Ikatan Ahli Teknik Perminyakan Indonesia

Transkripsi

1 Ikatan Ahli Teknik Perminyakan Indonesia Simposium Nasional IATMI 2009 Bandung, 2-5 Desember 2009 Makalah Profesional IATMI NMGRAP BARU UNTUK PENENTUAN JUMLA TRAY ABSRBER PADA SISTEM DEIDRATR GAS GLYCL By: Mohammad Kusmianto Dr. Ir. Tutuka Ariadji Abstrak Ada berbagai macam metode untuk mendehidrasi gas alam, diantaranya yaitu dengan menggunakan liquid desiccant, solid desicant, expansion refrigeration,dan anhydrous calcium chloride. Adapun kelebihan utama dari penggunaan liquid desiccant (glycol gas dehidrator) dibandingkan dengan metode yang lain di yaitu proses penyerapan uap air yang dapat dilakukan secara terus-menerus dan daya serap terhadap uap air yang sangat tinggi (higroskopis) hingga mencapai 0,5 lb 2 per MMscf. Pada proses operasinya, dehidrator gas glycol memiliki tray-tray yang menjadi tempat kontak langsung antara gas dan glycol. Dalam penentuan jumlah tray yang digunakan pada dehidrator gas glycol, metode pendekatan yang umum digunakan adalah metode pendekatan equilibrium stages yang dilakukan melalui metode trial and error dengan menggunakan grafik equilibrium stages. Namun metode ini memerlukan tahapan perhitungan yang panjang, sehingga tidak praktis dipergunakan di lapangan. Dengan demikian dirasa perlu untuk mencari metode yang lebih mudah dan simpel namun tetap akurat dalam penentuan jumlah tray absorber pada sistem dehidrator gas glycol. Tujuan dari makalah ini adalah untuk membuat metode penentuan jumlah tray absorber pada sistem dehidrator gas glycol yang lebih mudah, simpel dan akurat dengan cara membuat suatu nomograph baru. Metode yang digunakan untuk pembuatan nomograph ini berdasarkan pada perhitungan penentuan tray absorber dengan metode pendekatan equilibrium stages. Pertama-tama dilakukan pencarian persamaan grafik-grafik yang digunakan dalam perhitungan. Selanjutnya persamaan-persamaan tersebut digunakan dalam prosedur perhitungan dan dilakukan sensitivitas berbagai parameter yang mempengaruhi desain jumlah tray absorber. Telah dihasilkan suatu nomograph baru untuk penentuan jumlah tray absorber pada sistem dehidrator gas glycol yang lebih sederhana sehingga mudah penggunaannya. Setelah dilakukan uji validasi, nomograph tersebut menghasilkan nilai perhitungan dengan kesalahan relatif terhadap metode perhitungan sebelumnya maksimal sebesar 20%. Dengan menggunakan nomograph ini penentuan jumlah tray absorber menjadi lebih mudah tanpa harus melakukan trial and eror.. Pendahuluan Air merupakan zat pengotor yang paling tidak diinginkan dalam gas alam, padahal air hampir selalu ditemukan pada proses produksi gas alam. Kandungan uap air tersebut dapat mengakibatkan tidak terpenuhinya syarat dalam penjualan dan kerusakan pada peralatan. al ini dikarenakan air dapat mengurangi kandungan panas (heating value) gas alam dan dapat IATMI 08-09

2 membentuk hidrat yang menyebabkan berbagai masalah operasional. Beberapa masalah yang muncul akibat adanya air di antaranya yaitu menyebabkan korosi, terutama dengan adanya 2 S dan C 2 dan apabila air terkondensasi di flow line maka menyebabkan slug flow. Untuk menanggulangi masalah-masalah tersebut, maka diperlukan suatu proses pemisahan untuk mengurangi kandungan uap air sampai batas tertentu yang diizinkan dan aman. Salah satu cara untuk mengurangi kandungan uap air dalam gas adalah dengan menggunakan fasilitas dehidrasi gas. Dengan mengacu pada tugas akhir Rinaldi Pasaribu dan tugas akhir Cahya Kuspriono 2, dalam paper ini akan dibahas sedikit tentang proses dehidrasi gas menggunakan liquid desiccant. Selanjutnya paper ini akan lebih membahas tentang proses pembuatan nomograph baru untuk penentuan jumlah tray absorber pada sistem dehidrasi gas menggunakan glycol.. Proses Dehidrasi Dengan Menggunakan Teg (Triethylene Glycol) Pada pemisahan secara liquid desiccant, glycol harus senantiasa dialirkan untuk menjalani proses regenerasi sehingga menjaga kemampuannya dalam menyerap uap air. Deskripsi proses dari TEG dapat dilihat pada Gambar, lean glycol (LG, glycol bersih) memasuki absorber dari bagian atas untuk menyerap uap air yang mengalir bersama gas (wet gas) dari bawah absorber, sedangkan rich glycol (RG, glycol yang kaya dengan air) meninggalkan absorber dari bagian bawah dan masuk ke dalam cooling coil yang mengontrol laju water reflux pada bagian atas stripper. eat exchanger berada di antara the cool, rich glycol dan the hot lean glycol, kemampuan lean glycol semakin besar dengan bantuan dua atau lebih shell-and-tube heat exchanger dalam posisi seri. Terjadinya peningkatan panas akan ikut menurunkan konsumsi bahan bakar dalam reboiler dan menjaga sirkulasi agar tidak overheated, diperkirakan flash tank dan filter bisa beroperasi pada suhu 50 o F. Selanjutnya rich glycol akan dipisahkan dari hidrokarbon dengan difilter terlebih dahulu sebelum dipanaskan dalam reconcentrator. Ini akan mampu menjaga glycol agar terhindar dari padatan dan hidrokarbon berat yang memadat. Sedangkan pompa diproteksi dengan cara memfilter lean glycol sewaktu meninggalkan accumulator. Karakteristik triethylene glycol yaitu: dew point depresion berkisar antara o F, tekanan masuk gas alam dapat bervariasi antara psig, sedangkan temperatur masuk o F. Dew point secara tidak langsung menunjukkan kandungan air dalam gas, dan didefinisikan sebagai temperatur di mana gas tersaturasi dengan uap air pada tekanan tertentu. Sedangkan perbedaan antara dew point sebelum dan sesudah pemisahan air disebut dew point depression. Proses absorpsi antara uap air dan glycol diakibatkan adanya perbedaan muatan negatif elektron antara molekul glycol dan molekul air. Struktur molekul dari glycol ditunjukkan oleh Gambar 2. Karena beda keelektronegatifan antara dan yang cukup besar sehingga menyebabkan terjadinya ikatan hidrogen antara molekul glycol dan uap air. Ikatan hidrogen yang terjadi ditunjukkan oleh struktur molekul seperti pada Gambar 3..2 Absorber/kontaktor Kontaktor adalah kolom vertikal yang di dalamnya terdapat sejumlah bubble cap tray, down comer, dan demister pad. Setelah melalui scrubber, gas basah dialirkan dari bagian bawah kontaktor dan naik ke atas melewati bubble cap tray. Sedangkan glycol dialirkan dari atas dan turun dari tray ke tray yang di bawahnya melalui down comer. Di dalam bubble cap tray inilah terdapat kontak langsung antara gas dan lean glycol. Gas yang telah terserap kandungan uap airnya menjadi gas kering yang siap untuk dijual. Sebelum gas keluar dari kontaktor terlebih dahulu melewati demister pad yang berfungsi untuk menyaring butiran glycol yang terikut aliran gas, sehingga cairan glycol yang terikut dapat diperkecil. Gambaran dari absorber dapat dilihat pada Gambar 4, dan tipe-tipe penyerapan yang terjadi pada absorber dapat dilihat pada Gambar 5. Jumlah bubble cap tray atau valve tray biasanya berkisar antara 4 hingga 2 tray. Dalam desain absorber, kolom absorber harus vertikal, karena glycol cenderung membentuk foam. Jarak vertikal antar bubble cap tray sebaiknya minimal 8 inch, dan akan lebih baik lagi bila diberi jarak inch. Laju sirkulasi TEG yang dialirkan bervariasi antara,5 hingga 4 galon per lb air yang diserap atau dipisahkan. Untuk unit dehidrator yang kecil dengan 4 hingga 6 tray, biasanya dioperasikan dengan laju 3 gal TEG per lb air. IATMI

3 .3 Perhitungan Jumlah Stages Tray Pada Absorber/ Kontaktor Perhitungan Jumlah Stages Tray pada Absorber/ Kontaktor pada umumnya digunakan metode pendekatan equilibrium stages. Penentuan nilai equilibrium stages sendiri dilakukan melalui metode trial and error dengan menggunakan grafik equilibrium stages 4. Selanjutnya dari perhitungan trial and error tersebut ditentukan jumlah bubble cap tray yang optimum. Asumsi yang digunakan pada metode perhitungan tersebut adalah efisiensi pada tray sebesar 25 %. Flow Chart perhitungan untuk metode equilibrium stages dapat dilihat pada Gambar 6. Dari data tekanan dan temperatur masuk gas (inlet), tentukan kandungan uap air yang ada dalam gas dengan bantuan grafik McKetta and Wehe 4. Setelah didapatkan kandungan uap air gas inlet, tentukan rasio kandungan uap air masuk absorber (inlet) dan keluar absorber (outlet) dengan menggunakan persamaan () 3 berikut. Effisiensi absorber = W in W out..() W in Dimana : W in = Kandungan uap air gas masuk absorber (inlet) W out = Kandungan uap air gas keluar absorber (outlet) grafik equilibrium stage yang lebih besar dari nilai pada persamaan. Dari kedua nilai N dan efisiensi absorber yang didapat dari grafik, dilakukan interpolasi sehingga didapatkan nilai N tepat pada saat nilai efisiensi absorber dari grafik sama dengan nilai efisiensi absorber pada persamaan. Nilai N (equilibrium stage) tersebut kemudian dibagi dengan efisiensi tray, sehingga didapatkan hasil perhitungan yang merepresentasikan jumlah tray absorber yang dibutuhkan. 2. Pembuatan Nomograph Untuk Penentuan Jumlah Tray Pada Absorber/ Kontaktor Pembuatan nomograph dilakukan dengan terlebih dahulu melakukan asumsi bahwa efisiensi tray adalah sebesar 25% serta tidak terdapat kandungan gas C 2 dan 2 S pada gas. Selanjutnya untuk mendapatkan nilai grafik yang lebih detail, maka nilai-nilai pada grafik equilibrium stages diubah dalam bentuk numerik dan dicari persamaannya. Gambar 7 menunjukkan hasil plot nilai-nilai grafik equilibrium stages beserta trendline yang didapat untuk equilibrium stages (N) =. Dari gambar tersebut, dilakukan regresi dan didapatkan persamaan x c y = ab x (2) Dimana: y = efisiensi absorber Setelah didapatkan rasio perbandingan uap, x = TEG circulation rate, gal TEG/ 2 tahapan selanjutnya adalah mengasumsikan nilai konsentrasi lean glycol (glycol bersih) dan Sedangkan nilai konstanta a, b dan c dapat dilihat menebak nilai N (equilibrium stages). Dengan pada Tabel. kedua parameter tersebut serta data laju sirkulasi Untuk mempermudah perhitungan maka glycol yang diinginkan, tentukan harga efisiensi dicari fungsi konstanta terhadap nilai persentase absorber dari grafik equilibrium stage 4. Pada TEG. Setelah dilakukan plot antara nilai konstanta tahap ini, nilai efisiensi absorber yang didapat dari dan konsentrasi TEG, didapatkan gambar grafik equilibrium stage harus lebih kecil dari nilai trendline seperti ditunjukkan pada Gambar 8. efisiensi absorber yang dihitung dari persamaan Dengan demikian didapatkan fungsi tiap. Jika ternyata didapatkan nilai yang lebih besar konstanta terhadap konsentrasi TEG adalah dari nilai efisiensi absorber dari persamaan, sebagai berikut : maka tebakan nilai N (equilibrium stage) terlalu besar dan harus dikurangi. Perubahan nilai Konstanta a konsentrasi glycol bisa dilakukan apabila masih y= x x 2...(3) didapatkan nilai efisiensi absorber dari grafik Konstanta b equilibrium stage lebih besar dari nilai efisiensi y= x x 2... (4) absorber dari perhitungan persamaan. Setelah Konstanta c didapat nilai efisiensi absorber yang lebih kecil y= x+0.005x 2... (5) dari nilai perhitungan pada persamaan, Dimana : kemudian dicatat nilai N dan efisiensi absorber y = nilai masing-masing konstanta yang didapat dari grafik tersebut. Setelah itu x = Persentase TEG dilakukan penambahan nilai N (equilibrium stage) sehingga didapatkan nilai efisiensi absorber dari IATMI

4 Kemudian untuk mendapatkan nilai dari grafik equilibrium stages (N)=, persamaan tiap konstanta tersebut disubstitusikan pada persamaan (2). x y = ab x c 2 y = ( x x ) 2 Q ( x x ) Q 2 ( x+0.005x )... (6) dimana : y = efisiensi absorber Q= TEG circulation rate, gal TEG/lb 2 x = Persentase TEG Dengan demikian, dengan persamaan tersebut didapatkan nilai-nilai efisiensi absorber seperti pada Tabel 2 dengan nilai persentase TEG yang lebih bervariasi. Laju sirkulasi TEG yang sering digunakan biasanya bervariasi dari.5 sampai 4 gal TEG/lb 2. Dalam buku Chi U. Ikoku disebutkan bahwa laju sirkulasi glycol bisa antara selang 2 sampai 6 gal TEG/lb 2 dan kebanyakan lapangan gas menggunakan laju sirkulasi antara 2.5 sampai 4 gal TEG/lb 2. Maka dalam penelitian ini hanya akan dibuat nomogram untuk selang laju TEG.5 sampai 4 gal TEG/lb 2. Untuk laju sirkulasi TEG.5 gal/lb 2 didapatkan nilai sensitivitas efisiensi absorber dari persamaan (6) seperti ditunjukkan pada Tabel 2. Selanjutnya dengan cara yang sama, untuk grafik equilibrium stages (N) =.5, 2, 2.5 dan 3 didapatkan persamaan berikut: a. equilibrium stages (N) =.5 x c y = ab x 2 y = x x ( ) 2 ( x x Q ) Q. (7) b. equilibrium stages (N) = 2 x c y = ab x y = ( x) 2 ( x x ) 2 ( x) ( x x Q ) Q. (8) c. equilibrium stages (N) = 2.5 x c y = ab x 2 3 y = ( x+3.34x -0.0x ) 2 3 ( x-2.276x x Q ) ( x-.636x x 3 ) Q. (9) d. equilibrium stages (N) = 3 x c y = ab x 2 y = ( x-0.064x ) 2 ( x+0.043x Q ) Q. (0) 2 ( x x ) dengan menggunakan masing-masing fungsi tersebut maka akan lebih mudah menentukan nilai dari kurva equilibrium stages. Gambar 9 menunjukkan hasil perhitungan untuk N =.5 sampai N = 3 dengan nilai laju TEG.5 gal TEG/lb 2. Dengan demikian untuk berbagai nilai persentase TEG tertentu didapatkan nilai efisiensi absorber dan Jumlah Trays seperti ditunjukkan pada Tabel 3. Jumlah trays merupakan fungsi dari N, karena efisiensi trays yang digunakan adalah 0.25 maka jumlah trays memenuhi Persamaan () berikut N Jumlah Trays = Effisiensi () N Jumlah Trays = 0.25 Dimana N adalah nilai equilibrium stages. Bila nilai-nilai pada Table 3 di plot maka didapatkan grafik antara efisiensi absorber dan jumlah bubble cup trays pada setiap persentase TEG seperti ditunjukkan pada Gambar 0. Untuk kurva TEG rate = 2 sampai 6 gal/ lbm 2 dapat dicari dengan metode yang sama. 2. Grafik McKetta & Wehe Untuk perhitungan kandungan uap air, kurva McKetta & Wehe 4 didekati dengan persamaan Bukacek 2. Persamaan tersebut dapat ditulis sebagai berikut: ( ) A T W = + B( T).. (2) P IATMI

5 keterangan: T = temperatur inlet gas ( o R) W = Kandungan uap air (lbm/mmscf) P = Tekanan (psia) dimana, ( ) A T ( ) B T T 2 = 0 T.. (3) = 0 T....(4) Penentuan nilai efisiensi absorber dilakukan dengan membuat grafik pada setiap nilai W out (kandungan uap air keluar absorber) tertentu dan dengan input nilai W inlet (kandungan uap air masuk absorber). Dari persamaan (2) di atas dibuat nomograph untuk menentukan nilai efisiensi absorber dari nilai input tekanan, temperatur gas masuk dan kandungan uap air pada gas outlet seperti ditunjukkan pada Gambar. Selanjutnya karena nilai input dari Gambar 0 adalah nilai output Gambar, maka untuk menampilkan nomograph penentuan jumlah trays, Gambar digabungkan dengan Gambar 0. Sehingga didapatkan nomograph usulan seperti ditunjukkan pada Gambar 9. Dengan cara yang sama didapatkan nomograph untuk TEG rate 2 4 gal/lbm 2 yang dapat dilihat pada Gambar 20 sampai Gambar PRSEDUR PENGGUNAAN NMGRAP Data yang diperlukan untuk perhitungan jumlah tray absorber menggunakan nomograph ini adalah sebagai berikut :. Temperatur masuk gas 2. Tekanan masuk gas 3. Kandungan uap air yang keluar dari absorber 4. Konsentrasi lean Glycol (TEG). 5. Laju Glycol (TEG) yang diinginkan Dari nilai laju Glycol (TEG) yang diinginkan, tentukan kurva nomograph yang akan dipakai. Nomograph pada Gambar 9 sampai Gambar 24 memiliki selang laju TEG antara.5 4 gal/lb 2. Setelah nomograph dipilih, dari nilai temperatur gas masuk tarik garis vertikal ke atas hingga memotong kurva tekanan sesuai dengan nilai tekanan masuk gas. Dari titik potong tersebut tarik garis horizontal ke kiri dan potongkan dengan kurva sesuai nilai kandungan uap air keluar yang diinginkan. Setelah itu tarik garis vertikal ke atas dan potongkan dengan kurva sesuai kandungan konsentrasi Glycol yang diinginkan, lalu tarik garis ke kiri dan potongkan dengan sumbu Y. Nilai yang didapat dari perpotongan dengan sumbu Y adalah jumlah tray absorber yang dibutuhkan untuk kondisi sesuai data. Jika nilai yang didapat merupakan nilai desimal, maka nilai tersebut perlu dibulatkan menuju nilai di atasnya. Untuk lebih jelasnya, Gambar 2 menampilkan flow chart penggunaan nomograph. 3. Contoh Penggunaan nomograph Data yang digunakan adalah Example 4.9. buku Chi U. Ikoku 3 halaman 67 seperti yang ditampilkan pada Tabel 4. Jika persentase Lean Glycol adalah 99.5 %, maka dari nomograph usulan didapatkan jumlah tray absorber sebanyak 5.4 buah. Setelah dilakukan pembulatan didapatkan jumlah tray absorber yang disarankan sebanyak 6 buah untuk lebih pesimistik dan 5 buah untuk lebih optimistik. asil yang didapat pada buku Chi U. Ikoku 3 sebanyak 5 buah dengan efisiensi tray Gambar 3 menunjukkan penggunaan nomograph dengan menggunakan data pada Tabel VALIDASI NMGRAP Validasi nomograph dilakukan dengan membandingkan hasil perhitungan jumlah tray menggunakan nomograph dengan hasil perhitungan jumlah tray dengan cara metode pendekatan equilibrium stages. asil perbandingan perhitungan ditunjukkan pada Tabel 5. Kesalahan relatif pada perhitungan Tabel 5 memenuhi rumus berikut. N Es Err = 00%. (5) Es dimana : Err = Kesalahan Relatif N = asil perhitungan menggunakan nomograph usulan Es = asil perhitungan menggunakan metode equilibrium stages Dari hasil Tabel di atas didapatkan bahwa hasil perhitungan menggunakan nomograph memiliki nilai maksimal kesalahan relatif sebesar 20% apabila dibandingkan dengan hasil perhitungan menggunakan metode pendekatan equilibrium stages. asil ini memadai untuk kepentingan lapangan di industri perminyakan. Penulis juga melakukan perbandingan hasil perhitungan jumlah absorber tray dengan beberapa metode lain. Gambar 4 sampai Gambar 8 menunjukkan perbandingan hasil IATMI

6 perhitungan jumlah tray absorber dari masingmasing metode dengan variasi parameter tertentu. Dari Gambar 4 sampai Gambar 8 dapat dilihat bahwa hasil perhitungan menggunakan nomograph tidak memiliki penyimpangan terlalu jauh dengan hasil perhitungan lainnya. Pada Gambar 4 kurva nomograph berhenti pada titik 00 o F, hal ini dikarenakan pada temperatur tersebut hasil perhitungan menggunakan nomograph telah memberikan jumlah tray absorber yang maksimum, yaitu sebesar 2 buah. Diatas temperatur tersebut konsentrasi glycol harus ditambah agar didapatkan jumlah tray absorber yang dibutuhkan. Meskipun demikian, dari kelima grafik tersebut perhitungan menggunakan nomograph tidak pernah memberikan nilai dibawah hasil perhitungan metode lainnya atau minimal memberikan nilai yang sama dengan hasil perhitungan metode lain. al ini menunjukkan bahwa perhitungan jumlah tray absorber menggunakan nomograph memberikan hasil yang relatif aman. Pada Gambar 5, hasil perhitungan menggunakan software memiliki penyimpangan cukup jauh dengan hasil perhitungan metodemetode lain pada titik 4000 psia. al ini kemungkinan karena data input memiliki nilai yang terlalu signifikan (terlampau besar), sehingga terjadi error calculation pada software. Begitu juga yang terjadi pada Gambar 8, jumlah tray absorber yang diberikan software tiba-tiba naik pada laju TEG 4 gal/lbm 2 sehingga menyimpang dari tren garis yang seharusnya menurun seiring dengan bertambahnya laju TEG. Pada Gambar 7, kurva perhitungan metode equilibrium stages berhenti pada konsentrasi TEG 98.5%. al ini dikarenakan tidak tersedianya kurva equilibrium stages untuk konsentrasi TEG dibawah 98.5%, sehingga perhitungan jumlah tray absorber untuk konsentrasi TEG dibawah 98.5% tidak dapat dilakukan. Dari kelima kurva tersebut, dapat dilihat bahwa Gambar 8 memiliki kemiringan yang paling besar. al ini menunjukkan bahwa laju TEG menjadi parameter yang paling besar pengaruhnya terhadap penentuan jumlah tray absorber. Gambar 8 memiliki kemiringan rata-rata sebesar -.5, dengan kata lain setiap penambahan gal TEG/lbm 2 laju TEG, maka jumlah tray absorber akan berkurang sebanyak 2 buah untuk disain yang lebih aman.. Parameter yang paling berpengaruh dalam penentuan jumlah tray absorber adalah besarnya laju TEG yang digunakan. 2. Telah dihasilkan suatu nomograph baru untuk menentukan jumlah tray absorber pada sistem dehidrator gas glycol yang memiliki tingkat keakuratan yang dapat diterima untuk praktisi di lapangan. DAFTAR PUSTAKA. Pasaribu, Rinaldi : Analisa Sensitivitas Kemungkinan Masalah Yang Timbul Pada Fasilitas Glycol Dehydrator Dengan Bantuan Metode McCabe-Thiele, Tugas Akhir Departemen Teknik Perminyakan ITB, Kuspriono, Cahya : Analisa Sensitivitas Terhadap Perubahan Input Pada Peralatan Glycol Dehydrator Dengan Membangun Simulator Baru Dan Melalui Bantuan Metode Pendekatan Equilibrium Stages, Tugas Akhir Departemen Teknik Perminyakan ITB, Ikoku, U., Chi : Natural Gas Production Engineering, Campbell, John M : Gas Conditioning and Processing, Volume 2, Norman, klahoma, April, 979. Gambar Bagan dari Proses Dehidrasi dengan Menggunakan Glycol Dehidrator. 5. KESIMPULAN C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 IATMI

7 Gambar 2 Struktur Molekul dari Triethylene Glycol 2. air air C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 air triethylene glycol air Gambar 3 Ikatan idrogen pada Triethylene Glycol dengan Air 2. Gambar 5 Tipe Penyerapan pada Berbagai Jenis Tray. Gambar 4 Bagan Absorber. IATMI

8 0.95 S = r = S = r = (W in-w out)/w in (W in-w out)/w in TEG Circulation Rate (gal TEG/lbm 2) TEG Circulation Rate (gal TEG/lbm 2) Persentase Glycol = 99.9 % S = r = Persentase Glycol = 99.5 % S = r = (W in-w out)/w in (W in-w out)/w in TEG Circulation Rate (gal TEG/lbm 2) TEG Circulation Rate (gal TEG/lbm 2) Persentase Glycol = 99.0 % Persentase Glycol = 98.5 % Gambar 7 Grafik equilibrium stages (N)= beserta Trendlinenya. Konstanta 'a' S = S = r = r = Konstanta 'b' Konsentrasi Glycol (%) Konstanta a Konstanta b S = r = Konstanta 'c' Konsentrasi Glycol (%) Gambar 6 Flow Chart Perhitungan dengan metode equilibrium stages Konsentrasi Glycol (%) Konstanta c Gambar 8 Trendline konstanta persamaan (2). Tabel Nilai konstanta persamaan equilibrium stages (N) =. Konsentrasi TEG (%) a b c IATMI

9 Tabel 2 Sensitivitas nilai efisiensi absorber dari persamaan (6) untuk N = dan Laju TEG =.5. Persen TEG Efisiensi absorber Persen TEG Efisiensi absorber s Gambar 0 Grafik antara efisiensi absorber dan jumlah bubble cup trays pada setiap nilai persentase TEG (TEG rate =.5 gal/ lbm 2 ) Gambar Nomograph untuk menentukan nilai effisiensi absorber dari nilai input tekanan, temperatur gas masuk dan temperatur gas keluar. Gambar 9 Sensitivitas nilai efisiensi absorber dari persamaan (7), (8), (9) dan (0). Tabel 3 Nilai efisiensi absorber dan Jumlah Trays untuk nilai persentase TEG tertentu Persen TEG N Trays IATMI

10 Gambar 3 Contoh penggunaan nomograph Gambar 2 Flow chart penentuan jumlah tray absorber menggunakan nomograph usulan. Tabel 4 Data untuk contoh perhitungan 3 Gas Flow Rate Gas Specific Gravity = 0.7 perating Line Pressure Maximum Working Pressure of Contactor Gas Inlet Temperature utlet Gas Water Content Glycol to Water Circulation Rate = 0 MMscfd = 000 psia = 440 psia = 00 F Lean Glycol Concentration = 99.5 % = 7 lb 2/MMscf = 3 gal TEG/lbm 2 Tabel 5 Validasi nilai perhitungan nomograph TEG Rate T inle t P W out Perse n TEG Jumlah Tray dari Perhitungan Manua Nomo l graph Err (%) IATMI

11 Gambar 4 Perbandingan hasil perhitungan jumlah tray absorber dari beberapa metode dengan variasi nilai temperatur. Gambar 7 Perbandingan hasil perhitungan jumlah tray absorber dari beberapa metode dengan variasi nilai konsentrasi TEG. Gambar 5 Perbandingan hasil perhitungan jumlah tray absorber dari beberapa metode dengan variasi nilai tekanan. Gambar 8 Perbandingan hasil perhitungan jumlah tray absorber dari beberapa metode dengan variasi nilai laju TEG. Gambar 6 Perbandingan hasil perhitungan jumlah tray absorber dari beberapa metode dengan variasi nilai kandungan uap air keluar absorber. IATMI 08-09

12 Gambar 9 Nomograph untuk menentukan Jumlah Bubble Cup Trays untuk TEG rate =.5 gal/lbm 2. IATMI

13 Gambar 20 Nomograph untuk menentukan Jumlah Bubble Cup Trays untuk TEG rate = 2 gal/lbm 2. IATMI

14 Gambar 2 Nomograph untuk menentukan Jumlah Bubble Cup Trays untuk TEG rate = 2.5 gal/lbm 2. IATMI

15 Gambar 22 Nomograph untuk menentukan Jumlah Bubble Cup Trays untuk TEG rate = 3 gal/lbm 2. IATMI

16 Gambar 23 Nomograph untuk menentukan Jumlah Bubble Cup Trays untuk TEG rate = 3.5 gal/lbm 2. IATMI

17 Gambar 24 Nomograph untuk menentukan Jumlah Bubble Cup Trays untuk TEG rate = 4 gal/lbm 2. IATMI