perhitungan

5/28/2018 Perhitungan

1/15

B. Neraca Massa Reaktor

Massa feed dan product diambil dari data shift and morning report PT

Pertamina RU III Plaju Sungai Gerong pada tanggal 19 Juli, kemudian tanggal 22,

23, 24, dan 25 Juli 2013.

Tabel B.12.Data MassaFeeddanProduct

Komponen Feed(lb/hr) Product(lb/hr)

Tk 191/192

Long residue

M/HVGO

MTCDry gas

Raw PP

LPG

Naftha

LCGO

HCGO

Slurry

Coke yield

19841,400

3766,192

208702,133

8055,976-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-8294,808

21026,373

29266,065

122079,725

28999,676

1423,804

20052,674

8979,152

Total 240365,701 240122,276(Sumber : Datashift and Morning Report PT. Pertamina RU III tanggal 19 Agustus 2013)

Reaktor

Product :

Dry Gas =Raw PP =

LPG =

Naftha =

LCGO =

HCGO =

Slurry =

Total =

Feed :

Tk 191/192 =

Long residue =

M/HVGO =

MTC =

Total =

AlSiO3regenerasi :

1293797,593 lb/hr

Katalis + Coke :

AlSiO3+ (C + H2) = 1302383,50 lb/hr


2/15

Tabel B.13.Neraca Massa Reaktor

Komponen Input(lb/hr) Output(lb/hr)

Feed

Catalyst Regenerated

Spent Catalyst

Coke

Product

240365,701

1293797,593

-

-

-

-

-

1293797,593

8585,916

231143,124

Total 1534163,294 1534162,633

Coke yield :

= 3,696 %wt

Reaktor

Product :

Dry Gas = 8294,808 lb/hr

Raw PP = 21026,373 lb/hr

LPG = 29266,065 lb/hr

Naftha = 122079,725 lb/hr

LCGO = 28999,676 lb/hr

HCGO = 1423,804 lb/hr

Slurry = 20052,674 lb/hr

Total = 231143,124 lb/hr

Feed :

Tk 191/192 = 19841,400 lb/hr

Long residue = 3766,192 lb/hr

M/HVGO = 208702,33 lb/hr

MTC = 8055,976 lb/hr

Total = 240365,701 lb/hr

AlSiO3regenerasi :

1293797,593 lb/hr

Katalis + Coke :

AlSiO3+ (C + H2) = 1302383,50 lb/hr


3/15

Menghitung H contentdalam coke :

= 17,856 %wt

Dengan cara yang sama maka hasil perhitungan %hydrogen dalam coketanggal

19 Juli, kemudian tanggal 22, 23, 24, dan 25 Juli 2013 dapat ditabulasikan seperti

berikut (Tabel B.14)

Tabel B.14 Coke yielddan % hydorgendalam coke

Parameter Hari ke-

(% wt) 1 2 3 4 5

Coke yield

H2in coke

3,969

17,856

3,669

19,158

3,717

18,191

3,752

17,856

3,736

17,856

C. Neraca Panas Regenerator

1. Perhitungan Panas Pembakaran CokePanas dari pembakaran dapat dihitung berdasarkan temperatur tertinggi rata-

rata di dalam regenerator. Temperatur rata-rata dari dense bed, dilute phase,

danstack (flue gas)dihitung dengan dasar perhitungan :

Temp tertinggi rata-rata =()

= 1287,500 F

Regenerator

H Reaction

Gas Buang(flue gas)

Panas yang hilang

(radiation loss)

Panas yang dibuang

(heat removal)

udara

Coke

Katalis terpakai

(spent catalyst)

Katalis yang teregenerasi

(regenerated catalyst)


4/15

Hc (2C + O2 2CO)

= (H298 + (Cp suhu terpanas rata-rata regenerator))

mol O2

membentuk CO

= (46216 Btu/lbmol + (1,47 Btu/lbmol F 1287,5 F)) 123,752

lbmol/hr

= 11916660,137 Btu/hr

Hc (C + O2 CO2)

= (H298 + (Cp suhu terpanas rata-rata regenerator)) mol O2

membentuk CO2

= (169135 Btu/lbmol + (0,5 Btu/lbmol F 1287,500 F))

463,881 lbmol/hr

= 78757056,445 Btu/hr

Hc (2H2+ O2 2H2O)

= (H298 + (Cp suhu terpanas rata-rata regenerator))

mol O2

membentuk H2O

= (104546 Btu/lbmol + (1,585 Btu/lbmol F 1287,500 F))

383,283 lbmol/hr

= 81705654,256 Btu/hr

Panas pembakaran coke:

= Panas C CO + Panas C CO2+ Panas H H2O

= (11916660,137 + 78757056,445 + 81705654,25) Btu/hr

= 172379730,838 Btu/hr


5/15

Dengan basis 1 lb coke:

=

=

= 20076,992 Btu/lb coke

Panas pembakaran harus dikoreksi dengan kandungan coke hydrogendengan

menggunakan persamaan :

Koreksi = 1133134.6 (wt % H)

= 1133134.6 (17,856)

= -1270,464 Btu/lb coke

Hpembakaran = Hpembakaran coke+ koreksi

= 20873.93 Btu/lb coke + -1270,464 Btu/lb coke

= 18806,529 Btu/lb coke

Dengan cara yang sama maka hasil perhitungan panas pembakaran coke

tanggal 19 Juli, kemudian tanggal 22, 23, 24, dan 25 Juli 2013 dapat

ditabulasikan seperti berikut (Tabel. B.15)

Tabel B.15. Hasil Perhitungan Panas Pembakaran Coke

Parameter Hari ke-

(% wt) Satuan 1 2 3 4 5

Hc(2C + O2 2CO)

Hc(C + 2O2 CO2)

Hc(2H2+ O2 2H2O)

DHc(2C + O2 2CO)

DHc(C + O2 CO2)

2H2O

DHccoke

DHccoke dengan basis

1 lb

Koreksi

DHccoke akhir

Btu/lbmol

Btu/hr

Btu/lb

coke

48108,625

169778,750

106586,688

11916660,137

78757056,445

81705654,256

172379370,838

20076,992

-1270,464

18806,529

48100,687

169776,050

106578,129

10920758,184

78633590,044

87391632,967

176945981,195

20670,970

-1445,677

`9225,293

48082,165

168769,750

106558,158

12080844,403

791006299,231

84101925,842

175289069,476

20200,204

-1315,472

18884,731

48083,488

169770,200

106559,584

12095810,020

79978819,298

82956237,617

175030866,936

20073,385

-1270,464

18802,922

48087,547

169771,550

106563,864

12096808,456

79979455,284

82959569,192

175035832,932

20073,955

-1270,464

18803,491


6/15

Basis = 1 lb coke

2. Panas yang dibutuhkan untuk memanaskan udara RegeneratorTemperatur udara panas keluaran dari MAB = 327,560 F dengan temperatur

rata-rata tertinggi regenerator 1287,5 F

Cp udara pada temperatur 325,94 F = 0,25 Btu/lbF

Cp udara pada temperatur 1272,8 F = 0,27 Btu/lbF

(sumber : bukProcess Heat Transfer Kern, D.Q Fig 3. Specific heats of gases)

H udara = n.Cp.T

=

=

= 4013,941

Dengan cara yang sama maka hasil perhitungan panas yang di butuhkan untukmemanaskan udara regenerator tanggal 19 juli , kemudian tanggal 22, 23, 24 dan

25 juli 2013 dapat di tabulasikan seperti berikut (tabel B.16)

Tabel B.16. panas yang di butuhkan untuk memanaskan udara regenerator

Parameter Hari ke-

1 2 3 4 5

Hudara,

4013,94

1

4036,56

6

3946,37

6

3958,99

7

3940,18

1

3. panas yang di konsumsi untuk memanaskan udara yang di regenerasi

Kandungan uap air di udara regenerasi akan di panasi dari temperatur 343,281menjadi 1287,5 .Cp water pada temp 325,94 = 0,48 Cp water pada temp 1298 = 0,52 (sumber : bukuprocess heat transfer kern, D.Q Fig 3. Specific heats of gases)


7/15

H

o = n.Cp.T

=

T

=

= 195,892

Dengan cara yang sama maka hasil perhitungan panas yang di butuhkan untuk

memanaskan uap air dalam regenerator tanggal 19 juli, kemudian tanggal 22, 23,

24 dan 25 juli 2013 dapat di tabulasikan seperti berikut (Tabel B. 17).

Tabel. 17.Panas yang di butuhkan untuk memanaskan uap air

Parameter Hari ke-

1 2 3 4 5

H , 195,892 197,034 192,492 192,975 192,236

4. panas yang di butuhkan untuk memanaskan coke

Coke yang di panaskan dari temperatur reaktor 944,6 sampai ke temperaturtertinggi regenerator 1287,5dengan kalor jenis = 0,4

Hcoke = (Tratatertnreeneratr -Trserreatr ) Cp

= 287,5- 944,60,4 = 137,160


memanaskan coke tanggal 19 juli, kemudian tanggal 22, 23, 24 dan 25 juli 2013

dapat di tabulasikan seperti berikut (Tabel B. 18).


8/15

Tabel. 18.Panas yang di butuhkan untuk memanaskan coke

Parameter Hari ke-1 2 3 4 5

HcokeBtu/lb coke 137,160 135,720 130,723 130,493 132,840

5. neraca panas regenerator dan efisiensi regenerator.

Dengan menggunakan ketetapan typical regenerator heat loss 250 = - - - O - -

= 8806,529 137,160 4013,941 195,892 250 0

= 14209,535

Tabel B.19 neraca panas regenerator

Panas

Panas

Input Output

Panas pembakaran coke di regenerator 18806,529 -

Panas yang di konsumsi untuk memanaskan

udara pembakaran- 4013,941


kandungan air di udara pembakaran- 195,892


coke- 137,160


katalis- 1409535

Panas yang hilang di regenerator - 250

Total 18806,529 18806,529


9/15

Efisiensi thermal regenerator =

=

= 75,556 %

Dengan cara yang sama maka hasil perhitungan efisiensi thermal regenerator

tanggal 19 juli, kemudian tanggal 22, 23, 24 dan 25 juli 2013 dapat di tabulasikan

seperti berikut (Tabel B.20).

Parameter Hari ke-

1 2 3 4 5

14209,535 14605,973 14365,140 14270,457 14288,234

18806,59 19225,293 18884,731 18802,922 18803,41

Efisiensi thermal

regenerator, %

75,556 75,973 76,067 75,895 75,987

6. laju sirkulasi katalis

CCR =

( )

=

()

= 1293797,593

7. rasio katalis / minyak

Rasio katalis/minyak =

=

= 5,569


10/15

8. delta coke (%-wt)

Delta coke =

=

= 0,007 %wt

Dengan cara yang sama maka hasil perhitungan laju sirkulasi katalis, rasio

katalis/minyak dan delta coke tanggal 19 juli, kemudian tanggal 22,23,24 dan 25

juli 2013 dapat di tabulasikan seperto berikut (Tabel B.21).

Tabel B.21 laju sirkulasi katalis, rasio C/O dan delta coke

Paramete

r

Hari ke-

1 2 3 4 5

Laju

sirkulasi

katalis

()

1293797,59

3

1339966,01

5

1387022,72

6

1386987,84

0

1364177,92

6

Rasio

katalis/

oil

5,569 5,743 5,942 5,968 5,846

Delta

coke

(%wt)

0,007 0,006 0,006 0,006 0,006

D. perhitungan panas reaktor

Katalis terpakai

(Spent Catalyst)

Coke

Katalis teregenerasi

(Tegenerated Catalyst)

Feed Steam

Panas yang hilang

(Radiation Loss)

Produk

(vapor)


11/15

Basis perhitungan : 1 Ib raw oil f eed

1. Panas yang di konsumsi untuk memanaskan dan menguapkancombined feed

Entalpi dari raw oil feed diperoleh dengan menggunakan metode

persamaan UOP.

Raw oil :

Specific gravity = 0.8867

API = 28.08

OP

K faktor dari API = 12

Feed di panakan dari suhu : darifurnace 539.6 F T reaktor 944.6 FH pada 539,6 F = 380 tu H pada 944.6 F = 695 tu

(dapat dari grafik UOP, heat content of petroleum fractions)

Tabel B. 22. Entalpifurnace dan reaktor

ParameterHari ke-

1 2 3 4 5

H darifurnace

380 380 380 380 380

H reaktor

695 693 692,960 694,990 692

H =fresh feed

= 232309,725 ( ) = 73177563,375

H = =

= 315


12/15


memanaskanfeed tanggal 19 juli, kemudian tanggal 22, 23, 24 dan 25 juli 2013

dapat di tabulasikan seperti berikut (Tabel B.23).

Tabel B.23panas yang di butuhkan untuk memanaskan combined feed

Parameter Sa tuanHari ke-

1 2 3 4 5

DH feed tu 73177563,375 73029212,167 73056101,820 73207936,214 72808788,910DH combined feed tu 315,000 313,000 312,960 314,990 312,000

2. Panas yang dibutuhkan untuk memanakan steamSteam yang masuk reaktor akan di panaskan dari temperatur steam

731.66sampai temperatur reaktor 944,6dengan jenis rata rata 0.5

steam = ( )

=

() ()

= 7,80


memanaskansteamtanggal 19 juli, kemudian tanggal 22, 23, 24 dan 25 juli 2013

dapat di tabulasikan seperti berikut (Tabel B.24).

Tabel B.24 panas yang di butuhkan untuk memanaskan steam

ParameterHari ke-

1 2 3 4 5

7,800 7,903 8,258 7,856 7,846


13/15

3. Panas dari gas inert yang terbawa dari regenerator ke reaktor olehregenerated catalyst

Di asumsikan jumlah inert gas yang terbawa ka reaktor adalah 0.7%

(0,007)fresh feed

(general operating manual UOP, 2007)

Panas jenis rata-rata (Cp) = 0.275

(general operating manual UOP, 2007)

inert = (inert wt%) ( )= 0,007

( )= - 0,6600825

Dengan cara yang sama maka hasil perhitungan panas gas inert tanggal 19 juli,

kemudian tanggal 22, 23, 24 dan 25 juli 2013 dapat di tabulasikan seperti berikut

(Tabel B.25).

Tabel B.25panas gas inert yang terbawa

ParameterHari ke-

1 2 3 4 5

-0,660 -0,653 -0,629 -0,627 -0,639

4. Panas reaktorDengan menggunakan ketetapan heat loss reaktor yaitu 2

(general operating manual UOP,

2007)

Maka ;

reaktor = combineed feed + steam + loss + reaksi

= (315 + 7,80 + (-0,66)+ 2)

+ reaksi


14/15

=3,24,140 + reaksi

Kondisi dianggapsteady state;

Hregenerator = Hreaktor14209.535

HreasMaka ;

Hregenerator = 14209.535

= 525.169

Hreaksi = Hregenerator - Hreaktor= 525.169 -

= 201.029

Dengan cara yang sama maka hasil perhitungan panas reaksi dan panas reaktor

tanggal 19 juli, kemudian tanggal 22, 23, 24 dan 25 juli 2013 dapat di tabulasikan

seperti berikut (Tabel B.26).

Tabel B.26panas reaksi dan panas reaktor

Parameter Satuan Minggu

1 2 3 4 5

DH reaktor 324.140 322.250 322.589 324.218 321.206

DH reagenBTU/Ib

Raw Oil525.1690542 535.8682908 534.000038 535.3903123 533.8796588

DH reaksi 201.029 213.618 211.411 211.173 212.673


15/15

Tabel B.27.heat balance reaktor

No Uraian Input( Btu/ Ib raw oil)

Output(Btu/Ib raw oil)

1Panas untuk memanaskan dan

menguapkan combineed feed-315.000

2 Panas untuk memanaskan steam -7.800

3Panas terbawa gas inert ke

reaktor oleh regenerated catalyst-0.6600825

4 Radiation loss 2

5 Hreaksi 201.0296 Panas reactor 525.1690542

Total 202,369 202,369

perhitungan

Documents