BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

34 BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES 3.1. Tangki Tangki Bahan Baku (T-01) Tangki Produk (T-02) Menyimpan kebutuhan Menyimpan Produk Isobutylene selama 30 hari. Methacrolein selama 15 hari. Spherical (bola) Silinder tegak (vertical cylinder) dengan dasar datar (flat bottom) dan bagian atas conical. Jumlah 3 buah 2 buah Kapasitas 3.555,15 m 3 2.298,88 m 3 Bahan Carbon Steel SA 285 Grade C Carbon Steel SA 285 Grade C Kontruksi Kondisi Suhu : 303,15 K Suhu : 303,15 K Penyimpanan Tekanan : 3,55 bar Tekanan : 1,01 bar Diameter 18,94 m 18,29 m Tebal Shell 0,31 m Course 1 : 1,13in = 0,03 m Course 2 : 1,00in = 0,03 m Course 3 : 1,00in = 0,03 m Course 4 : 0,88in = 0,02 m Course 5 : 0,88 in = 0,02 m Tebal head - 0,5 in = 0,013 m Tinggi head - 4,85 ft = 1,48 m 3.2. Blower : BL-01 : Menaikkan tekanan dari 1,01 bar menjadi 1.22 bar : Centrifugal blower Jumlah : 1 buah Flow Udara : 45.062,23 m 3 /jam Suhu masuk : 303,15 K Suhu keluar : 319,33 K Tenaga motor : 25 HP

35 3.3. Expander Tekanan masuk Tekanan keluar Volume inlet Suhu masuk Suhu keluar Daya : EX : Menurunkan tekanan dari 3,546 bar ke 1,2159 bar : 3,55 bar : 1,22 bar : Single stage expander : 831,30 m 3 /jam : 303,15 K : 289,27 K : 1,02 HP 3.4. Furnace : FH-01 : Memanaskan gas umpan reaktor Jenis / : Two radiant chamber with convection section Jumlah : 1 buah Beban panas : 9.735.838,63 kj/jam Luas panas radiasi : 80,37 m 2 Luas panas konveksi : 62,05 m 2 Suhu masuk : 299,95 K Suhu keluar : 513,15 K Dimensi Tubes Diameter : 6 in = 0.15 m Diameter luar : 6,63 in = 0.17 m Diameter dalam : 5,76 in = 0.15 m SN : 80 Jumlah pipa radiasi : 20 buah Jumlah pipa konveksi : 17 buah

36 Shell seksi radiasi Panjang : 9,75 m Lebar : 3,72 m Tinggi : 10,23 m Passes : 1 Shell seksi konveksi Panjang : 9,75 m Lebar : 2,49 m Tinggi : 2,49 m Passes : 1 3.5. Reaktor : R-01 Tugas :Tempat terjadinya reaksi pembentukan Methacrolein dengan bantuan katalis bismuth Molybdate : Fixed Bed Multitube Reactor Desain : 1-1 Shell and Tube Jumlah : 1 buah Kondisi Operasi Suhu : 646,15 K 660,87 K Tekanan : 1,22 bar Waktu tinggal : 0,136 detik Non adiabatis dan non isotermal Spesifikasi a. Katalisator Bahan : Bismuth Molybdate (B2Mo2O9) Bentuk : pelet Umur : 5 tahun Diameter : 0,5 cm

37 Porositas : 0,4 Densitas : 1970 kg/m 3 b. Tube Panjang : 5,25 m IDT : 0,03 m ODT : 0,04 m Jumlah : 2014 Susunan : Triangular, dengan pitch 1,875 in Jumlah pass : 1 Material : Carbon Steel SA 283 grade C c. Shell IDs : 2,39 m Tebal shell : 1/4 in = 0.00635 m Baffle space : 0,60 m Jumlah pass : 1 Material : Carbon Steel SA 283 grade C d. Media Pendingin Bahan : Dowterm A Suhu masuk : 473,15 K Suhu keluar : 649 K e. Head Bentuk : Torisperical dished head Tinggi : 0,49 m Tebal : 5/16 in Volume : 1,15 m 3 f. Reaktor Tinggi : 6,221 m Volume : 25,80 m 3 g. Ukuran pipa Pipa umpan masuk dan keluar reaktor : IPS 42 in SN ST Pipa pendingin masuk dan keluar reaktor : IPS 3 in SN 40

38 h. Isolasi Material Tebal isolasi : asbestos : 0,5 m 3.6. Absorber : AB-01 :Memisahkan produk Methacrolein dalam campuran gas hasil reaktor R-01 dengan air sebagai penyerap : Packed Tower Jumlah : 1 buah Kondisi operasi Suhu Gas masuk : 353,15 K Suhu Cairan masuk : 303,15 K Suhu Gas keluar : 348,15 K Suhu Cairan keluar : 366,31 K Tekanan : 1,17 bar Spesifikasi a. Packing Jenis packing : Rasching Rings Ceramics Diameter : 131,10 in = 3,33 m Tebal Shell : 1/4 in = 0,0064 m Tinggi Packing : 409,45 in = 10,4 m b. Head : torispherical dished head Tebal head : 7/16 in = 0,01 m Tinggi head : 20,38 in = 0,52 m Material : Alloy steel SA 204 grade C Tinggi menara : 14 m

39 3.7. Menara Distilasi : MD-01 : Memisahkan Methacrolein dan sebagian air campuran. Jenis : Menara distilasi dengan sieve tray Jumlah : 1 buah Kondisi Operasi Top Temperatur (T) : 356,28 K Tekanan (P) : 1,36 bar Bottom Temperatur (T) : 384, 95 K Tekanan (P) : 2,21 bar Spesifikasi a. Kolom / shell Diameter bawah/ atas : 95,98 in = 2,44 m Tebal : 1/4 in = 0,007 m Material : Stainless steel SA 167 type 304 Tinggi menara : 50,32 m b. Head : torispherical dished head Tebal head atas : 3/8 in = 0.01 m bawah : 3/8 in = 0.01 m Tinggi head atas : 0,77 m bawah : 0,77 m Material : Stainless steel SA 167 type 304 c. Plate : Sieve tray Jumlah plate : 68 (termasuk reboiler) Plate spacing : 0,5 m Material : Stainless steel SA 167 type 304

40 d. Isolasi Material Tebal isolasi : Rockwool : 0,13 m 3.8. Condenser : CD-01 : Mengkondensasikan hasil atas menara distilasi (MD) Jenis : Shell and tube horizontal condenser Beban panas : 43.437.773,8 kj/jam Luas perpindahan panas : 3.665,4 ft 2 Bahan konstruksi Tube : Carbon Steel Shell : Carbon Steel SA 283 grade C Spesifikasi Tube Fluida : Air pendingin (air laut) OD tube : 1 in = 0.026 m ID tube : 0,902 in = 0.023 m BWG : 18 Susunan : Triangular pitch, PT = 1 1/4 in Jumlah tube : 700 Passes : 4 Flow area : 0,64 in 2 Panjang tube : 20 ft = 6,10 m Surface per 1 ft : 0,26 ft 2 3.9. Reboiler : RB-01 : Menguapkan kembali hasil bawah menara distilasi (T-02) untuk dikembalikan ke dalam stripper

41 : Kettle reboiler Jumlah : 1 Beban panas : 44.869.669,6 kj/jam Luas perpindahan panas : 2.276,62 ft 2 Shell side Fluida : Hasil produk reaktor Laju alir : 59.448,68 kg/jam Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C Suhu masuk : 660,87 K Suhu keluar : 629,67 K ID shell : 35 in = 0.89 m Baffle Spacing : 26,25 in = 0.67 m Passes : 1 Pressure drop : 0,037 psi = 0,003 bar Tube side Fluida : Hasil bawah menara distilasi Laju alir : 68.053,84 kg/jam Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C Suhu masuk : 384,94 K Suhu keluar : 396,57 K OD tube : 1,25 in = 0.032 m ID tube : 1,15 in = 0.029 m BWG : 18 Susunan : Triangular pitch, Pt = 1 9/16 in Jumlah tube : 348 Passes : 2 Panjang tube : 20 ft = 6.10 m Pressure drop : 0,1504 psi = 0,01 bar Ud : 40,7964 Btu/hr.ft 2.F Uc : 49,3144 Btu/hr.ft 2.F

42 Rd required : 0,003 h.ft 2.F/Btu Rd available : 0,00423 h.ft 2.F/Btu 3.10. Accumulator : ACC-01 : Menampung cairan dari produk atas menara distilasi dari kondensor total (CD-01) Jenis : Tangki berbentuk silinder horisontal dengan head berbentuk torisperical Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C Jumlah : 1 buah Volume : 2,29 m 3 Diameter : 0,97 m Panjang : 2,90 m Tebal shell : 1/4 in = 0.006 m Tebal head : 1/3 in = 0.008 m 3.11. Heater Heater 01 Heater 02 HE-01 HE-02 Memanaskan umpan sebelum masuk furnace Memanaskan umpan Menara Distilasi Shell and tube Double Pipe Heat Exchanger Jumlah 1 1 Beban panas 13.567.888,02 kj/jam 2.236.063,09 kj/jam Luas perpindahan 980,54 ft 2 118,02 ft 2 panas Shell side Annulus Fluida Dowterm A Hasil bawah absorber Laju alir 47.843,25 kg/jam 28.657,31 kg/jam Bahan kontruksi Carbon steel SA 283 grade C Carbon steel SA 283 grade C Suhu masuk 649 K 366,31 K Suhu keluar 531,3 K 382,55 K

43 OD 4,5 in = 0,12 m ID 29 in = 0.74 m 4,03 in = 0,10 m Baffle Spacing 21,75 in = 0,55 m - Passes 2 - Pressure drop 0,029 psi= 0,0019 bar 7,012 psi = 0,4835 bar Tube side Inner pipe Fluida Umpan furnace Hasil keluaran reaktor Laju alir 59.448,68 kg/jam 59.448,68 kg/jam Bahan kontruksi Carbon Steel SA 283 grade C Carbon Steel SA 283 grade C Suhu masuk 313,85 K 629,67 K Suhu keluar 513,15 K 594,01 K OD 1,25 in = 0,032 m 2,38 in = 0,061 m ID 1,15 in = 0,030 m 2,067 in = 0,053 m Susunan Triangular pitch, PT = 1-9/16 in Jumlah tube 250 - Passes 4 - Flow area 1,04 in 2 - Panjang tube 12 ft = 3,66 m - Surface per 1 ft 0,3271 ft 2 - Pressure drop 0,301 psi = 0,021 bar 8,7201 psi = 0,601 bar Ud 42 Btu/h.ft 2.F 42 Btu/hr.ft 2.F Uc 55,14 Btu/h.ft 2.F 200,5124 Btu/hr.ft 2.F Rd required 0,003 h.ft 2.F/Btu 0,001 h.ft 2.F/Btu Rd available 0,00567 h.ft 2.F/Btu 0,01882 h.ft 2.F/Btu 3.12. Cooler 01 : HE-03 : Mendinginkan umpan Absorber Jenis : Shell and tube 1 1 heat exchanger Jumlah : 1 Beban panas : 15.368.700,71 kj/jam Luas perpindahan panas : 1261,88 ft 2 Shell side Fluida : Hasil produk reaktor Laju alir : 59.448,68 kg/jam Bahan konstruksi : Stainless steel SA 304

44 Suhu masuk : 594,01 K Suhu keluar : 353,15 K ID shell : 23 1/4 in = 0,59 m Baffle Spacing : 17,44 in = 0,44 m Passes : 1 Pressure drop : 0,1209 psi = 0,008 bar Tube side Fluida : Air laut Laju alir : 232.397,56 kg/jam Bahan konstruksi : Titanium Suhu masuk : 303,15 K Suhu keluar : 318,15 K OD tube : 1 in = 0,025 m ID tube : 0,83 in = 0,021 m Susunan : Triangular pitch, PT = 1 4/16 in Jumlah tube : 241 Passes : 1 Flow area : 0,546 in 2 Panjang tube : 20 ft = 6,10 m Surface per 1 ft : 0,262 ft 2 Pressure drop : 0,123 psi = 0,009 bar Ud : 48,494 Btu/h.ft 2.F Uc : 84,541 Btu/h.ft 2.F Rd required : 0,001 h.ft 2.F/Btu Rd available : 0,009 h.ft 2.F/Btu 3.15. Cooler 02 : HE-04 : Mendinginkan Dowterm A

45 Jenis : Shell and tube heat exchanger Jumlah : 1 Beban panas : 6.011.289,36 kj/jam Luas perpindahan panas : 524,65 ft 2 Shell side Fluida : Dowterm A Laju alir : 47.843,25 kg/jam Bahan konstruksi : Stainless steel SA 304 Suhu masuk : 531,3 K Suhu keluar : 473,15 K ID shell : 27 in = 0,69 m Baffle Spacing : 20,25 in = 0,51 m Passes : 1 Pressure drop : 0,028 psi = 0,002 bar Tube side Fluida : Air laut Laju alir : 90.899,6 kg/jam Bahan konstruksi : Titanium Suhu masuk : 308,15 K Suhu keluar : 318,15 K OD tube : 1 in = 0,025 m ID tube : 0,834 in = 0,021 m BWG : 14 Susunan : Triangular pitch, PT = 1 4/16 in Jumlah tube : 334 Passes : 2 Flow area : 0,546 in 2 Panjang tube : 6 ft = 1,83 m Surface per 1 ft : 0,262 ft 2

46 Pressure drop : 0,195 psi = 0,014 bar Ud : 31,62 Btu/h.ft 2.F Uc : 66,56 Btu/h.ft 2.F Rd required : 0,001 h.ft 2.F/Btu Rd available : 0,017 h.ft 2.F/Btu 3.16. Cooler 03 : HE-05 : Mendinginkan methacrolein sebelum masuk tangki produk Jenis : Double Pipe Heat Exchanger Jumlah : 1 Beban panas : 301.717,63 kj/jam Luas perpindahan panas : 110,04 ft 2 Annulus Fluida : Air laut Laju alir : 4.789,17 kg/jam Bahan konstruksi : Stainless steel SA 304 Suhu masuk : 303,15 K Suhu keluar : 318,15 K OD : 4,5 in = 0,12 m ID : 4,03 in = 0,10 m Pressure drop : 0,03 psi = 0,002 bar Inner pipe Fluida : Hasil atas menara distilasi Laju alir : 8.838,32 kg/jam Bahan konstruksi : Stainless steel SA 304 Suhu masuk : 354,56 K Suhu keluar : 328,15 K OD : 3,5 in = 0,089 m

47 ID : 3,068 in = 0,078 m Pressure drop : 0,0074 psi = 0,001 bar Ud : 47,57 Btu/hr.ft 2.F Uc : 55,65 Btu/hr.ft 2.F Rd required : 0,001 h.ft 2.F/Btu Rd available : 0,003 h.ft 2.F/Btu 3.17. Pompa Pompa -01 Pompa -02 P - 01 P - 02 Memompakan hasil bawah absorber dari HE-02 ke Menara Memompakan fluida dari accumulator ke tangki produk T-01 dan Menara Distilasi untuk refluks. Distilasi Single Stage Single Stage Centrifugal Pump Centrifugal Pump Jumlah 1 buah 1 buah Bahan Kontruksi Stainless steel SA Stainless steel SA 283 grade C 283 grade C Kapasitas 575,2162 gpm 854,3267 gpm Tenaga pompa (HP) 12 33 Tenaga motor (HP) 15 40 NPSH required (ft) 19,63 25,56 NPSH available (ft) 86,44 144,58 Pipa yang digunakan D nominal size : No. Schedule : OD : ID : 5 in = 0,13 m 40 5,56 in = 0,14 m 5,05 in = 0,13 m Pipa dari ACC 10 in = 0,25 m 80 10,75 in = 0,27 m 9,56 in = 0,014 m Pipa refluks 8 in = 0,20 m 10 8,63 in = 0,22 m 8,33 in = 0,22 m Pipa Tangki Produk 2,5 in = 0,064 m 10 2,875 in= 0,073 m 2,635 in= 0,067 m

48 Pompa -03 Pompa 04 P 03 P 04 Memompakan air proses dari bak penampung air ke Absorber sebagai pendingin Memompakan Dowterm A dari HE-04 menuju reaktor Single Stage Centrifugal Pump Jumlah 1 buah 1 buah Bahan Kontruksi Stainless steel SA 283 grade C Kapasitas 162,7094 gpm 271,8108 gpm Tenaga pompa (HP) 5 6 Tenaga motor (HP) 7,5 7,5 NPSH required (ft) 7,35 11,91 NPSH available (ft) 63,53 62,65 Pipa yang digunakan Single Stage Centrifugal Pump Stainless steel SA 283 grade C D nominal size : No. Schedule : OD : ID : 2,5 in = 0,06 m 40 2,88 in = 0,07 m 2,47 in = 0,06 m 3 in = 0,08 m 40 3,5 in = 0,09 m 3,25 in = 0,08 m