Download - 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.
-
8/18/2019 PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro
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
-
8/18/2019 PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro
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)
-
8/18/2019 PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro
4/13
o Compressor-1 (COMP-1)
o Cooler-1 (COOLER-1)
o Separator-2 (SEP-2)
-
8/18/2019 PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro
5/13
o Compressor-2 (COMP-2)
o Cooler-2 (COOLER-2)
o Separator-3 (SEP-3)
-
8/18/2019 PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro
6/13
o Cooler-3 (COOLER-3)
o Separator-4 (SEP-4)
o Valve-1 (V-1)
-
8/18/2019 PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro
7/13
o Separator-5 (SEP-5)
o Separator-6 (SEP-6)
-
8/18/2019 PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro
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
-
8/18/2019 PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro
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
-
8/18/2019 PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro
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.
-
8/18/2019 PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro
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
COND-4 28,5959 1009,8525 Tangki Kondensat 2 3029,5576
COND-6 3,8286 135,2044 Tangki Kondensat 3 405,6133
-
8/18/2019 PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro
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.
-
8/18/2019 PPK Tugas 1 Bagas Dika Anggoro
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.