Diagram-Diagram Proses Kimia
Izarul Machdar 14 Februari 2013
Problem: Untuk menghasilkan benzena sebanyak 8.210 kg/jam, direaksikan toluena dengan laju 10.000 kg/jam dengan hidrogen dengan laju 820 kg/jam di dalam sebuah reaktor dengan konversi reaksi 75%. Produk samping berupa metana dan gas-gas lain. Produk reaktor dipisahkan di dalam sebuah separator. Bottom produk separator berupa campuran produk utama dengan bahan baku yang tidak bereaksi dipisahkan di dalam unit distilasi. Toluena yang diperoleh dikembalikan ke reaktor. Buatlah blok flow diagram dari proses tersebut.
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Block Flow Diagram (BFD)
Mengandung informasi seperti konversi dan rekoveri, tetapi tidak menyediakan data yang detail apa yang terjadi di dalam blok proses
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Format pembuatan BFD: - Operasi ditunjukkan dengan blok - Aliran utama dilengkapi dengan arah anak panah yang menunjukkan
arah aliran - Sebaiknya aliran bergerak dari kiri ke kanan - Aliran gas ditunjukkan pada bagian atas blok dan arah aliran yang lain
ditunjukkan pada bagian bawah blok - Kondisi khusus ditunjukkan pada blok - Apabila aliran memotong, maka aliran yang dipotong adalah aliran
vertikal - Ditampilkan neraca massa yang sederhana
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Process Flow Diagram (PFD)
Semua peralatan utama di dalam proses terdapat di dalam diagram yang dilengkapi dengan penjelasan dari peralatan dimaksud. Setiap peralatan ditandai dengan kode nama dan jumlahnya. Semua aliran proses diidentifikasi dengan angka yang dilengkapi dengan kondisi proses dan komposisi kimia setiap aliran. Data ditampilkan baik di dalam PFD atau dalam bentuk tabel ringkasan aliran. Ditampilkan semua aliran utilitas ke peralatan utama. Dasar-dasar control loop yang menggambarkan strategi pengendalian proses selama kondisi normal ditampilkan di dalam diagram.
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Contoh Simbol pada Process Flow Diagram (PFD)
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Process Flow Diagram Pembuatan Benzena dari Toluena dan Hidrogen
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Peralatan Proses Identitas Compressor atau Turbin Heat Exchanger Fired Heater Pump Reactor Tower Storage tank Vessel XX-YZZ A/B XX Y ZZ A/B
C E H P R T TK V Identitas nama alat Lokasi alat di dalam area pabrik Nomor alat di dalam kelompok Unit paralel atau cadangan
Konvensi Singkatan untuk Alat Proses
P-101A/B (P menunjukkan peralatan adalah pompa, 1 pertama pada 101 menunjukkan lokasi pompa berada di pabrik pada area 100, 01 menunjukkan nomor pompa pada unit 100, A/B menunjukkan bahwa pompa memiliki cadangan. Kedua pompa adalah identik).
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Informasi Aliran
Informasi Penting: Stream Number Temperature (oC) Pressure (bar) Vapor Fraction (kg/h) Total Mole Flowrate (kmol/h) Individual Component Flowrates (kmol/h) Informasi Tambahan: Component Mole Fraction Component Mass Fraction Individual Component Flowrates (kg/h) Volumetric Flowrates (m3/h) Significant Physical Properties Density Viscosity Other Thermodynamic Data Heat Capacity Stream Enthalphy K-values Stream Name
Jenis Peralatan Deskripsi
Menara (kolom) Ukuran (tinggi dan diameter) Tekanan Temperatur Jumlah dan jenis tray Tinggi dan jenis packing Bahan konstruksi
Alat Penukar
Panas (Heat
Exchanger)
Jenis: Gas-Gas, Gas-Cair, Cair-Cair, Condenser, Vaporizer Proses: Beban panas, luas area perpindahan panas, temperatur, tekanan untuk kedua aliran Jumlah lewatan (pass) pada shell dan tube Bahan Konstruksi: Tube and Shell
Tangki dan
Vessel
Tinggi Diameter Orientasi Tekanan Temperatur Bahan Konstruksi
Pompa Aliran low Tekanan Discharge Temperatur P Jenis Penggerak (Driver) Tenaga Poros (Shaft power) Bahan Konstruksi
Kompressor Laju alir inlet aktual Temperatur Tekanan Jenis Penggerak (Driver) Tenaga Poros (Shaft power) Bahan Konstruksi
Pemanas
(Heater)
Jenis Tekanan pada Tube Temperatur pada Tube Beban panas Bahan Bakar Bahan Konstruksi
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Simbol-Simbol yang Digunakan untuk Identifikasi Aliran Proses
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Dr. Ir. Izarul Machdar, M. Eng. Chem.Eng. Unsyiah
Contoh Process Flow Diagram yang Dilengkapi dengan Kondisi Aliran
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Diagram Perpipaan dan Instrumentasi (P&ID)
Data Yang Tidak Dicantumkan di Dalam P&ID
1. Kondisi Operasi (Temperatur, Tekanan)
2. Aliran
3. Lokasi Peralatan
4. Data Pipa
a) Panjang Pipa
b) Sambungan Pipa
5. Pendukung, Struktur, dan Pondasi
Lokasi Alat Instrumentasi
Pengertian Identifikasi Huruf Berada pada huruf pertama Berada pada huruf kedua
A Analysis B Burner flame C Conductivity D Density atau specific gravity E Voltage F Flowrate H Hand (inisiasi secara manual) I Current J Power K Time atau time schedule L Level M Moisture atau humidity O P Pressure atau vacumm Q Quantity R Radioactivity atau ratio S Speed atau frequency T Temperature V Viscosity W Weight Y Z Position
Alarm Control Element High Indicate Control station Light atau low Middle atau intermediate Orifice Point Record atau print Switch Transmit Valve, damper, atau louver Well Relay atau compute Drive
Indentifikasi Koneksi Alat Instrumentasi
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Diagram Perpipaan dan Instrumentasi (P&ID)
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Diagram Tambahan (Plant Layout)
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Diagram Tambahan (Plant Layout)
Penyusunan Alat Proses Tipe Grade-Mounted Horizontal Inline
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Penyusunan Alat Proses Tipe Structure-Mounted Vertical Arrangement
Diagram Tambahan (Plant Layout)
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Pengaruh peletakan alat di dalam pabrik terhadap akses perawatan, instalasi, dan pemindahan
Diagram Tambahan (Plant Layout)
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Diagram Tambahan (Plant Layout)
Pembagian divisi PFD
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Diagram Tambahan (Plant Layout)
Susunan alat setiap divisi Interkoneksi antara diivisi
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Diagram Tambahan
Peralatan Pump Compressor Reactor Tower dan Vessel
Heat Exchanger
Pump Compressor Reactor Tower Heat exchanger
Min. 25 Min.
Min. 30
Min.
Min. Min. 15
Min.
Min. Min. Min. Min. Min.
Min.: jarak minimum untuk akses perawatan
Jarak Spasi Minimum (dalam Feet) yang Direkomendasi untuk Peralatan Proses Kimia
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Pengaruh Peletakan Peralatan di dalam Pabrik terhadap Akses Perawatan, Instalasi, dan Pemindahan
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Peralatan yang dielevasikan Tujuannya
Column atau vessel Untuk meningkatkan nilai NPSH yang dibutuhkan oleh pompa agar tidak terjadi proses cavitasi
Columns Untuk mendapatkan driving head termosiphon reboiler
Peralatan yang mengandung padatan terlarut atau slurry
Untuk mengalirkan cairan yang mengandung bahan tersebut secara grafitasi (tidak perlu pompa)
Barometrik condenser Peralatan ini biasanya untuk menghasilkan sistem vakum dengan cara mengekspan steam tekanan tinggi melalui ejektor. Uap yang terkondensasi diambil melalui kontak langsung dengan spray air dingin
Critical fire-water tank atau tangki penyimpan air pendingin
Tangki ini perlu dinaikkan ketinggiannya untuk mendapatkan tekanan air yang cukup agar tidak diperlukan pompa yang besar
Tujuan Alat Proses Dielevasikan
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Diagram Tambahan (Plant Layout)
Contoh penyusunan alat dengan memanfaatkan gaya grafitasi untuk efisiensi energi
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Diagram Tambahan (Plant Layout)
Perbandingan Penggunaan Area Pabrik
Drum diletakkan di lantai 2
Diagram-diagram untuk Mengenal Proses-Proses Kimia
Diagram Tambahan (Plant Layout)
Susunan Peralatan Pabrik yang Efisien
Top Related