Tangki PSA Off-gas D502

5.31 Tangki PSA Off-gas D502

Fungsi : Tempat menampung gas yang akan dialirkan sebagai bahan bakar Desain : Berupa bejana tangki vertikal dengan tutup dan alas berbentuk segmen elips torispherical head Bahan konstruksi : Carbon Steel Type SA-30 Jumlah : 1 unit t s H D t h Gambar LC.13A Tangki PSA Off-gas Parameter Operasi : Temperatur, T = 30 o C = 110 o F Tekanan, P = 20 bar = 19,738 atm Laju alir massa, W = 1093,605 kgjam Komponen BM Aliran 17 Mol BM. Mol Kmoljam

1 CH

4 16,043 3,30454 0,08195 1,31475

2 C

2 H 6 30,07 0,00436 0,00011 0,00325

3 C

3 H 8 44,097 0,04036 0,001 0,04414 4 i-C 4 H 10 58,124 0,01228 0,0003 0,0177 Universitas Sumatera Utara 5 n-C 4 H 10 58,124 0,01309 0,00032 0,01887 6 i-C 5 H 12 72,151 0,00219 5,4E-05 0,00392 7 n-C 5 H 12 72,151 0,00124 3,1E-05 0,00221 8 C 6 H 14 86,178 0,00049 1,2E-05 0,00104 9 CO 2 44,01 21,8377 0,54157 23,8346 10 N 2 28,013 0,4821 0,01196 0,33493 11 H 2 O 18,016 0,18048 0,00444 0,07998 12 CO 28,01 1,15252 0,02858 0,80059 13 H 2 2,016 13,293 0,32966 0,6646 Total 40,324 27,1206 A. Volume Tangki PSA off gas untuk kebutuhan 7 hari yang dihasikan per jam = 1093,605 kgjam PSA Off Gas dalam kmol = Volume gas, Vgas = = 1014548 m 3 jam Faktor kelonggaran = 20 Perry dan Green, 1999 Volume tangki, V T = 1 + 0,2 x 1014548 m 3 = 1,2 x 1014548 = 1217457,6 m 3 Volume silinder V s = 4 1 π D t 2 Hs Hs : D t = 3 : 2 Vs = 8 3 π D t 3 Tutup tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor 2 : 1, sehingga : Tinggi head H h = 1 4 × D Brownell dan Young, 1959 Volume tutup V h ellipsoidal = π4 × D 2 H h = π4 × D 2 1 4 × D = π16× D 3 Universitas Sumatera Utara V t = V s + V h Brownell dan Young, 1959 V t = 3 π8 × D 3 + π16 × D 3 V t = 7 π16 × D 3 7 1217457,6 16 7 Vt 16 D tangki Diameter 3 3 π π × = = = 9,605 m = 378,148 in Tinggi silinder H s = 3 2 × D = 3 2 × 9,605 m = 14,40 m Tinggi tutup ellipsoidal H h = 14 × D = 14 × 9,605 m = 2,401 m Tinggi Tangki H T = H s + H h = 16,80 m B. Tekanan Desain Tinggi gas dalam tangki = tangki volume tangki tinggi tangki dalam gas volume × = 1217457,6 80 , 6 1 1014548 × = 14 m Tekanan hidrostatis = Densitas bahgasan × g × tinggi gas dalam tangki = 1,0792 × 9,8 × 14 = 148,06 Pa = 0,00146 atm Tekanan operasi = 10 bar = 10 atm Faktor keamanan untuk tekanan = 20 P desain = 1 + 0,2 × 10+ 0,00146 = 12,001 atm = 176,366 psia C. Tebal dinding tangki bagian silinder - Faktor korosi C : 0,0042 intahun Chuse dan Eber,1954 - Allowable working stress S : 22.500 lbin 2 Brownell dan Young, 1959 - Efisiensi sambungan E : 0,8 - Umur alat A direncanakan : 10 tahun A C 0,6P SE R P d silinder Tebal × + − × = Peters dan Timmerhaus, 2004 dimana : d = tebal dinding tangki bagian silinder in P = tekanan desain psi Universitas Sumatera Utara R = jari-jari dalam tangki in = D2 S = stress yang diizinkan E = efisiensi pengelasan in 1,905 10 0042 , 336 , 76 1 6 , 80 , 500 . 22 074 , 89 1 176,366 d = × + × − × × = Dipilih tebal silinder standar = 1,905 in D. Tebal dinding head tutup tangki - Faktor korosi C : 0,0042 intahun Chuse dan Eber, 1954 - Allowable working stress S : 22.500 lbin 2 Brownell dan Young, 1959 - Efisiensi sambungan E : 0,8 - Umur alat A direncanakan :10 tahun - A C 0,2P 2SE Di P dh head Tebal × + − × = Peters dan Timmerhaus, 2004 dimana : dh = tebal dinding head tutup tangki in P = tekanan desain psi Di = diameter tangki in S = stress yang diizinkan E = efisiensi pengelasan in 3,76 10 0042 , 176,366 6 , 80 , 500 . 22 148 , 78 3 176,366 dh = × + × − × × = Dipilih tebal head standar = 3,76 in Spesifikasi Tangki • Diameter tangki; Dt = 9,605 m • Tinggi Tangki; H T = 16,80 m • Tebal silinder; ts = 1,905 in • Bahan konstruksi = Carbonsteel • Faktor korosi = 0,0042 intahun Universitas Sumatera Utara

5.32 Compressor Hydrogen C-502