Upload
afdhal-hanafi
View
257
Download
5
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
ðane 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