Steam Reformer R-401 Entalpi aliran umpan dari S-303, H

R-401 STEAM REFORMER H-401 H-404 31 32 33 34 49 51 52 27 48 47

4.74 Steam Reformer R-401

Fungsi : Mengkonversi gas hidrokarbon untuk menghasilkan gas sintesis, melalui mekanisme reaksi berikut : C n H m + H 2 O  n+m2H 2 + nCO Reforming Aliran 27 adalah umpan steam reformer Aliran 31 adalah steam untuk reaksi reforming pada steam reformer Aliran 34 adalah produk dari steam reformer Aliran 47 adalah PSA-offgas Aliran 48 adalah make-up gas alam Aliran 51 adalah udara berlebih yang digunakan untuk pembakar steam reformer Aliran 52 adalah flue gas

a. Entalpi aliran umpan dari S-303, H

27 , pada 43,333 o C = 88743552,795 kJ b. Perhitungan Entalpi aliran IP-Steam, H 31 pada T = 388,333 o C = 661,483 K Komponen n mol Cp, kJmol H i kJ H 2 O 2745648,114 37,093 101843199,978 c. Perhitungan trial suhu pada Entalpi campuran H 27 dan H 31 Setelah dilakukan trial diperoleh suhu pada entalpi pencampuran H 27 dan H 31 adalah: Universitas Sumatera Utara T 1 = 227,224 o C = 500,374 K Komponen n mol Cp, kJmol ∑H i kJ H 2 2043337,352 29,284 59837039,419 CO 2 334,586 44,664 14943,988 CO 580294,267 29,828 17309192,412 H 2 O 2753623,746 35,397 97470847,705 CH 4 324374,800 46,914 15217559,620 C 2 H 4 7116,936 63,454 451597,657 C 2 H 6 1322,978 78,251 103524,345 C 3 H 8 672,855 113,331 76255,270 C 3 H 6 1063,439 94,784 100797,294 C 4 H 10 17,573 147,161 2586,082 C 4 H 8 18,603 129,495 2408,980 H 32 190586752,773 d. Perhitungan neraca energi pada Pre-heater H-401 Entalpi aliran umpan H-401, H 32 , pada suhu 227,224 o C = 190586752,773 kJ Suhu produk H-401 ditetapkan pada 520 o C = 793,150 K Komponen n mol Cp, kJmol ∑H i kJ H 2 2043337,352 29,627 60537208,818 CO 2 334,586 51,359 17184,047 CO 580294,267 31,877 18497976,025 H 2 O 2753623,746 38,614 106328176,130 CH 4 324374,800 62,481 20267106,975 C 2 H 4 7116,936 84,240 599533,091 C 2 H 6 1322,978 107,379 142059,661 C 3 H 8 672,855 154,932 104246,733 C 3 H 6 1063,439 127,755 135859,837 C 4 H 10 17,573 201,133 3534,537 C 4 H 8 18,603 174,201 3240,652 H 32 206636126,507 Universitas Sumatera Utara Tabel LB-34 Neraca energi pada Reformer Feed Preheater H-401 Komponen Masuk kJ Keluar kJ H 32 H 33 H 2 59837039,419 60537208,818 CO 2 14943,988 17184,047 CO 17309192,412 18497976,025 H 2 O 97470847,705 106328176,130 CH 4 15217559,620 20267106,975 C 2 H 4 451597,657 599533,091 C 2 H 6 103524,345 142059,661 C 3 H 8 76255,270 104246,733 C 3 H 6 100797,294 135859,837 C 4 H 10 2586,082 3534,537 C 4 H 8 2408,980 3240,652 Jumlah 190586752,773 206636126,507 Sub total 190586752,773 206636126,507 Q 16049373,734 Total 206636126,507 206636126,507 e. Perhitungan neraca energi pada steam reformer R-401 1. Entalpi aliran umpan R-401, H 33 , pada suhu 520 o C = 206636126,507 kJ 2. Perhitungan entalpi reaksi Steam Reformer pada suhu 25 o C ∑ ∑ − = ∆ produk reaktan 25 i i i i C Hf n Hf n Hr Reaksi 1 CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2 in : N 27 CH4 N 32 H2O N 27 CO N 27 H2 Reaksi : 194624,880 194624,880 194624,880 583874,639 out : N 34 CH4 N 34 H2O N 34 CO 1 N 34 H2 1 Komponen n i reaktan mol n i produk mol Hf kJmol ∑H i kJ CH 4 -194624,880 -74,902 14577763,938 H 2 O -194624,880 -241,997 47098644,808 CO 194624,880 -110,615 -21528480,896 H 2 583874,639 0,000 0,000 Hr 1, pada 25 oC 40147927,849 Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara Reaksi 2 C 2 H 4 + 2H 2 O → 2CO + 4H 2 in : N 27 C2H4 N 34 H2O 1 N 34 CO 1 N 34 H2 1 Reaksi : 7116,225 14232,449 14232,449 28464,898 out : N 34 C2H4 N 34 H2O 2 N 34 CO 2 N 34 H2 2 Komponen n i reaktan mol n i produk mol Hf kJmol ∑H i kJ C 2 H 4 -7116,225 52,335 -372427,611 H 2 O -14232,449 -241,997 3444210,547 CO 14232,449 -110,615 -1574325,997 H 2 28464,898 0,000 0,000 Hr 2, pada 25 o C 1497456,939 Reaksi 3 C 2 H 6 + 2H 2 O → 2CO + 5H 2 in : N 27 C2H6 N 34 H2O 2 N 34 CO 2 N 34 H2 2 Reaksi : 1315,304 2630,609 2630,609 6576,522 out : N 34 C2H6 N 34 H2O 3 N 34 CO 3 N 34 H2 3 Komponen n i reaktan mol n i produk mol Hf kJmol ∑H i kJ C 2 H 6 -1315,304 -84,741 111459,997 H 2 O -2630,609 -241,997 636599,589 CO 2630,609 -110,615 -290985,487 H 2 6576,522 0,000 0,000 Hr 3, pada 25 o C 216,123 457074,100 Reaksi 4 C 3 H 8 + 3H 2 O → 3CO + 7H 2 in : N 27 C3H8 N 34 H2O 3 N 34 CO 3 N 34 H2 3 Reaksi : 605,570 1816,710 1816,710 4238,989 out : N 34 C3H8 N 34 H2O 4 N 34 CO 4 N 34 H2 4 Komponen n i reaktan mol n i produk mol Hf kJmol ∑H i kJ C 3 H 8 -605,570 -103,916 62928,627 H 2 O -1816,710 -241,997 439638,350 CO 1816,710 -110,615 -200955,799 H 2 4238,989 0,000 0,000 Universitas Sumatera Utara Hr 4, pada 25 o C 301611,177 Universitas Sumatera Utara Reaksi 5 C 3 H 6 + 3H 2 O → 3CO + 6H 2 in : N 27 C3H6 N 34 H2O 4 N 34 CO 4 N 34 H2 4 Reaksi : 957,095 2871,286 2871,286 5742,573 out : N 34 C3H6 N 34 H2O 5 N 34 CO 5 N 34 H2 5 Komponen n i reaktan mol n i produk mol Hf kJmol ∑H i kJ C 3 H 6 -957,095 20,432 -19554,976 H 2 O -2871,286 -241,997 694842,781 CO 2871,286 -110,615 -317608,067 H 2 5742,573 0,000 0,000 Hr 5, pada 25 o C 357679,738 Reaksi 6 C 4 H 10 + 4H 2 O → 4CO + 9H 2 in : N 27 C4H10 N 34 H2O 5 N 34 CO 5 N 34 H2 5 Reaksi : 14,059 56,234 56,234 126,527 out : N 34 C4H10 N 34 H2O 6 N 34 CO 6 N 34 H2 6 Komponen n i reaktan mol n i produk mol Hf kJmol ∑H i kJ C 4 H 10 -14,059 -126,232 1774,636 H 2 O -56,234 -241,997 13608,487 CO 56,234 -110,615 -6220,350 H 2 126,527 0,000 0,000 Hr 6, pada 25 o C 9162,773 Reaksi 7 C 4 H 8 + 4H 2 O → 4CO + 8H 2 in : N 27 C4H8 N 34 H2O 6 N 34 CO 6 N 34 H2 6 Reaksi : 14,882 59,529 59,529 119,059 out : N 34 C4H8 N 34 H2O 7 N 34 CO 7 N 34 H2 7 Komponen n i reaktan mol n i produk mol Hf kJmol ∑H i kJ C 4 H 8 -14,882 -0,126 1,869 H 2 O -59,529 -241,997 14405,925 CO 59,529 -110,615 -6584,854 H 2 119,059 0,000 0,000 Universitas Sumatera Utara Hr 7, pada 25 o C 7822,941 Universitas Sumatera Utara Hr total,25 o C = Hr 1 + Hr 2 + Hr 3 + Hr 4 + Hr 5 + Hr 6 + Hr 7 25 oC = 40147927,849 + 1497456,939 + 457074,100 + 301611,177 + 357679,738 + 9162,773 + 7822,941 = 42778735,516 kJmol 3. Menghitung perubahan entalpi aliran produk R-401 dari 25 o C sampai suhu optimum = 850 o C T 1 = 25 o C = 298,15 K T 2 = 850 o C = 1123,15 K Komponen m kg n mol CpdT, kJmol ∑H i kJ H 2 5387,721 2672480,559 30,972 82772431,965 CO 2 14,725 334,586 55,912 18707,357 CO 22313,090 796585,964 33,603 26767705,797 H 2 O 45710,291 2537332,048 42,622 108147321,715 CH 4 2081,565 129749,920 76,867 9973481,839 C 2 H 4 0,020 0,712 99,229 70,621 C 2 H 6 0,231 7,673 130,279 999,669 C 3 H 8 2,967 67,286 185,185 12460,304 C 3 H 6 4,475 106,344 152,025 16166,957 C 4 H 10 0,204 3,515 237,789 835,741 C 4 H 8 0,209 3,721 205,853 765,893 H Produk 227710947,857 Output = input + konsumsi + Q Q = H produk – H umpan + ∆Hr = 227710947,857 – 206636126,507 + 42778735,516 = 63853556,867 kJmol Universitas Sumatera Utara Tabel LB-35 Neraca Energi pada Steam Reformer R-401 Komponen Masuk kJ Keluar kJ H 33 H 34 H 2 60537208,818 82772431,965 CO 2 17184,047 18707,357 CO 18497976,025 26767705,797 H 2 O 106328176,130 108147321,715 CH 4 20267106,975 9973481,839 C 2 H 4 599533,091 70,621 C 2 H 6 142059,661 999,669 C 3 H 8 104246,733 12460,304 C 3 H 6 135859,837 16166,957 C 4 H 10 3534,537 835,741 C 4 H 8 3240,652 765,893 Jumlah 206636126,507 227710947,857 Sub total 206636126,507 227710947,857 ∆H r 42778735,516 Q 63853556,867 Total 313268418,890 227710947,857 f. Perhitungan Neraca energi bahan bakar untuk Steam Reformer

1. Perhitungan neraca energi pada Blower K-401

 Menghitung entalpi aliran 50, H 50 Aliran 50 adalah aliran udara masuk ke Blower K-401 Udara dipompa dari 1 atm sampai dengan 1,5 atm Dari perhitungan pada spesifikasi K-401, diketahui T 50 = 32,222 o C Komponen n mol CpdT, kJmol ∑Hi kJ N 2 2417786,131 29,173 70535156,943 O 2 642702,642 29,430 18914507,195 H 50 89449664,139  Menghitung entalpi aliran 51, H 51 Aliran 51 adalah aliran udara keluar Blower K-401 Dari perhitungan pada spesifikasi K-401, diketahui T 51 = 35,656 o C Universitas Sumatera Utara Komponen n mol CpdT, kJmol ∑Hi kJ N 2 2417786,131 29,172 70531730,360 O 2 642702,642 29,456 18931511,282 H 51 89463241,642 Tabel LB-36 Neraca Energi pada Blower K-401 Komponen Masuk kJ Keluar kJ H 50 H 51 N 2 70535156,943 70531730,360 O 2 18914507,195 18931511,282 Subtotal 89449664,139 89463241,642 Q 13577,503 Total 89463241,642 89463241,642

2. Perhitungan neraca energi pada pembakar untuk Steam Reformer

 Menghitung entalpi campuran aliran 49, H 49 Aliran 49 adalah aliran PSA-OFFGAS aliran 47 + aliran Make Up Gas Alam aliran 48 • Perhitungan Entalpi aliran 47 T 47 = 43,444 o C = 316,594 K Komponen n mol ∫CpdT, kJmol ∑Hi kJ H 2 508094,526 28,938 14703053,403 CO 2 753267,451 37,974 28604668,079 CO 25692,542 29,192 750020,817 H 2 O 14188,415 33,795 479503,589 CH 4 125213,414 36,595 4582139,328 C 2 H 4 0,628 45,569 28,626 C 2 H 6 6,396 55,120 352,520 C 3 H 8 38,568 77,856 3002,743 C 3 H 6 65,526 67,036 4392,578 C 4 H 10 0,969 103,178 100,026 C 4 H 8 1,175 90,293 106,070 H 47 49127367,778 Universitas Sumatera Utara • Perhitungan Entalpi aliran 48 T 48 = 15,556 o C = 288,706 K Komponen n mol ∫CpdT, kJmol ∑Hi kJ CO 2 167,507 36,740 6154,244 N 2 368,515 29,186 10755,406 CH 4 31625,323 35,026 1107696,228 C 2 H 6 1038,543 51,257 53232,460 C 3 H 8 167,507 71,747 12018,078 i-C 4 H 10 33,501 94,993 3182,388 n-C 4 H 10 33,501 95,831 3210,461 C 5 H 12 67,003 116,842 7828,761 H 2 S 0,134 34,100 4,570 H 48 1204082,595 Entalpi campuran, H 49 = 49127367,778 + 1204082,595 = 50331450,374 kJ • Perhitungan trial suhu pada aliran 49 Setelah ditrial sampai diperoleh entalpi pencampuran = 50331450,374 kJ, diperoleh suhu sebesar = 42,146 o C = 315,296 K Komponen n mol ∫CpdT, kJmol ∑Hi kJ H 2 508094,526 28,934 14701182,627 CO 2 753434,958 37,918 28568826,082 CO 25692,542 29,191 749988,694 H 2 O 14188,415 33,786 479365,231 CH 4 156838,737 36,522 5728000,136 C 2 H 4 0,628 45,428 28,537 C 2 H 6 1044,939 54,942 57411,059 C 3 H 8 206,075 77,577 15986,588 C 3 H 6 65,526 66,818 4378,310 i-C 4 H 10 33,501 102,469 3432,848 n-C 4 H 10 34,471 102,840 3544,972 Universitas Sumatera Utara C 4 H 8 1,175 89,981 105,703 N 2 368,515 29,170 10749,734 C 5 H 12 67,003 126,043 8445,238 H 2 S 0,134 34,443 4,616 H 47 50331450,374 • Perhitungan panas reaksi pembakar Steam Reformer pada suhu 25 o C Reaksi 1 CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O in : N 49 CH4 N 51 O2 N 52 CO2 1 N 52 H2O 1 Reaksi : 156838,737 313677,474 156838,737 313677,474 out : 0,000 N 52 O2 1 N 52 CO2 1 N 52 H2O 1 Komponen n i reaktan mol n i produk mol H f kJmol ∑H i kJ CH 4 -156838,737 -74,902 11747511,860 O 2 -313677,474 0,000 0,000 CO 2 156838,737 -393,685 -61745027,400 H 2 O 313677,474 -241,997 -75909020,179 Hr 1, pada 25 o C -125906535,72 Reaksi 2 C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O in : N 49 C2H4 N 52 O2 1 N 52 CO2 1 N 52 H2O 1 Reaksi : 0,628 1,885 1,256 1,256 out : 0,000 N 52 O2 2 N 52 CO2 2 N 52 H2O 2 Komponen n i reaktan mol n i produk mol H f kJmol ∑H i kJ C 2 H 4 -0,628 52,335 -32,876 O 2 -1,885 0,000 0,000 CO 2 1,256 -393,685 -494,616 H 2 O 1,256 -241,997 -304,039 Hr 2, pada 25 o C -831,532 Reaksi 3 C 2 H 6 + 72 O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O Universitas Sumatera Utara in : N 49 C2H6 N 52 O2 2 N 52 CO2 2 N 52 H2O 2 Reaksi : 1044,939 3657,286 2089,878 3134,817 out : 0,000 N 52 O2 3 N 52 CO2 3 N 52 H2O 3 Komponen n i reaktan mol n i produk mol H f kJmol ∑H i kJ C 2 H 6 -1044,939 -84,741 88548,999 O 2 -3657,286 0,000 0,000 CO 2 2089,878 -393,685 -822753,204 H 2 O 3134,817 -241,997 -758616,428 Hr 3, pada 25 o C -1492820,633 Reaksi 4 C 3 H 6 + 92O 2 → 3CO 2 + 3H 2 O in : N 49 C3H6 N 52 O2 3 N 52 CO2 3 N 52 H2O 3 Reaksi : 65,526 294,866 196,577 196,577 out : 0,000 N 52 O2 4 N 52 CO2 4 N 52 H2O 4 Komponen n i reaktan mol n i produk mol H f kJmol ∑H i kJ C 3 H 6 -65,526 20,432 -1338,794 O 2 -294,866 0,000 0,000 CO 2 196,577 -393,685 -77389,421 H 2 O 196,577 -241,997 -47571,079 Hr 4, pada 25 o C -126299,294 Reaksi 5 C 3 H 8 + 5O 2 → 3CO 2 + 4H 2 in : N 49 C3H8 N 52 O2 4 N 52 CO2 4 N 52 H2O 4 Reaksi : 206,075 1030,374 618,224 824,299 out : 0,000 N 52 O2 5 N 52 CO2 5 N 52 H2O 5 Komponen n i reaktan mol n i produk mol H f kJmol ∑H i kJ C 3 H 8 -206,075 -103,916 21414,536 O 2 -1030,374 0,000 0,000 Universitas Sumatera Utara CO 2 618,224 -393,685 -243385,435 H 2 O 824,299 -241,997 -199477,871 Hr 5, pada 25 o C -421448,770 Universitas Sumatera Utara Reaksi 6 C 4 H 8 + 6O 2 → 4CO 2 + 4H 2 O in : N 49 C4H8 N 52 O2 5 N 52 CO2 5 N 52 H2O 5 Reaksi : 1,175 7,048 4,699 4,699 out : 0,000 N 52 O2 6 N 52 CO2 6 N 52 H2O 6 Komponen n i reaktan mol n i produk mol H f kJmol ∑H i kJ C 4 H 8 -1,175 -0,126 0,148 O 2 -7,048 0,000 0,000 CO 2 4,699 -393,685 -1849,888 H 2 O 4,699 -241,997 -1137,121 Hr 6, pada 25 o C -2986,862 Reaksi 7 i-C 4 H 10 + 132 O 2 → 4CO 2 + 5H 2 O in : N 49 i-C4H8 N 52 O2 6 N 52 CO2 6 N 52 H2O 6 Reaksi : 33,501 217,759 134,006 167,507 out : 0,000 N 52 O2 7 N 52 CO2 7 N 52 H2O 7 Komponen n i reaktan mol n i produk mol H f kJmol ∑H i kJ iC 4 H 10 -33,501 -134,606 4509,477 O 2 -217,759 0,000 0,000 CO 2 134,006 -393,685 -52755,971 H 2 O 167,507 -241,997 -40536,200 Hr 7, pada 25 o C -88782,694 Reaksi 8 n-C 4 H 10 + 132 O 2 → 4CO 2 + 5H 2 O in : N 49 n-C4H8 N 52 O2 7 N 52 CO2 7 N 52 H2O 7 Reaksi : 34,471 224,061 137,883 172,354 out : 0,000 N 52 O2 8 N 52 CO2 8 N 52 H2O 8 Komponen n i reaktan mol n i produk mol H f kJmol ∑H i kJ n-C 4 H 10 -34,471 -126,232 4351,326 O 2 -224,061 0,000 0,000 CO 2 137,883 -393,685 -54282,612 Universitas Sumatera Utara H 2 O 172,354 -241,997 -41709,228 Hr 8, pada 25 o C -91640,515 Reaksi 9 C 5 H 12 + 8O 2 → 5CO 2 + 6H 2 O in : N 49 C5H12 N 52 O2 8 N 52 CO2 8 N 52 H2O 8 Reaksi : 67,003 536,022 335,014 402,017 out : 0,000 N 52 O2 9 N 52 CO2 9 N 52 H2O 9 Komponen n i reaktan mol n i produk mol H f kJmol ∑H i kJ C 5 H 12 -67,003 -126,232 8457,899 O 2 -536,022 0,000 0,000 CO 2 335,014 -393,685 -131889,928 H 2 O 402,017 -241,997 -97286,881 Hr 9, pada 25 o C -220718,909 Reaksi 10 H 2 S + 32O 2 → SO 2 + H 2 O in : N 49 H2S N 52 O2 9 N 49 SO2 N 52 H2O 9 Reaksi : 0,134 0,201 0,134 0,134 out : 0,000 N 52 O2 10 N 52 SO2 N 52 H2O 10 Komponen n i reaktan mol n i produk mol H f kJmol ∑H i kJ H 2 S -0,134 -20,180 2,704 O 2 -0,201 0,000 0,000 SO 2 0,134 -297,053 -39,807 H 2 O 0,134 -241,997 -32,429 Hr 10, pada 25 o C -69,532 Reaksi 11 N 2 + 2O 2 → 2NO 2 in : N 49 H2S N 52 O2 10 N 49 NO2 Reaksi : 73,703 147,406 147,406 out : 0,000 N 52 O2 11 N 52 NO2 Komponen n i reaktan mol n i produk mol H f kJmol ∑H i kJ N 2 -73,703 0,000 0,000 Universitas Sumatera Utara O 2 -147,406 0,000 0,000 NO 2 147,406 33,871 4992,826 Hr 11, pada 25 o C 4992,826 Reaksi 12 H 2 + 12O 2 → H 2 O in : N 49 H2 N 52 O2 11 N 52 H2O 10 Reaksi : 508094,526 254047,263 508094,526 out : 0,000 N 52 O2 12 N 52 H2O 11 Komponen n i reaktan mol n i produk mol H f kJmol ∑H i kJ H 2 -508094,526 0,000 0,000 O 2 -254047,263 0,000 0,000 H 2 O 508094,526 -241,997 -122957371,447 Hr 12, pada 25 o C -122957371,447 ∆Hr total,25 o C = Hr 1 + Hr 2 + Hr 3 + Hr 4 + Hr 5 + Hr 6 + Hr 7 + Hr 8 + Hr 9 + Hr 10 + Hr 11 + Hr 12 25 oC = – 125906535,72 – 831,532 – 1492820,633 – 126299,294 – 421448,770 – 2986,862 – 88782,694 – 91640,515 – 220718,909 – 69,532 + 4992,826 – 122957371,447 = – 251304513,080 kJ • Menghitung perubahan entalpi aliran produk flue gas R-401 dari 25 o C sampai suhu optimum Suhu optimum dari pembakar steam reformer di set pada 850 o C Spath, P., dkk, 2005 Universitas Sumatera Utara T R-401 = 850 o C = 1123,15 K Komponen n mol ∫CpdT, kJmol ∑Hi kJ H 2 0,000 30,972 0,000 CO 2 913623,726 55,912 51082445,937 CO 25692,542 33,603 863347,373 H 2 O 840864,075 42,622 35839691,430 CH 4 0,000 76,867 0,000 C 2 H 4 0,000 99,229 0,000 C 2 H 6 0,000 130,279 0,000 C 3 H 8 0,000 185,185 0,000 C 3 H 6 0,000 152,025 0,000 i-C 4 H 10 0,000 238,872 0,000 n-C 4 H 10 0,000 237,789 0,000 C 4 H 8 0,000 205,853 0,000 N 2 2418115,471 33,166 80198182,902 C 5 H 12 0,000 293,392 0,000 H 2 S 0,000 47,566 0,000 SO 2 0,134 55,321 7,413 NO 2 147,401 52,712 7769,805 O 2 69049,280 35,035 2419136,091 H 52 170410580,951 Output = input + konsumsi + Q Q = H produk – H umpan + ∆Hr = H 52 – H 49 + H 51 + ∆Hr = 170410580,951 – 50331450,374 + 89463241,642 – 251304513,080 Q = – 220688624,145 Kj Universitas Sumatera Utara Tabel LB-37 Neraca Energi pada Pembakar Steam Reformer R-401 Komponen Masuk kJ Keluar kJ H 49 H 51 H 52 H 2 14701182,627 0,000 CO 2 28568826,082 51082445,937 CO 749988,694 863347,373 H 2 O 479365,231 35839691,430 CH 4 5728000,136 0,000 C 2 H 4 28,537 0,000 C 2 H 6 57411,059 0,000 C 3 H 8 15986,588 0,000 C 3 H 6 4378,310 0,000 i-C 4 H 10 3432,848 0,000 n-C 4 H 10 3544,972 0,000 C 4 H 8 105,703 0,000 N 2 10749,734 70531730,360 80198182,902 C 5 H 12 8445,238 0,000 H 2 S 4,616 0,000 SO 2 7,413 NO 2 7769,805 O 2 18931511,282 2419136,091 Jumlah 50331450,374 89463241,642 170410580,951 Sub total 139794692,016 170410580,951 ∆H r -251304513,080 Q -220688624,145 Total -80893932,129 -80893932,129 Universitas Sumatera Utara

3. Perhitungan neraca energi flue gas Reformer Feed Preheater H-401

Kebutuhan energi untuk memanaskan aliran gas sintesis aliran 32 menjadi aliran produk H-401 aliran 33 adalah: Q H-401 =16049373,734 kJ Suhu produk flue gas pada Reformer Feed Preheater H-401 di set pada T = 704,444 o C = 977,594 K. Spath, P., dkk, 2005 Komponen n mol Cp, kJmol ∑Hi kJ CO 2 913623,726 54,075 49404233,226 CO 25692,542 33,081 849927,884 H 2 O 840864,075 40,850 34349655,250 N 2 2418115,471 32,583 78790103,958 SO 2 0,134 54,333 7,281 NO 2 147,401 51,895 7649,313 O 2 69049,280 34,837 2405439,057 H out 165807015,970 Tabel LB-38 Neraca Energi pada Flue gas Reformer Feed Preheater H-401 Komponen Masuk kJ Keluar kJ H in H out CO 2 51082445,937 49404233,226 CO 863347,373 849927,884 H 2 O 35839691,430 34349655,250 N 2 80198182,902 78790103,958 SO 2 7,413 7,281 NO 2 7769,805 7649,313 O 2 2419136,091 2405439,057 Sub total 170410580,951 165807015,970 Q -4603564,982 Total 165807015,970 165807015,970 4. Perhitungan neraca energi flue gas CoolerSteam Superheater H-404 Kebutuhan energi untuk memanaskan steam superheated pada H-404 adalah: Q H-404 = 165807015,970 kJ Suhu produk flue gas pada flue gas CoolerSteam Superheater H-401 di set pada T = 336,111 o C = 609,261 K. Spath, P., dkk, 2005 Universitas Sumatera Utara Komponen n mol Cp, kJmol ∑Hi kJ CO 2 913623,726 47,622 43508751,930 CO 25692,542 30,516 784037,485 H 2 O 840864,075 36,519 30707747,878 N 2 2418115,471 30,190 73002218,702 SO 2 0,134 49,253 6,600 NO 2 147,401 46,038 6786,003 O 2 69049,280 32,176 2221705,156 H out 150231253,755 Menghitung kebutuhan steam input pada H-404 Q H-404 Suhu steam saturated masuk, T 1 = 301,911 o C = 575,061 K Suhu steam superheated keluar, T 2 = 537,778 o C = 810,928 K ∫ 928 , 810 575,061 CpdT = 8836,051 kJmol Maka jumlah air pendingin yang dibutuhkan adalah : N air = 1000 1 Q 483 , 316 372 , 305 303 H × ∫ − CpdT kmol = 1000 1 8836,051 14 15575762,2 × = 1762,752 kmol F air = Air Air BM N × = 1762,752 × 18,015 = 31756,146 kg Tabel LB-39 Neraca Energi pada flue gas CoolerSteam Superheater H-404 Komponen Masuk kJ Keluar kJ H in H out CO 2 49404233,226 43508751,930 CO 849927,884 784037,485 H 2 O 34349655,250 30707747,878 N 2 78790103,958 73002218,702 SO 2 7,281 6,600 NO 2 7649,313 6786,003 O 2 2405439,057 2221705,156 Sub total 165807015,970 150231253,755 Universitas Sumatera Utara Q -15575762,214 Total 150231253,755 150231253,755 Universitas Sumatera Utara

4.75 Reformer Syngas CoolerSteam Generator 2 H-402