Modul Pelatihan HYSYS 3.2 Januari 2013.pdf

(1)

Disusu Disusu Agus Agus

BANJ

JANUA JANUA Oleh Oleh irwan, irwan, ST.,ST.,

RBARU

RI RI 20132013 MT. MT.

M

PE

HY

DUL

ATIH

YS

3

3 N

N

2

(2)

(3)

MODUL 1

Process Simulation

Overview

1 1 Agus Mirwa Agus Mirwan, STn, ST., MT., MT..

Tujuan

Setelah menyelesaikan modul-modul ini, peserta

diharapkan mampu ...

•

• Menggambarkan

Menggambarkan

bagaimana

proses

simulator

bekerja

menggunakan proses simulator

•

• Mengenal

Mengenal

lebih

dekat

dengan

program

HYSYS

2 2 Agus Mirwa

(4)

Process Simulator

y

pro

ses dengan aliran materia

ses dengan aliran material d

l d

an ene

an energi

rgi

yang kontinyu dari satu unit operasi ke

unit operasi berikutnya.

3 3 Agus Mirwa

Agus Mirwan, STn, ST., MT., MT..

Process Simulator minimal

dapat menghitung

. .



 Kondisi operasi setiap aliran, misalKondisi operasi setiap aliran, misal pressure pressure dan dan temperature temperature..



 SifSifat-at-sifsifat at fisfisis is setsetiap iap alialiranran, , mismisal al beberat rat molmolekuekul, l, dedensinsity,ty, tekanan uap, viskositas, titik kritis.

tekanan uap, viskositas, titik kritis.



 KompKomposisi osisi fasa fasa secarsecara a kualkualitatiitatif f dan dan kuankuantitatititatif f dari dari setiasetiapp aliran, biasanya dapat dilihat dari diagram fasa.

aliran, biasanya dapat dilihat dari diagram fasa. --

- ,,

misal beban panas untuk

misal beban panas untuk heat exchanger heat exchanger dandan horse power horse power

suatu kompressor. suatu kompressor.



 Seluruh perhitungan yang dilaksanakan secara simultan.Seluruh perhitungan yang dilaksanakan secara simultan.

4 4 Agus Mirwa

(5)

Process Simulator diharapkan

dapat menghitung

-- ,,

Peng-Robinson, Soave Redlich Kwong, Redlich Kwong, Van Peng-Robinson, Soave Redlich Kwong, Redlich Kwong, Van Laar, Margules, Modified Van Laar.

Laar, Margules, Modified Van Laar. Semakin banyak pilihan Semakin banyak pilihan

Eq

Equauatition on of of StStatatee se semamakin kin menmenententukaukan n kuakualitlitas as suasuatutu simulator, sebab tidak setiap sistem cocok untuk suatu model simulator, sebab tidak setiap sistem cocok untuk suatu model

Equation of State

Equation of State tertentu. tertentu.



 Spesifikasi aliran, misal kemurnian dari suatu komponen di Spesifikasi aliran, misal kemurnian dari suatu komponen di dalam suatu aliran.

dalam suatu aliran.



 Studi kasus dengan memvariasikan variabel-variabeStudi kasus dengan memvariasikan variabel-variabel tertentu.l tertentu.



 Plot Diagram Phase. Plot Diagram Phase.



 Unit konversi secara automatik. Unit konversi secara automatik.

5 5 Agus Mirwa

Agus Mirwan, STn, ST., MT., MT..

Process Simulator diharapkan

dapat menghitung

seperti kolom distilasi. Dua tahap perhitungan ialah

seperti kolom distilasi. Dua tahap perhitungan ialah shortcut shortcut

dan rigorous

dan rigorous sebaiknya dilaksanakan.sebaiknya dilaksanakan.



 BaBank nk dadata ta ununtutuk k kokompmpononenen-k-komompoponenen n mumurnrni. i. SeSemamakikinn banyak komponen tersedia maka akan semakin lengkap.

banyak komponen tersedia maka akan semakin lengkap.



 Neraca untuk bermacam-macNeraca untuk bermacam-macam unit am unit operasi.operasi.



 InpInput ut errerror or memessassagege untuk untuk menmencegcegah ah agar agar tidtidak ak terterjadjadii ,

, memerlukan waktu yang lama. memerlukan waktu yang lama.



 Input manual yang jelas dan sistematis. Input manual yang jelas dan sistematis.



 Process non steady state Process non steady state yang populer dan sering dijumpai yang populer dan sering dijumpai didalam praktek misal

didalam praktek misal depressurization, distilasi batch depressurization, distilasi batch dll dll..

6 6 Agus Mirwa

(6)

Proses Simulator Membutuhkan

-- Memilih list komponen untuk menentukan aliran umpan

(

feed

).



Metode Prediksi dan Parameter

– Memilih metode termodinamika yang tepat

– Parameter yang cocok dengan data yang tersedia

(parameter dapat ditambah menggunakan Hyprop

atau ProTherm)



Spesif ikasi Masalah

– Perancangan atau Pengamatan

7 Agus Mirwan, ST., MT.

Proses Simulator Membutuhkan

– Komposisi aliran umpan

– Seleksi model peralatan



Kond isi Operasi atau Desain Spesif ikasi

– Laju alir, tekanan dan temperatur

(7)

Proses Simulator digunakan

 Men hi tun r os es stead -state keadaan tunak aliran massa dan energi

 Memodelkan fasilitas produk si permukaan dan pabrik gas

– Pemisahan minyak mentah dan stabilisasi – Dehidrasi gas /sweetening

– Kompresi / refrigerasi

– Recovery gas liquid / fraksionasi, distilasi, dst.

 Desain atau memilih pros es

– Evaluasi konsep alternatif – Mengecek desain kontraktor – Sizing / estimasi harga peralatan

 Evaluasi proses operasi dan performa

– Pemecahan masalah performa – Optimasi performa proses

Modular Proses Simulator



Proses simulator an

memodelkan roses den an

tahapan blok perhitungan dan aliran

10

Separator Valve Kolom

(8)

Blok-Blok Perhitungan

.

 Seluruh input data harus di spesifikasi oleh pengguna (user ) atau nilai yang dihitung dari blok sebelumnya.

 Masukan: Data aliran masuk dan parameter peralatan (HYSYS menerima aliran keluaran sebagai input).

 Keluaran: Data aliran keluar dan hasil peralatan.

11 BLOK

PERHITUNGAN

Parameter masukan Parameter masukan

Blok Penyimpanan Data Agus Mirwan, ST., MT.

Tahapan Perhitungan

tahapan berikut:

 Blok dengan aliran masuk yang diketahui diselesaikan

terlebih dahulu.

 Blok dengan aliran inlet yang telah dihitung oleh blok

sebelumnya diselesaikan berikutnya.

12 Blok Separator Blok Valve Aliran masuk Aliran keluar Aliran masuk Aliran keluar Agus Mirwan, ST., MT.

(9)

Contoh Simulator Modular

-Moderat interaktif, basis windows

Digunakan untuk model yang kompleks besar dan khusus

Cocok untuk sistem elektrolit campuran (amina)

Termodinamika tersedia

Tersedia simulator dinamik

 ProVision / Pro-II -Simulation Sciences

Moderat interaktif, basis windows, mudah digunakan

Tersedia thermodynamics package

Tidak ada simulator dinamik

Contoh Simulator Modular

–



Sangat interaktif, basis windows, mudah digunakan.



Digunakan dalam banyak proses hulu dan oleh

kebanyakan kontraktor atau konsultan



Tersedia

thermodynamics package



Kemampuan memodelkan dinamik yang sangat baik

(10)

Sumber Pustaka

,

Octob er 2006



Daniyal, A.,

Merancang Pabrik dengan HYSYS

3.2, 2006



Darwis, M.,

KMI

Goes to Campus -

Pelatihan

mu as

r os es

,

gas n ones a, ovem er

2006

(11)

MODUL 2



Simulasi proses desain untuk melayani

beberapa industri proses, terutama industri

minyak dan gas.

HYSYS OVERVIEW

HYSYS



Aplikasi interaktif berbasis obyek

(Object-Oriented Program



Dengan HYSYS, anda dapat membuat model

steady state dan dinamis untuk perancangan

abrik monitorin

kiner a

troubleshootin

improvisasi operasi, perencanaan bisnis dan

manajemen aset.

(12)

Mulai HYSYS Simulation Basis Environment Karakteristik LingkunganOil Lingkungan Flowsheet Utama Lingkungan Kolom Lingkungan Sub- Flowsheet Lingkungan Sub- Flowsheet 3 Agus Mirwan, ST., MT.



Lima element tampilan antaramuka :



PFD Constructor

Bagian untuk membangun diagram alir simulasi (simulation



Workbook View

Bagian yang menampilkan tabulasi data



Property View

Bagian yang menampilkan data berkaitan dengan obyek simulasi



Ob ect Navi ator View

Navigasi untuk menampilkan data unit operasi dan aliran



Sumary View

Bagian yang menampilkan ringkasan aliran dan unit operasi yang telah terinstal

oncept of Environments

(13)

Tombol BantuanPFD

(14)

Mouse Klik kanan print datasheet

Spesifikasi stream dan unit operasi dapat diakses langsung dari workbook

Unit Operasi Aliran

Obyek status

Tampilan Antarmuk

Workbook View

(15)

Flowsheet Simulation Navigation

Selayaknya rambu-rambu lalu-lintas yang memberikan informasi, bantuan, dan larangan bagi kelancaran berlalu-lintas, Hysys juga memiliki rambu-rambu pembantu, yaitu :

am u-ram u s an :

Warna tulisan isian :

Biru isian informasi oleh user Hitam  informasi diperoleh dari

perhitungan

Warna status stream

Biru muda isian belum lengkap

Warna status spesifikasi dan perhitungan : Hijau ok

Kuning not solved, warning Merah under specified, error

(16)

Definisikan list komponen dan parameter model melalui basis manager.

Definisikan aliran umpan pada interface workbook.

koneksi aliran-aliran yang berhubungan pada saat yang bersamaan.

 Membuat unit operasi pertama dari PFD menggunakan object palette

 Double-click pada unit operasi dan definisikan koneksinya

 Menyediakan semua data yang tersedia untuk menspesifikasi unit operasinya

angan over-spes as proper y engan men e n s annya pa a aliran dan unit operasi

 Cek hasilnya pada workbook

 Lanjutkan ke unit operasi yang berikutnya



Aspen HYSYS

,

Tutorials and Applications,

October 2006

,

.,

HYSYS 3.2, 2006



Darwis, M.,

KMI Goes to Campus -

Pelatihan

Simulasi Proses

, Migas Indonesia, November

2006

,

.,

Pabrik Kimia, Program Studi Teknik Kimia

UNLAM, 2008

Strategi Membuat Simulasi Dengan HYSYS

(17)

MODUL 3

-MEMULAI HYSYS

AgusMirwan,ST.,MT. 1

Untuk

memulai

dalam HYSYS, klik

tombol [

New Case]

atau dari

File

pilih

[

New]

kemudian

jendela

Simulation

Basis

Manager

akan

muncul

_CaseNew

(18)

Simulation Basis Manager adalah tampilan utama

dalam

lingkungan

simulasi

ini

dan

dapat

memberikan masukan (input)

atau informasi akses

yang diperlukan dalam perhitungan flowsheet

.

Memilih komponen

Komponen dapat dimasukan dengan menggunakan bantuan Match name yang akan dicocokkan dengan pilihan komponen yang ada, dan klik add pure atau klik dua kali pada komponen yang diinginkan.

(19)

Fluid package

Bagian ini muncul dengan klik [Add] Simulation Basis Manager untuk memasukkan paket fliuda yang akan digunakan dengan nama yang disesuaikan. Pada bagian properti, pilih model perhitungan fluida yang diinginkan. Pemilihan model perhitungan ini didasarkan pada sifat fisika dan kimia dari bahan-bahan yang digunakan dan produk yang dihasilkan.

Reactions

Bagian Reactions pada kotak dialog Simulation Basis Manager

terdapat keterangan-keterangan yang berhubungan dengan reaksi dalam menentukan reaktor. Pada bagian reaktor sebenarnya bisa juga dikerjakan pada saat flowhseet telah terbangun sempurna atau paling tidak unit operasi reaktor telah terpasang pada flowsheet .

(20)

Reactions

Untuk memulai klik Add Rxn maka akan muncul kotak dialo kecil yang menampilkan opsi dari macam-macam reaksi. Sebagai contoh kita gunakan reaksi konversi. Maka klik pada bagian Conversion, lalu klik tombol Add Reaction.

Isikan nama reaksi, masukkan component yang berhubungan dengan reaktor, sekaligus nilai koefisien dari komponen-komponen tersebut dengan menambahkan tanda minus (-) untuk reaktan.

Process Flow Diagram (PFD)

Pada bagian paling atas terdapat menubar. Yang menampilkan beberapa opsi menu yang diperlukan selama simulasi. Mulai dari File, Edit, Simulation, Flowsheet, PFD, Tools, Window dan Hel .

Tampilan utama PFD di saat pertama kali masuk Simulation environment. PFD memberikan representasi terbaik dari seluruh flowsheet yang digunakan. Dengan menggunakan PFD, Anda akan ditunjukkan progress dari simulasi yang sedang dibangun. seperti aliran atau alat yang sudah terpasang, konektifitas flowsheet dan stastus obyek.

(21)

Memilih Engineering Unit

Untuk memilih engineering unit, masuk menu [Tool ] kemudian pilih [Preferences ], maka akan keluar jendela preference .

(22)

Temperature, pressure, vapor fraction dan Enthalphy adalah Thermodinamic Properties dari stream. Menurut aturan Kebebasan fase Gibb, dengan memberikan sekali komposisi saja, dan mendefinisikan dua dari empat Thermodinamic Properties maka akan terdefinisikan dua yang lain (hanya untuk campuran).

klik edit.. maka akan muncul kotak dialog Input Composition for Stream: 1 Sehingga kita dapat menggunakan atau memilih composition Basis seperti fraksi mol, fraksi Massa, fraksi volum cairan atau yang lainnya.

Mendifinisikan

eed Stream

(23)

Cooler

Recycle biasanya dilakukan untuk mengoptimalkan produk. Namun iterasi (looping) yang terjadi sering membuat perhitungan tidak konvergen. Sehingga cukup memusingkan perancang.

Mendefinisikan Unit Operasi

(24)

Setelah kasus terselesaikan, maka kita perlu membuat suatu laporan. Laporan ini diperlukan untuk mengkomunikasikan dengan pihak lain.

Membuat Laporan

(25)

BEBERAPA KASUS YANG DAPAT DISELESAIKAN

DENGAN HYSYS

 Sifat fisik & kimia suatu fluida

 Bagaimana phase suatu campuran gas?

 Bagaimana komposisi produk hasil suatu pemisahan?

 Berapa pressure yang diperlukan fluida untuk mencapai suatu tempat tertentu?

 Berapa kalor yang harus diambil atau diberikan untuk mendinginkan atau memanaskan suatu fluida?

 Berapa Vapor Pressure suatu fluida yang akan ditransfer ke

Gathering Station ?

 Dan lain-lain ……….

Sumber Pustaka



Aspen HYSYS,

Tutorials and Applications,

October



Daniyal, A., Merancang Pabrik dengan HYSYS 3.2,

2006



Darwis, M., KMI

Goes to Campus -

Pelatihan

Simulasi Proses, Migas Indonesia, November 2006



Mirwan, A., Modul Kuliah Perancangan Pabrik

Kimia, Program Studi Teknik Kimia UNLAM, 2008



Mirwan, A., Modul Kuliah Analisis Sistem Teknik

(26)

Bagaimana phase suatu campuran gas?

MODUL 4

Agus Mirwan, ST., MT. 1

STUDI KASUS



Suatu campuran sebanyak 100 lbmole/hr dengan

komposisi (% mole) propane 61%, n-butane 28% dan

n-pentane 11% . Tentukan phase campuran tsb pada

an

ps a

pa a sa u p ase qu sa a

atau vapor saja) atau dua phase?



Gunakan Peng-Robinson untuk

Property Package

nya

WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

(27)

Tahapan Penyelesaian

Langkah-langkah simulasi proses dengan hysys

– Penentuan Basis Simulasi (Basis Environment )

• Mendefiniskan komponen yang terlibat • em persamaan ea aan u pac a e • Menentukanreaksi (jika ada)

• Melanjutkan ke bagiansimulasi

– Melakukan Simulasi (Simulation Environment )

• Instalasi dan spesifikasi aliran (stream ) pada PFD • Instalasi dan spesifikasi unit operasi pada PFD

•

– Analisis

Buka Kasus Baru

• FileNewCase

membukaSimulation Basis

(28)

Basis Simulasi : Definisi Komponen

Tambahkan komponen yang terlibat dalam sistem:

Propane, n-Butane, dan n-pentane.

Basis Simulasi : Definisi Persamaan Keadaan

Tentukan Persamaan Keadaan (Fluid Package ) yang akan digunakan (sesuai atau diminta dalam contoh kasus). Setelah itu, tekan “Enter Simulation Enviroment”

(29)

Simulasi Proses

Simulasi Proses : Penentuan

Unit Sets

ToolsPreferences Variables

– Penentuan Unit yang digunakan (SI, Field, atau kombinasi yang diinginkan) – Dalam kasus ini, kita menggunakan satuan Field (psia, F)

(30)

Penyimpanan File

Simulasi Proses : Penambahan Aliran (stream)

Double-click

pada

Material Stream Dari ta Workshee

n

mo

si ya

(31)

Simulasi Proses : Identifikasi aliran

 Pada baris

secara otomatis akan muncul nilai. Jika nilainya = 0 berarti satu phase,

liquid jenuh.

Jika nilainya = 1 berarti satu phase, Vapor/Phas Fraction

uap jenuh.

Jika 0 < nilainya < 1 berarti dua phase, campuran liquid dan vapor.

 Untuk membuktikan bahwa dua

phase hubungkan stream tersebut dengan Separator. Akan tampak flow rate dari vapor dan liquidnya.

Dari tab

Worksheet

, Pilih Conditions, Ketik “Feed” pada

baris

Stream Name

, masukkan nilai“150 F“ pada baris

Temperature

, 200 psia pada baris

Pressure

, dan masukkan

nilai “100 lbmole/hr” pada baris Molar Flow.

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi

Double-click pada Separator tersebut. Dari tab Design, ketik “Separator ”pada baris Name , Pilih Connections , masukan stream “1” pada inlet , stream “Vapor” padaVapour Outlet dans tream “Liquid”padaLiquid Outlet .

(32)

Simulasi Proses : Menampilkan Hasil

Untuk memunculkan Tabel dari sebuah

stream

, click

kanan pada

stream

tersebut, akan tampak seperti

dibawah ini. Kemudian pilih

Show Table

Simulasi Proses :

Heat & material balance

(33)

Simulasi Proses :

WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM Agus Mirwan, ST., MT. 15

Sumber Pustaka



Aspen HYSYS



Daniyal, A.,

2006



Darwis, M.,

, Migas Indonesia, November 2006



Mirwan, A.,

Program Studi Teknik Kimia UNLAM, 2008



Mirwan, A.,

Program Studi Teknik Kimia UNLAM, 2008

Tutorial an Applicat on

October

2006

3 ,

KMI

G o C am p

Pelatihan Simulas

Proses

Modul Kulia Perancanga Pabrik Kimi

,

Mo

(34)

Flash Calculation

STUDI KASUS-2

MODUL 5

Sebuah liquid yang tela di-flash melalu sebuah valve katup menuju

tekana at da dimasukka ke separator.

Liquid tersebut memiliki komposisi seperti dibawah ini dan menjadi jenuh pada tekanan 100 psia.

0 b m l /

0 l /

Tentukan laju alir flow) dan komposisi pada masing-masing stream yang

(35)

• FileNewCase

membuka Simulation Basis

Basis Simulasi : Definisi Komponen

Tambahka komponen yang terlibat dala sistem: Methane, Ethane, da Propane

(36)

Basis Simulasi : Definisi Persamaan Keadaan

Simulasi Proses

Agus Mirwan, ST., MT. 6 Flui Packag Simulation Enviroment

(37)

Penyimpanan File

Tools Preferences Variables

Penentuan Unit yang digunakan SI, Field, atau kombinasi yang diinginkan) Dala kasus ini, kita menggunakan satuan Field psia, F)

(38)

Sim

ul

asi

Pro

ses

:

Pen

amb

aha

n

Al

ira

n

(st

rea

m)

Double-click

Double-click pada pada MaterMaterialial Stream Stream. . DaDari ri tatabb Worksheet Worksheet , , PiPililihh Composition

Composition. Tekan Basis dan pilih. Tekan Basis dan pilih Mole Flows Mole Flows.. Masukan nilai mole flow masing-masing komponen Masukan nilai mole flow masing-masing komponen Agus Mirwan, ST

Agus Mirwan, ST., MT.., MT. 99

Sim

ula

si

Pro

ses

:

Ide

nti

fik

as

i

ali

ran



 Pada Pada barbarisis

secara otomatis akan muncul nilai. secara otomatis akan muncul nilai. Jika nilainya = 0 berarti satu phase, Jika nilainya = 0 berarti satu phase, liquid jenuh.

liquid jenuh.

Jika nilainya = 1 berarti satu phase, Jika nilainya = 1 berarti satu phase, uap jenuh.

uap jenuh.

Jika 0 < nilainya < 1 berarti dua Jika 0 < nilainya < 1 berarti dua phase, campuran liquid dan

phase, campuran liquid dan vapor.vapor. 

 UntUntuk uk memmembukbuktiktikan an bahbahwa wa duadua phase hubungkan stream tersebut phase hubungkan stream tersebut den

dengan gan SepSeparaaratortor. . AkaAkan n tamtampakpak flow rate dari vapor dan liquidnya. flow rate dari vapor dan liquidnya.

Dar

Dari i tatabb Worksheet Worksheet , , PiPililihh Conditions Conditions, , KeKetik tik “F“Feeeed” d” papada da babaririss St

Streream am NaNameme, , mamasusukkkkan an ninilalai i “0“ “0“ papada da babariris s VaVapopourur/ / PhPhasasee Fraction dan 100 psia pada baris Pressure.

Fraction dan 100 psia pada baris Pressure.

Agus Mirwan, ST

Va

(39)

Doub

Double-cle-click lick pada Valve pada Valve tersetersebut. Dari but. Dari tab Design, tab Design, ketiketik k “Va“Valve” padalve” pada

baris Name, Pilih

baris Name, Pilih Connections, masukan stream “Feed” pada Inlet, streamConnections, masukan stream “Feed” pada Inlet, stream

“Valve Outlet” pada Outlet.

Agus Mirwan, ST

Sim

ul

asi

Pro

ses

: Pen

amb

aha

n

Uni

t Oper

asi

Dar

Dari i tab tab DesDesignign, , PilPilih ih WorWorkshksheeteet, , masmasukan nilai ukan nilai “1 “1 atmatm” ” padpadaa

kolom Valve Outlet dan baris Pressure.

Dar

Dari i tab tab DesDesignign, , PilPilih ih ParParameameterters, s, DelDelta ta P P (pr(pressessure ure drodrop) p) akanakan

terhitung.

(40)

Sim

ul

asi

Pro

ses

: Pen

amb

aha

n

Uni

t Oper

asi

Double-click pada Separator tersebut. Dari tab Design, ketik “Separator” pada

baris Name, Pilih Connections, masukan stream “Valve Outlet” pada inlet,

stream “Vapor” pada Vapour Outlet dan stream “Liquid” pada Liquid Outlet.

Agus Mirwan, ST

Si

mu

la

si

Pr

os

es

:

Heat & material balance

Agus Mirwan, ST

(41)

Agus Mirwan, ST Agus Mirwan, ST., MT.., MT. 1515

Sumber Pustaka

      o o PePelalatitihaha SiSimumulalasisi Pro

Prosesses MigMigasasIndIndoneonesia,sia,NovNovembemberer200200

Pr Progograra StuStudidiTeTeknknikikKiKimimi UNUNLALAM,M,20200808 is is Pr Progograra StuStudidiTeTeknknikikKiKimimi UNUNLALAM,M,20200808

(42)

MODUL 6

Overhead Condenser dari suatu kolom pemisah komponen HC ringan beroperasi pada temperatur -10o_{C sehingga memerlukan pendinginan}

menggunakan proses refrijerasi. Skema sederhana sistem refrijerasi disajikan pada gambar berikut:

Kondisi proses secara ringkas disarikan sebagai berikut: Kondisi aliran-1: saturated li uid tem eratur 35o_C

Kondisi aliran-3: saturated vapour, temperatur -15o_C

Bila Pressure drop condensor sebesar 2 psi, beban dan Pressure drop Chiller sebesar 10 MMBtu/jam dan 2 psi, serta refrijeran yang digunakan adalah propana, tentukanlah: (a) Laju alir sirkulasi propana (kmol/jam)

(b) Daya kompresor (kwh) (c) Beban kondenser (kJ/h)

SIKLUS REFRIJERASI SATU TAHAP

KOMPRESI

(43)

• FileNewCase

membuka Simulation Basis

Tambahkan komponen yang terlibat dalam sistem

(44)

Tentukan Persamaan Keadaan (Fluid Package ) yang akan digunakan (sesuai atau diminta dalam contoh kasus). Setelah itu, tekan “Enter Simulation Enviroment”

Basis Simulasi : Definisi Persamaan Keadaa

(45)

ToolsPreferences Variables

Penentuan Unit yang digunakan (SI, Field, atau kombinasi yang diinginkan) Dalam kasus ini, kita menggunakan satuan SI

(46)

Double-click pada Material Stream . Dari tab Worksheet , Pilih

Composition . Tekan Basis dan pilih Mole Fractions .

Pada baris

Vapor/Phase

Fraction

secara otomatis

akan muncul nilai.

Jika nilain a = 0 berarti

satu phase, liquid jenuh.

Jika nilainya = 1 berarti

satu phase, uap jenuh.

Jika 0 < nilainya < 1

berarti

dua

phase,

campuran liquid dan vapor.

Dari tab Worksheet , Pilih Conditions , Ketik “1” pada baris Stream Name, masukkan nilai “0“ pada baris Vapour/Phase Fraction dan 35 o_C

pada baris Temperature .

Simulasi Prose : Penambahan Aliran stream)

(47)

(48)

Simulasi Prose : Penambahan Unit Operasi

(49)

Bila refrijeran diganti dengan campuran propane (95%-mol) dan ethane (5%-mol), tentukanlah:

(a) Laju alir sirkulasi propana (kmol/jam)

(c) Beban kondenser (kJ/h)

(50)

SIKLUS REFRIJERASI DUA

TAHAP KOMPRESI

STUDI KASUS

Agus Mirwan, ST., MT. 2 MODUL 7

(51)

Kondisi proses secara ringkas disarikan sebagai berikut:

 Refrijerasi yang digunakan adalah propan murni

Persamaan yang digunakan adalah persamaan keadaan Peng Robinson

Pressure drop Condenser sebesar 35 Kpa

Kondisi aliran-1 adalah liquid jenuh dan T = 50o_C

Kondisi aliran-3 adalah uap jenuh dan T = -20o_C

Kondisi aliran-4 adalah P = 625 Kpa

Lakukan kajian analisis pengaruh tekanan outlet Compressor tahap-1 (aliran-4) dalam bentuk grafik pada rentang 5 – 15 bar terhadap:

1. Beban Condenser (MMBtu/jam)

2. Kebutuhan daya masing-masingCompressor(hp) 3. Laju alir total sirkulasi refrijeran (kmol/jam)

1. Perbandingan laju alir molar aliran 4 denganaliran 5

Buka Kasus Baru

File  New Case

(52)

Basis Simulasi: Definisi Komponen

Basis Simulasi: Definisi Persamaan Keadaan

Tentukan Persamaa Keadaa Fluid Packag yang akan digunakan sesuai Enviroment”

(53)

(54)

Penyimpanan File

Simulasi Proses : Penambahan Aliran (stream)

(55)

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (valve)

Pad bari Vapor/Phas Fractio secara otomatis akan muncul nilai. Jik nilainy berarti satu phase liqui jenuh

Jik nilainya berart satu phase, uap jenuh.

(56)

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (economizer)

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (valve)

(57)

(58)

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Stg-1 Compressor)

Simulasi Proses : Identifikasi aliran

(59)

(60)

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Condenser)

Simulasi Proses Keseluruhan

(61)

Grafik Analisis Tekanan Outlet Compressor Tahap-1 Terhadap

Beban Condenser

(62)

Kebutuhan Daya Compressor 1 & 2

Grafik Analisis Tekanan Outlet Compressor Tahap-1 Terhadap

Laju Alir Total Sirkulasi Refrijeran

(63)

Perbandingan Laju Alir Molar Aliran 4 & 5

Sumber Pustaka

 

Aspen HYSYS,Tutorials and Applications October 2006 Mirwan, A., Soal Ujian Kuliah Perancangan Pabrik Kimia, Program Studi Teknik Kimia UNLAM, 2008

(64)

RANGKAIAN SISTEM PROSES

DENGAN DAUR ULANG DAN REAKSI

Studi Kasus : Pembuatan Etil Klorida

Pembuatan Etil Klorida

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

Tentukan laju alir dan komposisi aliran daur ulang (R),

jika purge gas inert (W) sebesar 10 kmol/jam

(65)

Buka Kasus Baru

Basis Simulasi: Definisi Komponen

(66)

Basis Simulasi: Definisi Persamaan Keadaan

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM Agus Mirwan, ST., MT. 5

Basis Simulasi: Definisi Persamaan Reaksi

(67)

Basis Simulasi: Definisi Persamaan Reaksi

Simulasi Proses

(68)

Simulasi Proses: Penentuan

Unit Sets

Penyimpanan File

(69)

Simulasi Proses : Penambahan Aliran (stream)

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Mixer)

(70)

Simulasi Proses : Identifikasi aliran

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Reaktor)

(71)

Simulasi Proses : Identifikasi aliran

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Splitter)

(72)

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Tee)

Simulasi Proses : Identifikasi aliran (W-2)

(73)

Simulasi Proses Keseluruhan

(74)

Sumber Pustaka



Aspen HYSYS,

Tutorials and Applications,

October

2006



Mirwan, A., Bahan Kuliah Analisis Proses Teknik

Kimia, Program Studi Teknik Kimia UNLAM, 2008

(75)

Distilasi

Distilasi Bereaksi

Bereaksi

((

Reactive Distillation

))

MODUL 9

1 1 Agus Mirwan, ST., MT. Agus Mirwan, ST., MT.

STUDI KASUS

STUDI KASUS--6

6 campuran 2 atau lebih zat dalam suatu

campuran 2 atau lebih zat dalam suatu

sistem.



Zat yang dipisahkan biasanya

merupakan hasil reaksi yang terjadi di

dalam reaktor.



Kedua alat tersebut dapat digabung !!!

2 2 Agus Mirwan, ST., MT.

(76)

STUDI KASUS

STUDI KASUS--5

5

4 4

asam

asetat

(C

₂₂

H

₄₄

O

₂₂

))

menghasilkan

metil

metil asetat

asetat (C

(C

₃₃

H

₆₆

O

₂₂

)) dan

dan air,

air, dengan

dengan

persamaan

persamaan reaksi

reaksi sbb

sbb::

CH

₃₃

OH

OH +

+ CH

CH

₃₃

COOH

CH

₃₃

CH

₃₃

COO

COO +

+ H

H

₂₂

O

Berapa

Berapa fraksi

fraksi

mol

di

di distillate

distillate dan

dan

bottom

bottom masing

masing--masing

masing komponen?

komponen?

STUDI KASUS

STUDI KASUS--5

5

Keterangan: Keterangan: 

 una anuna an u pac age u pac age son c v y o e .son c v y o e . 

 ParameterParameter Arrenhius Arrenhius A=1.0e5 A=1.0e5 

 ParameterParameter EnergyEnergy E=2.3e4E=2.3e4 kJ/kgmole (1.0e4 Btu/lbmole)kJ/kgmole (1.0e4 Btu/lbmole) 

 KondisiKondisi feed :feed :

75

75oo_{C, 101,3}_{C, 101,3 kPa}_{kPa, 45}_{, 45 kmol}_kmol/h._{/h. Komposisi}_{Komposisi metanol}_{metanol,, as.asetat}_{as.asetat, m}_,

m--asetat

asetat,, dandan airair adalahadalah 0.4, 0.4, 0.1, 0.10.4, 0.4, 0.1, 0.1



 KondisiKondisi kolomkolom ::

Jml

Jml tahaptahap : 15: 15 p

p umpanumpan :: Tipe

Tipe kondkond : total: total P

P kondkond : 90: 90 kPakPa P

P rebreb: 97: 97 kPakPa Ref Ratio

Ref Ratio : 6: 6 Dist Rate

Dist Rate : 20: 20 kmolkmol/h /h

(77)

Buka Kasus Baru

Agus Mirwan, ST., MT.

Basis Simulasi: Definisi Komponen

(78)

Basis Simulasi: Definisi Persamaan

Basis Simulasi: Definisi

Persamaan Reaksi

(79)

Basis Simulasi: Definisi

Persamaan Reaksi

Simulasi Proses

(80)

Simulasi Proses: Penentuan

Unit Sets

Penyimpanan File

(81)

Simulasi

Simulasi Proses

Proses :: Penambahan

Penambahan

Aliran

Aliran (stream)

(stream)

Simulasi

Simulasi Proses

Proses :: Identifikasi

Identifikasi aliran

aliran

(82)

Simulasi

Simulasi Proses

Proses :: Penambahan

Penambahan

Unit

Unit Operasi

Operasi (Distilasi)

(Distilasi)

Simulasi

Simulasi Proses

Proses :: Penambahan

Penambahan

Unit

Unit Operasi

Operasi (Distilasi)

(Distilasi)

(83)

Simulasi

Simulasi Proses

Proses :: Penambahan

Penambahan

Unit

Unit Operasi

Operasi (Distilasi Tanpa

(Distilasi Tanpa

Reaksi)

Simulasi

Simulasi Proses

Proses :: Penambahan

Penambahan

Unit

Unit Operasi

Operasi (Distilasi Bereaksi)

(Distilasi Bereaksi)

(84)

Simulasi

Simulasi Proses

Proses :: Penambahan

Penambahan

Unit

Unit Operasi

Operasi (Distilasi Bereaksi)

(Distilasi Bereaksi)

Simulasi

Simulasi Proses

Proses :: Penambahan

Penambahan

Unit

Unit Operasi

Operasi (Distilasi Bereaksi)

(Distilasi Bereaksi)

Dengan adanya penambahan reaksi pada kolom mengakibatkan perubahan subtansialnya sehingga perhitungannya tidak dapat diselesaikan. Maka dilakukan pada Profiles page of the Parameters tab , Estimasi temperatur masuk ke condenser 50o_{C (122}o_{F), estimasi ke}