BAB V neraca panas or nerca energi

7/25/2019 BAB V neraca panas or nerca energi

1/18

BAB V

HASIL DAN PEMBAHASAN

V.1. Neraca Massa Fluidized Bed ReactordanPrimary Degasser

Proses polimerisasi yang terjadi pada PT Lotte Chemical Titan adalah

proses Gas Phase, dimana bahan baku gas berupa etilena, butene-1, dan

hydrogen serta powder prepolimer sebagai media direaksikan dalamFluidized

Bed Reactor (1--!""# pada suhu $" oC dan pada tekanan %" atm& 'asil reaksi

ini berupa powder Polietilena& Polietilena tersebut juga berupa fines yang

terbawa gas lewat bagian atas reaktor yg kemudian dipisahkan dengan gasnya di

dalam cyclone, fines yang turun dikembalikan kembali kedalam reaktor untuk

diproses kembali&

etelah dari Fluidized Bed Reactor (1--!""#,powder tersebut dialirkan

ke primary degasser (1--!%)# untuk dihilangkan gas sisa-sisa reaksi, karena

dapat memicu terjadinya kebakaran didalam proses& *idalamprimary degasser

(1--!%)# tidak terjadi reaksi kimia, karena proses pemisahan hidrokarbon

dengan powder Polietilena hanya secara mekanis& Gas hidrokarbon yangterpisah denganpowder Polietilena di kembalikan keFluidized Bed Reactor (1-

-!""# menggunakan compressor (1-C-!+"# yang sebelumya didinginkan

dahulu didalamfinal cooler (1--!"1# sebagai pendingin dalam reaktor&

Produk Polietilena keluar primary degasser (1--!%)# diharapkan sudah

tidak mengandung gas hidrokarbon lagi, namun untuk mengantisipasi jika masih

ada kandungan hidrokarbon terbawa oleh powder Polietilena maka setelah

melewati primary degasser (1--!%)#, powder dilewatkan ke secondary

degasser (1-*-!"#.

37


2/18


3/18


4/18

$L%IDI&ED BED REA'"R (1-R-400

NN)m)r Ar*s !05 !1! !14 !!4 !15

Nama Ar*sRIN+E'

"GAS-IN

$INES-

INRPRD

GAS

%"

1 uhu (oC# %) !$,$6 $,167 $1,)6 $,167

% Tekanan (atm# 1 %) %! 1,% %!

Total laju alir massa (0g8h# 1"!,6+ 1&$",66 1"7,%" 1!&)11,%$1+&!+1,6

!

! Laju alir massa (0g8h#

) C%'! 1!&16","" 1,! 77,77

7 C!'6 !!+,%+ +,% )$,"

+ '% )"1,7$ 1","" !66,6%

6 4% 6,6! 1%&1+,71 %!!,%! 11&$6,%"

$ C%'7 !&7"1,1 66,$ !&)1%,$%

1" 9:4 1"7,%" 1"7,%"

11 P;L:T:L4< P;=* 1!&17",""

1% PP;L:5 P;=* $7,"!

1 5>L


5/18

sehingga produk yang dihasilkan lebih optimal& 4amun hal itu tidak instan

langsung terjadi karena perlu adanya waktu reaksi& /erdasarkan data *C

(Distributed Control System# bahwa kenaikan 1 level bed menyebabkan

adanya massa terakumulasi sebanyak 7 ton dalam reaktor& Terjadi

peningkatan sebanyak ","%+ level bed dalam reaktor yang menyebabkan

adanya massa terakumulasi sebanyak 171,6 kg&

!. Neraca Massa Primary Degasser(1-S-4!5


6/18

Gambar 5.,Process Flow Diagram Primary Degasser (1--!%)#

Pada perhitungan neraca massa dalam primary degasser dilakukan asumsi

sebagai berikut

1& Tidak terjadi reaksi kimia didalamprimary degasser. Polietilena yang masukprimary degasseradalah Polietilena hasil reaksi pada

fluidized bed reactor .

'asil perhitungan neraca massa pada primary degasser dapat dilihat pada"abe# 5.!dibawah ini&

"abe# 5.!4eraca 5assaPrimary Degasser (1--!%)#

PRIMAR/ DEGASSER (1-S-4!5

42


7/18

N

N)m)r Ar*s !!4 !!5 !,5

Nama Ar*s RPRD H'-%" RPRD-%"

1 uhu (oC# $1,)6) $1,)+ $1,)+

% Tekanan (atm# 1,% 1,% 1,%

Total laju alir massa (0g8h# 1!&)11,%$ ,+1 1!&1++,)6

! Laju alir massa (0g8h#

) C%'! 1,! 1,"7 ",%6

7 C!'6 +,% 7,!+"6 ",6)"+

+ '% 1","" $,)+ ",!

6 4% %!!,%! %6,1! 7,1"

$ C%'7 66,$ +6,!7 $,$%

1" P;L:T:L4< P;=* 1!&17","" " 1!&17",""

""AL 14.511! 14.511!

Pada perhitungan neraca massa dalam alat Primary Degasser (1--!%)#

didapatkan masih adanya gas hidrokarbon yang masih terbawa dalampowder

Polietilena& 'al ini dikarenakan alat Primary Degasser (1--!%)# ini tidak

dapat memisahkan 1""3 dari total gas terbawa powder& 5aka untuk gas yang

masih terbawa powder Polietilena nantinya akan dipisahkan kembali pada

secondarydanfinal degasserdengan tekanan ?akum sampai gas hidrokarbon

yang terbawa powder hilang 1""3&

V.!. Neraca Panas Fluidized Bed ReactordanPrimary Degasser

1. Neraca Panas Fluidized Bed Reactor(1-R-400

"abe# 5., 0ondisi suhu dan Cp campuran arus masuk dan keluar reaktor

DA"A "ENIS NDISI $L%IDI&ED BED REA'"R (1-R-400

N)m)r Ar*s !05 !1! !14 !!4 !15

43


8/18

Nama Ar*s RIN+E'" GAS-IN $INES-IN RPRD GAS %"

uhu (oC# %) !$,$6 $,167 $1,)6 $,167

Tekanan (atm# 1 %) %! 1,% %!

Cp Campuran(0@80g&0#

1,1"7 %,"% %,")1 1,$$ %,")"

istem dalam reaktor adalah isot!ermal sehingga suhu reaksi dijaga tetap

sama& uhu Polietilena keluar reaktor sebesar $1,)6oC& 4eraca panas sistem

dapat dilihat pada abe# 5.4dibawah ini&

"abe# 5.44eraca PanasFluidized Bed Reactor

Panas Mas*2 3)*#e Panas e#*ar 3)*#e


9/18

'asil perhitungan neraca panas dalamPrimary Degasserdapat dilihat pada

"abe# 5.dibawah&

"abe# 5.4eraca Panas Primary *egasser (1--!%)#

Panas Mas*2 3)*#e Panas e#*ar 3)*#e


10/18

Gambar 5.4 0on.igurasi PengendalianFluidized Bed ReactorPenjelasan dari masing-masing pengendalian pada gambar diatas

dapat dilihat pada "abe# 5.7dibawah ini&

"abe# 5.7 0on.igurasi Pengendalian Proses diFluidized Bed ReactorA.

A.

A.

A.

A.

A.

A.

A.

A.

Ethylene

/ahan baku etilena gas dialirkan melalui pipa 1)"-TB-"$"%$-


11/18

produksi maka 19B$" akan membuka dan menutup sesuai rate tersebut&

@enis aksi 19B$"adalahFail Closed #alve, yaitu ketika posisi paling aman

adalah posisi tertutup artinya valve tersebut memerlukan energi untuk

membuka, sehingga dapat disebut juga sebagai air to open (


12/18

Gambar 5.5 Pengendalian Proses Laju


13/18

mencegah aliran balik yang ber.ungsi untuk keperluan maintenance dan

flas!ing pipa butene menggunakan %ow Pressure Steam& /erikut

pengendalian bahan baku gas butene dapat dilihat pada Gambar 5.berikut&

Gambar 5. Proses Pengendalian Laju


14/18

mengontrol ratebukaan valvesesuai melt inde&Polietilena yang diinginkan&

elain itu pipa hidrogen juga dilengkapi dengan c!eck valve& C!eck valve

tersebut berguna untuk mencegah aliran balik yang ber.ungsi untuk keperluan

maintenancedanflas!ingpipa hidrogen menggunakan%ow Pressure Steam&

/erikut pengendalian bahan baku hidrogen dapat dilihat pada Gambar 5.

berikut&

Gambar 5.7 Proses Pengendalian Laju


15/18

GPC (Reactor $as P!ase Control# yang berada didalam Control Room dan

operator secara langsung dapat mengontrol ratebukaan valvesesuai tekanan

operasi reaktor yang diinginkan& elain itu pipa nitrogen juga dilengkapi

dengan c!eck valve& C!eck valve tersebut berguna untuk mencegah aliran

balik yang ber.ungsi untuk keperluan maintenance dan flas!ing pipa

hidrogen menggunakan %ow Pressure Steam& /erikut pengendalian bahan

nitrogen dapat dilihat pada Gambar 5.berikut&



16/18

element, hasil pengukurannya ditrans.er melaluiflow transmitter 9T!") yang

digunakan untuk mengubah menjadi sinyal listrik yang dapat dibaca oleh

9:C!")& *ata dari 9:C!") langsung bisa diakses pada GPC (Reactor $as

P!ase Control# yang berada didalam Control Room dan operator secara

langsung dapat mengontrol rate bukaan valve sesuai suhu operasi reaktor

yang diinginkan& /erikut pengendalian air dapat dilihat pada Gambar 5.

berikut&

Gambar 5. Proses Pengendalian Laju


17/18

Gambar 5.10 0on.igurasi PengendalianPrimary DegasserPenjelasan dari pengendalian pada gambar diatas dapat dilihat pada

"abe# 5.6dibawah ini&

"abe# 5.6 0on.igurasi Pengendalian Proses diPrimary Degasser

$.

Pr)d*2 P)#9e9#ena

Polietilena keluar degasser dialirkan melalui pipa %""-P;-1!""-'G%-

PP%)& Laju alir polietilena dikontrol menggunakan 1-B-!%)& 1-B-!%) adalah

jenis rotating valve, yaitu dengan menggunakan prinsip kecepatan putaran

impeller untuk mengalirkanpowder& Laju alir polietilena diatur untuk tinggi

leveldidalam degasser& etiap perubahaan jika tinggi level di dalam degasser

terlalu tinggi atau terlalu rendah, maka 1-B-!%) akan mempercepat atau

53

N

'N"RLLER

MANIP%LA"ED

VARIABEL

'N"RL

VARIABEL

VALVE PARAME"ER

$$

'c ;9 ;d

1 1-B-!%)9L;=


18/18

memperlambat gerak impellersesuai tinggi levelyang diinginkan& Cara kerja

pengendalian dimulai ketika dari *C menginginkan berapa tinggi level

dalam degasser, maka operator *C langsung menentukan rangekecepatan

putaran rotating valve yang datanya sudah tersedia di Control RoomPT Lotte

Chemical Titan& *i lapangan sudah tersedia level tube glass sebagai flow

element, hasil pengukurannya ditrans.er melaluiflow transmitter 9T!%) yang

digunakan untuk mengubah menjadi sinyal listrik yang dapat dibaca oleh

9:C!%)& *ata dari 9:C!%) langsung bisa diakses, operator secara langsung

dapat mengontrol kecepatan putaran valvesesuai tinggi leveldalam degasser

yang diinginkan& /erikut pengendalian laju alir produk polietilena dapat

dilihat pada Gambar 5.berikut&


Documents

BAB V neraca panas or nerca energi