47 Prarancangan Pabrik N-Butil Oleat dari Asam Oleat dan N-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES 3.1. Alat Utama Tabel 3.1 Spesifikasi Reaktor Kode
R-01
Fungsi
Mereaksikan asam oleat dan n-Butanol menjadi n-Butil Oleat dengan katalis asam sulfat
Tipe
Reaktor alir tangki berpengaduk
Jumlah Bahan konstruksi
1 Stainless Steels SA - 240 grade C Kondisi Operasi
Tekanan
1,22 bar
Suhu, oC
100
Volume, m3
2,5421 Dimensi
Diameter tangki, m
1,3899
Tinggi tangki, m
1,3899
Tebal shell, m
0,0048 Dimensi Head
Bentuk
Silinder tegak dengan head torispherical
Tebal head, m
0,0064
Tinggi head, m
0,2823 Pengaduk
Tipe
Turbin dengan 6 blade dan 4 baffle
Jumlah
1
Kecepatan, rpm
155
Power, hp
3 Alat Penukar Panas
Tipe
Jaket Pendingin
Media
Cooling water
Bab III – SPESIFIKASI ALAT 47
48 Prarancangan Pabrik N-Butil Oleat dari Asam Oleat dan N-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
Tabel 3.1 Spesifikasi Reaktor (Lanjutan) Tinggi jaket, m
1,2574
Lebar jaket, m
0,1625
Tebal jaket, m
0,0048 Tabel 3.2 Spesifikasi Dekanter
Kode
DC-01
Fungsi
Memisahkan air dari komponen organik lainnya
Tipe Bentuk Bahan konstruksi
Continuous gravity decanter Silinder horizontal, head torispherical Stainless steel SA 240 grade C
Jumlah
1 Kondisi Operasi
Suhu, oC
45
Tekanan, bar
1,18
Tekanan perancangan, bar
1,22
Waktu tempuh, s
4693,089
Waktu settling, s
4095,816 Dimensi
Volume, m3
14,432
Diameter tangki, m
1,589
Panjang, m
4,768
Tebal shell, in
0,313 Dimensi Head
Tipe Tebal head, in
Bab III – SPESIFIKASI ALAT
Torispherical dished head 0,188
49 Prarancangan Pabrik N-Butil Oleat dari Asam Oleat dan N-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
Tabel 3.3 Spesifikasi Menara Distilasi I Kode
MD-01
Fungsi
Memisahkan produk dan reaktan sisa dengan katalis
Tipe
sieve tray dengan condensor total dan reboiler parsial
Jumlah
1 Kondisi Operasi
- Umpan
P = 1,20 bar T = 119,73 oC
- Atas
P = 1,18 bar T = 117,84 oC
- Bawah
P = 1,25 bar T = 291,92 oC Dimensi
- Diameter atas, m
1,013
- Diameter bawah, m
1,306
- Tebal, in
0,3125 Dimensi head
- Tipe
Torispherical dished
- Tebal atas, in
0,250
- Tebal bawah, in
0,250
- Tinggi head atas, in
11,549
- Tinggi head bawah, in
14,2267
Material
Carbon Steel SA 283 grade C Spesifikasi plate
- Tipe - Plate spacing - Jumlah total plate - Plate umpan masuk Tinggi menara, m - Seksi atas,
Bab III – SPESIFIKASI ALAT
Sieve tray 0,45 m 40 ( tanpa reboiler ) 6 ( dari atas ) 26,268 4,404
50 Prarancangan Pabrik N-Butil Oleat dari Asam Oleat dan N-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
Tabel 3.3 Spesifikasi Menara Distilasi I (Lanjutan) - Seksi bawah, m
21,671 Isolasi
- Bahan
Asbestos
- Tebal, m
0,322 (atas) 0,322 (bawah)
Tabel 3.4 Spesifikasi Menara Distilasi II Kode
MD-02
Fungsi
Memisahkan produk dengan reaktan sisa
Tipe
sieve tray dengan condensor total dan reboiler parsial
Jumlah
1 Kondisi Operasi
- Umpan
P = 1,22 bar T = 118,64 oC
- Atas
P = 1,21 bar T = 111.26 oC
- Bawah
P = 1,26 bar T = 235,11 oC Dimensi
- Diameter atas, m
0,884
- Diameter bawah, m
1,279
- Tebal, in
0,188 Dimensi head
- Tipe
Torispherical dished
- Tebal atas, in
0,188
- Tebal bawah, in
0,188
- Tinggi head atas, in
9,857
- Tinggi head bawah, in
9,857
Material
Bab III – SPESIFIKASI ALAT
Carbon Steel SA 283 grade C
51 Prarancangan Pabrik N-Butil Oleat dari Asam Oleat dan N-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
Tabel 3.4 Spesifikasi Menara Distilasi II (Lanjutan) Spesifikasi plate - Tipe
Sieve tray
- Plate spacing - Jumlah total plate
0,9 m 16 ( tanpa reboiler )
- Plate umpan masuk
3 ( dari atas )
Tinggi menara, m
19,442
- Seksi atas, m
5,176
- Seksi bawah, m
14,256 Isolasi
- Bahan - Tebal, m
Asbestos 0.390 (atas) 0.390 (bawah)
Bab III – SPESIFIKASI ALAT
52 Prarancangan Pabrik N-Butil Oleat dari Asam Oleat dan N-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
3.2. Alat Pendukung Tabel 3.5 Spesifikasi Tangki Nama alat
Tangki Asam Sulfat
Tangki n-Butanol
Tangki Asam Oleat
Kode
T-01
T-02
T-03
Fungsi
Penyimpanan asam sulfat (katalis)
Penyimpanan n-Butanol
Penyimpanan Asam Oleat
Cylinder with flat bottom and
Cylinder with flat bottom and
Cylinder with flat bottom and
conical head
conical head
conical head
Material
27,028 Hastelloy B2
150,243 Carbon steel SA 283 C
1144,706 Carbon steel SA 283 C
Jumlah
1
1
2
Suhu (oC)
35
35
35
Tekanan (bar)
1,14
1,58
1,87
Tinggi (m)
3,658
9,144
10,668
Diameter/lebar(m)
3,048
4,572
12,802
Bentuk Kapasitas (m3)
Bab III – SPESIFIKASI ALAT
53 Prarancangan Pabrik N-Butil Oleat dari Asam Oleat dan N-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
Tabel 3.5 Spesifikasi Tangki (lanjutan) Nama alat
Tangki n-Butil oleat
Accumulator 1
Accumulator 2
Kode
T-04
ACC-01
ACC-01
Fungsi
Penyimpanan produk n-Butil oleat
untuk menampung destilat yang
untuk menampung destilat yang
keluar dari kondenser MD-01
keluar dari kondenser MD-01
Horisontal Drum
Horisontal Drum
Bentuk
Cylinder with flat bottom and
Kapasitas (m3)
conical head
1,45
0,270
Material
653,437 Carbon steel SA 283 C
Carbon steel SA 283 C
Carbon steel SA 283 C
Jumlah
3
1
1
Suhu (oC)
35
113,88
111,26
Tekanan (bar)
1,01
1,18
1,21
Tinggi (m)
7,315
-
-
Diameter/lebar(m)
10,668
0,832
0,495
-
2,884
1,731
Panjang (m)
Bab III – SPESIFIKASI ALAT
54 Prarancangan Pabrik N-Butil Oleat dari Asam Oleat dan N-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
Tabel 3.6 Spesifikasi Heat Exchanger Nama alat Kode Jumlah Fungsi Tipe Beban kerja, kJ/jam Luas transfer panas, ft2 Fluida Suhu masuk, oC Suhu keluar, oC Debit, kg/jam OD tube, inchi BWG Panjang, m Jumlah tube Pass Material ΔP, psi Fluida Suhu masuk, oC Suhu keluar, oC Debit, kg/jam ID shell. inchi Pass Material ΔP, psi Rd required Rd calculated
Bab III – SPESIFIKASI ALAT
Reboiler RB-01 1 Menguapkan sebagian hasil bawah menara distilasi 1 (MD-01) Shell and tube 3.382.635,56 537,86 Tube side Saturated steam 325,46 325,46 3.735,81 0,75 10 6,096 203 1 Cast Steel 2,29 Shell side Hasil Bawah MD-01 291,03 292 14.441,58 10 1 Carbon steel 283 grade C diabaikan
Reboiler RB-02 1 Menguapkan sebagian hasil bawah menara distilasi 2 (MD-02) Shell and tube 1.001.627,55 64,78 Saturated steam 325,46 325,46 929,27 0,75 14 1,829 55 1 Cast Steel 6,46 Hasil Bawah MD-02 233,79 235,11 2.529,08 12 1 Carbon steel 283 grade C diabaikan
0,001
0,001
0,0019
0,00208
55 Prarancangan Pabrik N-Butil Oleat dari Asam Oleat dan N-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
Tabel 3.6 Spesifikasi Heat Exchanger Nama alat Kode Jumlah Fungsi Tipe Beban kerja, kJ/jam Luas transfer panas, ft2 Fluida Suhu masuk, oC Suhu masuk, oC Debit, kg/jam OD, inchi ID, inchi Material ΔP, psi Fluida Suhu masuk, oC Suhu keluar, oC Debit, kg/jam OD, inchi ID. inchi Material ΔP, psi Panjang, m Rd required Rd calculated
Bab III – SPESIFIKASI ALAT
Condenser CD-01 1 Mengkondensasikan hasil atas menara distilasi 1 (MD01) Double Pipe 3.498.907,68 232,81 Annulus Hasil atas MD-01 177,50 113,88 365,17 4,5 4,026 Carbon steel 283 grade C 0,016 Inner Pipe Cooling Water 32 42 83.623,63 3,5 3,068 Cast Steel 7,25 119,24
Condenser CD-02 1 Mengkondensasikan hasil atas menara distilasi 2 (MD02) Double Pipe 293.974,69 20,88
0,001
0,001
0,0017
0,0026
Hasil atas MD-02 114,21 111,26 4.458,58 2,38 2,067 Carbon steel 283 grade C 9,11 Cooling Water 32 42 7.025,97 1,66 1,38 Cast Steel 2,62 14,63
56 Prarancangan Pabrik N-Butil Oleat dari Asam Oleat dan N-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
Tabel 3.6 Spesifikasi Heat Exchanger (Lanjutan) Nama alat Kode Jumlah Fungsi Tipe Beban kerja, kJ/jam Luas transfer panas, ft2 Fluida Suhu masuk, oC Suhu keluar, oC Debit, kg/jam OD, inchi ID, inchi Material ΔP, psi Fluida Suhu masuk, oC Suhu keluar, oC Debit, kg/jam OD, inchi ID. inchi Material ΔP, psi Panjang, m Rd required
Cooler 1 HE-01 1 Mendinginkan keluaran dari reaktor (R-01) Double Pipe 799.517,94 44,02 Annulus Keluaran reaktor 100 45 6.164,62 4,5 4,026 Carbon steel 283 grade C 1,93 Inner Pipe Cooling Water 32 42 19.130,55 3,5 3,068 Cast Steel 0,44 21,95
Heater 2 HE-02 1 Memanaskan fluida keluaran hasil atas MD-01 Double Pipe 1.013.941,04 44,02
0,001
0,001
0,002
0,0019
Rd calculated
Bab III – SPESIFIKASI ALAT
Steam 335,46 335,46 857,67 4,5 4,026 Cast Steel 1,25 Hasil atas DC-01 45 118,64 940,69 3,5 3,068 Carbon steel 283 grade C 0,06 14,63
57 Prarancangan Pabrik N-Butil Oleat dari Asam Oleat dan N-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
Tabel 3.6 Spesifikasi Heat Exchanger (Lanjutan) Nama alat Kode Jumlah
Cooler 2 HE-03 1 Mendingin hasil bawah Fungsi (produk) dari MD-02 Tipe Double Pipe Beban kerja, kJ/jam 1.253.227,268 Luas transfer panas, ft2 66,024 Annulus Fluida Hasil bawah MD-02 Suhu masuk, oC 235,99 o Suhu keluar, C 35 Debit, kg/jam 2.529,27 OD, inchi 4,5 ID, inchi 4,026 Material Carbon steel 283 grade C ΔP, psi 0,61 Inner Pipe Fluida Cooling Water o Suhu masuk, C 32 Suhu keluar, oC 42 Debit, kg/jam 29.986,73 OD, inchi 3,5 ID. inchi 3,068 Material Cast Steel ΔP, psi 1,21 Panjang, m 21,95 Rd required 0,001 Rd calculated
Bab III – SPESIFIKASI ALAT
0,0026
58 Prarancangan Pabrik N-Butil Oleat dari Asam Oleat dan N-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
Pompa P-01-A/B P-02-A/B P-03-A/B P-04-A/B P-05-A/B P-06-A/B P-07-A/B
P-08-A/B
P-09-A/B
P-10-A/B
P-11-A/B
P-12-A/B P-13-A/B P-14-A/B
P-15-A/B
P-16-A/B
Tabel 3.7 Spesifikasi Pompa Daya Fungsi Jumlah Pompa (HP) Mengalirkan n-butanol dari 2 0,13 truk menuju tangki Mengalirkan asam oleat 2 0,62 dari truk menuju tangki Mengalirkan asam sulfat 2 0,001 dari truk menuju tangki Mengalirkan n-butanol dari 2 0,04 tangki ke reaktor Mengalirkan asam oleat 2 0,22 dari tangki ke reaktor Mengalirkan asam sulfat 2 0,001 dari tangki ke reaktor Mengalirkan larutan organik dari reaktor ke 2 0,45 dekanter Mengalirkan recycle larutan organik dari 2 0,001 dekanter ke reaktor Mengalirkan purging larutan organik dari 2 0,001 dekanter ke IPAL Mengalirkan larutan organik dari dekanter ke 2 1,39 menara distilasi 1 Mengalirkan reflux larutan organik dari akumulator 1 2 0,97 ke menara distilasi 1 Mengalirkan larutan organik dari akumulator 1 2 1,62 ke menara distilasi 1 Mengalirkan recycle dari 2 0,02 reboiler 1 ke reaktor Mengalirkan reflux dari akumulator 2 ke menara 2 0,03 distilasi 2 Mengalirkan recycle larutan organik dari 2 0,16 akumulator 2 ke reaktor Mengalirkan produk larutan organik dari reboiler 2 ke 2 0,51 tangki n-butil oleat
Bab III – SPESIFIKASI ALAT
Daya yang Tersedia (HP)
Kapasitas (gpm)
0,17
2,3821
0,75
10,3146
0,04
0,1039
0,08
2,3821
0,25
10,3146
0,04
0,1039
0,50
23,5319
0,04
0,1481
0,04
0,7553
2
24,3538
2
14,3735
2
20,9390
0,08
1,9365
0,04
0,2978
0,25
12,6280
0,75
11,3312
59 Prarancangan Pabrik N-Butil Oleat dari Asam Oleat dan N-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
Bab III – SPESIFIKASI ALAT
60 Prarancangan Pabrik N-Butil Oleat dari Asam Oleat dan N-Butanol Kapasitas 20.000 Ton/Tahun
Bab III – SPESIFIKASI ALAT