BAB III SPESIFIKASI ALAT III.1. Spesifikasi Alat Utama III.1.1 Reaktor : R-01 : Fixed Bed Multitube : Mereaksikan methanol menjadi dimethyl ether dengan proses dehidrasi Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Kondisi operasi : - Suhu masuk : 187 o C - Suhu keluar : 305 o C - Tekanan : 14,4 atm - Waktu tinggal : 2,141 detik - P masuk : 14,5 atm - P keluar : 14,4 atm Shell Diameter shell : 0,6096 m (24 in) Tebal shell : 0,0111 m (0,4375 in) Tube Diameter tube : 0,0317 m Head head : Eliptical head Tinggi head : 0,16 m (6,121 in) Tebal head : 0,017 m (0,6875 in) Dimensi Reaktor Tinggi reaktor : 7,311 m 3 Volume reaktor : 1,6263 m 3 Katalis : Alumina Berat Katalis : 174,196 kg BAB III Spesifikasi Alat 31
III.1.2. Menara Distilasi I : MD-01 : Menara plate dengan sieve tray : Memisahkan produk utama dimethyl ether. Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Kondisi operasi : Tekanan : 9,0 atm Suhu : Feed : 150,00 o C Atas : 46,340 o C Bawah : 155,665 o C Dimensi : Shell /Kolom a. Diameter : 0,632 m b. Tinggi total : 11,654 m c. Tebal shell atas : 0,794 cm (0,313 in) d. Tebal shell bawah : 0,635 cm (0,250 in) Head a. : Torispherical head b. Tebal head atas : 1,111 cm (0,4380 in) c. Tebal head bawah : 1,111 cm (0,4380 in) d. Tinggi head atas : 0,173 m e. Tinggi head bawah : 0,173 m Plate a. : Sieve tray b. Jumlah plate : 13 c. Plate umpan : antara plate 6 dan 7 BAB III Spesifikasi Alat 32
III.1.3. Menara Distilasi II : MD-02 : Menara plate dengan sieve tray : Memisahkan methanol untuk direcycle. Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Kondisi operasi : Tekanan : 1,2 atm Suhu : Feed : 105,006 o C Atas : 71,988 o C Bawah : 104,498 o C Dimensi : Shell /Kolom a. Diameter : 1,031 m b. Tinggi total : 17,326 m c. Tebal shell atas : 0,4031 cm (0,1587 in) d. Tebal shell bawah : 0,4031 cm (0,1587 in) Head a. : Torispherical head b. Tebal head atas : 0,47625 cm (0,1875 in) c. Tebal head bawah : 0,47625 cm (0,1875 in) d. Tinggi head atas : 0,2159 m (8,5006 in) e. Tinggi head bawah : 0,2159 cm (8,5007 in) Plate a. : Sieve tray b. Jumlah plate : 16 c. Plate umpan : Plate ke 8 BAB III Spesifikasi Alat 33
III.2. Spesifikasi Alat Pendukung III.2.1. Tangki Penyimpanan Bahan Baku Methanol : T-01 : Tangki silinder vertikal dengan conical roof dan flat bottom : Menyimpan methanol selama 30 hari Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 Grade C Kondisi penyimpanan : - Suhu : 35 o C - Tekanan : 1 atm Diameter : 24,3843 m Tinggi : 9,1441 m Jumlah : 1 buah Tebal shell : Course 1 : 1,2891 in (0,0327 m) Course 2 : 1,1925 in (0,0303 m) Course 3 : 1,0959 in (0,0278 m) Course 4 : 0,9993 in (0,0254 m) Course 5 : 0,7777 in (0,0198 m) Tebal head : 2,5400 m Tinggi head : 2,3086 m Tinggi tangki : 11,4527 m III.2.2. Tangki Penyimpan Produk Dimetil Eter : T-02 : Silinder horisontal dengan torispherical head : Menyimpan Dimetil Eter selama 14 hari Bahan konstruksi : Carbon steel SA 285 Grade C Kondisi penyimpanan: - Suhu : 35 o C - Tekanan : 9 atm BAB III Spesifikasi Alat 34
Diameter : 5,9529 m Panjang : 17,8586 m Tebal head : 0,0762 m Panjang head : 1,4015 m Panjang tangki : 20,6615 m Jumlah : 3 III.2.3. Vaporizer : VR-01 : menguapkan bahan baku metanol sebagai umpan reaktor (R) : Kettle Reboiler Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C Beban vaporizer : 4.766.522,648 kj/jam Luas transfer : 50,9525 ft 2 Shell Side ( Fluida Dingin ) : Metanol, air, dan DME hasil recycle -Kapasitas : 5509,6555 kg/jam - : 0,2032 m - Passes (n) : 1 - Pressure Drop : 0,0519 Psi Tube Side (Fluida Panas) : Steam - Kapasitas : 2372,9172 kg/jam - : 0,0190 m - : 0,0142 m - Jumlah tube : 33 - BWG : 13 - Pitch : 0,0238 m BAB III Spesifikasi Alat 35
- Passes (n) : 2 - Pressure Drop : 0,2182 Psi III.2.4. Heat Exchanger 1. Cooler-01 : CO-01 : mendinginkan gas keluaran ekspander untuk dialirkan ke menara distilasi (MD-01) : Double Pipe Heat Exchanger Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C Luas transfer : 16,3490 ft 2 Kondisi Operasi : - Hot fluid : Tin = 327 C, Tout = 150 C - Cold fluid : Tin = 30 C, Tout = 45 C Annulus Side ( Fluida Panas ) : gas dari ekspander - : 0,0889 m - : 0,0779 m -Pressure Drop : 1,1464 Psi Inner Pipe Side ( Fluida Dingin ) : air pendingin - : 0,0482 m - : 0,0408 m - Pressure Drop : 0,6097 Psi - Jumlah hairpin : 1 2. Cooler-02 : CO-02 : mendinginkan hasil bawah (MD-01) untuk dialirkan ke menara distilasi (MD-02) : Double Pipe Heat Exchanger Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C Luas transfer : 55,8619 ft 2 BAB III Spesifikasi Alat 36
Kondisi Operasi : - Hot fluid : Tin = 155 C, Tout = 105 C - Cold fluid : Tin = 33 C, Tout = 45 C Annulus Side ( Fluida Panas ) : hasil bawah MD-01 - : 0,0889 m - : 0,0779 m -Pressure Drop : 0,5200 Psi Inner Pipe Side ( Fluida Dingin ) : air pendingin - : 0,0482 m - : 0,0408 m - Pressure Drop : 2,6393 Psi - Jumlah hairpin : 3 III.2.5. Kondenser 1. Kondenser-01 : CD-01 : mengkondensasikan hasil atas menara distilasi I ( MD-01) : Shell and Tube Heat Exchanger Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 Grade C Luas transfer : 41,948 m 2 Kondisi Operasi : - Hot fluid : Tin = 46,34 C, Tout = 38,80 C - Cold fluid : Tin = 30 C, Tout = 33 C Shell Side ( Fluida Panas ) : hasil atas menara distilasi I (MD-01) - Kapasitas : 3224,844 kg/jam - shell : 0,4382 m (17,25 in) - Passes (n) : 1 - Pressure Drop : 0,035 Psi - Uc : 219,372 Btu/jam.F.ft 2 - Ud : 118,756 Btu/jam.F.ft 2 BAB III Spesifikasi Alat 37
- Rd required : 0,0020 hr.f.ft 2 /Btu - Rd : 0,0039 hr.f.ft 2 /Btu Tube Side ( Fluida Dingin ) :Air - Kapasitas : 96.820,329 kg/jam - : 0,0254 m (1 in) - : 0,02117 m (0,856 in) - Susunan : Triangular pitch - BWG : 15 - Pitch : 0,03175 m (1,25 in) - Panjang tube : 4,877 m (16 ft) - Jumlah tube : 118 - Passes (n) : 2 - Pressure Drop : 0,917 Psi 2. Kondenser-02 : CD-02 : mengkondensasikan hasil atas menara distilasi 2 ( MD-02) : Shell and Tube Heat Exchanger Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 Grade C Luas transfer : 43,279 m 2 Kondisi Operasi : - Hot fluid : Tin = 72,02 C, Tout = 66,50 C - Cold fluid : Tin = 30 C, Tout = 45 C Shell Side ( Fluida Panas ) : hasil atas menara distilasi I (MD-01) - Kapasitas : 2218,730 kg/jam - shell : 0,4890 m (19,25 in) - Passes (n) : 1 - Pressure Drop : 0,032 Psi - Uc : 219,372 Btu/jam.F.ft 2 - Ud : 113,275 Btu/jam.F.ft 2 BAB III Spesifikasi Alat 38
- Rd required : 0,0020 hr.f.ft 2 /Btu - Rd : 0,0043 hr.f.ft 2 /Btu Tube Side ( Fluida Dingin ) :Air - Kapasitas : 53208,879 kg/jam - : 0,0191 m (0,75 in) - : 0,0122 m (0,482 in) - Susunan : Triangular pitch - BWG : 15 - Pitch : 0,03175 m (1,25 in) - Panjang tube : 3,6576 m (12 ft) - Jumlah tube : 118 - Passes (n) : 2 - Pressure Drop : 0,836 Psi III.2.6 Reboiler 1. Reboiler-01 : RB-01 : Menguapkan sebagian hasil bawah menara distilasi ( MD-01) : Kettle Reboiler Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 283 Grade C Beban panas : 1.153.466,815 kj/jam Luas transfer :23,211 m 2 Kondisi Operasi : - Hot fluid : Tin = 181,11 C, Tout = 181,11 C - Cold fluid : Tin = 155,32 C, Tout = 155,66 C Shell Side ( Fluida Dingin ) : hasil bawah menara distilasi I (MD-01) - Kapasitas : 3475,482 kg/jam - shell : 0,5397 m (21,25 in) BAB III Spesifikasi Alat 39
- Passes (n) : 1 - Uc : 184,211 Btu/jam.F.ft 2 - Ud : 90,373 Btu/jam.F.ft 2 - Rd required : 0,0010 hr.f.ft 2 /Btu - Rd : 0,0056 hr.f.ft 2 /Btu Tube Side ( Fluida Panas ) :Saturated steam - Kapasitas : 605,8850 kg/jam - : 0,0254 m (1 in) - : 0,02117 m (0,856 in) - Susunan : Triangular pitch - BWG : 15 - Pitch : 0,03175 m (1,25 in) - Panjang tube : 4,877 m (16 ft) - Jumlah tube : 66 - Passes (n) : 2 - Pressure Drop : 0,014 Psi 2. Reboiler-02 : RB-02 : Menguapkan sebagian hasil bawah menara distilasi ( MD-02) : Kettle Reboiler Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 283 grade C Beban panas : 2130170,36 kj/jam Luas transfer : 12,368 m 2 Kondisi Operasi : - Hot fluid : Tin = 181,11 C, Tout = 181,11 C - Cold fluid : Tin = 104,49 C, Tout = 104,53 C BAB III Spesifikasi Alat 40
Shell Side ( Fluida Dingin ) : hasil bawah menara distilasi (MD-02) - Kapasitas : 2280,13 kg/jam - shell : 0,3365 m (13,25 in) - Passes (n) : 1 - Uc : 250 Btu/jam.F.ft 2 - Ud : 111,754 Btu/jam.F.ft 2 - Rd required : 0,0030 hr.f.ft 2 /Btu - Rd : 0,0051 hr.f.ft 2 /Btu Tube Side ( Fluida Panas ) :Saturated steam - Kapasitas : 766,7448 kg/jam - : 0,0190 m (0,75 in) - : 0,0165 m (0,652 in) - Susunan : Triangular pitch - BWG : 18 - Pitch : 0,0254 m (1 in) - Panjang tube : 2,4284 m (8 ft) - Jumlah tube : 90 - Passes (n) : 2 - Pressure Drop : 0,8001 Psi III.2.7. Accumulator 1. Accumulator-01 : ACC-01 : Horisontal Drum : menampung destilat dari kondenser I (CD-01) Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C Kondisi operasi : - Suhu : 38,806 o C -Tekanan : 9 atm Diameter : 0,6810 m Panjang : 2,0440 m BAB III Spesifikasi Alat 41
Tebal shell : 0,0095 m (0,375 in) Tebal head : 0,0127 m (0,5 in) Panjang tangki : 2,412 m Jumlah : 1 Pipa pengeluaran IPS : 0,038 m (1,5 in) : 0,048 m (1,9 in) : 0,038 m (1,5 in) 2. Accumulator-2 : ACC-02 : Horisontal Drum : menampung destilat dari kondenser 2 (CD-02) Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C Kondisi operasi : - Suhu : 66,50 o C -Tekanan : 1,2 atm Diameter : 0,6131 m Panjang : 2,1675 m Tebal shell : 0,0047 m (0,1875 in) Tebal head : 0,0063 m (0,25 in) Jumlah : 1 Pipa pengeluaran IPS : 0,0317 m (1,25 in) : 0,0421 m (1,66 in) : 0,0324 m (1,278 in) BAB III Spesifikasi Alat 42
III.2.8. Pompa 1. Pompa-01 : P-01 : Mengalirkan umpan metanol campuran dari Tangki (T-01) menuju Vaporizer (V-01) : Single Stage Centrifugal Pump Jumlah : 1 Bahan konstruksi : commercial steel. Kapasitas : 29,9054 gpm Daya pompa : 3 HP Daya motor : 7.5 HP NPSH required : 0,3308 m NPSH available : 52,3787 m Spesifikasi pipa : D nominal size : 0,0508 m No.schedule : 40S : 0,0525 m : 0,0604 m 2. Pompa-02 : P-02 : Mengalirkan hasil atas MD-01 sebagai refluks dan menuju Tangki Produk T-02 : Single Stage Centrifugal Pump Jumlah : 1 Bahan konstruksi : commercial steel. Kapasitas : 30,3066 gpm Daya pompa : 1,5 HP Daya motor : 2 HP NPSH required : 0,8410 m NPSH available : 138,9295 m BAB III Spesifikasi Alat 43
Spesifikasi pipa : a. Pipa Refluks ke MD-01 D nominal size : 0,0190 m No.schedule : 40S : 0,0209 m : 0,0266 m b. Pipa ke Tangki Produk (T-02) D nominal size : 0,0508 m No.schedule : 80S : 0,0492 m : 0,0604 m c. Pipa dari Accumulator (ACC-01) D nominal size : 0,0381 m No.schedule : 40S : 0,0408 m : 0,0482 m 3. Pompa-03 : P-03 : Mengalirkan refluk cairan dari ACC-02 sebagai refluk dan dikembalikan ke Tee : Single Stage Centrifugal Pump Jumlah : 1 Bahan konstruksi : commercial steel. Kapasitas : 12,0615 gpm Daya pompa : 0,5 HP Daya motor : 0,05 HP NPSH required : 0,4550 m NPSH available : 6,0723 m Spesifikasi pipa : a. Pipa Refluks ke MD-02 BAB III Spesifikasi Alat 44
D nominal size : 0,0254 m No.schedule : 40S : 0,0266 m : 0,0335 m b. Pipa ke Tee D nominal size : 0,0254 m No.schedule : 40S : 0,0266 m : 0,0335 m c. Pipa dari Accumulator (ACC-02) D nominal size : 0,0317 m No.schedule : 40S : 0,0350 m : 0,0421 m 4. Pompa-04 : P-04 : Mengalirkan cairan keluaran MD-01 menuju IPAL : Single Stage Centrifugal Pump Jumlah : 1 Bahan konstruksi : commercial steel. Kapasitas : 5,6425 gpm Daya pompa : 0,5 HP Daya motor : 0,75 HP NPSH required : 0,274 m NPSH available : 0,782 m Spesifikasi pipa : D nominal size : 0,025 m No.schedule : 40S : 0,027 m : 0,034 m BAB III Spesifikasi Alat 45