ANALISIS KINERJA PROSES CO2 REMOVAL PADA KOLOM STRIPPER DI PABRIK AMONIAK UNIT 1 PT. PETROKIMIA GRESIK

Transkripsi

1 ANALISIS KINERJA PROSES CO2 REMOVAL PADA KOLOM STRIPPER DI PABRIK AMONIAK UNIT 1 PT. PETROKIMIA GRESIK OLEH : NANDA DIAN PRATAMA DOSEN PEMBIMBING : TOTOK RUKI BIYANTO, PHD IR. RONNY DWI NORIYATI, M.KES TEKNIK FISIKA ITS 2014

2 Latar Belakang Amoniak dan CO2 adalah bahan yang dibutuhkan untuk membuat pupuk urea. CO2 removal adalah proses untuk memisahkan CO2 dari zat yang lain. Proses CO2 removal memerlukan banyak energi. Kinerja proses dapat dilihat melalui penggunaan energinya. Menjaga kinerja proses dari kolom stripper, karena kinerja mengalami penurunan dari waktu ke waktu.

3 Tujuan Penelitian Tujuan yang akan dicapai dari tugas akhir ini adalah. Mengetahui cara menilai kinerja proses CO2 removal pada kolom stripper. Mengetahui bagaimana kinerja proses CO2 removal pada kolom stripper. Memberikan rekomendasi cara meningkatkan kinerja proses CO2 removal pada kolom stripper.

4 Batasan Masalah Pekerjaan ini fokus menganalisa kinerja proses CO 2 removal pada kolom stripper. Analisis kinerja dilakukan dengan membandingkan kondisi desain dengan kondisi aktual. Data aktual diambil dari DCS dengan rentang data April 2013 hingga April Reaksi kimia pada proses diabaikan. Solvent yang digunakan adalah diethanolamine

5 PFD CO2 Removal

6 Diagram Blok Proses Methanator 107-C Stripper 102 E Flash tank 133 F Absorber 101 E Flash tank 132 F 109-C 111-C 105-C 113-C 106-C Sepparator 102 F1 Primary Refoemer

7 METODOLOGI PENELITIAN I II III IV V VI PENGAMBILAN DATA PERANCANGAN MODEL UJI VALIDASI SIMULASI DATA AKTUAL ANALISA DAN KESIMPULAN PENYUSUNAN LAPORAN

8 I PENGAMBILAN DATA Data desain Data desain dikumpulkan berdasarkan datasheet dari masing-masing komponen dalam plant CO2 removal. Data aktual Data aktual adalah data harian yang tertera di interface DCS. Data aktual dikumpulkan dalam rentang waktu April 2013 sampai April 2014.

9 II PERANCANGAN MODEL Merancang tiruan dari masing - masing komponen berdasarkan informasi dari data desain dengan bantuan software Hysys. Langkah-langkah perancangan : 1. Memilih komponen yang ada didalam plant. 2. Memilih model termodinamika atau fluid package. 3. Menyusun flowsheet dari plant 4. Melakukan spesifikasi properties komposisi dan kondisi aliran. Perancangan model berdasar data desain sebagai dasar.

10

11 IV SIMULASI DATA AKTUAL Pemodelan kondisi desain diberikan nilai input sesuai data aktual. Dengan melakukan simulasi kondisi aktual ini, dapat diketahui kualitas dan kuantitas produk jika diberi nilai masukan tertentu.

12

13 Input dan Output Kolom Stripper 17 CO 2 Product 3 Srtipper Flash Drum 10 To Semi Lean Flash Tank To 105 C 5 From 105-C 6 From 113-C 8 To HE 109 C 9

14 Analisa Kinerja Kolom Stripper Dengan memanfaatkan simulasi dapat diketahui kinerja dari pada kolom stripper dengan mengamati perbedaan kondisi desain dan aktual. Simulasi dilakukan dengan merubah suhu, tekanan, dan laju aliran massa pada kondisi desain dan aktual.

15

16 Stream Tekanan Suhu Laju Aliran 3 Turun 0.13% - Turun 0.3% 5 Turun 0.43% Turun 0.08% - 6 Turun 0.5% Turun 2.6% - 8 Turun 0.25% Turun 4.2% - 9 Turun 0.43% Turun 0.09% Turun 0.06% 10 Turun 0.43% Naik 0.08% Turun 0.06% 14 Turun 0.29% Turun 2.3% Turun 0.09% 15 Turun 0.4% Turun 4.2% Turun 0.09% 16 - Turun 3.7% Turun 0.09% 17 Turun 0.43% Turun 0.04% -

17 Analisa Heat Exchanger (2) Dengan memberikan suhu masukan kedalam simulasi Hysys, akan didapatkan nilai koefisien perpindahan panas dari heat exchanger. Setelah nilai U dan suhu keluaran didapat, maka bisa dilakukan perhitungan LMTD dan Q melalui persamaan. LMTD T T T T h, in c, out T ln T h, in h, out T h, in = Temperatur fluida panas yang masuk T c, in = Temperatur fluida dingin yang masuk T h, out = Temperatur fluida panas yang keluar T c, out = Temperatur fluida dingin yang keluar T h, out c, out T c, in c, in

18 Q = U A ΔT LM Q = Heat Duty (kcal/hr) U = Koefisien perpindahan panas (kcal/hr m 2 o C) A = Heat Transfer Area (m 2 ) ΔT LM = Log Mean Temperature Difference ( o C)

19 U Heat Exchanger 111-C

20 Control Chart LMTD Heat Exchanger 111-C

21 Q Heat Exchanger 111-C

22 U Heat Exchanger 105-C

23 Control Chart LMTD Heat Exchanger 105-C

24 Q Heat Exchanger 105-C

25 U Heat Exchanger 113-C

26 Control Chart LMTD Heat Exchanger 113-C

27 Q Heat Exchanger 113-C

28 U Heat Exchanger 107-C

29 LMTD Heat Exchanger 107-C

30 Q Heat Exchanger 107-C

31

32 Fouling Resistance

33 Rekomendasi Peningkatan Kinerja Perawatan atau maintenance dapat dilakukan untuk meningkatkan kinerja, dengan cara melakukan pembersihan terhadap pengotor yang ada didalam heat exchanger secara berkala tiap satu tahun. Ditinjau dari Rf masing-masing HE, pembersihan yang akan sering dilakukan adalah HE 111-C, diikuti HE 105-C, HE 113-C, dan HE 107-C. Pembersihan ini akan mengurangi tahanan perpindahan panas akibat pengotor dan menaikkan nilai koefisien perpindahan panas.

34 KESIMPULAN Kesimpulan dari tugas akhir ini adalah : 1. Ditinjau dari proses yang terjadi didalam kolom, tidak terjadi perubahan yang signifikan, oleh karena itu analisa kinerja dari proses ini dapat dilakukan melalui analisa kinerja heat exchanger. 2. Kinerja heat exchanger mengalami penurunan berdasarkan nilai U, nilai U dari HE 111-C menurun menjadi kcal/hr m 2 C. Nilai U HE 105-C menurun hingga kcal/hr m 2 C. Nilai U HE 113-C menurun hingga kcal/hr m 2 C. Pada HE 107-C nilai U menurun menjadi kcal/hr m 2 C. 3. Untuk meningkatkan kinerja dari proses, dapat dilakukan melalui proses maintenance dengan cara pembersihan terhadap fouling secara berkala tiap satu tahun sekali, sehingga koefisien perpindahan panas dapat meningkat. Ditinjau dari Rf dari masing-masing HE, HE yang akan mengalami pembersihan dengan interval paling sering adalah HE 111-C, diikuti HE 105-C, HE 113-C, dan HE 107-C. Halaman 17

35 Sekian TERIMA KASIH