Perhitungan untuk reaksi 1 Perhitungan untuk reaksi 2

Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-8 Total 553,393 13161,368 1,000 1,000

a. Perhitungan untuk reaksi 1

MEA g + NH 3 g → EDA g + H 2 O g monoethanolamine ammonia ethylenediamine air MEA masuk reaktor ` = 83,548 kmoljam MEA bereaksi = konversi reaksi 1 x MEA masuk reaktor = 84 x 75 x 83,548] kmoljam = 52,635 kmoljam Ammonia bereaksi = 1 1 x MEA bereaksi pada reaksi 1 = 1 x 52,635 kmoljam = 52,635 kmoljam EDA terbentuk dari reaksi = 1 1 x MEA bereaksi pada reaksi 1 = 52,635 kmoljam Air terbentuk dari reaksi = 1 1 x MEA bereaksi pada reaksi 1 = 52,635 kmoljam MEA sisa reaksi 1 = MEA masuk reaktor-MEA bereaksi di reaksi 1 = 83,548 - 52,635 kmoljam Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-9 = 30,914 kmoljam Ammonia sisa reaksi 1 = Ammonia umpan – ammonia bereaksi di reaksi 1 = 467,868 - 52,635 kmoljam = 415,233 kmoljam EDA hasil reaksi 1 = EDA pada umpan + EDA terbentuk dari reaksi 1 = 0,869 + 52,635 kmoljam = 53,504 kmoljam Air hasil reaksi 1 = Air pada umpan + air terbentuk dari reaksi 1 = 0,903 + 52,635 kmoljam = 53,538 kmoljam

b. Perhitungan untuk reaksi 2

MEA g + EDA g → DETA g + H 2 O g monoethanolamine ethylenediamine diethylenetriamine air MEA bereaksi menjadi DETA = Konversi reaksi2 x MEA masuk reaktor = 16 x 75 x 83,548] kmoljam = 10,062 kmoljam EDA bereaksi menjadi DETA = 1 1 x MEA bereaksi menjadi DETA = 1 x 10,062kmoljam Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-10 = 10,062 kmoljam DETA terbentuk dari reaksi 2 = 1 1 x MEA bereaksi menjadi DETA = 1 x 10,062kmoljam = 10,062 kmoljam Air terbentuk dari reaksi 2 = 1 1 x MEA bereaksi menjadi DETA = 1 x 10,062 kmoljam = 10,062 kmoljam MEA sisa pada reaksi 2 = MEA masuk reaktor - total MEA bereaksi = [ 83,548 – 75 x 83,548] kmoljam = 20,851 kmoljam EDA sisa reaksi 2 = EDA mula reaksi 2 – bereaksi jadi DETA = 53,504 - 10,062 kmoljam = 43,442 kmoljam DETA hasil reaksi 2 = DETA terbentuk di reaksi+ DETA umpan = 10,062 + 0,205 kmoljam = 10,267 kmoljam Air hasil reaksi 2 = Air hasil reaksi1–air terbentuk reaksi 2 = 53,538+ 10,062 kmoljam = 63,600 kmoljam Dari perhitungan kedua reaksi diatas : Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-11 Reaksi 1 : MEA g + NH 3 g → EDA g + H 2 O g Mula : 83,548 467,868 0,869 0,903 Reaksi : 52,635 52,635 52,635 52,635 Sisa : 30,913 415,233 53,504 53,538 Reaksi 2 : MEA g + EDA g → DETA g + H 2 O g Mula : 30,913 53,504 0,205 53,538 Reaksi : 10,062 10,062 10,062 10,062 Sisa : 20,851 43,442 10,267 63,600 Dari kedua reaksi diatas, diperoleh: MEA keluar reaktor = MEA masuk reaktor - MEA total bereaksi = [ 83,548 – 75 x 83,548 ] kmoljam = 20,851 kmoljam Ammonia keluar reaktor = Ammonia masuk reaktor – bereaksi jadi EDA = 467,868 – 52,635 kmoljam = 415,233 kmoljam EDA keluar reaktor = EDA terbentuk reaksi 1 – bereaksi jadi DETA = 53,504 - 10,062 kmoljam = 43,442 kmoljam Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-12 DETA keluar reaktor = DETA hasil reaksi 2 = 10,267 kmoljam Air keluar reaktor = Air hasil dari reaksi 1 + air terbentuk reaksi2 = 53,538 - 10,062 kmoljam = 63,600 kmoljam Maka, komposisi keluar reaktor dapat ditabulasikan sebagai berikut : Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi Mol Fraksi Massa NH 3 415,233 7071,831 0,750 0,537 H 2 O 63,600 1145,759 0,115 0,087 EDA 43,442 2610,815 0,076 0,198 MEA 20,851 1273,639 0,038 0,097 DETA 10,267 1059,261 0,019 0,080 Total 553,393 13161,368 1,000 1,000

5. SEPARATOR S-03

Keluaran hasil reaktor mengandung gas yang bersifat condensable maupun non-condensable. Untuk efisiensi bahan baku dan meningkatkan recovery produk, maka gas non-condensable diumpankan kembali ke reaktor, sedangkan gas yang bersifat condensable dipungut untuk diumpankan ke menara distilasi I MD-01. Gas keluaran reaktor diembunkan dalam Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-13 kondenser parsial CP-01 menghasilkan campuran cairan dan gas. Keluaran kondenser parsial kemudian diumpankan ke dalam separator S-03, dimana cairan dipisahkan pada hasil bawah sedangkan gas yang tidak terembunkan dikeluarkan pada hasil atas. Komposisi umpan separator dapat dituliskan sebagai berikut : Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi Mol Fraksi Massa NH 3 415,233 7071,831 0,750 0,537 H 2 O 63,600 1145,759 0,115 0,087 EDA 43.442 2610,815 0,079 0,198 MEA 20,851 1273,639 0,038 0,097 DETA 10,267 1059,261 0,019 0,08 Total 553,393 13161,368 1,000 1,000 Pada proses ini diasumsikan gas yang tidak dapat dicairkan adalah ammonia, yang akan keluar separator pada hasil atas. Sedangkan gas lain yang terembunkan dan berupa cairan akan keluar separator sebagai hasil bawah. Komposisi hasil atas separator : Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol NH 3 415,233 7071,831 0,999 Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-14 H 2 O 1,050x10 -4 0,000 0,001 EDA 0,000 0,000 0,000 MEA 0,000 0,000 0,000 DETA 0,000 0,000 0,000 Total 415,233 7071,831 1,000 Dan komposisi hasil bawah separator adalah : Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol NH 3 0,000 0,000 0,000 H 2 O 63,600 1145,759 0,460 EDA 43,442 2610,815 0,314 MEA 20,861 1273,639 0,151 DETA 10,267 1059,261 0,075 Total 138,160 6089,474 1,000

6. MENARA DISTILASI I MD-01

Pada menara distilasi I MD-01 semua air dan sebagian besar ethylenediamine dipisahkan pada hasil atas. Air Air Ethylenediamine Ethylenediamine Monoethanolamine Monoethanolamine Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-15 Diethylenetriamine Ethylenediamine Monoethanolamine Diethylenetriamine Pada perancangan ini diinginkan : • Persentase ethylenediamine yang terpisah pada hasil atas = 98 umpan • Persentase monoethanolamine terpisah pada hasil bawah =99,5 umpan • Semua diethylenetriamine terpisahkan pada hasil bawah, maka: Komposisi umpan masuk Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol H 2 O 63,600 1145,759 0,460 EDA 43,442 2610,815 0,314 MEA 20,851 1273,639 0,151 DETA 10,267 1059,260 0,074 Total 138.160 6089,474 1,000 Komposisi hasil atas Distilat Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol H 2 O 63,600 1145,759 0,598 EDA 42,573 2558,599 0,400 MEA 0,104 6,368 0,000 DETA 0,000 0,000 0,000 Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-16 Total 106,278 3710,726 1,000 Komposisi hasil bawah Bottom Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol H 2 O 0,000 0,000 0,000 EDA 0,869 52,216 0,027 MEA 20,746 1267,271 0,651 DETA 10,267 1059,261 0,322 Total 31,883 2378,748 1,000 Menentukan kondisi menara a. Menentukan suhu atas menara Top Asumsi tekanan 1 atm Tebakan suhu atas = 108,368 o C = 381,368 K Komponen xid = yi Ki xi = yi Ki H 2 O 0,598 1,330 0,449 Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-17 EDA 0,400 0,742 0,537 MEA 0,001 0,093 0,010 DETA 0,000 0,037 0,000 Total 1,000 1,000 Karena Σxi =1,000, maka trial benar. Jadi suhu bagian atas menara=108,368 o C b. Menentukan suhu bawah menara Bottom Asumsi tekanan 1 atm Tebakan suhu atas = 175,176 o C = 448,176 K Komponen xib = xi Ki yi = xi Ki H 2 O 0,000 8,796 0,000 EDA 0,027 4,721 0,129 MEA 0,651 1,137 0,740 DETA 0,322 0,409 0,132 Total 1,000 1,000 Karena Σyi =1,000 maka trial benar Jadi suhu bagian bawah menara =175,176 o C Perhitungan α rata-rata Diambil : Light Key LK component = Ethylenediamine Heavy Key HK component = Monoethanolamine Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-18 Perhitungan α ditentukan berdasarkan suhu atas dan bawah menara, dan α dirumuskan : α i = HK i K K , pada suhu tertentu dan K dicari dengan persamaan Antoine Komponen α top α bottom α average H 2 O 14,253 7,737 10,501 EDA 7,954 4,152 5,747 MEA 1,000 1,000 1,000 DETA 0,398 0,359 0,378 Pengecekan distribusi Komponen fi di bi α average H 2 O 63,600 63,600 0,000 10,501 EDA 43,442 42,573 0,869 5,747 MEA 20,851 0,104 20,746 1,000 DETA 10,267 0,000 10,267 0,378 LK = dibi ethylenediamine = 49,000 HK = dibi monoethanolamine = 0,005 Persamaan Fenske : log dibi = A + C log αi Coulson, pers.11.63 LK : log 49,000 = A + C log 5,747 ………………….1 HK : log 0,005 = A + C log 1 ………………….2 Dari persamaan diatas, diperoleh : Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-19 A = -2,299 C = 5,252 Log dibi = -2,299 + 5,252 log αi Dari hasil pengecekan diperoleh : Komponen dibi fi di bi H 2 O 1162,008 63,600 63,600 0,001 EDA 49,000 43,442 42,573 0,869 MEA 0,005 20,851 0,104 20,746 DETA 0,000 10,267 0,000 10,267 Maka, diperoleh komposisi hasil atas MD-01 sebagai berikut Komponen Kmoljam Kgjam Fraksimol Fraksimassa H 2 O 63,545 1145,759 0,598 0,308 EDA 42,573 2558,599 0,400 0,689 MEA 0,104 6,368 0,001 0,002 DETA 0,000 0,000 0,000 0,000 Total 106,223 3710,726 1,000 1,000 Adapun komposisi hasil bawah MD-01 adalah : Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol Fraksi massa H 2 O 0,000 0,000 0,000 0,000 EDA 0,869 52,216 0,027 0,022 MEA 20,746 1267,271 0,651 0,022 Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-20 DETA 10,267 1059,261 0,322 0,445 Total 31,883 2378,748 1,000 1,000 7 . MENARA DISTILASI II MD-02 Pada menara distilasi II MD-02, sebagian besar monoethanolamine terpisah pada hasil atas dan sebagian besar diethylenetriamine terpisah pada hasil bawah. Ethylenediamine Monoethanolamine Ethylenediamine Monoethanolamine Diethylenetriamine Monoethanolamine Diethylenetriamine Pada perancangan ini diinginkan : • Persentase diethylenetriamine yang terpisah pada hasil bawah = 98 umpan Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-21 • Persentase monoethanolamine yang terpisah pada hasil atas = 98 umpan • Semua ethylenediamine terpisahkan pada hasil atas, maka Komposisi umpan masuk Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol EDA 0,869 52,217 0,027 MEA 20,746 1267,271 0,651 DETA 10,268 1059,260 0,322 Total 31,883 2378,748 1,000 Komposisi hasil atas Distilat Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol EDA 0,869 52,216 0,041 MEA 20,331 1241,926 0,950 DETA 0,205 21,185 0,009 Total 21,406 1315,327 1,000 Komposisi hasil bawah Bottom Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-22 EDA 0,000 0,000 0,000 MEA 0,415 25,345 0,040 DETA 10,062 1038,075 0,960 Total 10,477 1063,421 1,000 Menentukan kondisi menara a. Menentukan suhu atas menara Top Asumsi tekanan 1 atm Tebakan suhu atas = 170,579 o C = 443,579 K Komponen xid = yi Ki xi = yi Ki EDA 0,040 4,242 0,010 MEA 0,949 0,986 0,963 DETA 0,001 0,356 0,027 Total 1,000 1,000 Karena Σxi =1,000, maka trial benar. Jadi suhu bagian atas menara =170,578 o C b. Menentukan suhu bawah menara Bottom Asumsi tekanan 1 atm Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-23 Tebakan suhu atas = 204,882 o C = 477,882 K Komponen xib = xi Ki yi = Ki xi EDA 0,000 8,949 0,000 MEA 0,040 2,644 0,105 DETA 0,960 0,932 0,895 Total 1,000 1,000 Karena Σyi =1,000, maka trial benar. Jadi suhu bagian bawah menara= 204,882 o C Perhitungan α rata-rata Diambil : Light Key LK component = Monoethanolamine Heavy Key HK component = Diethylenetriamine Perhitungan α ditentukan berdasarkan suhu atas dan bawah menara, dan α dirumuskan : α i = HK i K K , pada suhu tertentu dan K dicari dengan persamaan Antoine Komponen α top α bottom α average EDA 11,926 9,599 10,699 MEA 2,772 2,836 2,804 DETA 1,000 1,000 1,000 Pengecekan distribusi Komponen fi di bi α average Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-24 EDA 0,869 0,869 0,000 10,699 MEA 20,746 20,331 0,415 2,804 DETA 10,267 0,205 10,021 1,000 LK = dibi monoethanolamine = 49,000 HK = dibi diethylenetriamine = 0,020 Persamaan Fenske : log dibi = A + C log αi Coulson, pers.11.63 LK : log 49,000 = A + C log 2,804 ……………….1 HK : log 0,020 = A + C log 1 ……………….2 Dari persamaan diatas, diperoleh : A = -1,690 C = 7,549 Sehingga : Log dibi = -1,690+ 7,549 log αi Dari hasil pengecekan diperoleh : Komponen dibi fi di bi EDA 1,2.E+06 0,869 0,869 0,000 MEA 49,000 20,746 20,331 0,415 DETA 0,204 10,267 0,205 10,062 Maka, diperoleh komposisi hasil atas MD-02 sebagai berikut Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-25 Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol Fraksi massa EDA 0,869 52,216 0,041 0,039 MEA 20,331 1241,926 0,949 0,9442 DETA 0,205 21,185 0,010 0,016 Total 21,406 1315,327 1,000 1,000 Adapun komposisi hasil bawah MD-02 adalah : Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol Fraksi massa EDA 0,000 0.000 0,000 0.000 MEA 0,415 25,345 0,039 0,024 DETA 10,062 1038,075 0,960 0,976 Total 10,477 1063,421 1,000 1,000

8. MENARA DISTILASI III MD-03

Pada menara distilasi III MD-03, sebagian besar ethylenediamine terpisah pada hasil bawah sebagai produk utama dan sebagian air terpisah sebagai produk atas. Air Ethylenediamine Air Ethylenediamine Monoethanolamine Air Ethylenediamine Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-26 Monoethanolamine Pada perancangan ini diinginkan : • Persentase ethylenediamine yang terpisah pada hasil bawah = 98 umpan • Fraksi massa ethylenediamine di hasil bawah minimal 99 • Semua monoethanolamine terpisah pada hasil bawah, maka: Komposisi umpan masuk Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol H 2 O 63,600 1145,759 0,598 EDA 42,573 2558,599 0,401 MEA 0,104 6,368 0,001 Total 106,278 3710,726 1,000 Komposisi hasil atas Distilat Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol H 2 O 62,964 1134,302 0,987 EDA 0,851 51,172 0,013 MEA 0,000 0,000 0,000 Total 63,815 1185,474 1,000 Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-27 Komposisi hasil bawah Bottom Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol H 2 O 0,636 11,457 0,015 EDA 41,722 2507,427 0,983 MEA 0,104 6,368 0,002 Total 42,462 2525,252 1,000 Menentukan kondisi menara a. Menentukan suhu atas menara Top Asumsi tekanan 1 atm Tebakan suhu atas = 100,458 o C = 373,458 K Komponen xid = yi Ki xi = yi Ki H 2 O 0,987 1,010 0,976 EDA 0,013 0,565 0,024 MEA 0,000 0,064 0,000 Total 1,000 1,0000 Karena Σxi =1,000, maka trial benar. Jadi suhu bagian atas menara =100,458 o C Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-28 b. Menentukan suhu bawah menara Bottom Asumsi tekanan 1 atm Tebakan suhu atas = 117,203 o C = 390,203 K Komponen xib = xi Ki yi = Ki xi H 2 O 0,015 1,781 0,027 EDA 0,983 0,990 0,973 MEA 0,002 0,138 0,000 Total 1,000 1,000 Karena Σyi =1,000, maka trial benar. Jadi suhu bagian bawah menara =117,203 o C Perhitungan α rata-rata Diambil : Light Key LK component = Air Heavy Key HK component = Ethylenediamine Perhitungan α ditentukan berdasarkan suhu atas dan bawah menara, dan α dirumuskan : α i = HK i K K , pada suhu tertentu dan K dicari dengan persamaan Antoine Komponen α top α bottom α average H 2 O 1,783 1,7989 1,793 EDA 1,000 1,000 1,000 MEA 0,114 0,1396 0,126 Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-29 Pengecekan distribusi Komponen fi di bi α average H 2 O 63,600 62,964 0,636 1,793 EDA 42,573 0,851 41,722 1,000 MEA 0,104 0,000 0,104 0,126 LK = dibi air = 99,000 HK = dibi ethylenediamine = 0.020 Persamaan Fenske : log dibi = A + C log αi Coulson, pers.11.63 LK : log 99,000 = A + C log 1,793 ………………….1 HK : log 0,020 = A + C log 1 ………………….2 Dari persamaan diatas, diperoleh : A = -1,690 C = 14,534 Sehingga : Log dibi = -1,690 + 14,534 log αi Dari hasil pengecekan diperoleh : Komponen dibi fi di bi H 2 O 99,000 63,600 62,964 0,636 EDA 0,020 42,573 0,852 41,722 MEA 0,000 0,104 0,000 0,104 Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-30 Maka, diperoleh komposisi hasil atas MD-03 sebagai berikut Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol Fraksi massa H 2 O 62,964 1134,302 0,987 0,957 EDA 0,851 51,172 0,013 0,043 MEA 0,000 0,000 0,000 0,000 Total 63,816 1185,474 1,000 1,000 Adapun komposisi hasil bawah MD-03 adalah : Komponen Kmoljam Kgjam Fraksi mol Fraksi massa H 2 O 0,636 11,458 0,015 0,004 EDA 41,722 2507,427 0,983 0,993 MEA 0,104 6,368 0,002 0,003 Total 42,462 2525,253 1,000 1,000 Dari komposisi hasil bawah MD-03 terlihat bahwa fraksi massa ethylenediamine dalam produk sebesar 99,294 . Maka spesifikasi produk telah sesuai dengan permintaan pasar. Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran B Neraca Massa B-31 Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-1 NERACA PANAS Dalam penyusunan neraca panas prarancangan pabrik ethylenediamine dari monoethanolamine dan ammonia dengan kapasitas 20.000 tontahun ini, ada beberapa hal yang menjadi dasar perhitungan, yaitu : 1. Basis perhitungan adalah 1 jam operasi. 2. Satuan massa yang digunakan adalah kmol. 3. Suhu referensi adalah 298 K. 4. Satuan kapasitas panas yang digunakan adalah kJkmol dan satuan perubahan entalpi adalah kJ.

1. NERACA PANAS DI VAPORIZER I V-01

Tujuan : Menentukan beban panas di vaporizer ARUS 1 ARUS 1b ARUS 1c ARUS 1d ARUS 3 Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-2

1. Menghitung kondisi arus recycle

Sebelum masuk ke vaporizer, fresh feed ammonia bercampur dengan ammonia recycle yang berasal dari vaporizer. Suhu ammonia recycle adalah 39,576 o C dan bertekanan 15 atm. Komponen kmol Cp dT kJkmol Q kJ NH3 13,159 1194,473 15717,829 H2O 0,066 1099,112 72,678 Total 13,225 15790,507

2. Menghitung panas yang dibawa fresh ammonia

Suhu fresh ammonia adalah 30 o C dan bertekanan 15 atm. Komponen kmol Cp dT kJkmol Q kJ NH3 52,635 1062,427 55920,989 H2O 0,264 980,467 259,332 Total 52,899 56180,321

3. Menghitung panas pencampuran

Besarnya panas campuran adalah 71970,828 kJ dan dari trial didapat suhu campuran adalah 38,316 o C Komponen kmol Cp dT kJkmol Q kJ NH3 65,794 1088,836 71638,798 H2O 0,331 1004,257 332,030 Total 66,125 71970,288 Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-3

4. Menghitung panas sensibel

Untuk menaikkan suhu pencampuran pada suhu 38,316 o C menjadi 39,576 o C, maka dibutuhkan panas sebesar : Komponen kmol Cp dT kJkmol Q kJ NH3 65,794 107,403 7066,491 H2O 0,331 94,882 31,370 Total 66,125 7097,861

5. Menghitung panas laten penguapan

Ammonia yang teruapkan adalah sebesar 80 dari umpan. Komponen Kmol Panas Laten Q NH3 52,635 18446,506 970934,658 H2O 0,264 42118,334 11140,226 Total 52,899 982074,883

6. Menghitung beban panas di vaporizer

Panas Total = Panas Sensible + Panas Laten Penguapan Panas Total = 7097,861 + 982074,883 = 989172,745 kJ Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-4

2. NERACA PANAS DI VAPORIZER II V-02

Tujuan : Menentukan beban panas di vaporizer

1. Menghitung kondisi arus recycle

Sebelum masuk ke vaporizer, fresh monoethanolamine bercampur dengan monoethanolamine recycle yang berasal dari vaporizer. Suhu monoethanolamine recycle adalah 279,821 o C dan bertekanan 15 atm. Komponen kmol Cp dT kJkmol Q kJ H2O 0,160 20533,806 3277,964 EDA 0,217 51468,447 11179,437 MEA 20,887 56432,259 1178698,637 DETA 0,051 62434,420 3205,207 Total 21,315 1196361,244 ARUS 2a ARUS 2b ARUS 2c ARUS 2d ARUS 4 Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-5

2. Menghitung panas yang dibawa fresh monoethanolamine

Suhu fresh monoethanolamine adalah 71,913 o C dan bertekanan 15 atm. Komponen kmol Cp dT kJkmol Q kJ H2O 0,639 3528,825 2253,330 EDA 0,869 8139,837 7072,201 MEA 83,548 9258,901 773561,377 DETA 0,205 10228,461 2100,401 Total 85,261 784987,309

3. Menghitung panas pencampuran

Besarnya panas campuran adalah sebesar 1981348,553 kJ dan dari trial didapat suhu campuran adalah 117,848C Komponen kmol Cp dT kJkmol Q kJ H2O 0,798 6996,091 5584,190 EDA 1,086 16504,546 17924,722 MEA 104,435 18696,212 1952535,692 DETA 0,257 20663,190 5303,949 Total 106,576 1981348,553

4. Menghitung panas sensibel

Untuk menaikkan suhu pencampuran pada suhu 117,848 o C menjadi 279,822 o C, maka dibutuhkan panas sebesar : Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-6 Komponen kmol Cp dT kJkmol Q kJ H2O 0,798 20543,829 16397,820 EDA 1,086 51659,244 56104,398 MEA 104,435 56580,529 5908977,743 DETA 0,257 3508,049 900,467 Total 106,576 5982380,430

5. Menghitung panas laten penguapan

Monoethanolamine yang teruapkan adalah sebesar 80 dari umpan. Komponen Kmol Panas Laten Q kJ H2O 0,638 28050,986 17911,948 EDA 0,869 23156,656 20119,384 MEA 83,548 40135,363 3353223,775 DETA 0,205 43513,520 8935,445 Total 85,260 3400190,553

6. Menghitung beban panas di vaporizer

Panas Total = Panas Sensible + Panas Laten Penguapan Panas Total = 5982380,430 + 3400190,553 = 9382570,981 kJ Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-7

3. Neraca Panas di Separator S-01

S-01 Gas keluar Cairan keluar Umpan

a. Q input