Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
Reaktor
Kode :
RX Fungsi
: sebagai tempat berlangsungnya reaksi monoethanolamine dengan ammonia menjadi ethylenediamine dan diethylenetriamine
Tipe :
Single-bed Catalytic Reactor Kondisi operasi
Suhu : 235 – 272,5725 º C
Tekanan : 33 – 32,9001 atm
Waktu tinggal : 9,037 detik
Spesifikasi Diameter
: 1,376 m Tinggi
: 4,103 m Tebal shell
: 1,5 in Jenis head
: elliptical dished head Tebal head
: 2,75 in Material :
Carbon Steel SA 285 grade C Katalis
: Activated Nickel Catalyst Raney Nickel
Jumlah katalis : 1809,194 kg
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Vaporizer
Tabel 3.1. Spesifikasi Vaporizer Kode V-01 V-02
Fungsi Menguapkan NH
3
sebelum masuk reaktor Menguapkan MEA
sebelum masuk reaktor Jenis
1-2 Shell and TubeHE 1-2 Shell and TubeHE
Kondisi operasi Suhu fluida dinginºC
38,316 – 39,576 117,848 – 279,822
Suhu fluida panas ºC 219,565 – 186,461
790,207 – 557,379 Shell side
Material Carbon Steel
Carbon Steel Fluida Umpan
ammonia NH
3
Umpan MEA
Kapasitas, kgjam 1126,493
6485,428 ID shell, in
8 12
∆P psi 0,005 0,029
Tube side Material
Carbon Steel Carbon Steel
Fluida Umpan CP
Umpan reaktor Kapasitas, kgjam
13161,368 13161,368
OD pipa, in 1
0,75 BWG 16
16 Susunan
Triangular pitch Triangular pitch
Panjang, ft 12
12 Jumlah pipa
16 82
∆P, psi 0,079 0,037
Dirt factor 0,013 0,009
Uc BTU hr . Ft
2
. F 217,036
160,265 Ud BTU hr . Ft
2
. F 57,826 64,120
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Kondensor Parsial
Kode : CP-01
Fungsi : mengkondensasikan sebagian gas keluar reaktor Jenis :
1-2 Shell and Tube Heat Exchanger
Jumlah : 1 Beban panas kJjam
: 17972436,179 Sisi tube :
Material :
Titanium Fluida
: air
pendingin Kapasitas kgjam
: 357959,612 OD pipa in
: 1,5 BWG
: 16 Susunan
: Triangular pitch
Pitch : 1,875
Panjang ft : 12
Jumlah pipa : 206
∆P psi
: 5,8261
Sisi shell : Material
: Titanium
Fluida :
gas dari
reaktor Kapasitas kgjam
: 13161,368 ID shell in
: 33 ∆P
psi : 0,0656
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Uc
BTU hr . Ft
2
. F :
187,8980 Ud
BTU hr . Ft
2
. F :
145,2192 Rd perhitungan
: 0,0016 Rd diijinkan
: 0,001
Separator
Tabel 3.2. Spesifikasi Separator Kode
S-01 S-02 S-03 Fungsi
Memisahkan gas dan cairan dari V-01
Memisahkan gas dan cairan dari V-02
Memisahkan gas dan cairan dari CP
Jenis Drum tegak dengan
atap berbentuk torispherical
Drum tegak dengan atap berbentuk
torispherical Drum tegak dengan
atap berbentuk torispherical
Kondisi operasi
Suhu º C 39,575
117,848 41,676
Tekanan atm
15 15 12 Waktu
tinggals 600 600 600
Diameter m 0,457
0,457 0,889
Tinggi m
1,743 1,743 3,258 Tebal shell
in 0,312 0,25 0,375
Tebal head in 0,312 0.25 0,375
Tinggi head m
0,186 0,1857 0,295
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Kompresor
Tabel 3.3. Spesifikasi Kompresor Kode K-01
K-02 Fungsi Menaikkan
tekanan gas
recycle ammonia dari kondenser parsial
Menaikkan tekanan gas umpan reaktor
Tipe Kompresor sentifugal
Kompresor sentifugal Kondisi operasi :
Tekanan atm 12 – 15
15 – 33 Suhu ºC
41,676 –518,334 214,870 – 790,186
Daya kompresor HP 469,502
1911,071
Expander
Tabel 3.4. Spesifikasi Expander Kode EX-01
EX-02 Fungsi Menurunkan
tekanan gas keluar reaktor
Menurunkan tekanan cairan keluar kondensor
parsial Tipe
Expander Gas Expander Cair
Kondisi operasi Tekanan atm
33 – 12 12 – 1
Suhu K 282,572 – 219,564
41,676 – 41,622 Daya expander HP
901 1,089
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Menara Distilasi
Tabel 3.5. Spesifikasi Menara Distilasi Kode MD-01
MD-02 MD-03
Fungsi Memisahkan EDA
sebagai hasil utama dari MEA dan
DETA Memisahkan DETA
sebagai produk samping dari MEA
dan EDA Memisahkan dan
memurnikan EDA sebagai produk
utama
Jenis
Menara distilasi dengan plate
Menara distilasi dengan plate
Menara distilasi dengan plate
Kondisi operasi
Suhu umpan ºC
41,622 175,176 108,368 Suhu distilat
ºC 108,368 170,578 100,458
Suhu bottom ºC
175,176 204,882 117.203 Tekanan atm
1 1
1 Kolom menara
Diameter m Atas
1,125 0,849
1,264 Bawah
1,474 1,189
2,167 Tebal Shell in
Atas 0,188
0,188 0,188
Bawah 0,188
0,188 0,312
Tinggi m 20,037
18,734 22,369
Material Carbon steel SA
283 grade C Carbon steel SA
283 grade C Carbon steel SA
283 grade C Head
Tipe Torispherical
Dished Head Torispherical
Dished Head Torispherical
Dished Head Tebal
head in
Atas 0,25
0,25 0,25
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Bawah 0,25
0,25 0,312
Tinggi m Atas
0,242 0,188
0,263 Bawah
0,303 0,238
0,417 Plate
Tipe Sieve tray
Sieve tray Sieve tray
Jumlah plate 27
25 41
Feed plate ke- 17
11 22
Plate spacing m 0,6
0,45 0,45
Isolasi Material
Asbestos Asbestos Asbestos Tebal cm
25,95 34,32
17,59
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Reboiler
Tabel 3.6 Spesifikasi Reboiler
Kode RB-01 RB-02 RB-03
Fungsi Menguapkan kembali sebagian
hasil bawah MD-01 Menguapkan
kembali sebagian hasil bawah MD-02
Menguapkan kembali sebagian
hasil bawah MD-03 Jenis
Kettle Reboiler Kettle Reboiler
Kettle Reboiler Kondisi
operasi Suhu fluida dingin ºC
175,167-185,821 204,882– 206,596
116,135- 117,775 Suhu fluida panas ºC
518,334- 195,258 308,889–262,180
557,329–308,889 Sisi shell
Material Carbon steel
Carbon steel Carbon steel
Fluida Hasil bawah MD-01
Hasil bawah MD-02 Hasil bawah MD-03
Kapasitas kgjam
2378,748 1063,421 2525,253 ID shell in
21,25 15,25
17,25 Passes
2 2 2 ∆P psi
diabaikan diabaikan diabaikan Sisi tube
Material Carbon steel
Carbon steel Carbon steel
Kapasitas kgjam 7071,831
13161,368 13161,368
Fluida NH
3
recycle dari kondenser parsial
Umpan reaktor Umpan reaktor
OD pipa in 1,25
2 2
BWG 16 16 16
Susunan Triangular pitch
Triangular pitch Triangular pitch
Pitch, in
1,562 1,875 1,875 Panjang
ft 12 16 16 Jumlah pipa
112 34
44 ∆P psi
0,216 0,087 0,140
Dirt factor 0,002 0,001 0,014
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Kondensor
Tabel 3.7 Spesifikasi Kondensor Kode CD-01 CD-03
Fungsi Mengembunkan distilat
MD-01 Mengembunkan distilat
MD-03 Jenis
1-2 Shell and Tube HE 1-2 Shell and Tube HE
Kondisi operasi Suhu fluida panas ºC
108,368 - 105,746 100,427- 100,311
Suhu fluida dingin ºC
35 - 47 35 - 47
Sisi shell Material
Titanium Titanium
Fluida
Distilat MD-01 Distilat MD-03
Kapasitas kgjam
3710,726 1185,474
ID shell in
13,25 23,25
∆P psi
0,220 0,0003
Sisi tube Material
Titanium Titanium
Kapasitas kgjam
88659,555 155915,561
Fluida
Air pendingin Air pendingin
OD pipa in
1,50 1,50
BWG
16 16
Susunan Triangular pitch
Triangular pitch Pitch in
1,875 1,875
Panjang ft
16 8
Jumlah pipa
22 91
∆P psi
1,741 2,821
Dirt factor
0,001 0,002 Uc BTU hr . Ft
2
. F 166,161
165,420 Ud BTU hr . Ft
2
. F 136,423 122,552
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Kondensor
Kode :
CD-02 Fungsi
: Mengembunkan distilat MD-02 Jenis
: Double Pipe Heat Exchanger
Beban panas : 1658448,803 kJjam
Annulus side Material
: Titanium Fluida
: Distilat MD-02 Kapasitas
: 1315,327 kgjam Tipe
: 3 IPS ID
: 3,068 in Flow area
: 0,020 in2 ∆P
: 0,532 psi Inner pipe side
Material : Titanium
Fluida : Air pendingin
Kapasitas : 32905,730 kgjam
Tipe : 2 IPS
ID : 2,067 in
Flow area : 0,023 in
2
Panjang pipa : 15 ft
Jumlah hairpin : 2
∆P : 0,086 psi
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Uc : 160,984 BTU hr . Ft
2
. F Ud
: 124,066 BTU hr . Ft
2
. F Rd perhitungan
: 0,00185 Rd diijinkan
: 0,001
Accumulator
Tabel 3.8 Spesifikasi Accumulator
Kode ACC-01 ACC-02
ACC-03 Fungsi Menampung
cairan dari CD-01 Menampung cairan
dari CD-02 Menampung cairan
dari CD-03 Jenis Drum
horisontal dengan atap
berbentuk torispherical
Drum horisontal dengan atap
berbentuk torispherical
Drum horisontal dengan atap
berbentuk torispherical
Kondisi operasi Suhu ºC
105,746 167,093
100,330 Tekanan atm
1 1
1 Kapasitas m
3
3,074 1,877 1,953 Waktu tinggal menit
10 10
10 Diameter m
1,069 0,907
0,919 Panjang m
3,207 2,720
2,757 Tebal shell in
0,188 0,188
0,188 Tebal head in
0,25 0,1875 0,1875 Tinggi head in
0,229 0,212
0,209
Cooler
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Tabel 3.9. Spesifikasi Cooler
Kode CO-01 CO-02
Fungsi Mendinginkan gas umpan
reaktor Mendinginkan hasil bawah
MD-02 sebelum masuk tangki penyimpan
Jenis Double PipeHeat Exchanger Double PipeHeat Exchanger
Beban panaskJjam 828145,049
413878,337 Sisi Annulus
Material Titanium
Titanium Kapasitas kgjam
13161,368 1063,421
Fluida Umpan reaktor
Hasil bawah MD-02 Tipe
4 IPS 3 IPS
ID in 4,062
3,068 Flow area ft
2
0,023 0,020 ∆P psi
0,043 0,149 Sisi Inner pipe
Material Titanium Titanium
Fluida Air pendingin
Air pendingin Kapasitas kgjam
16431,449 8211,872
Tipe 3 IPS
2 IPS ID in
3,068 2,067
Flow area ft
2
0,051 0,023
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Panjang pipa ft 12
20 Jumlah hairpin 1
1 ∆P psi
0,137 0,431 Uc BTUhr. ft2. F
106,414 195,195
Ud BTUhr. ft2. F 95,384
149,998 Rd perhitungan
0,0011 0,0015
Rd diijinkan 0,001
0,001
Cooler
Kode : CO-03
Fungsi : Mendinginkan hasil bawah MD-03 sebelum masuk tangki penyimpan Jenis :
1-2 Shell and Tube Heat Exchanger Jumlah : 1
Beban panas : 604364,213 kJjam
Luas transfer panas : 128,773 ft
2
• Sisi
tube Material
: Titanium
Fluida : Air pendingin
Kapasitas : 11991,353 kgjam
t1 :
35
o
C t2
: 47
o
C OD tube
: 0,75 in
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
BWG : 16
Susunan :
Triangular pitch Pitch
: 1 in Panjang
: 8 ft Jumlah pipa
: 82 ∆P
: 1,763 psi •
Sisi shell Material
: Titanium
Fluida :
Hasil bawah MD-03 yang berupa produk EDA T1
: 116,135
o
C T2
: 30
o
C Kapasitas
: 2525,253 kgjam ID shell
: 12 in Jarak baffle
: 3,12 in ∆P
: 0,986 psi Uc
: 90 BTUhr . ft
2
. F Ud
: 77 BTUhr . ft
2
. F Rd perhitungan
: 0,0019 Rd diijinkan :
0,001
Pompa
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Tabel 3.10 Spesifikasi Pompa Kode
P-01 P-02
P-03 Fungsi Memompa
ammonia ke vaporizer V-01
Memompa monoethanolamine
ke vaporizer V-02 Memompa distilat
MD-01 sebagai reflux
Jenis Pompa sentrifugal
Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal
Jumlah 1 1 1
Kapasitas gpm 10,199 28,313 22,857
Tenaga pompa HP 0,5
0,5 2
Tenaga motor HP 0,5
2 6
NPSH diperlukan ft 9,842
9,842 9,842
NPSH tersedia ft 766,247
299,717 32,734
Pipa yang digunakan Pipa nominal in
1,125 2
1 Schedule Number
40 40 40 Diameter dalam IDin
1,38 2,067
1,049 Diameter luar OD in
1,66 2,375
1,315
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Kode P-04 P-05 P-06
Fungsi Memompa hasil
bawah MD-01 ke MD-02
Memompa distilat MD-02 sebagai
reflux Memompa hasil
bawah MD-02 ke tangki penyimpan
produk DETA Jenis
Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal
Pompa sentrifugal Jumlah
1 1 1 Kapasitas
gpm 39,677 7,911 16,671 Tenaga pompa HP
0,5 0,5
0,5 Tenaga motor HP
1 3
1 NPSH diperlukan ft
9,842 9,842
9,842 NPSH tersedia ft
73,519 19,319
57,901 Pipa yang digunakan
Pipa nominal in 2
0.375 1.5
Schedule Number 40 40 40
Diameter dalam IDin 2,067
0.493 1,38
Diameter luar OD in 2,375
0.675 1,66
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Kode P-07 P-08
Fungsi Memompa distilat MD-03
sebagai reflux Memompa hasil bawah MD-
03 ke tangki penyimpan produk EDA
Jenis Pompa sentrifugal
Pompa sentrifugal Jumlah
1 1
Kapasitas gpm 6,594
52,413 Tenaga pompa HP
1 1
Tenaga motor HP 5
2 NPSH diperlukan ft
9,842 9,842
NPSH tersedia ft 26,474
52,012 Pipa yang digunakan
Pipa nominal in 0,25
2,5 Schedule Number
40 40 Diameter dalam IDin
0,364 2,469
Diameter luar OD in 0,405
2,875
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Tangki Ammonia
Kode : T-01
Fungsi : menyimpan bahan baku ammonia cair selama satu bulan Tipe
:
tangki berbentuk bola dengan pondasi beton Kondisi operasi :
T :
30
o
C P
: 15 atm Bahan konstruksi
: Carbon Steel SA 285 grade C Dimensi
Diameter : 13,667 m
Tebal tangki : 2,5 in
Tangki Monoethanolamine
Kode : T-02 Fungsi : menyimpan bahan baku monoethanolamine cair selama satu bulan
Tipe : tangki tegak dengan dasar datar dan atap berbentuk kerucut
Kondisi operasi
T :
30 C
P : 1 atm
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 285 grade C
Dimensi : Diameter
: 18,289 m Tinggi silinder
: 12,802 m
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Tebal silinder
: course 1
: 1,375 in course 2
: 1,250 in course 3
: 1,125 in course 4
: 1,125 in course 5
: 1,000 in course 6
: 0,875 in course 7
: 0,875 in Tebal
head : 0,75 in
Tinggi head
: 3,3262 m Tinggi total
: 16,1282 m Sudut
α : 20º
Tangki Diethylenetriamine
Kode : T-03 Fungsi : menyimpan produk diethylenetriamine cair selama satu bulan
Tipe : tangki tegak dengan dasar datar dan atap berbentuk kerucut
Kondisi operasi
T :
30 C
P : 1 atm
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 285 grade C
Dimensi : Diameter
: 13,716 m
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Tinggi silinder : 7,315 m
Tebal silinder
: course 1
: 0,875 in course 2
: 0,75 in course 3
: 0,75 in course 4
: 0,625 in Tebal
head : 0,625 in
Tinggi head
: 2,495 m Tinggi total
: 9,810 m Sudut
θ : 20º
Tangki Ethylenediamine
Kode : T-04 Fungsi : menyimpan produk ethylenediamine cair selama satu bulan
Tipe : tangki tegak dengan dasar datar dan atap berbentuk kerucut
Kondisi operasi
T :
30 C
P : 1 atm
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 285 grade C
Dimensi : Diameter
: 15,240 m Tinggi silinder
: 14,631 m
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
BAB III Spesifikasi Peralatan Proses
Tebal silinder
: course 1
: 1,125 in course 2
: 1,125 in course 3
: 1,000 in course 4
: 1,000 in course 5
: 0,875 in course 6
: 0,875 in course 7
: 0,75 in course 8
: 0,75 in Tebal
head : 0,625 in
Tinggi head
: 2,772 m Tinggi total
: 17,403 m Sudut
α : 20º
Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia
Kapasitas 20.000 Ton Tahun
Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
88
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES
