm yang ditunjukkan pada ketiga grafik berikut ini: Gambar VIII.18 Hubungan antara reflux ratio dengan fraksi isobutane pada side cut saat fraksi ethylene 5 ppm

Gambar VIII.19 Hubungan antara reflux ratio dengan fraksi isobutane pada top product saat fraksi ethylene 5 ppm

High Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 123

Gambar VIII.20 Hubungan antara reflux ratio dengan fraksi isobutane pada bottom product saat fraksi ethylene 5 ppm Dalam ketiga grafik, terlihat bahwa jumlah fraksi isobutane dalam top, side, dan bottom product berbanding lurus dengan reflux ratio, terutama dalam side product. Oleh karena itu, diperlukan pemilihan nilai reflux ratio yang sesuai untuk mendapatkan recovery isobutane yang optimal dalam side product. Gambar VIII.21 Hubungan antara reflux ratio dengan fraksi ethylene pada top product saat fraksi ethylene 5 ppm Grafik di atas menunjukkan bahwa fraksi ethylene dalam top product berbanding terbalik dengan reflux ratio. Penggunaan nilai reflux ratio yang terlau besar akan menyebabkan fraksi ethylene dalam bleed gas menurun dan fraksi ethylene yang masuk aliran side product bertambah meskipun hanya sedikit. Hal ini tentunya tidak diinginkan karena adanya fraksi ethylene lebih dari 5 ppm akan meracuni campuran diluent tersebut. Dari hasil analisa data dengan mempertimbangkan rate produk samping yang digunakan untuk recovery iso-butane dengan fraksi ethylene kurang dari 5 ppm (> 5 ppm) dengan laju feed 24.72 ton/h didapatkan hasil terbaik adalah pada saat rate side product antara 15-16,5 ton/h, dengan fraksi ethylene maksimum 5 ppm dan fraksi ethylene minimum 1 ppm. Pada kondisi ini, didapatkan fraksi isobutane dalam side product adalah sekitar 0,92. VIII.2.Kesimpulan Berdasarkan hasil pengamatan terhadapa grafik dan hasil perhitungan, maka dapat disimpulkan beberapa hal berikut:1. Fraksi isobutane side product berbanding lurus dengan fraksi ethylene yang terikut

dalam side product2. Perubahan temperatur reboiler berbanding terbalik dengan fraksi isobutane pada side

dan bottom product3. Perubahan temperatur berbanding lurus dengan fraksi ethylene dan isobutane dalam

top product, namun berbanding terbalik dengan fraksi isobutane side product4. Nilai reflux ratio berbanding lurus dengan fraksi isobutane dalam semua aliran

produk dan berbanding terbalik dengan fraksi ethylene dalam top product5. Berdasarkan hasil simulasi, diperoleh recovery isobutane optimal pada laju side

product 15-16,5 ton/ jam

High Density Polyethylene Plant (HDPE)

Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 121

High Density Polyethylene Plant (HDPE)