OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI...

25
TUTORIAL 9 OPTIMASI

Transcript of OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI...

Page 1: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

TUTORIAL 9

OPTIMASI

Page 2: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

FUNGSI

Maksimasi atau Minimasi suatu Objective

Function pada batasan variabel variabel

tertentu

Misalnya : Profit, Panjang Reaktor, dan lain-lain

Page 3: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

CONSTRAINT

Merupakan batasan batasan variabel yang

perlu ditentukan

Batasannya bisa berupa

1. Persamaan atau pertidaksamaan

2. Bentuk vektor atau skalar

3. Dapat merupakan hasil hitungan fortran

Page 4: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

Constraint

Optimum

sesungguhnya

optimum

Page 5: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

LANGKAH LANGKAH

Pastikan simulasi berjalan sebelum optimasi

Define constraint

Determine the objective function

Specify the manipulated variable

Page 6: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

PROBLEM

Esterifikasi Asam Oleat & Metanol menjadi Metil Oleat

C18H34O2 + CH3OH ↔ C19H36O2 + H2O Umpan masuk reaktor:

1. Asam Oleat 200 kmol/jam

P = 1 atm ; T = 60 °C

2. Metanol 1.000 kmol/jam

P = 1 atm ; T = 60 °C

Property Method: NRTL

Page 7: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

PROBLEM

Spesifikasi Reaktor:

RATB ; V = 0,6 m3 ; T = 60 °C

Kinetika reaksi:

(-r) = k1(Casam oleat)(Cmetanol) - k2(Cmetil

oleat)(CH2O)

k1 = 7.4415E-2

k2 = 7.85E-3

Reacting phase: Liquid

Page 8: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

Produk keluaran RATB kemudian masuk ke MD

untuk dipisahkan antara Metanol sisa dan

Metil Oleat.

Hasil atas MD direcycle ke reactor!

Spesifikasi MD:

Refluks = 1,3 Refluks minimum ;

hasil atas: 80% Metanol & 10% Air

P cond. = 0,9 atm ; Preb. = 1,1 atm

Page 9: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

OPTIMATION CASE

Harga

Metanol = 5$ /kg

Oleat = 2$/kg

Biaya operasi pabtik = 150 $/jam

Produk = 10$/kg

Berapa profit sebelum optimasi?

Page 10: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

QUESTION

Optimasi profit dengan batasan ratio

methanol : asam oleat masuk reaktor antara

2 ≤ ratio ≤ 6

Variasikan arus methanol! (100-5000)kmol/hr

Berapa profit setelah optimasi?

Page 11: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

PFD

Page 12: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

INPUT DATA UMPAN

Page 13: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

INPUT DATA REAKTOR DAN MD

Page 14: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

INPUT DATA PERSAMAAN KECEPATAN REAKSI

Page 15: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

INPUT DATA KINETIKA REAKSI

Page 16: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

INPUT DATA CALCULATOR BUAT KONVERSI

Page 17: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

INPUT DATA CALCULATOR BUAT PROFIT

Page 18: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

HASIL SEBELUM OPTIMASI

Page 19: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

OPTIMASI PROFIT

Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol

metanol dan asam oleat masuk reaktor yang

digunakan.

Rasio yang digunakan antara 2 < ratio < 6

Ada recycle arus metanol yang belum bereaksi

untuk mengurangi kebutuhan metanol fresh

feed.

Page 20: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

DATA CONSTRAINT

Constraint = 2 ≤ ratio ≤ 6

Jika dijabarkan

2 ≤ ratio

ratio ≤ 6

Page 21: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

INPUT CONSTRAINT 1

Page 22: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

INPUT CONSTRAINT 2

Page 23: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

INPUT BAGIAN OPTIMASI

Page 24: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

HASIL PROFIT SETELAH OPTIMASI

Page 25: OPTIMASI - aspentk.blog.ugm.ac.idaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/05/009.-Optimasi.pdfOPTIMASI PROFIT Konversi asam oleat tergantung pada rasio mol metanol dan asam oleat masuk reaktor

SEKIAN…