LA.1 Mixer Liquid Feed (M-101)

LAMPIRAN A

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Waktu operasi : 300 hari / tahun ; 24 jam / hari Basis perhitungan : 1 jam operasi Satuan operasi : kilogram (kg) Bahan baku : - Stirena oksida (C H O)

8 N a t i u - r m h i d r o k s i d a ( N a O H ) N a t r i u m h i - d r o k s i d a ( N a O H )

M e t a n o l ( C H O
M e t a n o l ( C H

3 O H )

3 H H i i d d r r - - o o g g e e n n ( ( H H ) )

2 K - a t a l i s ( P d / C

1 % )

K a t a l i s ( P d / C 1 % )

Produk akhir : 2-Feniletanol (C H O)

10 Kapasitas Produksi : 138,8889 kg/jam LA.1 Mixer Liquid Feed (M-101)

(4) NaOH

(3) NaOH Stirena oksida

(6) Mixer Liquid Feed

Stirena oksida (5) M-101 Metanol

Metanol

Dalam mixer ini terjadi pencampuran antara stirena oksida, natrium hidroksida, dan metanol. Basis Perbandingan Umpan Stirena oksida : NaOH : Metanol (kg) = 1: 0,00026: 19 Neraca Massa Komponen:

3 Stirena oksida : F = F = 141,5894 kg/jam Stirena oksida Stirena oksida

3 NaOH : F = 0,000026 × F = 0,00026 × 141,5894 NaOH Stirena oksida

= 0,0368 kg/jam

4 F = F = 0,0368 kg/jam NaOH NaOH

3 Metanol : F = 19 × F = 19 × 141,5894 = 2690,1986 kg/jam Metanol Stirena Oksida

5 F = F = 2690,1986 kg/jam Metanol Metanol

Neraca Massa Total :

5 F = F + F + F = 141,5894 + 0,0368 + 2690,1986 = 2931,8248 kg/jam

Tabel LA.1 Neraca Massa Mixer Liquid Feed (M-101)

Alur Masuk Alur Keluar Alur 3 Alur 4 Alur 5 Alur 6 Komponen F N F N F N F N (kg/jam (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) C H ₈ ₈

O
- - - 141,5894 1,1784

141,5894 1,1784 0,0368 0,0009 0,0368 - NaOH 0,0009 - ₃ - - - - CH OH 2690,1986 83,9596 2690,1986 83,9596 Total 2831,8248 2831,8248

LA.2 Mixer Hydrogenation Feed (M-103) NaOH (9)

Hidrogen (10) Stirena oksida

Mixer Hydrogenation Feed Metanol M-103 Hidrogen NaOH

(7) Stirena oksida Metanol

Dalam mixer ini terjadi pencampuran antara stirena oksida, natrium hidroksida, metanol dan hidrogen.

Neraca Massa Komponen:

6 Stirena oksida : F = F = F = 141,5894 kg/jam Stirena oksida Stirena oksida Stirena oksida

6 NaOH : F = F = F = 0,0368 kg/jam NaOH NaOH NaOH

6 Metanol : F = F = F = 2690,1986 kg/jam Metanol Metanol Metanol

8 Hidrogen : F = F = F = 2,8506 kg/jam Hidrogen Hidrogen Hidrogen Neraca Massa Total:

9 F = F + F =2831,8248 + 2,8506 = 2834,6754 kg/jam

Tabel LA.2 Neraca Massa Mixer Hydrogenation Feed (M-103)

Alur Keluar Alur Masuk Alur 7 Alur 9 Alur 10 Komponen F N F N F N (kg/jam (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam)

C H - - O 141,5894 1,1784 141,5894 1,1784

NaOH 0,0368 0,0009 0,0368 0,0009 CH
OH 2690,1986 83,9596 2690,1986 83,9596

3 H - 2,8506 1,4141 2,8506 1,4141 -

2 2834,6754 Total 2834,6754

LA.3 Fixed Bed Reactor (R-101) NaOH Stirena oksida

(10)

Metanol

Hidrogen

Fixed Bed Reactor R-101 2-Feniletanol

(11) NaOH

Metanol

Hidrogen

Dalam reaktor ini terjadi reaksi hidrogenasi stirena oksida menghasilkan 2 feniletanol. Reaksi hidrogenasi berlangsung pada temperatur 40 C dan tekanan 2,04 MPa (20 atm) dengan katalis Pd/C 1% sesuai dengan persamaan reaksi di bawah ini. Konversi reaksi = 100 % (Rode ,dkk., 2003).

10 Basis = F = 141,5894 kg/jam Stirena oksida

141 , 5894

10 N = = 1,1784 kmol/jam

Stirena oksida

120 , 1502

r = konversi × N = 1 × 1,1784 = 1,1784 kmol/jam

1 Stirena oksida

Reaksi yang terjadi di dalam reaktor:

C H O H C H O

8 8 (l) 2(g) →

8 10 (l)

M 1,1784 1,4141 B 1,1784 1,1784 1,1784
S 0,2357 1,1784 Dimana: M = jumlah mol senyawa mula-mula (kmol) B = jumlah mol senyawa yang bereaksi (kmol) S = jumlah mol senyawa sisa setelah reaksi selesai (kmol) Neraca Massa Komponen:

10 Stirena Oksida: F = 141,5894 kg/jam Stirena oksida

10 Hidrogen : F = N × Mr Hidrogen Hidrogen Hidrogen

= 1,4141 × 2,0158 = 2,8506 kg/jam

10 F = (N ) × Mr Hidrogen Hidrogen – N Stirena oksida Hidrogen

= (1,4141

– 1,1784) × 2,0158 = 0,4751 kg/jam

11 reaksi

2-Feniletanol : F = F = N × Mr

2-Feniletanol 2-Feniletanol Stirena oksida 2-Feniletanol

= 1,1784 × 122,166 = 143,9649 kg/jam

10 NaOH : F = F = 0,0368 kg/jam NaOH NaOH

10 Metanol : F = F = 2690,1986 kg/jam Metanol Metanol

Neraca Massa Total:

10 F = F = 2834,6754 kg/jam

Tabel LA.3 Neraca Massa Fixed Bed Reactor (R-101)

Alur Keluar Alur Masuk Alur 10 Alur 11 Komponen F N F N (kg/jam (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam)

C H O 141,5894 1,1784

8 NaOH 0,0368 0,0009 0,0368 0,0009

CH OH 2690,1986 83,9596 2690,1986 83,9596

3 H 2,8506 1,4141 0,4751 0,2357

C H O

143,9649 1,1784

2834,6754 Total 2834,6754

LA.4 Knock Out Drum (FG-201) (12) Hidrogen 2-Feniletanol

(11) Knock Out

NaOH Drum

Metanol FG-201 Hidrogen 2-Feniletanol

(13) NaOH Metanol

Pada drum ini digunakan untuk memisahkan gas hidrogen dari campuran. Semua gas hidrogen pada alur 12 akan terpisah pada knock-out drum ini.

Neraca Massa Komponen:

11 Hidrogen : F = F = 0,4751 kg/jam Hidrogen Hidrogen

2-Feniletanol : F = F = 143,9649 kg/jam

2-Feniletanol 2-Feniletanol

11 NaOH : F = F = 0,0368 kg/jam NaOH NaOH

11 Metanol : F = F = 2690,1986 kg/jam Metanol Metanol

Neraca Massa Total:

11 F = 2834,6754 kg/jam

12 F = F = 0,4751 kg/jam Hidrogen

13 F = F + F

12 F = F = 2690,1986

– F – 0,4751 = 2834,2003 kg/jam

Tabel LA.4 Neraca Massa Knock Out Drum (FG-201)

Alur Keluar Alur Masuk Alur 13 Alur 11 Alur 12 Komponen F N F N F N (kg/jam (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) NaOH

0,0368 0,0009 0,0368 0,0009
CH OH 2690,1986 83,9596 2690,1986 83,9596

H 0,4751 0,2357 0,4751 0,2357

C H O 143,9649 1,1784 143,9649 1,1784

10 2834,6754 Total 2834,6754

LA.5 Mixing Point Hidrogen (M-102) (14) Hidrogen (8)

(1)

Hidrogen

Mixing Point

Hidrogen Hidrogen M-102

Neraca Massa Komponen:

9 Hidrogen : F = F = 2,8506 kg/jam Hidrogen Hidrogen

14 F = 0,4751 kg/jam Hidrogen

8 F + F = F Hidrogen Hidrogen Hidrogen

14 F = F - F = 2,8506 Hidrogen Hidrogen Hidrogen – 0,4751 = 2,3755 kg/jam

Tabel LA.5 Neraca Massa Mixing Point Hidrogen (M-102)

Alur Keluar Alur Masuk Alur 8 Alur 1 Alur 14 Komponen F N F N F N (kg/jam (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam)

H 2,3755 1,1784 0,4751 0,2357 2,8506 1,4141

2 2,8506 Total 2,8506

LA.6 Tray Distillation Tower (TD-201)

Adapun kolom destilasi ini digunakan untuk memisahkan CH OH (metanol) dari

3 produk 2-Feniletanol berdasarkan perbedaan titik didih.

2-Feniletanol Metanol (19) 2-Feniletanol

(15) NaOH Metanol

Kolom

Destilasi

TD-201

(23) 2-Feniletanol

NaOH Metanol

15 Alur Umpan Masuk F

₁₅ _-1 F 2690,1986 kg.jam _metanol

15 N = = = 83,9596 kmol/jam metanol -1 M metanol _{15 -1} _{r 32,0416 kg.kmol} F 0,0386 kg.jam _NaOH

15 N = = =0,0009 kmol/jam NaOH

_-1 M NaOH _{r 39,9969 kg.kmol}

₁₅

_{2-Feniletanol 143,9649 kg.jam}

15 N = = =1,1784 kmol/jam

2-Feniletanol M 2-Feniletanol _{r 122,166 kg.kmol} ₁₅ N 83,9596 _metanol

15 X = = = 0,9862 ₁₅ ₁₅ metanol N +N 83,9596+0,0009 _metanol _{2-Feniletanol}

15 X =1 -X = 1

– 0,9862= 0,0138

air metanol

15 F = F + F metanol 2-Feniletanol

= 2690,1986 + 143,9649 = 2834,1635 kg/jam

15 Feed = N = N + N metanol 2-Feniletanol

= 83,9596 + 1,1784 = 85,138 kmol/jam X = 0,9862

Diinginkan, X = 0,9995

X = 0,0005

w Neraca mol total F.X = D.X + W.X

F D w

85,138 . 0,9862 = D. 0,9995 + (85,138

– D) . 0,0005 D = 84,001 kmol/jam W = F = 1,137 kmol/jam
– D

19 Alur Keluar Destilat F

19 N = X . D = 83,959 kmol/jam D metanol

19 N = (1 - X ) . D = 0,042 kmol/jam D

2-Feniletanol

1 -1

19 F = 83,959 kmol.jam . 32,0416 kg.kmol = 2690,1804 kg/jam metanol 19 -1 -1

F = 0,042 kmol.jam . 122,166 kg.kmol = 5,131 kg/jam

2-Feniletanol

23 Alur Keluar Bottom F

23 N = X . W = 0,0006 kmol/jam W metanol

23 N = (1 ) . W = 1,1364 kmol/jam

– X W

2-Feniletanol 23 -1 -1

F = 0,0006 kmol.jam . 32,0416 kg.kmol = 0,0182 kg/jam

metanol 23 -1 -1

= 1,1364 kmol.jam . 122,166 kg.kmol = 138,8339 kg/jam F

2-Feniletanol

Tekanan Uap 3628,27

Metanol : ln ............................................. (1) = 16,5785 +

239,5

(Smith, 2005)

317,2 89904,2 76,3

2-Feniletanol : ln ln ) ............................... (2) = − − ⁡(

298,15 . ( )

R = 8,31447 J/K.mol (Emel’yanenko, 2007)

Penentuan titik gelembung (bubble point) umpan : Tekanan uap ditentukan dengan persamaan (1) dan (2).

a. Menghitung temperatur jenuh masing masing komponen

sistem sat

Asumsi P = P = 760 mmHg = 101,325 kPa

metanol sat sistem

P = P = 760 mmHg = 101,325 kPa

2-Feniletanol sat

T = 490,0813 K

2-Feniletanol sat

T = 337,8489 K

metanol

b. Menghitung T rata-rata

Zat Xi T

2-Feniletanol (a) 0,9862 490,0813 Metanol (b) 0,0138 337,8489



T rata-rata = Xi . Ti = 339,956 K

c. Menghitung harga  pada T rata-rata

AB Zat T Pi

2-Feniletanol (a) 339,956 0,1706 Metanol (b) 339,956 110,0141

 = = 0,001551

AB Pb sat

d. Menghitung P

b P 101,325 sat

P = = =102,745 kPa

b X . _{a AB+ b} X 0,9862 x 0,001551+ 0,0138 α sat e. Menghitung T dari P dari persamaan (1). b o

Dari hasil iterasi, didapatkan bahwa harga T = 338,2033 K = 65,0533 C

Penentuan titik gelembung (bubble point) bottom :

a. Menghitung temperatur jenuh masing masing komponen

sat sistem

Asumsi P = P = 760 mmHg = 101,325 kPa

metanol sat sistem

P = P = 760 mmHg = 101,325 kPa

2-Feniletanol sat

T = 490,0813 K

2-Feniletanol sat

T = 337,8489 K

metanol

b. Menghitung T rata-rata

Zat Xi T

2-Feniletanol (a) 0,9995 490,0813 Metanol (b) 0,0005 337,8489



T rata-rata = Xi . Ti = 490,0052 K c. Menghitung harga pada T rata-rata 

AB Zat T Pi

2-Feniletanol (a) 490,0052 101,1224 Metanol (b) 490,0052 5464,607

= = 0,018505 

AB Pb sat

d. Menghitung P

b P 101,325 sat

P = = =5334,098 kPa

b X . _{a α AB+ b} X 0,9995 x 0,018505+ 0,0005 sat

e. Menghitung T dari P dari persamaan (1).

b o

Dari hasil iterasi, didapatkan bahwa harga T = 489,6257 K = 215,4757 C

Penentuan titik embun (dew point) destilat :

a. Menghitung temperatur jenuh masing masing komponen

sistem sat

Asumsi P = P = 760 mmHg = 101,325 kPa

metanol sat sistem

P = P = 760 mmHg = 101,325 kPa

2-Feniletanol sat

T = 490,0813 K

2-Feniletanol sat

T = 337,8489 K

metanol

a. Menghitung T rata-rata

sat i

P P i i . . Y Y i i = =

X X i i . . P P

sat i

K a r e n a d i a s u m s i k a n P i = P , m a k a X i = Y i

K a r e n a d i a s u m s i k a n P i = P , m a k a X i = Y i Zat Yi T

2-Feniletanol (a) 0,0005 490,0813 Metanol (b) 0,9995 337,8489



T rata-rata = Yi . Ti = 337,9251 K

b. Menghitung harga pada T rata-rata 

AB Zat T Pi

2-Feniletanol (a) 337,9251 0,1489 Metanol (b) 337,9251 101,6286

= = 0,00146475 

AB Pb sat

c. Menghitung P

a sat

P =P(Y +Y . )=101,325 (0,0005+0,9995.0,00146475)=0,199 kPa

a A B α AB sat

d. Menghitung T dari P dari persamaan (2)

b o

Dari hasil iterasi, didapatkan bahwa harga T = 342,29 K = 69,14 C

Umpan masuk pada temperatur 83,78

C, sehingga 0< q <1, sebagian umpan berupa uap, dengan Yf = 0,9975 dari persamaan (1).

Perhitungan Reflux minimum

Xd - Yf 0,9995-0,9975 Rm = =

Yf - Xf 0,9975-0,9862 Rm =0,17634

Persamaan Fenske untuk mencari jumlah plat minimum

(1 ) 0,9975. (1

− − 0,9862) .

= = = 5,60027 ∝

(1 ) 0,9862. (1 − − 0,9975) .

0,9995 0,9995 log log

⁡ ⁡

0,0005 0,0005

1 = = = 8,823237 log log 5,60027

∝ Dan 1,2 < R/Rm < 1,5, sehingga dengan metode Gilliland, diperoleh hubungan rasio refluks dan jumlah plate sebagai berikut

Hubungan Rasio Refluks dan Jumlah Plate

R (R-R )/(R+1) [(n+1)-(n +1)]/(n+2) n

m m

0,2116 0,0291 0,6 7,5232 0,2293 0,043 0,58 7,6023 0,2469 0,0565 0,55 7,701 0,2645 0,0697 0,53 7,7556

D D i i p p e e r r o o l l e e h h : : R R = = , ,

n = 7 ,

2 J u m l a h p i r i n g t e o r i t i s =

7 ,

2 + 1 r e b o i l e r

J u m l a h p i r i n g t + e o r i t i s = 7 ,

2 1 r e b o i l e r

E E f f i i s s i i e e n n s s i i p p i i r r i i n n g g = =

9 % % , , m m a a k k a a j j u u m m l l a a h h p p i i r r i i n n g g y y a a n n g g s s e e b b e e n n a a r r n n y y a a = =

7 , ,

2 / / , ,

9 = =

8 , ,

= 8 p i r i n g .

E E s s t t i i m m a a s s i i f f e e e e - - d d p p l l a a t t e e a a t t a a u u p p l l a a t t u u m m p p a a n n d d e e n n g g a a n n m m e e t t o o d d e e K K i i r r k k b b r r i i d d e e

X W

e HF LW

log = 0,206 log N

X D

s LF HD

2 N 0,0005 0,5168 0,00013 e

log = 0,206 log N 0,0005 38,1823 0,0019

log = -0,76658 N

= 0,171165 N

Ne + Ns = 0,171165 Ns + Ns = N 1,171165 Ns =

8 Ns = 6,8308 ≈ 7

Ne + Ns = N Ne + 7 = 8 Ne = 1

Feed tray adalah tray ke-1 dari puncak kolom destilasi

Tabel LA.6 Neraca Massa Tray Distillation Tower (TD-201)

Alur Keluar Alur Masuk Alur 23 Alur 15 Alur 19 Komponen N

F N F N F

(kmol/jam)

(kg/jam (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) (kg/jam)

C H O 143,9649 1,1784 5,1310 0,0420 138,8339 1,1364

10 CH OH 2690,1986 83,9596 2690,1804 83,9590 0,0182 0,0006

NaOH 0,0368 0,0009 0,0368 0,0009 - 2834,2003 Total 2834,2003

LA.7 Kondensor (E-202) Metanol (17) 2-Feniletanol

(19) Metanol (18) Metanol

Kondensor

2-Feniletanol

2-Feniletanol E-202

Ln = 0,2116 D = 0,2116. (84,001 kmol/jam) = 17,7757 kmol/jam Vn = Ln + D = 1,2116 D = 1,2116. (84,001 kmol/jam) = 101,7766 kmol/jam Lm = Ln + F = 17,7757 + 85,1380 = 102,9136 kmol/jam

– 1,137
– X

metanol

) . Vn = (0,0005 . 101,7766 kmol/jam) x 122,166 kg/kmol

= 5,131 kg/jam Tabel LA.7 Neraca Massa Kondensor (E-202)

Komponen Alur Masuk Alur Keluar Alur 17 Alur 18 Alur 19 F N F N F N (kg/jam (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) C

8 H

10 O 6,2168 0,0509 1,0858 0,0089 5,131 0,042 CH

3 OH 3259,4560 101,7268 589,2756 17,7668 2690,1804 83,9590 Total 3265,6728 3265,6728

LA.8 Reboiler E-203 Reboiler

E-203 (22) (23) (21)

2-Feniletanol Metanol NaOH 2-Feniletanol

Metanol NaOH 2-Feniletanol Metanol NaOH

Alur 21

= (1

= F

metanol

= 2690,1986 + 569,2756 = 3259,4742 kg/jam F

2-Feniletanol

= F

2-Feniletanol

17 metanol

= 143,9649 + 1,0858 = 145,0507 kg/jam

Vm = Lm - W = 102,9136

= 101,7766 kmol/jam

Alur 18

metanol

= X

18 metanol

. Ln x M

metanol = (0,9995. 17,7757 kmol/jam) x 32,0416 kg/kmol

= 589,2756 kg/jam F

2-Feniletanol

= (1

2-Feniletanol

18 metanol

) . Ln x M

r 2-Feniletanol

= (0,0005. 17,7757 kmol/jam) x 122,166 kg/kmol = 1,0858 kg/jam

Alur 17

metanol

= X

17 metanol

. Vn x M

metanol = (0,9995 . 101,7766 kmol/jam) x 32,0416 kg/kmol = 2690,1804 kg/jam

– X

2 −

– 0,0182 = 3259,4560 kg/jam

– 138,8339 = 6,2168 kg/jam F

2 −
F

( ²³ + ₂ − ²³

)

(

) = 0,0368/(0,0182 + 138,8339) x (3259,4560 + 6,2168) = 0,8658 kg/jam

Tabel LA.8 Neraca Massa Reboiler E-203

Komponen Alur Masuk Alur Keluar Alur 21 Alur 22 Alur 23 F N F N F N (kg/jam (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) C

8 H

10 O 145,0507 1,1873 6,2168 0,0509 138,8339 1,1364 CH

3 OH 3259,4742 101,7263 3259,4560 101,7258 0,0182 0,0006 NaOH 0,9026 0,0226 0,8658 0,0216 0,0368 0,0009

Total 3405,4275 3405,4275 LA.9 Mixer Metanol (M-104)

Metanol Mixing Point

Metanol M-104 (20) (5)

(2) Metanol Metanol

5 Metanol

= 2690,1986 kg/jam F

20 Metanol

= 2690,1804 kg/jam F

2 Metanol

20 Metanol

= F

5 Metanol

2 Metanol

= F

5 Metanol – F

20 Metanol

= ²³

NaOH

= 145,0507

NaOH

= ²³

( ²³ + ₂ − ²³

)

(

) = 0,0368/(0,0182 + 138,8339) x (3259,4742+145,0507) = 0,9026 kg/jam

Alur 22

metanol

= F

metanol

= 3259,4742

2-Feniletanol

= F

2-Feniletanol

= 2690,1986

– 2690,1804 = 0,0182 kg/jam

Komponen Alur Masuk Alur Keluar Alur 2 Alur 20 Alur 5 F N F N F N (kg/jam (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) (kg/jam) (kmol/jam) CH

3 OH 0,0182 0,0006 2690,1804 83,9590 2690,1986 83,9596

Total 2690,1986 2690,1986

LAMPIRAN B

PERHITUNGAN NERACA PANAS

Kapasitas Produksi : 138,8889 kg/jam Basis perhitungan : 1 jam operasi Waktu operasi : 300 hari / tahun ; 24 jam / hari Satuan operasi : kg/jam

Suhu referensi : 25 C (298,15 K) Neraca panas ini menggunakan rumus-rumus perhitungan sebagai berikut: Persamaan untuk menghitung kapasitas panas (Reklaitis, 1983):

3 Cp = a + bT + cT + dT

Jika Cp adalah fungsi dari temperatur maka persamaan menjadi: _T ₂

2 2 c

4 CpdT  a ( T  T )  ( T  T )  ( T  T )  ( T  T )

1  _T ₁

4 Untuk sistem yang melibatkan perubahan fasa persamaan yang digunakan adalah: _{T T T} ₂ _b ₂ CpdT  Cp dT   H  Cp dT ₁ _{VI v} _{T T Tb}    ₁ ₁ Perhitungan energi untuk sistem yang melibatkan reaksi: _{T T} ₂ ₂

dQ r H T N CpdT N CpdT   ( )   _{r out in}

  dt _{T T} ₁ ₁ B.1 Data Perhitungan Cp

Tabel LB.1 Nilai Konstanta a, b, c dan d untuk Perhitungan Cp Cairan Komponen a b c d

CH OH -2,5825E+02 3,3582 -1,1638E-02 1,4052E-05

3 H O 1,8296E+01 4,7112E-01 -1,3387E-03 1,3142E-06

2 Sumber : (Reklaitis, 1983)

3 Cp = a + bT + cT + dT [J/mol K]

_T ₂

b c d

( ) ( ) ( ) ( )

CpdT  a T  T  T  T  T  T  T  T

1  _T ₁

3 OH 3,4492E+01 -2,9188E-02 2,8684E-04 -3,125E-07 1,0983E-10

Tabel LB.3 Kontribusi Gugus Kapasitas Panas Cairan Gugus Harga (kJ/(kmol.K)

22 (ring)

(ring)

12 (ring)

18 (ring)

26 30,4 44,8

35 Sumber : (Reid ,dkk., 1987) Cp C

8 H

8 O = 5 × (ring) + 1 × (ring) + 1 × (ring) + 1 ×

Cp C

8 H

10 O = 5 × (ring) + 1 × (ring) + 2 × + 1 ×

= 5 × 22 + 1 × 12 + 2 × 30,4 + 1 × 44,8 = 227,6 kJ/kmol.K

          ^T _T

T T

= a + bT + cT

[J/mol. K]



T T e T T d

T T a dT Cp _g ² ₁

1,7639E+01 6,7005E-02 -1,3148E-04 1,0588E-07 -2,9180E-11 Sumber : (Reklaitis, 1983) C

) (

Tabel LB.2 Nilai Konstanta a, b, c, d dan e untuk Perhitungan Cp Gas Komponen a b c d e

2 B.2 Estimasi Cp Cairan dengan Metode Chueh dan Swanson

5 ) (

4 ) (

3 ) (

2 ) (

1 × (ring) = 5 × 22 + 1 × 12 + 1 × 18 + 1 × 35 + 1 × 26 = 201 kJ/kmol.K
-

-

i g g u u g g u u s s n n y y a a d d a a p p a a t t d d i i l l i i h h a a t t p p a a d d a a t t a a b b e e l l d d i i b b a a w w a a h h i i n n i i . .

;

)

o o f f =

(

∆ ∆ H

o o f f

(

B.3 Perhitungan Estimasi

∆H

f(298) (kJ/mol) P

(

1 )

J .

)

3 OH 0,564 512,6 80,97

5 D D a a t t a a P P e e r r h h i i t t u u n n g g a a n n N N i i l l a a i i P P a a n n a a s s L L a a t t e e n n Senyawa w Tc (K) Pc (bar)

T boiling (°C)

T boiling (K)

65 338,15 C

10 O = 5 × (ring) + 1 × (ring) + 2 × + 1 ×

8 H

10 O 0,603 751 44,7 216,93 490,08 ( ( S S m m i i t t h h , ,

1 ) )

= 5 × 2,09 + 1 × 46,43 + 2 × -20,64 + 1 × -208,04 = -124,15 kJ/mol B B . .

8 H

(ring) -26,8

n Gugus Harga (kJ/(mol)

(ring) 2,09

(ring) 46,43

(ring) 8,67

∆H

o f(298)

8 H

8 O = 68,29 + (5 × (ring) + 1 × (ring) + 1 × (ring) +

1 × + 1 × (ring) = 68,29 + ( 5 × 2,09 + 1 × 46,43 + 1 × 8,67 + 1 × -138,16 + 1 × -20,64) = -31,12 kJ/mol

∆H

o f(298)

j j (

∆ ∆

j j .

)

;

∆ ∆ H

4 K K

B .

20,64
208,04
138,16 Sumber : (Reid ,dkk., 1987)

4 N N i i l l a a i i P P a a n n a a s s L L a a t t e e n n T T a a b b e e l l L L B B . .

R = ,

1 4 k J / m o l K

R = ,

1 4 k J / m o l K

H v l = 1 ,

3 R . T c [ T b r ( l n [ P c / 1 ,

2 5 ] - 1 ) / b ] - ( ,

3 T r )

H v l = 1 ,

3 R . T c [ - T b r ( l n [ P c / 1 ,

2 5 ] 1 ) / ( ,

3 T b r ) ]

T T b b = = T T b b o o i i l l i i n n g g ( ( K K ) ) ( ( D D a a u u b b e e r r t t , ,

∆ ∆

5 ) ) LB.1 Heater (E-101)

Saturated Steam

230

C, 27,61 atm

Hidrogen Hidrogen

9 o o

31,67

C, 20 atm

40 C, 20 atm

Kondensat

230

C, 27,61 atm LB.1.1 Panas Masuk

Tabel LB.6 Perhitungan Panas Masuk Heater (E-101)

304 , 82 304 ,

8 N

8 i

Q = N .

Cp dT Cp dT i i

 

Komponen (i)

298 , 15 298 ,

(kmol/jam) (kJ/mol) (kJ/jam)

Hidrogen 1,4141 190,4253 269,285 Q = 269,285

in LB.1.2 Panas Keluar

Tabel LB.7 Perhitungan Panas Keluar Heater (E-101)

313 , 15 313 ,

9 N

9 i

Q = N .

Cp dT Cp dT i i

 

Komponen (i)

298 , 15 298 ,

(kmol/jam) (kJ/mol) (kJ/jam)

Hidrogen 1,4141 429,0552 606,7373 Q = 606,7373

out

Panas yang dibutuhkan (dQ/dT): dQ/dT = Q

out in

– Q

= 606,7373

– 269,285 = 337,4522 kJ/jam

Massa steam yang diperlukan: Steam yang digunakan adalah saturated steam dengan kondisi:

Suhu : 230 C Tekanan : 27,61 atm

C) : 1811,7 kJ/kg λ (230

dQ / dt

m =  ( 230 C ) 337 , 4522

= 1811 ,

7 = 0,1863 kg/jam

LB.2 Heater (E-102) Saturated Steam o

230

C, 27,61 atm Metanol Metanol Stirena Oksida

Stirena Oksida

40 C, 1 atm

30 C, 1 atm Kondensat o

230

C, 27,61 atm

LB.2.1 Panas Masuk

Tabel LB.8 Perhitungan Panas Masuk Heater (E-102)

303 , 15 303 ,

6 N i

Q = N .

Cp dT Cp dT i i

 

Komponen (i)

298 , 15 298 ,

(kmol/jam) (kJ/mol) (kJ/jam)

Metanol 83,9596 406,5336 34132,3837 Stirena Oksida 1,1784 1005 1184,3288

NaOH 0,0009 235,85 0,2171 Q = 35316,9296

LB.2.2 Panas Keluar

Tabel LB.9 Perhitungan Panas Keluar Heater (E-102)

313 , 15 313 ,

7 N

7 i

Q = N .

Cp dT Cp dT i i

 

Komponen (i)

298 , 15 298 ,

(kmol/jam) (kJ/mol) (kJ/jam)

Metanol 83,9596 1233,1418 103534,0433 Stirena Oksida 1,1784 3015 3552,9865

NaOH 0,0009 707,55 0,6512 Q = 107087,6811

out

Panas yang dibutuhkan (dQ/dT): dQ/dT = Q

out – Q in

= 107087,6811

– 32316,9296 = 71770,7514 kJ/jam

Massa steam yang diperlukan: Steam yang digunakan adalah saturated steam dengan kondisi:

Suhu : 230 C Tekanan : 27,61 atm

C) : 1811,7 kJ/kg λ (230

dQ / dt

m =  ( 230 C ) 71770 , 7514

= 1811 ,

7 = 39,6151 kg/jam

LB.3 Fixed Bed Reactor (R-101) Metanol Air Pendingin

Stirena Oksida ₁₀ _o

25 C NaOH Hidrogen _o

40 C, 20 atm Metanol ₁₁ 2-Feniletanol NaOH Air Pendingin _o Hidrogen

40 C _o

40 C, 20 atm

LB.3.1 Panas Masuk

Tabel LB.10 Perhitungan Panas Masuk Fixed Bed Reactor (R-101)

313 , 15 313 ,

10 N

10 i

Q = N .

Cp dT Cp dT i i

 

Komponen (i)

298 , 15 298 ,

(kmol/jam) (kJ/mol) (kJ/jam)

Metanol 83,9596 1233,1418 103534,0433 Stirena Oksida 1,1784 3015 3552,9865

NaOH 0,0009 707,55 0,6512 Hidrogen 1,4141 429,0552 606,7373

Q = 107694,4183

in LB.3.2 Panas Keluar

Tabel LB.11 Perhitungan Panas Keluar Fixed Bed Reactor (R-101)

313 , 15 313 ,

11 N i

Q = N .

Cp dT i i Cp dT  

Komponen (i)

298 , 15 298 ,

(kmol/jam) (kJ/mol) (kJ/jam)

Metanol 83,9596 1233,1418 103534,0433 NaOH 0,0009 707,55 0,6512

2-Feniletanol 1,1784 3414 4023,1827 Hidrogen 0,2357 429,0552 101,1229

Q = 107659,0002

out LB.3.3 Panas Reaksi

Reaksi hidrogenasi di dalam Fixed Bed Reactor: C H O H H O +

8 8 (l) 2(g) → C

8 10 (l)

r = konversi x N

1 stirena oksida

r = 1 x 1,1784 = 1,1784 kmol/jam

1 o

Panas reaksi yang terjadi pada 25 C dan 1 atm:

o o o

produk- reaktan] ∆Hr (25

C) = [∆H f ∆H f

o o o

C H O - C H O H ] = [∆H f

8 10 ∆H f

8 8 – ∆H f

= [(-124,15) - (-31,12) - (0)] = -93,03 kJ/mol = -93030 kJ/kmol

313 ,

15 313 ,

   

o o

    C)+ + -

Cp dT Cp dT

∆Hr (40

LA.1 Mixer Liquid Feed (M-101)

5 F = F + F + F = 141,5894 + 0,0368 + 2690,1986 = 2931,8248 kg/jam

9 F = F + F =2831,8248 + 2,8506 = 2834,6754 kg/jam

3 H - 2,8506 1,4141 2,8506 1,4141 -

10 N = = 1,1784 kmol/jam

1 Stirena oksida

2-Feniletanol 2-Feniletanol Stirena oksida 2-Feniletanol

10 F = F = 2834,6754 kg/jam

8 NaOH 0,0368 0,0009 0,0368 0,0009

3 H 2,8506 1,4141 0,4751 0,2357

2-Feniletanol 2-Feniletanol

11 F = 2834,6754 kg/jam

15 Alur Umpan Masuk F

15 N = = =1,1784 kmol/jam

19 Alur Keluar Destilat F

2-Feniletanol

23 N = (1 ) . W = 1,1364 kmol/jam

2-Feniletanol

2 J u m l a h p i r i n g t e o r i t i s =

10 CH OH 2690,1986 83,9596 2690,1804 83,9590 0,0182 0,0006

2-Feniletanol

3 OH 0,0182 0,0006 2690,1804 83,9590 2690,1986 83,9596

3 Cp = a + bT + cT + dT

3 Cp = a + bT + cT + dT [J/mol K]

3 OH 3,4492E+01 -2,9188E-02 2,8684E-04 -3,125E-07 1,0983E-10

2 B.2 Estimasi Cp Cairan dengan Metode Chueh dan Swanson

4 N N i i l l a a i i P P a a n n a a s s L L a a t t e e n n T T a a b b e e l l L L B B . .

C, 20 atm

8 N

9 N

C, 27,61 atm

7 N

10 N

Dokumen yang terkait

Perencanaan Liquid Storage Tank Dengan Pengaruh Gempa

Frekuensi Pemeriksaan Optimal Terhadap Mesin Mixer Dan Bucket Skip Pada PT. Wijaya Karya Beton

Perancangan Dan Pengujian Pengadukan CPO Pada Mixer Kristalizer

Konstruksi Pengadukan CPO Pada Mixer Kristalizer

Analisis Filter Pasif Single Tuned Untuk Mengurangi Arus Harmonisa Pada Mixer

Implementasi Just In Time di Industri Farmasi Liquid

Feed Formulation Training HIMASITER 2016

Tabel LA.1 Komposisi Sabut Kelapa Sawit NO Komposisi

LA.1 Tangki pengencer H2 SO4 (M-116)

LA.1 Tahap Penelitian Fermentasi Dihentikan Penambahan NaHCO3

Dokumen yang Anda mencari sudah siap untuk unduhkan