UTILITAS PABRIK n-BUTANOL DARI PROPHYLENE DAN GAS SINTESA DENGAN PROSES OXO.

Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo

BAB VIII UTILITAS

Dalam sebuah pabrik, utilitas meupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan mengingat saling berhubungan antara proses industri dengan kebutuhan utilitas untuk proses tersebut. Dalam hal ini, utilitas dari suatu pabrik terdiri atas : 1. Unit pengolahan air Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan air pendingin, air proses, air sanitasi, dan air pengisi boiler. 2. Unit pembangkitan “steam” Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan “steam” pada proses evaporasi, pemanasan, dan “supplay” pembangkitan tenaga listrik. 3. Unit pembangkitan tenaga listrik Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan listrik bagi alat – alat bangunan, jalan raya, dan lain sebagainya. 4. Unit bahan bakar Unit ini berfungsi sebagai penyedia bahan bakar bagi alat – alat, generator, boiler, dan sebagainya. 5. Unit pengolahan limbah Unit ini berfungsi sebagai pengolahan limbah pabrik baik limbah cair, maupun gas dari proses pabrik. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Sistem Pengolahan Air Air adalah suatu zat yang banyak terdapat dialam bebas. Sesuai dengan tempat sumber air tersebut berasal, air mempunyai fungsi yang berlainan, dengan karakteristik yang ada. Air banyak sekali diperlukan didalam kehidupan, baik secara langsung maupun tidak langsung. Didalam pabrik ini dibedakan menjadi 2 bagian utama dalam sistem pengolahan air. Bagian pertama adalah unit pengolahan air sebagai unit penyedia kebutuhan air dan unit pengolahan air buangan sebagai pengolahan air buangan pabrik sebelum dibuang kebadan penerima air. Dalam pabrik ini sebagian besar air dimanfaatkan sebagai air proses dan sebagai media perpindahan energi. Untuk melaksanakan fungsi tersebut, air harus mengalami pengolahan terlebih dahulu sehingga pabrik dapat berfungsi dengan handal, aman, dan efisien. Secara umum fungsi air di pabrik ini terbagi dalam beberapa sistem pemakaian, masing – masing mempunyai persyaratan kualitas yang berbeda sesuai dengan fungsi dan kegunaannya. Sistem pemakaian tersebut antara lain adalah : 1. Sebagai air pendingin. 2. Sebagai air proses. 3. Sebagai air sanitasi. 4. Sebagai air pengisi boiler. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo VIII.1 Unit Penyediaan Steam Unit penyediaan steam berfungsi untuk menyediakan kebutuhan steam, yang digunakan sebagai media pemanas pada proses pabrik ini. Tabel VIII.1.1 Kebutuhan Steam Jumlah steam yang dibutuhkan pada proses ini adalah : No. Nama Peralatan Steam kg jam 1 Heater propylen 161.862 2 Heater gas CO 63.5936 3 Heater gas H 2 106.9606 4 Heater destilasi 158.2457 5 Distilasi 146.8649 total 637.5268 Total kebutuhan steam =637.5268 kg jam = 1405.4915 lbjam Untuk faktor keamanan dari kebocoran – kebocoran yang terjadi, maka direncanakan steam yang dihasilkan 20 dari kebutuhan steam total : = 1,2 x kebutuhan normal 1405.4915 = 1686.5899 lbjam Menghitung Kebutuhan Bahan Bakar : Severn, W.H, hal.142 Dimana : m f = massa bahan bakar yang dipakai, lbjam m s = massa steam yang dihasilkan, lbjam h v = enthalpy uap yang dihasilkan, Btulb h f = enthalpy liquida masuk, Btulb Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo e b = effisiensi boiler 85 – 92 ditetapkan e b = 92 Severn, W.H, hal.143 F = nilai kalor bahan bakar,Btulb h v = 375.2 Btulb Steam Table h f = 1202 Btulb SteamTable Mc cabe app 7 e b = 90 diambil effisiensi maksimum F = nilai kalor bahan bakar Digunakan petroleum fuels oil 33 o API 0,22 sulfur Perry eds 7, T.27-6 Dari Perry ed 7, fig.27- 3, didapat : relative density, ρ = 0,86 grcc Heating Value = 137273 Btugal ρ= 0,86 grcc = 54 lbcuft = 7,2 lbgal maka heating value bahan bakar = Severn, W.H, hal.142 Kapasitas Boiler Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Penentuan Boiler Horse Power : Untuk penentuan Boiler Horse Power, digunakan persamaan : Dimana : Angka – angka 970,3 dan 34,5 adalah suatu penyesuaian pada penguapan 34,5 lbairjam dari air pada 212 o F menjadi uap kering pada 212 o F pada tekanan 1 atm, untuk kondisi demikian diperlukan entalpy penguapan 970,3 Btulb. Penentuan heating surface boiler : Untuk 1 hp boiler dibutuhkan 10 ft 2 heating surface. Severn,W.H, hal. 140 Total heating surface = 10 x = 10.5 ft 2 Kebutuhan air untuk pembuatan steam : Air yang dibutuhkan diambil 20 berlebih dari jumlah steam yang dibutuhkan untuk faktor keamanan. Produksi steam = lbjam Kebutuhan air = 1,2 x lbjam = 1686.5898 lbjam = 40478.1552 lbhari. ρair : 62,43 lbcuft maka volume air = 648 cufthari = 18.311 m 3 hari Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Air kondensat dari hasil pemanasan direcycle kembali ke boiler. Dianggap kehilangan air kondensat 20, maka air yang ditambahkan sebagai make up water adalah = 0,2 x 18.311 = 3.6 m 3 hari. Spesifikasi : Nama alat : Boiler Type : Fire tube boiler tekanan 10 atm Heating surface : 401.457 ft 2 Kapasitas boiler : kiloBtujam Rate steam : lbjam Effisiensi : 90 Bahan bakar : Petroleum fuel oil 33 o API Jumlah : 1 buah Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo VIII.2. Unit Penyediaan Air Air di dalam pabrik memegang peranan penting dan harus memenuhi persyaratan tertentu yang disesuaikan dengan masing – masing keperluan di dalam pabrik. Penyediaan air untuk pabrik ini direncanakan dari air sungai. Air sungai sebelum masuk ke dalam bak penampung, dilakukan penyaringan lebih dahulu dengan maksud untuk menghilangkan kotoran – kotoran yang bersifat makro dengan jalan memasang sekat – sekat kayu agar kotoran – kotoran tersebut terhalang dan tidak ikut masuk ke dalam tangki penampung reservoir. Dari tangki penampung kemudian dilakukan pengolahan dalam unit water treatment. Untuk menghemat pemakaian air maka diadakan sirkulasi. Air dalam pabrik ini dipakai untuk : 1. Air sanitasi. 2. Air umpan boiler 3. Air pendingin 4. Air proses Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo VIII.2.1. Air Sanitasi Air sanitasi untuk keperluan minum, masak, cuci, mandi, dan sebagainya. Berdasarkan S.K Gubernur Jatim No.4131987, baku mutu air baku harian : Parameter Satuan S.K Gubernur Suhu o C Suhu air normal 25 - 30 o C Kekeruhan Skala NTU Warna Unit Pt-Co SS Ppm pH 6 - 8,5 Alkalinitas ppm CaCO 3 CO 2 bebas ppm CO 2 DO ppm O 2 = 4 Nitrit ppm NO 2 Nihil Ammonia ppm NH 3 -N 0,5 Tembaga ppm Cu 1 Fosfat ppm PO 4 Sulfida ppm H 2 S Nihil Besi ppm Fe 5 Krom heksafalen ppm Cr 0,05 Mangan ppm Mn 0,5 Seng ppm Zn 5 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Timbal ppm Pb 0,1 COD ppm O 2 10 Detergen ppm MBAS 0,5 Kebutuhan air sanitasi untuk pabrik ini adalah untuk : - Karyawan, asumsi kebutuhan air untuk karyawan= 10 m 3 hari - Keperluan Laboratorium = 8 m 3 hari - Untuk menyiram kebun dan kebersihan pabrik = 4 m 3 hari - Cadanganlain – lainnya = 5 m 3 hari Total kebutuhan air sanitasi = 27 m 3 hari VIII.2.2. Air Umpan Boiler Air ini dipergunakan untuk menghasilkan steam didalam boiler. Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan yang sangat ketat, karena kelangsungan operasi boiler sangat bergantung pada kondisi air umpannya. Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi antara lain : 1. Bebas dari zat penyebab korosi, seperti asam, gas – gas terlarut. 2. Bebas dari zat penyebab kerak yang disebabkan oleh kesadahan yang tinggi, yang biasanya berupa garam – garam karbonat dan silika. 3. Bebas dari zat penyebab timbulnya buih busa seperti zat – zat organik, anorganik, dan minyak. 4. Kandungan logam dan impuritis seminimal mungkin. Kebutuhan air umpan boiler dapat diketahui pada perhitungan boiler. + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Kebutuhan umpan boiler : 146.8649 kg jam Ρ air pda suhu 60.8225 °C = 62.376 lbft³ = 999.1388 kg m³ Rate volume boiler = 146.8649 999.1388 24 = 3.5277 m³ hari VIII.2.3 Air Pendingin Untuk kelancaran dan effisiensi kerja dari air pendingin, maka perlu diperhatikan persyaratan untuk air pendingin dan air umpan boiler : Lamb : 302 Karakteristik Kadar maximum ppm Air Boiler Air pendingin Silica 0,7 50 Aluminium 0,01 - Iron 0,05 - Mangan 0,01 - Calcium - 200 Sulfate - 680 Chlorida - 600 Dissolved Solid 200 1000 Suspended Solid 0,5 5000 Hardness 0,07 850 Alkalinity 40 500 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Untuk menghemat air, maka air pendingin yang telah digunakan didinginkan kembali kedalam cooling tower, sehingga perlu disirkulasi air pendingin, maka disediakan pengganti sebanyak 20 kebutuhan. Kebutuhan air pendingin : Tabel VIII.2.3 Kebutuhan Air Pendingin No Peralatan kg jam

1 Reaktor

82420.166 2 Cooler 1 22849.9363 3 Cooler 2 449.1194 4 Cooler 3 4232.2074 5 desilasi 4190.7906 total 114142.2193 Kebutuhan air pendingin total = 114142.2193 kgjam Ρ air pda suhu 60.8225 °C = 62.376 lbft³ = 999.1388 kg m³ Rate volume air pendingin = 114142.2193 999.1388 24 = 2741.7744 m³ hari VIII.2.4. Air Proses Pabrik normal butanol tidak memerlukan air proses pada proses produksi. air yang disuplay water treatment = total kebutuhan air air sanitasi + air pendingin + air umpan boiler 27 + 2741.7744 + 3.5277 = 2772.3021 m³ hari Untuk factor keamanan, maka air yang disediakan = 1.1 x kebutuhan normal = 1.1 x 2772.3021 = 3049.5323 m³ hari Rate volumetric = 3049.5323 24 = 127.0638 m³ jam Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo

1. Bak Penampung Air sungai A-210

Fungsi : menampung air sungai sebelm diproses menjadi air bersih. Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Rate volumetrik = 127.0638 m 3 hari Ditentukan : waktu tinggal = 3 jam Tinggi = x m Panjang = lebar = 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 127.0638 3 80 = 476.4894 m 3 Volume penampung = 4x 3 = 476.4894 Sehingga, x = 4.92 m Panjang = lebar = 2 x 4.92 = 9.84 m Spesifikasi : Fungsi : menampung air Kapasitas : 476.4894 m 3 Bentuk : persegi panjang Ukuran : panjang = 9.84 m Lebar = 9.84 m Tinggi = 4.92 m Bahan konstruksi : beton Jumlah : 1 buah Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo

2. Bak Koagulasi dan Flokulasi A-220 dan A-230

Fungsi : tempat terjadinya koagulasi dengan penambahan Al 2 SO 4 3 untuk destabilisasi kotoran dalam air yang tak dikehendaki. Bak berbentuk silinder yang terbuat dari beton yang dilengkapi pengaduk. Perhitungan : Rate volumetrik : 127.0638 m 3 jam Waktu tinggal : 1 jam Volume air dalam bak = 127.0638 60 60 = 127.0638 m³ Dirancang bak berisi 80 air, maka volume air = 127.0638 0,8 = 158.8297 m 3 Jumlah bak yang digunakan : 1 buah Sehingga volume bak = 158.8297 m 3 Digunakan bak berbentuk lingkaran dengan tinggi bak = 2 D Volume bak = luas alas x tinggi 158.8297 = ¼ π D 2 x 2 D 158.8297 = 2.355 D 3 D³ = 67.4436 D = 4.0704 m H = 12.211 m Tinggi cairan dalam tangki = ¼ π D 2 H 127.0638 = ¼ π 4 2 H 127.0638 = 13.003 H Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo H = 10 m Dalam bak koagulator dilengkapi pengaduk berkecepatan = 20 rpm 0,333 rps Dirancang pengaduk tipe flat blade turbin dengan 6 blade Diameter impeler, Da = 14 x diameter bak = 4.07044 = 1.0176 m = 3.3385 ft Perhitungan power pengadukan : Dari Geankoplis figure 3.4-4, diketahui nilai Np pada Nre = adalah Np = 6 Daya yang diperlukan untuk motor pengaduk : Jika effisiensi motor 80, maka : P = 0,8 = hp Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Spesifikasi : Fungsi : tempat terjadinya koagulasi. Kapasitas : 158.8297 m 3 Jumlah : 1 buah Bentuk : silinder Ukuran bak : diameter = 4.0704 m Tinggi = 12.211 m Motor penggerak : 10 hp Bahan : beton bertulang

3. Clarifier A-240

Fungsi : tempat pemisahan antara flok padatan dengan air bersih Waktu tinggal : 2 jam Rate volumetrik : 127.0638 m 3 jam Volume air : 2 x 127.0638 m 3 = 254.1276 m 3 Dirancang bak berisi 80 air, maka volume air = 254.1276 0,8 = 317.6595 m 3 Kecepatan over flow = 1,2 m 3 m 2 .jam Perry eds 6, hal 19-8 Luas penampang Diameter = m Tinggi = m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Spesifikasi : Fungsi : memisahkan air yang terikat oleh koagulan dan flokulan. Bentuk : silinder dengan bentuk bawah mendekati datar Diameter : m Tinggi : m Bahan : carbon steel Jumlah : 1 buah

4. Bak Air Jernih A-250

Fungsi : menampung air dari bak pengendap Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Rate volumetrik = 127.0638 m 3 jam Ditentukan : waktu tinggal = 2 jam Tinggi = x m Panjang = lebar = 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 127.0638 x 2 0,8 = 317.6595 m 3 Volume penampung = 4x 3 = 317.6595 x = 4.2983 jadi tinggi = 4.2983 m panjang = lebar = 2 x 4.2983 = 8.5966 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Spesifikasi : Kapasitas : 317.6595 m 3 Bentuk : persegi panjang Ukuran : panjang = 8.5966 m Lebar = 8.5966 m Tinggi = 4.2983 m Bahan konstruksi : beton Jumlah : 1 buah

5. Sand Filter H-250

Fungsi : menyaring air dari bak penampung air jernih. Rate volumetrik = 127.0638 m 3 jam Rate filtrasi = 12 gpmft 2 Perry ed 6 hal 19-85 Luas penampang bed = 127.0638 x 1000 3.7854 x 60 = 559.4468 ft 2 Diameter bed Tinggi lapisan dalam kolom, diasumsikan : Lapisan graveler = 0,3 m Sugiharto : 121 Lapisan pasir = 0,7 m Sugiharto : 121 Tinggi air = 3 m Sugiharto : 121 Tinggi lapisan = 4 m Kenaikan akibat back wash = 25 x 4 = 1 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Tinggi total lapisan = tinggi bed + tinggi fluidisasi + tinggi bagian atas untuk pipa + tinggi bagian bawah untuk pipa = 4 + 1 + 0,03 + 0,03 = 5,06 m Spesifikasi : Fungsi : menyaring air dari bak penampung air jernih. Kapasitas : 127.0638 m 3 jam Bentuk : bejana tegak Diameter : m Tinggi : 5,06 m Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 Grade P Jumlah : 2 buah

6. Bak Penampung Air Bersih A-252

Fungsi : menampung air dari sand filter. Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Rate volumetrik : 127.0638 m 3 hari Ditentukan : waktu tinggal : 4 jam Tinggi : x m Panjang = lebar : 2 x m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 127.0638 x 4 0,8 = 635.319 m 3 Volume penampung : 4x 3 = 635.319 x = 5.415 m jadi tingginya = 5.415 m panjang = lebar = 2 x 5.415 = 10.831 m Spesifikasi : Fungsi : menampung air Kapasitas : 635.319 m 3 Bentuk : persegi panjang Ukuran : panjang : 10.831 m Lebar : 10.831 m Tinggi : 5.415 m Bahan konstruksi : beton Jumlah : 1 buah Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo

7. Bak Penampung Air Sanitasi A-260

Fungsi : menampung air dari bak air bersih untuk keperluan sanitasi dan tempat menambahkan desinfektan chlorine. Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Rate volumetrik : 27 m 3 hari = 1.125 m 3 jam Ditentukan : waktu tinggal : 24 jam Tinggi : x m Panjang = lebar : 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 1.125 x 240,8 ` = 33.75 m 3 Volume penampung : 4x 3 = 33.75 x = 2.0358 m jadi tingginya = 2.0358 m panjang = lebar = 2 x 2.0358 = 4.0716 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Spesifikasi : Fungsi : menampung air untuk keperluan sanitasi Kapasitas : 33.75 m 3 Bentuk : persegi panjang Ukuran : panjang : 4.0716 m Lebar : 4.0716 m Tinggi : 2.0358 m Bahan konstruksi : beton Jumlah : 1 buah

8. Tangki Kation Exchanger A-272A

Fungsi : mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam – garam Ca kandungan CaCO 3 dari water tratment masih sekitar 5 graingallon Kirk.Othmer, vol 11 : 887. Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin zeolith bentuk granular, agar sesuai dengan syarat air boiler. Kandungan CaCO 3 : 5 graingal = 0,325 grgal 1 grain = 0,000065 kg Jumlah air yang diproses = 52 m 3 = 13738,4 gallon Jumlah CaCO 3 dalam air = 0,325 grgal x 13738,4 gallon = 4464,98 gr Dipilih bahan pelunak : Zeolit dengan exchanger capacity = 1,4 ekkg CaCO 3 Perry ed 6 ; T.16-4 Na – zeolit diharapkan mampu menukar semua ion Ca 2+ Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo ek ekuivalen = gramberat ekuivalen berat ekuivalen = BMelectron Untuk CaCO 3 , 1 mol Ca melepas 2 electron : Ca 2+ , sehingga elektron =2 BM CaCO 3 = 100 Berat ekuivalen = 1002 = 50 grek Berat zeolit = ek x berat ekuivalen = 1,4 ek x 50 grek = 70 gr Kapasitas zeolit = 70 grkg Jumlah CaCO 3 = 4464,98 gr = 4,465 kg Cara kerja : Air dilewatkan pada kation exchanger yang berisi resin sehingga ion positif tertukar dengan resin. Kebutuhan zeolit = 70 grkg x 4,465 kg = 313 gr = 0,3 kg ρ zeolit = 0,95 kglt Perry ed 6 ; T.16-4 Volume zeolit = 0,3 kg0,95 kglt = 0,32 lt = 0,00032 m 3 Volume total = 25 + 0,00032 = 25,00032 m 3 Rate volumetrik = 25,00032 m 3 hari = 1.041 m 3 jam Air mengisi 80 volume tangki, maka volume tangki : = 1.0410,8 = 1.3021 m 3 Tangki kation berbentuk silinder dengan dimensi ratio HD = 2 Volume = ¼ . π. D 2 . 2 D 1.3021 = 1,57 D 3 D = 0.9 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo H = 2 x 0.9 = 1.65 m Bahan konstruksi = Stainless Steel plate type 316 Jumlah = 1 buah Regenerasi zeolit : Regenerasi zeolit dilakukan dengan larutan HCl 33 Standart Procedure Operation, SPO paiton R – H + MX R – M + HX R – H = resin kation MX = mineral yang terkandung dalam air R – M = resin yang mengikat mineral kation HX = asam mineral yang terbentuk setelah air melewati resin kation. Contoh mineral kation M + = Ca 2+ , Mg 2+ , dsb Contoh rumus mineral MX = CaSO 4 , CaO 3 , MgCO 3 Contoh asam mineral HX = HCl, H 2 SO 4 , H 2 CO 3 , dsb Regenerasi dilakukan 4 kali dalam setahun, kebutuhan HCl 33 tiap regenerasi = 1,92 ton regenerasi Condensate Polishing Plant : PJB II – Paiton Maka kebutuhan HCl 33 = 4 x 1,92 ton = 7,68 tontahun = 7680 kgtahun Dengan ρ HCl = 1,1509 kglt Perry ed 7 ; T.2-57, maka volume HCl yang dibutuhkan selama 1 tahun adalah = 7680 kg 1,1509 kglt = 6673 ltr HCl mengisi 80 tangki, maka volume tangki : = 66730,8 = 8341,3 ltr = 8,4 m 3 Ukuran tangki = diambil H = 1,5 D Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Volume tangki = V = ¼ . π. D 2 . 1,5 D 8,4 = 1,2 D 3 D = 2 m H = 1,5 x 2 = 3 m

9. Tangki Anion Exchanger A-272B

Fungsi : mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam – garam Ca kandungan CaCO 3 dari water tratment masih sekitar 5 graingallon Kirk.Othmer, vol 11 : 887. Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin AminoPolyStyrene APS bentuk butiran, agar sesuai dengan syarat air boiler. Kandungan CaCO 3 : 5 graingal = 0,325 grgal 1 grain = 0,000065 kg Jumlah air yang diproses = 52 m 3 = 13738,4 gallon Jumlah CaCO 3 dalam air = 0,325 grgal x 13738,4 gallon = 4464,98 gr Dipilih bahan pelunak : AminoPolyStyrene APS jenis homogeneous APS dengan exchanger Capacity = 5,5 ekkg CaCO 3 Perry ed 6 ; T.16-4 AminoPolyStyrene APS diharapkan mampu menukar semua ion CO 3 2- ek ekuivalen = gramberat ekuivalen berat ekuivalen = BMelectron Untuk CaCO 3 , 1 mol CO 3 menerima 2 electron : CO 3 2- , sehingga elektron =2 BM CaCO 3 = 100 Berat ekuivalen = 1002 = 50 grek Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Berat APS = ek x berat ekuivalen = 5,5 ek x 50 grek = 275 gr Kapasitas APS = 275 grkg Jumlah CaCO 3 = 4464,98 gr = 4,465 kg Cara kerja : Air dilewatkan pada anion exchanger yang berisi resin sehingga ion negatif tertukar dengan resin. Kebutuhan APS = 275 grkg x 4,465 kg = 1228 gr = 1,228 kg ρ APS = 0,67 kglt Perry ed 6 ; T.16-4 Volume zeolit = 1,228 kg0,67 kglt = 1,8 lt = 0,0018 m 3 Volume total = 25 + 0,0018 = 52,0018 m 3 Rate volumetrik = 25,0018 m 3 hari = 1.041 m 3 jam Air mengisi 80 volume tangki, maka volume tangki : = 1.0410,8 = 1.3012 m 3 Tangki kation berbentuk silinder dengan dimensi ratio HD = 2 Volume = ¼ . π. D 2 . 2 D 1.3012 = 1,57 D 3 D = 0.82 m H = 2 x 0.82 = 1.65 m Bahan konstruksi = Stainless Steel plate type 316 Jumlah = 1 buah Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Regenerasi AminoPolyStyrene APS : Regenerasi APS dilakukan dengan larutan NaOH 40 Standart Procedure Operation, SPO paiton R – OH + HX R – X + H 2 O R – OH = resin anion HX = mineral yang terkandung dalam air R – X = resin dalam kondisi mengikat anion Regenerasi dilakukan 4 kali dalam setahun, kebutuhan NaOH 40 tiap regenerasi = 1,3 ton regenerasi Condensate Polishing Plant : PJB II – Paiton Maka kebutuhan NaOH 40 = 4 x 1,3 ton = 5,2 tontahun = 5200 kgtahun Dengan ρ NaOH 40 = 1,4232 kglt Perry ed 7 ; T.2-90, maka volume NaOH yang dibutuhkan selama 1 tahun adalah = 5200 kg1,4232 kglt = 3654 ltr HCl mengisi 80 tangki, maka volume tangki : = 36540,8 = 4568 ltr = 4,6 m 3 Ukuran tangki = diambil H = 1,5 D Volume tangki = V = ¼ . π. D 2 . 1,5 D 4,6 = 1,2 D 3 D = 1,6 m H = 1,6 x 1,5 = 2,4 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo

10. Bak Penampung Umpan Boiler

Fungsi : menampung air lunak dari demineralizer kation-anion exch yang selanjutnya digunakan sebagai air umpan boiler. Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Rate volumetrik : 4 m 3 hari = 0.16 m 3 jam Ditentukan : waktu tinggal : 1 jam Tinggi : x m Panjang = lebar : 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 0.16 0,8 = 0.2083 m 3 Volume penampung : 4x 3 = 0.2083 x = 0. 373 m jadi tingginya = 0.373 m panjang = lebar = 2 x 0.373 = 0.746 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Spesifikasi : Fungsi : menampung air lunak dari demineralizer kation-anion exch yang selanjutnya digunkan sebagai air umpan boiler. Kapasitas : 0.2083 m 3 Bentuk : persegi panjang Ukuran : panjang : 0.746 m Lebar : 0.746 m Tinggi : 0.373 m Bahan konstruksi : beton Jumlah : 1 buah

11. Bak Penampung Air Pendingin

Fungsi : menampung air pendingin Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Rate volumetrik : 2741.7744 m 3 hari = 114.2406 m 3 jam Ditentukan : waktu tinggal : 1 jam Tinggi : x m Panjang = lebar : 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 114.2406 0,8 = 142.8007 m 3 Volume penampung : 4x 3 = 142.8007 x = 3.292 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo jadi tingginya = 3.292 m panjang = lebar = 2 x 3.292 = 6.5854 m Spesifikasi : Fungsi : menampung air pendingin Kapasitas : 142.8007 m 3 Bentuk : persegi panjang Ukuran : panjang : 6.5854 m Lebar : 6.5854 m Tinggi : 3.292 m Bahan konstruksi : beton Jumlah : 1 buah Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo VIII.3.2 Perhitungan Pompa – Pompa 1. Pompa Air Sungai Fungsi : untuk mengalirkan air sungai menuju ke A-210 Type : Centrifugal pump Dasar pemilihan : untuk viscositas rendah, bahan tidak mengandung solid Perhitungan : ρ air = 62,43 lbcuft Bahan masuk = 127.0638 m³ jam 58.352 kgjam = 35.7343 lbs Rate volumetrik = Asumsi aliran turbulen : Diameter optimum = Petters Timmerhaus ed 4, pers. 12.15 Diameter optimum = in Dipilih pipa 5 in, sech 40 Foust, App.C6a OD = 5.563 in ID = 5.047 in = 0,4205 ft z P 2 v 2 P 1 v 1 Reference plane Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo A = ¼ π ID 2 = ¼ . 3,14 . 0,4205 ² = 0,1388 ft 2 Kecepatan aliran = = μ = 0,00068 lbft.s berdasarkan sg bahan Nre = 2100 asumsi turbulen benar Dipilih pipa Commercial stell ε = 0,00015 εD = 0,00035 foust app C-1 f = 0,018 Digunakan persamaan Bernoulli : Persamaan friksi berdasarkan Petters Timmerhaous ed 4 tabel 1, hal 490 Taksiran panjang pipa = 50 ft Panjang ekuivalen, Le Petters Timmerhaus ed 4, tabel ; 12-1 - 4 elbow 90 = 4 x 32 x 0,4205 = 53.824 ft - 1 globe valve = 1 x 300 x 0,4205 = 126.15 ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0,4205 = 2.9435 ft Panjang total pipa = 232.9175 ft Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa : F 1 = 2. Friksi karena konstraksi dari tangki ke pipa : K = 0,4, A tangki A pipa Petters Timmerhaus ed 4. 490 α = 1 aliran turbulen Petters Timmerhaus ed 4. 490 + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo F 2 = 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F 3 = ∑F = F 1 + F 2 + F 3 = 10.8970 ft.lbflbm P 1 = 1 atm = 2116,8 lbfft 2 1 atm = 14,7 x 144 lbfft 2 P 2 = 1 atm = 2116,8 lbfft 2 1 atm = 14,7 x 144 lbfft 2 ∆P = P 2 – P 1 = 0 lbfft 2 ; Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm persamaan Bernoulli : -Wf = 0 + 30 + + 10.8970 = 41.1609 ft.lbflbm Sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp = effisiensi pompa = 10 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-17 Bhp = Effisiensi motor = 80 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-18 Power motor = Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Spesifikasi : Type : Centrifugal pump Bahan : Commercial Steel Kapasitas : 35.7343 lbs Dynamic head : 41.1609 ft.lbflbm Effisiensi motor : 80 Power : hp Jumlah : 1 buah

2. Pompa Sand Filter

Fungsi : mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke sand filter Type : Centrifugal pump Dasar pemilihan : untuk viscositas rendah, bahan tidak mengandung solid z 1 z 2 z P 1 v 1 P 2 v 2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Perhitungan : ρ air = 62,43 lbcuft Bahan masuk = 35.7343 lbs Rate volumetrik = Asumsi aliran turbulen : Diameter optimum = Petters Timmerhaus ed 4, pers. 12.15 Diameter optimum = in Dipilih pipa 5 in, sech 40 Foust, App.C6a OD = 5.563 in ID = 5.047 in = 0,4205 ft A = ¼ π ID 2 = ¼ . 3,14 . 0,4205 2 = 0,1388 ft 2 Kecepatan aliran = = μ = 0,00068 lbft.s berdasarkan sg bahan Nre = 2100 asumsi turbulen benar Dipilih pipa Commercial stell ε = 0,00015 εD = 0,00035 f = 0,018 Digunakan persamaan Bernoulli : Persamaan friksi berdasarkan Petters Timmerhaous ed 4 tabel 1, hal 490 Taksiran panjang pipa = 50 ft Panjang ekuivalen, Le Petters Timmerhaus ed 4, tabel ; 12-1 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo - 3 elbow 90 = 3 x 32 x 0,4205 = 53.824 ft - 1 globe valve = 1 x 300 x 0,4205 = 126.15 ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0,4205 = 2.9435 ft Panjang total pipa = 232.9175 ft Friksi yang terjadi : 4. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa : F 1 = 5. Friksi karena konstraksi dari tangki ke pipa : K = 0,4, A tangki A pipa Petters Timmerhaus ed 4. 490 α = 1 aliran turbulen Petters Timmerhaus ed 4. 490 F 2 = 6. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F 3 = ∑F = F 1 + F 2 + F 3 = 10.8970 ft.lbflbm P 1 = 1 atm = 2116,8 lbfft 2 1 atm = 14,7 x 144 lbfft 2 P 2 = 1 atm = 2116,8 lbfft 2 1 atm = 14,7 x 144 lbfft 2 ∆P = P 2 – P 1 = 0 lbfft 2 ; + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm persamaan Bernoulli : -Wf = 0 + 30 + + 10.8970 = 41.1609 ft.lbflbm Sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp = effisiensi pompa = 10 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-17 Bhp = Effisiensi motor = 80 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-18 Power motor = Spesifikasi : Type : Centrifugal pump Bahan : Commercial Steel Kapasitas : 35.7343 lbs Dynamic head : 41.1609 ft.lbflbm Effisiensi motor : 80 Power : hp Jumlah : 1 buah Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo

3. Pompa Bak Penampung Air Sanitasi

Fungsi : mengalirkan air dari bak air bersih ke bak penampung air sanitasi Type : Centrifugal pump Dasar pemilihan : untuk viscositas rendah, bahan tidak mengandung solid Perhitungan : ρ air = 62,43 lbcuft Bahan masuk = 35.7343 lbs Rate volumetrik = Asumsi aliran turbulen : Diameter optimum = Petters Timmerhaus ed 4, pers. 12.15 Diameter optimum = in Dipilih pipa 5 in, sech 40 Foust, App.C6a OD = 5.563 in ID = 5.047 in = 0,4205 ft A = ¼ π ID 2 = ¼ . 3,14 . 0,4205 2 = 0,1388 ft 2 Kecepatan aliran = = μ = 0,00068 lbft.s berdasarkan sg bahan z 1 z 2 P 1 v 1 z P 2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Nre = 2100 asumsi turbulen benar Dipilih pipa Commercial stell ε = 0,00015 εD = 0,00035 f = 0,018 Digunakan persamaan Bernoulli : Persamaan friksi berdasarkan Petters Timmerhaous ed 4 tabel 1, hal 490 Taksiran panjang pipa = 50 ft Panjang ekuivalen, Le Petters Timmerhaus ed 4, tabel ; 12-1 - 3 elbow 90 = 3 x 32 x 0,4205 = 53.824 ft - 1 globe valve = 1 x 300 x 0,4205 = 126.15 ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0,4205 = 2.9435 ft Panjang total pipa = 232.9175 ft Friksi yang terjadi : 7. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa : F 1 = 8. Friksi karena konstraksi dari tangki ke pipa : K = 0,4, A tangki A pipa Petters Timmerhaus ed 4. 490 α = 1 aliran turbulen Petters Timmerhaus ed 4. 490 F 2 = + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo 9. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F 3 = ∑F = F 1 + F 2 + F 3 = 10.8970 ft.lbflbm P 1 = 1 atm = 2116,8 lbfft 2 1 atm = 14,7 x 144 lbfft 2 P 2 = 1 atm = 2116,8 lbfft 2 1 atm = 14,7 x 144 lbfft 2 ∆P = P 2 – P 1 = 0 lbfft 2 ; Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm persamaan Bernoulli : -Wf = 0 + 30 + + 10.8970 = 41.1609 ft.lbflbm Sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp = effisiensi pompa = 10 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-17 Bhp = Effisiensi motor = 80 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-18 Power motor = Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Spesifikasi : Type : Centrifugal pump Bahan : Commercial Steel Kapasitas : 35.7343 lbs Dynamic head : 41.1609 ft.lbflbm Effisiensi motor : 80 Power : hp Jumlah : 1 buah

4. Pompa ke Kation Exchanger

Fungsi : mengalirkan air dari bak penampung air bersih ke kation exchanger Type : Centrifugal pump Dasar pemilihan : untuk viscositas rendah, bahan tidak mengandung solid Perhitungan : ρ air = 62,43 lbcuft Bahan masuk = 35.7343 lbs Rate volumetrik = z 1 z 2 P 1 P 2 v 2 z v 1 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Asumsi aliran turbulen : Diameter optimum = Petters Timmerhaus ed 4, pers. 12.15 Diameter optimum = in Dipilih pipa 5 in, sech 40 Foust, App.C6a OD = 5.563 in ID = 5.047 in = 0,4205 ft A = ¼ π ID 2 = ¼ . 3,14 . 0,4205 2 = 0,1388 ft 2 Kecepatan aliran = = μ = 0,00068 lbft.s berdasarkan sg bahan Nre = 2100 asumsi turbulen benar Dipilih pipa Commercial stell ε = 0,00015 εD = 0,00035 f = 0,018 Digunakan persamaan Bernoulli : Persamaan friksi berdasarkan Petters Timmerhaous ed 4 tabel 1, hal 490 Taksiran panjang pipa = 50 ft Panjang ekuivalen, Le Petters Timmerhaus ed 4, tabel ; 12-1 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo - 3 elbow 90 = 3 x 32 x 0,4205 = 53.824 ft - 1 globe valve = 1 x 300 x 0,4205 = 126.15 ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0,4205 = 2.9435 ft Panjang total pipa = 232.9175 ft Friksi yang terjadi : 10. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa : F 1 = 11. Friksi karena konstraksi dari tangki ke pipa : K = 0,4, A tangki A pipa Petters Timmerhaus ed 4. 490 α = 1 aliran turbulen Petters Timmerhaus ed 4. 490 F 2 = 12. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F 3 = ∑F = F 1 + F 2 + F 3 = 10.8970 ft.lbflbm P 1 = 1 atm = 2116,8 lbfft 2 1 atm = 14,7 x 144 lbfft 2 P 2 = 1 atm = 2116,8 lbfft 2 1 atm = 14,7 x 144 lbfft 2 ∆P = P 2 – P 1 = 0 lbfft 2 ; Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo persamaan Bernoulli : -Wf = 0 + 30 + + 10.8970 = 41.1609 ft.lbflbm Sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp = effisiensi pompa = 10 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-17 Bhp = Effisiensi motor = 80 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-18 Power motor = Spesifikasi : Type : Centrifugal pump Bahan : Commercial Steel Kapasitas : 35.7343 lbs Dynamic head : 41.1609 ft.lbflbm Effisiensi motor : 80 Power : hp Jumlah : 1 buah Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo

5. Pompa ke Boiler

Fungsi : mengalirkan air dari bak penampung air umpan boiler ke boiler Type : Centrifugal pump Dasar pemilihan : untuk viscositas rendah, bahan tidak mengandung solid Perhitungan : ρ air = 62,43 lbcuft Bahan masuk = 146.8649 kgjam = 0.089 lbs Rate volumetrik = Asumsi aliran turbulen : Diameter optimum = Petters Timmerhaus ed 4, pers. 12.15 Diameter optimum = in Dipilih pipa 18 in, sech 40 Foust, App.C6a OD = 0.405 in ID = 0.269 in = 0,0224 ft A = ¼ π ID 2 = ¼ . 3,14 . 0,0224 2 = 3.9446E-04 ft 2 Boiler z Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Kecepatan aliran = = μ = 0,00068 lbft.s berdasarkan sg bahan Nre = 2100 asumsi turbulen benar Dipilih pipa Commercial stell ε = 0,00015 εD = 0,0018 f = 0,035 Digunakan persamaan Bernoulli : Persamaan friksi berdasarkan Petters Timmerhaous ed 4 tabel 1, hal 490 Taksiran panjang pipa = 50 ft Panjang ekuivalen, Le Petters Timmerhaus ed 4, tabel ; 12-1 - 3 elbow 90 = 3 x 32 x 0,0224 = 2.1504 ft - 1 globe valve = 1 x 300 x 0,0224 = 6.72 ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0,0224 = 0,1568 ft Panjang total pipa = 59.0272 ft Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa : F 1 = 2. Friksi karena konstraksi dari tangki ke pipa : K = 0,4, A tangki A pipa Petters Timmerhaus ed 4. 490 α = 1 aliran turbulen Petters Timmerhaus ed 4. 490 + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo F 2 = 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F 3 = ∑F = F 1 + F 2 + F 3 = ft.lbflbm P 1 = Patm + ρ g h = 14,7 + 62,43 x 1 x 7,87 = 18,11 psi x 144 = 2607,84 lbft 2 P 2 = 1 atm = 14,7 psi x 144 = 2117 lbft 2 ∆P = P 2 – P 1 = 2117 - 2607,84 = -490,84 lbfft 2 ; Asumsi ∆Z = 70 ft.lbflbm persamaan Bernoulli : -Wf = + 70 + 0,2070 + = 139.0393 ft.lbflbm Sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp = effisiensi pompa = 2 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-17 Bhp = Effisiensi motor = 80 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-18 Power motor = Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Spesifikasi : Type : Centrifugal pump Bahan : Commercial Steel Kapasitas : 146.8649 kgjam Dynamic head : 139.0393 ft.lbflbm Effisiensi motor : 80 Power : Jumlah : 1 buah

6. Pompa Tangki Air Pendingin

Fungsi : mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke bak air pendingin Type : Centrifugal pump Dasar pemilihan : untuk viscositas rendah, bahan tidak mengandung solid Perhitungan : ρ air = 62,43 lbcuft Bahan masuk = 114142.2193 kgjam = 69.8994 lbs P 1 v 1 z Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Rate volumetrik = Asumsi aliran turbulen : Diameter optimum = Petters Timmerhaus ed 4, pers. 12.15 Diameter optimum = in Dipilih pipa 8 in, sech 40 Foust, App.C6a OD = 8.625 in ID = 8.396 in = 0,699 ft A = ¼ π ID 2 = ¼ . 3,14 . 0,699 ² = 0,384 ft 2 Kecepatan aliran = = μ = 0,00068 lbft.s berdasarkan sg bahan Nre = 2100 asumsi turbulen benar Dipilih pipa Commercial stell ε = 0,00015 εD = 0,00024 f = 0,018 Digunakan persamaan Bernoulli : Persamaan friksi berdasarkan Petters Timmerhaous ed 4 tabel 1, hal 490 Taksiran panjang pipa = 50 ft Panjang ekuivalen, Le Petters Timmerhaus ed 4, tabel ; 12-1 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo - 3 elbow 90 = 3 x 32 x 0,699 = 67.104 ft - 1 globe valve = 1 x 300 x 0,699 = 209.7 ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0,699 = 4.893 ft Panjang total pipa = 331.593 ft Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa : F 1 = 2. Friksi karena konstraksi dari tangki ke pipa : K = 0,4, A tangki A pipa Petters Timmerhaus ed 4. 490 α = 1 aliran turbulen Petters Timmerhaus ed 4. 490 F 2 = 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F 3 = ∑F = F 1 + F 2 + F 3 = ft.lbflbm P 1 = Patm + ρ g h = 14,7 + 62,43 x 1 x 5,25 = 16,97 psi x 144 = 2443,68 lbft 2 P 2 = 1 atm = 14,7 psi x 144 = 2117 lbft 2 ∆P = P 2 – P 1 = 2117 - 2443,68 = -326,68 lbfft 2 ; + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm persamaan Bernoulli : -Wf = + 30 + + = 29.5931 ft.lbflbm Sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp = effisiensi pompa = 20 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-17 Bhp = Effisiensi motor = 87 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-18 Power motor = Spesifikasi : Type : Centrifugal pump Bahan : Commercial Steel Kapasitas : 69.8994 lbs Dynamic head : 29.5931 ft.lbflbm Effisiensi motor : 87 Power : Jumlah : 1 buah Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo

7. Pompa Cooling Tower

Fungsi : mengalirkan air pendingin dari cooling tower ke bak penampung air pendingin. Type : Centrifugal pump Dasar pemilihan : untuk viscositas rendah, bahan tidak mengandung solid Perhitungan : ρ air = 62,43 lbcuft Bahan masuk = 114142.2193 kgjam = 69.8994 lbs Rate volumetrik = Asumsi aliran turbulen : Diameter optimum = Petters Timmerhaus ed 4, pers. 12.15 Diameter optimum = in Dipilih pipa 8 in, sech 40 Foust, App.C6a OD = 8.625 in ID = 8.396 in = 0,699 ft P 1 v 1 z Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo A = ¼ π ID 2 = ¼ . 3,14 . 0,699 ² = 0,384 ft 2 Kecepatan aliran = = μ = 0,00068 lbft.s berdasarkan sg bahan Nre = 2100 asumsi turbulen benar Dipilih pipa Commercial stell ε = 0,00015 εD = 0,00024 f = 0,018 Digunakan persamaan Bernoulli : Persamaan friksi berdasarkan Petters Timmerhaous ed 4 tabel 1, hal 490 Taksiran panjang pipa = 50 ft Panjang ekuivalen, Le Petters Timmerhaus ed 4, tabel ; 12-1 - 3 elbow 90 = 3 x 32 x 0,699 = 67.104 ft - 1 globe valve = 1 x 300 x 0,699 = 209.7 ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0,699 = 4.893 ft Panjang total pipa = 331.593 ft + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Friksi yang terjadi : 4. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa : F 1 = 5. Friksi karena konstraksi dari tangki ke pipa : K = 0,4, A tangki A pipa Petters Timmerhaus ed 4. 490 α = 1 aliran turbulen Petters Timmerhaus ed 4. 490 F 2 = 6. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F 3 = ∑F = F 1 + F 2 + F 3 = ft.lbflbm P 1 = Patm + ρ g h = 14,7 + 62,43 x 1 x 5,25 = 16,97 psi x 144 = 2443,68 lbft 2 P 2 = 1 atm = 14,7 psi x 144 = 2117 lbft 2 ∆P = P 2 – P 1 = 2117 - 2443,68 = -326,68 lbfft 2 ; Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo persamaan Bernoulli : -Wf = + 30 + + = 29.5931 ft.lbflbm Sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp = effisiensi pompa = 20 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-17 Bhp = Effisiensi motor = 87 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-18 Power motor = Spesifikasi : Type : Centrifugal pump Bahan : Commercial Steel Kapasitas : 69.8994 lbs Dynamic head : 29.5931 ft.lbflbm Effisiensi motor : 87 Power : Jumlah : 1 buah Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo VIII.4. Unit Pembangkit Tenaga Listrik Tenaga listrik yang dibutuhkan pabrik ini dipenuhi dari perusahaan listrik negara PLN dan Generator Set dan di distribusi pemakaian listrik untuk memenuhi kebutuhan pabrik adalah sebagai berikut : - Untuk keperluan proses - Untuk penerangan Untuk keperluan proses disediakan genset, sedangkan untuk penerangan dari PLN. Bila terjadi kerusakan pada genset, kebutuhan listrik bisa diperoleh dari PLN, demikian juga bila terjadi gangguan dari PLN, kebutuhan listrik untuk penerangan bisa diperoleh dari genset. Perincian kebutuhan listrik dapat dilihat pada tabel berikut : No Nama Alat Kode Alat Power hp Peralatan Proses 1 Compressor Propylen K-131 10 2 Compressor gas CO K-121 11 3 Compressor gas H 2 K-111 19 4 Ekspansi K-211 75 5 Pompa - 1 L-221 1,5 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo T a b e l V I I I . 4 . 1 Kebutuhan Listrik Untuk Peralatan Dan Utilitas 1 hp = 745,6 watt = 0,7456 kW Jadi kebutuhan listrik untuk proses dan utilitas = 130 x 0,7456 = 96.9 ฀ 97 kWh Kebutuhan listrik untuk penerangan pabrik dihitung berdasarkan kuat penerangan untuk tiap – tiap lokasi. Dengan menggunakan perbandingan beban listrik lumenm 2 , dimana 1 foot candle = 10076 lumenm 2 dan 1 lumen = 0,0015 watt Perry,Conversion Table 6 Pompa - 2 L-313 1 7 Pompa - 3 L-322 2 Peralatan Utilitas 1 Boiler 1.5 2 Power fan 1 3 Pompa air sungai L-211 1 4 Pompa sand filter L-251 1 5 Pompa bak penampung air sanitasi L-216 1 6 Pompa tangki anion exch L-272 1 7 Pompa tangki kation exch L-271 1 8 Pompa Boiler L-285 1 9 Pompa Cooling Tower L-284 1 10 Pompa air pendingin L-282 1 Total 130 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Kebutuhan ini dapat dilihat pada tabel VIII.4.2 Tabel VIII.4.2. Kebutuhan Listrik Ruang Pabrik dan Daerah Pabrik No Bangunan Luas total Foot candle Lumenm 2 1 Jalan aspal 300 23 231748 2 Pos keamanan 16 4 40304 3 Parkir 120 12 120912 4 Taman 100 10 100760 5 Timbangan truck 100 10 100760 6 Pemadam kebakaran 100 7 70532 7 Bengkel 40 4 40304 8 Kantor 100 18 181368 9 Perpustakaan 64 8 80608 10 Kantin 40 8 80608 11 Poliklinik 40 8 80608 12 Mushola 32 8 80608 13 Ruang proses 1800 18 181368 14 Ruang control 48 8 80608 15 Laboratorium 64 8 80608 16 Unit pengolahan air 600 18 181368 17 Unit pembangkit listrik 500 18 181368 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo 18 Unit boiler 16 8 80608 19 Stroge produk 800 18 181368 20 Stroge bahan baku 800 18 181368 21 Gudang 80 8 80608 22 Utilitas 600 18 181368 23 Daerah perluasan 600 4 40304 Total 264 2660064 Untuk penerangan daerah proses, daerah perluasan, daerah utilitas, daerah bahan baku, daerah produk, tempat parkir, bengkel, gudang, jalan, dan taman digunakan merkury 250watt. Untuk lampu merkury 250 watt mempunyai lumen output = 166675 lumen Perry ed 6, Conversion Table. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo No Lokasi Lumenm 3 1 Ruang proses 181368 2 Daerah perluasan 40304 3 Utilitas 181368 4 Stroge bahan baku 181368 5 Stroge produk 181368 6 Parkir 120912 7 Bengkel 40304 8 Gudang 80608 9 Jalan aspal 231748 10 Taman 100760 Total 1158740 Jumlah lampu mercury yang dibutuhkan = buah Untuk penerangan daerah lain digunakan lampu TL 40 watt. Untuk lampu TL 40 watt, lumen output = 26666,7 lumen Perry ed 6, Convercion Table Lumen daerah lain = 2660064 – 1158740 = 1501324 lumen. Jumlah lampu TL yang dibutuhkan = buah lampu Kebutuhan listrik untuk penerangan : Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo x 250 + x 40 = 21780 watt ฀ 21,780 kWh Kebutuhan listrik untuk AC kantor = 15 kWh Total kebutuhan listrik per jam = 97 + 22 + 15 = 134 kWh Untuk menjamin kelancaran supplay listrik, maka ditambah 10 dari total kebutuhan. Sehingga kebutuhan listrik = 1,1 x 134 = 147.4 kWh VIII.4.1 Generator Set Direncanakan digunakan : Generator Portable Set penempatannya mudah Effisiensi generator set : 80 Kapasitas generator set total : 147.4 0,8 = 184.25 ฀ 185 kWh Tenaga generator : 185 x 56,87 1 kW = 56,87 Btumenit : 10478,2975 Btumenit Heating value minyak bakar : 19066 Btulb Perry ed 3 hal 1629 Kebutuhan bahan bakar untuk generator per jam = lbmenit = 13.6079 kgjam Jadi dalam perencanaan ini, harus disediakan generator pembangkit tenaga listrik yang dapat menghasilkan daya listrik yang sesuai. Dengan kebutuhan bahan bakar solar sebesar 13.6079 kgjam berat jenis bahan bakar = 0,89 kgltr Maka kebutuhan bahan bakar solar = literjam Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Spesifikasi : Fungsi : pembangkit tenaga listrik Kapasitas : 185kWh Power faktor : 80 Bahan bakar : minyak diesel Kebutuhan bahan bakar : ltrjam Jumlah : 2 buah 1 cadangan VIII.4.2 Tangki Penyimpanan Bahan Bakar Fungsi : menyimpan bahan bakar diesel Kebutuhan bahan bakar untuk generator = 32.94 lbjam Kebutuhan bahan bakar untuk boiler = lbjam Total kebutuhan minyak diesel = 114.81 lbjam Densitas diesel fuel = 54 lbft 3 Kapasitas per jam = cuftjam = 60.208 literjam 1 cuft = 28,32 ltr Direncanakan penyimpanan bahan bakar selama 1 bulan Volume bahan = cuftjam x 7,48 x 720 jam = 11449.7856 gal Volume bahan = 11449.7856 x 0,0238 = 272.5048 bbl 1 gallon = 0,0238 bbl Dari Brownell tabel 3-3, halaman 43, diambil kapasitas tangki = 300 bbl dengan jenis vessel berdasarkan API standart 12 – D 100,101 + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo Spesifikasi : Nama alat : tangki penyimpan bahan bakar Type : Standart Vessel API standart 12 – D 100,101 Kapasitas nominal : 300 bbl Diameter : 6 ft Tinggi :12 ft Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 grade C Jumlah : 1 buah Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Lokasi dan Tata Letak Pabrik Pra Rencana Pabrik n - Butanol dari Propyhlene dan Gas Sintesa dengan Proses Oxo

BAB IX LOKASI DAN TATA LETK PABRIK