7.metanol sintesis
DESCRIPTION
tugas akhirTRANSCRIPT
32Kelompok 21/S. Genap/2013-2014LEMBAR PERHITUNGAN NERACA MASSA
Nama AlatMethanol Synthesis ReactorKode Alat
FungsiProduksi methanol dari gas CO dan H2R-104
Jenis : Reaktor fixed bed multitubular (catalist multi fixed bed) dengan aliran gas di dalam pipa dan pendingin di dalam shel
Bahan konstruksi : 1. Tube : Carbon steel SA 333 grade C
2. Shell & head : Carbon steel SA 285 grade C
Allowable stress, F : 13750 psia (Brownell & Young, Tabel 13.1)
Efisiensi sambungan , E : 80%
Faktor korosi : 0,125 in
Umur alat 10 tahun
Data desain :
Temperatur = 177 oC = 450 K
Tekanan = 51 atm
Diameter katalis = 0,185 in
Densitas katalis = 1120 Kg/m3Reaksi :
CO + 2H2 CH3Q = 13758.89 Kg/hr = 7820.141 Kmol/hr
Menghitung volume katalis dan volume reaktor
SV = FV/VR
Konversi = 97% , SV = 300 jam -1
SV = 300 V1 = 22.4 L/gmol, maka pada T2 = 450 K dan P2 = 38760 mmHg
V2 = = = 0.72398 m3 / KmolKecepatan CO masuk = F2 = 817053.22 mol/jam = 817.053 Kmol/jam
VR2 = 1.971772 m3Jadi, volume katalisator yang diperlukan (VR) = 1.9717 m3Volume reaktor = 0.36 (Fogler, hal 155)(1-) = Vkatalis / Vreaktor Direncanakan akan dibuat 2 buah reaktor, sehingga :
Vreaktor = 1.9717/(1-0.36)
= 3.0807 m3Vreaktor1 = 1.540447 m3
Vreaktor2 = 1.540447 m3untuk faktor keamanan, volume reaktor dilebihkan 20%
VReaktor = 1.540447 m3 x 1.2
= 1.848536 m3
VKayalis = 0.985886 x 1.2 = 1.183063 m3
Berat katalisator
W = Vreaktor x = 3.69684 m3 x 1546 Kg/m3 = 5715.314 Kg
Penentuan jumlah tube
Jenis katalis : CuO 25%wt ZnSI2O2Diameter katalis = 0.1875 in
Katalisator = 1120 Kg/m3Dk/Dp = 0.15
Dp = 0.1875/0.15
= 1.25 inmaka digunakan ukuran tube :
OD = 1.5 in = 0.0381 m
BWG = 11
ID = 1.26 in = 0.032 m
L = 16 ft = 4.8768 m
Volume satu tube = /4 D2L
= /4 x (0.032)2 x 4.8768
= 0.0039 m3Jumlah tube, N = Vtotal/Vtube
= 1.18485 m3/0.0039
= 471
Vkatalis satu tube = Vkatalis/Jumlah tube
= 2.36604/471
= 0.0025 m3Tebal tube
Dihitung dengan pers. 13.1 Brownell and Young sehingga :
Material yang dipakai : Carbon steel SA 333 grade C
f = 13750
+ C
+ 0.125
= 0.2171
Diambil tebal standar in
= 0.5 x (0.0572)2 x Sin 60
= 0.0014 m2Susunan tube
Bentuk susunan tube dalam shell adalah triangular pitch
C = 0.5 x OD = 0.5 X 0.0381 = 0.0191 m
PI = OD + C = 0.0381 + 0.0191 = 0.0572 m
Luas segitiga ABC = 0.5 PI2 Sin 60
Diameter shell
ID Shell = = = 0.18508 m = 7.286 in
Tebal dinding shell
Bahan yang digunakan : Carbon steel SA 285 grade C
f = 13750psi (Brownell and Young, tabel 13.1)
sambungan = double welded butt joint, E-0.8
faktor korosi = 1/8 in
= 0.438 in
Dipilih tebal shell standar in
Tebal head
Dipilih head berbentuk terispherical dengan bahan dari carbon steel SA-285 grade C
Diambil tebal standar 5/16 in
Tinggi dead
Lh = x ID
= X 0.18508
= 0.04627
Blank diameter dead
Dihitung dengan persamaan 5.12 Brownell and Young
Diameter = OD = ID + 2t head
= 7.2865 + 2 x 0.3125
= 7.911593 in
icr = 6% x OD
= 6% X 7.911593
= 0.4746 inDa = = = 13.24133 in
Tinggi reaktor total (Lt)
Lt = panjang tube + (2 x Lh)
= 1.2 x 4.8768 + (2 x 0.0462)
= 5.9447 m
B
PI
D
C
A
By:CheckedApproved
Rendy HidayatEnang NovilyaHade Karimata
Tafrikhatul Walidah
Prarancangan Pabrik Metanol dari Gasifikasi Tandan Kosong Kelapa Sawit Kapasitas 200.000 ton/tahun
_1445312579.vsd