tk4021 evaluasi kinerja proses.pdf
TRANSCRIPT
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
1/57
TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES
SEMESTER I – 2015/2016
UJIAN AKHIRTERBUKA
Judul
SIMULASI DAN EVALUASI RELOKASI KILANG LIQUIFIED PETROLEUM GAS
(LPG) SUMATERA UTARA KE KILANG LPG JAWA TIMUR
Disusun oleh:
Rizky Ambardi 13012017Dimas Priyambodo 13012055
Muhammad Luthfi 13012117
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIINSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
Desember 2015
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
2/57
Halaman 1
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ................................................................................................................................... 1
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................................... 4
DAFTAR TABEL ........................................................................................................................... 5
BAB I .............................................................................................................................................. 7
PENDAHULUAN .......................................................................................................................... 7
1.1 Latar Belakang ................................................................................................................. 7
1.2 Tujuan............................................................................................................................... 8
1.3 Ruang Lingkup ................................................................................................................. 8
BAB II ............................................................................................................................................. 9
METODOLOGI .............................................................................................................................. 9
BAB III ......................................................................................................................................... 10
BASIC STUDI .............................................................................................................................. 10
3.1 Konfigurasi Kilang LPG ABC ............................................................................................ 10
3.1.1 Deskripsi Proses Kilang LPG ABC .............................................................................. 10
3.1.2 Peralatan Utama ............................................................................................................ 11
3.1.3 Peralatan Pendukung .................................................................................................... 13
3.2 Spesifikasi Umpan............................................................................................................... 14
3.3 Spesifikasi Produk ............................................................................................................... 17
3.4 Spesifikasi Utilitas............................................................................................................... 18 3.5 Spesifikiasi Battery Limir di lokasi Baru ............................................................................ 20
BAB IV ......................................................................................................................................... 21
PEMODELAN KILANG LPG ABC ............................................................................................ 21
4.1 Deskripsi Proses Kilang LPG ABC .................................................................................... 21
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
3/57
Halaman 2
4.2 Pemodelan Kilang LPG ABC ............................................................................................. 23
4.2.1 Basis Simulasi............................................................................................................... 23
4.2.2 Model Simulasi ............................................................................................................. 24
4.2.3 Validasi Model Kilang LPG ABC ................................................................................ 25
BAB V .......................................................................................................................................... 33
ANALISIS GAS UMPAN BARU ................................................................................................ 33
5.1 Analisis Perbandingan Gas Umpan Baru ............................................................................ 33
5.2 Implikasi Komposisi Umpan Pada Pilihan Kondisi Operasi dan Konfigurasi Proses ........ 35
5.3 Penentuan Gas Umpan Baru ............................................................................................... 35
BAB VI ......................................................................................................................................... 36
EVALUASI KEMAMPUAN PERALATAN PROSES DENGAN GAS UMPAN BARU ........ 36
6.1 Implikasi Gas Umpan Pada Unit Compression & Cooling ................................................. 36
6.1.1 Unit Compression ......................................................................................................... 36
6.1.2 Unit Cooling ................................................................................................................. 37
6.2 Implikasi Gas Umpan Baru Pada Unit Hydrocarbon Fractionation .................................. 38
BAB VII ........................................................................................................................................ 40
PEMBAHASAN DAN ANALISIS KONFIGURASI PROSES ALTERNATIF ......................... 40
7.1 Hasil Simulasi Pada Berbagai Konfigurasi Proses .............................................................. 40
7.1.1 Umpan Gas Lean Case LNS ......................................................................................... 41
7.1.2 Umpan Gas Rich Case LNS ......................................................................................... 42
7.1.3 Umpan Gas Lean Case LNS-Debut.............................................................................. 44
7.1.4 Umpan Gas Rich Case LNS-Debut .............................................................................. 45
BAB VIII ...................................................................................................................................... 48
DESIGN PERALATAN BARU YANG DIBUTUHKAN ........................................................... 48
8.1 Basis Design ........................................................................................................................ 48
BAB IX ......................................................................................................................................... 50
ANALISIS KEBUTUHAN UTILITAS DAN INTEGRASI DENGAN KILANG DEF ............. 50
9.1 Basis Design ........................................................................................................................ 50
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
4/57
Halaman 3
9.2 Integrasi Kilang LPG ABC dengan Kilang LPG DEF ........................................................ 53
BAB X .......................................................................................................................................... 55
KESIMPULAN DAN SARAN..................................................................................................... 55
10.1 Kesimpulan........................................................................................................................ 55
10.2 Saran .................................................................................................................................. 55
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................... 56
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
5/57
Halaman 4
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1. Metode Simulasi Realokasi Kilang LPG dengan Aspen Hysys ................................ 9
Gambar 3.1 Diagram Blok Kilang LPG ABC Secara Umum. ..................................................... 11 Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Kilang LPG ABC. ................................................................... 12
Gambar 4.1 Diagram Alir Blok Proses Kilang LPG ABC ........................................................... 21
Gambar 4.2 Model Kilang LPG ABC dengan Simulator Aspen Hysys 8.8. ................................ 24
Gambar 6.1 Jendela Operasi Kompresor C01............................................................................... 37
Gambar 7.1 Kilang LPG DEF Umpan Gas Lean Case LNS ........................................................ 41
Gambar 7.2. Kilang LPG DEF Umpan Gas Rich Case LNS. ....................................................... 42
Gambar 7.3 Kilang LPG DEF Umpan Gas Lean Case LNS-Debut. ............................................ 44
Gambar 7.4 Kilang LPG DEF Umpan Gas Rich Case LNS-Debut ............................................. 45
Gambar 8.1 Kolom Stabilizer. ...................................................................................................... 48
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
6/57
Halaman 5
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Keterangan Peralatan pada Diagram Alir Proses Kilang LPG ABC. .......................... 12
Tabel 3.1. Keterangan Peralatan pada Diagram Alir Proses Kilang LPG ABC-terusan. ............. 13 Tabel 3.2 Unit Pendukung Kilang LPG ABC. .............................................................................. 13
Tabel 3.2 Unit Pendukung Kilang LPG ABC (terusan). .............................................................. 14
Tabel 3.3 Spesifikasi Umpan Desain Kilang LPG ABC. ............................................................. 15
Tabel 3.4 Spesifikasi Umpan Kilang Baru DEF di Tuban............................................................ 16
Tabel 3.5 Spesifikasi Produk LPG. ............................................................................................... 17
Tabel 3.7 Spesifikasi Produk Fuel Gas. ........................................................................................ 18
Tabel 3.8 Spesifikasi Utilitas Steam. ............................................................................................ 18
Tabel 3.9 Spesifikasi Utilitas Cooling Water. .............................................................................. 18
Tabel 3.10 Spesifikasi Condensate Return. .................................................................................. 19
Tabel 311 Spesifikasi Utilitas Water. ........................................................................................... 19
Tabel 3.12 Spesifikasi Utilitas Plain Air/Instrument Air. ............................................................. 19
Tabel 3.13 Spesifikasi Utilitas Listrik. ......................................................................................... 19
Tabel 3.14 Spesifikasi Tekanan dan Temperatur Battery Limit Umpan dan Produk. .................. 20
Tabel 4.1 Data Validasi Model Kilang LPG ABC Seksi Feed Gas Compression (a,b,c,d,e) ...... 25
Tabel 4.2 Data Validasi Model Kilang LPG ABC Seksi Hydrogen Fractionation (a,b,c,d,e)..... 29
Tabel 4.3 Spesifikasi Produk LPG. ............................................................................................... 31
Tabel 4.3 Spesifikasi Produk Light Naphta. ................................................................................ 32
Tabel 7.1 Spesifikasi Produk LPG Umpan Gas Lean Case LNS. ................................................ 41
Tabel 7.2 Spesifikasi Produk Light Naphtha Umpan Gas Lean Case LNS.................................. 42
Tabel 7.3 Spesifikasi Fuel Gas Umpan Gas Lean Case LNS....................................................... 42
Tabel 7.4 Spesifikasi Produk LPG Umpan Gas Rich Case LNS. ................................................. 43
Tabel 7.5 Spesifikasi Produk Light Naphtha Umpan Gas Rich Case LNS. ................................. 43
Tabel 7.6 Spesifikasi Produk Fuel Gas Umpan Gas Rich Case LNS. .......................................... 44
Tabel 7.7 Spesifikasi Produk LPG Umpan Gas Lean Case LNS-Debut. ..................................... 44
Tabel 7.8 Spesifikasi Produk Light Naphtha Umpan Gas Lean Case LNS-Debut. ..................... 45
Tabel 7.9 Spesifikasi Produk Fuel Gas Umpan Gas Lean Case LNS-Debut. .............................. 45
Tabel 7.10 Spesifikasi Produk LPG Umpan Gas Rich Case LNS-Debut. .................................... 46
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
7/57
Halaman 6
Tabel 7.11 Spesifikasi Produk Light Naphtha Umpan Gas Lean Case LNS-Debut. ................... 46
Tabel 7.12 Spesifikasi Produk Fuel Gas Umpan Gas Lean Case LNS-Debut. ............................ 47
Tabel 8.1 Kondisi Operasi Aliran Pada Kolom Stabilizer ............................................................ 48
Tabel 8.2 Komposisi Aliran Pada Kolom Stabilizer. .................................................................... 49
Tabel 8.3 Spesifikasi Alat Kolom Stabilizer................................................................................. 49
Tabel 9.1. Data Air Cooler E01. ................................................................................................... 50
Tabel 9.2. Data Air Cooler E12. ................................................................................................... 50
Tabel 9.3. Data Air Cooler E14. ................................................................................................... 51
Tabel 9.4. Data Air Cooler E16. ................................................................................................... 51
Tabel 9.5. Data Heat Exchanger E100 . ........................................................................................ 52
Tabel 9.6. Data Heat Exchanger E11. ........................................................................................... 52
Tabel 9.7. Data Cooler E101......................................................................................................... 53
Tabel 9.8. Data Cooler E102......................................................................................................... 53
Tabel 9.9 Spesifikasi Nilai Utilitas Steam, Cooling Water, dan Air dari TPPI Tuban. ................ 53
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
8/57
Halaman 7
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
LPG (Liquefied Petroleum Gas) merupakan salah satu sumber energi yang banyak digunakan di
Indonesia. LPG umumnya digunakan sebagai bahan bakar baik untuk skala rumah tangga,
komersil, maupun industri. Keuntungan menggunakan LPG adalah bersih, stabil, fleksibel, dan
ramah lingkungan. Datadari Outlook Energy 2014 oleh Kementrian ESDM mengatakan bahwa
kebutuhan LPG akan mengalami peningkatan.
Kilang LPG ABC merupakan Kilang yang dirancang untuk memproduksi LPG dan kondensat
sebagai hasil ekstraksi dari aliran gas alam. Sementara itu, sebagian besar gas sisa proses
ekstraksi LPG (dikenal sebagai lean gas) dikirim kembali ke jaringan perpipaan gas alam untuk
kebutuhan bahan bakar Power Plant di Medan. Kilang LPG ini dirancang sesuai dengan
lisensi proses teknologi turbo expander Linde-Thies Australia.
Kilang LPG ini mulai dioperasikan pada Mei 1995. Namun semenjak operasi, Kilang LPG ABC
mengalami dua kali kondisi tidak beroperasi (idle) yang disebabkan oleh keterbatasan keter-sediaan bahan mentah (umpan gas alam), yaitu pada tahun 2006 hingga awal tahun 2010
dan April 2012 hingga saat ini. Semenjak operasi awal hingga saat ini, Kilang LPG ABC
tersebut belum pernah menjalani program pemelihaaran besar Turn-Around.
Kebutuhan LPG akan mengalami peningkatan, terutama pada pulau jawa yang akan memproduksi
LPG dalam jumlah besar. Kebutuhan/permintaan LPG di pulau jawa hampir dua kali lebih besar
daripada permintaan di pulau sumatra. Sehingga diperlukan kilang tambahan atau realokasi kilang
LPG di pulau jawa. Maka dipilih realokasi kilang LPG ABC di sumatra utara ke lokasi kilang
DEF, Jawa Timur. Realokasi kilang merupakan upaya penghematan untuk produksi LPG di
Indonesia.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
9/57
Halaman 8
1.2 Tujuan
Tujuan utama dari pekerjaaan ini adalah dengan memperoleh kajian komperhensif tentang
kesesuaian proses dan peralatan dengan feed gas yang baru, serta analisis kebutuhan utilitas dari
realokasi kilang LPG ABC ke kilang DEF. Kajian ini diharapkan melaporkan informasi lebih
terperinci terkait aspek proses. Keterbatasan proses kilang LPG ABC yang ada perlu diidentifikasi
dengan penambahan peralatan serta estimasi kebutuhan utilitas yang dibutuhkan.
1.3 Ruang Lingkup
Ruang lingkup pekerjaan ini terbagi menjadi dua aspek utama yaitu:
Kajian Simulasi desain dan rating kilang LPG
Kajian ini dilakukan untuk pemetaan unjuk kerja proses dan peralatan eksisting. Model
simulasi kilang yang eksisting yang akurat selanjutnya digunakan untuk me-rating peralatan
yang ada dengan perubahan umpan baru maupun kondisi operasi yang baru. Simulasi ini
dilaksanakan dengan menggunakan paket simulator Aspen Hysys.
Kajian optimasi proses/peralatan kilang LPG
Kajian ini diarahkan untuk mengoptimalkan produksi LPG berdasarkan kondisi dan
karakteristik gas umpan yang baru serta peralatan yang ada. Berdasarkan hasil evaluasi
simulasi kondisi eksisting dan umpan gas baru setelah dipindahkan ke lokasi Kilang
DEF, skenario-skenario optimasi dan perbaikan proses/peralatan dieksplorasi untuk unit-
unit operasi utama dan memperhatikan ketersedian utilitas dan pertimbangan kendala
proses yang ada di Kilang DEF. Skenario optimasi mencakup tiga pendekatan utama berikut:
(1) Produksi LPG dibatasi kapasitas alat eksisting LPG Brandan.
(2) Produksi LPG dengan mempertimbangkan modifikasi minimal alat eksisting LPG
Brandan.
(3) Produksi LPG maksimum dari sumber gas umpan yang ada.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
10/57
Halaman 9
BAB II
METODOLOGI
Metodologi yang dilakukan pada pekerjaan kali ini adalah dengan menggunakan simulasi
pemodelan untuk evaluasi kinerja proses sistem kilang LPG dengan Aspen Hysys 8.8. Hal pertama
yang dilakukan adalah menyusun pemodelan sistem proses kilang LPG dengan basis awal sesuai
pada deskripsi proses. Pemodelan sistem proses yang sudah dirancang divalidasi untuk memeriksa
kebenaran nya. Langkah selanjutnya dengan mengubah gas umpan baru pada kondisi operasi dan
konfigurasi proses, sehingga dapat ditentukan gas umpan baru yang dibutuhkan. Kemudian
peralatan sistem proses di rating untuk menentukan spesifikasi alat yang lebih nyata pada
pemodelan. Alternatif modifikasi proses dilakukan dengan berbagai opsi konfigurasi yang didekati
dengan modifikasi minimum dan maksimum. Alternatif modifikasi yang dipilih dilanjutkan
hingga menentukan desain peralatan baru yang dibutuhkan pada produksi LPG. Tahap akhir adalah
menentukan kebutuhan utilitas dan integrasi sistem dengan kilang TPPI Tuban Jawa Timur.
Mulai
Susun model sistem
sesuai dengan
deskripsi proses
Validasi sitem
proses tersebut
Ubah kondisi gas
umpan baru pada
kondisi operasi dan
konfigurasi proses
Rating setiap
spesifikasi alat pada
simulasi Hysys
Lakukan modifikasi
alternatif proses
dengan berbagai
opsi konfigurasi
Penentuan desain
peralatan baru yang
dibutuhkan
Penentuan
kebutuhan utilitas
dan integrasi sistem
dengan kilang TPPI
Selesai
Gambar 3.1. Metode Simulasi Realokasi Kilang LPG dengan Aspen Hysys
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
11/57
Halaman 10
BAB III
BASIC STUDI
3.1 Konfigurasi Kilang LPG ABC
Kilang ABC merupakan kilang LPG yang dirancang untuk memproduksi LPG dan kondensat
sebagai hasil ekstraksi dari aliran gas alam. Sementara itu, sebagain besar gas sisa proses ekstraksi
LPG (dikenal sebagai lean gas) dikirim kembali ke jaringan perpipaan gas alam untuk kebutuhan
bahan bakar Power Plant di Medan. Kilang LPG ini dirancang sesuai dengan lisensi proses
teknologi turbo expander Linde-Thies Australia.
Kilang LPG ini mulai diperasikan pada Mei 1995. Namun semenjak operasi, Kilang LPG ABC
mengalami dua kali kondisi tidak beroperasi (idle) yang disebabkan oleh keterbatasan ketersediaan
bahan mentah (umpan gas alam), yaitu pada tahun 2006 hingga awal tahun 2010 dan April 2012
hingga saat ini. Semenjak operasi awal hingga saat ini, Kilang LPG ABC tersebut belum pernah
menjalani program pemeliharaan besar Turn-Around .
3.1.1 Deskripsi Proses Kilang LPG ABC
Kilang LPG ini dirancang untuk mengolah gas alam dengan kapasitas umpan maksimum 65
MMSCFD (detail komposisi disajikan pada Tabel B.1). Adapun spesifikasi produk yang
dihasilkan (sesuai desain) sebagai berikut:
1. Lean Gas dengan laju alir minimum 53 MMSCFD (39 °C, 24.47 kg/cm2-g, dan nilai
GHV <
1200 BTU/SCF)
2. LPG dengan laju produksi minimum: 280 tpd (C3+C4 content >97,5 vol%, C2 content <
0.2%vol , C5+ content
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
12/57
Halaman 11
Secara garis besar, unit proses/operasi yang terdapat di Kilang LPG Brandan dibagi menjadi tiga
sub-proses utama yaitu:
a) Feed Gas Treatment ,
b) Feed Gas Compression & Cooling , dan
c) Hydrocarbon Fractionation.
Gambar 3.1 Diagram Blok Kilang LPG ABC Secara Umum.
3.1.2 Peralatan Utama
Peralatan-peralatan utama disusun berdasarkan seksi-seksi yang telah disebutkan pada sub bab
3.1.2, yaitu seksi Feed Gas Treatment , Fees Gas Compression & Cooling , Peralatan-peralatan
utama tersebut tertuang pada Tabel 3.1.
Umpan Gas Treatment
Section
LPG
Light
Naphtha
Lean Gas
Gas Compressio &
Cooling Section
Hydrocarbon Fractionation
Section
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
13/57
Halaman 12
Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Kilang LPG ABC.
Tabel 3.1. Keterangan Peralatan pada Diagram Alir Proses Kilang LPG ABC.
Kode Keterangan Alat
A150A/A150B Sulfur Removal
A01A/A01B Feed Gas Dryer
D12 Mercury Removal
C-01 Feed Gas CompressorE01 Feed Gas Compressor After Cooler
D14 Comressor Discharge Ko-Drum
E10 Aluminium Plate Fin Exchanger
T10 Deethanizer Coloumn
E13 Deethanizer Reboiler
T11 Debutanizer Coloumn
E14 Debutanizer Cooler
D12 Reflux Drum
E15 Debutanizer Reboiler
E16 Condensate Cooler
E17 Condensate SubCooler
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
14/57
Halaman 13
Tabel 3.1. Keterangan Peralatan pada Diagram Alir Proses Kilang LPG ABC-terusan.
Kode Keterangan Alat
E12 Lean Gas Booster Cooler
D11 Cold Separator
E11 Propan Evaparator
D10 Epander Inlet Separator
X10 Expander Turbine
C10 Leang Gas Booster
3.1.3 Peralatan Pendukung
Selain tiga seksi utama di atas, Kilang LPG ABC dilengkapi dengan beberapa unit
pendukung/utilitas yang disarikan pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Unit Pendukung Kilang LPG ABC.
No. Unit Fungsi
1. Propane Refrigeration Unit (30) Menyediahkan refrigerant untuk pendinginan feed gas
dan kondensat
2. LPG Storage Tanl (40) Dua tangki bola (T40, T41) untuk menyimpan produkLPG pada tekanan yang ditetapkan di temperature
kamar
3. Condensate Storage Tank (50) Dua tangki flat-bottom (T50, T51) untuk menyimpan
kondensat pada temperatur ambient
4. Fire Water & Protection System
(60)
Sistem pengaman dan pemadam kebakaran; terdiri dari
dua tangki fire water, satu pompa dengan diesel-driven,
satu pompa dengan electric-driven
5. Plant Instrument (90)
6. Hot Oil System (110) Sistem pemaasan dengan direct-fired heater yang
didistribusikan dengan menggunakan sistem aliran hot
oil (MW 377, TBP 300̊C)
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
15/57
Halaman 14
Tabel 3.2 Unit Pendukung Kilang LPG ABC (terusan).
No. Unit Fungsi
7. Fuel Gas System (120) Sistem penyedia fuel untuk fuel gas untuk leas gas
turbine, hot-oil heater, dan beberapa unit lainnya
8. Instrument Air (200) Menyediakan pant & instrumentation air (PA/IA)
9. Closed Drain & Flare System (300)
10. Power Station & Electric System
(400)
Dua gas turbin/generator-sets dengan kemampuan
menyediakan listrik tiap generator 2500 kVA
3.2 Spesifikasi Umpan
Spesifikasi gas umpan (desain) Kilang LPG ABC dan spesifikasi gas ragam gas umpan baru di
Kilang DEF disajikan secara berturut-turut pada Tabel 3.3 dan Tabel 3.3.
Untuk Kilang DEF, terdapat bebrapa ragam jenis umpan gas yang dapat dijadikan sumber bahan
baku. Ragam tersebut terdiri atas dua case, yaitu, Lean Case dan Rich Case dimana untuk masing-
masing case terbagi lagi menjadi dua jenis umpan, yaitu LNS dan Debut. Konfigurasi umpan yang
aka digunakan pada Kilang LPG DEF adalah sebagai berikut:
1) Lean Case LNS
2) Rich Case LNS
3) Lean Case LNS-Debut
4) Rich Case LNS-Debut
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
16/57
Halaman 15
Tabel 3.3 Spesifikasi Umpan Desain Kilang LPG ABC.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
17/57
Halaman 16
Tabel 3.4 Spesifikasi Umpan Kilang Baru DEF di Tuban.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
18/57
Halaman 17
3.3 Spesifikasi Produk
Kilang LPG ABC menghasilkan tiga jenis produk, yaitu produk LPG, Light Naphta, dan Fuel Gas.
Demikian pula dengan Kilang LPG DEF juga pasti menghasilkan ketiga jenis produk tersebut.
Setiap produk memiliki spesifikasi tertentu sehingga produk Kilang LPG DEF seharusnya
memenuhi spesifikasi walaupun menggunakan peralatan pada Kilang LPG ABC. Spesifikasi
produk LPG, Light Naphta, dan Fuel Gas di Kilang DEF disajikan secara berturut-turut pada Tabel
3.5, Tabel, 3.6, dan Tabel 3.7.
Tabel 3.5 Spesifikasi Produk LPG.
Tabel 3.6 Spesifikasi Produk Light Naphtha.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
19/57
Halaman 18
Tabel 3.7 Spesifikasi Produk Fuel Gas.
3.4 Spesifikasi Utilitas
Utilitas yang tersedia di Kilang LPG DEF Tuban adalah steam, condensate return, cooling water,
water, plant air/air instrument , dan listrik. Spesifikasi dari utilitasterebut disajikan pada Tabel 3.8
sampai Tabel 3.13.
Tabel 3.8 Spesifikasi Utilitas Steam.
Tabel 3.9 Spesifikasi Utilitas Cooling Water.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
20/57
Halaman 19
Tabel 3.10 Spesifikasi Condensate Return.
Tabel 311 Spesifikasi Utilitas Water.
Tabel 3.12 Spesifikasi Utilitas Plain Air/Instrument Air.
Tabel 3.13 Spesifikasi Utilitas Listrik.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
21/57
Halaman 20
3.5 Spesifikiasi Battery L imir di lokasi Baru
Spesifikasi tekanan dan temperatur battery limit (BL) umpan dan produk disajikan pada tabel 3.14.
Tabel 3.14 Spesifikasi Tekanan dan Temperatur Battery Limit Umpan dan Produk.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
22/57
Halaman 21
BAB IV
PEMODELAN KILANG LPG ABC
4.1 Deskripsi Proses Kilang LPG ABC
Gambar 4.1 Diagram Alir Blok Proses Kilang LPG ABC
Gas umpan dibersihkan dari kandungan sulfur, air dan mercury pada seksi Feed Gas Treatment .
Secara berturutan, gas umpan dialirkan ke Unit Sulfur Removal dan Unit Dryer Station. Unit
sulfur removal dirancang untuk menghilangkan 4 ppm(mol) kandungan sulfur pada dua-bed
adsorber paralel (A150 A/B). Selanjutnya, kandungan air dalam gas umpan dikeringkan melalui
proses adsorbsi pada sistem 2-bed molecular sieve (A01A/B). Proses adsorbsi dirancang dengan
operasi 8 jam, sementara itu proses regerasi dirancang untuk operasi hot-regeneration selama 5
jam dilanjutkan pendinginan selama 3 jam. Kemudian, gas umpan kering dialirkan ke Unit Mercury
Removal (satu-bed karbon aktif) yang dirancang dapat menghilangkan mercuri hingga lebih kecil dari 0.1
g/Nm3. Gas yang telah bebas-sulfur dan kering selanjutnya diumpankan ke seksi Feed Gas Compression
dan Cooling
Seksi Feed Gas Compression & Cooling dirancang untuk mendapatkan (recover ) fraksi C3+ dari
gas umpan. Gas umpan yang telah kering (P=24 kg/cm 2-g) dikompresi hingga tekanan 50
kg/cm2-g pada kompresor satu tahap (C-10) yang digerakkan oleh gas turbin. Selanjutnya, gas
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
23/57
Halaman 22
tersebut didinginkan untuk mengembunkan fraksi C3+ pada gas tersebut melalui proses ekspansi
isentropik. Proses ekspansi diselenggarakan hingga tekanan gas menjadi 24 kg/cm2-g di
Turbinexpander (X-10). Lean gas yang dihasilkan pada proses ekpansi ini ditambah dengan lean
gas dari kolom de-ethanizer dikirim kembali ke jaringan pipa gas alam. Fraksi hidrokarbon berat
yang dihasilkan pada seksi ini selanjutnya dikirim ke seksi Hydrocarbon Fractionation.
Seksi Hydrocarbon Fractionation dirancang untuk memperoleh produk LPG dan kondensat dari
fraksi C3+ yang diperoleh dari tahap sebelumnya. Bagian ini terdiri dari dua unit utama, yaitu
kolom de-ethanizer (T10) untuk pemisahan fraksi lean gas dari fraksi C 3+ dan kolom debutanizer
(T11) yang dirancang untuk memisahkan produk LPG dan kondensat dari fraksi C3+
yang telah diambil fraksi lean-gasnya.
Kolom de-ethanizer dioperasikan pada tekanan 22 kg/cm2-a pada 100% plant-load atau 27
kg/cm2-a pada kondisi 40% plant load . Aliran refluks top kolom de-ethanizer difasilitasi oleh
Plate-Fin Heat Exchanger (E-10) oleh pendinginan dengan gas hasil ekpansi (E-10). Plate Fin
HE ini (E-10) dipasang di puncak kolom de-ethanizer untuk memastikan aliran refluks kembali
ke kolom T-10 dapat berlangsung tanpa pompa refluks. Sementara itu, pemanasan produk
bawah difasilitasi oleh reboiler de-ethanizer (E13) yang menggunakan media pemanas hot-oil .
Produk atas kolom de-ethanizer, mayoritas metana dan etana, digabung dengan sisa gas hasil
ekpansi untuk dikirim kembali ke jaringan pipa gas alam. Produk bawah kolom de-ethanizer
adalah fraksi C3+ yang selanjutnya diumpanken ke kolom de-butanizer.
Kolom de-butanizer (T11) dioperasikan untuk memisahkan produk LPG dan Condensate.
Kolom ini dioperasikan pada tekanan operasi 9 kg/cm2-a. Uap pada produk atas kolom debutanizer
diembunkan oleh de-butanizer condenser (air cooler, E14) dan dikumpulkan pada
reflux drum (D12). Cairan dari D12 dipompa dengan pompa reflux (P10A/B) dan dipisah
sebagai refluks dan aliran produk LPG. Produk LPG disimpan pada tangki T40 dan T41.
Sementara itu, produk bawah kolom de-butanizer dipanaskan dengan menggunaakan reboiler
E15 (oil heater ). Produk bawah kolom de-butanizer adalah produk Condensate yang selanjutnya
didinginkan dengan air cooler E-16 dan C3-refrigerant cooler E17 dan dikirim ke tangki
penyimpan Condensate T50 dan T51
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
24/57
Halaman 23
4.2 Pemodelan Kilang LPG ABC
Untuk dapat mensimulasikan Kilang LPG DEF, langkah pertama yang dilakukan adalah
memodelkan Kilang LPG ABC sesuai dengan spesifikasi desain awal dari Kilang LPG tersebut.
Semua kondisi umpan dan produk setiap aliran, serta setiap alat proses harus sedekat mungkin
dengan data-data yang ada di PFD desain Kilang LPG ABC. Semua alat di rating dan di- sizing
sehingga seolah-olah alat yang digunakan sama persis dengan yang ada di lapangan. Langkah-
langkah melakukan pemodelan Kilang LPG ABC dengan menggunakan Aspen Hysys 8.8:
1) Komponen-komponen yang dibutuhkan untuk semua aliran proses di-input
2) Fluid Package diisi sesuai dengan sifat komponen yang dimiliki
3) Masuk ke jendela simulasi
4) Aliran proses dan Peralatan yang dibutuhkan dimasukkan ke dalam simulasi dan diberi
nama sesuai dengan aliran dan peralatan yang ada di PFD desain
5) Aliran umpan diisi komposisi dan kondisi operasinya
6) Tentukan tujuan keluaran dar setiap alat proses, misal temperatur keluaran Heat
Exchanger , tekanan keluaran kompresor, dll.
7) Setelah semua converge, data-data peralatan proses dimasukkan sehingga peralatan seolah-
olah nyata seperti yang ada dilapangan
8)
Cek setiap aliran proses apakah sudah sedekat mungkin dengan desian awal Kilang LPG
9) Cek spesifikasi Produk LPG, Light Naphta, dan Fuel Gas.
4.2.1 Basis Simulasi
Simulasi model Kilang LPG ABC menggunakan Fluid Pacakge dengan basis Peng-Robinson.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
25/57
24
4.2.2 Model Simulasi
Berikut ini adalah hasil pemodelan kilang LPG ABC dengan menggunakan Aspen Hysys 8.8.
Gambar 4.2 Model Kilang LPG ABC dengan Simulator Aspen Hysys 8.8.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
26/57
25
4.2.3 Validasi Model Kilang LPG ABC
Perlu dilakukan validasi untuk mengetahui apakah model Kilang LPG yang telah dibuat dapat
digunakan untuk menganalisis Kilang LPG DEF di Tuban dengan umpan yang baru. Maka dari
itu, kondisi operasi dan komposisi dari setiap aliran perlu divalidasi, beserta spesifikasi produk
dari Kilang ABC tersebut.
1. Validasi Komposisi dan Kondisi Operasi Model Kilang LPG ABC
a. Seksi Feed Gas Compression
Tabel 4.1 Data Validasi Model Kilang LPG ABC Seksi Feed Gas Compression (a,b,c,d,e)
(a)
Stream no. 3A 4 5 6 7
Desain Model Desain Model Desain Model Desain Model Desain Mode
Designation Feed Gas
Feed
Gas
Feed
Gas
Feed
Gas
Feed
Gas
Phase Gas Gas Gas Gas Gas
Components (%) Mol Mol Mol Mol Mol
N2 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17
CH4 72,33 72,33 72,33 72,33 72,43 72,82 72,43 72,82 72,43 72,82
C2H6 11,08 11,08 11,08 11,08 11,07 11,09 11,07 11,09 11,07 11,09
C3H8 7,60 7,60 7,60 7,60 7,59 7,52 7,59 7,52 7,59 7,52
C4H10 5,04 5,04 5,04 5,04 5,01 4,85 5,01 4,85 5,01 4,85
C5H12 1,71 1,71 1,71 1,71 1,68 1,56 1,68 1,56 1,68 1,56C6H14 0,48 0,48 0,48 0,48 0,46 0,39 0,46 0,39 0,46 0,39
CO2 1,59 1,59 1,59 1,59 1,59 1,60 1,59 1,60 1,59 1,60
Flow kg/hr 72190 72190 72190 72190 71900 70768,12 71900 70768,12 71900 70768,1
Pressure kPag 2220 2220 4950 4950 4900 4900,232 4810 4830,232 4760 4797,79
Temp. degC 42 48 110 108,4644 42 41,4278 10,4 10 -0,15 -0,1657
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
27/57
26
(b)
Stream no. 8 9 10 11 12
Desain Model Desain Model Desain Model Desain Model Desain Mode
Designation LightFeed LightFeed RichFeed RichFeed FeedGas
PhaseGas Gas Liquid
Gas /
Liq.
Gas /
Liq.
Components
(%)Mol Mol Mol Mol Mol
N2 0,19 0,20 0,19 0,20 0,02 0,02 0,02 0,02 0,17 0,17
CH4 80,58 80,75 80,58 80,75 26,67 27,20 26,67 27,20 72,43 72,82
C2H6 10,28 10,34 10,28 10,34 15,60 15,41 15,60 15,41 11,07 11,09
C3H8 5,00 5,00 5,00 5,00 22,12 22,04 22,12 22,04 7,59 7,52
C4H10 1,95 1,76 1,95 1,76 22,16 22,63 22,16 22,63 5,01 4,85
C5H12 0,30 0,26 0,30 0,26 9,42 9,03 9,42 9,03 1,68 1,56
C6H14 0,03 0,03 0,03 0,03 2,87 2,48 2,87 2,48 0,46 0,39
CO2 1,67 1,67 1,67 1,67 1,14 1,19 1,14 1,19 1,59 1,60
Flow kg/hr 52800 52358,02 52800 52358,02 19100 18410,11 19100 18410,11 71900 70768,1
Pressure kPag 4750 4787,795 2540 2539,675 4750 4787,795 2550 2587,795 2530 2539,67
Temp. degC -0,17 -0,21487 -24,3 -24,6871 -0,17 -0,21487 -8,81 -9,13545 -20,5 -20,738
(c)
Stream no. 13 14 30 15 16
Desain Model Desain Model Desain Model Desain Model Desain Mod
Designation LightLean LightLean RichLean Lean Gas LeanGas
PhaseGas
Gas /
Liq.Gas
Gas /
Liq.Gas
Components
(%)Mol Mol Mol Mol Mol
N2 0,19 0,20 0,19 0,20 0,03 0,03 0,18 0,19 0,18 0,19
CH4 82,48 82,71 82,48 82,71 48,08 44,12 80,29 80,41 80,29 80,41
C2H6 10,18 10,23 10,18 10,23 43,27 37,81 12,28 11,87 12,28 11,87
C3H8 4,13 4,08 4,13 4,08 6,02 15,45 4,25 4,76 4,25 4,76
C4H10 1,18 0,98 1,18 0,98 - 0,11 1,11 0,93 1,11 0,93
C5H12 1,12 0,09 1,12 0,09 - 0,00 0,11 0,09 0,11 0,09
C6H14 0,01 0,01 0,01 0,01 - 0,00 0,01 0,01 0,01 0,01
CO2 1,71 1,70 1,71 1,70 2,60 2,48 1,77 1,75 1,77 1,75
Flow kg/hr 50800 50284,51 50800 50284,51 4300 4300 55100 54584,51 55100 54584,
Pressure kPag 2520 2519,675 2170 2169,675 2150 2150 2140 2150 2100 2100
Temp. degC-20,5 -20,8871 -23,2 -23,6638 -18,1
-
2,56787-23,2 -22,4669 37 32
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
28/57
27
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
29/57
28
(d)
Stream no. 17 18 27 28 29
Desain Model Desain Model Desain Model Desain Model Desain Mode
Designation
Lean
Gas
Lean
Gas
Rich
Feed
Rich
Feed
Rich
Feed
PhaseGas Gas Liquid Gas /
Liq.Gas /Liq.
Components
(%)Mol Mol Mol Mol Mol
N2 0,18 0,19 0,18 0,19 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
CH4 80,29 80,41 80,29 80,41 17,59 17,95 17,59 17,95 17,61 18,05
C2H6 12,28 11,87 12,28 11,87 16,00 15,88 16,00 15,88 15,93 15,53
C3H8 4,25 4,76 4,25 4,76 26,45 26,61 26,45 26,61 26,33 26,01
C4H10 1,11 0,93 1,11 0,93 25,90 26,33 25,90 26,33 25,86 26,26
C5H12 0,11 0,09 0,11 0,09 10,19 9,66 10,19 9,66 10,28 10,16
C6H14 0,01 0,01 0,01 0,01 2,91 2,52 2,91 2,52 3,03 2,95
CO2 1,77 1,75 1,77 1,75 0,95 1,03 0,95 1,03 0,95 1,01Flow kg/hr 55100 54584,51 55100 54584,51 21100 20483,61 21100 20483,61 21390 21905,4
Pressure kPag 2635 2634,675 2595 2605,274 2520 2519,675 2220 2219,675 2200 2199,67
Temp. degC 57 50,58872 39 40,39293 -20,5 -20,8871 -21,7 -22,3621 37 36,8727
(e)
Stream no. 41 42 80 81 49
Desain Model Desain Model Desain Model Desain Model Desain Mode
Designation
O / Head
C2 -
O / Head
C2 -Refrig Refrig Condensate
PhaseGas Gas /
Liq.Liquid Gas /
Liq.Gas / Liq.
Components
(%)Mol Mol Mol Mol Mol
N2 0,02 0,03 0,02 0,03 - 0,00 - 0,00 0,02 0,02
CH4 28,01 44,12 28,01 44,09 - 0,00 - 0,00 19,09 19,74
C2H6 50,99 37,81 50,99 37,79 0,50 0,50 0,50 0,50 10,05 9,94
C3H8 18,88 15,45 18,88 15,51 97,00 97,00 97,00 97,00 16,11 16,25
C4H10 0,20 0,11 0,20 0,10 2,00 2,00 2,00 2,00 23,55 25,02
C5H12 Trace 0,00 Trace 0,00 0,50 0,50 0,50 0,50 17,78 18,21
C6H14 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00 12,66 10,05
CO2 1,90 2,48 1,90 2,48 - 0,00 - 0,00 0,74 0,76Flow kg/hr 10920 146199 10920 146199 8900 8900 8650 8900 290 1421,8
Pressure kPag 2170 2150 2160 2149,9 260 260 260 256,1827 2200 2220,2
Temp. degC7,38
-
2,56787-18
-
3,92295-4
-
8,4466-4 -6,89387 33,8 32,703
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
30/57
29
b. Seksi Hydrogen Fractionation
Tabel 4.2 Data Validasi Model Kilang LPG ABC Seksi Hydrogen Fractionation (a,b,c,d,e)
(a)Stream no. 29 30 31 41 42
Desain Model Desain Model Desain Model Desain Model Desain Mod
Designation
Rich
Feed
Rich
Lean
Bottoms
C3 +
O / Head
C2 -
O / Head
C2 -
Phase
Gas /
Liq.Gas Liquid Gas
Gas /
Liq.
Components
(%)Mol Mol Mol Mol Mol
N2 0,01 0,01 0,03 0,03 - 0,00 0,02 0,03 0,02 0,03
CH4 17,61 18,05 48,08 44,12 - 0,00 28,01 44,12 28,01 44,0
C2H6 15,93 15,53 43,27 37,81 0,12 0,12 50,99 37,81 50,99 37,7C3H8 26,33 26,01 6,02 15,45 38,08 34,15 18,88 15,45 18,88 15,5
C4H10 25,86 26,26 - 0,11 40,79 43,76 0,20 0,11 0,20 0,10
C5H12 10,28 10,16 - 0,00 16,23 17,02 Trace 0,00 Trace 0,00
C6H14 3,03 2,95 - 0,00 4,78 4,95 - 0,00 - 0,00
CO2 0,95 1,01 2,60 2,48 - 0,00 1,90 2,48 1,90 2,48
Mol. Wt 44,707 24,536 56,367 29,112 29,112
Flow kg/hr 21390 21905,49 4300 4300 17090 16723,33 10920 146199 10920 14531
Pressure kPag 2200 2199,675 2150 2150 2190 2190 2170 2150 2160 2149
Temp. degC37 36,87273 -18,1
-
2,5678799,5 106,4543 7,38
-
2,56787-18 -3,896
(b)
Stream no. 43 44 32 33 34
Desain Model Desain Model Desain Model Desain Model Desain Mod
DesignationReboil C3 +
Reboil C3
+
Feed C3
+
O / Head
LPGLPG
PhaseLiquid
Gas /
Liq.
Gas /
Liq.Gas Liquid
Components
(%)Mol Mol Mol Mol Mol
N2- 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00
CH4 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00
C2H6 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,15 0,15 0,15 0,1
C3H8 38,08 38,08 38,08 38,08 38,08 34,15 47,75 43,12 47,75 43,1
C4H10 40,79 40,79 40,79 40,79 40,79 43,76 50,90 55,24 50,90 55,2
C5H12 16,23 16,23 16,23 16,23 16,23 17,02 1,20 1,48 1,20 1,48
C6H14 4,78 4,78 4,78 4,78 4,78 4,95 Trace 0,00 Trace 0,00
CO2 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
31/57
30
Mol. Wt 56,367 56,367 56,367 51,553 51,553
Flow kg/hr 60500 60500 60500 60500 17090 16723,33 23520 22874,69 23520 22874
Pressure kPag 2190 2190 2190 2181,374 880 870 880 860 840 842,72
Temp. degC 99,5 99,5 104,6 107,0539 62,8 70,16149 56,2 62,58848 42 35,569
(c)
Stream no. 35 143 36 37
Desain Model Desain Model Desain Model Desain Model Desain Mode
DesignationLPG LPG
LPG
Reflux
LPG
RefluxLPG
Phase Liquid Liquid Liquid Liquid Liquid
Components
(%)Mol Mol Mol Mol Mol
N2 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0
CH4 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0
C2H6 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0
C3H8 47,75 43,12 47,75 43,12 47,75 43,12 47,75 43,12 47,75 43C4H10 50,90 55,24 50,90 55,24 50,90 55,24 50,90 55,24 50,90 55
C5H12 1,20 1,48 1,20 1,49 1,20 1,48 1,20 1,48 1,20 1
C6H14 Trace 0,00 Trace 0,00 Trace 0,00 Trace 0,00 Trace 0
CO2 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0
Mol. Wt 51,553 51,553 51,553 51,553 51,553
Flow kg/hr 33720 23401,32 10210 526,5296 11050 10751,15 11050 10751,42 12460 12123
Pressure kPag 1120 922,7251 1120 922,7251 1120 922,7251 880 682,6964 1120 922,72
Temp. degC 43 35,64599 43 35,64599 43 35,64599 43 35,63452 43 35,645
(d)
Stream no. 45 46 39 47
Desain Model Desain Model Desain Model Desain Model
Designation Condensate Condensate Condensate Condensate
Phase Liquid Liquid Liquid Liquid
Components
(%) Mol Mol Mol Mol
N2 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00
CH4 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00
C2H6 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00C3H8 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00
C4H10 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,02 1,00 0,02
C5H12 75,39 75,39 75,39 75,39 75,39 76,19 75,39 76,19
C6H14 23,61 23,61 23,61 23,61 23,61 23,79 23,61 23,79
CO2 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00
Mol. Wt 75,321 75,321 75,321 75,321
Flow kg/hr 111700 111700 111700 111700 4620 4600,057 4620 4600,057
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
32/57
31
Pressure kPag 900 900 880 881,1652 900 900 860 871,7297
Temp. degC 127 127 127 131,4879 127 132,6902 42 43,93396
(e)
Stream no. 55 82 83 40
Desain Model Desain Model Desain Model Desain Model
Designation Condensate Refrig Refrig Condensate
Phase Liquid Liquid
Gas /
Liq. Liquid
Components
(%) Mol Mol Mol Mol
N2 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00CH4 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00
C2H6 - 0,00 0,50 0,50 0,50 0,50 - 0,00
C3H8 - 0,00 97,00 97,00 97,00 97,00 - 0,00
C4H10 1,00 0,02 2,00 2,00 2,00 2,00 1,00 0,02
C5H12 75,39 76,19 0,50 0,50 0,50 0,50 75,39 76,19
C6H14 23,61 23,79 - 0,00 - 0,00 23,61 23,79
CO2 - 0,00 - 0,00 - 0,00 - 0,00
Mol. Wt 75,321 44,45 44,45 75,321
Flow kg/hr 4620 4600,057 400 400 400 400 4620 4600,057
Pressure kPag 10 37,36968 590 590 590 588,7114 800 827,3697
Temp. degC 32,3 30,38879 13,6 13,25882 13,6 18,47234 32,1 30,09919
2. Validasi Spesifikasi Produk Model Kilang LPG ABC
a. Produk LPG
Tabel 4.3 Spesifikasi Produk LPG.
No Properties Unit Limit Typical Result
Min Max
1. Specific Gravity @60/60
0,5322
2. Reid Vapor Pressure at
100°F
Psig 145 102 (psia)
3. Composition
C2 %-V 0,8 0.14
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
33/57
32
C3&C4 %-V 97 0,9806
C5+ %-V 2 1,8
b. Produk Light Naphtha
Tabel 4.3 Spesifikasi Produk Light Naphta.
No Properties Unit Limit Typical Result
Min Max
1. Specific Gravity @
60/60
0,65 0,74 0,6264
2. Distilation
IBP °C 25 44,61
FBP °C 204 71,96
3. RVP @ 37,8°C Psi 13 12,98
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
34/57
33
BAB V
ANALISIS GAS UMPAN BARU
5.1 Analisis Perbandingan Gas Umpan Baru
Rancangan baru pada kilang LPG DEF melibatkan empat variasi spesifikasi umpan baru. Umpan
kilang LPG DEF terdiri dari dua jenis yakni Lean case dan Rich case. Masing-masing jenis umpan
memiliki dua kategori, yakni LNS dan Debut. Variasi umpan untuk kasus Lean case adalah LNS
dan LNS-Debut, sedangkan untuk kasus Rich case juga dibuat sama yakni LNS dan LNS-Debut
sehingga total terdapat empat variasi umpan. Spesifikasi masing-masing umpan dapat dilihat
secara mendetail pada Tabel 3.4. Perbandingan antara keempat variasi umpan tersebut dapat
ditinjau melalui diagram P-T berikut.
Gambar 5.1. Diagram PT Lean case - LNS
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
35/57
34
Gambar 5.2. Diagram PT Lean case - LNS Debut
Gambar 5.3. Diagram PT Rich case - LNS
Gambar 5.4. Diagram PT Rich case - LNS Debut
Pada Gambar 5.1 hingga Gambar 5.2 terlihat perbedaan kurva kesetimbangan uap-cair dari
masing-masing variasi umpan. Secara umum, bentuk kurva kesetimbangan uap-cair dari keempat
variasi umpan tidak berbeda jauh. Kurva kesetimbangan untuk umpan Rich case – LNS dan Rich
case – LNS Debut sangat identik dengan titik kritik berada di tekanan sekitar 3900 kpag dan
temperatur sekitar 150oC. Umpan Lean case – LNS pun tidak jauh berbeda dengan titik kritik
berada di tekanan 4400 kpag dan temperatur 150oC. Perbedaan mencolok hanya terdapat pada
umpan Lean case - LNS Debut. Umpan tersebut memiliki titik kritik di tekanan sekitar 5000 kpag
dan temperatur sekitar 153oC.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
36/57
35
5.2 Implikasi Komposisi Umpan Pada Pilihan Kondisi Operasi dan Konfigurasi Proses
Keempat variasi umpan memiliki komposisi dan kondisi operasi yang berbeda-beda. Hal tersebut
turut memengaruhi sifat kesetimbangan umpan yang direpresentasikan oleh Gambar 5.1 sampai
Gambar 5.4. Sifat kesetimbangan ini tentunya juga berpengaruh terhadap konfigurasi proses di
kilang LPG DEF beserta kondisi operasinya. Pemrosesan umpan menjadi LPG di kilang DEF
berlangsung dalam fasa uap di setiap alur prosesnya sehingga wilayah kerja untuk setiap peralatan
proses harus dapat mengakomodasi kondisi tersebut. Hal yang penting untuk diperhatikan yakni
kondisi operasi serta konfigurasi peralatan proses harus berada pada wilayah di atas bubble line
dari kurva kesetimbangan gas umpan. Hal yang perlu diperhatikan juga yakni titik kritik dari gas
umpan. Titik kritik gas umpan merupakan batasan wilayah kerja dari peralatan proses. Kondisi
operasi yang berada di atas titik kritik, baik tekanan maupun temperatur, akan menyebabkan gas
umpan tidak dapat berubah menjadi fasa cair dengan hanya mengecilkan volume saja. Sementara
produk LPG merupakan produk gas yang dicairkan. Oleh karena itu, wilayah kerja peralatan proses
tetap dijaga berada di atas bubble line kurva kesetimbangan namun di bawah temperatur kritik dari
gas umpan.
5.3 Penentuan Gas Umpan Baru
Pada kilang LPG DEF ini, keempat variasi umpan diasumsikan akan terjadi pada keadaan nyata
sehingga kilang DEF harus bersifat universal, dalam arti kilang mempu memproses tipe-tipe
umpan tersebut. Oleh karena itu, untuk mengakomodasi hal tersebut perlu dilakukan konfigurasi
proses pada setiap peralatan agar keempat variasi umpan tersebut dapat dikonversi menjadi produk
dengan spesifikasi yang telah ditentukan sebelumnya.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
37/57
36
BAB VI
EVALUASI KEMAMPUAN PERALATAN PROSES DENGAN GAS UMPAN BARU
6.1 Implikasi Gas Umpan Pada Unit Compression & Cooling
Gas umpan baru Kilang LPG DEF memiliki laju air yang relatif lebih kecil dari umpan Kilang
LPG ABC. Selain itu juga, Gas umpan baru memiliki variasi komposisi aliran yang besar sehingga
merubah berat molekul dari campuran umpan. Perubahan berat molekul dapat mempengaruhi
titidk didih dan titidk beku dari umpan tersebut. Perubahan laju air dan berat molekul umpan dapat
berpengaruh terhadap kinerja pada Unit Compression & Cooling .
6.1.1 Unit Compression
Kompresor adalah alat pemampat atau pengkompresi udara dengan kata lain kompresor adalah
penghasil udara mampat. Laju alir yang teralalu kecil menyebabkan kompresor C01 mengalami
surging . Surging adalah titik dimana tekanan output terlalu besar jika dibandingkan dengan jumlah
aliran yang melewati kompresor. Hal ini menunjukkan kondisi operasi tidak stabil. Surging juga
bisa diakatakan sebagai aliran balik di dalam tahap kompresor dinamik. Masalah surging
disebabkan oleh kapasitas umpan berkurang sampai titik tekanan tertentu di sistem kompresor
sehingga tidak cukup lagi (tidak mampu) untuk menjaga alirannya. Permasalahan surging pada
simulasi menggunakan Aspen Hysys 8.8 dapat dilihat pada jendela operasi kompresir. Berikut ini
jendela operasi kompresor C01.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
38/57
37
Gambar 6.1 Jendela Operasi Kompresor C01.
Titik merah adalah kondisi operasi actual dari kompresr CO1. Dapat dilhat bahwa titikt tersebut
berada di luar daerah kurva performansinya. Apabila kompresor bekerja di daerah tersebut
kompresor akan mengalami getaran dan lama-kelamaan dapat menurunkan efisiensi dan kerjakompresor. Oleh karena itu, kondisi seperti ini dihindari. Ada dua cara yang dapat dilakukan, yaitu
menambah laju alir dengan cara menggunakan aliran rycycle dan yang kedua menurunkan target
tekanan sehingga kerja kompresor bisa masuk ke dalam kurva performansinya.
6.1.2 Unit Cooling
Umpan baru yang memiliki laju yang relatif kecil dapat mempengaruhi kinerja penukar panas ( AirCooler E01). Penukar panas telah memiliki spesifikasi dan ukuran tertentu sehingga penukar panas
telah memiliki nilai koefisien penukar panas total tertentu. Dengan laju alir umpan yang lebih
kecil, dan koefisien penukar panas yang tetap maka laju perpindahan panasnya akan bertambah
yang menyebabkan laju alir gas keluaran penukar panas akan cenderung menjadi fasa cair. Fraksi
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
39/57
38
cair gas keluaran penukan panas E01 mencapai 0.005. Cairan yang terlalu banyak ini nantinya
akan memberatkan kerja kolom dsitasi pada seksi hydrocarbon fractionation.
6.2 Implikasi Gas Umpan Baru Pada Unit Hydrocarbon Fractionation
Perubahan gas umpan akan menyebabkan perubahan kerja pada unit hydrocarbon. Perubahan ini
berpengaruh apabila aliran gas keluaran penukar panas E01 tidak diatur fraski cairan keluarannya.
Apabila fraksi cairan keluaran penukar panas E01 terlalu banyak, maka cairan yang masuk pada
unit Hydrocarbon Fractionation akan semakin banyak sehingga dapat menyebabkan beberapa
peringatan pada kolom distilasi. Peringatan tersebut antara lain:
1)
Downcomers are backed up 2) Head loss under downcomers is too large
3) Weir loading is too high
4) Floading dan weeping has occurred
Fenomena floading terjadi karena aliran uap berlebih menyebabkan cairan terjebak pada
uap di atas kolom. Peningkatan tekanan dari uap berlebih menyeabkan kenaikan cairan
yang tertahan pada plate di atasnya. Flooding ditandai dengan adanya penurunan tekanan
diferensial dalam kolom dan penurunan yang signifikan pada efisiensi pemisahan.
Fenomena weeping disebabkan oleh aliran uap yang rendah. Tekanan yang dihasilkan uap
tidak cukup untuk menahan cairan pada tray. Oleh karena itu, aliran cairan mulai
merembas melalui perforasi.
Semua peringatan tersebut disebabkan oleh cairan liquid yang teralu banyak pada umpan distilasi.
Oleh karena itu, semua permasalahan pada kolom distilasi dapat terselesaikan apabila dapat
mengatur kondisi operasi dimana jumlah cairan umpan kolom memenuhi spesifikasi alat.
Perubahan umpan gas juga dapat menyebabkan produk yang dihasilkan tidak memenehi
spesifikasi akibat keterbatasan pada alat-alat Kilang LPG ABC. Produk Fuel Gas dan LPG pada
Kilang LPG ABC akan memenuhi spesifikasi yang diinginakan. Hal tersebut berbeda untuk
produk Light Naphtha yang dihasilkan oleh keluaran kolom debutanizer. Produk Light Naphta
yang dihasilkan akan memiliki nilai RVP yang besar (42,65 Psia) dan IBP yang kecil (-0,6834).
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
40/57
39
Nilai RVP yang besar disebabkan oleh masih banyaknya kandungan propane dan butane pada
produk Light Naptha sedangkan nilai IBP yang kecil disebabkan oleh masih banyaknya komposisi
pentane di dalam produk.
Maka dari itu, untuk menelesaikan permasaahan produk pada kolom debutanizer, diperlukanlah
kolom stabilizer keluaran produk bawah untuk memisahkan aliran propane, butane, dan pentane
pada produk Light Naphtha. Keluaran bawah kolom stabilizer yang rendah propane, butane, dan
pentane akan memiliki nilai RVP yang kurang dari 13 Psia dan IBP yang lebih besar dari 25ͦC.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
41/57
40
BAB VII
PEMBAHASAN DAN ANALISIS KONFIGURASI PROSES ALTERNATIF
7.1 Hasil Simulasi Pada Berbagai Konfigurasi Proses
Simulasi yang dilakukan pada Kilang LPG DEF dilakukan untuk ke-empat jenis aliran umpan,
yaitu umpan Gas Lean Case LNS, Gas Rich Case LNS, Gas Lean Case LNS-Debut, dan, Gas Rich
Case LNS-Debut . Untuk umpan campuran LNS-Debut baik Leans Gas maupun Rich Gas
memberikan konfiguras yang sama. Kedua konfigurasi tersebut membutuhkan tiga separator, yaitu
Separator D14, D10, dan D11. Begitu pula dengan umpan Lean Gas LNS dan Rich Gas Debut
memberikan konfiguras yang sama, yaitu keduanya tidak membutuhkan Separator D10 dan D11
karena keluaran Separator D14 100% liquid dengan kondisi operasi keluaran penukan panas E01.
Secara garis besar, semua konfigurasi umpan yang tersedia dapat ditangani dengan menggunakan
model simulasi tersebut. Namun, yang berbeda adalah untuk kasus umpan LNS saja, aliran atas
(uap) Separator D14 tidak memiliki aliran karena semua gas terkondensasi pada E01.
Semua jenis konfigurasi umpan memerlukan aliran recycle untuk menghindari kompresor dari
keadaan surging . Apabila tidak dilakukan proses recycle maka untuk uman Lean Case-LNS dan
Rich Case-LNS akan mengalami keadaan surging . Persentase aliran yang di-rycycle bergantung
pada masing-masing kinfigurasi.
Secara keseluruhan, hasil evaluasi Kilang LPG ABC dapat digunakan pada Kilang LPG. Hal
tersebut dapat dilihat dari spesifikasi produk yang dapat dihasilkan dari simulasi. Hanya produk
Light Naphtha yang tidak memenuhi spesifikasi. Oleh karena itu, dibutuhkanlah satu kolom
stabilizer untuk dapat menurutnkan nilai RVP dan menaikkan nilai IBP dari produk Light Naphtha.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
42/57
41
7.1.1 Umpan Gas Lean Case LNS
Gambar 7.1 Kilang LPG DEF Umpan Gas Lean Case LNS
Validasi Spesifikasi Produk Model Kilang LPG ABC
a. Produk LPG
Tabel 7.1 Spesifikasi Produk LPG Umpan Gas Lean Case LNS.
No Properties Unit Limit Typical Result
Min Max
1. Specific Gravity @ 60/60 0,5417
2. Reid Vapor Pressure at
100°F
Psig 145 88,39 (psia)
3. Composition
C2 %-V 0,8 0.21
C3&C4 %-V 97 98,63
C5+ %-V 2 1,16
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
43/57
42
b. Produk Light Naphtha
Tabel 7.2 Spesifikasi Produk Light Naphtha Umpan Gas Lean Case LNS. No Properties Unit Limit Typical Result
Min Max
1. Specific Gravity @
60/60
0,65 0,74 0,4927
2. Distilation
IBP °C 25 54,78
FBP °C 204 95,27
3. RVP @ 37,8°C Psi 13 5,180
c. Produk Fuel Gas
Tabel 7.3 Spesifikasi Fuel Gas Umpan Gas Lean Case LNS.
No Properties Unit Limit Typical Result
Min Max
1. Hydrogen %-V 0 16 0
7.1.2 Umpan Gas Rich Case LNS
Gambar 7.2. Kilang LPG DEF Umpan Gas Rich Case LNS.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
44/57
43
Validasi Spesifikasi Produk Model Kilang LPG ABC
a. Produk LPG
Tabel 7.4 Spesifikasi Produk LPG Umpan Gas Rich Case LNS.
No Properties Unit Limit Typical ResultMin Max
1. Specific Gravity @
60/60
0,5371
2. Reid Vapor Pressure at
100°F
Psig 145 93,52 (psia)
3. Composition
C2 %-V 0,8 0.21
C3&C4 %-V 97 98,74
C5+ %-V 2 1,05
b. Produk Light Naphtha
Tabel 7.5 Spesifikasi Produk Light Naphtha Umpan Gas Rich Case LNS.
No Properties Unit Limit Typical Result
Min Max1. Specific Gravity @
60/60
0,65 0,74 0,4927
2. Distilation
IBP °C 25 54,94
FBP °C 204 95,27
3. RVP @ 37,8°C Psi 13 5,178
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
45/57
44
c. Produk Fuel Gas
Tabel 7.6 Spesifikasi Produk Fuel Gas Umpan Gas Rich Case LNS.
No Properties Unit Limit Typical Result
Min Max
1. Hydrogen %-V 0 16 8,17
7.1.3 Umpan Gas Lean Case LNS-Debut
Gambar 7.3 Kilang LPG DEF Umpan Gas Lean Case LNS-Debut.
Validasi Spesifikasi Produk Model Kilang LPG ABC
a. Produk LPG
Tabel 7.7 Spesifikasi Produk LPG Umpan Gas Lean Case LNS-Debut.
No Properties Unit Limit Typical Result
Min Max
1. Specific Gravity @
60/60
0,5371
2. Reid Vapor Pressure at
100°F
Psig 145 93,52 (psia)
3. Composition
C2 %-V 0,8 0.21
C3&C4 %-V 97 98,74
C5+ %-V 2 1,05
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
46/57
45
b. Produk Light Naphtha
Tabel 7.8 Spesifikasi Produk Light Naphtha Umpan Gas Lean Case LNS-Debut.
No Properties Unit Limit Typical ResultMin Max
1. Specific Gravity @
60/60
0,65 0,74 0,4927
2. Distilation
IBP °C 25 54,94
FBP °C 204 95,27
3. RVP @ 37,8°C Psi 13 5,178
c. Produk Fuel Gas
Tabel 7.9 Spesifikasi Produk Fuel Gas Umpan Gas Lean Case LNS-Debut.
No Properties Unit Limit Typical Result
Min Max
1. Hydrogen %-V 0 16 8,17
7.1.4 Umpan Gas Rich CaseLNS-Debut
Gambar 7.4 Kilang LPG DEF Umpan Gas Rich Case LNS-Debut
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
47/57
46
Validasi Spesifikasi Produk Model Kilang LPG ABC
a. Produk LPG
Tabel 7.10 Spesifikasi Produk LPG Umpan Gas Rich Case LNS-Debut.
No Properties Unit Limit Typical ResultMin Max
1. Specific Gravity @
60/60
0,5391
2. Reid Vapor Pressure at
100°F
Psig 145 90,33 (psia)
3. Composition
C2 %-V 0,8 0.21
C3&C4 %-V 97 99,55
C5+ %-V 2 0.24
b. Produk Light Naphtha
Tabel 7.11 Spesifikasi Produk Light Naphtha Umpan Gas Lean Case LNS-Debut.
No Properties Unit Limit Typical Result
Min Max1. Specific Gravity @
60/60
0,65 0,74 0,4927
2. Distilation
IBP °C 25 55,09
FBP °C 204 95,25
3. RVP @ 37,8°C Psi 13 5,176
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
48/57
47
c. Produk Fuel Gas
Tabel 7.12 Spesifikasi Produk Fuel Gas Umpan Gas Lean Case LNS-Debut.
No Properties Unit Limit Typical Result
Min Max
1. Hydrogen %-V 0 16 10,67
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
49/57
48
BAB VIII
DESIGN PERALATAN BARU YANG DIBUTUHKAN
8.1 Basis Design
Gambar 8.1 Kolom Stabilizer.
Tabel 8.1 Kondisi Operasi Aliran Pada Kolom Stabilizer
Name55/Light Nafta Top
LIGHT
NAPHTA
Vapour 0,190 1 0
Temperature [C] 100,218 55,609 137,889
Pressure [kPag] 1066,413 400,000 500,000
Molar Flow [kgmole/h] 87,636 71,574 16,062
Mass Flow [kg/h] 5651,634 4272,013 1379,621
Std Ideal Liq Vol Flow [m3/h] 9,372 7,289 2,084
Molar Enthalpy
[kcal/kgmole] -34489,657 -30463,896 -41541,752
Molar Entropy [kJ/kgmole-C] 111,371 133,577 142,060
Heat Flow [kcal/h] -3022542,836
-
2180415,160 -667262,895
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
50/57
49
Tabel 8.2 Komposisi Aliran Pada Kolom Stabilizer.
Top55/Light
Nafta
LIGHT
NAPHTA
Nitrogen 0,00 0,00 0,00
i-Pentane 0,08 0,07 0,01
buta-1,3-diene* 0,00 0,00 0,00
Cyclopentane 0,00 0,00 0,00
cis2-Butene 0,00 0,00 0,00
Mcyclopentan 0,00 0,00 0,00
Benzene 0,00 0,00 0,00
n-Heptane 0,00 0,00 0,00
H2O 0,00 0,00 0,00
tr2-Butene 0,00 0,00 0,00
1-Butene 0,00 0,00 0,00
CO2 0,00 0,00 0,00
Methane 0,00 0,00 0,00
Ethane 0,00 0,00 0,00
Propane 0,00 0,00 0,00
n-Butane 0,77 0,63 0,00
i-Butene 0,00 0,00 0,00
i-Butane 0,11 0,09 0,00
n-Pentane 0,02 0,02 0,01
n-Hexane 0,00 0,18 0,98
Hydrogen 0,00 0,00 0,00
Oxygen 0,00 0,00 0,00
Ethylene 0,00 0,00 0,00
Tabel 8.3 Spesifikasi Alat Kolom Stabilizer.
Tower
Vessels
Tray/Packed Section Main Tower Vessel Kondensor Reboiler
Uniform Section
Diameter
[m] 1,193 1,193
Internal Type Sive Length [m] 1,789 1,789
Diameter [m] 1,5 Volume [m3] 2 2
Tray/Packed Space [m] 0,55 Orientation Hoizontal Horizontal
Tray/Packed Volume [m3] 0,9719
Vessel has a
Boot
Disable Heat Loss Calcs
Hold Up
[m3] 1 1
Hold Up [m3] 8,84E-02
Weeping Factor 1
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
51/57
50
BAB IX
ANALISIS KEBUTUHAN UTILITAS DAN INTEGRASI DENGAN KILANG DEF
9.1 Basis Design
Hasil simulasi dengan Aspen Hysys di kilang DEF menunjukkan spesifikasi utilitas pada Tabel
9.1 – Tabel 9.8 sebagai berikut.
Tabel 9.1. Data Air Cooler E01.
Air Cooler
E01
Stream Tube Side Air Side
Stream NameTotal Mass Flow [kg/h] 23820,93011 119999,984
Inlet Temperature [C] 137,8248286 25
Estimated Outlet Temperature
[C]43,9
Inlet Mass Quality 1
Inlet Pressure [kPag] 2300 0
Estimated Pressure Drop [bar] 0,5 0,2
Allowable Pressure Drop [bar] 0,5 -101,125
Fouling Resistance [C-h-m2/kJ] 0 0
Tabel 9.2. Data Air Cooler E12.
Air Cooler
E12
Stream Tube Side Air Side
Stream Name
Total Mass Flow [kg/h] 4354,014868 299692,8115
Inlet Temperature [C] 79,24509052 30
Estimated Outlet Temperature[C]
39
Inlet Mass Quality 1
Inlet Pressure [kPag] 2634,675 -2,07E-06
Estimated Pressure Drop [bar] 0,3736
Allowable Pressure Drop [bar] 0,3736 -101,125
Fouling Resistance [C-h-m2/kJ] 0 0
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
52/57
51
Tabel 9.3. Data Air Cooler E14.
Air Cooler
E14
Stream Tube Side Air Side
Stream Name
Total Mass Flow [kg/h] 23520,26942 457700,7708
Inlet Temperature [C] 63,95172364 25
Estimated Outlet
Temperature [C]37
Inlet Mass Quality 1
Inlet Pressure [kPag] 880 -2,07E-06
Estimated Pressure
Drop [bar]0,1981325
Allowable Pressure
Drop [bar]0,25 -101,125
Fouling Resistance [C-
h-m2/kJ]0 0
Tabel 9.4. Data Air Cooler E16.
Air Cooler
E16
Stream Tube Side Air Side
Stream Name
Total Mass Flow [kg/h] 7001,060874 1000,000069
Inlet Temperature [C] 128,8106198 30
Estimated Outlet
Temperature [C]42
Inlet Mass Quality 0
Inlet Pressure [kPag] 2000 -2,07E-06
Estimated Pressure
Drop [bar]0,3101325
Allowable Pressure
Drop [bar]0,3101325 -101,125
Fouling Resistance [C-
h-m2/kJ] 0 0
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
53/57
52
Tabel 9.5. Data Heat Exchanger E100 .
Heat Exchanger
E100
Stream 1 2
Stream Name 47->40' 82->83
Total Mass Flow
[kg/h]7001,060874 400
Inlet Temperature [C] 124,7526287 13,25882403
Estimated Outlet
Temperature [C] 13,9415
Inlet Mass Quality 0 0
Inlet Pressure [kPag] 1899,278331 590
Estimated Pressure
Drop [bar] 0,59999996 0,1
Allowable Pressure
Drop [bar]0,59999996 0,1
Fouling Resistance [C-
h-m2/kJ]0 0
Tabel 9.6. Data Heat Exchanger E11.
Heat Exchanger
E11
Stream 1 2
Stream Name 5->7 80->81
Total Mass Flow
[kg/h]4631,245508 500
Inlet Temperature [C] 79,23166676 -8,446598145
Estimated Outlet
Temperature [C] -7,029
Inlet Mass Quality 1 0
Inlet Pressure [kPag] 2291,363634 260
Estimated Pressure
Drop [bar] 0,499999978 5,00E-02
Allowable Pressure
Drop [bar]0,499999978 5,00E-02
Fouling Resistance
[C-h-m2/kJ]0 0
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
54/57
53
Tabel 9.7. Data Cooler E101.
Cooler
E101
Heat Flow [kcal/h] 235870,9935
Tabel 9.8. Data Cooler E102.
Cooler
E102
Heat Flow [kcal/h] 554151,7413
9.2 Integrasi Kilang LPG ABC dengan Kilang LPG DEF
Nilai spesifikasi utilitas dari kilang TPPI Tuban disubstitusikan ke simulasi Aspen Hysys kilang
DEF. Hal ini dilakukan untuk memvalidasi apakah nilai utilitas kilang TPPI Tuban dapat
diintegrasikan dengan kilang LPG DEF. Maka, data temperatur steam pada sistem utilitas diubah
sesuai dengan spesifikasi kilang TPPI Tuban, data tertera pada Tabel 9.15 sebagai berikut.
Tabel 9.9 Spesifikasi Nilai Utilitas Steam, Cooling Water, dan Air dari TPPI Tuban.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
55/57
54
Berdasarkan data tersebut, proses pada sistem pengolahan LPG tetap dapat berlangsung dengan
baik meskupun nilai temperatur nya diganti. Maka, dapat dikatakan utilitas steam, cooling water,
dan air dapat diintegrasikan di sistem kilang LPG DEF. Nilai utilitas yang tersedia pada TPPI
Tuban dapat digunakan di kilang LPG DEF.
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
56/57
55
BAB X
KESIMPULAN DAN SARAN
10.1 Kesimpulan
Relokasi kilang ABC ke kilang DEF dengan gas umpan baru dapat dilakukan dengan
menyesuaikan konfigurasi peralatan proses dan kebutuhan utilitas. Konfigurasi baru proses di
kilang DEF ini juga mampu menghasilkan produk LPG dan nafta sesuai dengan spesifikasi yang
telah ditentukan sebelumnya. Modifikasi alur proses yang dilakukan adalah menghilangkan alat
expander dan menambahkan alat stabilizer agar produk nafta dapat diperoleh sesuai dengan
spesifikasi.
10.2 Saran
Adapun saran dari kelompok kami adalah sebagai berikut:
Sebaiknya sebelum mengerjakan simulasi proses dengan HYSYS, terlebih dahulu
memastikan ketersediaan data dan hal-hal yang berkaitan lainnya
-
8/18/2019 TK4021 EVALUASI KINERJA PROSES.pdf
57/57
DAFTAR PUSTAKA
Komariah, L.N., Ramadja, A.F., Leonard, N., 2009, “TInjaun Teoritis Perancangan Kolom
Distilasi Untuk Pra-Rencana Pabrik Skala Indutri”, Juranal Teknik Kimia, No.4 Vol. 16,
Universitas Sriwijaya, Palembang.