LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA. - Propilen (C 3 H 6 ); BM = 42,08 kg/kmol. - Propana (C 3 H 8 ); BM = 44,09 kg/kmol

Transkripsi

1 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA Bai perhitungan Satuan berat Bahan baku jam operai Kilogram (kg) - Benzen (C 6 H 6 ); BM 78, kg/kmol - Propilen (C H 6 ); BM 4,08 kg/kmol - Propana (C H 8 ); BM 44,09 kg/kmol Produk akhir Produk amping Iopropilbenzen (C 9 H ); BM 0,9 kg/kmol Diiopropilbenzen (C H 8 ) ; BM 6 kg/kmol (Wikipedia, 00) Kemurnian Iopropilbenzen 99,0% (chemical@merck.co.id, 00) Kapaita produki dalam atu jam operai : 500 Ton Tahun 000 Kg Hari x x x Tahun 0 hari Ton 4 jam 5,6565 kg/jam Jumlah hari operai Jumlah jam operai 0 hari 4 jam Perhitungan neraca maa dilakukan dengan alur mundur, dimana perhitungan dimulai dari alur produk ampai ke alur bahan baku. Adapun kemurnian Iopropilbenzen (IPB) adalah 99,0% dengan ianya adalah Diiopropilbenzen (DIPB).

2 A. Akumulator (AC-0) ungi : Untuk mengumpulkan detilat yang keluar dari Menara detili II (MD- 0) yang telah dikondenaikan di kondenor (E-08) dan membagi menjadi aliran produk dan aliran recyle. IPB (l) DIPB (l) Benzene (l) IPB (l) (5) DIPB (l) (6) (7) Benzene (l) AC-0 IPB (l) DIPB (l) Benzene (l) Kompoii Produk dari data peifikai produk Iopropilbenzena : (chemical(at)merck.co.id, 00) - Cumene : X 7 0,99 - DIPB : X 7 0,00 - Benzene : X 7 0, ,6565 kg/jam (Data kapaita produk) Berdaarkan dari data-data pabrik yang udah berdiri bahwa raio reflux makimal pada detilai adalah 5% dari laju alir detilat (hail detilai). (etiawan,00) Jadi, 6 0,5 x 7 Maka 6 0,5 x 5,6565 kg/jam 47,485 kg/jam Nerca maa total , ,6565 6,0050 Alur 7 7 IPB : DIPB : Benzene : 5,6565 kg/jam 7 IPB 0,990 x 5,6565, kg/jam 7 DIPB 0,000 x 5,6565 0,57 kg/jam 7 Benzene 0,0070 x 5,6565,096 kg/jam Alur 6 6 IPB : 47,485 kg/jam 6 IPB 0,990 x 47,485 46,9696 kg/jam

3 DIPB : Benzene : Alur 5 5 IPB : DIPB : Benzene : 6 DIPB 0,000 x 47,485 0,0474 kg/jam 6 Benzene 0,0070 x 47,485 0,5 kg/jam 6,0050 kg/jam 5 IPB 0,990 x 6, ,008 kg/jam 5 DIPB 0,000 x 6,0050 0,6 kg/jam 5 Benzene 0,0070 x 6,0050,54 kg/jam Tabel LA. Neraca Maa Akumulator (AC-0) Mauk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 5 Alur 6 Alur 7 Benzen,54 0,5,096 Propilen Propana Iopropilbenzen 60,008 46,9696, Diiopropilbenzen 0,6 0,0474 0,57 Total 6, ,485 5,6565 6,0050 6,0050 A. Menara Ditilai (MD-0) ungi : Untuk memiahkan Iopropilbenzen dengan Diiopropilbenzen. (7) IPB (l) DIPB (l) Benzene (l) IPB (l) DIPB (l) Benzene (l) () MD-0 () IPB (l) DIPB (l) Aumi kompoii pada alur umpan berdaarkan pabrik yang udah berdiri:

4 - X IPB 0,900 - X DIPB 0,086 - X Benzene 0,0064 (Setiawan, 00) Pada detilai diinginkan: - X D 0,99 - X B 0,008 X X IPB 0,9 B ( X D X ) ( X X ) ( 0,99 0,9) ( 0,99 0,008) 0,08 (McCabe, 997) D 0,08 B 0,08 Neraca maa total 0, kg/jam 0,967 Alur , IPB : DIPB : Benzene : 44,4 5,6565 8,685 kmol/jam 5,6565 kg/jam 7 IPB 0,990 x 5,6565, kg/jam 7 DIPB 0,000 x 5,6565 0,57 kg/jam 7 Benzene 0,0070 x 5,6565,096 kg/jam Alur 44,4 kg/jam IPB : DIPB : Benzene : IPB 0,9 x 44,4,494 kg/jam DIPB 0,086 x 44,4 8,780 kg/jam Benzene 0,0064 x 44,4,096 kg/jam

5 Alur IPB : DIPB : IPB DIPB IPB - DIPB - 8,685 kg/jam 7 IPB 0,8 kg/jam 7 DIPB 8,465 kg/jam Tabel LA. Neraca Maa Menara Detilai (MD-0) Mauk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur Alur 7 Alur Benzen,096,096 - Propilen Propana Iopropilbenzen,494, 0,8 Diiopropilbenzen 8,780 0,57 8,465 Total 44,4 5,6565 8,685 44,4 44,4 A. Reboiler (E-0) ungi : Untuk menaikkan temperatur campuran ampai ke titik didihnya ebelum dimaukkan ke kolom detilai IPB (l) IPB (l) (9) DIPB (l) DIPB (l) (0) E-0 () IPB (l) DIPB (l) Berdaarkan Geankopli (00), untuk kondii umpan mauk dalam keadaan bubble point (cair jenuh) ehingga q. Vd Vb + (-q) (Geankopli, 00) Vb Vd 6,0050 kg/jam Lb Vb + B 6, ,685

6 Alur 9,6885 kg/jam IPB : DIPB : IPB DIPB IPB - DIPB - 8,685 kg/jam 7 IPB 0,8 kg/jam 7 DIPB 8,465 kg/jam Alur 0 0 Vb 6,0050 kg/jam IPB : DIPB : 0 IPB 0,008 x 6,0050,9040 kg/jam 0 DIPB 0,99 x 6, ,00 kg/jam Alur 9 9 Lb 9,6885 kg/jam IPB : DIPB : 9 IPB 0,008 x 9,6885,5 kg/jam 9 DIPB 0,99 x 9, ,5550 kg/jam Tabel LA. Neraca Maa Reboiler (E-0) Mauk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 9 Alur 0 Alur Benzen Propilen Propana Iopropilbenzen,5,9040 0,8 Diiopropilbenzen 88, ,00 8,465 Total 9,6885 6,0050 8,685 9,6885 9,6885

7 A.4 Menara Ditilai (MD-0) ungi : Untuk memiahkan Benzen dengan Campuran Iopropilbenzen dan Diiopropilbenze () Cumene (l) Benzene (l) Cumene (l) DIPB (l) Benzene (l) (5) Menara Ditilai (MD- 0) Cumene (l) () DIPB (l) Benzene (l) Aumi kompoii pada alur umpan berdaar pabrik yang udah berdiri : - X IPB 0, X DIPB 0,060 - X Benzene 0.75 (etiawan, 00) Kompoii Umpan Menara Ditilai (MD-0) ama dengan kompoii hail bawah Menara Ditilai (MD-0), kompoii hail bawah MD-0 : - X D 0,9 - X B 0,09 X X BENZEN 0,75 B ( X D X ) ( X X ) ( 0,9 0,75) ( 0,9 0,09) 0,95 (McCabe, 997) D B ,95 0,95 764,94 kg/jam Neraca maa total 5 764,94 44,4 40,60kg/jam

8 Alur IPB : DIPB : Benzene : 44,4 kg/jam IPB 0,9 x 44,4,494 kg/jam DIPB 0,086 x 44,4 8,780 kg/jam Benzene 0,0064 x 44,4,096 kg/jam Alur ,94 kg/jam Benzene : 0,75 x 764,94,75 kg/jam IPB : DIPB : 5 Benzene 5 IPB 0,6897 x 764,94 4,4486 kg/jam 5 DIPB 0,060 x 764,94 8,780 kg/jam Alur Benzene : IPB : Benzene IPB 5 Benzene - 5 IPB - 40,60 kg/jam Benzene,509 kg/jam IPB 99,099 kg/jam Tabel LA.4 Neraca Maa Menara Ditilai (MD-0) Mauk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 5 Alur Alur Benzen,75,096,509 Propilen Propana Iopropilbenzen 4,4486,494 99,099 Diiopropilbenzen 8,780 8,780 - Total 764,94 44,4 40,60 764,94 764,94

9 A.5 Akumulator (AC-0) ungi : Untuk mengumpulkan detilat dengan kompoii ebagian bear Benzen yang keluar dari kondenor E-07 dan membagi aliran produk dan aliran recyle. Iopropilbenzen (l) Benzen (l) (8) Iopropilbenzen (l) Benzene (l) (9) AC-0 () Iopropilbenzen (l) Benzene (l) Kompoii Produk : - Benzene : X 0,90 - IPB : X 0, ,60 kg/jam Aumi 9 0,5 x Maka 9 0,5 x 40,60 kg/jam,090 kg/jam Nerca maa total , ,60 6,69 kg/jam Alur Benzene : IPB : Benzene IPB 5 Benzene - 5 IPB - 40,60 kg/jam Benzene,509 kg/jam IPB 99,099 kg/jam Alur 9 9 Benzene : IPB :,090 kg/jam 9 Benzene 0,90x,090 98,66 kg/jam 9 IPB 0,0698 x,090 4,876 kg/jam Alur 8

10 8 Benzen : IPB : 8 IPB 8 DIPB 9 Benzene + 9 IPB + 6,69 kg/jam Benzene 59,785 kg/jam IPB,978 kg/jam Tabel LA.5 Neraca Maa Akumulator (AC-0) Mauk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 8 Alur 9 Alur Benzen 59,785 98,66,509 Propilen Propana Iopropilbenzen,978 4,876 99,099 Diiopropilbenzen Total 6,69,090 40,60 6,69 6,69 A.6 Reboiler (E-06) ungi : Untuk menaikkan temperatur campuran ampai ke titik didihnya ebelum dimaukkan ke kolom detilai Cumene (l) DIPB (l) () Benzene (l) Cumene (l) (0) DIPB (l) Benzene (l) E-06 () Cumene (l) DIPB (l) Benzene (l) Berdaarkan Geankopli (00), untuk kondii umpan mauk dalam keadaan bubble point (cair jenuh) ehingga q. Vd Vb + (-q) (Geankopli, 00) Vb Vd 6,69 kg/jam Lb Vb + B 6, ,4 978,0 kg/jam

11 Alur IPB : DIPB : Benzene : 44,4 kg/jam IPB 0,9 x 44,4,494 kg/jam DIPB 0,086 x 44,4 8,780 kg/jam Benzene 0,0064 x 44,4,096 kg/jam Alur Vb 6,69 kg/jam Benzene : IPB : DIPB : Benzene 0,0064 x 6,69 0,4557 kg/jam IPB 0,9 x 6,69 486,659 kg/jam DIPB 0,086 x 6,69 6,5766 kg/jam Alur 0 0 Lb 978,0 kg/jam Benzene : 0 Benzene Benzene + Benzene,6595 kg/jam IPB : DIPB : kg/jam 0 IPB 0 DIPB IPB + DIPB + IPB 800,0084 kg/jam DIPB 65,64 Tabel LA.6 Neraca Maa Reboiler (E-06) Mauk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 0 Alur Alur Benzen,6595 0,4557,096 Propilen Propana Iopropilbenzen 800, ,659,494 Diiopropilbenzen 65,54 6,5766 8,780 Total 978,0 6,69 44,4 978,0 978,0

12 A.7 lah Drum (V-0) ungi : Untuk memiahkan antara fae cair dan fae ga. (6) Propilen (g) Propana (g) Propilen (g) Propana (g) Benzen (g) Iopropilbenzen (g) Diiopropilbenzen (g) () V- 0 (4) Cumen (l) Benzene (l) DIPB (l) Pemiahan yang terjadi pada lah Drum berdaarkan kemungkinan terpiah yang angat bear antara faa uap dan faa ga, faa ga yang lebih ringan maanya akan naik ecara otomati, edangkan faa cair yang mempunyai maa lebih berat akan turun ecara gravitai. Aumi kompoii pada alur produk reaktor menuju flah drum berdaarkan pabrik yang udah berdiri ebelumnya: X Propilen 0,0078 X IPB 0,07 X Propena 0,0048 X DIPB 0,06 X Benzen 0,7406 (Setiawan, 00) Dari kompoii umpan mauk ke Separator drum, didapat: X Ga 0,06 X Liquid 0,9874 Neraca maa total: 4 X Liquid 764,94 kg/jam / X Liquid x 5 787,46 kg/jam 6-4,5 kg/jam Alur ,94 kg/jam Benzene : 0,75 x 764,94,75 kg/jam 4 Benzene

13 IPB : DIPB : 4 IPB 0,6897 x 764,94 4,4486 kg/jam 4 DIPB 0,060 x 764,94 8,780 kg/jam Alur Benzen : Popilen : Propena : IPB : DIPB : Benzen Propilen Propena IPB DIPB 787,46 kg/jam 4 Benzene,75 kg/jam x 0,0078,94 kg/jam x 0,0048 8,5798 kg/jam 4 IPB 4,4486 kg/jam 4 DIPB 8,780 kg/jam Alur 6 6 Popilen : Propena : 6 Propilen 6 Propena,5 kg/jam Propilen,94 kg/jam Propena 8,5798 kg/jam Tabel LA.7 Neraca Maa lah Drum (V-0) Mauk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur Alur 4 Alur 6 Benzen,75,75 - Propilen,94 -,94 Propana 8,5798-8,5798 Iopropilbenzen 4,4486 4, Diiopropilbenzen 8,780 8,780 - Total 787,46 764,94,5 787,46 787,46

14 A.8 Reaktor (R-0) ungi : Sebagai tempat berlangungnya reaki pembentukan Ioprophylbenzene (cumene). Ioprophylbenzene ( g ) Propilene (g) Propana (g) Benzene (g) (0) R- 0 () Propilene (g) Propana (g) Benzene (g) Ioprophylbenzene ( g ) DIPB (g) Reaki: C H 6(g) + C 6 H 6(g) C 9 H (g).( ) (Propilen) (Benzen) (Cumen) C 9 H (g) + C H 6(g) C H 8(g).( ) (Cumen) (Propilen) (Diiopropilbenzene) Reaki terjadi ecara ekotermal dan didapatkan konveri Propilen ebear 89% Alur Total : 787,46 kg/jam Benzen : : Propylen : : Propana : : IPB : : DIPB : : Benzene,75 kg/jam N Benzene 4 Benzene /78, kg/kmol 6,9467 kmol/jam Propilen,94 kg/jam N Propilen 6 Propilen /4,08 kg/kmol 0, kmol/jam Propana 8,5798 kg/jam N Propna 6 Propilen /44,09 kg/kmol 0,945 kmol/jam IPB 4,4486 kg/jam N IPB 4 IPB /0,9 kg/kmol,46 kmol/jam DIPB 8,780 kg/jam N DIPB 4 DIPB / 6 kg/kmol 0,776 kmol/jam N Total N x,087 kmol/jam

15 N out in N + σ r (Reklaiti, 98) σ Propilen - σ IPB - σ Benzen - σ Propilen - σ IPB σ DIPB N in N out σ r 0 IPB : N IPB,46 - r r.() 0 Propilene : N Propiline 0,+ r r.() 0 Benzene : N Benzene 6,9466 r.() 0 Diioprophilbenzene : N DIPB 0,776 + r.(4) Pada alur mauk ke reaktor, umpan tidak mengandung DIPB, maka peramaan (4) menjadi : N 0,776 + r 0 DIPB 0 0,776 + r r - 0,776 Laju alir mol IPB pada alur mauk ama dengan alur recycle dari Menara Detilai I (MD-0) IPB : Subtitui peramaan () N 0 IPB,46 - r r : IPB 99,099 kg/jam N IPB 0,845 kmol/jam,46 - r - r r,7847 IPB /0,9 kg/kmol 0,845 kmol/jam Alur ,46 kg/jam Propana : IPB : : 0 Propana 0 N Propna 0 N IPB Propana 8,5798 kg/jam N Propna 0,945 kmol/jam N IPB 0,845 kmol/jam

16 : 0 IPB IPB 99,099 kg/jam 0 Benzene : NBenzene 6,9467 r Peramaan () : 0 Benzene 6,9467 -,7847 9,74 kmol/jam kmol kg 9,74 x 78, 54,96 kg/jam jam kmol 0 Propylene : N Propiline 0, + r r Peramaan () : 0 Propylene N 0 Total 0, +, ,776,96 kmol/jam kmol kg,96 x 4,08 8,5645 kg/jam jam kmol 0 N x 4,044 kmol/jam Tabel LA.8 Neraca Maa Reaktor (R-0) Mauk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 0 Alur Benzen 54,96,75 Propylen 8,5645,94 Propana 8,5798 8,5798 Iopropilbenzen 99,099 4,4486 Diiopropilbenzen - 8,780 Total 787,46 787,46 A.9 Mixing Point II (M-0) ungi : Untuk mencampur umpan benzene dan Propilen yang akan di reakikan di Reaktor (R-0 Propilen (g) Propana (g) (4) Benzen (g) IPB (g) (9) M- 0 (0) Propilen (g) Propana (g) Benzen (g) IPB (g)

17 Alur 0 0 Benzene : Propilen : Propana : IPB : 787,46 kg/jam 0 Benzene 54,96 kg/jam 0 Propilene 8,5645 kg/jam 0 Propana 8,5798 kg/jam 0 IPB 99,099 kg/jam Alur 4 4 Popilen : Propana : 4 Propilen 4 Propena 47,44 kg/jam 0 Propilene 8,5645 kg/jam 0 Propana 8,5798 kg/jam Alur 9 9 Benzen : IPB : 9 Benzen 9 IPB 640,88 kg/jam 0 Benzene 54,96 kg/jam 0 IPB 99,099 kg/jam Tabel LA.9 Neraca Maa Mixing Point II (M-0) Komponen Mauk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 9 Alur 4 Alur 0 Benzen 54,96-54,96 Propilen - 8,57 8,5645 Propana - 8,5799 8,5798 Iopropilbenzen 99,099-99,099 Diiopropilbenzen Total 640,88 47,5 787,46 787,46 787,46

18 A.0 Vaporizer (E-0) ungi : untuk menaikkan temperatur hail bottom yang beraal dari kolom detilai erta mengubah faanya menjadi ga. IPB (l) (6) Vaporizer (7) Benzen (l) (E-0) IPB (g) Benzen (g) (7R) IPB (l) Benzen (l) Pada vaporizer terjadi perubahan faa yaitu dari faa cair ke faa ga. Perubahan faa terjadi dengan jalan memanakan cairan ampai pada titik didihnya. Diaumikan bahwa 80% cairan yang mauk ke dalam vaporizer berubah menjadi ga erta keluaran dari vaporizer pada alur 7 emuanya berwujud ga dan recycle cairan yang belum menguap mauk pada alur 7R. Alur 7 7 IPB : Benzen : 7 IPB 7 Benzen 640,88 kg/jam 9 IPB 99,099 kg/jam 9 Benzene 54,96 kg/jam Alur 6 9 IPB : Benzen : 6 IPB 6 Benzen 640,88 kg/jam 9 IPB 99,099 kg/jam 9 Benzene 54,96 kg/jam Alur 7R 7R 0, x 6 8,067 kg/jam IPB : Benzen : 7R IPB 0, x 7R Benzen 0, x 6 IPB 9,898 kg/jam 6 BENZEN 08,49 kg/jam

19 Tabel LA.0 Neraca Maa Vaporizer (E-0) Mauk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Reflux (kg/jam) Alur 6 Alur 7 Alur 7R Benzen 54,96 54,96 08,49 Propilen Propana Iopropilbenzen 99,099 99,099 9,898 Diiopropilbenzen Total 640,88 640,88 8,067 A. Mixing Point I (M-0) ungi : Untuk mencampur umpan benzene recycle dengan benzene murni dari Tangki bahan baku. Benzen (l) IPB (l) (6) (5) Benzen (l) M-0 () Benzen (l) IPB (l) Neraca maa total ,88 kg/jam ,88-40,60 9,777 kg/jam Alur 6 9 IPB : Benzen : 6 IPB 6 Benzen 640,88 kg/jam 9 IPB 99,099 kg/jam 9 Benzene 54,96 kg/jam Alur IPB : Benzene : IPB Benzene 5 IPB - 5 Benzene - 40,60 kg/jam IPB 99,099 kg/jam Benzene,509 kg/jam

20 Alur 5 5 Benzen : 5 Benzen 6 Benzen - 9,777 kg/jam Benzene 9,777 kg/jam Tabel LA. Neraca Maa Mixing Point I (M-0) Keluar Komponen (kg/jam) Mauk (kg/jam) Alur 6 Alur 5 Alur Benzen 54,96 9,777,509 Propilen Propana Iopropilbenzen 99,099-99,099 Diiopropilbenzen Total 640,88 9,777 40,60 640,88 640,88

21 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI Bai perhitungan Satuan operai Temperatur bai : jam operai : kj/jam : 5 0 C 98,5 K Tabel LB. Kapaita pana cair Cp l a + bt + ct + dt [ J/mol. K ] Komponen a b c d C 6 H 6-7,79 7,7054E-0 -,6488E-0,89794E-06 C H 6,8877 9,875E-0-4,475E-0 7,946E-06 C H 8,7507 7,46408E-0 -,64966E-0 7,0670E-06 C 9 H -47,7,405 -,475E-0,08E-06 C H 8 -,466,885 -,048E-0,968E-06 (Sumber : Reklaiti, 98) Tabel LB. Pana Laten [ J/mol ] Komponen BM BP (K) Hvl C 6 H ,4 C H 6 4 5,46 87,6 C H 8 44,09 877, C 9 H 0 4,78 84,8 C H ,6 8867, (Sumber : Reklaiti, 98) Tabel LB. Kapaita pana ga Cp g a + bt + ct + dt + et 4 [ J/mol. K ] Komponen a b c D e C 6 H 6 8,5868 -,749E-0,754E-0 -,07984E-06,059E-09 C H 6 6,657 7,795E-0,8448E-04-5,575E-07,0475E-0 C H 8 4,659-0,469,7000E-0 -,69695E-06 8,89E-0 C 9 H -46,96-0,8978-6,0486E-04,9055E-07 -,780E- C H 8-9,566 0, ,7088E-04,464E-07 -,604E- (Sumber : Reklaiti, 98)

22 Tabel LB.4 Pana reaki pembentukan faa ga [ J/mol ] Komponen H f C 6 H 6 9,8 C H 6 4,88 C H 8-4,8 C 9 H 0,94 C H 8 -, (Sumber : Reklaiti, 98) Tabel LB.5 Tekanan uap Antoine (kpa) ln P A [B/(T+C)] Komponen A B C C 6 H 6 4,60 948,78-44,56 C H 6, ,5 -,90 C H 8, ,8-5,0 C 9 H,9908 4,5-66,078 C H 8 4,5 6,94-59,947 (Sumber : Reklaiti, 98) Peramaan untuk menghitung kapaita pana (Reklaiti, 98) : Cp + a + bt + ct dt...() Jika Cp adalah fungi dari temperatur maka peramaan menjadi : T CpdT ( a + bt + CT + dt ) dt...() T T T T b c d 4 4 CpdT a ( T T ) + ( T T ) + ( T T ) + ( T T )...() 4 T Untuk item yang melibatkan perubahan faa peramaan yang digunakan adalah : T Cpl dt + H Vl + T T T b T T CpdT Cp dt...(4) Perhitungan energi untuk item yang melibatkan reaki : b v dq dt r H R + N T T CpdT out N T T CpdT in... (5)

23 B. Compreor (JC-0) ungi : Menaikkan tekanan umpan propylene dan propane ebelum bercampur dengan umpan benzene yang akan diumpakan ke reaktor Propilene (g) Propana (g) 65,86 o C 7,5 atm 7,04 o C 8 atm Propilene (g) Propana (g) S Cp ig,ln T - R ln T P P + S - S (Smith, 00) Pada entropi tetap, S S Maka: 0 Cp g, ln T - R ln T P P + 0 R ln P P Cpg. ln T T Cp ig R T.ln T ln T P ln ln T Cp g P R P P P ln T ln lnt T exp + ln T Cp g P Cp g R P ln P R ln P 0,8754 P R ln T 6,897 T Cp g 76, ,9 K

24 Pana mauk pada uhu 59,0 K (65,86 0 C) Pana Mauk pada alur : Q in Komponen BP N i Cp( l 98,5 59,0 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.0 Pana Mauk Compreor (JC-0) N (kmol) Hvl ) BP 59,0 59,0 Cp ( l ) dt Cp ( g ) dt 98,5 98,5 (g) dt Q in (kj/jam) Propylene , ,897 propana ,759 4,856 Total 79,7499 Pana keluar pada uhu 545,9 K (7,04 0 C) Pana Mauk pada alur 4: Q out BP N i Cp ( l 98,5 ) 545,9 dt + ( Hvl) + Cp BP (g) dt Tabel LB. Pana Keluar Compreor pada (JC-0) N Komponen (kmol) Propylene.98 propana Hvl 548,8 545,9 Cp ( l ) dt Cp ( g ) dt 98,5 98,5 Q out (kj/jam) 0979, , , ,54446 Total 755,969 dq dt QOut Q In [755,969 79,7499] kj/jam,9 kj/jam B. Heater (E-0) ungi : Menaikkan temperatur umpan Propylene dan propane ebelum mauk ke reaktor (R 0). Superheated team (60 0 C) P atm

25 Propylene (g) Propana (g) T 0 0 C P 7,5 atm T 65,86 0 C P 7,5 atm Propylene (g) Propana (g) Superheated team (50 0 C) P atm dq dw Neraca energi : N i H i (T i, P i ) N j H j(t j, Pj) dt dt out in dw Karena item tidak melakukan kerja, maka 0 dt dq Sehingga, N i H i (T i,p i ) N j H j(t j,pj) dt out in Pana mauk T 0,5 K (0 o C) Pana mauk pada alur : Q in 08,6 Ni 98,5 Cp (g) dt Tabel LB.8 Pana mauk Heater (E-0) Komponen N (kmol) 0,5 Cp ( g 98,5 ) dt Q in (kj/jam) Propylene,98,48 09,044 Propana ,57 67,70 Total 58,4 Pana keluar pada uhu 59,0 K (65,86 0 C) Pana keluar pada alur : Q out 59,0 N i 98 Cp (g) dt

26 Tabel LB.9.Pana Keluar Heater (E-0) Komponen 59,0 N dt (kmol) Cp Q out ( g ) 98 (kj/jam) Propylene,98 046, ,897 Propana , ,5500 Total 740,447 Neraca Energi Total Sitem : dq dt QOut Q In [740,447 58,4] kj/jam 7098,9 kj/jam Media pemana yang dipakai uperheated team pada 60 0 C, kemudian keluar pada uhu 50 0 C (atm). dq dt m. Cp. T Steam yang diperlukan adalah : 0 H (60 C q heater Superheated Steam 0 50 C Kondenat 7098,9 kj/jam 7098,9 kj/jam (95,876kJ / kg 776,99kJ / kg) 49,5768 kj / kg 69,757 kg/jam ) B. Compreor (JC-0) ungi : Menaikkan tekanan umpan Benzen dan IPB ebelum bercampur dengan umpan Propilen yang akan diumpakan ke reaktor Propilene (g) Propana (g) 69,47 o C atm 78,77 o C 8 atm Propilene (g) Propana (g)

27 S Cp ig T P,ln - R ln + S - S (Smith, 00) T P Pada entropi tetap, S S Maka: 0 Cp g, ln T - R ln T P P + 0 R ln P P Cpg. ln T T Cp ig.ln R T T ln T P ln ln T Cp g P R P P P ln T ln lnt T exp + ln T Cp g P Cp g R P ln P R ln P,8904 P R ln T 6,964 T Cp g 70, ,94 K Pana mauk pada uhu 54,6 K (69,47 0 C) Pana Mauk pada alur : Q in BP N i Cp ( l 98,5 ) 54,6 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.0 Pana Mauk Compreor (JC-0) BP (g) dt Komponen N (kmol) Hvl 54,6 54,6 Cp ( l ) dt Cp ( g ) dt 98,5 98,5 Q in (kj/jam) benzene 9,74 877, , , ,745 IPB 0, , ,907 Total 0408,644

28 Pana keluar pada uhu 55,9 K (78,77 0 C) Pana Mauk pada alur 4: Q out BP N i Cp ( l 98,5 ) 55,9 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB. Pana Keluar Compreor pada (JC-0) BP (g) dt Komponen N (kmol) Hvl 55,9 55,9 Cp ( l ) dt Cp ( g ) dt 98,5 98,5 Q out (kj/jam) benzene 9,74 877, , , ,87 IPB 0, , ,559 Total 0675,9408 dq dt QOut Q In [0675, ,644] kj/jam 967,966 kj/jam B.4 Vaporizer (E-0) ungi : Menguapkan umpan benzene yang menganding IPB ebelum dimaukkan ke reactor. Superheated team 60 o C, atm Benzena (l) IPB (l) T 76,66 o C P atm Benzena (g) IPB (g) T 9,4 o C P atm Superheated team 50 o C, atm Untuk menentukan uhu operai Vaporizer, dilakukan dengan perhitungan bubble point hingga tercapai yarat yi/ki P atm K Pi/P Trial : T 65,464 K (9,4 o C) Tabel LB. Data perhitungan uhu operai Vaporizer (E-0)

29 komponen T P uap Benzene IPB P uap (atm) yi K yi/ki 65, ,07,4 0,9599,4 0, ,4640,48 0, 0,040 0, 0,56 Total.0000 Suhu operai untuk Vaporizer (E-0) adalah: 65,4640 K (9,4 o C). Pana mauk pada uhu 49,8 K (76,66 o C) Pana keluar pada alur 6: Q in N i BP 98,5 Cp ( l) 49,8 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB. Pana mauk Vaporizer (E-0) BP (g) dt Komponen Benzena IPB N (kg/jam) 9, Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 98,5 49,8 Cp BP Q in (kj/jam) 690, ,9 549, ,886 Total 46075,857 Pana keluar pada uhu 65,464 K (9,4 o C) BP Pana keluar pada alur 7: Q out N i Cp ( 98,5 l ) 65,464 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.4 Pana Keluar Vaporizer (E-0) BP (g) dt Komponen Benzena IPB N (kg/jam) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 98,5 65,464 Cp BP Q out (kj/jam) 9,74 877, 7409,798, ,694 0,845 50,4 65,940 Total 5560,097 Neraca Energi Total Sitem : dq dt QOut Q In [5560, ,857] kj/jam 40784,4940 kj/jam

30 Media pemana yang dipakai uperheated team pada 60 0 C, kemudian keluar pada 50 0 C ( atm). dq dt m. Cp. T Steam yang diperlukan adalah : H (60 0 C q heater Saturated Steam 50 0 C Kondenat 40784,4940 kj/jam 40784,4940 kj/jam (95,876kJ / kg 776,99kJ / kg) 49,5768 kj / kg 970,709 kg/jam ) B.5 Heater (E-0) ungi : Menaikkan temperature benzene dan IPB ebelum diumpankan ke reaktor Superheated team (60 0 C) P atm Benzena (g) IPB (g) T 5,9 0 C P atm T 69,47 0 C P atm Benzena (g) IPB (g) Superheated team (50 0 C) P atm Pana mauk pada uhu 65,464 K (9,4 0 C) BP Pana Mauk pada alur 7: Q in N i Cp ( 98,5 l ) 65,464 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.5 Pana Mauk Heater (E-0) BP (g) dt Komponen N (kg/jam) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 98,5 65,464 Cp BP Q in (kj/jam) Benzena 9,74 877, 7409,798, ,694 IPB 0,845 50,4 65,940 Total 5560,097

31 Pana keluar pada uhu 54,6 K (69,47 0 C) Pana Mauk pada alur 8: Q out BP N i Cp( l 98,5 54,6 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.6 Pana Keluar Heater (E-0) ) BP (g) dt Komponen Benzena IPB N (kg/jam) 9, Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 89,5 54,6 Cp BP Q out (kj/jam) , ,745 6, ,8665 Total 98985,6090 Neraca Energi Total Sitem : dq dt QOut Q In [98985, ,097] kj/jam 4649,99 kj/jam Media pemana yang dipakai uperheated team pada 00 0 C, kemudian keluar pada 50 0 C ( atm). dq m. Cp. T dt Steam yang diperlukan adalah : H (60 0 C q heater Superheated Steam 4649,99 (95, ,99) 040,54 kg/jam 50 0 C Kondenat 4649,99 kj/jam 49,5768 kj / kg )

32 B.6 Kompreor (JC-0) ungi : Menaikkan tekanan Propilen dan propana ebelum dibakar di udara Benzena (g) IPB (g),4 o C atm 7, o C,5 atm Benzena (g) IPB (g) S Cp ig,ln T - R ln T P P + S - S (Smith, 00) Pada entropi tetap, S S Maka: 0 Cp g, ln T - R ln T P P + 0 R ln P P Cpg. ln T T Cp ig R T.ln T ln T P ln ln T Cp g P R ln T P P lnt ln Cp g R P P T ln P ln P exp ln Cp g R P 0,4055 P ln T 5, T Cp g 4,6506 T R 7, K

33 Pana mauk pada uhu,4 K (60,6 0 C) Pana Mauk pada alur 8: Q in BP N i Cp ( l 98,5 ),4 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.7 Pana Mauk Compreor (JC-0) BP (g) dt Komponen N (kg/jam) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 98,5,4 Cp BP Q in (kj/jam) Propylene 0, 4,6 80,54 propana 0,945 54, ,7677 Total 97,8 Pana keluar pada uhu 7, K (64,8 0 C) Pana Mauk pada alur 9: Q out N i BP 98,5 Cp ( l) 7, dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.8 Pana Keluar Compreor (JC-0) BP (g) dt Komponen N (kg/jam) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 89,5 7, Cp BP Q out (kj/jam) Propylene 0, 704, ,8866 propana 0,945 84,58 55,8698 Total 448,756 Neraca Energi Total Sitem : dq dt QOut Q In [97,8 448,756] kj/jam 5,475 kj/jam

34 B.7 Reaktor (R-0) ungi : Tempat berlangungnya reaki pembentukan Ioprophylbenzene (cumene) 78, o C 8 atm IPB (g) Propilene (g) Propana (g) Benzene (g) Dowtherm A atm 0 o C Dowtherm A atm 55 o C 78, o C 8 atm IPB (g) Propilene (g) Propana (g) Benzene (g) DIPB (g) Pana mauk pada uhu 78, o C (55,8 K) Pana mauk pada alur 0: Q in N i BP 98,5 Cp ( l) 55,8 dt + ( Hvl) + Cp BP (g) dt Tabel LB.9 Pana mauk Reaktor (R-0) N Komponen (kmol) Propylene.96 Propana Benzene 9,74 IPB Hvl BP Cp(l) 98,5 dt 550,57 Cp (g) BP dt Q in (kj/jam) 67, , , ,45 076, , , , ,800 67, , ,9 994,60 Total 6 Pana keluar pada uhu 78, o C (55,8 K)

35 Pana keluar pada alur : Q out BP N i Cp ( l 98,5 ) 55,8 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.0 Pana keluar Reaktor (R-0) BP (g) dt N Komponen (kmol) Propylene 0. Propana 0,945 Benzene IPB,46 DIPB Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 89,5 55,8 Cp BP Q out (kj/jam) 67,487 76,876 70, ,45 076, , , ,056 84, , , , , ,077 76, ,590 Total 46455,065 Reaki : C H 6(g) + C 6 H 6(g) C 9 H (g). ( ) (Propilen) (Benzen) (Cumen) C 9 H (g) + C H 6(g) C H 8(g). ( ) (Cumen) (Propilen) (Diiopropilbenzene) Pana reaki pada berbagai uhu dapat ditentukan dengan menggunakan peramaan berikut : H H T 98,5 R, T H O R,98 + T 98,5 Cp dt O O ( H f,98 ) ( H,98 ) Pr oduk f Re tan O R, 98 ak Cp dt ( CpIPB CpPr opylene CpBenzene ) dt Untuk reaki : H O R, 98,87 (4,88 + 9,8) -.8 kcal/mol -0,0955 kj/kmol

36 550,57 98,5 H Cp dt R 550, (,09 0,770T + (,4.0 T ) + (,84.0 T ) + (,0.0 T )) 98,5 9 dt,70 kj/kmol 550,57 O, 549,7 H R,98 + Cp dt 98,5-0,0955 +,70,645 kj/mol Untuk reaki : H 550,57 98,5 H O R, 98, 4,88,87 Cp dt R - 0,08 kcal/mol - 0,04 kj/kmol 550, (, ( 0,7696T ) + (, T ) + 4,6.0 T + (,090.0 T ) 98,5 0 dt -0,9656 kj/kmol 549,7 O, 98,5 H R,98 + Cp dt 98,5-0,04 + (-0,9656) -,0078 kj/mol r,7847 kmol/jam r -0,776 kmol/jam r. H R r. H R + r. H R (,7847 x (,685)) + (-0,776 x (-0,94)) 8,87 kj/jam Q r. H + Q out - Q in R 8,87 + (46455,06 994,60) 78,7075 kj/jam Media pendingin yang digunakan adalah Dowtherm-A, dari data yang dikeluarkan Trademark of The Dow Chemical Company,00 H(0 o C) 8,66 kj/kg H(55 o C) 458, kj/kg H 458, 8,66 49,54 kj/kg

37 Jumlah cairan pendingin yang diperlukan : Q m H 78,7075 kj/jam m 49,54 kj/kg m 86,48 kg/jam B.8 Expander (EV-0) ungi : Menurunkan tekanan hail keluaran reactor ebelum didingunkan dan di kondenai. Propylene (g) Propana (g) Benzena (g) IPB (g) DIPB (g) 78, o C 8 atm 74,8 o C atm Propylene (g) Propana (g) Benzena (g) IPB (g) DIPB (g) S Cp ig,ln T - R ln T P P + S - S (Smith, 00) Pada entropi tetap, S S Maka: 0 Cp g, ln R ln ln T T ln P P T - R ln T P Cpg. ln T T lnt ln Cp g P ln P R exp ln Cp g R + P T + 0 ln P ln T Cp g P R P P T P -,8904 P R T Cp ig.ln R T Cp g 467,95 ln T 6,4 T 547,98 ln P P

38 Pana mauk pada uhu 78, o C (55,8 K) Pana Mauk pada alur : Q in Komponen BP N i Cp ( l 98,5 ) 55,8 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB. Pana Mauk Expander (EV-0) N (kg/jam) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 89,5 55,8 Cp BP BP (g) dt Q in (kj/jam) Propylene 0. 67,487 76,876 Propana 0,945 70, ,45 Benzene , , ,9680 IPB, , , ,845 DIPB , , ,805 Total 58,485 Pana keluar pada uhu 74,8 o C (547,98 K) Pana Mauk pada alur : Q out Komponen N (kg/jam) Propylene 0. N i BP 98,5 Cp ( l) 547,98 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB. Pana Keluar Expander pada (EV-0) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 89,5 547,7 Cp BP BP (g) dt Q out (kj/jam) 66, ,504 Propana 0,945 07, ,5 Benzene , , ,04 IPB, , , ,9977 DIPB , , ,7709 Total 05,8997 Neraca Energi Total Sitem : dq dt QOut Q In [05, ,485] kj/jam 904,5855 kj/jam

39 B.9 Condencor Subcooler (E-04) ungi : Menurunkan temperature keluaran reaktor dan mengkondenaikan Benzena (g) Propilena (g) Propana (g) IPB (g) DIPB (g) benzene, IPB dan DIPB T 74,8 0 C P atm Dowtherm A (0 0 C) P atm T 60,6 0 C P atm Dowtherm A beka (40 0 C) P atm Benzena (l) Propilena (g) Propana (g IPB (l) DIPB (l) Perhitungan uhu operai kondenor : Untuk menentukan uhu operai (uhu keluaran) pada kondenor, dilakukan perhitungan dew point untuk komponen benzene, Propilen, Propana, IPB dan DIPB hingga yarat xi.k terpenuhi, P atm K Pi/P Trial : T,45 K (60,6 o C) Tabel LB. Penentuan uhu operai pada Condener Subcooler (E-04) Komp. T P uap P uap (atm) xi K xi.k Benzene,45 5,0 0,54 0,808 0,54 0,47 Propilen,45 57,670 5,048 0,057 5,048 0,95 Propana,45 070,0050 0, ,409 0,884 IPB,45,576 0,0 0,67 0, DIPB,45,5455 0,05 0,0084 0,05 0,000 Total Dari hail perhitungan dew point didapat temperature,45 K adalah uhu dimana Benzen, IPB, dan DIPB eluruhnya mencair, edangkan Propilen dan Propana maih dalam fae uap pada uhu terebut, ehingga dapat dengan mudah dipiahkan pada flah drum (-0).

40 Pana mauk pada uhu 547,98 K (74,8 o C) BP Pana mauk pada alur : Q in N i Cp 98,5 ( l ) 547,98 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.4 Pana Mauk Condenor Subcooler (E-04) BP (g) dt Komponen N (kg/jam) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 98,5 547,98 Cp BP Q in (kj/jam) Propylene 0. 66, ,504 Propana 0,945 07, ,5 Benzene , ,04 IPB, , , ,9977 DIPB , ,7709 Total 05,8997 Pana keluar pada uhu 60,6 o C (,4 K) Pana keluar pada alur : Q out BP N i Cp( l 98,5,4 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.5 Pana Keluar Condenor Subcooler (E-04) ) BP (g) dt Komponen Propylene Propana Benzene IPB DIPB N (kg/jam) 0. 0, , Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 89,5,4 Cp BP Q out (kj/jam) 4,6 80,54 54, , ,8 657,65 790, ,98 Total 54844,9749 Neraca Energi Total Sitem : dq dt QOut Q In [54844, ,8997] kj/jam ,948 kj/jam

41 Air pendingin yang diperlukan adalah : m q 0 0 H (40 C 0 C) ,948 kj/jam 458, kj / kg 8,66 kj / kg ,948 kj/jam 49,54 kj/kg 480,485 kg/jam B.0 Heater (E-05) ungi : Menaikkan temperatur umpan detilai hingga uhu umpan detilai pada kondii cair jenuh ebelum mauk ke Menara Detilai (MD-0). Benzene (l) IPB (l) DIPB (l) Superheated team (60 0 C) P atm T 60,6 0 C P atm T,58 0 C P atm Superheated team(50 0 C) P atm Benzene (l) IPB (l) DIPB (l) dq dw Neraca energi : N i H i (T i, P i ) N j H j(t j, Pj) dt dt dw Karena item tidak melakukan kerja, maka 0 dt dq Sehingga, N i H i (T i,p i ) N j H j(t j,pj) dt out out in in Pana mauk T,45 K (60,6 o C) Pana mauk pada alur 4: Q in BP N i Cp( l 98,5,45 dt + ( Hvl) + Cp ) BP (g) dt

42 Komponen N (kmol) Hvl Tabel LB.6 Pana mauk Heater (E-05) BP Cp 98,5 ( ) dt Cp dt l,45 BP ( g ) Q in (kj/jam) Benzene IPB,46 774,8 657,65 DIPB , ,98 Total 5547,698 Pana keluar pada uhu 86,7 K (,58 0 C) BP Pana keluar pada alur 5: Q out N i Cp 98,5 Komponen N (kmol) Hvl ( l ) 86,7 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.7.Pana Keluar Heater (E-05) BP Cp 98,5 BP ( ) dt Cp dt l 86,7 BP ( g ) (g) dt Q out (kj/jam) Benzene , ,87 IPB , ,9996 DIPB Total ,078 Neraca Energi Total Sitem : dq dt QOut Q In [576600, ,698] kj/jam 405,84 kj/jam Media pemana yang dipakai uperheated team pada 60 0 C, kemudian keluar pada 50 0 C ( atm). dq dt m. Cp. T Steam yang diperlukan adalah : H (60 0 C q heater Saturated Steam 50 0 C Kondenat )

43 405,84 kj/jam (95,87 776,99) 405,84kJ/jam 49,5768kJ / kg 008,84 kg/jam B. Menara detilai 0 (MD-0) ungi : Untuk memiahkan Benzen dan Diiopropilbenzen ekaligu memekatkan Iopropilbenzen. Menentukan uhu umpan mauk : Umpan yang mauk ke kolom detilai merupakan cairan jenuh, Untuk menentukan uhu umpan, maka dilakukan perhitungan bubble point dengan cara trial uhu umpan hingga yarat Yi/Ki terpenuhi, P atm K Pi/P Trial : T 86,7 K (,58 o C) Tabel LB. 8 Penentuan Bubble poin umpan mauk Menara Detilai (MD-0). P uap Komp. T P uap (atm) yi K yi/k Benzene IPB DIPB Total Suhu pada umpan mauk detilai adalah : 86,7 K (,58 0 C) B. Condenor Subcooler (E-07) ungi : Mendinginkan dan mengkondenai detilat untuk di umpankan kembali ke reaktor. Air Pendingin (5 0 C) P atm Benzena (g) IPB (g) T,58 0 C P atm T 8,87 0 C P atm Air pendingin beka (70 0 C) P atm Benzena (l) IPB (l)

44 Perhitungan uhu operai kondenor : Untuk menentukan uhu operai (uhu keluaran) pada kondenor, dilakukan perhitungan dew point untuk komponen benzene dan IPB. xi.k terpenuhi, P atm K Pi/P Trial : T 55,0 K (8,87 o C) Tabel LB 9. Penentuan uhu operai Condenor Subcooler (E-07) Komp. T P uap P uap (atm) xi K xi.k Benzene IPB Total.0000 Dari hail perhitungan dew point untuk Benzene dan IPB didapat temperature 55,0 K adalah titik embun pertama ekali kedua komponen terebut. Pana mauk pada uhu 86,7 K (,58 o C) Pana mauk pada alur 7: Q out N i BP 98,5 Cp ( l) 68,7 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.0 Pana Mauk pada Condenor Subcooler (E-07) BP (g) dt Komponen N (kg/jam) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 98,5 68,7 Cp Benzen 9, ,4605 IPB ,944 Total BP Q in (kj/jam) 57667, , ,090 Pana keluar pada uhu 55,0 K (8,87 o C) Pana keluar pada alur 8 : Q out N i BP 98,5 Cp ( l) 55,0 dt + ( Hvl) + Cp BP (g) dt

45 Tabel LB. Pana Keluar Condenor Subcooler (E-07) Komponen N (kg/jam) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 98,5 Benzen 9,45 766,45 IPB ,0704 Neraca Energi Total Sitem : dq dt QOut Q In Total [69, ,090] kj/jam 449,48 kj/jam 55,0 Cp BP Q out (kj/jam) 49096,8645,808 69,668 Air pendingin yang diperlukan adalah : m q 0 0 H (70 C 5 C) 449,48 kj/jam (88,44 kj / kg 0) 449,48kJ/jam 88,44 kj/kg 0,7869 kg/jam B. Reboiler (E-06) ungi : Memanakan kembali hail bawah detilai. Benzene (l) IPB (l) DIPB (l) Superheated team 60 o C 0 &,58 o C atm Kondenat 50 o C atm Benzene (l) IPB (l) DIPB (l) 59,8 o C atm

46 Perhitungan uhu operai reboiler : Untuk menentukan uhu operai reboiler, dilakukan dengan perhitungan dew point hingga tercapai yarat Yi/Ki P atm K Pi/P Trial : T 4,4 K (59,8 o C). Tabel LB. Data perhitungan uhu operai Reboiler (E-06) P uap komponen T P uap (atm) yi K yi/ki Benzene IPB DIPB , Total.000 Maka uhu operai reboiler adalah 4,4 K (59,8 o C). Pana mauk T 86,7 K (,58 o C) dan tekanan atm Pana mauk pada alur 0: Q in BP N i Cp ( l 98,5 Tabel LB. Pana mauk Reboiler (E-06) ) 86,7 dt + ( Hvl) + Cp BP (g) dt Komponen N (kmol) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 89,5 86,7 Cp Benzene 0, ,4605 IPB 4, ,944 Total BP Q in (kj/jam) 57667, , ,090 Pana keluar T 4,4 K (59,8 o C) dan tekanan atm Pana keluar pada alur : Q out Tabel LB.4 Pana keluar Reboiler (E-06) N i BP 98,5 Cp ( l) 4,4 dt + ( Hvl) + Cp BP (g) dt Komponen N (kmol) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 89,5 4,4 Cp BP Q out (kj/jam)

47 Benzene 0, ,700 IPB, , ,07 DIPB ,576 Total 4665, , , ,0504 Pana keluar T 4,4 K (59,8 o C) dan tekanan atm Pana keluar pada alur : Q out Tabel LB.5 Pana keluar Reboiler (E-06) Komponen N (kmol) Hvl N i BP 98,5 BP Cp Cp ( l) 4,4 dt + ( Hvl) + Cp BP (l) dt (g) dt 89,5 4,4 Cp Benzene ,700 IPB, , ,07 DIPB ,576 Total BP (g) dt Q out (kj/jam) 98,097 87,40 587, ,699 Q Q out - Q in (90585, ,0504) 497, ,9008 kj/jam Steam yang diperlukan adalah : m H (60 0 C q heater Saturated Steam 50 0 C Kondenat ) m 76040,9008 kj/jam (95, ,99) 76040,9008 kj/jam 49,5768 kj / kg m 8,58 kg/jam

48 B.4 Menara detilai 0 (MD-0) ungi : Untuk memekatkan Iopropilbenzen. Menentukan uhu umpan mauk detilai: Umpan yang mauk ke kolom detilai merupakan cairan jenuh, Untuk menentukan uhu umpan, maka dilakukan perhitungan bubble point dengan cara trial uhu umpan hingga yarat Yi/Ki terpenuhi, P atm K Pi/P Trial : T 4,4 K (59,8 o C) Tabel LB. 6 Penentuan Bubble poin umpan mauk Detilai (MD-0) Komp. T P uap P uap (atm) yi K yi/k Benzene ,7875 6, , IPB 4.4 0,5069, , DIPB ,0805 0, , Total.0000 Suhu umpan mauk pada Menara Detilai (MD-0) adalah: 4,4 K (59,8 o C) B.5 Condenor Subcooler (E-08) ungi : Mendinginkan dan mengkondenai detilat untuk di umpankan kembali ke reaktor. Air Pendingin (5 0 C) P atm Benzena (g) IPB (g) DIPB (g) T 59,8 0 C T 56,77 0 C Benzena (l) IPB (l) DIPB (l) Air pendingin beka (70 0 C) P atm

49 Perhitungan uhu operai kondenor : Untuk menentukan uhu operai (uhu keluaran) pada kondenor, dilakukan perhitungan dew point untuk komponen benzene dan IPB dan DIPB. xi.k terpenuhi, P atm K Pi/P Trial : T 49,9 K (56,77 o C) Tabel LB.7 Penentuan uhu operai Condenor Subcooler (E08) Komp. T P uap P uap (atm) xi K xi.k Benzene 49,9 670,750 6,60 0,007 6,60 0,070 IPB 49,9 95,56 0,99 0,9885 0,99 0,984 DIPB 49,9 8,5060 0,8044 0, ,0006 Total.0000 Dari hail perhitungan dew point untuk Benzene, IPB dan DIPB didapat temperature 49,9 K. Pana mauk pada uhu 4,4 K (59,8 o C) Pana mauk pada alur 4: Q out BP N i Cp ( l 98,5 ) 4,4 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.8 Pana Mauk pada Condenor Cubcooler (E-08) BP (g) dt Komponen N (kg/jam) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 89,5 4,4 Cp BP Q in (kj/jam) Benzene ,945,96 IPB , ,7 9,850 DIPB ,0787 7,778 Total,558 Pana keluar pada uhu 49,9 K (56,77 o C)

50 Pana keluar pada alur 5 : Q out Komponen BP N i Cp( l 98,5 49,9 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.9 Pana Keluar Condenor Subcooler (E-08) N (kg/jam) Hvl BP Cp ) (l) dt (g) dt 98,5 49,9 Cp BP BP (g) dt Q out (kj/jam) Benzene ,768,, IPB , ,558 DIPB ,88 7,0 Total 958,7459 Neraca Energi Total Sitem : dq dt QOut Q In [958,7459,558] kj/jam 599,8068 kj/jam Air pendingin yang diperlukan adalah : m q 0 0 H (70 C 5 C) 599,8068 kj/jam (88,44 kj / kg 0) 6,94 kg/jam B.6 Reboiler (E-0) ungi : Memanakan kembali hail bawah detilai. IPB (l) DIPB (l) 59,8 0 C atm 9 Superheated team 60 o C, atm Kondenat 50 o C, atm Benzene (l) IPB (l) 0 & 65,0 0 C, atm

51 Perhitungan uhu operai reboiler : Untuk menentukan uhu operai reboiler, dilakukan dengan perhitungan dew point hingga tercapai yarat Yi/Ki P atm K Pi/P Trial : T 48,5 K (65,0 o C) Tabel LB.8 Data perhitungan uhu operai reboiler Maka uhu operai reboiler adalah 48,5 K (65,0 o C). Tabel LB.40 Data perhitungan uhu operai Reboiler (E0) P uap Komp. T P uap (atm) yi K yi/ki IPB DIPB Total Pana mauk T 4,4 K (59,8 o C) dan tekanan atm Pana mauk pada alur 9: Q in Komponen N i BP 98,5 Cp ( l) 4,4 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.4 Pana mauk Reboiler (E-0) N (kmol) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 89,5 4,4 Cp BP BP (g) dt Q in (kj/jam) IPB , ,7 8,6 DIPB , ,4958 Total 88,874 Pana keluar T 48,5 K (65,0 o C) dan tekanan atm Pana keluar pada alur 0: Q out N i BP 98,5 Cp ( l) 48,5 dt + ( Hvl) + Cp BP (g) dt Tabel LB.4 Pana keluar Reboiler (E0) Komponen N (kmol) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 89,5 48,5 Cp BP Q out (kj/jam)

52 IPB ,6 076,578 7, ,668 DIPB , ,6566 Total 78787,48 Pana keluar T 48,5 K (65,0 o C) dan tekanan atm Pana keluar pada alur : Q out N i BP 98,5 Cp ( l) 48,5 dt + ( Hvl) + Cp BP (g) dt Komponen N (kmol) Tabel LB.4 Pana keluar Reboiler (E0) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 89,5 48,5 Cp BP Q out (kj/jam) IPB ,578 7,7950 9, DIPB ,80 609,0590 Q Q out - Q in (60, ,48) 88, ,6785 kj/jam Steam yang diperlukan adalah : m H (60 0 C q heater Saturated Steam Total 60, C Kondenat ) m 888,6785 kj/jam (95, ,99) 888,6785kJ/jam 49,5768kJ / kg m 9,680 kg/jam

53 B.7 Cooler (E-09) ungi : Menurunkan temperatur hail keluaran ata detilai MD-0 Air pendingin (5 0 C) P atm Benzena (l) IPB (l) DIPB (l) T 56,77 0 C T 0 0 C Benzena (l) IPB (l) DIPB (l) Air pendingin beka (70 0 C) P atm Pana mauk pada uhu 49,9 K (56,77 o C) BP Pana mauk pada alur 7: Q out N i Cp 98,5 Komponen N (kg/jam) ( l ) 49,9 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.44 Pana Mauk Cooler (E-09) Hvl BP Cp BP (l) dt (g) dt 89,5 49,9 Cp BP (g) dt Q in (kj/jam) Benzene , ,7067 IPB , ,49 DIPB ,88 6,4996 Total 849,556 Pana keluar pada uhu 0,5 K (0 o C) Pana keluar pada alur 8 : Q out N i BP 98,5 Cp ( l) 0,5 dt + ( Hvl) + Cp BP (g) dt

54 Tabel LB.45 Pana Keluar Cooler (E-09) Komponen N (kg/jam) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 98,5 0,5 Cp BP Q out (kj/jam) Benzene ,9054 IPB ,7984 DIPB ,0644 Neraca Energi Total Sitem : dq dt QOut Q In [78, ,556] kj/jam 850,5875 kj/jam Total 78,768 Air pendingin yang diperlukan adalah : m q 0 0 H (70 C 5 C) 850,5875 kj/jam (88,44 kj / kg) 850,5875 kj/jam 88,44 kj/kg 4,070 kg/jam B.8 Cooler (E-) ungi : Menurunkan temperatur hail keluaran bawah detilai MD-0 Air pendingin (5 0 C) P atm IPB (l) DIPB (l) T 65,0 0 C T 0 0 C Air pendingin beka (70 0 C) P atm IPB (l) DIPB (l)

55 Pana mauk pada uhu 48,5 K (65,0 o C) BP Pana mauk pada alur : Q out N i Cp 98,5 Komponen N (kg/jam) ( l ) 48,5 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.46 Pana Mauk Cooler (E-) Hvl BP Cp BP (l) dt (g) dt 89,5 48,5 Cp BP (g) dt Q in (kj/jam) IPB ,6 076,578 7,7950 9, DIPB ,80 609,0590 Total 60,7 Pana keluar pada uhu 0,5 K (0 o C) Pana keluar pada alur : Q out BP N i Cp( l 98,5 0,5 dt + ( Hvl) + Cp Tabel LB.47 Pana Keluar Cooler (E-) ) BP (g) dt Komponen N (kg/jam) Hvl BP Cp (l) dt (g) dt 98,5 0,5 Cp BP Q out (kj/jam) IPB ,069,908 DIPB ,59 90,909 Total 9,800 Neraca Energi Total Sitem : dq QOut Q In dt [9,800 60,7] kj/jam 607,6 kj/jam Air pendingin yang diperlukan adalah : m q 0 0 H (70 C 5 C) 607,6kJ/jam (88,44 kj / kg)

56 607,6kJ/jam 88,44 kj/kg,09 kg/jam

57 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIIKASI PERALATAN LC. Tangki Penyimpanan Propylene dan Propana (TT 0) ungi Bahan kontruki Bentuk Jeni ambungan Jumlah : Menyimpan ga propylene untuk kebutuhan 0 hari : Low alloy teel SA-5 : Silinder vertikal dengan ala dan tutup elipoidal : Single welded butt joint : unit Kondii operai : Tekanan 7.5 atm Temperatur 0 o C 0,5 K Laju alir maa 47,44 kg/jam Tabel LC. Data pada Alur Komponen Laju Alir raki Denita ρ kg/jam Kg/m Campuran Propylene 8,5645 0, ,6794 Propana 8,5798 0, ,06 5,7900 (Sumber: Perry, 999) Kebutuhan perancangan 0 hari aktor kelonggaran 0% Perhitungan: a. Volume Tangki Volume cairan, V l 47,44 kg/jam 0 hari 4 5,7900 kg/m jam/hari 67,4 m Direncanakan membuat tangki dan faktor kelonggaran 0%, maka : Volume tangki, V t (0,x67,4) + 67,4 m 80,9056 m

58 b. Diameter dan Tinggi Shell Direncanakan: - Tinggi ilinder (H ) : Diameter (D) 4 : - Tinggi tutup (H d ) : Diameter (D) : 4 - Volume hell tangki (V) : V πr H π 4 D 4 D π V D - Volume tutup tangki (V e ) : V h - Volume tangki (V) : π π R H d D D π D (Brownell & Young,959) V t V + V h 80,9056 m D π D 8,775 D 4,0958 m 6,58 inc 4 H D 5,460 m c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup Diameter tangki 4,0958 m Tinggi tutup (H d ) D,09 m 4 Tinggi tangki H + H d (5,460 +,09x ) m 7,5089 m d. Tebal hell tangki Direncanakan menggunakan bahan kontruki Low alloy teel SA-5 diperoleh data : - Allowable tre (S) 500 pia - Joint efficiency (E) 0,8 - Corroion allowance (C) 0,5 mm/tahun (Peter dkk,004)

59 0,0098 in/tahun - Umur tangki (n) 0 tahun Volume cairan 67,4 m 67,4 m Tinggi cairan dalam tangki 5,460 m 4,5508 m 80,9056 m Tekanan Hidrotatik: P Hidrotatik ρ g l 5,7900 kg/m 9,8 m/det 4,5508 m 0,05 atm Tekanan operai (P o ) 7,5 atm P 7,5 atm + 0,05 atm 7,705 atm P deign (,) (7,705) 9,766 atm 6,88 pi Tebal hell tangki: t PR SE - 0,6P (Wala dkk, 005) Dimana : P tekanan deain (pig) R jari-jari dalam tangki (in) S allowable tre (pia) E joint efficiency PR t SE 0,6P (6,88) (80,659 in) (500 pia)(0,8) 0,6(6,88 pi) 0,64 in aktor koroi 0,0098 in/tahun Maka tebal hell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 0 tahun 0,64 + (0 x 0,0098) 0,76 in Tebal hell tandar yang digunakan in (Brownell & Young,959)

60 e. Tebal tutup tangki Tutup ata tangki terbuat dari bahan yang ama dengan hell. Tebal tutup ata yang digunakan in Untuk menjaga temperatur penyimpanan digunakan inulai jeni fine powder (Wala dkk, 005). LC. Heater (HE 0) ungi : Menaikkan uhu umpan propilen ebelum dicampur dengan umpan benzen Jeni : Double Pipe Exchanger Dipakai : 0-ft hairpin of x / 4 in IPS pipe - luida pana Laju alir fluida pana 69,757 kg/jam 7,9707 lb m /jam Temperatur awal (T ) 60 C 680 Temperatur akhir (T ) 50 C 0 - luida dingin Laju alir fluida dingin 47,44 kg/jam 4,99 lb m /jam Temperatur awal (t ) 0 C 86 Temperatur akhir (t ) 65,86 C 50,548 Pana yang dierap (Q) 7098,9 kj/jam 6777,9 Btu/jam () t beda uhu ebenarnya luida Pana luida Dingin Seliih T 680 Temperatur yang lebih tinggi t 50,548 t 69,45 T 0 Temperatur yang lebih rendah t 86 t 6 T T 78 Seliih t t 44,548 t t 46,548

61 LMTD Δt Δt 46,548 9,7855 Δt 6 ln ln Δt 69,45 T T R t t 78 44,548 0,890 t S T t t 44, ,747 Dari Gambar 9, Kern, 965 diperoleh T 0,8 Maka t T LMTD 0,8 9, ,46 () T c dan t c T T + T c t t + t ,548 98,74 c Dalam perancangan ini digunakan Double Pipe Exchanger dengan peifikai: - Diameter luar inner pipe (OD),66 in 0,8 ft - Diameter dalam anulu (ID ),067 in 0,75 ft - Diameter dalam inner pipe (ID ),8 in 0,5 ft Dari tabel 6. (Kern, 965), pada jeni ini low Area pada inner pipe lebih bear dari pada anulu, maka laju alir yang paling bear mengalir di inner pipe luida pana : team, inner pipe () low area tube,a t 0,8 in a t π D / 4 (Per. (6.), Kern, 965) a,4 0,5 / 4 0,008 ft t (4) Kecepatan maa: w G t (Per. (7.), Kern, 965) a t

62 69,757 Gt 596,084 lb m /jam.ft 0,008 (5) Bilangan Reynold: Pada T c 49 µ 0,06 cp 0,08 lb m /ft jam (Gambar 4, Kern, 965) ID,8 in 0,5 ft ID G t Re t (Per.(7.), Kern, 965) µ 0,5 596,084 Re t 4774,9 0,08 (6) Takir jh dari Gambar 4 Kern (965), diperoleh jh 0 pada Re t 4774,9 (7) Pada T c 49 c 0,9 Btu/lb m. (Gambar, Kern, 965) k 0,088 Btu/jam lb m ft. (Tabel 5, Kern, 965) c. µ k 0,9 0,08 0,088,9409 (8) k c. µ h i jh ID k 0,0,088 hi 0, ,6979 0,5 h h io io hi ID ϕ t OD,8 67, ,790,66 luida dingin : ga, anulu ( ) low area anulu a ID OD π (Per. (7.), Kern, 965) 4

63 a,4 (0,75 0,8 ) / 4 0,0086 ft (4 ) Kecepatan maa w G (Per. (7.), Kern, 965) a 47,44 G 90,069 lb m /jam.ft 0,0086 (5 ) Bilangan Reynold Pada t c 98,74 0 µ 0,08 cp 0,044 lb m /ft jam D e ID OD π 0,076 (Per. (6.), Kern, 965) OD De G Re (Per. (7.), Kern, 965) µ 0,076 90,069 Re 67455,4459 0,044 (6 ) Takir J H dari Gambar 4, Kern, diperoleh J H 85 pada Re 67455,4459 (7 ) Pada t c 98,74 0 c 0,9 Btu/lb m k 0,0 Btu/jam lb m ft.. c µ k 0,9 0,044 0,0 0,6557 (8 ) h o h o J H k D e c. µ k 0,0 85 0, ,799 0,076

64 (9 ) Clean Overall Coefficient, U C U h h h 56,790 47,799 5,8447 Btu/jam.ft 56, ,799 io o C io + h o (0 ) Rd teori 0,00 Ud Ud Ud + Rd Uc 5,8447 0, ,00 Ud 4,5744 Btu/hr.ft. o. (Per. (6.8), Kern, 965) () aktor pengotor, R d R U C U D 5,8447 4,5744 0,00 (Per. (6.), Kern, 965) U U 5,8447 4,5744 d C D R d hitung R d ketentuan (0,00), maka peifikai dapat diterima. () Required Surface, A Q A Ud LMTD A 5,0608 ft A Required Length 4,66 lin ft 0,45 4,66 0,8655 dibulatkan menjadi 40 Jadi jumlah hairpin x 0 0 hairpin Preure drop luida dingin : ga, anulu () D e 0,09 Untuk Re a 4797,8686 f 0,006 ft /in (Gambar 6, Kern, 965) 0,69

65 ρ 4,5 f G L () a Δ a g ρ D ' e Δ a 0,089 ft G () V 0, ρ (Per. (7.5), Kern, 965) V g 0,0097 ft P a ( + ) ρ a 0,076 pi 44 Yang diperbolehkan 0 pi luida pana : team, inner pipe ( ) Untuk Re p 4774,9 f 0,005 ft /in (Gambar 9, Kern, 965) ρ 6,5 f G L ( ) a Δ p 0,874 ft g ρ D ρ ( ) P a 0,785 pi p 44 Yang diperbolehkan 0 pi LC. Compreor (JC-0) ungi : Menaikkan ekaligu mengalirkan umpan propilen Jeni : Multitage reciprocating compreor

66 Jumlah : unit Kondii Operai : - Tekanan Mauk : 7,5 atm 5870,97 lbf/ft - Tekanan Keluar : 8 atm 8090,6 lbf/ft Tabel LC. Data pada alur Komponen Laju Alir raki Denita kg/jam Kg/m ρ Campuran Propylene 8,5645 0, ,6794 Propana 8,5798 0, ,06 Total 5,9 (Kg/m ),5 (lbm/ft ) Hp. P.Qfm (Timmerhau,99) dimana: 47,44 Qfm laju alir 0,8 m /jam 0,67 ft /menit ρ 5, 909 0,0078 ft / k raio pana peifik,4 η efiieni kompreor 80 % 8090, Hp. 5870,9..0, ,9 0,08 HP Jika efiieni motor adalah 80 %, maka : Daya actual, P 0,08 0, HP 0,80 (,4 ) /,4 Diameter pipa ekonomi (De) dihitung dengan peramaan : De,9(Q) 0,45 ( ρ ) 0, (Timmerhau,99),9 (0,007ft /) 0,45 (,508 lbm/ft ) 0, 0,4 in Dari Appendik A.5 Geankopli, 00, dipilih pipa commercial teel : Ukuran nominal : 0,5 in

67 Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,6 in 5,80 mm Diameter Luar (OD) : 0,840 in,4 mm Inide ectional area : 0,00 ft LC.4 Tangki Penyimpanan Benzene (TT 0) ungi : Menyimpan benzene murni untuk kebutuhan 0 hari Bahan kontruki : Low alloy teel SA-85 Bentuk : Silinder vertikal dengan ala datar dan tutup ellipoidal Jeni ambungan : Single welded butt joint Jumlah : unit Kondii operai : Tekanan atm Temperatur 0 o C 0,5 K Laju Alir Maa 9,777 kg/jam Kebutuhan perancangan 0 hari aktor kelonggaran 0% Perhitungan: a. Volume Tangki Komponen Tabel LC. Data pada Alur Laju Alir kg/jam raki Denita Kg/m Benzene 9,777 87,8 (Sumber: Perry, 999) 9,777 kg/jam 0 hari 4 jam/hari Volume larutan, V l 60,48 m 87,8 kg/m Direncanakan membuat tangki dan faktor kelonggaran 0%, maka : Volume tangki, V l, x 60,48m 7,478 m

68 b. Diameter dan Tinggi Shell - Tinggi ilinder (H ) : Diameter (D) 4 : - Tinggi tutup (H d ) : Diameter (D) : 4 - Volume hell tangki (V) : V πr H π 4 D 4 D π V D - Volume tutup tangki (V e ) : V h - Volume tangki (V) : π π R H d D D π D (Brownell & Young,959) V t V + V h 7,478 m π D 8,78 D D,947 m 55,40 in H 4 D 5,60 m c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup Diameter tangki,947 m Tinggi tutup (H d ) D 0,9868 m 4 Tinggi tangki H + H d (5,60 + 0,9868) m 6,498 m d. Tebal hell tangki Direncanakan menggunakan bahan kontruki Carbon Steel SA 85 Grade C diperoleh data : - Allowable tre (S) 750 pia - Joint efficiency (E) 0,8 - Corroion allowance (C) 0.5 mm/tahun (Peter dkk,004) 0,0098 in/tahun - Umur tangki (n) 0 tahun

69 Volume cairan 60,48 m 60,48m Tinggi cairan dalam tangki 5,6 m 4,858 m 7,478 m Tekanan Hidrotatik: P Hidrotatik ρ g l 87,8 kg/m 9,8 m/det 4,858 m 0,7 atm P o atm P atm + 0,7 atm,7 atm P deign,,7,64 atm 4,7 pi Tebal hell tangki: t PR SE - 0,6P (Wala dkk, 005) Dimana : P R S E tekanan deain (pig) jari-jari dalam tangki (in) allowable tre (pia) joint efficiency PR t SE 0,6P (4,7 pi) (77,70in) (750 pia)(0,8) 0,6(4,7 pi) 0,709 in aktor koroi 0,0098 in/tahun Maka tebal hell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 0 tahun 0,709 + (0 x 0,0098) 0,69 in Tebal hell tandar yang digunakan 0,5 in e. Tebal tutup tangki Tutup ata tangki terbuat dari bahan yang ama dengan hell. Tebal tutup ata yang digunakan 0,5 in (Brownell & Young,959)