Lampiran B PERHITUNGAN URAIAN RAHMA

2.2.3

Hasil dan Pembahasan

2.2.3.1 Hasil
1. Perhitungan Data secara Design Absorber 201-E
Basis 1 jam operasi
Komposisi design input gas, Benfield Absorber 201-E dan komposisi design
output gas Absorber 201-E dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 2.1. Arus 1 Komposisi Design Natural Gas Input Absorber 201-E
Komponen
CO2
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
TOTAL

BM (Kg/kmol)
44
16

30
44
58

Mol (kmol)
140,61
1076,89
75,71
47,28
14,91
1355,4

Massa (kg)
6186,84
17230,24
2271,3
2080,32
864,78
28633,48


Tabel 2.2. Arus 2 Komposisi Design Natural Gas Output Absorber 201-E
Komponen BM (kg/kmol) Mol(kmol)
Massa (kg)
CO2
44
3,63
159,72
CH4
16
1075,5
17208
C2H6
30
75,6
2268
C3H8
44
47,21
2077,24
C4H10

58
14,89
863,62
TOTAL
1216,83
22576,58

Tabel 2.3. Arus 3 Komposisi Design Benfield Input Absorber 201-E
Komponen
K2CO3
V2O5
DEA
H2O
TOTAL

BM (kg/kmol)
138
181
109
18


% Wt
30
0,5
3
66,5
100

82

mol(kmol)
390,2934783
4,959530387
49,41330275
6632,820833
7077,487145

massa (kg)
53860,68
897,678

5386,068
119391,17
179535,6

Diagram Blok Arus

Arus 2

Arus 3

A
B
S
O
R
B
E
R

Arus 1


Arus 4
Reaksi yang terjadi dalam Absorber 201-E yakni :

M
B
S
BM
SISA

CO2
140,61
136,98

+

H20
6632,843
136,98


+

K2CO3
390,29478
136,98

2KHCO
3
273,96

3,63
44

6495,863
18

253,31478
138

273,96

100

159,72

116925,534

34957,44

27396

83

kmo
l
kg

Tabel 2.4. Arus 4 Komposisi Design Benfield Output Absorber 201-E
Komponen
K2CO3
V2O5

DEA
H2O
KHCO3
TOTAL

BM (kg/kmol)
138
181
109
18
100

Mol (kmol)
253,3147826
4,959546961
49,41346789
6495,863
273,96
7077,510797


Massa (kg)
34957,44
897,678
5386,068
116925,5
27396
185562,7

Tabel 2.5. Neraca Massa Design Absorber 201-E
Komponen
CO2
H2O
K2CO3
KHCO3
TOTAL

Konversi CO2 Terserap

Input (kg)
6186,84

119391,174
53860,68
0
179438,694

=

Output (kg)
159,72
116925,534
34957,44
27396
179438,694

mol CO 2 yang terserap
mol CO 2 umpan

x 100 %

136,98

= 140,61 x 100 %
= 97,41 %

2.

Perhitungan Data secara Aktual Absorber 201-E

Larutan Benfield Masuk

Gas Masuk

Absorber
Larutan Benfield keluar

84

Gas Keluar

2.1 Pada 8 Juni 2017
Diketahui :
Basis 1 jam operasi
Flow arus 1

: 23800 Nm3/hr

Mol Flow 1

: 963,68341 kmol/hr

Flow arus 3

: 158,2 m3/hr

Densitas arus 3

: 1234 kg/m3

Mass flow arus 3 : 195218,8 kg/hr
Ditanya :
Neraca massa total ?
Konversi CO2 terserap ?
Efisiensi kinerja absorber 201-E ?
Penyelesaian :

Tabel 2.7. Data Output Natural Gas Absorber 201-E
Komponen
N2
CO2
CH4
C2H6
C3H8
iso-C4H10
n-C4H10
iso-C5H12
n-C5H12
C6H14 PLUS
TOTAL

% Mol
0,32
0,72
90,54
6,24
1,27
0,24
0,29
0,11
0,07
0,2
100

BM
28
44
16
30
44
58
58
72
72
86

85

Mol (kmol)
2,77648
6,66355
782,689
53,8637
12,4016
2,40628
2,77648
1,11059
0,74039
2,03608
867,465

Massa (kg)
77,7414
293,196
12523
1615,91
545,671
139,564
161,036
79,9626
53,3084
175,103
18217,77

Tabel 2.8. Data Input Benfield Absorber 201-E
Kompone
n
K2CO3
V2O5
DEA
H2O
TOTAL

BM (kg/kmol)
138
181
109
18

% Wt
21,27
0,89
1,49
76,35
100

Mol (kmol) Massa (kg)
300,892
41523
9,59916
1737,45
26,6859
2908,76
8280,53
149049,554
8617,71
195218,8

Reaksi yang terjadi dalam Absorber 201-E yakni :

M
B
S
BM
SISA

CO2
64,691
9
58,028
4
6,6635
5
44

K2CO3

2KHCO
3

8280,531

300,892

-

58,0281

58,0281

116,057

+

H20

+

8222,501
18

242,863
138

116,057
100

148005

34957,44

11605,7

293,19
6

Tabel 2.9. Data Output Benfield Absorber 201-E
Komponen
K2CO3
V2O5
DEA
H2O
KHCO3
TOTAL

BM (kg/kmol)
138
181
109
18
100

Mol (kmol) Massa (kg)
242,863
33515,1
9,59916
1737,45
26,6859
2908,76
8222,5
148005,04
116,057
11605,7
7924,91081 197772,05

Tabel 2.10. Neraca Massa Absorber 201-E
Komponen

Input(kg)

Output (kg)

CO2

2846,4463

293,19618

H2O

149049,55

148005,04

K2CO3

41523,039

33515,118

KHCO3

0

11605,682

86

kmo
l
kg

TOTAL

193419,04

193419,04

Tabel 2.11. Neraca Massa Total Absorber 201-E
Komponen
N2
CO2
CH4
C2H6
C3H8
iso-C4H10
n-C4H10
iso-C5H12
n-C5H12
C6H14 PLUS
K2CO3
V2O5
DEA
H2O
KHCO3
TOTAL

INPUT
Mol (kmol) Massa (kg)
2,776479
77,741412
64,69196
2846,4463
782,6894
12523,031
53,86369
1615,9108
12,40161
545,67067
2,406282
139,56343
2,776479
161,03578
1,110592
79,962595
0,740394
53,308397
2,036085
175,10327
95,99156
41523,039
8,599156
1737,4473
26,68587
2908,7601
8280,531
149049,55
0
0
9243,199
213436,57

Konversi CO2 Terserap

OUTPUT
Mol (kmol) Massa (kg)
2,776479
77,741412
64,69196
293,19618
782,6894
12523,031
53,86369
1615,9108
12,40161
545,67067
2,406282
139,56343
2,776479
161,03578
1,110592
79,962595
0,740394
53,308397
2,036085
175,10327
242,8632
33515,118
8,599156
1737,4473
26,68587
2908,7601
8280,531
148005,04
116,0568
11605,682
9243,199
213436,57

=

mol CO 2 yang terserap
mol CO 2 umpan

=

58,0284
64,692

x 100 %

x 100 %

= 89,6996 %
Efisiensi

=

Konversi CO 2 yang terserap secara Actual
Konversi CO 2 yang terserap secara Design
89,6996

= 97,4148 x 100 %
= 92,0766 %

87

x 100 %

Dengan cara yang sama dapat dilihat hasil perhitungan sebagai berikut:
Tabel 2.12. % CO2 yang terserap Secara Design Absorber 201-E
Desain
CO2

(%)
97,4183913

Tabel 2.13. % CO2 yang terserap Secara Aktual Absorber 201-E
Waktu
8 Juni 2017
12 Juni 2017
15 Juni 2017
19 Juni 2017
22 Juni 2017

(%)
89,69
92,84
92,50
92,22
94,40

Tabel 2.14. Efisiensi kinerja Absorber 201-E
Tanggal
8 Juni 2017
12 Juni 2017
15 Juni 2017
19 Juni 2017
22 Juni 2017

efisiensi
92,07%
95,30%
94,95%
94,66%
96,90%

88

2.2.3.2 Pembahasan
Absorber adalah alat yang digunakan untuk proses penyerapan atau
pemisahan dari campuran gas dengan mengontakkan campuran gas tersebut dengan
menggunakan absorben cair. Proses absorbsi pada Ammonia Feed Treating ini
menyerap gas CO2 dari campuran gas alam yang diserap oleh larutan Benfield. Jika
tidak dilakukan proses penyerapan CO2 pada Feed Treating maka akan
menyebabkan terjadinya reaksi metanasi pada Hydrotreater (101-D).
Larutan Benfield yang masuk ke dalam absorber dengan temperatur yang
rendah dan tekanan yang tinggi. Dimana temperatur rendah dihasilkan dari outlet
benfield dari stripper yang melewati cooler (201-C1,C2) terlebih dahulu, dengan
temperatur outlet benfield pada stripper sebesar 121 oC dan temperatur inlet
benfield pada absorber rata-rata 100 oC. Lalu, tekanan yang tinggi dihasilkan dari
pompa reflux (201-J) dimana tekanan benfield pada stripper itu sebesar 1,4 kg/cm2
dan tekanan pada absorber menjadi 2,7 kg/cm2.
Untuk menghitung efisiensi penyerapan CO2 pada Absorber 201-E
dilakukan pengambilan data sebanyak 5 kali yaitu dimulai pada tanggal 8 Juni
2017, 12 Juni 2017, 15 Juni 2017, 19 Juni 2017, 22 Juni 2017 dengan
membandingkan konversi CO2 yang terserap secara design dan actual. Dari hasil
perhitungan dapat dilihat grafik penyerapan CO 2 secara design maupun actual
sebagai berikut:

89

100.00%
98.00%

97.41%

97.41%

PERSEN (%)

96.00%

97.41%

97.41%

97.41%

22 Juni 2017;
94.40%
12 Juni 2017;15 Juni 2017;
19 Juni 2017;
92.84%
92.50%
92.22%

94.00%
92.00%
90.00% 8 Juni 2017;
89.69%
88.00%
86.00%

84.00%
8 Juni 2017 12 Juni 2017 15 Juni 2017 19 Juni 2017 22 Juni 2017

TEMPAT PENGAMBILAN DATA
Desain

Actual

Gambar 11. Grafik % CO2 Terserap Secara Desain dan Aktual
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa hasil penyerapan CO 2 secara design
sebesar 97,41 % dan penyerapan CO2 secara actual yang terbaik pada tanggal 12
dan 22 Agustus 2016, dengan persen penyerapan sebesar 92,84 % dan 94,40%. Jika
dibandingkan hasil design, penyerapan CO2 secara actual lebih rendah hal ini
disebabkan karena konsentrasi larutan benfield pada design lebih besar dari pada
actual dan ini mempengaruhi penyerapan CO 2, didalam larutan benfield terdapat
senyawa seperti K2CO3, DEA, V2O5, sedikit zat anti foaming dan air. Senyawa
K2CO3 digunakan untuk menyerap gas CO2, zat anti foaming dan air sebagai
pelarut, DEA digunakan sebagai aktivator untuk mempercepat penyerapan CO2 dan
V2O5 untuk mencegah korosi. Selain itu temperatur dan tekanan juga berpengaruh
dalam penyerapan CO2 ini, dimana prinsip Absorber 201-E yaitu beroperasi pada
temperatur rendah dan tekanan tinggi. Hal tersebut akan mempengaruhi proses
90

penyerapan CO2, jika alat ini beroperasi tidak dengan prinsipnya maka alat ini tidak
akan efektif untuk melakukan penyerapan CO2.
98.00%
97.00%

PERSEN (%)

96.00%
95.00%

12 Juni 2017;15 Juni 2017;
95.07%
94.95%

22 Juni 2017;
96.90%

19 Juni 2017;
94.66%

94.00%
93.00%
92.00%

8 Juni 2017;

91.00%
92.07%
90.00%

89.00%
8 Juni 2017 12 Juni 2017 15 Juni 2017 19 Juni 2017 22 Juni 2017

TANGGAL PENGAMBILAN DATA

Gambar 12. Grafik % Efisiensi Absorber 201-E
Dari

grafik diatas dapat diketahui bahwa dari hasil persen konversi CO2 yang

terserap secara design maupun actual didapatkan nilai efisiensi Absorber 201-E
Ammonia Feed Treating Pabrik Pusri-III dengan rata-rata 94,73% dan dapat
dikatakan bahwa efisiensi dari absorber 201-E pada Pusri III ini tergolong baik
dikarenakan masih banyak CO2 yang dapat diserap.
\

91

BAB III
PENUTUP

3.1

Kesimpulan
Dari pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa :
1. Hasil persen konversi CO2 yang terserap pada Absorber Ammonia Feed
Treating secara design sebesar 97,41 %
2. Hasil persen konversi CO2 yang terserap secara actual pada tanggal 8 Juni
2017 sebesar 89,69 %, pada 12 Juni 2017 sebesar 92,84 %, pada 15 Juni
2017 sebesar 92,50 %, pada tanggal 19 Juni 2017 92,29% dan 22 Juni 2017
sebesar 94,40% dari ke 5 data tersebut dapat rata-ratakan persen konversi
Absorber 201-E secara actual sebesar 92,33 %
3. Dari hasil persen konversi CO2 secara design maupun actual maka dapat
diketahui nilai efisiensi pada Absorber 201-E Ammonia Feed Treating PusriIII sebesar 94,73 %
4. Kinerja penyerapan CO2 pada absorber ini terbilang masih cukup baik,
karena masih banyak CO2 yang terserap, walaupun masih ada gas CO2 yang
masih lolos.

3.2

Saran
Berdasarkan evaluasi perhitungan efisiensi Absorber 201-E ditinjau dari

hasil penyerapan CO2 pada unit Feed Treating CO2 Removal Pabrik Amoniak PusriIII dapat penulis sarankan untuk menjaga efisiensi penyerapan CO 2 pada Absorber
201-E yaitu dengan cara melakukan pemeriksaan secara rutin untuk alat Absorber
201-E, Selain itu perlu juga untuk melakukan pengecekan komponen benfield
masuk dan keluar Absorber 201-E sehingga mengetahui proses penyerapan CO2
sudah berjalan dengan baik atau belum.
92