BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Kondisi Operasi Boiler 052 B101
4.1.1 Kondisi Operasi
Product steam : 83.94 tonhour
Temperatur : 461.88
o
C Tekanan
: 59.57 kgcm
2
Temperatur Stack : 174
o
C Temperatur Udara
: 31
o
C
4.1.2 Komposisi Fuel Oil
SG : 0.9249 LHV : 17.926 btulb
Tabel 4.1 Komposisi Fuel Oil Komposisi
Nilai Satuan
Caloric Value Gross 19.021
btulb
Pour Point Actual 45
o
F
Ash Content 0.009
wt
Water Content 0.1
vol
Sulphur Content
0.28 wt
Nitrogen Content
ppm
Komposisi C dan H pada fuel oil Berdasarkan API Technical Data Book [2]sebagai berikut :
o
API =
141 ,5 SG
– 131,5 =
141 ,5 0,9249
– 131,5 = 21,6
Dari tabel API Technical Data Book Nilai ratio CH = 7,6 Maka C = 7,6 x H
C + H = 100 - S + Ash + Water Content = 100 - 0,28 + 0,009 + 0,1
= 99,61 7,6 C + H
= 99,61 H 7,6 + 1 = 99,61
H =
99,61 8,6
= 11.58 C + H = 99,61
C = 99,61 – 11.58
C = 88.03
4.1.3. Komposisi Fuel Gas
Tabel 4.2 Komposisi Fuel Gas
Komponen BM
Fraksi mol Mol Wt
Berat C kg Berat H kg
H2 2,02
61,5 1,24
0,00 1,21
H2S By Tutwiler
34,08 1,1
0,37 0,00
0,02 CO2
43,81 0,4
0,17 0,04
0,01
Nitrogen 14,07
0,5 0,07
0,00 0,00
C1 16,04
3,6 0,57
0,43 0,12
C2= 28,05
0,0 0,00
0,00 C2
30,07 6,1
1,83 1,46
0,33 C3=
42,08 0,00
0,00 C3
44,10 9,4
4,14 3,38
0,71
iC4 58,12
6,1 3,54
2,93 0,57
nC4
58,12 9,1
5,28 4,37
0,88
iC4= +But -1,3
56,11 0,1
0,05 0,04
0,01
iC5 72,15
1,1 0,79
0,66 0,12
nC5 72,15
0,4 0,28
0,24 0,03
C6 86,18
0,6 0,51
0,43 0,08
Jumlah
100 18,84
13,98 4,09
4.2 Perhitungan Komposisi Pada Bahan Bakar
Kadar dari masing-masing unsur dalam bahan bakar gas fuel gas
adalah sebagai berikut : dari Wt unsur pada fuel gas
=
total unsur total unsur gas
x 100
dari Wt C pada fuel gas =
13,98 18,84
x 100 = 74,21
dari Wt H pada fuel gas =
4,09 18,84
x 100 = 21,71
4.2.1 Komposisi C dan H pada fuel oil dan fuel gas
Total kadar C pada fuel oil dan fuel gas = X
1
. C
FO
+ X
2
. C
FG
dimana X
1
= Fraksi C
FO =
C
FO
C
FO +C FG
X
1
=
88,03 88,03+74,21
X
1
= 0,54
Dan X
2
Fraksi C
FG
X
2
= 1 – X
1
X
2
= 1 – 0,54 = 0,46
Maka total C pada fuel oil dan fuel gas = 0,54 x 88,03. + 0,46 x 74,21.
= 81,53
Total kadar H pada fuel oil dan fuel gas = Y
1
. H
FO
+ Y
2
. H
FG
dimana Y
1
= Fraksi H
FO =
H
FO
H
FO +H FG
Y
1
=
11,58 11,58+21,71
Y
1
= 0,34 Dan Y
2
Fraksi H
FG
Y
2
= 1 – Y
1 =
1 – 0,34 = 0,66
Maka total H pada fuel oildan fuel gas = 0,34 x 11,58 + 0,66 x 21,71
= 18,47
4.2.2 Menentukan LHV Fuel Oildan Fuel Gas
LHV
tota
l = X
1
. LHV
FO
+ X
2
. LHV
FG
• LHV fuel oil = 17926
btulb
• LHV fuel gas = 20267 btulb
Total LHV bahan bakar :
Fraksi LHV fuel oil x LHVfuel oil + Fraksi LHV fuel gas x LHV fuel gas
= X
1
.LHV
FO
+ X
2
. LHV
FG
dimana X
1
Fraksi LHV Fuel Oil X
1
=
LHV
FO
LHV
FO +LHV FG
=
17926 17926 +20267
= 0,47
dan X
2
Fraksi LHV Fuel Gas X
2
= 1 – 0,47 = 0,53
Maka LHVtotal = X
1
. LHV
FO
+ X
2
. LHV
FG
= 0,47 x 17926 + 0,53 x 20267 =19166,7 btulb
Sehingga diperoleh data dari komposisi bahan bakar dual fuel oil dan gas :
Komposisi Karbon C = 81,53
Komposisi Hidrogen H = 18,47
LHVtotal = 19166,7 btulb
4.2.3 Komposisi Flue Gas
Tabel 4.3 Komposisi Flue Gas Komponen
Nilai Satuan
O2 3,02
CO 0,01
ppm
NOx
163 ppm
SO2
ppm
T Stack 174
o
C CO2
11,37
Untuk mengetahui N
2
pada flue gas maka dapat diketahui dari selisih dari kompoisis utama flue gas :
100 = O
2
+ CO + CO
2
+ N
2
N
2
= 100 - 3,02 + 0,01 + 11,37 N
2
= 100 - 14,4 N
2
= 85,6
4.3 Perhitungan Efisiensi
Menghitung kebutuhan udara teoritis TA
TA = [ 11.43 x C + { 34.5 x H – O28 } + 4.32 x S ]
100 kgkg bahan bakar
TA = [ 11.43 x 81,53 + { 34.5 x 18,47 – 3,028 } + 4.32 x 0,28 ]
100 kgkg bahan bakar
= 15,57 kg udarakg bahan bakar
Menghitung persen kelebihan udara uang dipasok EA EA =
O
2
x 100 21
− O
2
EA = 3,02 x 100
21 − 3,02
= 16,79
Menghitung massa udara sebenarnya yang dipasok per kg bahan bakar AAS AAS = { 1 +
EA 100
} x TA
AAS = { 1 +
16,79 100
} x 15,57
= 18,18 kg udarakg bahan bakar