DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA PERANCANGAN ALAT PROSES Oleh : Dr.-Ing Donni Adinata, ST., M. Eng. Sc Sumber: Abdul Wahid Surhim (2011) Desain Mekanik Kolom Distilasi Haryoso,Untung.1995.TugasAkhir:Perancangan ProsesdanMekanikKolomDistilasiAtmosferikJenis PumpbackRefluksMenggunakanCrudeAssayArab Saudi. Jurusan Teknik Gas dan Petrokimia, FTUI Susanto,BambangHeru.1996.TugasAkhir: PerancanganProsesdanMekanikAwalKolomDistilasi VakumResiduAtmosfirMinyakBumiJenisFuels-Pitch. Jurusan Teknik Gas dan Petrokimia, FTUI Abdurrafiq,Mohamad.1997.Skripsi:StudiAwal Perancangan KolomDepropanizer Menggunakan Talam danBahanIsian(SebuahPerbandingan).Jurusan Teknik Gas dan Petrokimia, FTUI RUJUKAN APLIKASI PEMILIHAN JENIS KOLOM Pertimbangan jenis kolom perlu dilakukan dengan- membandingkan biaya tiap-tiap disain atau-berdasarkan pengalaman ataupunpercobaan melalui pilot plantagar mendapatkan hasil yang optimum KRITERIA PEMILIHAN 1. Kolom talam dapat didisain untuk menangani rentang laju alir cairan dan uap yang lebih lebar 2. Distribusi cairan akan lebih baik menggunakan talam bila laju alir cairan kecil, kecuali dengan diameter yang relatif kecil pada kolom isian 3. Lebih mudah untuk mengatur suhu pada kolom talam, karena dapat dengan mudah disisipkan pada jarak antar-talam KRITERIA PEMILIHAN (2) 4. Disain menggunakan side-stream, lebih mudah menggunakan kolom talam 5. Cairan yang menyebabkan fouling, harus ada man-way pada kolom talam, sedangkan pada kolom dengan diameter kecil lebih baik menggunakan kolom isian 6. Untuk cairan yang mudah menimbulkan korosi lebih baik menggunakan kolom isian KRITERIA PEMILIHAN (3) 7. Kolom isian lebih cocok untuk menangani sistem yang berbuih 8. Jatuh tekanan per tahapan kesetimbangan lebih rendah pada kolom isian dari pada kolom talam. Kondisi operasi vakum lebih cocok dengan kolom isian 9. Pemasangan instrumen area kontak uap-cair pada kolom isian lebih mudah dari pada kolom talam PERBANDINGAN BAHAN ISIAN PERBANDINGAN JENIS TALAM Kasus 1: CRUDE ASSAY ARAB SAUDI (ALC: Arabian Light Crude) Jenis minyak bumi: 33.5 oAPI ALC Laju alir umpan : 100,000 BPSD Suhu maks keluar reboiler: 650 oF Suhu operasi refluks: 120 oF, minimum Spesifikasi produk: Penentuan produk didasarkan pada penentuan crude break-up yang dilakukan oleh disainer kolom distilasi (lihat Tabel di tayangan berikutnya) Overflash: 2 volume % umpan minyak bumi Spesifikasi Produk ProdukEP ASTM oF Spes. Gap ASTM (5-95) oF Overhead 30720 30 Nafta berat38125 50Distilat ringan5410 10Distilat berat603

Kondisi Operasi Kolom Tekanan: atmosferik Jumlah piring : 31 Umpan masuk : piring 4

Dasar Disain Mekanik Kolom puncak Umpan, pengambilan produk samping, atau titik tempat ada penambahan atau penarikan panas Dasar kolom Titik-titik pada kolom ketika laju uap atau cairan mencapai puncak

Hasil Neraca Massa dan Energi 1. Laju alir cairan: tinggi 2. Tekanan: tinggi (750 kPa) 3. Jatuh tekanan: sedang (0.175 psia perpiring) 4. Turndown ratio: diharapkan tinggi 5. Foaming: sedang 6. Korosifitas: tinggi (sulfur) Hasil Neraca Massa dan Energi 7. Endapan padat: kemungkinan terjadiendapan padat besar (minyak mentah) 8. Produk samping: 3 buah aliran 9. Viskositas: sedang 10. Polimerisasi : tidak ada 11. Fouling: tinggi (minyak mentah) Pemilihan Jenis Kolom sesuai Kondisi Operasi NOKondisi DIsainKolom TalamKolom Isian 1Kapasitas31 2Tekanan31 3Turndown31 4Foaming22 5Pressure drop21 6Endapan padat21 7Produk samping30 8Korosifitas23 9Terjadinya fouling13 2114 Pemilihan Jenis Talam NOKondisi DIsainSieve Valve Bubble-cap 1Kapasitas331 2Tekanan333 3Turndown223 4Efisiensi 332 5Fouling 223 6Harga 321 7Perawatan 321 8Korosifitas220 9Informasi 332 242216 Penentuan Spesifikasi Komposisi

Tentukan suhu operasi dari sebuah pemisah butana-pentana dioperasikan pada 8.3 bar dengan komposisi umpan sebagai berikut: Contoh K-value Komposisi di D dan B Untuk memperkirakan titik embun dan titik didih, asumsinya tidak adakomponen yang lebih berat dari pada HK yang muncul di distilat dan tidak ada yang lebih ringan dari LH di bottom. For a specication of not more than 1mol of the light key in the bottom product and not more than 1mol of the heavy key in the top product,and a reux ratio of 2.5, Perhitungan Titik-Didih Perhitungan Titik-Embun Perhitungan Titik-Didih Umpan Disain Mekanik Kolom Distilasi 1. Efisiensi Talam (plate efficiency) 2. Ukuran Kolom Perkiraan (approximate column sizing)- Plate spacing- Column diameter 3. Kontaktor Talam (plate contactor) 4. Disain Hidraulik Talam (plate hydraulic design) Prosedur DisainMekanik Langkah 1: Pengumpulan Data NOUAPCAIRAN 1Suhu (T)Suhu (T) 2Tekanan (P) Viskositas () 3Densitas (v)Tegangan permukaan (o) 4Laju uap (WV)Densitas (L) 5Laju cairan (WL) Langkah 2: Estimasi Diameter Kolom ( )5 . 05 . 0/ 4TA DTt =AT= area kolom total Area Kolom Total V LVSBNN FND N TCuu FCFSAA A A ==+ =dikoreksi yang. Kapasitas Uap (CSB) Menggunakan Gambar B.6 antara FLV dan jaraktalam Jarak talam menggunakan Tabel 4.3 - Jarak minimum antar-talam dengan manhead adalah 24 in L WWFLVVVL=Densitas Uap nPZRT WCFSCFSWVVv== Perhitungan Tinggi Kolom Tinggi Kolom = (jarak antar-talam) x(jumlah talam) Pada kasus 1 Tinggi Kolom = (24 in.) x (31) = 744 in. (2.93 m) KOLOM ISIAN Daerah REKTIFIKASI Daerah STRIPPING ( )TA DTt / 4 =G LGderated SssTCuuCFSA ==,nonderated S derated SFLV SB nonderated SC CC C, ,, ,75 . 09 . 0= =v .parameter capacity ,pF SBFCLV= Capacity factor didapatkan berdasarkan Grafik D-4(buku Abdurrafiq) ||.|

\|=LLv 4 . 62L WWFGGLLV= HETP dan P HETP = Height Equivalent of a TheoriticalPlate = 1.5 dp dp = diameter bahan isian o4 . 2,5 . 033derated sLVCF P = A Membuat Layout Pendahuluan Jumlah PASS cairan dicari menggunakan petunjuk UOP Nilai GPM/pass/diameter atau L harus memiliki rentang 4