dpk04 - flowsheeting
DESCRIPTION
flowsheeting adalah suatu caraTRANSCRIPT
Pengantar Flow-sheeting
• Flow-sheet merupakan dokumen kunci didalam disain pabrik
• Flow-sheet menunjukkan – Susunan peralatan yang dipilih untuk menjalankan proses – Aliran-aliran dari laju alir dan komposisi– Kondisi operasi
• Flow-sheet merupakan model dalam bentuk diagram dari suatu proses disebut juga sebagai Process Flow Diagram (PFD)
• Flow-sheet akan digunakan oleh – Bagian perencana sebagai dasar dari rancangannya– Bagian operator untuk menyiapkan manual operasi dan training
operator
2
Penyajian Flow-Sheet
• Karena proses flow-sheet merupakan dokumen kunci tentang proses, maka penyajiannya harus jelas, komprehensip, akurat dan lengkap.
• Berbagai hal tentang flow-sheet akan dibahas sbb: – Blok diagram– Representasi gambar– Penyajian aliran laju alir– Informasi yang dicantumkan– Layout– Presisi data– Dasar Perhitungan– Proses Batch– Utilitas– Identifikasi Peralatan
3
Blok diagram• Blok diagram adalah bentuk penyajian yang paling
sederhana, untuk menggambarkan aliran proses.• Tiap blok dapat merepresentasikan suatu peralatan tunggal
atau tahapan lengkap dari proses• Untuk proses yang komplek, kegunaannya dibatasi untuk
menunjukkan proses secara global, dipecah-pecah menjadi tahapan-tahapan utama
• Berguna untuk menyajikan suatu proses dalam bentuk yang sederhana dalam laporan atau texbook, tetapi penggunaanya terbatas sebagai engineering documents
• Garis-garis aliran dan komposisi dapat ditunjukkan pada sekitar garis-garis yang berdekatan atau ditabelkan secara terpisah.
• Blok dapat berbentuk apasaja, umumnya campuran persegi empat dan lingkaran
4
Contoh Blok Diagram
5
6
LPG RECOVERY
N H T20 MBSD
WAX PLANT150 TON/HARI
PLATFORMER20 MBSD
L P G
W A X
MOGAS
KEROSENE / AVTUR
GAS OIL
H2 PLANT-B34 MMSCFD
KOMPONEN LSWR
H.NAPHTHA
GAS / LPG
L.NAPHTHA
H.NAPHTHA
KEROSENE
GAS OIL
GAS / LPG
REFORMATE
L.NAPHTHA
H.NAPHTHA
GAS OIL
L.NAPHTHA
H.NAPHTHA
GAS OIL
KEROSENE / AVTUR
HVGO
LVGOL.RESIDUE
S.RESIDUE
Crude
NAT.GAS
CDU-V
60 MBSD
HVU-II81 MBSD
HVU-III25 MBSD
HCU-A27,5 MBSD
HCU-B27,5 MBSD
CDU-IV
200 MBSD
LPG
FLARE
H2 PLANT-A34 MMSCFD H2
KEROSENE
Crude
Representasi gambar
• Pada flow-sheet detail yang digunakan untuk perancangan dan operasi, peralatan umumnya digambar dalam bentuk yang mewakili gambar sesungguhnya
• Untuk dokumen tender atau bosur perusahaan, gambar sesungguhnya yang berskala kadangkala digunakan, tetapi yang lebih umum dalam penyajian yang lebih sederhana
• Bentuk-bentuk gambar dan simbol-simbol ada standarisasinya :– BS (British Standard)– ANSI (American National Standard Institute)– AFNOR (France standar)– JIS (Japan International Standar)– SII
7
8
NAPTHA HYDRO TREATER
Penyajian aliran laju alir
• Data laju alir untuk tiap-tiap komponen, pada aliran total dan persentase komposisi dapat digambarkan pada flow-sheet dengan berbagai cara :– Metode yang sederhana, untuk proses yang
sederhana dengan jumlah peralatan yang relatif sedikit, data ditabelkan sepanjang garis-garis aliran. Data yang ditampilkan terbatas dan relatif sulit untuk merubah atau menambah data
– Metode yang lebih baik adalah dengan memberi nomor aliran dan data-data ditabelkan dibawah flow-sheet. Metode ini umumnya digunakan oleh disainer professional.
9
Contoh penyajian data aliran sederhana
10
Contoh penyajian data aliran sederhana
11
Contoh penyajian data aliran dengan tabel
12
Contoh penyajian data aliran dengan tabel
13
Informasi yang dicantumkan• Jumlah data yang dicantumkan pada flow-sheet tegantung pada
kebiasaan dan praktek disain tertentu.• Secara umum dapat dikategorikan menjadi Informasi essential
(yang harus ditampilkan) dan informasi optional (yang boleh ada atau tidak)
• Informasi Essensial :– Komposisi aliran (flow-rate individual component dalam kg/h atau
komposisi aliran dalam fraksi berat)– Laju alir total, kg/h– Suhu aliran– Tekanan operasi aliran
• Informasi Optional :– Komposisi molar– Sifat-sifat fisik (densitas, viskositas)– Nama aliran– Enthalpy aliran
14
Layout
• Urut-urutan peralatan utama ditunjukkan secara simbolik di dalam flow-sheet mengikuti rencana plant-layout. Beberapa licensor menampilkan alat-alat tambahan seperti pompa dan heat exchanger
• Peralatan semestinya digambar kira-kira sesuai dengan skala. Beberapa licensor mementingkan kejelasan (clarity), alat-alat utama digambar secara kasar proportional, sedang alat-alat tambahan digambar tidak proportional
• Tabel data aliran dapat diletakkan diatas atau dibawah layout peralatan. Praktek umumnya diletakkan dibagian bawah
• Informasi setiap aliran dibuat selengkap mungkin, tidak ada ambiguity. Tujuan dari pembuatan flow-sheet untuk menunjukkan fungsi dari tiap unit proses, bahkan untuk menunjukkan jika tidak memiliki fungsi
15
Presisi data
• Aliran total dan komponen tidak perlu dibuat pesisi tinggi dalam flowsheet, paling tidak 1 angka dibelakang koma.
• Apabila aliran begitu kecil, dibuat beberapa angka dibelakang koma. Jika sangat kecil ditulis dengan “TRACE” atau tetap dikosongi (jangan diberi angka nol)
• Jika komposisi trace komponen menjadi constraint dalam proses maka nyatakan dalam satuan ppm.
16
Dasar Perhitungan
• Adalah suatu cara yang baik (good practice) untuk menunjukkan basis yang digunakan untuk perhitungan flowsheet. Hal ini termasuk : – jam operasi per tahun, – yield reaksi, – suhu referensi untuk neraca panas, dan – beberapa asumsi yang digunakan
17
Proses Batch
• Flowsheet untuk proses batch umumnya menunjukkan jumlah yang diperlukan untuk menghasilkan setiap batch
• Apabila proses batch merupakan bagian dari proses kontinyu, dapat ditunjukkan pada flowsheet yang sama, dengan menyediakan potongan yang jelas ketika tabel data antara bagian kontinyu dan bagian batch; perubahan kg/h ke kg/batch
• Suatu proses kontinyu dapat termasuk penambahan reagent minor seperti katalis secara batch
18
Utilitas
• Untuk menghindari flow-sheet yang rumit, tidak umum secara praktek untuk menunjukkan bagian utilitas dan alirannya pada flow-sheet.
• Koneksi terhadap utilitas ditiap alat semestinya ditunjukkan dan ditandai/label
• Kebutuhan utilitas untuk tiap peralatan dapat ditabelkan pada flow-sheet
19
Identifikasi Peralatan
• Tiap peralatan yang ditampilkan pada flow-sheet harus di identifikasi dengan nomer dan nama
• Nomer identifikasi (biasanya huruf dan angka) umumnya diperuntukkan setiap alat sebagai bagian dari prosedur pengontrolan proyek dan akan digunakan untuk identifikasinya dalam semua dokumen proyek
• Penomoran yang paling mudah dengan menggunakan huruf awal yang menunjuukan nama alat : – H : heat exchanger– C : Columns– R : Reactors
yang kemudian diikuti dengan angka• Contoh : R-101, P-101
20
Identifikasi Peralatan
R-101
21
P-211
Reaktor Area 1 Nomor alat ke-1
Pompa Area 2 Nomor alat ke-11
Equipment Numbering
• XX-YZZ A/B/…– XX represents a 1- or 2-letter designation for
the equipment (P = pump)– Y is the 1 or 2 digit unit number (1-99)– ZZ designates the equipment number for the
unit (1-99)– A/B/… represents the presence of spare
equipment
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Penyiapan Flow-Sheet
• Pengantar
• Basis untuk perhitungan
• Perhitungan tiap-tiap unit– Reaktor– Equilibrium stage– Komposisi aliran– Neraca massa dan energi
• Computer-aided flow-sheeting
23
Penyiapan Flow-Sheet• Aliran dan komposisi dihitung dari neraca massa, yang digabungkan dengan
persamaan disain dari proses dan equipment design constraints• Ada 2 macam design constraints:
– External constraints : tidak dapat dikendalikan secara langsung oleh perancang misal : spesifikasi produk, pertimbangan safety, batasan air limbah
– Internal constraints : ditentukan oleh karakteristik proses dan fungsi peralata, misal : konversi atau yield reaktor, kesetimbangan, neraca energi, keterbatasan alat secara umum
• Flow-sheet biasanya digambar pada tahap awal dalam pengembangan proyek. Preliminery flow-sheet akan membantu memperjelas konsep perancang proses, dan berfungsi sebagai dasar diskusi dengan anggota tim yang lain.
• Pengembangan flow-sheet selanjutnya digambar sebelum pengerjaan detail-design dari peralatan, yang tergantung padakompleksitas proses dan informasi yang tersedia.
• Apabila disain dibuat sebagian besar merupakan duplikasi dari existing proces, walaupun mungkin kapasitasnya berbeda, unjuk kerja peralatan telah diketahui dan aliran serta komposisi dapat segera dihitung.
• Sedang untuk proses yang baru atau modifikasi besar dari existing proces, hanya mungkin menghitung beberapa aliran secara independen terhadap pertimbangan disain, sedang aliran-aliran dan komposisi yang lain akan tergantung pada disain dan unjuk kerja peralatan.
24
Penyiapan Flow-Sheet• Untuk menggambar flow-sheet, perancang harus menggunakan judgement-nya
dalam memutuskan aliran-aliran mana yang dapat dihitung secara langsung; yang hanya sedikit tergantung pada disain peralatan ; yang ditentukan oleh disain peralatan.
• Yang sedikit tergantung, berarti aliran-aliran yang berhubungan dengan peralatan, yang unjuk kerjanya diasumsi atau diperkirakan, tanpa memasukkan faktor kesalahan dalam flow-sheet. Detail desain bagian ini dapat dilakukan kemudian, untuk mencocokkan dengan unjuk kerja peralatn dan kemudian dispesfikasikan dalam flow-sheet. Bagian-bagian ini yang diestimasi oleh perancang dengan sedikit resiko (cost penalty) jika seandainya unjuk kerja optimal tidak dicapai. Misalnya dalam separator dua fase (decanter), apabila equilibrium antar fase diasumsikan, maka komposisi aliran keluar dapat dihitung secara langsung yang independen dari disain separator. Separator akan didisain kemudian, untuk memberikan waktu tinggal yang cukup agar aliran mendekati kondisi keseimbangan, seperti yang diasumsikan dalam perhitungan
• Interaksi yang kuat akan terjadi ketika aliran dan komposisi ditentukan oleh unjuk kerja dan disain peralatan. Misalnya konversi optimum dalam sistim reaktor dengan recycle dari reaktan yang tidak bereaksi akan ditentukan oleh disain peralatan pemisah. Untuk menentukan aliran dan komposisinya diperlukan untuk membuat model matematika sistim reaktor-separator termasuk biayanya.
25
Basis untuk perhitunganTime basis : • tidak ada pabrik yang beropearsi tanpa shut-down. Periode shut-down
diperlukan untuk pemeliharaan, inspeksi, pembersihan peralatan dan pergantian katalis dan packing.
• Frekuensi shut-down dan konsekuensi hialngnya produksi tergantung dari karakteristik proses.
• Untuk kebanyakan pabrik kimia dan petrokimia umumnya beroperasi 90 – 95 % dari total jam dalam setahun (8760). 7200 -8000 jam/th atau 300 – 330 hari/th, umumnya digunakan untuk membuat flow-sheet
Scaling factor : • Biasanya cara yang paling mudah untuk melakukan perhitungan sesuai urut-
urutan dalam flow-sheet; mulai dari umpan bahan baku dan tahapan proses selanjutnya, sampai aliran produk akhir.
• Laju produksi biasanya dispesifikasikan dalam satuan produk, bukan terhadapa umpan bahan baku, sehingga perlu memilih basis perhitungan, misal 100 kmol/jam bahan baku utama. Aliran yang sesungguhnya dapat dihitung dengan mengalikan tiap aliran dengan faktor skala.
bakubahankmol100perdihasilkanyangprodukmol
asikandispesifikyangproduk/jammolskalaFaktor
26
Perhitungan tiap-tiap unit
1. Reaktor• Konversi dan Yield ditetapkan
– Unjuk kerja reaktor dapat dispesifikasikan secara independen dari detail desain reaktor
– Kondisi optimum, atau hampir optimum dapat diketahui dari pengoperasian existing plant atau dari studi skala pilot
– Untuk proses yang telah mapan, perkiraan unjuk kerja reaktor dapat diperoleh dari literatur atau patent
– Apabila yield dan konversi diketahui, aliran dan komposisi dapat dihitung dari neraca massa
• Kesetimbangan Kimia– Untuk reaksi cepat, produk reaksi diasumsikan mencapai
kesetimbangan– Komposisi produk dapat dihitung dari data keseimbangan reaksi
pada pemilihan suhu dan tekanan tertentu
27
Perhitungan tiap-tiap unit2. Equilibrium stage• Didalam unit pemisah dan pencampur, unjuk kerja peralatan dapat
diasumsikan sedemikian rupa sehingga aliran keluar dalam keadaan berkeseimbangan;
• Komposisi aliran keluar dapat dihitung dari data keseimbangan untuk masing-masing komponen
• Pendekatan ini sering dilakukan untuk separator gas-liquid atau liquid-liquid satu tahap seperti quench tower, partial condensor dan decanter. Khususnya sangat berguna apabila salah satu komponen termasuk non-condensable dan dapat digunakan sebagai tie-component
3. Fixed stream compositions • Apabila komposisi (atau laju alir) dari suatu aliran ditetapkan oleh internal atau
external constraints, hal ini dapat menentukan komposisi dan laju alir dari aliran proses yang lain.
• Apabila sejunlah variabel ditetapkan oleh external constraint atau oleh perancang, maka aliran yang lain dalam unit tersebut dapat ditentukan. Sebagai contoh apabila komposisi salah satu aliran produk dari kolom destilasi ditetapkan oleh spesifikasi produk atau apabila azeotrop terbentuk, maka aliran yang lain dapat dihitung secara langsung dari komposisi umpan.
28
Perhitungan tiap-tiap unit
Gabungan neraca massa dan panas• Sangat mungkin membuat neraca massa yang
independen dari neraca panas. Suhu proses dapat di set oleh pertimbangan proses yang lain, dan neraca energi dapat dibuat secara terpisah untuk menentukan kebutuhan energi dalam menjaga suhu yang ditetapkan
• Untuk proses yang lain jumlah energi yang masuk akan menentukan laju alir dan komposisi aliran dan dua neraca tersebut harus dibuat secara simultan
29
Computer-aided flow-sheeting
• Saat ini terdapat banyak sofware untuk membuat flow sheet, diantarnya adalah
• Untuk menggambar saja– Visio Technical– AutoCad
• Untuk menghitung / Simulasi Proses– Pro II / Super Pro– Aspen+– Hysys– Flowpack– Prosim– dll
30
Contoh Visio Technical
31
HYSYS HYSYS adalah program process flowsheeting yang bersifat
modular yang secara luas digunakan oleh universitas dan industri (khususnya yang berhubungan dengan hydrocarbon).
Program tersebut dapat melakukan perhitungan neraca masa dan neraca panas untuk keadaan mantap dan dinamic dan merupakan powerful tool untuk proses simulasi.
Program tersebut terdiri dari beberapa subprogram untuk menyelesaikan berbagai persoalan khusus satuan operasi dan memperkirakan ukuran peralatan dan kebutuhan energi.
Salah satu kemampuan HYSYS yang penting adalah tersedianya “Oil Manager” yang diperuntukkan mendukung simulasi kilang minyak(refinery).
Suatu library paket sifat-sifat thermodynamik disediakan di HYSYS yang memungkinkan pengguna untuk merancang dan menyelesaikan berbagai persoalan.
32
Process Simulation HYSYS
33
34
M A I N – H Y S Y S
Interface - PFD
35
Interface - Workbook
M A I N – H Y S Y S
• Separator Unit • 3-Phase Separator• Tank• Cooler/Heater• LNG• Heat Exchanger• Air Cooler• Pump• Compressor/Expander• Valve• Pipe Segment• Relief Valve• Mixer• Tee
36
M A I N – H Y S Y S
Unit Operation• General Reactor• CSTR• PFR• Solid Separator Operations• Shortcut Column• Component Splitter• Distillation• Reflux Absorber• Reboiled Absorber• Absorber• Extraction• 3-Phase Distillation• User Operation
Contoh ASPEN+
37
Sekian
Terima kasih Atas perhatiannnya
38
39
40
Contoh penyajian data aliran flow-sheet commercial
41
Chapter 1 - Chemical Process Diagrams
Department of Chemical Engineering
West Virginia University
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright
2008
Outline
• Flow Diagrams– Block Flow Diagrams (BFD)– Process Flow Diagrams (PFD)– Piping and Instrument Diagrams (P&ID)
• Other common diagrams
• 3-D plant layout diagrams
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
3 Levels of Diagram
• Block Flow Diagram (BFD)• Process Flow Diagram (PFD)• Piping and Instrumentation Diagram (P&ID) –
often referred to as Mechanical Flow Diagram Complexity Conceptual
increases understanding increases
As chemical engineers, we are most familiar with BFD and PFD.
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
The Block Flow Diagram (BFD)
• BFD shows overall processing picture of a chemical complex– Flow of raw materials and products may be
included on a BFD– BFD is a superficial view of facility – ChE
information is missing
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Definitions of BFD
• Block Flow Process Diagram– Figure 1.1 – Similar to sketches in material and
energy balances
• Block Flow Plant Diagram– Figure 1.2– Gives a general view of a large complex
plantR. Turton and J. A. Shaeiwitz -
Copyright 2008
The Block Flow Process Diagram
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Developing a Process
YSU In-Class Problem - Fall 2009
Target product is 37% formaldehyde in water. Known as formalin
Occurs of a silver catalyst at 200 oC and 2 – 3 atm pressure
Reaction 1 is the predominant reaction Develop a block flow diagram that describes the process B.P. Pure formaldehyde = -19.3 oC
B.P. Formalin = 96 oC
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
The Block Flow Plant Diagram
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
The Process Flow Diagram
• PFD shows all process engineering information– Diagram developed in junior year design
projects (especially the 2nd semester)– Often PFD is drawn on large paper –
textbook breaks down information into 1 diagram and 2 tables
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
The Process Flow Diagram (cont’d)
– The topology of the process – showing the connectivity of all the streams and the equipment
• Example for toluene HDA – Figures 1.3 and 1.5
• Tables 1.2 and 1.4 – list information that should be on the PFD but cannot fit
• Use appropriate conventions – consistency is important in communication of process informationex. Table 1.2
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
The Process Flow Diagram (cont’d)
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
The Process Flow Diagram (cont’d)
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Table 1.2 : Conventions Used for Identifying Process Equipment
Process Equipment General Format XX-YZZ A/B
XX are the identification letters for the equipment classification
C - Compressor or Turbine
E - Heat Exchanger
H - Fired Heater
P - Pump
R - Reactor
T - Tower
TK - Storage Tank
V - Vessel
Y designates an area within the plant
ZZ are the number designation for each item in an equipment class
A/B identifies parallel units or backup units not shown on a PFD
Supplemental Information
Additional description of equipment given on top of PFD
Equipment Numbering
• XX-YZZ A/B/…– XX represents a 1- or 2-letter designation for
the equipment (P = pump)– Y is the 1 or 2 digit unit number (1-99)– ZZ designates the equipment number for the
unit (1-99)– A/B/… represents the presence of spare
equipment
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Equipment Numbering (cont’d)
Thus, T-905 is the 5th tower in unit nine hundred P-301 A/B is the 1st Pump in unit three hundred plus a spare
• Use unambiguous letters for new equipment– Ex. Turbine use Tb or J not T (used for tower)– Replace old vessel V-302 with a new one of different
design - use V-319 (e.g.) not V-302 – since it may be confused with original V-302
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Stream Numbering and Drawing
• Number streams from left to right as much as possible
• Horizontal lines are dominant
yes no no
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Stream Numbering and Drawing (cont’d)
• Add arrows for– Change in direction– Inlet of equipment
• Utility streams should use convention given in Table 1.3, lps, cw, fg, etc.
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Stream Information
• Since diagrams are small, not much stream information can be included
• Include important data – around reactors and towers, etc.– Flags are used – see toluene HDA
diagram– Full stream data, as indicated in Table
1.4, are included in a separate flow summary table – see Table 1.5
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Stream Information - Flags
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
The Process Flow Diagram (cont’d)
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Essential InformationStream NumberTemperature (°C)Pressure (bar)Vapor FractionTotal Mass Flow Rate (kg/h)Total Mole Flow Rate (kmol/h)Individual Component Flow Rates (kmol/h)
Optional InformationComponent Mole FractionsComponent Mass FractionsIndividual Component Flow Rates (kg/h)Volumetric Flow Rates (m3/h)Significant Physical Properties
Density Viscosity Other
Thermodynamic DataHeat CapacityStream EnthalpyK-values
Stream Name
Table 1.4: Information in a Flow Summary
The Process Flow Diagram (cont’d)
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Stream Number 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Temperature (°C) 25 59 25 225 41 600 41 38 654 90
Pressure (bar) 1.90 25.8 25.525.2
25.5 25.0 25.523.9 24.0
2.6
Vapor Fraction 0.0 0.0 1.001.0
1.0 1.0 1.01.0 1.0
0.0
Mass Flow (tonne/h) 10.0 13.3 0.8220.5 6.41
20.50.36 9.2 20.9
11.6
Mole Flow (kmol/h) 108.7 144.2 301.01204.4
758.8 1204.4 42.61100.8 1247.0
142.2
Component Mole Flow (kmol/h)
Hydrogen 0.0 0.0 286.0 735.4
449.4 735.4 25.2 651.9
652.6
0.02
Methane 0.0 0.0 15.0 317.3
302.2 317.316.95
438.3
442.3
0.88
Benzene 0.0 1.0 0.0 7.6
6.6 7.6 0.37
9.55
116.0
106.3
Toluene 108.7 143.2 0.0 144.0
0.7 144.0 0.04
1.05
36.0
35.0
A Portion of Table 1.5
Basic Control Loops
• Often the basic control loops (those involving maintaining material balance and reactor controls) are included on the PFD; instrumentation and other control loops are not shown
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Basic Control Loops
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Equipment Information
• Equipment are identified by number and a label (name) positioned above the equipment on the PFD
• Basic data such as size and key data are included in a separate table (Equipment Summary Table) Table 1.7 (and Table 1.6) in TBWS
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Equipment Information
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Vessel V-101 V-102
Temperature (ºC)
55 38
Pressure (bar) 2.0 24
Orientation Horizontal Vertical
MOC CS CS
Size
Height/Length (m)
5.9 3.5
Diameter (m) 1.9 1.1
Internals s.p. (splash plate)
A Section of Table 1.7: Equipment Summary
PFD Summary
• PFD, Equipment Summary Table, and Flow Summary Table represent a “true” PFD
• This information is sufficient for a preliminary estimation of capital investment (Chapter 5) and cost of manufacture (Chapter 6) to be made.
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
The Piping and Instrument Diagram(P&ID)
P&ID – Construction Bible• Contains: plant construction information
(piping, process, instrumentation, and other diagrams)
• P&ID information is explained in Tables 1.8 and 1.9
• Conventions for instrumentation are shown in Figure 1.10
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
P&ID
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Look at V-102 on P&ID
V-102 contains an LE (Level Element)
• LE senses liquid level in separator and adjusts flow rate leaving
• LE opens and closes a valve depending on liquid level
• LE and valve represent a feedback control loop
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Other Common Diagrams
• Plot Plans – plan or map drawn looking down on plant (drawn to scale with all major equipment identified)
• Elevation Diagrams – show view from side and give information about equipments distance from ground
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Other Common Diagrams
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Section of Plot Plan Section of Elevation Diagram
Other Common Diagrams (cont’d)
• Piping Isometrics – show piping in 3-dimensions
• Vessel Sketches – show key dimensions of equipment and locations of inlet and outlet nozzles etc.
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Scale Models and Virtual Plants
• 25 years ago physical models were used for review
• Now virtual or electronic models are generated using software (3-d plant diagrams)
• Purpose of Models – catch errors such as– Piping clashes– Misaligned piping– Equipment not easily accessed– Sample points not easily reached by operators
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
3-D Plant Diagrams
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
Summary
R. Turton and J. A. Shaeiwitz - Copyright 2008
The three principal diagrams (BFD, PFD, and P&ID) are used to convey increasingly specific technical information about a process.
Important to adhere to common standards for these diagrams in order to avoid confusion
Information on equipment layout is most clearly conveyed through a 3-D plant layout diagram.