DAFTAR ISI Hal. Halaman Judul Halaman Pengesahan ABSTRAK ABSTRACT KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL i iii v vii ix xi xv BAB 1 PENDAHULUAN 1 I.1 Latar Belakang 1 I.2 Perumusan Masalah 3 I.3 Batasan Masalah 4 I.4 Tujuan Penelitian 4 I.5 Manfaat Penelitian 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6 II.1 Diskripsi Proses di CDU IV UP V Balikpapan 6 II.2.Pengendalian di UP V Balikpapan 9 II.3. Acuan Model Termodinamika dalam Industri 13 II.4. Feed Back Control 14 II.5. Konfigurasi Advanced Process Control 19 II.6. Kriteria Unjuk Kerja Sistem Lup Tertutup 21 BAB III METODOLOGI PENELITIAN III.1. Pemilihan Model Termodinamika 25 ix
III:1.2. Pengambilan Data Operasi dan Analisa Laboratorium 25 III.2. Tahap Permodelan dan Penyederhanaan Unit-Unit Proses 26 III.3. Pengujian Program Simulasi dengan Data Lapangan 26 III.4. Penggunaan Program Simulasi dengan Penambahan Konfigurasi Pengendali Konvensional 27 III.5. Penggunaan Program Simulasi dengan Penambahan Konfigurasi Pengendali Cascade 31 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 37 BAB V KESIMPULAN 73 DAFTAR PUSTAKA 75 LAMPIRAN 77 1. Simulasi CDU dengan Pengendali Konvensional 77 2. Simulasi CDU dengan Pengendali Cascade 78 3. Simulasi Pembuktian dengan Pengaruh Dead Time dan Interaksi 79 4. Kurva Reaksi dan Fitting Kurva Reaksi 87 5. Simulasi Fungsi Transfer Proses 107 x
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Blok Diagram Proses Refinery Oil 6 Gambar 2.2 Diagram Alir Proses Refinery Oil 8 Gambar 2.3 System Oveview Pengendalian UP V Balikpapan 9 Gambar 2.4 Konfigurasi Regulatory control, APC,MPC,POC 9 Gambar 2.5 CDU IV dan Konvensional Kontrol (Overhead) 11 Gambar 2.6 CDU IV dan Konvensional Kontrol (Bottom) 12 Gambar 2.7 Konfigurasi Feedback Control 14 Gambar 2.8 Feedback Control Loop Untuk Temperatur Control Heat Exchanger 15 Gambar 2.9 Blok Diagram Loop Kontrol Temperatur Heat Exchanger 16 Gambar 2.10 Blok Diagram Feed Back Kontroller 17 Gambar 2.11 Konvensional vs.cascade control 20 Gambar 2.12 Tipe transient respon sistem feedback control dengan 22 step set point change Gambar 3.1 Blok Diagram Pengendalian PIC 211 27 Gambar 3.2 Blok Diagram Pengendalian FIC 201 27 Gambar 3.3 Blok Diagram Pengendalian FIC 056 28 Gambar 3.4 Blok Diagram Pengendalian FIC 168 28 Gambar 3.5 Blok Diagram Pengendalian FIC 253 29 Gambar 3.6 Blok Diagram Pengendalian FIC 132 29 Gambar 3.7 Blok Diagram Pengendalian LIC 189 29 Gambar 3.8 Blok Diagram Pengendalian LIC 169 30 xi
Gambar 3.9 Blok Diagram Pengendalian LIC 170 30 Gambar 3.10 Blok Diagram Pengendalian LIC 101 31 Gambar 3.11 Diagram Alir Penyederhanaan Crude Distillation Oil UP 36 V Balikpapan Gambar 4.1 Hasil Simulasi CDU (Crude Distillation Unit) 39 Gambar 4.2 Blok Diagram PIC 100 40 Gambar 4.3 Blok Diagram LIC 100 40 Gambar 4.4 Blok Diagram LIC 101 41 Gambar 4.5 Blok Diagram LIC 102 41 Gambar 4.6 Hasil Simulasi CDU (Crude Distillation Unit) dengan 42 pengendali konvensional Gambar 4.7 Blok Diagram Cascade PIC 100 43 Gambar 4.8 Blok Diagram Cascade LIC 100 43 Gambar 4.9 Blok Diagram Cascade LIC 101 44 Gambar 4.10 Blok Diagram Cascade LIC 102 45 Gambar 4.11 Gambar 4.12. Gambar 4.13 Gambar 4.14. Gambar 4.15 Hasil Simulasi CDU (Crude Distillation Unit) dengan Pengendali Cascade Grafik Perbandingan Respon PIC 100 Pada Konfigurasi +10 % Grafik Perbandingan Respon LIC 100 Pada Konfigurasi +10 % Grafik Perbandingan Respon LIC 101 Pada Konfigurasi +10 % Grafik Perbandingan Respon LIC 102 Pada Konfigurasi +10 % 45 47 48 48 49 xii
Gambar 4.16 Gambar 4.17 Gambar 4.18 Gambar 4.19 Gambar 4.20 Gambar 4.21 Gambar 4.22 Gambar 4.23 Gambar 4.24 Gambar 4.25 Gambar 4.26 Gambar 4.27 Gambar 4.28 Grafik Perbandingan Respon FIC 103 Pada Konfigurasi Konvensional Pada Perubahan Laju alir Feed +10 % Grafik Perbandingan Respon FIC 104 Pada Konfigurasi +10 % Grafik Perbandingan Respon PIC 100 Pada Konfigurasi -10 % Grafik Perbandingan Respon LIC 100 Pada Konfigurasi -10 % Grafik Perbandingan Respon LIC 101 Pada Konfigurasi - 10 % Grafik Perbandingan Respon LIC 102 Pada Konfigurasi - 10 % Grafik Perbandingan Respon FIC 103 Pada Konfigurasi - 10 % Grafik Perbandingan Respon FIC 104 Pada Konfigurasi Konvensional Pada Perubahan Laju alir Feed -10 % Grafik Perbandingan Respon PIC 100 Pada Konfigurasi APC dan Konvensional Pada Perubahan Komposisi Feed Grafik Perbandingan Respon LIC 100 Pada Konfigurasi APC dan Konvensional Pada Perubahan Komposisi Feed Grafik Perbandingan Respon LIC 101 Pada Konfigurasi APC dan Konvensional Pada Perubahan Komposisi Feed Grafik Perbandingan Respon LIC 102 Pada Konfigurasi APC dan Konvensional Pada Perubahan Komposisi Feed Grafik Perbandingan Respon FIC 103 Pada Konfigurasi Konvensional Pada Perubahan Komposisi Feed 50 50 51 52 53 53 54 55 55 56 57 58 59 xiii
Gambar 4.29 Gambar 4.30 Gambar 4.31 Gambar 4.32 Gambar 4.33 Gambar 4.34 Gambar 4.35 Gambar 4.36 Respon perubahan step pada set point untuk single-loop control dan cascade dengan I.Konvensional control dengan K c = 2.84, τ I = 5 II. Cascade control dengan K c1 = 1, τ I = 0.63, K c2 = 2.84 (Coughnawor,1991) Respon perubahan step pada load untuk single-loop control dan cascade dengan I. Konvensional control dengan K c = 2.84, τ I = 5 II. Cascade control dengan K c1 = 1, τ I = 0.63, K c2 = 2.84 (Coughnawor,1991) Gambar Respon Semua Loop Pengendali (Konvensional) Pada Perubahan LIC 100 Gambar Respon Semua Loop Pengendali (Konvensional) Pada Perubahan LIC 101 Gambar Respon Semua Loop Pengendali (Cascade) Pada Perubahan LIC 101 Gambar Respon Semua Loop Pengendali (Cascade) Pada Perubahan LIC 102 Gambar Respon Semua Loop Pengendali (Cascade) Pada Perubahan LIC 100 Gambar Respon Semua Loop Pengendali (Cascade) Pada Perubahan PIC 100 62 63 67 67 68 68 69 69 xiv
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Spesifikasi umpan, produk dan yield CDU di UP V 5 Balikjpapan Tabel 2.2 Pemilihan Model Termodinamika yang digunakan dalam 13 Industri Proses saat ini (Chen dan Mathias, 2002) Tabel 3.1 Data Assay Crude Oil (Berdasarkan data 12 Juni 2004) 33 Tabel 4.1 Perbandingan Input Pada Simulasi I dan II 37 Tabel 4.2 Perbandingan Output Pada Simulasi I dan II 37 Tabel 4.3 Kondisi Operasi Kolom Distilasi Pada Simulasi I dan II 38 Tabel 4.4 Konstanta Tuning Kontroller Pada Konfigurasi 46 Konvensional dan APC Menggunakan Metode ATV (Auto Tuning Hysis) Tabel 4.5 Perbandingan Hasil Perhitungan IAE Pada Konfigurasi 60 Konvensional dan APC (Cascade) Tabel 4.6 Tabel Perbandingan Spesifik Gravity dan Viscositas Produk 61 Pada Konvensional dan APC (cascade) Kontroller Tabel 4.7 Hasil Simulasi Pengaruh Interaksi dan Dead time pada 65 Pengendali Konvensional dan Cascade Tabel 4.8. Fungsi Transfer Proses (Konvensional) 70 Tabel 4.9 Fungsi Transfer Proses (Slave) 71 Tabel 4.10 Integral Kesalahan Absolut Dari Pendekatan Model Fungsi Transfer Proses Dari t = 0 Sampai 2000 menit 71 xv
xvi
xvii
xviii
xix