62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    1/19

     Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 110

    BAB VIII

    TUGAS KHUSUS

    VIII.1. Pendahuluan

    VIII.1.1. Latar belakang

    Proses produksi HDPE yang dilakukan di PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk.

    melibatkan lima unit utama, yaitu  polimerization, separating and drying, diluent recovery,

     inishing , dan unit pembuatan katalis.

     !iluent recovery unit merupakan salah satu unit yang penting yang ada di PT.

    Chandra Asri Petrochemical Tbk. nit ini me!recovery  isobutane  agar dapat digunakan

    kembali dalam proses pembuatan HDPE. Diharapkan bah"a konsentrasi maksimum ethyleneyang terikut pada sisi side stream sebesar # ppm!"t. dan konsentrasi iso!butane yang terikut

    di bottom product tidak terlalu besar sehingga dapat meminimalkan diluent   yang dapat

    terbuang serta untuk saving cost .

    VIII.1.2. Tujuan tugas khusus

    Tu$uan dari tugas khusus ini adalah%

    1. &emahami prinsip unit diluent recovery.

    ' &engetahui hubungan temperatur umpan, temperatur reboiler , dana relu" ratio 

    dengan komposisi isobutane yang di!recovery dari unit diluent recovery.

    VIII.1.3. uang l!ngku"

    &enganalisa hubungan relu" ratio dengan konsentrasi etilen dan isobutane pada side

     stream dan top product serta komposisi isobutane yang terikut pada bottom product.

    VIII.2. T!njauan Pustaka

    Distilasi adalah suatu proses yang di dalamnya suatu cairan atau uap campuran dari

    dua atau lebih substansi dipisahkan ke dalam (raksi!(raksi komponennya dengan kemurnian

    yang diinginkan melalui pemakaian atau pelepasan kalor. Pemisahan komponen dari

    campuran li#uid   dengan distilasi tergantung pada titik didih masing!masing komponen.

    Dengan kata lain, distilasi ter$adi karena adanya beda )olatilitas masing!masing komponen

    dalam campuran li*uid.Proses distilasi $uga tergantung pada konsentrasi, karena masing!

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    2/19

     Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 111

    masing mempunyai karakteristik titik didih, sehingga proses distilasi tergantung pada

    karakteristik tekanan uap campuran li*uid.

    Dalam kolom distilasi akan terdapat trans(er panas atau energi yang tentu akan

    menaikan tekanan uap, di mana tekanan uap berhubungan dengan titik didih.  Li#uid   akan

    mendidih pada saat tekanan uapnya sama dengan lingkungannya. +emudahan li#uid   untuk 

    mendidih tergantung pada $umlah komponen volatile yang ada pada li*uid.  Li#uid   dengan

    tekanan uap tinggi high volatility- akan menguap pada temperatur yang lebih rendah.

    +omponen!komponen volatile  diharapkan akan banyak berada pada uap yang

    meninggalkan stage dibandingkan dengan uap yang memasuki stage, sebaliknya diharapkan

    cairan yang meninggalkan stage akan memiliki komponen!komponen volatile. ila proses ini

    dilakukan berulang!ulang diharapkan akan di dapatkan dera$at pemisahan yang tinggi.

    /ecara umum, sistem distilasi terdiri dari  stripping section dan enriching section.

    ntuk lebih $elasnya, skema tipe unit distilasi dengan sebuah arus umpan dan dua arus

     produk dapat dilihat pada gambar berikut ini%

    %!iadopsi dari ( )nit *perations o Chemical &ngineering,+-,/0'

    Ga#bar VIII.1. K$l$# d!st!las!

    /uatu tipe distilasi tersusun atas beberapa komponen utama%

    • sebuah column shell )ertikal dimana pemisahan komponen cairan dilakukan.

    • internal kolom seperti pelat dan atau packing  

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    3/19

     Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 11'

    • reboiler sebagai penyedia penguapan yang dibutuhkan bagi proses distilasi.

    • sebuah kondensor untuk mendinginkan dan mengembunkan uap yang meninggalkan

     bagian atas kolom.

    • sebuah drum accumulator untuk menahan uap terkondensasi dari bagian atas kolom

    sehingga cairan relu" dapat didaur ulang kembali ke kolom.

    Campuran cairan yang akan diproses disebut umpan dan dimasukkan biasanya di tempat yang

    dekat dengan tengah!tengah kolom pada sebuah baki atau tray disebut tray umpan. Tray

    umpan membagi kolom men$adi bagian atas pengayaan dan rekti(ikasi- dan bagian ba"ah

     stripping -. mpan mengalir ke ba"ah kolom dimana dikumpulkan pada bagian ba"ah

    dalam reboiler.

    %!iadopsi dari ( )nit *perations o Chemical &ngineering,+-,/0'

    Ga#bar VIII.2. Stripping section

    +alor dipasok ke reboiler untuk menghasilkan uap. /umber masukan kalor yang digunakan

    adalah  steam. Dalam re(inasi, sumber pemanas dapat arus keluaran dari kolom lain. ap

    diangkat di dalam reboiler kembali dimasukkan ke unit pada bagian ba"ah kolom. Cairan

    yang dilepas dari reboiler dikenal dengan produk ba"ah bottom product -. ariabel!)ariabelyang mempengaruhi operasi kolom stripper adalah sebagai berikut%

    1. Temperatur umpan masuk kolom

    Temperatur umpan mempengaruhi $umlah komponen yang teruapkan pada lash zone, bila

    temperatur terlalu rendah, maka akan banyak (raksi ringan yang $atuh ke produk ba"ah

    dan sebaliknya bila terlalu tinggi (raksi berat akan terikut ke atas

    '. Tekanan kolom

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    4/19

     Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 112

    Tekanan kolom akan berpengaruh terhadap temperatur penguapan cairan, bila tekanan

    kolom rendah maka temperatur yang dibutuhkan $uga rendah.

    2. /i(at (isik umpan

    /emakin banyak (raksi berat pada umpan, maka dibutuhkan energi yang lebih besar untuk 

    memisahkannya.

    3. 4e(luks

    4e(luks ber(ungsi untuk menurunkan beban pendinginan pada kondensor, dengan

     pendinginan ini secara tidak langsung re(luks mempengaruhi perolehan produk. ila la$u

    re(luks terlalu tinggi dkha"atirkan (raksi ringan akan terikut pada (raksi di ba"ahnya dan

     begitu $uga sebaliknya.

    %!iadopsi dari ( )nit *perations o Chemical &ngineering,+-,/0'

    Ga#bar VIII.3 Enriching Section

    ap bergerak ke kolom bagian atas dan keluar pada bagian atas unit, didinginkan oleh

    kondensor. Cairan hasil kondensasi disimpan di dalam be$ana yang dikenal dengan

    accumulator. /ebagian cairan ini didaur ulang kembali ke bagian atas kolom dan disebut

    relu". Cairan kondensasi yang dilepas sistem disebut distilat atau produk atas. 5adi terdapat

    aliran internal uap dan cairan di dalam kolom seperti $uga aliran eksternal dari arus umpan

    dan produk, ke dalam dan ke luar kolom.

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    5/19

     Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 113

    VIII.3. S!#ulas! Tugas Khusus

    VIII.3.1. %ata S!#ulas!

    Ga#bar VIII.& Flowsheet diluent recovery system

    ntuk melakukan 6ptimasi 4asio Distilat HDPE Diluent 1ecovery Column C!#7'3

    dengan C!#7'1 untuk mendapatkan (raksi ethylene  minimum pada 2ide Product   C!#7'3

    dilakukan dengan menggunakan  sot3are  simulator A/PE8 H9/9/ 2.', dengan simulasi

    sistem alat sebagai berikut%

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    6/19

     Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 11#

    Ga#bar VIII.' S!#ulas! H(S(S 3.2

    Data komposisi bahan dalam setiap aliran yang diperoleh dari PDP adalah sebagai berikut%

    :rade % '0'0 H;! /

    Tabel VIII.1 %ata k$#"$s!s! )raks! berat bahan dala# s!ste# k$l$# d!st!las!

    +omponen &< "t

    ;eed apor /ide cut ottom

    H' ',017 0,0102 0,0323 2,#3=.10!1> ',3120.10!1>

     8' '?,012 0.0=>> 0,3101 1,='=0.10!1# ?,00'3.10!17

    &ethane 17,032 0.0312 0,1>2' #,0>7#.10!11 3,071>.10!17

    Ethylene '?,0#3 #,?>70 '3,771? #,=#>=.10!3 >,#3#=.10!?

    Ethane 20,0> 1,1#71 3,?31? 2,2#03.10!2 1,1=1'.10!7

    @so!utane #?,1'3 ?7,2'?2 77,>?72 =2,02# 10,2?72

    1!utene #7,10? 0,03'# 0,0'=> 0,03> >,20>2.10!2

    n!utane #?,1'3 3,?23 ',?=7= #,37?= 1,3'?3

    1!Heene ?3,172 0,771' 0,0>7= 0,#211 20,'0>'

    n!Heane ?7,1>? 0,7#=> 0,07?= 0,#==2 23,7#>3

    Toluene =',13' ',7#3#.10!2 1,1='7.10!3 ',0111.10!2 0,'017

    n!6ctane 113,'22 0,'>3= #,#1'>.10!3 0,'0'' '',0'3'Bater 1?,01# 1,1>03.10!2 3,='1>.10!3 1,1?=2.10!= 7,2?3'.10!13

    Ethylenediamin

    e70,0== ?,707#.10!# #,07>1.10!3 #,2'#'.10!# 7,072#.10!13

    T@A 1=?,2'? 0,013 3,20>>.10!3 0,010# 1,0?17

     8amun untuk memudahkan proses perhitungan dengan H9/9/, komponen T@A tidak 

    dimasukkan dalam perhitungan. /edangkan kondisi operasi yang digunakan pada kolom

    tersebut adalah sebagai berikut%

    a$u eed  masuk % '3,>' ton $am

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    7/19

     Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 117

    Tekanan % 1#,0= kg cm': asumsi konstan pada semua aliran-

    /uhu eed  % #=,1#'0= C

     pada $am a"al produksi tanggal 10 April '011

    Ga#bar VIII.* %ata +ang d!,input  dala# al!ran feed 

    Ga#bar VIII.- %ata s!#ulas! "ada k$l$# d!st!las!

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    8/19

     Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 11>

    VIII.3.2. et$de +ang %!gunakan

    ntuk menyelesaikan sistem distilasi dalam H9/9/ 2.' ini, diperlukan ' macam

    dera$at kebebasan. /alah satunya adalah (raksi komponen ethylene pada stage ke!1#, dengan

     batasan kandungan ethylene yang terikut bersama isobutane dalam side product maksimal #

     ppm. /edangkan untuk basis perhitungan kedua, dapat digunakan beberapa hal yaitu

    temperatur umpan, temperatur reboiler , dan relu" ratio.

    PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. memiliki cara tersendiri untuk menentukan

    relu" ratio produk side  stream yaitu dengan cara berikut%

    R=Laju feed masuk

    Laju side productx 1.2

    erdasarkan persamaan tersebut, dapat disimpulkan bah"a nilai relu" ratio dapat

    dikendalikan dengan mengatur la$u side product  pada isobutane recovery column.

    Dari hasil simulasi akan didapatkan nilai (raksi massa ethylene dan isobutane  pada

    masing masing aliran produk vapor , side  stream, dan bottom-.

    Ga#bar VIII./ %ata s"es!)!kas! k$l$# d!st!las! tr!al k$nsentras! ethylene "ada side cut 

    VIII.3.3. Has!l S!#ulas! dan Perh!tungan

    Tabel VIII.2. Has!l s!#ulas! dengan bas!s beda te#"eratur reboiler "ada )raks! ethylene

    side product 1,' ""#

    d vapour side cut bottom

     T laju frac ethylene frac i-butanelaju(ton)

    frac ethylene(ppm)

    frac i-butane

    laju (kg) frac i-butane T

    !",#!2$"

    %$"&

    $,#"4 $,44# #&,4! !,$$$'' $,"2"%2 #$ $,##'#&!,

    ##,

    !",#!2$"

    %24&

    $,#&2 $,4" #&,' 4,$$$22 $,"2"# ##," $,##'#,

    !",#!2$"

    %44"

    $,##" $,!2% #&,# ',$$$#4 $,"2"!4! #4,! $,##' #,

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    9/19

     Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 11=

    !",#!2$"

    %!'

    $,#&& $,!"% #!," 2,$$$4& $,"2"2%% #%,4 $,##'#,

    !",#!2$"

    "'#4

    $,#!& $,#4 #!,22 #,$$$#& $,"2%" #%!,& $,###,

     

    d vapour side cut bottom

     T laju frac ethylene frac i-butane laju(ton)

    frac ethylene(ppm)

    frac i-butane

    laju (kg) frac i-butane T

    !",#!2$"

    "'#!

    $,#!& $,#! #!,#4 #,$$$$' $,"2"4'# 2 $,'#'!

    #'$

    #,

    !",#!2$"

    %!4

    $,#&!" $,!"% #!,2 2,$$$#! $,"2"%" 2!$,% $,'#'&#,

    !",#!2$"

    %4!#

    $,##" $,!2" #&,$2 ',$$$#! $,"'$#22 24!,' $,'#'%#,

    !",#!2$"

    %24

    $,# $,4" #&,2' 4,$$$2 $,"'$2 24#, $,'#'4#,

    !",#!2$"

    %$"

    $,#"4 $,44# #&,'% 4,"""2! $,"'$'! 2'" $,'#4#,

     

    d vapour side cut bottom

     T laju frac ethylene frac i-butanelaju(ton)

    frac ethylene(ppm)

    frac i-butane

    laju frac i-butane T

    !",#!2$"

    %$"4

    $,#"! $,44 #&,!' !,$$$$2 $,"2&" "!,44 $,$$"

    2$$

    #,

    !",#!2$"

    %244

    $,#&2 $,4% #&,'% 4,$$$&! $,"2& "&,!4 $,$$"#,

    !",#!2$"

    %44

    $,#2 $,!2% #&,# ',$$$%# $,"2&'&& "%,$% $,$$%"#,

    !",#!2$"

    %!$

    $,#&& $,!" #!,% 2,$$$2&$,"2!!"%

    2#$$,4 $,$$%%

    #,

    !",#!2$"

    "'##

    $,#!& $,#4 #!,' #,$$$$4 $,"2!22% #$4,& $,$$%#,

    Tabel VIII.3. Has!l s!#ulas! dengan bas!s beda te#"eratur feed "ada )raks! ethylene

    side product 1,' ""#

    d vapour side cut bottom

     T lajufrac

    ethylenefrac i-

    butanelaju(ton)

    frac ethylene(ppm)

    frac i-butane

    laju (kg) frac i-butane T

    !",#!2$

    "

    %$"&

    $,#"4 $,44# #&,4! !,$$$'' $,"2"%2 #$ $,##'#&!,

    ##,

    %24&

    $,#&2 $,4" #&,' 4,$$$22 $,"2"# ##," $,##'#&!,

    ##,

    %44

    "

    $,##" $,!2% #&,# ',$$$#4 $,"2"!4! #4,! $,##'#&!,

    #

    #,

    %!'

    $,#&& $,!"% #!," 2,$$$4& $,"2"2%% #%,4 $,##'#&!,

    ##,

    "'#4

    $,#!& $,#4 #!,22 #,$$$#& $,"2%" #%!,& $,###&!,

    ##,

     

    d vapour side cut bottom

     T lajufrac

    ethylenefrac i-

    butanelaju(ton)

    frac ethylene(ppm)

    frac i-butane

    laju (kg) frac i-butane T

    4$ !$%'

    $,2%!% $,&2#! #",4! !,$$$$2 $,"''%'2 #%,& $,##'#&!,

    ##,

    !2##

    $,2%% $,&2" #",'2 4,$$#%" $,"''4" #%" $,##'#&!,

    ##,

    !'"4 $,2&"' $,&4$ #",#4 ',$$$$# $,"''&2& #"$," $,##2 #&!,# #,

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    10/19

     Laporan Kerja Praktek PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 1'0

    !&%'

    $,2!!& $,&!& #%,%4 2,$$$#' $,"''42# #"4 $,####&!,

    ##,

    &2!!

    $,2'2' $,&%4# #%,2 #,$$$2& $,"'2"%" 2$$ $,###&!,

    ##,

     

    d vapour side cut bottom

     T laju fracethylene

    frac i-butane

    laju(ton)

    frac ethylene(ppm)

    frac i-butane

    laju (kg) frac i-butane T

    %$

    2$%&$

    $,$&"& $,%&$% ',&' !,$$$$& $,%"$#' ",#2 $,#222#&!,

    #,

    2$"$$

    $,$&"! $,%&$" ',22 4,$$$&& $,%"&" "%,&! $,#222#&!,

    #,

    2$"!$

    $,$&"' $,%# ',&&" ',$$$2' $,%"&&" #$$, $,#22##&!,

    #%,

    2#$'$

    $,$&"# $,% ',!"# 2,$$$2& $,%"&4$ #$',& $,#22#&!,

    #%,

    2##&$

    $,$&% $,%" ',4!# #,$$$#4 $,%"!%&' #$%," $,#2#%#&!,

    #%,

    Tabel VIII.&. Has!l s!#ulas! dengan bas!s beda reflux ratio "ada )raks! ethylene side

     product ' ""#

    d vapour side cut bottom

     T laju frac ethylene frac i-butanelaju

    (ton)frac ethylene

    (ppm)frac i-butane

    laju (kg) frac i-butane T

    !",#!2$"

    %$"!

    $,#"4 $,44# #&,4% ! $,"2"'$& #44,& $,$'4'#%,

    #!",#!2

    $"%#$'

    $,#"' $,44' #& !,$$$'% $,"'2'#" &,& $,&4$"#$#,

    '

    !",#!2$" %##! $,#" $,44 #!,22 !,$$#! $,"'4#2 #'%! $,%2& "4,4 #,

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    11/19

    VIII.3.&. Pe#bahasan

     4sobutane recovery column C!#7'3- merupakan kolom bertipe  packed dengan ''

     plate teoritis dan reboiler . Hasil yang diharapkan dari penggunaan kolom distilasi ini adalah

    recovery isobutane  pada  side product   yang optimal, dengan (raksi ethylene yang terikut

    seminimal mungkin. /elain itu, diharapkan ethylene pada bleed gas top product - sebanyak 

    mungkin, dengan (raksi isobutane pada top dan bottom product  seminimal mungkin.

    ntuk mencapai kondisi tersebut, PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. menggunakan

     set value relu" ratio 1,7, sedangkan pada pelaksanaannya relu" ratio berkisar antara 1,#=!

    1,7. +eadaan ini, pada saat sekarang sudah ideal untuk acuan proses diluent   recovery  iso!

     butane yang dilakukan di $igh !ensity Polyethylene Plant.

    /alah satu (aktor yang mempengaruhi proses distilasi adalah temperatur reboiler .

    erdasarkan hasil simulasi optimasi, didapatkan gra(ik hubungan konsentrasi isobutane

    dalam side product sebagai berikut%

    $

    $#

    $2

    $'

    $4

    #&!,#

    #'$2$$

    frasksi ethylene (ppm)

    fraksi isobutane heavy key

    Ga#bar VIII.0 Perband!ngan )raks! isobutane dala# bottom product "ada bebera"a

    k$nd!s! te#"eratur reboiler 

    :ambar @@@.= menun$ukkan bah"a temperatur reboiler berbanding terbalik dengan

    (raksi isobutane. Peningkatan temperatur reboiler   menyebabkan komponen (raksi berat,

    terutama isobutane, teruapkan kembali ke dalam kolom distilasi sehingga la$u bottom product 

    dan (raksi isobutane dalam (raksi berat semakin berkurang.

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    12/19

    $"2

    $"2

    $"'

    $"'

    $"'

    $"'

    #&!,#

    #'$

    2$$

    frasksi ethylene (ppm)

    fraksi isobutane side cut

    Ga#bar VIII.1 Perband!ngan )raks! isobutane dala# side cut "ada bebera"a k$nd!s!

    te#"eratur reboiler 

    :ra(ik ini menun$ukkan bah"a kenaikan temperatur menyebabkan (raksi isobutane

    dalam  side cut menurun, "alaupun dalam $umlah massa sebenarnya isobutane yang di!

    recovery bertambah banyak karena ada sebagian aliran komponen yang diumpankan kembali

    dalam kolom distilasi.

    #&!,# )

    #'$

    2$$

    frasksiethylene(ppm)

    fraksiethylenelightkey

    Perubahan temperatur reboiler tidak 

    terlalu berpengaruh terhadap komposisi pada top product , baik ethylene maupun isobutane.

    #&!,#)

    #'$

    2$$

    frasksiethylene (ppm)

    fraksiisobutanelight key

    Ga#bar VIII.11 Perband!ngan )raks! ethylene dan isobutane dala# top product "ada

    bebera"a k$nd!s! te#"eratur reboiler 

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    13/19

    +ondisi operasi yang berbeda tentunya akan menyebabkan perbedaan $umlah

    komponen yang masuk dalam aliran side product  pada aliran eed yang sama. Hal ini $uga

    menyebabkan perubahan terhadap relu"  ratio. Hubungan relu" ratio dengan kondisi

    temperatur reboiler digambarkan pada gra(ik berikut%

    $ $! # #! 2 2! ' '! 4 4! !#

    #!

    #%

    #%!

    #"

    #"!

    2

    #&!,#

    #'$

    2$$

    frasksi ethylene (ppm)

    reux ratio

    Ga#bar VIII.12 Perband!ngan reflux  ratio "ada bebera"a k$nd!s! te#"eratur reboiler 

    :ambar @@@.1' menun$ukkan bah"a temperatur reboiler berbanding terbalik dengan

    relu" ratio. +enaikan temperatur reboiler akan meningkatkan $umlah komponen (raksi berat

    yang diumpankan kembali dalam kolom distilasi sehingga aliran side product bertambah.

    ;aktor lain yang mempengaruhi proses distilasi adalah temperatur umpan yang masuk 

    dalam kolom. Perubahan temperatur umpan akan mempengaruhi komposisi komponen pada

    masing!masing aliran.  erdasarkan hasil simulasi optimasi, didapatkan gra(ik hubungan

    konsentrasi isobutane dalam side product sebagai berikut%

    !"#!

    4$

    %$

    frasksi ethylene (ppm)

    fraksi isobutane side cut

    Ga#bar VIII.13 Perband!ngan )raks! isobutane dala# side cut "ada bebera"a k$nd!s!

    te#"eratur feed 

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    14/19

    :ambar @@@.12 menun$ukkan bah"a $umlah isobutane yang di!recovery  pada side

     product  berbanding lurus dengan (raksi ethylene yang terikut dalam  side product. /emakin

     besar $umlah isobutane yang di!recovery, maka $umlah (raksi ethylene yang terikut dalam

    aliran side product  $uga bertambah besar.

    /elain itu, gambar di atas menun$ukkan bah"a $umlah (raksi isobutane  yang ter!

    recovery berbanding terbalik dengan temperatur umpan. /emakin tinggi temperatur masuk 

    umpan dalam kolom distilasi, maka sebagian besar komponen akan menu$u top product 

    ,terutama ethylene, dan mengurangi aliran side product . Penurunan aliran side product  akan

    mengakibatkan penurunan $umlah recovery isobutane dari isobutane recovery column.

    $

    #

    2

    '

    4

    !

    $

    $$!

    $#

    $#!

    $2$2!

    $'

    $'!

    !"#!

    4$

    %$

    frasksi ethylene (ppm)

    fraksi ethylene light key

    Ga#bar VIII.1& Perband!ngan )raks! ethylene dala# top product "ada bebera"a k$nd!s!te#"eratur feed 

    Pada gra(ik di atas, terlihat bah"a (raksi ethylene dalam top product akan meningkat

    seiring penurunan suhu. 8amun pada kenyataannya, massa ethylene yang teruapkan

     bertambah banyak meskipun hanya sedikit, karena aliran campuran yang masuk dalam top

     product semakin banyak.

    Peningkatan temperatur umpan $uga menyebabkan (raksi isobutane yang terikut

    dalam top product semakin banyak, seperti yang terlihat pada gra(ik berikut ini%

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    15/19

    $

    #

    2

    '

    4

    !

    !"#!4$

    %$

    frasksi ethylene (ppm)

    fraksi isobutane light key

    Ga#bar VIII.1' Perband!ngan )raks! isobutane dala# top product "ada bebera"a

    k$nd!s! te#"eratur feed 

    Hal ini tentunya tidak diinginkan karena akan menurunkan perormance dari kolom distilasi

    C!#7'3 dalam me!recovery isobutane.

    $#

    $2

    !"#!

    4$

    %$

    frasksi ethylene (ppm)

    fraksi isobutane heavy key

    Ga#bar VIII.1* Perband!ngan )raks! isobutane dala# bottom product "ada bebera"a

    k$nd!s! te#"eratur feed 

    :ra(ik ini menun$ukkan bah"a kenaikan temperatur umpan menyebabkan (raksi

    isobutane yang terikut dalam bottom product  $uga bertambah. 8amun la$u bottom product 

    semakin menurun seiring peningkatan temperatur, sehingga massa isobutane yang ter!

    recovery semakin berkurang.

    Temperatur umpan $uga dapat mempengaruhi nilai relu" ratio. Hubungan relu" ratio

    dengan kondisi temperatur reboiler digambarkan pada gra(ik berikut%

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    16/19

    $ $! # #! 2 2! ' '! 4 4! !

    !"#!4$

    %$

    frasksi ethylene (ppm)

    Reux ratio

    Ga#bar VIII.1- Perband!ngan reflux  ratio "ada bebera"a k$nd!s! te#"eratur feed 

    Peningkatan temperatur umpan akan menyebabkan relu" ratio $uga meningkat.

    ;aktor lain yang dapat mempengaruhi hasil distilasi adalah relu" ratio. Refux 

    ratio  adalah perbandingan jumlah umpan yang masuk ke dalam kolom

    distilasi -!&24 dengan keluaran produk tengah yang akan diambil dan

    dimasukkan ke dalam diluent recovery tank , yang sebagian besar adalah

    iso-butane *ntuk melihat hubungan antara refux ratio  dengan fraksi

    isobutane dalam side product , maka digunakan data saat fraksi ethylene

    ! ppm yang ditunjukkan pada ketiga gra+k berikut ini

    #

    #'

    #!

    #%

    #%

    #%'

    #%!

    #%%

    #"

    #"'

    #"!

    Reux ratio

    fraksi isobutane side cut

    Ga#bar VIII.1/ Hubungan antara reflux ratio dengan )raks! isobutane "ada side cut 

    saat )raks! ethylene ' ""#

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    17/19

    #

    #'

    #!

    #%

    #%

    #%'

    #%!

    #%%

    #"

    #"'

    #"!

    $4

    $4

    $4

    $4

    $4

    $4

    $4

    $4

    $4

    Reux ratio

    fraksi isobutane light key

    Ga#bar VIII.10 Hubungan antara reflux ratio dengan )raks! isobutane "ada top product 

    saat )raks! ethylene ' ""#

    #

    #'

    #!

    #%

    #%

    #%'

    #%!

    #%%

    #"

    #"'

    #"!

    Reux ratio

    fraksi isobutane heavy key

    Ga#bar VIII.2 Hubungan antara reflux ratio dengan )raks! isobutane "ada bottom

     product  saat )raks! ethylene ' ""#

    Dalam ketiga gra(ik, terlihat bah"a $umlah (raksi isobutane dalam top,  side, dan

    bottom product  berbanding lurus dengan relu" ratio, terutama dalam  side product . 6leh

    karena itu, diperlukan pemilihan nilai relu" ratio yang sesuai untuk mendapatkan recovery

    isobutane yang optimal dalam side product .

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    18/19

    #

    #'

    #!

    #%

    #%

    #%'

    #%!

    #%%

    #"

    #"'

    #"!

    $#%

    $#%

    $#%

    $#%

    $#%

    $#%

    $#%

    $#%

    $#%

    Reux ratio

    fraksi ethylene light key

    Ga#bar VIII.21 Hubungan antara reflux ratio dengan )raks! ethylene "ada top product 

    saat )raks! ethylene ' ""#

    :ra(ik di atas menun$ukkan bah"a (raksi ethylene dalam top product  berbanding

    terbalik dengan relu" ratio. Penggunaan nilai relu"  ratio  yang terlau besar akan

    menyebabkan (raksi ethylene dalam bleed   gas menurun dan (raksi ethylene yang masuk aliran

     side product   bertambah meskipun hanya sedikit. Hal ini tentunya tidak diinginkan karena

    adanya (raksi ethylene lebih dari # ppm akan meracuni campuran diluent tersebut.

    Dari hasil analisa data dengan mempertimbangkan rate produk samping yang

    digunakan untuk recovery  iso!butane dengan (raksi ethylene kurang dari # ppm F # ppm-

    dengan la$u eed '3.>' tonh didapatkan hasil terbaik adalah pada saat rate side product antara

    1#!17,# tonh, dengan (raksi ethylene maksimum # ppm dan (raksi ethylene minimum 1 ppm.

    Pada kondisi ini, didapatkan (raksi isobutane dalam side product adalah sekitar 0,='.

    VIII.&. Kes!#"ulan

    erdasarkan hasil pengamatan terhadapa gra(ik dan hasil perhitungan, maka dapat

    disimpulkan beberapa hal berikut%

    1. ;raksi isobutane side product  berbanding lurus dengan (raksi ethylene yang terikut

    dalam side product 

    '. Perubahan temperatur reboiler berbanding terbalik dengan (raksi isobutane pada side

    dan bottom product 

    2. Perubahan temperatur berbanding lurus dengan (raksi ethylene dan isobutane dalam

    top product , namun berbanding terbalik dengan (raksi isobutane side product  

    3. 8ilai  relu" ratio  berbanding lurus dengan (raksi isobutane  dalam semua aliran

     produk dan berbanding terbalik dengan (raksi ethylene dalam top product 

     $igh !ensity Polyethylene Plant %$!P&'

  • 8/18/2019 62721128 Optimasi Kolom Distilasi HYSYS

    19/19

    #. erdasarkan hasil simulasi, diperoleh recovery isobutane optimal pada la$u  side

     product  1#!17,# ton $am