Disusun Oleh :

Andi Saehul Rizal (2410.105.014)

Dosen Pembimbing:

Dr.Bambang Lelono W. ST, MT NIPN. 196905071995121001

Fitri Adi Iskandarianto ST, MT NIPN. 197903252006041002

Bidang Minat:

Rekayasa Instrumentasi

Fungsi dari steam generator sebagai penghasil uap sangat penting peranannya untuk proses pengolahan minyak mentah

Kualitas uap atau steam quality dengan nilai yang ideal dibutuhkan untuk proses injeksi minyak mentah

Proses pembakaran yang dihasilkan oleh bahan bakar dan udara mempunyai peran penting dalam menentukan hasil dari steam quality.

Penentuan set point laju aliran dan rasio antara udara dan bahan bakar pada plant steam generator PT.Chevron Pacific Duri Riau masih menggunakan sistem manual

Bagaimana merancang sebuah kontrol laju aliran bahan bakar dan rasio antara bahan bakar dan udara sesuai besar steam quality dengan menggunakan pemodelan matematis

Bagaimana membuat model dan mensimulasikan pengendalian pada laju aliran bahan bakar dan laju aliran udara.

Merancang rasio pembakaran udara dan bahan bakar

Merancang kontrol laju aliran bahan bakar dengan besar set point sesuai dengan kebutuhan steam quality

Menyimulasikan model yang telah dibuat

Asumsi properties dan sifat thermodinamika fluida, adalah konstan.

Proses baik dalam perpipaan water inlet ataupun steam output dianggap ideal

Penelitian ini dilakukan pada kondisi tidak adanya loss heating.

Tidak ada system umpan balik untuk mengukur besar dari kualitas steam. Pada tugas akhir ini hanya pada bagaimana mengatur besar laju aliran bahan bakar serta nilai rasio perbandingan antara bahan bakar dan udara sesuai dengan yang diinginkan sesuai persamaan matematis.

SG

(Steam Generator)

PT. CPI

T P

P2

P1

Inlet Water C1,

Air

Fuel

C2, Outlet Steam

DPIT

1336

TT

1331PIT

1335

DPIT

1309

Ratio

Control

PID

Control

Flow Rate

Fuel

Steam Quality

(SQ)1

3

DPIT

1347

CV

1343

+

-

Flow Rate

Air5

VSD

Variable Speed

Driver

X

YRPM

Flow Rate

Fuel4

VSD

1324

Flow Rate

Water

2

Air Other Products (Than N2)

Fuel O2 N2 CO2 H2O SO2

C

0.0833 0.313 0.0833 - -

31.6 118.8 31.6 - -

2.67 8.78 3.67 - -

H2

0.25 0.94 - 0.5 -

94.8 356 - - -

8 26.3 - 9 -

S 0.0312 0.1176 - - 0.0312

11.84 44.6 - - 11.84

1 3.29 - - 2

CO 0.179 0.0672 0.0357 - -

6.77 25.4 13.53 - -

0.571 1.88 1.57 - -

Element Formula % lb

Metana CH4 80 0.8

Etana C2H6 15 0.15

Propana C3H8 3 0.025

Butana C4H10 2 0.025

Massa unsur tiap zat(x%) =

Element

Compound CH4 C2H6 C3H8 C4H10 Total

C 1 2 3 4 10

0.685714286 0.133333333 0.027 0.018113208 0.864

H2 2 3 4 5 28

0.114285714 0.016666667 0.003 0.001886792 0.136

Compound LNG Komposisi Heating Value, Btu/lb Total Heating Value, Btu/lb

C 0.864 14093 12178.619

H2 0.136 61100 8299.773

20478.392

Compound LNG Komposisi O2 Kebutuhan udara Kandungan O2 di Udara ,

%

Total

Kebutuhan

Udara, lbs

C 0.864 2.67 2.307 23 14.757

H2 0.136 8 1.087

3.394

Jadi dalam 1 lb fuel LNG akan menghasilkan Heating Value = 20478.392 BTU/lb atau 47632 kJ/kg

Dalam tiap lb fuel LNG membutuhkan udara sebanyak 14.757 lbs atau 1kg fuel LNG membutuhkan 14.757 kg udara

dimana :

ho = entalpi pada x% kualitas steam (kj/kg)

hf = entalpi pada saat saturasi liquid (kj/kg)

hfg = entalpi pada saat saturasi vapor = (hg-hf) = entalpi evaporasi (kj/kg)

fgfo X.h + h =h

0 C boilerQ W

2 20

2

in out

in out

v vm h h

0

in outg z z0

outginst EEEE

)(..

inoutuapcv hhmQ

Dengan Qcv = Qbahan bakar

bahanbakarbahanbakar

bahan bakar

Qm

LHV

)(.

inoutuapbahanbakar hhmQ

)(.

inoutuapb hhmLHVm

LHV

hhmm inoutuap

b

)(.

Pemodelan instrumen yang didekati dengan karakteristik hubungan masukan dan keluaran secara linier dirumuskan sebagai berikut: O(s) : Output instrumen U (s) : Sinyal Masukan Instrumen (mA) : Gain total Instrumen : Time constant dari Instrumen (detik) : Bias dari hubungan linier sinyal masukan terhadap Output instrumen

1

)()(

.

s

BsUKtots

ins

instinst

O

instKtot

instB

Flow Transmitter (FT 1734)

13468.1

0.000828

ssU

smb