sultan bugis

( Word to PDF Converter - Unregistered ) http://www.Word-to-PDF-Converter.net

1 . Jelaskan Skema diagram proses pembuatan pupuk urea dan fungsi dari setiap peralatan ?

Skema proses pembuatan pupuk urea

Pertama-tama CO2 masuk kedalam striping dimana reaktan yang tidak terkonversidipisahkan untuk dikembalikan lagi ke unit sintesa. Larutan yang keluar dari reaktordikontakkan dengan CO2 dan H2 konvertor(302-D) secara counter dan curren. gas CO2ini berfungsi :Menurunkan tekanan parsial NH3 didalam larutan ,Membawa reaktan yangtidak terkonversi ke unit sintesa,Menurunkan temperatur larutan yang akan meninggalkanstipper.

Campuran NH3 dan larutan HP scrubber bersama sama dengan campuran gas dari HP stripper (303-c) masuk kebagian Carmabat Condensation melalui dua jalur yangberbeda . Di dalam HPPC ( High pressure Carbamat Condenser ) ini sebagian besar NH3

CarbamateCondensation

NH3

http://www.Word-to-PDF-Converter.net



dan CO2 akan bereaksi dan terkondensasi sebagai amonium karbamat.Campuran gas danlarutan dari HPCC ( High pressure carbamat condenser ) dengan temperatur sekitar 168drajat Celcius meninggalkan bottom HPCC (high Pressure Carbamat Condenser) menujubottom reaktor melalui 2 line yang berbeda. Didalam reaktor ini sisa NH3 dan CO2 yangbelum bereaksi akan membentuk karbamat, dimna proses panas reaksi yang ditimbulkanakan digunakan untuk reaksi pembentukan biuret karena reaksi ini merupakan reaksilanjutan dari reaksi pembentukan urea. Larutan urea-karbamat dari dasar rectifyingcolumn diekspansikan di flash tank (303-F) yang beroperasi dengan tekanan vakum (0,45kg/cm2), sehingga ammonia dan karbondioksida dapat terlepas dari larutan urea. Larutanyang keluar dari flash tank dengan temperature 86°C dan konsentrasi 73% berat inikemudian mengalir secara gravitasi ke urea solution tank (304-F) untuk selanjutnyadiumpankan ke unit evaporasi.

Pada tahapan pertama evaporasi larutan urea masuk dalam storage tank melaluibagian heater dan dipanaskan hingga temperatur 135 derajat celcius dengan menggunakansteam, sehingga air yang terkandung dalam larutan akan menguap. Larutan urea dan uap

ini kemudian masuk ke dalam evaporator yang bertekanan vakum 0,35-0,4 kg/cm2

sehingga uapnya akan terpisah dari larutan, larutan tersebut adalah larutan urea kemudianLarutan urea pertama kali masuk ke prilling bucket yang berputar, urea yang keluar dariprilling bucket berbentuk tetesan-tetesan yang menyebar ke seluruh prilling tower.

Fungsi dari alat :

1. carbamate condenser ( HPCC 3033-C )Fungsinya : mengubah NH3 dan CO2 menjadi amonium karbamat.

2NH3 + CO2 2NH2CONH2 + H2O

2. Scrubber berfungsi untuk memperoleh kembali NH3 dan CO2 yang tidak terkonversi

dari effluent gas reaktor.

NH2COONH4 CO2 + 2NH3

3. Urea reaction

Terjadinya Reaksi pembentukan urea

2NH3(g) + CO2(g) NH2COONH4(l)




NH2COONH4(g) NH2CONH2(g) + H2O(l)

1. stripper untuk memisahkan urea yang terbentuk dengan reaktan yang tidak

terkonversi menjadi urea.

2. flash tank (303-F) yang beroperasi dengan tekanan vakum (0,45 kg/cm2) berfungsi

agar ammonia dan karbondioksida dapat terlepas dari larutan urea.

3. Evaporator bertekanan vakum 0,35-0,4 kg/cm2 berfungsi memisahkan uap dari

Larutan

4. Priling berfungsi mengubah larutan urea menjadi tetesan – tetesan untuk dijadikan

Urea.

8. Desorpsion

Berfungsi untuk Pelepasan H2O.

Penjelasan Tahap – tahapan proses :

1. Sintesa Unit

Unit ini merupakan bagian terpenting dari pabrik Urea, untuk mensintesa dengan

mereaksikan Liquid NH3 dan gas CO2 didalam Urea Reaktor dan kedalam reaktor ini

dimasukkan juga larutan Recycle karbamat yang berasal dari bagian Recovery.

Tekanan operasi disintesa adalah 175 Kg/Cm2 G. Hasil Sintesa Urea dikirim ke bagian

Purifikasi untuk dipisahkan Ammonium Karbamat dan kelebihan amonianya setelah




dilakukan Stripping oleh CO2.

2. Purifikasi Unit

Amonium karbamat yang tidak terkonversi dan kelebihan Amonium di unit sintesa

diuraikan dan dipisahkan dengan cara penurunan tekanan dan pemanasan dengan 2

stepAmonium Karbamat yang tidak terkonversi dan kelebihan Ammonia di Unit Sintesa

diuraikan dan dipisahkan dengan cara penurunan tekanan dan pemanasan dengan 2 step

penurunan tekanan, yaitu pada 17 kg/ Cm2 G. Dan 22.2 kg/cm2 G. Hasil peruraian

berupa gas CO2 dan NH3 dikirim kebagian recovery,

3. Recovery Unit

Gas Ammonia dan Gas CO2 yang dipisahkan dibagian Purifikasi diambil kembali dengan 2

Step absorbasi dengan menggunakan Mother Liquor sebagai absorben, kemudian direcycle

kembali ke bagian Sintesa.

2. Tuliskan dan Jelaskan skema sederhana diagram proses industri sintesa amoniak ?

Jawab :

Skema Proses Pembuatan Amoniak




Pertama –tama gas alam masuk kedalam proses desulphurizer untuk menghilangkan kandungansenyawa sulfur didalam natural gas.kemudian keprimary reformer untuk Memecah hidrokarbonfraksi berat diubah menjadi Hidrokarbon dan fraksi ringan memecah CH4 dan memproduksi

H2.kemudian ke Seconddary Reformer berfungsi mengubah sisa – sisa methane dari primaryreformer menjadi H2, CO dan CO2 serta mendapatkan N2 dengan memasukkan udara setelah

itu keshift converter dimana dibagi menjadi 2 yaitu

1. High Temperature Shift Converter (HTS)

Setelah mengalami reaksi pembentukan H2 di Primary dan Secondary Reformer maka

gas proses didinginkan hingga temperature 371 oC untuk merubah CO menjadi CO2

dengan persamaan reaksi sebagai berikut :

CO + H2O → CO2 + H2

Kadar CO yang keluar dari unit ini adalah 3,5 % mol dry basis dengan temperature

gas outlet 432 oC- 437 oC.

2 . Low Temperature Shift Converter (LTS)

Karena tidak semua CO dapat dikonversikan menjadi CO2 di HTS, maka reaksi tersebutdisempurnakan di LTS setelah sebelumnya gas proses didinginkan hingga temperature 210




oC. Diharapkan kadar CO dalam gas proses adalah sebesar 0,3 % mol dry basis.

unit CO2 removal terjadi penghilangan kandungan CO2 yaitu melalui alat absorber danstriper. Selanjutnya gas alam yang telah bebas dari CO2 ini masuk ke unit methanatoruntuk mengubah CO yang masih tersisa dan CO2 menjadi methane. Selanjutnya masukpada unit ammonia converter dimana N2 yang dihasilkan dari secondary reformer direaksikan dengan H2 sehingga membentuk amoniak. Selanjutnya amoniak yang dihasilkanmasuk ke unit refrigerant untuk mencairkan amoniak yang dihasilkan selanjutnya amoniakditampung pada amoniak storage atau di gunakan pada unit urea plant.3. . Tuliskan dan jelaskan neraca massa dan energi sederhana dalam industri amoniak ?

Gas alam yang terdiri dari etana, propana, dan CO2 sebagai umpan , masuk kedalam unit CO2 Removal

. Sehingga kandungan CO2 dalam umpan menjadi 20 % ?

Jawab :

Gas Alam

Etana : 50 % Etana : 50 %

Propana : 40 % Propana : 40 %

CO2 : 10% CO2 : ????

Basis : 100 mol umpan

Jumlah CO2 yang menghilang = 10 mol

= 2 mol

Hasil dari proses Penghilangan

Etana = 50 mol

Propana = 40 mol

CO2 = 10 - 2

= 8 mol

CO2 20 %

Unit

CO2 Removal




Neraca Energi :

1. Gas CH4 masuk diumpan sebelum mengalami pelepasan CO2 ( stripper ) memiliki

panas 100 Setelah

Melewati Pelepasan CO2 Menjadi 70 .Berapa panas yang Hilang setelah mengalami

pelepasan CO2?

Jawab :

Q 1 = - Q2

Input = Output

100 = -70 + panas H2O

Panas H2O = - 30

4. Dalam suatu proses pembakaran gas etana dicampur dengan oksigen dalamperbandingan 80 % mol etana dengan 20 % mol oksigen. Campuran ini dibakar denganudara kelebihan 200%, 80% gas etana menjadi CO2, 10% menjadi CO dan 10 % tidakterbakar. Hitung komposisi gas hasil pembakaran.?

Jawab :

Basis 100 mol umpan

Reaksi 1. C2H6 + O2 2 CO2 + 3H2O..................80%

Reaksi 2. C2H6 + O2 2 CO + 3H2O..................10%

GHP :

CO2 = ?

CO = ?

O2 = ?

C2H6 = ?

N2 = ?

Udara

C2H6 = 80 % mol Burner

O2 = 20 % mol




Reaksi 3. C2H6 C2H6 ............................10%

O2 yg dibutuhkan untuk mereaksikan C2H6 = x 80 = 280 mol

O2 pada umpan / gas alam = 20 mol

O2 yang dibutuhkan dari udara untuk bereaksi sempurna = 280 – 20 = 260 mol

Keterangan ( Asumsi ): 200 % kelebihan udara dianggap 200 % kelebihan O2

O2 yang masuk diudara =

N2 yang masuk diudara =

GHP

CO2 = CO2

CO =

C2H6 = C2H6

N2 = 2930 mol ( karena tidak bereaksi )

Pada reaksi 1 pada reaksi 2

O2 = O2 =

Total O2 = 244 mol

O2 sisa = 780 + 20 – 244 = 556 mol

Pada reaksi 1 Pada reaksi 2

H2O = H2O =

Total H2O = 216 mol

Komposisi Mol Komposisi dalam %CO2 128 3,32CO 16 0,42C2H6 8 0,21




N2 2930 76,02O2 556 14,43H2O 216 5,6Jumlaaaaah 3854 100 %

Neraca Energi :

1. Gas alam masuk direfrijerasi MCR sebelum mengalami pendinginan memiliki panas 70 Setelah

Melewati refrijerasi Menjadi 30 .Berapa panas yang Hilang setelah melewati refrijerasi?

Jawab :

Q1 = - Q2

Input = Output

70 = 30 + panas gas alam yang hilang

Panas = - 40

5. Jelaskan dan memberikan contoh perhitungan neraca massa dan energi sederhana

dalam industri pupuk urea ?

Suatu urea mengandung 29 % air ,10 % dari kandungan airnya akan diuapkan

melalui proses pengeringan :

Mencari :

a. Berat air yang menguap per kg Urea ?

b. Komposisi Urea yang telah dikeringkan ?

Jawab :




Neraca massa :

jumlah massa masuk = Jumlah massa keluar

a. Dianggap tidak terjadi reaksi berarti steady, jadi akumulasinya sama dengan 0.

Menggunakan basis

100 kg

Urea, 71 %

H2O, 29 %

Jadi, Berat H2O yang menguap per Kg Urea adalah

b. Berat H2O stelah dikeringkan = (29 – 2,9 ) kg

= 26,1 Kg

Berat Urea setelah dikeringkan = 71 kg

Komposisi H2O setelah dikeringkan

= 26,88 %

Komposisi Urea setelah dikeringkan

= 73,12 %

Neraca Energi :

Masuk : Urea, 71 % = = 71 kg

H2O, 29 % = = 29 kg

H2O 10 % = ...?

Urea =....?

H2O =...?

H2O =

= 2,9 kg




Energi input = energi output

1. Bahan urea memiliki kapasitas panas 0,5 Btu/lb , masuk kedalam alatevaporator pada suhu 40 dan keluar pada suhu 85 . pipa keluar berada 20 ftdibawah pipa masuk. Kecepatan masuk 10 ft/sec. Dan keluar 100 ft/sec. Alirandianggap steady state.

a. Berapa Panas yg dimasukkan

b. Berapa tenaga potensialnya

c. Berapa tenaga kinetiknya

d. Berapa persen perubahan panas total

Jawab :

Total neraca energi

)

a. adalah panas yang sesungguhnya yang digunakan yang digunakan untukmerubah temperatur pada bahan.

Q = 0,5 ( 85-40 )

= 22,5 Btu/lbm

= 17508,6

b. = 20 ft .......

= 20

= Energi Potensial

c. ) =




) = Energi kinetik

d.

= 17682,1

Q = panas

Perubahan Panas total

= 0,99094 %



Documents

sultan bugis