Spesifikasi Alat V - 1
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
BAB V SPESIFIKASI ALAT
1. TANGKI METHANOL F-110 Spesifikasi :
Fungsi : Menampung methanol dari supplier
Type : Silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas
dish Dasar Pemilihan
: Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric
Volume : 167759 cuft = 4748 M
3
Diameter : 47 ft
Tinggi : 18 ft Tebal Shell : 3 12 in
Tebal tutu atas : ¼ in Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan Konstruksi : Carbon Steal SA-283 grade C Brownell : 253 Jumlah
: 2 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 2
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
2. POMPA - 1 L-111 Spesifikasi :
Fungsi : Mengalirkan methanol dari tangki F - 110 ke V
– 112
Type : Centrifugal pump
Dasar Pemilihan : Sesuai untuk tekanan rendah dan viskositas rendah
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 5,53 gpm
Total Dynamic Head : 31,05 ft.lbf lbm Efisiensi motor : 80
Power : 1 hp Jumlah : 1 buah
3. VAPORIZER - 1 V-112 Spesifikasi :
Fungsi : Menguapkan methanol dengan suhu 105
o
C Type : 1-2 Shell and tube fixed tube kettle
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 3
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Panjang = 16 ft
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube, Nt = 91
Passes = 2
Shell : ID = 13,25 in
Passes = 1
Heat Exchanger Area, A = 288,8 ft
2
Jumlah exchanger = 1 buah
4. HEATER E-113 Spesifikasi :
Fungsi : Memanaskan bahan sampai suhu 180
o
C Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger fixed tube
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Panjang = 16 ft
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube, Nt = 38
Passes = 2
Shell : ID = 12 in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 4
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Passes = 1
Heat Exchanger Area, A = 120 ft
2
= 11 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
5. TANGKI HYGDROGEN CHLORIDE F-120 Spesifikasi :
Fungsi : Menampung Hydrogen Chloride dari supplier
Type : Silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas
dish Dasar Pemilihan
: Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric
Volume : 653837 cuft = 18507 m
3
Diameter : 74 ft
Tinggi : 37 ft Tebal Shell : 3 12 in
Tebal tutu atas : 38 in Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan Konstruksi : Carbon Steal SA-283 grade C Brownell : 253 Jumlah
: 2 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 5
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
6. POMPA - 2 L-121 Spesifikasi :
Fungsi : Mengalirkan methanol dari tangki F - 120 ke V
– 122
Type : Centrifugal pump
Dasar Pemilihan : Sesuai untuk tekanan rendah dan viskositas rendah
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 16,7 gpm
Total Dynamic Head : 39,62 ft.lbf lbm Efisiensi motor : 80
Power : 2,1 hp Jumlah : 1 buah
7. VAPORIZER - 2 V-122 Spesifikasi :
Fungsi : Menguapkan HCl dengan suhu 105
o
C. Type : 1-2 Shell and tube fixed tube kettle.
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar.
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Panjang = 16 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 6
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube, Nt = 427
Passes = 2
Shell : ID = 25 in
Passes = 1
Heat Exchanger Area, A = 1341,5 ft
2
Jumlah exchanger = 1 buah
8. HEATER - 2 E-123 Spesifikasi :
Fungsi : Memanaskan bahan sampai suhu 180
o
C Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger fixed tube
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Panjang = 16 ft
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube, Nt = 174,6
Passes = 2
Shell : ID = 12 in
Passes = 1
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 7
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Heat Exchanger Area, A = 238,7 ft
2
= 23 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
9. REAKTOR R-210 Spesifikasi :
Fungsi : Hydro-chlorinasi methanol menjadi methyl chloride. Type : Silinder tegak, tutup atas dan tutup bawah dished head
Dilengkapi katalis, dan jaket pendingin. Operasi : Continuous
Dimensi Shell :
Diameter Shell, inside : 7,5 ft
Tinggi Shell : 22,5 ft
Tebal Shell : ¼ in
Dimensi tutup :
Tebal tutup atas dished : 38 in
Tinggi tutup atas : 1,01 ft
Tebal tutup bawah dished : 38 in Bahan konstruksi
: Carbon steel SA-283 Grade C Brownell : 253
Jumlah reaktor : 1 buah
Sistem pendingin :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 8
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Diameter jaket : 7,57 ft
Tinggi jaket : 20 ft
Jaket spacing : 316 in
Tebal jaket : ¼ in
Packing katalis :
Jenis katalis : Alumina powder Al
2
O
3
99 Ukuran katalis
: 12 mesh Tinggi packing
: 16,7 ft Berat katalis
: 77119 kg
10. CONDENSOR - 1 E – 211
Spesifikasi :
Fungsi : Memanaskan bahan sampai suhu 30
o
C Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger fixed tube
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Panjang = 16 ft
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube, Nt = 583
Passes = 2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 9
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Shell : ID = 10,2 in
Passes = 1
Heat Exchanger Area, A = 1831 ft
2
= 170 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
11. AKUMULATOR - 1 F-212 Spesifikasi :
Fungsi : Menampung sementara kondensat dari kondensor
Type : Silinder horizontal dengan tutup dished
Dasar Pemilihan : Efisien untuk kapasitas kecil.
Volume : 45 cuft = 1 M
3
Diameter : 3 ft
Panjang : 9 ft Tebal Shell : 3 16 in
Tebal tutu atas : 3 16 in Tebal tutup bawah : 316 in
Bahan Konstruksi : Carbon Steal SA-283 grade C Brownell : 253 Jumlah
: 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 10
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
12. POMPA - 3 L - 213 Spesifikasi :
Fungsi : Mengalirkan methanol dari tangki F - 212 ke D
– 310
Type : Centrifugal pump High Pressure Pump
Dasar Pemilihan : Sesuai untuk tekanan rendah dan viskositas rendah
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 18,36 gpm
Total Dynamic Head : 31,47 ft.lbf lbm Efisiensi motor : 82
Power : 2 hp Jumlah : 1 buah
13. HEATER - 3 L - 214 Spesifikasi :
Fungsi : Memanaskan bahan sampai suhu 180
o
C Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger fixed tube
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Panjang = 16 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 11
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube, Nt = 68
Passes = 2
Shell : ID = 12 in
Passes = 1
Heat Exchanger Area, A = 176 ft
2
= 16 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
14. KOLOM DISTILASI D-310 Spesifikasi :
Fungsi : Memisahkan Methyl Chloride dari impuritis berdasarkan titik didih bahan
Type : Sieve Tray Colomn Dasar Pemiliha : - effisiensi pemisahan lebih tinggi dari plate colomn
: - harga lebih murah dari bubble cap colom. : - perawatan dan perbaikan yang mudah
Spesifikasi kolom distilasi :
Tekanan operasi = 113,2 psi
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 12
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Suhu operasi = 105,55
o
C Bahan konstruksi
= Carbon steel SA-283 Grade C Brownell : 253 Allowable stress SA-283, Grade C = 12650 psi
Digunakan double welded butt joint no radiograph dengan efisiensi = 85 0,85
Spesifikasi shell dan tutup : Shell OD
= 4,5 ft = 54 in Tebal shell
= ½ in Tebal tutup dished
= ¾ in Tinggi tutup dished
= 0,7 ft
Spesifikasi Plate :
Tray spacing = 24 in
Jumlah plate = 23 buah
Feed Plate = plate ke-7
Tinggi tangent line to tangent line = 57,3 ft
Tanggki skirt support = 4,0 ft
Tinggi tutup dished = 0,7 ft
Tinggi total tangki = 62,0 ft
Lain-lain :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 13
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Berat liquid = 2560,97 lb
Area downcomer = 7,553 ft2
Berat liquid tiap area = 340 lbft2
Tray support ring = 2 ½ i x 2 ½ in x 38 in,
Angles Faktor korosi
= 18 in 0,125 in Overhead vapor line, OD
= 12 in Tebal isolasi
= 3 in Accessories
= 1 buah tangga Jumlah kolom distilasi
= 1 buah
15. CONDENSOR - 2 E - 311 Spesifikasi :
Fungsi : Memanaskan bahan sampai suhu 180
o
C Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger fixed tube
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Panjang = 16 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 14
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube, Nt = 1342
Passes = 2
Shell : ID = 10,2 in
Passes = 1
Heat Exchanger Area, A = 4216 ft
2
= 392 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
16. AKUMULATOR -2 F - 321 Spesifikasi :
Fungsi : Menampung methanol dari supplier
Type : Silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas
dish Dasar Pemilihan
: Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric
Volume : 12 cuft = 1 M
3
Diameter : 2 ft
Panjang : 5 ft Tebal Shell : 12 in
Tebal tutu atas : 316 in Tebal tutup bawah : 316 in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 15
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Bahan Konstruksi : Carbon Steal SA-283 grade C Brownell : 253 Jumlah
: 1 buah
17. POMPA - 4 L - 313 Spesifikasi :
Fungsi : Mengalirkan methyl chloride dari F - 312 ke D
– 310 dan F - 320
Type : Centrifugal pump
Dasar Pemilihan : Sesuai untuk tekanan rendah dan viskositas rendah
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 7,38 gpm
Total Dynamic Head : 2295 ft.lbf lbm Efisiensi motor : 80
Power : 170 kW Jumlah : 1 buah
18. REBOILER E-314 Spesifikasi :
Fungsi : Memanaskan kembali bahan dengan suhu 164,177
o
C Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger fixed tube
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 16
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
panas yang besar Tube : OD
= ¾ in : 16 BWG Panjang
= 16 ft Pitch
= 1 in square Jumlah Tube, Nt
= 33 Passes
= 2 Shell : ID
= 12 in Passes
= 1 Heat Exchanger Area, A
= 104 ft
2
= 10 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
19. TANGKI METHYL CHLORIDE F-320 Spesifikasi :
Fungsi : Menampung metyl chloride dalam bentuk liquid
Type : Silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas
dish Dasar Pemilihan
: Efisien untuk penyimpanan dengan tekanan Tinggi.
Volume : 8524 cuft = 241 M
3
Diameter : 17,5 ft
Tinggi : 35 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 17
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Tebal Shell : 316 in Tebal tutu atas : ¼ in
Tebal tutup bawah : ¼ in Bahan Konstruksi : Carbon Steal SA-283 grade C Brownell : 253
Jumlah : 1 buah
20. BLOWER - 1 G - 130 Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan uap methanol dari V
– 112 ke R – 210 Type
: Centrifugal Blower Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan, efisiensi tinggi.
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 12,50 gpm
Total Dynamic Head : 32,49 ft.lbf lbm Efisiensi motor : 80
Power : 1,5 hp = 1,2 kW Jumlah : 1 buah
21. BLOWER - 2 G - 131 Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan uap methanol dari V
– 122 ke R – 210 Type
: Centrifugal Blower
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 18
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan, efisiensi tinggi. Bahan
: Commercial Steel Rate Volumetrik
: 12,50 gpm Total Dynamic Head : 32,49 ft.lbf lbm
Efisiensi motor : 80 Power : 1,5 hp = 1,2 kW
Jumlah : 1 buah
22. BLOWER - 3 G - 132 Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan uap dari R
– 210 ke E– 211 Type
: Centrifugal Blower Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan, efisiensi tinggi.
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 12,50 gpm
Total Dynamic Head : 32,49 ft.lbf lbm Efisiensi motor : 80
Power : 1,5 hp = 1,2 kW Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB VI PERENCANAAN ALAT UTAMA
Nama alat :
Reaktor Kode alat
: R - 210
Fungsi :
Hydro-chlorinasi methanol menjadi methyl chloride.
Type :
Silinder tegak, tutup atas dan tutup bawah dished head :
dilengkapi katalis, dan jaket pendingin. Operasi
: Continuous
Kondisi Operasi :
Tekanan Operasi :
1 atm Keyes : 513
Suhu Operasi :
340
o
C Keyes : 513
Kondisi Feed :
1. Feed methanol dari V - 112 :
Rate massa =
4077,5661 kg jam
= 8989,4022
lb jam BM campuran
= 31,9790
kg kmol
CH3OH CH3Cl
H2O
CH3OH HCl
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
ρ gas pada P = 1
atm, T = 180
o
C =
816 R
: Suhu udara
STP = 492
R ρ gas =
492 x
1 x
31,9790 =
0,054 lb cuft
816 1
359 Himmelblau : 249
Rete volumetrik =
rate massa ib jam =
8989,4022 =
167373 densitas lb cuft
0,054 cuft jam
2. Feed HCl dari V - 122 :
Rate massa = 3106,70447
kg jam
= 6849,0407
lb jam
BM Campuran = 24,6600
kg kmol
ρ gas pada P = 1
atm, T = 180
o
C =
816 R:
Suhu udara STP =
492 R
ρ gas = 492
x 1
x 24,6600
= 0,041
lb cuft 816
1 359
Himmelblau : 249 Rete volumetrik
= rate massa ib jam
= 6849,0407
= 165370
densitas lb cuft 0,041
cuft jam
PERENCANAAN DIMENSI REAKTOR
Total rate volumetrik bahan masuk :
Rate volumetrik = rate methanol + rate HCl
= 167373
cuft jam +
165370 cuft jam
= 332743
cuft jam ρ campuran gas =
0,045 lb
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perbandingan volume bahan masuk dan katalis = 275
: 1
Keyes : 513 Volume fixed bed = Volume katalis =
332743 cuft
275 cuft
= 1210
cuft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Volume tangki :
Space velocity, s =
2200
jam US. Patent no. 5,321,171
Waktu tinggal,τ =
1 2200
= 0,00045
jam Volume gas = rate volumetrik gas x waktu proses
= 332743
cuft jam x 0,00045
jam = 151 cuft
Asunsi volume gas mengisi 80
volume tangki dan digunakan 1 buah tangki. Volume gas pada tangki =
151 x
100 =
189 cuft
80 Volume tangki total =
Volume gas pada tangki + Volume fixed bed =
189 cuft +
1210
cuft =
1399 cuft
Menentukan ukuran tangki dan ketebalannya
Diambil dimention ratio H
= 3
tower Ulrich ; T.4-27 : 248 D
Dengan mengabaikan volume dished head. Volume tangki
=
π . D
2
. H 4
1399 =
π . D
2
. 3D 4
D =
7,5 cuft =
90
in = 2,29
m H
= 22,5
ft = 270
in
Penentuan tebal shell :
Tebal shell berdasarkan ASME code untuk cylindrical tank : t
min
= P x ri
+ C
Brownell and Young, pers. 13-1, hal. 254 fE - 0,6 P
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
dengan : t
min
= tebal shell minimum
; in
P =
tekanan tangki ;
psi ri
= jari-jari tangki
; in 12 D
C =
faktor korosi ;
in diambil 18 in E
= faktor pengelasan, digunakan double welded butt joint.
faktor pengelasan, E = 0,8 f
= stress allowable, bahan konstruksi carbon steel SA - 283
grade C, maka f = 12650 psi Brownell and Young, T. 13-1 P operasi
= 1
atm =
14,7 psi
P design diambil 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan. P design =
1,1 x
14,7 =
16 psi
r = 12 D = 12 x 90 in = 45 in
t min =
16 x
45 +
0,125 =
0,197 12650
x 0,8
- 0,6
x
16
in digunakan t
Dimensi tutup atas dan tutup bawah, standard dished :
Untuk D = 90 in, didapat rc = 90 in Brownell and Young, T - 5.7 digunakan persamaan 13.12 dari brownell and young.
Tebal standard torispherical dished atas dan bawah :
t
h
= 0,885 x P x rc
+ C
Brownell and Young, Pers. 13.12 fE - 0,1P
dengan : t
h
= tebal shell minimum
; in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
P =
tekanan tangki ;
psi rc
= jari-jari tangki
; in Brownell and Young, T - 5.7
C =
faktor korosi ;
in diambil 18 in E
= faktor pengelasan, digunakan double welded butt joint.
faktor pengelasan, E = 0,8 f
= stress allowable, bahan konstruksi carbon steel SA - 283
grade C, maka f = 12650 psi Brownell and Young, T. 13-1 P design =
16 psi
t min =
0,885 x
16 x
90 +
0,125 = 0,2523
12650 x
0,8 -
0,1 x
16 in digunakan t = 3
in
h =
rc -
√ rc
2
D
2
= 12,1 in =
1,01 ft
4
Penentuan dimensi tutup atas, dished :
OA icr
b sf
ID a
r
C t
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Dimana : ID
= ID shell
= 90
in a
= ID
= 90
= 45
in 2
2
Untuk D = 90 in, didapat rc = 90 in, irc = 5 12 in Brownell and Young, T-5.7
Rc r = radius of dish =
90 in
icr rc = inside crown radius =
5 12 =
5,5 in AB
= ID -
icr =
45
- 5,5 =
39,5 in
2 BC
= r
- icr
=
90
- 5,5 =
84,5 in
AC =
√BC
2
-AB
2
= √78,875
2
-38,944
2
= 74,699
in b
= r
- √BC
2
-AB
2
= 90
- 74,7
= 15,301
in sf = straight flange = dipilih
= 2 in
Brownell, T.5- 6
t = tebal dished = 38 in = 0,375
in OA = t + b + sf =
0,375 +
15,3006 +
1,5 =
17,175602 in
=
90
- √144
2
-168
2
4 =
90
- 77,9
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
= 12
in =
1 ft
PERENCANAAN SISTEM PENDINGIN Perhitungan jaket :
Perhitungan sistem penjaga suhu : Kern, hal 719 Dari neraca panas : suhu yang dijaga = 340
o
C Q
= 75493,4585
kkaljam =
299578 Btu jam
Suhu masuk rata - rata = 180
o
C =
356
o
F
Suhu reaksi =
340
o
C = 516
o
F ΔT
= 516
- 356
= 160
o
F Kebutuhan media
= 1678
kg jam =
3700 lb jam
Densitas steam =
6,1 lb cuft Perry 7
ed
; T.2-30 Rate volumetrik
= rate bahan lb jam
= 607
cuft jam =
ρ bahan lb cuft Asumsi kecepatan aliran
= 3 ft dt Kern, T.12, hal.845
Luas penampang =
rate volumetrik cuft =
0,17 3 =
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
dt
kecepatan aliran ft dt Luas penampang
= π 4 D
2 2
- D
1 2
dengan : D
2
= diameter dalam jaket
D
1
= diameter luar bejana = Di bejana + 2 x tebal
= 6 + 2 14 in = 0,03 ft =
7,56 ft
Luas penampang =
π 4 D
2 2
- D
1 2
0,06 =
π 4 D
2 2
- 7,56
2
D
2
= 7,57
ft
Spasi
= D
2
- D
1
= 7,57
- 7,56
= 0,005
ft =
0,06 in
= 2
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Penentuan tebal jaket :
Tebal jaket berdasarkan ASME Code untuk cylindrical : t
min
= P x ri
+ C
Brownell and Young, pers.13-1, hal.254
fE - 0,6P dengan :
t
min
= tebal shell minimum
; in
P =
tekanan tangki ;
psi ri
= jari-jari tangki
; in 12 D
C =
faktor korosi ;
in digunakan 18 in E
= faktor pengelasan, digunakan double welded butt joint.
faktor pengelasan, E = 0,8 f
= stress allowable, bahan konstruksi carbon steel SA - 283
grade C, maka f = 12650 psi Brownell and Young, T. 13-1 P design =
16 psi
R = 12 D =
0,5 x
7,57 ft =
3,8 ft t min
= 16
x 3,79
x 12
+ 0,125
= 0,1976 12650
x 0,8
- 0,1
x 16
in digunakan t h
= rc
- √ rc
2
D
2
= 12,1 in =
1,01 ft
4
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perhitungan tnggi jaket :
U
D
= 2
Kern, Tabel 8 A
= Q
= 299578
= 520
ft
2
U
D
x Δt 2
x
288
A
jaket
= A
shell
+ A
dished
; A
shell
= π D h silinder A
dished
= 6,28 x Rc x h
dished
Hesse : pers. 4-16 =
6,28 x
90
12 x
1,01
= 47,571
ft
2
A
jaket
= A
shell
+ A
dished
520 =
π .
7,57
. H + 47,6
h
jaket
= 24 ft
Tinggi tangki =
22,5 ft
Katalis :
Jenis katalis =
Aluminia Powder 12 mesh Kadar alumina
= 99
ρ alumina =
3,7 gr cc 231 lb cuft Voume katalis
= 736 cuft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Berat katalis
= 736 cuft x
231
lb cuft =
170016 lb
= 77119
kg Katalis aluminia diregenerasi tiap 1 tahun sekali pada saat shutdown
Tinggi katalis :
Tinggi tangki =
22,5 ft Tinggi tutup
= 1,01 ft
Tinggi shell =
Tinggi tangki - 2 x tinggi tutup =
22,5 -
2 x
1,01 =
20,5 ft
Volume katalis =
π .D
2
.H 4
Diameter tangki =
7,5 ft
Tinggi packing, H =
Volume Katalis =
736 =
16,7 ft
π 4 D
2
π 4 7,5
2
Tinggi shell =
20,5
ft Karena tinggi shell lebih besar dari tinggi katalis, maka katalis dapat mengisi bagian dalam shell.
Pengisian katalis =
16,7 x
100
= 81,387
20,5
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perhitungan Perforated Pipe Sparger :
Rate gas methanol =
1000,000 kg jam
Rate gas HCl =
3106,70447 kg jam
+ Rate gas
= 4106,7045
kg jam Rate gas
= 4106,7045
kg jam =
9053,6407 lb jam
BM bahan =
26,487 kg kmol
ρ
campuran
pada P = 1 atm, T = 105
o
C = 618 R ; bahan
std
= 492 R ρ =
492 x
1 x
26,4870 =
0,053 lb cuft
681 1
359 Himmelblau : 249
Rete volumetrik =
rate massa lb jam =
9053,6407 =
169851 densitas lb cuft
0,053 cuft j
= 2830,8
cuft menit Berdasarkan peter 4
ed
, fig. 14-2 , halaman 498 , dengan asumsi aliran turbulen Diameter optimum
= 12
in digunakan pipa ukuran 12 in sch. 40
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Dari Foust , App, C-6a , didapatkan :
OD =
12,750 in
ID =
11,938 in
= 0,995
ft A
= 0,7770
ft
2
Kecepatan aliran , V = 2830,8
cuft menit x
1 =
60,7 ftdt
0,7770 ft
2
60 dengan :
μ = 0,0009
cp = 0,00000058
lb ft.dt Nre =
D V ρ
= 5499097
2100 μ
dengan N
Re
2100 untuk menentukan diameter sparger digunakan persamaan 6.5 dari Treybal halaman 141 : dp =
0,0233 x
N
Re -0,05
dengan : dp = diameter sparger ; ft
dp = 0,0233
x 5499097
-0,05
= 0,0107
ft =
3,35 mm 1 ft = 304,8 mm
digunakan ukuran diameter = 3,35 mm = 0,0107 ft Untuk pemasangan sejajar atau segaris pada pipa, jarak interface C dianjurakan minimal
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
menggunakan jarak 3 dp. Maka C =
3 x
0,0107 ft
= 0,032
ft Diameter shell =
7,5 ft
Panjang pipa direncanakan 0,75 Diameter shell =
0,75
x 7,5
ft = 5,625
ft Posisi sparger direncanakan disusun bercabang 20.
maka banyaknya lubang = Panjang pipa x Cabang
= 3394 lubang
C Jumlah lubang tiap cabang =
jumlah lubang =
170 lubang tiap cabang cabang
Sistem sparger :
Type =
Standard Perforated Pipe
Bahan kontraksi =
commercial steel
Diameter =
3,35 mm jumlah cabang
=
20
buah jumlah lubang tiap cabang
= 170 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi :
Fungsi :
Hydro-chlorinasi methanol menjadi methyl chloride. Type
: Silinder tegak, tutup atas dan tutup bawah dished head
dilengkapi katalis, dan jaket pendingin. Operasi
: Continuous
Dimensi Shell :
Diameter Shell, inside =
7,5 ft
Tinggi Shell =
22,5 ft
Tebal Shell =
¼ in
Dimensi tutup :
Tebal tutup atas dished =
38 in Tinggi tutup atas
= 1,01 ft
Tebal tutup bawah dished =
38 in Tinggi tutup bawah
= 1,01 ft
Bahan konstruksi =
Carbon steel SA - 283 grade C brownel : 253 Jumlah reaktor
= 1 buah
Sistem pendingin :
Diameter jaket =
7,57 ft Tinggi jaket
= 20,0 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Jacet spacing =
316 in Tebal jaket
= 14 in
Katalis :
Jenis katalis =
Alumina powder AI
2
O
3
99 Ukuran katalis
= 12 mesh
Tinggi katalis =
16,7 ft Berat katalis
= 77119 kg
Sistem sparger :
Type =
Standard Perforated Pipe
Bahan konstruksi =
commercial steel
Diameter =
3,35 mm Jumlah cabang
= 20 buah
Jumlah lubang tiap cabang =
170 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Instrumen dan Keselamatan Kerja VII - 1
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
