Low Temperatura Shift Precooler Deaerator Water Preheater 2 Low Temperature Shift Reactor R-403

4.79 Low Temperatura Shift Precooler Deaerator Water Preheater 2

H-406 Fungsi : mendinginkan aliran keluar dari H-405 sampai suhu 200 o C a. Entalpi aliran 36-out, H 36out pada 315,556 o C = 203064406,578 kJ Aliran 36-out adalah aliran keluar dari H-405 yang ingin didinginkan. b. Menghitung entalpi aliran 36, H 36 pada suhu 200 o C T 1 = 232,222 o C = 505,372 K T 2 = 200 o C = 473,150 K Komponen m kg n mol CpdT, kJmol ∑Hi kJ H 2 6511,863 3230090,734 29,249 94478485,909 CO 2 24554,982 557944,761 43,818 24447746,373 CO 6693,927 238975,789 29,685 7094020,674 H 2 O 35664,888 1979721,873 35,135 69557124,145 CH 4 2081,565 129749,920 45,396 5890141,495 C 2 H 4 0,020 0,712 61,064 43,459 C 2 H 6 0,231 7,673 75,072 576,049 C 3 H 8 2,967 67,286 108,575 7305,541 C 3 H 6 4,475 106,344 91,047 9682,295 C 4 H 10 0,204 3,515 141,133 496,031 C 4 H 8 0,209 3,721 124,290 462,433 H 35 201486084,405 c. Menghitung beban Cooler H-406 Q H-406 TC H-406 37 TI TI T in = 232,222 o C Aliran 36-out Aliran 37 T out = 200 o C ΔH Universitas Sumatera Utara Besarnya panas yang perlu diserap agar suhu operasi dapat tercapai adalah : Q H-406 = H 37 – H 36out = 201486084,405 – 203064406,578 Q H-406 = -1578322,173 kJ d. Menghitung kebutuhan air pendingin H-406 Q H-406 Suhu Air pendingin masuk = 125,117 o C = 398,267 K Suhu Air pendingin keluar = 130 o C = 403,150 K ∫ 403,150 398,267 CpdT = 168,358 kJmol Maka jumlah air pendingin yang dibutuhkan adalah : N air = ∫ 403,150 398,267 406 - H CpdT Q = 168,358 3 1578322,17 = 9374,818 kmol F air = = × Air Air BM N 9374,818 × 18,05 = 168888,289 kg Tabel LB-44 Neraca Energi pada Cooler H-406 Komponen Masuk kJ Keluar kJ H 36-out H 37 H 2 94609046,266 94478485,909 CO 2 25004046,685 24447746,373 CO 7134873,850 7094020,674 H 2 O 70173881,636 69557124,145 CH 4 6123067,190 5890141,495 C 2 H 4 45,465 43,459 C 2 H 6 604,849 576,049 C 3 H 8 7683,065 7305,541 C 3 H 6 10151,260 9682,295 C 4 H 10 521,040 496,031 C 4 H 8 485,271 462,433 Jumlah 203064406,578 201486084,405 Q -1578322,173 Total 201486084,405 201486084,405 Universitas Sumatera Utara R-403 37 38

4.80 Low Temperature Shift Reactor R-403

Reaktor Low Temperature Shift HTS berfungsi untuk mengubah mayoritas dari CO, ketika direaksikan dengan H 2 O menjadi CO 2 dan H 2 melalui reaksi water-gas shift. Seperti yang ditunjukkan melalui mekanisme reaksi berikut : CO + H 2 O  CO 2 + H 2 Konversi CO untuk menghasilkan CO 2 dan H 2 adalah X = 88,96 Sumber : Technical Report NRELTP-510-37408 May 2005 a. Entalpi aliran umpan R-403, H 37 , pada 200 o C = 201486084,405 kJ b. Perhitungan panas reaksi LTS pada suhu 850 o C ∑ ∑ − = ∆ produk reaktan 25 i i i i C Hf n Hf n Hr Reaksi: CO + H 2 O → CO 2 + H 2 in : N 37 CO N 37 H2O N 38 CO2 N 38 H2 Reaksi : 212592,862 212592,862 212592,862 212592,862 out : N 36 CO N 36 H2O N 36 CO2 N 36 H2 = − × = CO CO CO X N r σ 37 0,89 × N 37 CO = 212592,862 mol Komponen n i reaktan mol n i produk mol H f kJmol ∑H i kJ CO -212592,862 -110,615 23516013,871 H 2 O -212592,862 -241,997 51446843,366 CO 2 212592,862 -393,685 -83694579,269 H 2 212592,862 0,000 0,000 Hr , pada 25 o C -8731722,032 Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara c. Menghitung perubahan entalpi aliran 38, H 38 dari suhu 25 o C sampai suhu optimum Setelah ditrial suhu optimum produk pada aliran 38 sampai Q = 0, diperoleh: T = 383,799 o C = 656,949 K Komponen m kg n mol CpdT, kJmol ∑H i kJ H 2 6511,863 3230090,734 29,444 95105806,094 CO 2 24554,982 557944,761 48,726 27186247,054 CO 6693,927 238975,789 30,858 7374302,291 H 2 O 35664,888 1979721,873 37,042 73332922,954 CH 4 2081,565 129749,920 55,454 7195158,066 C 2 H 4 0,020 0,712 75,621 53,819 C 2 H 6 0,231 7,673 94,945 728,542 C 3 H 8 2,967 67,286 137,625 9260,159 C 3 H 6 4,475 106,344 113,974 12120,440 C 4 H 10 0,204 3,515 178,506 627,381 C 4 H 8 0,209 3,721 155,792 579,636 H 35 210217806,436 Tabel LB-45 Neraca energi pada Reaktor LTS R-403 Komponen Masuk kJ Keluar kJ H 37 H 38 H 2 94478485,909 95105806,094 CO 2 24447746,373 27186247,054 CO 7094020,674 7374302,291 H 2 O 69557124,145 73332922,954 CH 4 5890141,495 7195158,066 C 2 H 4 43,459 53,819 C 2 H 6 576,049 728,542 C 3 H 8 7305,541 9260,159 C 3 H 6 9682,295 12120,440 C 4 H 10 496,031 627,381 C 4 H 8 462,433 579,636 Sub total 201486084,405 210217806,436 ∆H r -8731722,032 Q 0,000 Universitas Sumatera Utara Total 201486084,405 201486084,405 Universitas Sumatera Utara

4.81 PSA PrecoolerDeaerator Water Preheater 1 H-407