bab 6

BAB 6

UTILITAS DAN JARINGAN PENUKAR PANAS

6.1 Utilitas

Utilitas adalah kebutuhan akan bahan yang diperlukan untuk menujang terlaksananya suatu proses industri. Yang termasuk dalam utilitas adalah air, uap air dan listrik.

6.1.1 Air

Dalam proses produksi metanol, air merupakan kebutuhan terpenting karena air digunakan sebagai umpan dalam boiler (boiler feed water), sebagai pendingin (cooling water) dan sebagai kebutuhan sanitasi (service water). Kebutuhan air yang dipergunakan dapat mencapai 7.000 m3/hari. Adapun sumber yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan air tersebut diusahakan tidak memakan banyak biaya yaitu dari air laut disekitar pabrik, sumur bor buatan dan tambahan pasokan air dari PDAM.

6.1.2 Steam (Uap Air)

Uap air dalam proses produksi metanol berfungsi sebagai sumber panas. Alat- alat proses industri yang memerlukan uap air sebagai pemanas yaitu heater dan reboiler. Kebutuhan steam dapat mencapai 35.000 kg/hari dihitung berdasarkan kebutuhan steam per alat. Adapun sumber yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan uap air tersebut yaitu dari boiler, jenis boiler yang digunakan yaitu water tube.

6.1.3 Listrik

Dalam produksi metanol, listrik digunakan untuk keperluan penerangan, pemompaan dan alat- alat angkut lainnya seperti conveyor dan elevator. Prediksi kebutuhan listrik dihitung berdasarkan perancangan terhadap alat- alat yang memerlukan listrik. Adapun sumber listrik yang digunakan yaitu dari PLN dan generator (sebagai cadangan).

6.2 Jaringan Alat Penukar Panas6.2.1 Perhitungan Kapasitas Panas Aliran (Cp)

Aliran 4

CH4= 55% x 1,7 = 0,935C2H6= 15% x 1,1 = 0,165C3H8= 10% x 1,2 = 0,12C4H10= 5% x 1,7 = 0,085H2O= 15% x 3,5 = 0,525 Aliran 5

CO= 33% x 3,4 = 1,122CO2= 33% x 5,5 = 1,815H2= 34% x 3,2 = 1,088 Aliran 6

CH3OH = 93,812% x 2,2 = 2,064C2H5OH= 0,094% x 3,5 = 3,29 x 10-3H2O= 0,094% x 3,5 = 3,29 x 10-3CO= 1,5% x 3,4 = 0,051CO2= 2,1% x 5,5 = 0,1155H2= 2,4% x 3,2 = 0,0768

Aliran 7

CO= 25% x 3,4 = 0,85CO2= 35% x 5,5 = 1,925H2= 40% x 3,2 = 1,28 Aliran 8

CH3OH = 99,8% x 2,2 = 2,1956C2H5OH= 0,1% x 3,5 = 3,5 x 10-3H2O= 0,1% x 3,5 = 3,5 x 10-3 Aliran 9

C2H5OH= 50% x 3,5 = 1,75H2O= 50% x 3,5 = 1,75

Aliran 10CH3OH = 100% x 2,2 = 2,26.2.1 Perhitungan Jaringan Alat Penukar Panas

AliranSifatSuhu pasokanTS (oC)Suhu targetTT (oC)Laju alir x Kap. panas(kW/ oC)(H(kW)

4. c45. h56. h67. c78. c8

9. c9

10. h10Dingin

PanasPanasDinginDingin

Dingin

Panas260

900

255

30

30

150

150472

255

30

42

150

218

301,83

4,025

2,1314

4,055

2,203

3,5

2,2388

2596

521

49

264

238

264

Beda suhu minimum (T = 10 oCDengan demikian maka suhu aliran masuk menjadi 265, 895, 250, 35, 35, 155 dan 145 oC, sedangkan suhu target menjadi 477, 250, 25, 47, 155, 223 dan 25 oC. Jumlah minimum alat penukar panas yang dapat dipasang untuk mencapai suhu target :nmin = nh + nc + ns 1nmin = 3 + 4 + 1 1

nmin = 7

Batas suhu,oC(T antar bataslaju alir dan kap. panas aliran(hcfr) kW / oChcfr totalkW / oCdaerah surplus(Hz ( kW )

Batas suhu,oCAliran panas dari utilitas panas melewati batas suhu

Aliran panas dari utilitas panas melewati batas suhu

BAB 7PENANGANAN LIMBAH

7.1 Sumber Limbah

Limbah yang terdapat pada proses produksi metanol yaitu limbah S dan Hg. Limbah ini berasal dari proses pertama produksi metanol yaitu penghilangan unsur S dan Hg yang terdapat didalam gas alam yang dimasukan ke dalam alat mercury and sulphur removal. Unsur S dan Hg keluar dari mercury and sulphur removal dalam bentuk gas.

7.2 Ambang Batas Limbah di Alam

Tabel 3. penanggulanganpencemaran udara berbentuk gasNOBAHAN PENCEMARPENANGGULANGANKETERANGAN

1.Sulfur Dioksida (SO2)Hidrogen Suldfida (H2S)Nitrogen Oksida (N2O)Nitrogen Monoksida (NO)Nitrogen Dioksida (NO2)Amoniak (NH3)Karbondioksidak (CO2)Karbon Monoksida (CO)Hidrokarbon

AbsorbsiDalam proses adsorbsi dipergunakan bahan padat yang dapat menyerap polutan. Berbagai tipe adsorben yang dipergunakan antara lain karbon aktif dan silikat. Adsorben mempunyai daya kejenuhan sehingga selalu diperlukan pergantian, bersifat disposal (sekali pakai buang) atau dibersihkan kemudian dipakai kembali.

PembakaranMempergunakan proses oksidasi panas untuk menghancurkan gas hidrokarbon yang terdapat didalam polutan. Hasil pembakaran berupa (CO2) dan (H2O). Alat pembakarannya adalah Burner dengan berbagai tipe dan temperaturnya adalah 1200o1400oF

Reaksi KimiaBanyak dipergunakan pada emisi golongan Nitrogen dan golongan Be-lerang. Biasanya cara kerja ini merupakan kombinasi dengan cara - cara lain, hanya dalam pembersihan polutan udara dengan reaksi kimia yang dominan. Membersihkan gas golongan nitrogen , caranya dengan diinjeksikan Amoniak (NH3) yang akan bereaksi kimia dengan Noxdan membentuk bahan padat yang mengendap. Untuk menjernihkan golongan belerang dipergunakan Copper Oksid atau kapur dicampur arang.

Laju Alir x Cp

Cp campuran = 1,83 kW/oC






Cp = 2,2 kW/oC

1.83

4,025

2,314

250

223

155

145

47

35

25

212

418

15

27

68

10

98

Zona 2

Zona 1

Zona 6

Zona 4

Zona 5

Zona 7

Zona 8

Zona 9

Zona 3

12

10

1,83

C4

4,025

4,025

4,025

h5

h6

2,314

2,314

2,314

2,314

2,314

2,314

c7

4,055

c8

2,203

2,203

2,203

c9

3,5

h10

2,2

2,2

2,2

4,025

2,195

4,514

-1,744

2,311

0,111

-1,186

2,314

4,025

1682,45

465,34

-20,928

226,478

60,375

1,11

-80,648

62,478

45,14

47

35

25

145

155

223

250

265

477

895

(Hz = 45,14

(Hz = -20,928

(Hz = 226,478

(Hz = 1,11

(Hz = -80,648

(Hz = 62,478

(Hz = 60,375

(Hz = 465,34

(Hz = 1682,45

0

Qh = 0

Qc = 2441,795

1682,45

2147,79

2208,165

588,193

2189,995

2191,105

2417,583

2396,055

2208,165

2147,79

1682,45

(Hz = 1682,45

0

Qh = 0

525,715

465,34

0

(Hz = 1682,45

0

Qh = -1682,45

(Hz = -80,648

(Hz = 62,478

(Hz = 60,375

(Hz = 465,34

Qc = 759,345

714,205

735,133

508,655

507,545

(Hz = 45,14

(Hz = -20,928

(Hz = 226,478

(Hz = 1,11

Pinch Point

h5, 895oC

477oC

223oC

h6, 250oC

477oC

h10, 145oC

477oC

477oC

477oC

477oC

C4, 265oC

47oC

477oC

C9, 155oC

C7, 35oC

C8, 35oC

155oC

477oC

25oC

250oC

25oC

bab 6

Documents