STORAGE TANK ASETAT ANHIDRIT (ST-301)

Fungsi : Menyimpan Asetat Anhidrit selama 15 hari dengan kapasitas 1.063.797,2115 kg.

Tipe Tangki : Silinder vertikal dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk Torispherical Roof

Bahan : Carbon Steel SA-283 Grade C

Pertimbangan : Mempunyai allowable stress cukup besar

Harganya relatif murah

Tahan terhadap korosi

Kondisi Operasi : Temperatur design : 35 ^oC Temperatur fluida : 30 ^oC

Tekanan : 1,2760 atm

ST-301

LI

Gambar C.2.1. Tangki penyimpan aseton k. Menentukan Temperatur dan Tekanan Penyimpanan

Saat siang hari, temperatur dinding tangki diperkirakan mencapai 35 ^oC.

Perancangan akan dilakukan pada temperatur tersebut dengan tujuan untuk menjaga temperatur fluida di dalam tangki untuk menghindari adanya transfer panas dari dinding tangki ke fluida. Jika terjadi transfer panas dari dinding tangki ke fluida akan menyebabkan tekanan uap fluida semakin besar. Dengan peningkatan tekanan uap, perancangan dinding tangki akan

semakin tebal. Semakin tebal dinding tangki, maka transfer panas dari dinding ke fluida akan semakin kecil, sehingga dapat diabaikan.

Berikut adalah perhitungan tekanan fluida pada temperatur 35 ^oC.

Dengan cara trial tekanan pada temperatur 35 ^oC, maka diperoleh hasil sebagai berikut:

Tabel C.2.1 Tekanan uap Asetat Anhidrid

Komponen A B C D E

Metil Asetat 33,7240 -2.7204E+03 -3,1182E+00 -3,4310E-11 3,3102E-06

Asetat anhidrid 11.353 -2643.4 -0.7852 0.0000E+00 0.0000E+00

Air 29,8605 -3152E+03 -7,304E+00 2,425E-09 1,809E-06

Tabel C.2.2. Hasil perhitungan tekanan fluida di dalam tangki

Komponen Kg/jam kmol/jam Zf Pi, (mmHg) Ki = Pi/P yf = Ki . zf C3H6O2 ^{203,5607 2,7508 0,0686 558,8980 2,7742 0,1904} C4H6O3 ^{2525,253 24,7574 0,6178 68266,5227 321,5993 198,6830}

H2O ^{226,1786 12,5655 0,3136 92,6550 0,4365 0,1369}

Jumlah ^{2594,9923 40,0737 1,0000 68948,4058 324,8101 324,8101} T = 35 ^oC

P = 0,2760 atm

Sehingga desain tangki dilakukan pada kondisi:

T = 35 ^oC

P = 1 atm + 0,2760 atm

= 1,2760 atm

= 18,7514 psi

l. Menghitung Kapasitas Tangki Waktu tinggal = 15 hari

Jumlah produk asetat anhidrid yang harus disimpan dalam 15 hari sebanyak 1.063.797,2115 kg yang disimpan di dalam satu buah tangki.

Digunakan waktu tinggal 15 hari karena faktor distribusi dan pemasaran produk.

Jumlah C6H12O = 3032,0129 kg/jam x 24 jam x 15 hari

= 1.063.797,2115 kg

Volume liquid =

liqud liquid

ρ m

Menghitung densitas campuran : Tabel.C.2.3. Densitas campuran

Komponen Kg/jam Wi (kg/m3) wi/

C3H6O2 ^203,5607 0,0689 914,2893 0,0001 C4H6O3 ^2525,253 0,8546 1064,4498 0,0008

H2O 226,1786 0,0765 1018,4091 0,0001

Jumlah 2954,9923 1,0000 0,0010

 liquid =





 wi wi

= 0,0010 1

 liquid = 1048,9524 kg/m³

= 65,4838 lb/ft³

Sehingga dapat dihitung volume liquid : Volume liquid =

liqud liquid

ρ m

= 1048,9524 kg/m3

kg 2115 1.063.797,

= 1.014,1520 m³

= 35.813,1341 ft³

Over Design = 20 % (Peter and Timmerhaus, 1991,hal. 37)

Vtangki = (100/80) x Vliquid

= 1,1 x 1.014,1520 m³

= 1.267,6900 m³

= 44.766,4176 ft³

m. Menentukan Rasio Hs/D

Vtangki = Vshell + Vtutup

= ¼ π D² H + 0,000049 D³ + ¼ π D² sf

Atangki = Ashell + Atutup

= (¼ π D² + π D H) + 0,842 D² Keterangan :

D = diameter tangki, in

sf = straight flange, in (dipilih sf = 3 in) Berdasarkan Tabel 4-27 Ulrich 1984, dimana :

D H_s

< 2 (Ulrich, 1984)

Rasio H/D yang diambil adalah rasio yang memberikan luas tangki yang paling kecil. Hasil trial rasio H/D terhadap luas tangki dapat dilihat pada Tabel C.3.3. berikut.

Tabel C.2.4. Hasil Trial Hs/D Terhadap Luas Tangki

trial H/D D (ft) H (ft) A (ft²) Vsilinder , ft³ Vhead, ft³ Vsf, ft³ Vtotal (ft³) 1 0,5 44,6589 22.3295 6376,6094 34959.3803 7541.6068 391.4044 42892.3915 2 0,6 42,7440 25.6464 6414,4057 36782.9359 6612.4942 358.5585 43753.9886 3 0,7 42,2300 29.6790 6.875,4511 41881.5018 6453.4859 352.7871 48687.7748 4 0,74 41.1205 30.4292 6.680,1534 40390.2496 5887.2839 331.8382 46609.3717 5 0,8 39,6608 31.7286 6.510,6239 39178.1617 5282.3142 308.6971 44769.1730 6 0,9 39,5288 35.5760 6910,8967 43636.9302 5229.7610 306.6463 49173.3375

Maka untuk selanjutnya digunakan rasio Hs/D = 0,8 D = 39,6608 ft

= 475,9296 in

= 12,0888 m

Dstandar = 43 ft (516 in) H = 31,7286 ft

= 380,7437 in

= 9,6709 m

Hstandar = 32 ft (384 in) Cek rasio H/D :

Hs/Ds = 32/43

= 0,74 memenuhi (0,74-0,83) n. Menentukan Jumlah Courses

Lebar plat standar yang digunakan :

L = 96 in (Appendix E, item 1, B & Y)

= 8 ft

Jumlah courses = ft 8

ft 32

= 4 = 4 buah

o. Menentukan Tinggi Cairan di dalam Tangki

Vshell = ¼ π D² H

= ¼ π (43 ft)² x 32 ft

= 46.446,8800 ft³

Vdh = 0,000049 D³

= 0,000049 (43)³

= 3,8958 ft³

Vsf = ¼ π D² sf

= ¼ π.(516)² x 3

= 627.032,8800 in³

= 362,8663 ft³ Vtangki baru = Vshell + Vdh + Vsf

= 46.446,8800 + 3,8958 + 362,8663

= 46.813,6421 ft³

= 1325,6219 m³ Vruang kosong = Vtangki baru - Vliquid

= 46.813,6421 - 35.813,1341

= 11.000,5080 ft³

Vshell kosong = Vruang kosong – (Vdh + Vsf)

= 11.000,5080 – (3,8958 + 362,8663)

= 10.633,7459 ft³

Hshell kosong = ₂

. . 4

D V_shellkosong



= ₂

43 9 10.633,745 4







= 7,3262 ft

Hliquid = Hshell – Hshell kosong

= 32 – 7,3262

= 24,6738 ft

p. Menenetukan Tekanan desain

Ketebalan shell akan berbeda dari dasar tangki sampai puncak. Hal ini karena tekanan zat cair akan semakin tinggi dengan bertambahnya jarak titik dari permukaan zat cair tersebut ke dasar tangki. Sehingga tekanan paling besar adalah tekanan paling bawah. Tekanan desain dihitung dengan persamaan :

Pabs = Poperasi + Phidrostatis

Phidrostatis =

144

c L

g H

g 



 





= 144

ft 24,6738 9,81

lb/ft 9,81

65,4838 ³ 







= 11,2204 psi

Poperasi = 14,6960 x 1,2760

= 18,7514 psi

Pabs = 18,7514 psi + 11,2204 psi

= 29,9718 psi

Tekanan desain 5 -10 % di atas tekanan kerja normal/absolut (Coulson, 1988 hal. 637). Tekanan desain yang dipilih 10 % diatasnya. Tekanan desain pada courses ke-1 (plat paling bawah) adalah:

Pdesain = 1,1 x Pabs

= 1,1 x 29,9718 psi

= 32,9690 psi

Berikut ini adalah tabel perhitungan tekanan desain untuk setiap courses : Tabel C.2.5. Tekanan Desain Masing-masing Courses

Courses H (ft) HL (ft) Phid (psi) Pabsolut(psi) Pdesain (psi)

1 32,0000 24,6738 11,2204 29,9718 32,9690

2 24,0000 18,6738 8,4919 27,2433 29,9676

3 16,0000 12,6738 5,7634 24,5146 26,9663

4 8,0000 6,6738 3,0349 21,7863 23,9650

q. Menentukan Tebal dan Panjang Shell

 Tebal Shell

Untuk menentukan tebal shell, persamaan yang digunakan adalah :

ts = c P E

f d P_d

0,6 )  .

.(

2

. (Brownell & Young,1959.hal.254)

keterangan :

ts = ketebalan dinding shell, in Pd = tekanan desain, psi

D = diameter tangki, in

f = nilai tegangan material, psi Carbon Steel SA-283 Grade C

12.650 psi (Tabel 13.1, Brownell & Young, 1959:251) E = efisiensi sambungan 0,75

jenis sambungan las (single-welded butt joint without backing strip, no radiographed)

C = korosi yang diizinkan (corrosion allowance) 0,25 in/20 th (Tabel 6, Timmerhaus,1991:542) Menghitung ketebalan shell (ts) pada courses ke-1:

ts =

) 9690 , 2 3 6 . 0 ( - ) 0,75 x psi x((12.650 2

516 x psi 9690 , 2 3



in + 0,25 in

= 1,1484 in (1,15 in)

Tabel C.2.6. Ketebalan shell masing-masing courses

Courses H (ft) Pdesain (psi) ts (in) ts standar (in)

1 32,0000 32,9690 1,1450 0,8500

2 24,0000 29,9676 1,0655 0,8000

3 16,0000 26,9663 0,9846 0,7500

4 8,0000 23,9650 0,9027 0,7000

 Panjang Shell

Untuk menghitung panjang shell, persamaan yang digunakan adalah :

L =

n weld D_o

12.

length) (

π. -

(Brownell and Young,1959) Keterangan :

L = Panjang shell, in Do = Diameter luar shell, in

n = Jumlah plat pada keliling shell

weld length = Banyak plat pada keliling shell dikalikan dengan banyak sambungan pengelasan vertikal yang diizinkan.

= n x butt welding

Menghitung panjang shell (L) pada courses ke-1 : ts = 0,25 in

Do = Di + 2.ts

= 516 + (2 x 0,8500)

= 517,7000 in

n = 4 buah

butt welding = 5/32 in (Brownell and Young,1959,hal. 55) weld length = n . butt welding

= 4 . 5/32

= 0,6250 in

L =

4 x 12

(0,6250) -

in) 517,7000 (3,14).(

= 30,2461ft

Tabel C.2.7. Panjang shell masing-masing courses.

Plat ts, (in) do (in) L (ft)

1 0,8500 517,7000 33,8532

2 0,8000 517,6000 33,8466

3 0,7500 517,5000 33,8401

4 0,7000 517,4000 33,8336

r. Desain Head (Desain Atap)

Bentuk atap yang digunakan adalah torispherical flanged and dished head.

Jenis head ini untuk mengakomodasi kemungkinan naiknya temperatur di dalam tangki sehingga mengakibatkan naiknya tekanan dalam tangki, karena naiknya temperatur lingkungan menjadi lebih dari 1 atm. Untuk torispherical flanged dan dished head, mempunyai rentang allowable

pressuse antara 15 psig (1,0207 atm) sampai dengan 200 psig (13,6092 atm) (Brownell and Young, 1959).

OD

ID B A

icr

b = tinngi dish

a

t r

OA sf

C

Gambar C.2.2. Torispherical flanged and dished head.

 Menghitung tebal head minimum

Menentukan nilai stress intensification untuk torispherical dished head dengan menggunakan persamaan (Brownell and Young, 1959):

w = 

 



 

 icr

3 rc 4

1 (Brownell and Young,1959.hal.258)

Diketahui : rc = 516 in

icr = 0,06 x 516 in

= 30,96 in Maka :

w = 





 

96 , 30 3 516 4. 1

= 1,7706 in

Menentukan tebal head dengan menggunakan persamaan (Brownell and Young, 1959,hal. 258):

th = C 0,2P 2fE

.w P.r_c

 

= 0,25

) 6990 , 32 2 , 0 ( ) 75 , 0 650 . 12 2 (

7706 , 1 516 6990 ,

32 













= 1,8374 in (dipakai plat standar 2,5 in)

Untuk th = 2,5 in, Dari Tabel 5.8 (Brownell and Young, 1959) diperoleh:

sf = 1,5 – 4,5 in

Direkomendasikan nilai sf = 3 in Keterangan :

th = Tebal head (in) P = Tekanan desain (psi) rc = Radius knuckle, in icr = Inside corner radius ( in) w = stress-intensitication factor E = Effisiensi pengelasan C = Faktor korosi (in)

 Depth of dish (b) (Brownell and Young,1959.hal.87)

b =

2 2

) 2

( 



 



 





 ID icr

icr rc rc

=

2

2 30,96

2 ) 516 96 , 30 516 (

516 



 



 







= 87,3782 in

 Tinggi Head (OA)

OA= th + b + sf (Brownell and Young,1959.hal.87) OA= 1,72 + 87,3782 + 3

= 92,0954 in

= 7,6846 ft

s. Menentukan Tinggi Total Tangki

Untuk mengetahui tinggi tangki total digunakan persamaan:

Htotal = Hshell + Hhead = 360 + 92,0954 in = 452,0954 in = 37,6742 ft

t. Desain bagian bawah tangki

Untuk memudahkan pengelasan dan memperhitungkan terjadinya korosi, maka pada lantai (bottom) dipakai plat dengan tebal minimal ½ in.

Tegangan yang bekerja pada plat yang digunakan pada lantai harus diperiksa agar diketahui apakah plat yang digunakan memenuhi persyaratan atau tidak (Brownell and Young, 1959).

Tegangan kerja pada bottom :

 Compressive stress yang dihasilkan metil isobutil keton S1 =

2

14 Di

w

 (Brownell and Young,1959.hal.156)

Keterangan :

S1 = Compressive stress (psi)

w = Jumlah metil isobutil keton (lbm) Di = Diameter dalam shell (in)

 = konstanta (= 3,14)

S1 =

)2

in 516 )(

14 , 3 4( 1

lb 6515 , 283 . 345 . 2

= 11,2209 psi

 Compressive stress yang dihasilkan oleh berat shell.

S2

144 ρ X _s

 (Brownell and Young,1959.hal.156)

Keterangan :

S2 = Compressive stress (psi) X = Tinggi tangki (ft)

s = Densitas shell = 490 lbm/ft³ untuk material steel

 = konstanta (= 3,14)

S2 =

144 490 6843 ,

37 

= 135,0366 psi

Tegangan total yang bekerja pada lantai : St = S1 + S2

= 11,2209 psi + 135,0366 psi = 146,2575 psi

Batas tegangan lantai yang diizinkan :

St < tegangan bahan plat (f) x efisiensi pengelasan (E) 146,2575 psi < (12.650 psi) x (0,75)

146,2575 psi < 9.487,500 psi (memenuhi)

Tabel. C.2.8. Spesifikasi Tangki Asetat Anhidrit (ST-301) Alat Tangki Penyimpanan Asetat Anhidrit

Kode ST-301

Fungsi Menyimpan Asetat Anhidrid sebanyak 1.063.797,2115 kg

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical.

Kapasitas 1.325,6219 m³

Dimensi Diameter shell (D) = 43 ft Tinggi shell (Hs) = 32 ft Tebal shell (ts) = 0,85 in Tinggi atap = 7,6846 ft Tinggi total = 39,6842 ft Tekanan Desain 32,6990 psi

Bahan Carbon Steel SA-283 Grade C

6. Heater 101 (HE-101)

Fungsi : Memanaskan temperatur fresh feed (Metil Asetat) dari temperatur 30^oC menjadi temperatur 130^oC dengan media pemanas berupa steam pada temperatur 150ºC dengan tekanan steam 469,6 kPa.

Jenis : Double Pipe heat exchanger

Gland Gland

Gland Return

Bend

Return Head

Tee

Gambar C.17.1. Double pipe exchanger (Kern, hal.102, 1965)

Data desain Inner Pipe :

Fluida dingin = Metil Asetat

Laju alir, w = 2261,7709 kg/jam (4986,3113 lb/jam) (Lampiran B) t1 = 30 ^oC (86 ^oF) (Lampiran B) t2 = 130^oC (266 ^oF) (Lampiran B) Annulus :

Fluida panas = steam

Laju alir, W = 243,6198 kg/jam (537,0855 lb/jam) (Lampiran B) T1 = 150 ^oC (338 ^oF) (Lampiran B) T2 = 150 ^oC (338 ^oF) (Lampiran B)

 Menentukan jenis Heater

Jenis Heater yang digunakan berdasarkan luas perpindahan panas (A).

Bila A > 200 ft², maka jenis heater yang digunakan Shell and Tube

Area perpindahan panas (surface area)

A =

Δt . U

Q

D

 Beban panas Heater – 101 (HE-101)

Q = 569193,427 kJ/jam (Lampiran B)

= 539489,1542 Btu/jam

 Menghitung Δt LMTD

Fluida Panas (^oF) Fluida Dingin(^oF) Δt (^oF)

302 Temperatur Tinggi 266 36

302 Temperatur Rendah 86 216

0 Difference 180 -180

Δt LMTD =

   

 



2 1



2 1

1 2 2 1

t T

t ln T

t T t T











= 100,5728 ^oF

 Dari tabel 8 (Kern, 1965) dipilih UD untuk :

hot fluid = steam

cold fluid = light organics

Range UD = 100 - 200 Btu/jam ft² °F dipilh UD = 200 Btu/jam ft² °F Area perpindahan panas (surface area)

A =

Δt . U

Q

D

=

F F

ft jam Btu

jam Btu

o o

5728 , 100 /

200

/ 2 539489,154

2 

= 26,8208 ft²

Karena A < 200 ft², maka digunakan tipe double pipe dengan ukuran standar yang digunakan (tabel 11, kern, 1965):

Annulus Inner Pipe

IPS (in) 3 IPS (in) 2

Sch. No. 40 Sch. No. 40

OD (in) 3,500 OD (in) 2,380

ID (in) 3,068 ID (in) 2,067

a' (ft²) 0,917 a'' (ft²) 0,622

 Menghitung Rd ( Dirt factor ) yang dibutuhkan Rd =

Ud Uc

Ud Uc





Untuk menghitung Rd, dilakukan dengan algoritma perhitungan sebagai berikut :

 Menentukan temperature kalorik

 Menghitung Uc (Clean over all coefficient )

 Mengitung Ud (Design Overall Coefficient)

 Menentukan Temperatur kalorik

Cek viskositas pada terminal dingin untuk tiap fluida Pipa :

Pada t = 86 ^oF

µ = 0,3390 cP

Annulus : Pada T = 338 ^oF

µ = 0,11 cP

Karena viskositas fluida pada terminal dingin < 1 cP, maka : Tc = Tavg

tc = tavg

Tavg = 2

T T₁  ₂

= 2

) 302 (302 ^oF

= 302 ^oF

tavg =

2 t t₁ ₂

= 2

) 293 (86 ^OF

= 176 ^oF

 Menghitung Uc (Clean over all coefficient )

o io

o io

h h

h Uc h

 .

Untuk menghitung Uc, terlebih dahulu menghitung hio dan ho, dengan algoritma sebagai berikut :

Annulus : steam Inner pipe : Metil asetat

 Flow area, aa

D2 = 3,068 in

= 0,2557 ft D1 = 2,38 in = 0,1983 ft

Menggunakan Pers.6.3 Kern, aa =

4 ) D D

( ₂²  ₁²



=

4

) 1983 , 0 2557 , 0 ( 14 ,

3 ² ²

= 0,0204 ft²

Equivalent diameter, De

 Flow area, ap

Dp = 2,067 in

= 0,1723 ft ap =

4 D2



=

4 1723 , 0 14 ,

3 x ²

= 0,0233 ft²

 Laju Alir Massa, Gp Gp =

ap w

= ₂

0233 , 0

lb/jam 4986,3114

ft

Menggunakan persamaan.6.3 Kern, 1965

De =

1 2 1 2 2

D ) D D

( 

= 0,1312 ft

 Laju Alir Massa, Ga Ga =

aa

W

= ₂

0204 , 0

lb/jam 537,0855

ft

= 26285,1682 lb/jam ft²

 Reynold number, Rea

Pada Tav = 302 ^oF

 = 0,1824 lb/jam ft Rea =

 ^a

exG D

=

1824 , 0

1682 , 2685 1312

,

0 x

= 7814,1563

 ho = = 1500 Btu/jam ft^{2 o}F

= 214087,4839 lb/jam.ft²

 Reynold Number, Rep

Pada tav = 176 ^oF

 = 0,5597 lb/jam.ft Rep =



Gp

Dp

=

5597 , 0

4839 , 214087 1723

,

0 x

= 65884,2177

 jH = 500 (Gambar.24, Kern)

 Pada tav = 176 ^oF k = 0,1761 Btu/jam ft.^oF cp = 3,1357 Btu/lb ^oF

13



 



  k

c  = ³

1

0,0838 4473 , 0 2,4915



 



 

= 2,1502

 hi/Φp =

13



 



 



 





k c D

jH k 

= 500 x 

 



 1723 , 0

1761 ,

0 x 2,1502

= 1099,3416 Btu/jam ft^{2 o}F

hio/Φp = hi/Φp x 



 



 OD

ID

= 954,7644 Btu/jam ft^{2 o}F

 Temperatur dinding tw

tw=



_{c c}



a p

a

c xT t

ho hio

t ho 







 

/ /

/

= _{302 176}

1500 7644 , 954

176 1500 

  x

= 252,9931 ^oF

 Pada tw = 252,9931 ^oF μw = 0,3967 lb/jam ft.

Φp = (μ/μw)^0,14

= (0,5597/0,3967)^0,14 = 1,0494

 Koreksi koefisien (hio) hio = ( hio/Φp). Φp

= 954,7644 x 1,0494 = 1001,9187 Btu/jam ft^{2 o}F

Sehingga didapat Clean over all coefficient, Uc

o io

o io

h h

h Uc h

 .

1500 9187

, 1001

1500 9187

, 1001

 x

Uc

= 600,6902 btu/jam ft².^oF

 Menghitung Ud (Design Overall Coefficient)

Rd = 0,001 hr.ft².^oF/btu (Tabel 8. Kern, 1965) Ud

1 = Rd

Uc 1 

Ud

1 = 0,001

6902 , 600

1 

Ud

1 = 0,0027

Ud = 375,2695 Btu/hr.ft².^oF

 Menghitung A (surface area) required A =

t . U

Q

D 

= 375,2695 100,5628 1541 , 539989



= 14,2942 ft²

 Menghitung jumlah hairpin

External surface / lin ft, a'' = 0,6220 ft² (Tabel.11 Kern, 1965) Required length, L =

"

a A

=

6220 , 0

14,2942

= 22,9810 ft

Panjang hairpin = 12, 15, 20 ft (Kern, 1965) Diambil Lh = 20 ft

1 hairpin terdiri dari 2 pipa (n = 2) , maka jumlah hairpin yang diperlukan:

Hairpin =

2.Lh

L

= 2 20 9810 , 22



= 0,5745  1

Maka jumlah hairpins yang digunakan = 1 buah Koreksi panjang pipa:

Lkor = 2.Lh x hairpin

= 2 x 20 x 1

= 40 ft linier

 Menghitung Luas permukaan perpindahan yang tersedia sebenarnya A = Lkor x a”

= 40 x 0,6220

= 24,88 ft²

 Menghitung Actual Design Overall Coeffesient, Ud act Udact =

t A

Q





=

5782 , 100 88 , 24

1542 , 539489



= 215,6015 Btu/jam ft^{2 o}F

(asumsi benar karena Ud koreksi< Ud desain)

Setelah didapat nilai Uc dan Udact, maka dapat dihitung nilai Rd : Rd =

Ud Uc

Ud Uc





= 600,6902 215,6015 6015 , 215 6902 , 600





= 0,0031 hr ft^{2 o}F/ Btu

Rd yang diperlukan = 0,001 hr.ft².^oF/btu (Tabel 8. Kern, 1965).

Rdhitung > Rddiperlukan (memenuhi)

 Menghitung Pressure drop Annulus, steam

3). De' = (D2 – D1) ( pers. 6.4, Kern) = 0,0573 ft

Rea' =



Ga ' De

= 3413,6733

Fanning Factor untuk Turbulen

f = _0,42

') (Re

264 , 0035 0 , 0

a



Inner pipe ,aseton 2'). Rep = 65884,2177

f = _0,42 ) (Re

264 , 0035 0 , 0

p



( pers. 3.47b Kern ) 4). = 0,0122

5). ρ = 54,1784 lb/ft³

2). Fa=

De g

L Ga f













2 2

2 4

 (pers. 6.14, kern)

= 3,6 ft 3). Va =

3600 Ga





= 0,1382 ft/det

Fi = 

 



 g x V 1 2

2

= 0,0003 ft Pa =

 

144 Fi Fa 



= 0,0251 psi < 2 psi (memenuhi)

( pers. 3.47b Kern ) = 0,0060 ft²/in²

s = 0,79 ft³//lb (table 6 Kern) ρ = 54,7352 lb/ft³

2). ΔFp =

D g

L Gp f













2 2

2 4

 = 3,82 ft

Pp = 144 Fp



= 1,45 psi < 10 psi

(memenuhi)

Tabel C.16.1 Spesifikasi Heater -101 (HE-101)

Kode Alat HE– 101

Nama Alat Heater 101

Fungsi Memanaskan temperatur fresh feed (metil asetat) dari

temperatur 30 ^oC menjadi temperatur 130 ^oC dengan media pemanas berupa steam pada temperatur 149,5 ºC dengan tekanan steam 469,6 kPa

Bentuk Double pipe Heat Exchanger Dimensi pipa

Annulus Inner

(steam) (aseton)

IPS 3 in IPS 2 in

Sch. No 40 Sch. No. 40

OD 3,500 in OD 2,380 in ID 3,068 in ID 2,067 in a' 0,917 ft² a'' 0,622 ft²

0,0014 psi 0,0145 psi

Panjang pipa 15 Ft

Δt 100,5728 ^oF A 14,2942 ft² Uc 600,6902 Btu/jam.ft² F Ud 215,6015 Btu/jam.ft² F Rd 0,0031 jam ft^{2 o}F/ Btu Jumlah Hairpin

Bahan konstruksi

1 buah

Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316

Dengan melakukan perhitungan yang sama seperti HE-301, didapatkan spesifikasi untuk Heater pada proses selanjutnya.

Pa ^Pp

Tabel. Spesifikasi Heater (HE-102)

Nama Alat Heater

Fungsi Memanaskan temperatur CO dari temperatur 30^oC menjadi temperatur 130^oC dengan media pemanas berupa steam Bentuk Double pipe Heat Exchanger

Dimensi pipa

Annulus Inner

(steam) (gas CO)

IPS 3 in IPS 2 in

Sch. No 40 Sch. No. 40

OD 3,500 in OD 2,380 in ID 3,068 in ID 2,067 in a' 0,917 ft² a'' 0,622 ft²

0,0012 psi 0,0091 psi

Panjang pipa 20 Ft

Δt 99,272 ^oF A 45,7649 ft² Uc 18,1015 Btu/jam.ft² F Ud 16,365 Btu/jam.ft² F Rd 0,0059 jam ft^{2 o}F/ Btu Jumlah Hairpin

Bahan konstruksi

2 buah

Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316

Pa ^Pp