PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro

8/18/2019 PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro

1/13

TUGAS 1 ASPEN

Bagas Dika Anggoro 12/329861/TK/39094

1.

Apa perbedaan grafik ternary dan residue dalam ASPEN? Bagaimana penggunaannya?

Jawab:

Grafik residue, adalah grafik yang memberikan gambaran terhadap komposisi cairan dalam distilasi dari campuran

terner (3 komponen) pada kondisi refluks total. Sistem kimia yang digambarkan pada grafik ini merupakan sistem

yang bersifat non-ideal, contohnya yang menggunakan koefisien aktivitas, atau yang menggunakan Wilson. Fungs

grafik ini dapat digunakan untuk mengetahui:

-

Keberadaan titik azeotrop

-

Batasan yang diberikan oleh azeotrop terhadap derajad pemisahan

-

Memprediksikan pemisahan (splits) yg feasible

-

Memilih entrainer

-

Menganalisis potensi masalah yang dapat timbul pada operasi kolom.

Grafik ternary adalah grafik yang menunjukkan daerah komposisi yang mungkin (feasible) agar kolom dapat

beroperasi. Grafik ini menampilkan kondisi kesetimbangan antara fasa cair-uap maupun fasa cair-cair dalam suatu

sistem. Grafik ini dapat menunjukkan:

-

Titik azeotrop

-

Batasan distilasi

-

Kurva residu dan kurva distilasi

-

Kurva isovolatilitas

-

Tie-lines

-

Kurva uap

-

Temperatur titik didih

2.

Jelaskan kapan kita harus menggunakan alat pemisah Separator, meliputi Flash2, Flash3, Decanter, Separator, dan

Separator2 dalam proses pemisahan di dalam ASPEN !

Jawab: Penjelasannya disajikan dalam bentuk tabrl sebagai berikut:Alat Kegunaan

Flash2 Memisahkan 1 arus masuk menjadi 2 arus keluar dengan

mengacu kepada VLE tanpa memperhatikan LLE yang terbentuk

pada sistem.


2/13

Flash3 Memisahkan dari 1 arus masuk menjadi 3 arus keluar dengan

mengacu kepada VLLE, memperhatikan LLE yang terbentuk pada

sistem.

Decanter Memisahkan dua fase cairan (tanpa adanya fase uap)

berdasarkan massa jenisnya. Alat ini terdiri atas 1 arus input

serta 2 arus output.

Sep Digunakan untuk memisahkan komponen berdasarkan neraca

massa. Arus output bisa terdiri dari 2 atau lebih arus, Alat ini

digunakan ketika kita ingin memisahkan komponen dengan 1

spesifikasi pada bagian topnya, hasil bawah dapat diabaikan

inputnya

Sep3 Sep 2 dapat digunakan untuk memisahkan komponen dengan 2

arus output. Arus output yang digambarkan pada bagian atas

berupa fase uap, sedangkan arus output pada bagian bawah

merupakan fase liquid.

Untuk separator 3 ini, pemakaiannya dilakukan ketika kuta

membutuhkan dua sepseifikasi pada bagian arus outputnya.

3.

Langkah Pengerjaan:

Input Komponen

Pemilihan property method


3/13

Pembuatan PFD (Gambar terlampir di jawaban poin a)

Input stream yang diperlukan

o Feed Stream

Input kondisi proses pada alat

o Separator-1 (SEP-1)


4/13

o Compressor-1 (COMP-1)

o Cooler-1 (COOLER-1)



5/13

o Compressor-2 (COMP-2)




6/13



o Valve-1 (V-1)


7/13




8/13

Jawaban nomor:

a.

PFD

b.

Hasil Produksi

Stream hasil produksi bernama stream TOP-4 dengan kapasitas produksi sebagai berikut:

Mole Flowkmol/hr kmol/hr MR kg/hr ton/hr ton/day ton/thn

METHANE 6040,65226 16,04276 96908,73445 96,9087 2325,8096 767517,1768

ETHANE 384,483113 30,06964 11561,26879 11,5613 277,4705 91565,2488

PROPANE 377,872794 44,09652 16662,87522 16,6629 399,9090 131969,9717

I-BUTANE 21,0401976 58,1234 1222,927821 1,2229 29,3503 9685,5883

N-BUTANE 20,5661234 58,1234 1195,373017 1,1954 28,6890 9467,3543

FUEL GAS TOTAL 1010205,3401


9/13

Dengan mol fraction untuk masing-masing fuel gas adalah sebagai berikut:

c.

Nilai Bubble Point dan Dew Point berdasarkan hasil perhitungan ASPEN adalah: T_Bubble = -98,701°F, T_Dew =

43,768 °F


10/13

d. Suhu Keluaran Compressor 1 pada simulasi ini dinamakan stream F-CLR-1. Nilai suhu keluar Compressor 1 adalah

263,6 °F. Sedangkan, stream keluar compressor-2 dinamakan OUT-CMP2 dan memiliki suhu 253 °F

e.

Heat Duty untuk

Sehingga, beban untuk:

Condenser # Heat Duty,

MMBTU/day

Condenser 1 -622,80145

Condenser 2 -588,02124

f.

Ukuran tangki kondensat dapat dihitung dari persamaan sebagai berikut:

= (). ( )

Nilai flowrate didapatkan dengan melihat result arus pada stream asing-masing. Pada kasus ini, stream ke Tangk

Kondensat 1 diberi nama COND-2, stream ke Tangki Kondensat 2 diberi nama COND-4, sedangkan stream ke

Tangki Kondensat 3 diberi nama COND-6.


11/13

Berdasarkan hasil perhitungan ASPEN, didapatkan nilai stream COND-2, COND-4 dan COND-6 adalah sebaga

berikut:

Hasil di atas digunakan untuk menghitung volume Tangki Kondensat dengan waktu tinggal masing-masing tangk

adalah 3 jam (hasil perhitungan tabel menggunakan pembulatan dengan 4 desimal)

Faktor Konversi Cu.M -> Cu.ft = 35,3146

Waktu Tinggal = 3 jam

StreamVolumetric Flow

(cum/hr)

Volumetric

Flow

(cuft/hr)

Tangki Kondensat

Volume

Tangki,

cuft

COND-2 0,9512 33,5909 Tangki Kondensat 1 100,7728




12/13

g. Flow air yang digunakan sebagai Water seal berdasarkan

perhitungan oleh ASPEN diperoleh sebesar 46,584 L/menit. Jika

yang diminta dalam m3/jam maka hasilnya adalah:

46,584

1 3

1000

60

1 = 2,79504

3

h.

Arus suction compressor tidak boleh mengandung liquid.

Alasannya: Pada arus input compressor, tekanannya akan menjadi

lebih rendah. Pada tekanan tertentu yang lebih rendah, cairan

akan berubah fase menjadi uap. Namun setelah melewati baling-

baling kompresor yang memiliki tekanan lebih tinggi, ia akan

kembali menjadi cairan dalam waktu yang sangat singkat dalam

waktu yang tidak bersamaan. Perubahan yang sangat singkat dan

tidak sama inilah akan menyebabkan gelembung dalam cairan

yang dalam kecepatan tinggi akan merusak komponen kompresor.

4.

Penjelasan dari istilah-istilah:

i.

Liquid Carryover

Liquid Carryover merupakan suatu peristiwa yang dapat terjadi dalam proses pemisahan fasa, di mana fase

cairan terbawa ke atas bersama dengan fase gas. Efek yang dapat ditimbulkan dari peristiwa ini dapa

mengganggu proses selanjutnya, bahkan dapat merusak alat untuk proses selanjutnya. Contohnya: ketika

seharusnya fasa uap akan ditekan dengan kompresor, bila terdapat fasa cair, dapat terjadi kavitasi yang bersifa

merusak kompresor.

Untuk mencegah hal ini terjadi, dapat dilakukan dengan mengatur aliran feed, atau dengan memasang alat

pengaman berupa katup berpelampung. Ketika level cairan pada flash drum sudah mencapai batas maksimal

pelampung yang dipasangi katup juga akan naik dan menyebabkan katup aliran produksi atas (top product ) akan

tertutup dan mencegah terjadinya liquid carryover.

ii.

Gas Blowby

Gas Blowby adalah peristiwa yang berkebalikan dengan liquid carryover. Gas Blowby terjadi ketika fase gas iku

terbawa fase liquid sehingga produk bottom yang seharusnya hanya berupa cairan, membawa fase gas. PEristiwa

ini terjadi karena kecepatan alir gas lebih besar daripada kecepatan alir cairan. AKibat yang dirimbulkan pada

peristiwa ini adalah overpressure.

Pencegahan yang dapat dilakukan adalah dengan memasang safety device berupa relief valve yang dapat

membebaskan tekanan berlebih pada flashdrum. Hal lain yang dapat dilakukan adalah dengan memasang

separator lain pada arus bawah flashdrum.


13/13

iii.

Surging

Surging adalah suatu peristiwa yang terjadi pada compressor dimana terjadi aliran balik. Aliran yang seharusnya

menjadi aliran out dari compressor justru terbawa kembali kea rah inflow compressor. Surging disebabkan

karena terjadinya overpressure pada aliran outflow compressor. Efeknya, surging dapat menyebabkan

terganggunya proses di tahap selanjutnya, bahkan dapat menyebabkan terbakarnya compressor sebagai akiba

kerja compressor menjadi sangat berat karena harus melawan backflow yang terjadi.

Surging dapat dicegah dengan menambahkan suatu alat yang bernama pressure check valve yang dapat

mencegah terjadinya backflow. Pressure check valve merupakan suatu alat yang hanya memperbolehkan alira

terjadi dalam 1 arah saja.

iv.

Kavitasi

Kavitasi merupakan suatu peristiwa dimana terjadi perubahan fasa pada cairan yang dipompa menjadi uap. Uap

yang tercampur dalam cairan berupa gelembung. Ketika melewati propeller pompa, gelembung ini akan pecah

dan menimbulkan tekanan yang cukup besar pada propeller.

Efek yang ditimbulkan dari peristiwa ini adalah pompa menjadi bergetar, bahkan dapat menyebabkan kerusakan

pada pompa sebagai akibat dari pecahnya gelembung. Untuk mencegah peristiwa ini terjadi dapat dilakukan

dengan mengontrol suhu dan tekanan cairan masuk, harus dipastikan berada pada fasa sub-cooled.

PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro

Documents

Transcript of PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro