Analisis Neraca Massa pada Kolom Absorber

DISUSUN OLEH :

ASTRIANA WINDARTI (03091003007)

YUNI EKA PUTRI (03091003021)

AMELIN HARTATY (03091003023)

DEWI PERTIWI (03091003032)

INTRA LESMANIA (03091003043)

UTARI MEITRIDA SARI (03091003059)

ROSMAWATI (03091003059)

IRA ELITA (03091003063)

HUMAIRA. N. NISSA (03091003081)

DOSEN PENGASUH : LIA CUNDARI,ST. MT

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2012

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahi rabbil ‘alamin, Segala puji hanya milik Allah SWT

yang tak henti-hentinya memberikan segala nikmatNya kepada kita. Shalawat

serta salam senantiasa pula kita sampaikan kepada Nabi Muhammad SAW yang

sudah sepatutnya kita jadikan teladan dalam menjalani kehidupan dan kepadanya

pula kita memohon syafaat di yaumil akhir kelak. Serta salam kepada para

sahabat yang telah menemani beliau hingga akhir hayatnya.

Pada mata kuliah Destilasi dan Absorbsi kami mepelajari tentang kolom

“absorber”. Salah satu definisi absorber adalah salah satu jenis alat industri kimia

yang berfungsi memisahkan bahan berupa gas dengan cara mengikatnya pada

permukaan absorben cair yang diikuti dengan pelarutan. Kali ini kami

mendapatkan tugas untuk menganalisis perhitungan neraca massa pada kolom

absorber pada TA-TA terdahulu.

Semoga dengan adanya pembahasan seperti ini diharapakan kami dan

mahasiswa Teknik Kimia Universitas Sriwijaya pada umumnya, dapat

menyelesaikan permasalahan-permasalahan yang ada saat perkuliahan

berlangsung.

Wassalamu'alaikum wr.wb.

Indralaya, September 2012

Penulis

Judul TA: Pra-rancangan Pabrik Metanol Proses Indirect Liquefaction Coal Kapasitas

250.000 Ton/Tahun

Oleh: Istiqomah dan Sugiyanto

jurusan teknik kimia fakultas teknik Universitas Diponegoro, Semarang

(2004)

1. Pendahuluan

Methyl alkohol atau yang lebih dikenal dengan nama metanol (CH3OH) adalah salah

satu produk turunan dari sintetik gas. Produk yang paling ringan dari gugus alkohol ini adalah

cairan yang tidak berwarna, mudah terbakar, serta mudah menguap. Metanol banyak

digunakan sebagai bahan baku di dalam industri kimia organik. Penggunaan metanol yang

terbesar di Indonesia adalah di dalam industri formaldehid yang tersebar di beberapa daerah

khususnya di pulau Kalimantan dan Sumatera. Selain sebagai bahan baku untuk industri

formaldehid, metanol juga digunakan sebagai bahan baku industri MTBE, asam asetat, kloro

methana, solvent, metil metakrilat, metil amine, dimetil terephtalat, dan juga sebagai bahan

bakar.

Bahan baku dari salah satu proses pembuatan metanol adalah syntetik gas (syngas)

yang diperoleh dari proses gasifikasi batu bara. Indonesia termasuk negara yang kaya akan

sumber alam, salah satunya adalah batu bara. Hingga kini pemakaian batubara sebagai

sumber energi alternatif masih relatif kecil dibandingkan dengan pemakaian energi lainnya

seperti gas dan minyak bumi, padahal cadangan batubara yang ada di Indonesia diperkirakan

masih sangat besar yaitu sekitar 34,5 miliar ton.

2. Tahap Pembentukan Gas Sintesa

Batubara dengan ukuran ≤ 5 mm direaksikan dengan steam dan oksigen dalam sebuah

gasifier tipe fluidized bed. Steam yang dipakai adalah saturated steam pada tekanan 6 atm

yang diambil dari downflow Turbin Kompressor Feed Gasifier Stage II, sedangkan udara

yang dipakai sebelumnya harus dikompresi terlebih dahulu sampai tekanan menjadi 6 atm

pada Kompressor Feed Gasifier (2 Stage).

3. Deskripsi Proses Pada Kolom Absorber

Produk dari gasifier adalah gas sintesa (CO, CO2, H2, CH4) yang masih mengandung

H2S, dimana gas ini merupakan racun pada katalis sintesa methanol serta penyebab korosi

AB10

1216

11

pada alat proses, untuk itu selanjutnya gas sintesa harus didesulfurisasi terlebih dahulu

dengan cara diadsorbsi pada Absorber dengan menggunakan absorbent methanol. Kolom

Absorber dioperasikan pada tekanan rata-rata 5,5 atm dan suhu rata-rata 329 K. Gas

yang dihasilkan dari puncak Absorber adalah gas yang bebas H2S yang siap diumpankan ke

reaktor, sementara cairan yang dihasilkan dari bawah kolom selanjutnya di masukkan ke

Stripper-01 untuk menghilangkan gas yang terserap metanol. Cairan methanol yang

dihasilkan dari bottom Stripper-01 dimanfaatkan kembali sebagai absorbent pada kolom

Absorber, sedangkan gas yang dihasilkan pada puncak kolom Stripper-01 selanjutnya diolah

dalam Sulfur Plant untuk mengkonversi H2S menjadi S padatan.

Kesimpulan:

Absorbent : methanol

Feed gas dari gasifier : gas sintesa berupa CO, CO2, H2, CH4

Tekanan operasi : rata-rata 5 atm

Temperatur operasi : rata-rata 329 K

Top coulomn absorber (out) : gas bebas H2S

Blok Diagram

16

10 12

11

Arus 10 + Arus 16 = Arus 11 + Arus 12

Keterangan arus:

Dari perhitungan neraca panas diperoleh hasil sebagai berikut:

Neraca Massa Total Absorber dalam kmol

Kompone

n

Input Output

Arus-10 Arus-16 Arus-12 Arus-11

H2O 0,4953 0,0540 0,0039 0,5454

CO 3,3411 - 3,3411 -

CO2 3,1189 - 2,0312 1,0877

H2 3,8411 - 3,8411 -

N2 13,5168 - 13,5168 -

H2S 0,0190 - - 0,0190

MeOH - 19,9460 - 19,9460

CH4 0,2500 - 0,2500 -

Total 44,5823 44,5823

Neraca Massa Total Absorber dalam kg

Kompone

n

Input Output

Arus-10 Arus-16 Arus-12 Arus-11

H2O 8,9159 0,9720 0,0698 9,8180

CO 93,5518 - 93,5518 -

CO2137,230

1- 89,3707 47,8594

H2 7,6823 - 7,6823 -

N2378,471

8-

378,471

8-

H2S 0,6460 - - 0,6460

MeOH -638,272

0-

638,272

0

CH4 4,0000 - 4,0000 -

Total 1269,7418 1269,7418

NERACA MASSA SEBENARNYAAAA

Neraca Massa Total Absorber dalam kmol

Kompon

en

Input Output

Arus-10 Arus-16 Arus-12 Arus-11

H2O156,205

517,0294 1,2236

172,011

3

CO1053,65

72-

1053,65

72-

CO2 983,562 - 640,542 343,020

4 2 2

H21211,33

67-

1211,33

67-

N24262,66

12-

4262,66

12-

H2S 5,9918 - - 5,9918

MeOH -6290,15

20-

6290,15

20

CH4 78,8398 - 78,8398 -

14059,4361 14059,4361

Neraca Massa Total Absorber dalam kg

Kompo

nen

Input Output

Arus-10 Arus-16 Arus-12 Arus-11

H2O2811,698

6306,5290 22,0241

3096,203

5

CO29502,40

12-

29502,40

12-

CO243276,74

64-

28183,85

63

15092,89

01

H22422,673

4-

2422,673

4-

N2119354,5

142-

119354,5

142-

H2S 203,7220 - - 203,7220

MeOH -201284,8

656-

201284,8

656

CH41261,436

3-

1261,436

3-

400424,5866 400424,5866