Spesifikasi Alat V - 1
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
BAB V SPESIFIKASI ALAT
1. TANGKI METHANOL F-110 Spesifikasi :
Fungsi : Menampung methanol dari supplier
Type : Silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas
dish Dasar Pemilihan
: Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric
Volume : 83879.5217 cuft = 2439.890 M
3
Diameter : 37 ft
Tinggi : 45 ft Tebal Shell : ¼ in
Tebal tutu atas : ¼ in Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan Konstruksi : Carbon Steal SA-283 grade C Brownell : 253 Jumlah
: 2 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 2
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
2. POMPA - 1 L-111 Spesifikasi :
Fungsi : Mengalirkan methanol dari tangki F - 110 ke V
– 112
Type : Centrifugal pump
Dasar Pemilihan : Sesuai untuk tekanan rendah dan viskositas rendah
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 5,52 gpm
Total Dynamic Head : 31,05 ft.lbf lbm Efisiensi motor : 80
Power : 1 hp = 0,8 kW Jumlah : 1 buah
3. VAPORIZER - 1 V-112 Spesifikasi :
Fungsi : Menguapkan methanol dengan suhu 105
o
C Type : 1-2 Shell and tube fixed tube kettle
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Panjang = 16 ft
Pitch = 1 in square
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 3
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Jumlah Tube, Nt = 91
Passes = 2
Shell : ID = 13,25 in
Passes = 1
Heat Exchanger Area, A = 288,7 ft
2
= 27 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
4. HEATER E-113 Spesifikasi :
Fungsi : Memanaskan bahan sampai suhu 180
o
C Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger fixed tube
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Panjang = 16 ft
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube, Nt = 39
Passes = 2
Shell : ID = 10,00 in
Passes = 1
Heat Exchanger Area, A = 123,3 ft
2
= 11 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 4
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
5. TANGKI HYGDROGEN CHLORIDE F-120 Spesifikasi :
Fungsi : Menampung Hydrogen Chloride dari supplier
Type : Silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas
dish Dasar Pemilihan
: Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric
Volume : 326918,73 cuft = 9253 M
3
Diameter : 59 ft
Tinggi : 70 ft Tebal Shell : 38 in
Tebal tutu atas : 38 in Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan Konstruksi : Carbon Steal SA-283 grade C Brownell : 253 Jumlah
: 2 buah
6. POMPA - 2 L-121 Spesifikasi :
Fungsi : Mengalirkan methanol dari tangki F - 120 ke V
– 122
Type : Centrifugal pump
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 5
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Dasar Pemilihan : Sesuai untuk tekanan rendah dan viskositas rendah
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 16,72 gpm
Total Dynamic Head : 39,62 ft.lbf lbm Efisiensi motor : 80
Power : 1,5 hp = 1,2 kW Jumlah : 1 buah
7. VAPORIZER - 2 V-122 Spesifikasi :
Fungsi : Menguapkan HCl dengan suhu 105
o
C. Type : 1-2 Shell and tube fixed tube kettle.
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar.
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Panjang = 16 ft
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube, Nt = 427
Passes = 2
Shell : ID = 25 in
Passes = 1
Heat Exchanger Area, A = 1341,5 ft
2
= 124 m
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 6
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Jumlah exchanger = 1 buah
8. HEATER - 2 E-123 Spesifikasi :
Fungsi : Memanaskan bahan sampai suhu 180
o
C Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger fixed tube
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Panjang = 16 ft
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube, Nt = 71
Passes = 2
Shell : ID = 12 in
Passes = 1
Heat Exchanger Area, A = 225 ft
2
= 20 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
9. REAKTOR R-210 Spesifikasi :
Fungsi : Hydro-chlorinasi methanol menjadi methyl chloride. Type : Silinder tegak, tutup atas dan tutup bawah dished head
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 7
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Dilengkapi katalis, dan jaket pendingin. Operasi : Continuous
Dimensi Shell :
Diameter Shell, inside : 7,5 ft
Tinggi Shell : 22,5 ft
Tebal Shell : ¼ in
Dimensi tutup :
Tebal tutup atas dished : 38 in
Tinggi tutup atas : 1,01 ft
Tebal tutup bawah dished : 38 in Bahan konstruksi
: Carbon steel SA-283 Grade C Brownell : 253
Jumlah reaktor : 1 buah
Sistem pendingin :
Diameter jaket : 7,57 ft
Tinggi jaket : 20 ft
Jaket spacing : 316 in
Tebal jaket : ¼ in
Packing katalis :
Jenis katalis : Alumina powder Al
2
O
3
99 Ukuran katalis
: 12 mesh Tinggi packing
: 16,7 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 8
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Berat katalis : 77119 kg
10. CONDENSOR - 1 E – 211
Spesifikasi :
Fungsi : Memanaskan bahan sampai suhu 180
o
C Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger fixed tube
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Panjang = 16 ft
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube, Nt = 76
Passes = 2
Shell : ID = 12 in
Passes = 1
Heat Exchanger Area, A = 238,7 ft
2
= 23 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
11. AKUMULATOR - 1 F-212 Spesifikasi :
Fungsi : Menampung methanol dari supplier
Type : Silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 9
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
dish Dasar Pemilihan
: Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric
Volume : 4140 cuft = 118 M
3
Diameter : 16 ft
Tinggi : 24 ft Tebal Shell : ¼ in
Tebal tutu atas : ¼ in Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan Konstruksi : Carbon Steal SA-283 grade C Brownell : 253 Jumlah
: 2 buah
12. POMPA - 3 L - 213 Spesifikasi :
Fungsi : Mengalirkan methanol dari tangki F - 120 ke V
– 122
Type : Centrifugal pump
Dasar Pemilihan : Sesuai untuk tekanan rendah dan viskositas rendah
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 12,50 gpm
Total Dynamic Head : 32,49 ft.lbf lbm Efisiensi motor : 80
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 10
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Power : 1,5 hp = 1,2 kW Jumlah : 1 buah
13. HEATER - 3 L - 214 Spesifikasi :
Fungsi : Memanaskan bahan sampai suhu 180
o
C Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger fixed tube
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Panjang = 16 ft
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube, Nt = 76
Passes = 2
Shell : ID = 12 in
Passes = 1
Heat Exchanger Area, A = 238,7 ft
2
= 23 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 11
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
14. KOLOM DISTILASI D-310 Spesifikasi :
Fungsi : Memisahkan Methyl Chloride dari impuritis berdasarkan titik didih bahan
Type : Sieve Tray Colomn Dasar Pemiliha : - effisiensi pemisahan lebih tinggi dari plate colomn
: - harga lebih murah dari bubble cap colom. : - perawatan dan perbaikan yang mudah
Spesifikasi kolom distilasi :
Tekanan operasi = 113,2 psi
Suhu operasi = 105,55
o
C Bahan konstruksi
= Carbon steel SA-283 Grade C Brownell : 253 Allowable stress SA-283, Grade C = 12650 psi
Digunakan double welded butt joint no radiograph dengan efisiensi = 85 0,85
Spesifikasi shell dan tutup : Shell OD
= 4,5 ft = 54 in Tebal shell
= ½ in Tebal tutup dished
= ¾ in Tinggi tutup dished
= 0,7 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 12
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Spesifikasi Plate :
Tray spacing = 24 in
Jumlah plate = 23 buah
Feed Plate = plate ke-7
Tinggi tangent line to tangent line = 57,3 ft
Tanggki skirt support = 4,0 ft
Tinggi tutup dished = 0,7 ft
Tinggi total tangki = 62,0 ft
Lain-lain : Berat liquid
= 2560,97 lb Area downcomer
= 7,553 ft2 Berat liquid tiap area
= 340 lbft2 Tray support ring
= 2 ½ i x 2 ½ in x 38 in, Angles
Faktor korosi = 18 in 0,125 in
Overhead vapor line, OD = 12 in
Tebal isolasi = 3 in
Accessories = 1 buah tangga
Jumlah kolom distilasi = 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 13
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
15. CONDENSOR - 2 E - 311 Spesifikasi :
Fungsi : Memanaskan bahan sampai suhu 180
o
C Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger fixed tube
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Panjang = 16 ft
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube, Nt = 76
Passes = 2
Shell : ID = 12 in
Passes = 1
Heat Exchanger Area, A = 238,7 ft
2
= 23 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
16. AKUMULATOR -2 F - 321 Spesifikasi :
Fungsi : Menampung methanol dari supplier
Type : Silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas
dish Dasar Pemilihan
: Umum digunakan untuk liquid pada tekanan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 14
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
atmospheric Volume
: 4140 cuft = 118 M
3
Diameter : 16 ft
Tinggi : 24 ft Tebal Shell : ¼ in
Tebal tutu atas : ¼ in Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan Konstruksi : Carbon Steal SA-283 grade C Brownell : 253 Jumlah
: 2 buah
17. POMPA - 4 L - 313 Spesifikasi :
Fungsi : Mengalirkan methanol dari tangki F - 120 ke V
– 122
Type : Centrifugal pump
Dasar Pemilihan : Sesuai untuk tekanan rendah dan viskositas rendah
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 12,50 gpm
Total Dynamic Head : 32,49 ft.lbf lbm Efisiensi motor : 80
Power : 1,5 hp = 1,2 kW Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 15
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
18. REBOILER E-314 Spesifikasi :
Fungsi : Memanaskan bahan sampai suhu 180
o
C Type : 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger fixed tube
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Tube : OD = ¾ in : 16 BWG
Panjang = 16 ft
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube, Nt = 76
Passes = 2
Shell : ID = 12 in
Passes = 1
Heat Exchanger Area, A = 238,7 ft
2
= 23 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
19. TANGKI METHYL CHLORIDE F-320 Spesifikasi :
Fungsi : Menampung methanol dari supplier
Type : Silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas
dish
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 16
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan
atmospheric Volume
: 4140 cuft = 118 M
3
Diameter : 16 ft
Tinggi : 24 ft Tebal Shell : ¼ in
Tebal tutu atas : ¼ in Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan Konstruksi : Carbon Steal SA-283 grade C Brownell : 253 Jumlah
: 2 buah
20. BLOWER - 1 G - 130 Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan uap methanol dari V
– 112 ke R – 210 Type
: Centrifugal Blower Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan, efisiensi tinggi.
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 12,50 gpm
Total Dynamic Head : 32,49 ft.lbf lbm Efisiensi motor : 80
Power : 1,5 hp = 1,2 kW Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat V - 17
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
21. BLOWER - 2 G - 131 Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan uap methanol dari V
– 112 ke R – 210 Type
: Centrifugal Blower Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan, efisiensi tinggi.
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 12,50 gpm
Total Dynamic Head : 32,49 ft.lbf lbm Efisiensi motor : 80
Power : 1,5 hp = 1,2 kW Jumlah : 1 buah
22. BLOWER - 3 G - 132 Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan uap methanol dari V
– 112 ke R – 210 Type
: Centrifugal Blower Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan, efisiensi tinggi.
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 12,50 gpm
Total Dynamic Head : 32,49 ft.lbf lbm Efisiensi motor : 80
Power : 1,5 hp = 1,2 kW Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perancangan Alat Utama VI-1
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
VI
BAB VI PERENCANAAN ALAT UTAMA
Nama alat :
Reaktor Kode alat
: R - 210
Fungsi :
Hydro-chlorinasi methanol menjadi methyl chloride. Type
: Silinder tegak, tutup atas dan tutup bawah dished head
: dilengkapi katalis, dan jaket pendingin.
Operasi :
Continuous
Kondisi Operasi :
Tekanan Operasi :
1 atm Keyes : 513
Suhu Operasi :
340
o
C Keyes : 513
Kondisi Feed :
1. Feed methanol dari V - 112 :
Rate massa =
4077.5661 kg jam
= 8989.4022
lb jam BM campuran
= 31.9790
kg kmol
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perancangan Alat Utama VI-2
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
ρ gas pada P = 1
atm, T =
180
o
C =
816 R
: Suhu udara STP
= 492 R
ρ gas = 492
x 1
x 31.9790
= 0.054
lb cuft
816 1
359 Himmelblau : 249
Rete volumetrik =
rate massa ib jam =
8989.4022 densitas lb cuft
0.054 =
167373 cuft
jam
2. Feed HCl dari V - 122 :
Rate massa = 3106.70447
kg jam =
6849.0407 lb jam
BM Campuran = 24.6600
kg kmol ρ gas pada P =
1 atm,
T = 180
o
C =
816 R
: Suhu udara STP =
492 R
ρ gas = 492
x 1
x 24.6600
= 0.041
lb cuft
816 1
359 Himmelblau : 249
Rete volumetrik =
rate massa ib jam =
6849.0407 densitas lb cuft
0.041 =
165370 cuft jam
PERENCANAAN DIMENSI REAKTOR
Total rate volumetrik bahan masuk : Rate volumetrik =
rate methanol + rate HCl =
167373 cuft jam
+ 165370
cuft jam =
332743 cuft jam
ρ campuran gas = 0.045
lb cuft Perbandingan volume bahan masuk dan katalis =
275 :
1 Keyes : 51
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perancangan Alat Utama VI-3
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Volume fixed bed = Volume katalis = 332743
cuft 275
cuft =
1210 cuft
Volume tangki :
Space velocity, s = 2200 jam
US. Patent no. 5,321,171 Waktu tinggal,τ
= 1
2200 =
0.00045 jam
Volume gas = rate volumetrik gas x waktu proses =
332743 cuft jam x
0.00045 jam =
151 cuft Asunsi volume gas mengisi
80 volume tangki dan digunakan 1 buah tangki.
Volume gas pada tangki = 151
x 100
= 189
cuft 80
Volume tangki total = Volume gas pada tangki + Volume fixed bed
= 189
cuft + 1210 cuft
= 1399
cuft
Menentukan ukuran tangki dan ketebalannya
Diambil dimention ratio H
= 3
tower Ulrich ; T.4-27 : 248 D
Dengan mengabaikan volume dished head. Volume tangki
=
π . D
2
. H 4
1399 =
π . D
2
. 3D 4
D =
7.5 cuft
= 90 in =
2.29 m
H =
22.5 ft =
270 in
Penentuan tebal shell :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perancangan Alat Utama VI-4
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Tebal shell berdasarkan ASME code untuk cylindrical tank : t
min
= P x ri
+ C
Brownell and Young, pers. 13-1, hal. 254
fE - 0,6 P
Perancangan Alat Utama
dengan : t
min
= tebal shell minimum
; in
P =
tekanan tangki ;
psi ri
= jari-jari tangki
; in 12 D
C =
faktor korosi ;
in diambil 18 in
E =
faktor pengelasan, digunakan double welded butt joint. faktor pengelasan, E = 0,8
f =
stress allowable, bahan konstruksi carbon steel SA - 283
grade C, maka f = 12650 psi Brownell and Young, T. 13-1
P operasi =
1 atm
= 14.7
psi P design diambil 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan.
P design = 1.1
x 14.7
= 16
psi r =
12 D = 12 x 90 in = 45 in t min
= 16
x 45
+ 0.125
12650 x
0.8 -
0.6 x
16 =
0.197 in digunakan t = 14 in
Dimensi tutup atas dan tutup bawah, standard dished :
Untuk D = 90 in, didapat rc = 90 in Brownell and Young, T - 5.7 digunakan persamaan 13.12 dari brownell and young.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perancangan Alat Utama VI-5
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Tebal standard torispherical dished atas dan bawah :
t
h
= 0,885 x P x rc
+ C
Brownell and Young, Pers. 13.12 fE - 0,1P
dengan : t
h
= tebal shell minimum
; in
P =
tekanan tangki ;
psi rc
= jari-jari tangki
; in Brownell
and Young, T - 5.7
C =
faktor korosi ;
in diambil 18 in
E =
faktor pengelasan, digunakan double welded butt joint. faktor pengelasan, E = 0,8
f =
stress allowable, bahan konstruksi carbon steel SA - 283
grade C, maka f = 12650 psi Brownell and Young, T. 13-1
P design = 16
psi t min
= 0.885
x 16
x 90
+ 0.125 =
0.2523 in digunakan t = 38 in
12650 x
0.8 -
0.1 x
16
h =
rc -
√ rc
2
D
2
= 12.1
in = 1.01 ft
4
Penentuan dimensi tutup atas, dished :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perancangan Alat Utama VI-6
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Dimana : ID
= ID shell
= 90
in a
= ID =
90 =
45 in
2 2
Untuk D = 90
in, didapat rc = 90 in, irc = 5 12 in Brownell and Young, T- 5.7
Rc r = radius of dish =
90 in
icr rc = inside crown radius =
5 12 =
5.5 in AB
= ID -
icr =
45 -
5.5 =
39.5 in
2 BC
= r
- icr
= 90
- 5.5
= 84.5
in AC
= √BC
2
-AB
2
= √78,875
2
-38,944
2
= 74.699
in b
= r
- √BC
2
-AB
2
= 90
- 74.7
= 15.301
in sf = straight flange = dipilih
= 2
in Brownell, T.5-6
t = tebal dished = 38 in = 0.375
in OA = t + b + sf =
0.375 +
15.3006 +
1.5 =
17.175602 in
= 90
- √144
2
-168
2
4 =
90 -
77.9 =
12 in
= 1
ft
PERENCANAAN SISTEM PENDINGIN
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perancangan Alat Utama VI-7
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Perhitungan jaket :
Perhitungan sistem penjaga suhu : Kern, hal 719 Dari neraca panas : suhu yang dijaga = 340
o
C Q
= 75493.4585
kkaljam =
299578 Btu
jam Suhu masuk rata - rata =
180
o
C =
356
o
F
Suhu reaksi =
340
o
C = 516
o
F ΔT
= 516
- 356
= 160
o
F Kebutuhan media
= 1678
kg jam =
3700 lb jam
Densitas steam =
6.1 lb cuft Perry 7
ed
; T.2-30 Rate volumetrik
= rate bahan lb jam
= 607
cuft jam ρ bahan lb cuft
= 0.17
cuft dt Asumsi kecepatan aliran
= 3
ft dt Kern, T.12, hal.845 Luas penampang
= rate volumetrik cuft dt
= 0.17
3 kecepatan aliran ft dt
= 0.06
ft
2
Luas penampang =
π 4 D
2 2
- D
1 2
dengan : D
2
= diameter dalam jaket
D
1
= diameter luar bejana = Di bejana + 2 x tebal
= 6 + 2 14 in = 0,03 ft =
7.56 ft
Luas penampang =
π 4 D
2 2
- D
1 2
0.06 =
π 4 D
2 2
- 7,56
2
D
2
= 7.57
ft Spasi
= D
2
- D
1
= 7.57
- 7.56
= 0.005
ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perancangan Alat Utama VI-8
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
2 2
= 0.06
in =
316 in
Penentuan tebal jaket :
Tebal jaket berdasarkan ASME Code untuk cylindrical : t
min
= P x ri
+ C
Brownell and Young, pers.13-1, hal.254
fE - 0,6P dengan :
t
min
= tebal shell minimum
; in
P =
tekanan tangki ;
psi ri
= jari-jari tangki
; in 12 D
C =
faktor korosi ;
in digunakan 18 in
E =
faktor pengelasan, digunakan double welded butt joint.
faktor pengelasan, E = 0,8 f
= stress allowable, bahan konstruksi carbon steel
SA - 283 grade C, maka f = 12650 psi Brownell and
Young, T. 13-1 P design =
16 psi
R = 12 D =
0.5 x 7.57 ft
= 3.8
ft t min
= 16
x 3.79 x
12 +
0.125 12650
x 0.8
- 0.1
x 16
= 0.1976
in digunakan t = 14 in h
= rc
- √
rc
2
D
2
= 12.1
in = 1.01 ft
4
Perhitungan tnggi jaket :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perancangan Alat Utama VI-9
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
U
D
= 2
Kern, Tabel 8 A
= Q
= 299578
= 520
ft
2
U
D
x Δt 2
x 288
A
jaket
= A
shell
+ A
dished
; A
shell
= π D h silinder A
dished
= 6,28 x Rc x h
dished
Hesse : pers. 4-16 =
6.28 x
90 12
x 1.01 =
47.571 ft
2
A
jaket
= A
shell
+ A
dished
520 =
π . 7.57 . H +
47.6 h
jaket
= 24
ft Tinggi tangki
= 22.5
ft
Katalis :
Jenis katalis =
Aluminia Powder 12 mesh Kadar alumina
= 99
ρ alumina =
3,7 gr cc 231 lb cuft Voume katalis
= 736
cuft Berat katalis
= 736
cuft x 231 lb cuft
= 170016
lb = 77119
kg Katalis aluminia diregenerasi tiap 1 tahun sekali pada saat shutdown
Tinggi katalis :
Tinggi tangki =
22.5 ft Tinggi tutup
= 1.01
ft Tinggi shell
= Tinggi tangki - 2 x tinggi tutup
= 22.5
- 2
x 1.01
= 20.5
ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perancangan Alat Utama VI-
10
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Volume katalis =
π .D
2
.H 4
Diameter tangki =
7.5 ft
Tinggi packing, H =
Volume Katalis =
736 =
16.7 ft π 4 D
2
π 4 7,5
2
Tinggi shell =
20.5 ft Karena tinggi shell lebih besar dari tinggi katalis, maka katalis dapat mengisi bagian dalam
shell.
Pengisian katalis =
16.7 x
100 =
81.387 20.5
Perhitungan Perforated Pipe Sparger :
Rate gas methanol =
1000.000 kg jam
Rate gas HCl =
3106.70447 kg jam
+ Rate gas
= 4106.7045
kg jam Rate gas
= 4106.7045
kg jam =
9053.6407 lb jam
BM bahan =
26.487 kg kmol
ρ
campuran
pada P = 1 atm, T = 105
o
C = 618 R ; bahan
std
= 492 R ρ =
492 x
1 x
26.4870 =
0.053 lb
cuft 681
1 359
Himmelblau : 249 Rete volumetrik
= rate massa lb jam
= 9053.6407
densitas lb cuft 0.053
= 169851
cuft jam
=
2830.8 cuft menit
Berdasarkan peter 4
ed
, fig. 14-2 , halaman 498 , dengan asumsi aliran turbulen
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perancangan Alat Utama VI-
11
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Diameter optimum =
12 in
digunakan pipa ukuran 12 in sch. 40 Dari Foust , App, C-6a , didapatkan :
OD =
12.750 in
ID =
11.938 in = 0.995
ft A
= 0.7770
ft
2
Kecepatan aliran , V = 2830.8
cuft menit x 1
= 60.7
ftdt 0.7770
ft
2
60 dengan :
μ = 0.0009
cp = 0.00000058 lb ft.dt
Nre = D V
ρ =
5499097 2100
μ dengan N
Re
2100 untuk menentukan diameter sparger digunakan persamaan 6.5 dari Treybal halaman 141 : dp =
0.0233 x
N
Re -0,05
dengan : dp = diameter sparger ; ft
dp = 0.0233
x 5499097
-0,05
= 0.0107
ft =
3,35 mm 1 ft = 304,8 mm
digunakan ukuran diameter = 3,35 mm = 0,0107 ft Untuk pemasangan sejajar atau segaris pada pipa, jarak interface C dianjurakan minimal
menggunakan jarak 3 dp. Maka C = 3
x 0.0107
ft =
0.032 ft
Diameter shell = 7.5
ft Panjang pipa direncanakan 0,75 Diameter shell =
0.75 x
7.5 ft =
5.625
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perancangan Alat Utama VI-
12
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
ft Posisi sparger direncanakan disusun bercabang 20.
maka banyaknya lubang = Panjang pipa x Cabang
= 3394 lubang
C Jumlah lubang tiap cabang =
jumlah lubang =
170 lubang tiap cabang cabang
Sistem sparger :
Type =
Standard Perforated Pipe Bahan kontraksi
= commercial steel
Diameter =
3,35 mm jumlah cabang
= 20 buah
jumlah lubang tiap cabang =
170 buah
Spesifikasi :
Fungsi :
Hydro-chlorinasi methanol menjadi methyl chloride. Type
: Silinder tegak, tutup atas dan tutup bawah dished head
dilengkapi katalis, dan jaket pendingin. Operasi
: Continuous
Dimensi Shell :
Diameter Shell, inside =
7.5 ft
Tinggi Shell =
22.5 ft
Tebal Shell =
¼ in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perancangan Alat Utama VI-
13
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Dimensi tutup :
Tebal tutup atas dished =
38 in Tinggi tutup atas
= 1,01 ft
Tebal tutup bawah dished =
38 in Tinggi tutup bawah
= 1,01 ft
Bahan konstruksi =
Carbon steel SA - 283 grade C brownel : 253
Jumlah reaktor =
1 buah
Sistem pendingin :
Diameter jaket =
7,57 ft Tinggi jaket
= 20,0 ft
Jacet spacing =
316 in Tebal jaket
= 14 in
Katalis :
Jenis katalis =
Alumina powder AI
2
O
3
99 Ukuran katalis
= 12 mesh
Tinggi katalis =
16,7 ft Berat katalis
= 77119 kg
Sistem sparger :
Type =
Standard Perforated Pipe Bahan konstruksi
= commercial steel
Diameter =
3,35 mm Jumlah cabang
= 20 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perancangan Alat Utama VI-
14
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
Jumlah lubang tiap cabang =
170 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Instrumen dan Keselamatan Kerja VII - 1
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hydro - Chlorinasi
BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
