Laporan HE

Laporan Kerja Praktek LAPORAN TUGAS KHUSUS PT. PERTAMINA (PERSERO) RU VI BALONGAN EVALUASI KINERJA HEAT EXCHANGER EXCHANGER 20E-103 PADA UNIT

CATALYTI CATALYTI C CONDE CONDE NSATI NSATI ON UNI T Periode : 20 Januari  –  20  20 Februari 2017

Disusun Oleh : Siti Hardiyanti Pradana

5213414008

Dessy Ratna Puspita

5213414062

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG SEMARANG 2017

Teknik Kimia Fakultas Teknik  Universitas Negeri Semarang

Laporan Kerja Praktek

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .................................................................. 1 DAFTAR ISI .................................................. ISI .................................................................................................................... DAFTAR TABEL  TABEL ....................................................................................... ........................................................................................................... ..................... 3  ....................................................................................................... 4 DAFTAR GAMBAR  ....................................................................................................... BAB I .................................................................................... I ................................................................................................................................ ............................................ 5 .................................................................. 5 PENDAHULUAN .......................................... PENDAHULUAN  ............................................................................................................

1.1

Latar Belakang .................................................................................................. 5

1.2

 .............................................................................................. 6 Rumusan masalah ..............................................................................................

1.3

............................................................................................................... ................................ 7 Tujuan ................................................................................

1.4

............................................................................................................. ..................... 7 Manfaat .........................................................................................

.................................................................. 8 BAB II............................................................. II............................................................................................................................... TINJAUAN PUSTAKA PUSTAKA .............................................................................  .................................................................................................. ..................... 8

2.1

............................................................................................ .......... 8 Perpindahan Panas ...................................................................................

2.1.1

 .............................................................................. ................................ 9 Konduksi (conduction) conduction) ..............................................

2.1.2

 ............................................................................... 9 Konveksi (convection) convection ) ...............................................................................

2.1.3

Radiasi (radiation) radiation) .................................................................................... 9

2.2

........................................................................................... .......... 9 Alat Penukar Panas ..................................................................................

2.3

......................................................................... ..... 10 10 Kegunaan Alat Penukar Panas....................................................................

2.4

 .................................................. 1 1 Arah Aliran Fluida pada Alat Penukar Panas ..................................................

2.5

 ....................................................................................... 1 3 Tipe Heat Exchanger  .......................................................................................

2.5.1

 .................................................................. 1 4  Double Pipe Heat Heat Exchanger  Exchanger  ..................................................................

2.5.2

 .............................................................. 15 Shell and Tube Heat Exchanger  Exchanger  ..............................................................

2.5.3

Plate and Frame Heat Exchanger  Exchanger  ............................................................  ............................................................ 20

2.5.4

..................................................................... 21 21 Air Cooled Heat Exchanger  Exchanger .....................................................................

2.5.5

Coil Heat Exchanger  Exchanger  ...............................................................................  ............................................................................... 22

2.7

Permasalahan pada Heat Exchanger ................................................................ 24

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 1

Laporan Kerja Praktek

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .................................................................. 1 DAFTAR ISI .................................................. ISI .................................................................................................................... DAFTAR TABEL  TABEL ....................................................................................... ........................................................................................................... ..................... 3  ....................................................................................................... 4 DAFTAR GAMBAR  ....................................................................................................... BAB I .................................................................................... I ................................................................................................................................ ............................................ 5 .................................................................. 5 PENDAHULUAN .......................................... PENDAHULUAN  ............................................................................................................

1.1

Latar Belakang .................................................................................................. 5

1.2

 .............................................................................................. 6 Rumusan masalah ..............................................................................................

1.3

............................................................................................................... ................................ 7 Tujuan ................................................................................

1.4

............................................................................................................. ..................... 7 Manfaat .........................................................................................

.................................................................. 8 BAB II............................................................. II............................................................................................................................... TINJAUAN PUSTAKA PUSTAKA .............................................................................  .................................................................................................. ..................... 8

2.1

............................................................................................ .......... 8 Perpindahan Panas ...................................................................................

2.1.1

 .............................................................................. ................................ 9 Konduksi (conduction) conduction) ..............................................

2.1.2

 ............................................................................... 9 Konveksi (convection) convection ) ...............................................................................

2.1.3

Radiasi (radiation) radiation) .................................................................................... 9

2.2

........................................................................................... .......... 9 Alat Penukar Panas ..................................................................................

2.3

......................................................................... ..... 10 10 Kegunaan Alat Penukar Panas....................................................................

2.4

 .................................................. 1 1 Arah Aliran Fluida pada Alat Penukar Panas ..................................................

2.5

 ....................................................................................... 1 3 Tipe Heat Exchanger  .......................................................................................

2.5.1

 .................................................................. 1 4  Double Pipe Heat Heat Exchanger  Exchanger  ..................................................................

2.5.2

 .............................................................. 15 Shell and Tube Heat Exchanger  Exchanger  ..............................................................

2.5.3

Plate and Frame Heat Exchanger  Exchanger  ............................................................  ............................................................ 20

2.5.4

..................................................................... 21 21 Air Cooled Heat Exchanger  Exchanger .....................................................................

2.5.5

Coil Heat Exchanger  Exchanger  ...............................................................................  ............................................................................... 22

2.7

Permasalahan pada Heat Exchanger ................................................................ 24

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 1

Laporan Kerja Praktek 2.8

 ......................................................................................... ......................................... 2 4 Fouling Factor (Rd) ................................................

2.8.1

 .......................................................... 26 Mekanisme Pembentukan Fouling  Pembentukan  Fouling  ..........................................................

2.8.2

 ............................................... 27 Penyebab dan Akibat Terjadinya Fouling  Terjadinya Fouling  ...............................................

2.8.3

 ............................................... 28 Pencegahan dan Cara Mengatasi Fouling  Mengatasi  Fouling  ...............................................

BAB III ...................................................................... III ........................................................................................................................... ..................................................... 30 ................... 30 30 METODOLOGI ......................................................................................... METODOLOGI ............................................................................................................

3.1 Pengumpulan Data ................................................................................................ 30 3.1.1

Pengumpulan Data Primer ....................................................................... ....................................................................... 30

3.1.2

 .................................................................. 27 Pengumpulan Data Sekunder  ..................................................................

3.2

 .............................................................................................. ........ 28 Pengolahan Data ......................................................................................

............................... 3 3 BAB IV ............................................................................................ IV ........................................................................................................................... PEMBAHASAN ............................................................................................................ PEMBAHASAN ............................................................................................................ 33 ................................................................... ........ 34 4.1 Evaluasi nilai Q Desain dan Q Aktual...........................................................

4.2 Evaluasi Nilai Rd Desain dan Rd Aktual .............................................................. 35 4.3 Evaluasi Nilai Efisiensi Efisiensi Aktual dan Desain Desain.......................................................... 37  ........................... 38 4.4 Evaluasi Nilai Efisiensi Aktual Aktual dan Desain Terhadap Terhadap Nilai Rd ...........................

Gambar 15 Grafik Perbandingan Rd dan Efisiensi ......................................................... 38 BAB V  V .......................................................................................................... ............................................................................................................................ ................... 40 .................................................... 40 40 PENUTUP .................................................................. PENUTUP ...................................................................................................................... ............................................................................................................... .............................. 40 5.1 Simpulan ..................................................................................

5.2 Saran .............................................................................................................. ..................................................................................................................... ........ 45 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. PUSTAKA .................................................................................................... ................... 46 LAMPIRAN 1 PERHITUNGAN DATA DESAIN ..................................................... 47 47

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 2

Laporan Kerja Praktek

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Data Primer Tubular Heat Exchanger ………………………………….31 ………………………………….31 Tabel 2 Data Sekunder 10 Januari sampai 11 Januari 2017………………….… 2017 ………………….…27 27

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 3

Laporan Kerja Praktek DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Arah Aliran Co-Current atau Paralel Flow………………………….. Flow …………………………..12 12 Gambar 2 Arah Aliran Counter Current Flow………………………………….. Flow …………………………………..12 12 Gambar 3 Arah Aliran Cross Flow…………………………………………….. Flow ……………………………………………..13 13 Gambar 4 Profil Suhu Arah Aliran……………………………………………... Aliran ……………………………………………...13 13 Gambar 5 Double-Pipe Heat Exchanger ………………………………………..15 ………………………………………..15 Gambar 6 Shell and Tube Heat Exchanger ……………………………………..16 ……………………………………..16 Gambar 7 Susunan tube pada shell and tube heat exchanger …………………...17 …………………...17 Gambar 8 Tubes Layout pada shell and tube heat exchanger …………………..18 …………………..18 Gambar 9 Penempatan baffle………………………………………………….. baffle…………………………………………………..19 19 Gambar 10 Plate and Frame Heat Exchanger …………………………………..21 …………………………………..21 Gambar 11 Air Cooled Heat Exchanger ………………………………………..22 ………………………………………..22 Gambar 12 Coil Heat Exchanger ……………………………………………….22 ……………………………………………….22 Gambar 13 Grafik Perbandingan Rd desain dengan Rd aktual………………… aktual …………………37 37 Gambar 14 Grafik Perbandingan Flowrate dan Efisiensi……………………… Efisiensi ………………………38 38 Gambar 15 Grafik Perbandingan Nilai Rd Desain dan Efisiensi………………. Efisiensi ……………….38 38

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 4

Laporan Kerja Praktek BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Pertamina RU VI balongan merupakan kilang yang dirancang untuk mengolah minyak mentah jenis Duri ( 80% ). Crude duri mempunyai harga jual yang relatif rendah karena kualitasnya yang kurang baik sebagai bahan baku kilang, karena mengandung residu yang sangat tinggi mencapai 78%, kandungan logam berat dan karbon serta nitrogen yang juga tinggi sehingga memerlukan Secondary Recovery. RCC complex merupakan Secondary Recovery yang terdiri dari beberapa unit operasi di kilang RU- VI balongan yang berfungsi untuk mengolah residu minyak ( Crude Oil ) menjadi produk-produk minyak bumi yang bernilai tinggi seperti: LPG, Gasoline, Light Cycle Oil, Decant Oil, Propylene, dan Polygasoline dengan beberapa unit proses dalam RCC complex

unit yaitu unit  Residual

Catalytic Cracker Unit dan juga Light End Unit yang didalamnya terdapat proses Catalytic Condensation Unit ( CCU ). Catalytic Condensation Unit   merupakan proses lanjutan dari  Propylene  Recovery Unit (PRU) yang bertugas untuk mengolah mixed butane menjadi  gasoline dengan angka oktan yang tinggi dengan menggunakan katalisator asam fosfat padat dengan suhu operasi yang tinggi sehingga memerlukan sebuah  Heat  Exchanger   sebelum produk masuk ke  storage tank . Produk yang dihasilkan dari unit Catalytic Condensation Unit ( CCU ) adalah polygasoline dan butana. Heat Exchanger merupakan suatu alat yang menghasilkan perpindahan  panas dari suatu fluida, baik yang digunakan dalam proses pemanasan maupun  proses pendinginan. Kondisi operasi yang tepat dapat menghasilkan produk yang sesuai dengan apa yang diinginkan pada suatu proses. Kondisi operasi yang

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 5

Laporan Kerja Praktek diperhatikan antaralain temperature dan tekanan proses. Namun alat ini memiliki  jangka waktu tertentu untuk berjalan dan berfungsi dengan baik sesuai dengan desain awal. Waktu tersebut merupakan variabel, tergantung dari fluida yang masuk ke Heat Exchanger dan komposisi fluida tersebut. Apabila fluida banyak kotoran (partikel padat atau komponen pengotor), maka semakin cepat alat tersebut kotor. Maka dari itu perlu dilakukan pembersihan agar alat dapat  berjalan dengan baik. Jika tidak dilakukan pembersihan pada alat, kotoran dari fluida yang terbentuk akan menyebabkan terjadinya penuruan efisiensi dan  performa dari Heat Exchanger tersebut karena tidak meratanya transfer panas. Jika Heat Exchanger memiliki efisiensi yang tinggi, maka kehilangan  panas dapat ditekan sekecil mungkin yang pada akhirnya akan mengurangi biaya untuk penyediaan energi suatu pabrik. Oleh karena itu dilakukan evaluasi kinerja Stabilizer Bottom Heat Exchanger (20-E-103) pada unit Condensation Catalytic Unit / CCU (Unit 20) ini untuk mengetahui alat ini sudah bekerja dengan baik atau belum, apabila belum maka harus dilakukan pembersihan. Apabila  pembersihan pada Heat Exchanger dilakukan secara berkala, kinerja, performa, dan efisiensi dari Heat Exchanger akan terjaga sehingga menjadikan alat tersebut  beroperasi dengan baik. 1.2 Rumusan masalah

Rumusan masalah dari tugas khusus kerja praktek ini antara lain : 1.

Bagaimana kinerja dari Stabilizer Bottom Heat Exchanger (20-E-103)  pada unit Condensation Catalytic Unit / CCU (Unit 20) pada kondisi aktual berdasarkan heat flow  (Q),  fouling factor   (Rd), dan efisiensi dari tanggal 10 Januari 2017 sampai 11 Januari 2017 ?

2.

Bagaimana perbandingan Stabilizer Bottom Heat Exchanger (20-E103) pada unit Condensation Catalytic Unit / CCU (Unit 20) pada

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 6

Laporan Kerja Praktek kondisi aktual dengan data desain berdasarkan heat flow (Q), fouling  factor  (Rd), dan efisiensi dari tanggal 10 sampai 11 Januari 2017? 1.3 Tujuan

Tujuan dari dari Tugas Khusus Kerja Praktek ini antara lain : 1.

Mengetahui evaluasi kinerja pada Stabilizer Bottom Heat Exchanger (20-E-103) pada unit Condensation Catalytic Unit / CCU (Unit 20).

2.

Mengetahui perbandingan hasil evaluasi performa Stabilizer Bottom  Heat Exchanger (20-E-103) pada unit Condensation Catalytic Unit / CCU (Unit 20) antara kondisi aktual dengan kondisi desain.

1.4 Manfaat

Manfaat dari dari Tugas Khusus Kerja Praktek ini antara lain : 1.

Mengetahui pengaruh  fouling factor   (Rd) terhadap kinerja Stabilizer  Bottom Heat Exchanger (20-E-103) pada unit Condensation Catalytic Unit / CCU (Unit 20).

2.

Mengevaluasi kinerja Stabilizer Bottom Heat Exchanger (20-E-103)  pada unit Condensation Catalytic Unit / CCU (Unit 20) agar dapat segera dilakukan tindakan jika performanya sudah menurun.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 7

Laporan Kerja Praktek BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Perpindahan Panas

Perpindahan panas adalah suatu ilmu pengetahuan yang berurusan dengan laju pertukaran panas antara badan panas dan badan dingin yang disebut dengan  source dan receiver . Pada umumnya perpindahan panas dapat  berlangsung melalui 3 cara yaitu secara konduksi, konveksi dan radiasi. Hukum

Pertama

Termodinamika

atau

Hukum

Kekelaan

Energi

menyatakan bahwa : “Energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan, melainkan hanya bisa diubah bentuknya saja.” Dalam suatu proses perpindahan  panas dapat mengakibatkan adanya perubahan-perubahan yang terjadi seperti,  perubahan temperatur, tekanan, reaksi kimia, dan lain-lain. Perpindahan

panas

adalah

ilmu

yang

mempelajari

secara

rinci

mekanisme perpindahan energi terutama yang berupa panas karena perbedaan suhu (driving  force ΔT). Arah perpindahan  panas adalah dari medium dengan temperatur yang lebih tinggi menuju ke medium dengan temperatur yang lebih rendah. Proses terjadinya perpindahan panas dapat terjadi secara langsung maupun tidak langsung. Proses perpindahan panas secara langsung yaitu  perpindahan panas ketika fluida yang panas akan bercampur secara langsung dengan fluida dingin tanpa adanya pemisah. Sedangkan proses perpindahan secara tidak langsung yaitu perpindahan panas ketika antara fluida panas dan fluida dingin tidak berkontak secara langsung melainkan adanya pemisah berupa sekat-sekat pemisah. Panas dapat berpindah melalui tiga mekanisme yang  berbeda diantaranya :

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 8

Laporan Kerja Praktek 2.1.1

Konduksi (conduction )

Konduksi atau hantaran merupakan transfer energi dari partikel dengan energi yang lebih tinggi menuju ke partikel di sekitarnya yang memiliki kandungan energi yang lebih rendah sebagai akibat dari interaksi antar partikel. Konduksi dapat terjadi pada padatan, gas dan cairan. Pada gas dan cairan, konduksi disebabkan oleh tumbukan dan difusi molekul, sedangkan konduksi  pada padatan disebabkan oleh kombinasi antara vibrasi molekul dan perpindahan energi karena elektron bebas. 2.1.2

Konveksi (convection)

Konveksi atau aliran merupakan transfer energi antara suatu permukaan  padatan dengan fluida (gas atau cairan) yang bergerak dan melibatkan efek konduksi sekaligus pergerakan fluida. Semakin cepat pergerakan fluida, semakin  besar laju perpindahan panas konveksi. 2.1.3

Radiasi (radiation)

Radiasi atau pancaran merupakan perpindahan panas yang terjadi karena  pancaran gelombang elektromagnetik (atau foton) dengan panjang gelombang tertentu. Tidak seperti konduksi dan konveksi, mekanisme perpindahan panas radiasi tidak memerlukan medium dan dapat terjadi pada ruang hampa. 2.2

Alat Penukar Panas

Pada sebagian besar industri kimia, proses produksi dijalankan pada temperatur tertentu sehingga melibatkan proses pemanasan atau pendinginan, adapula proses yang diserta dengan perubahan fasa seperti pengembunan dan  penguapan. Untuk mencapai kondisi operasi tersebut suatu industri memerlukan suatu alat penukar panas atau yang biasa dikenal dengan sebutan  Heat  Exchanger, sehingga proses produksi dapat berjalan dengan baik. Alat penukar panas adalah suatu alat dimana di dalamnya terjadi proses

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 9

Laporan Kerja Praktek  pertukaran panas antara dua arus fluida yaitu : fluida panas (hot fluid ) dan fluida dingin (cold fluid ) dengan adanya perbedaan temperatur tanpa disertai dengan  pencampuran (mixing ) antar keduanya, karena panas yang ditukar terjadi dalam suatu sistem maka kehilangan panas dari suatu benda akan sama dengan panas yang diterima oleh benda lain. Tujuan melakukan perpindahan panas pada industri antara lain: a.

Memanaskan atau mendinginkan suatu fluida hingga mencapai temperatur yang diinginkan pada proses lain.

 b.

Mengubah keadaan atau fasa suatu fluida.

c.

Menghemat energi pada proses selanjutnya. Pada proses pengolahan minyak, alat penukar panas banyak digunakan

diantaranya sebagai alat pemanas atau pendingin fluida proses maupun produk yang akan disimpan dalam tangki penyimpanan. Pada industri pengolahan minyak, heat exchanger  yang paling banyak digunakan adalah tipe shell and tube heat exchanger. Hal ini disebabkan karena beberapa keuntungan diantaranya : a.

Memberikan luas permukaan perpindahan panas yang besar dengan  bentuk atau volume yang kecil.

 b.

Cukup baik untuk beroperasi bertekanan.

c.

Dibuat dengan berbagai jenis material, sesuai dengan fluida yang mengalir didalamnya, sesuai dengan suhu dan tekanan.

d.

Mudah dibersihkan

e.

Konstruksinya sederhana dan pemakaian ruangan yang relatif kecil.

f.

Prosedur pengoperasiannya sangat mudah dimengerti oleh operator.

g.

Konstruksinya tidak satu kesatuan yang utuh sehingga pengangkutannya relatif mudah.

2.3

Kegunaan Alat Penukar Panas

Berdasarkan kegunaannya alat penukar panas diklasifikasikan menjadi:

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 10

Laporan Kerja Praktek 1.

Cooler .  Alat penukar panas yang digunakan untuk mendiginkan fluida  panas sehingga mencapai kondisi relatif yang diinginkan dengan menggunakan suatu media pendingin berupa air atau udara.

2.

Preheater. Alat penukar panas yang berfungsi metransfer panas dari  produk-produk yang bersuhu tinggi ke umpan sebelum masuk ke  furnace, agar kerja furnace menjadi lebih ringan.

3.

Condenser. Alat penukar panas yang digunakan untuk mengembunkan uap dari suatu unit proses.

4.

Vaporizer . Alat penukar panas yang digunakan untuk menguapkan sebagian besar cairan.

5.

E vaporator . Alat penukar panas yang digunakan untuk memekatkan suatu larutan dengan menguapkan sebagian besar air (atau solven) dari suatu larutan encer.

6.

Reboiler . Alat penukar panas yang berfungsi menguapkan liquid pada  bagian dasar kolom distillasi sehingga fraksi-fraksi ringan yang terikut dalam hasil bawah dapat diuapkan kembali, dengan media pemanas umumnya berupa steam atau fluida panas.

7.

Boiler. Alat penukar panas yang digunakan untuk membangkitkan steam (mengubah air dari fase cair ke fase uap pada suhu dan tekanan tertentu).

2.4

Arah Aliran Fluida pada Alat Penukar Panas

Arah aliran fluida yang mengalir didalam  Heat Exchanger   terbagi menjadi tiga tipe yaitu : 1.

Aliran Searah (co-current  atau paralel flow) Pada tipe aliran ini fluida panas dan fluida dingin masuk pada ujung penukar  panas yang sama dan kedua fluida mengalir searah menuju ujung penukar  panas yang lain.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 11

Laporan Kerja Praktek

Gambar 1 Arah Aliran Co-Current atau Paralel Flow 2.

Aliran Berlawanan Arah (counter current flow) Pada tipe aliran ini fluida panas dan fluida dingin masuk melalui ujung  penukar panas yang berbeda. Masing-masing fluida mengalir dengan arah  berlawanan menuju ujung penukar panas keluar.

Gambar 2 Arah Aliran Counter Current Flow 3.

Aliran Silang (cross flow) Pada tipe aliran ini fluida panas dan fluida dingin mengalir pada right angle satu sama lain.  Heat Excanger dengan tipe aliran ini banyak  digunakan dalam pemanasan dan pendinginan udara atau gas.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 12

Laporan Kerja Praktek

Gambar 3 Arah Aliran Cross Flow Akibat terjadinya penukaran panas, maka akan terjadi perubahan suhu. Arah aliran menyebabkan perbedaan profil suhu yang terjadi pada saat proses  penukaran panas. Berikut adalah profil suhu yang terjadi

Gambar 4 Profil Suhu Arah Aliran 2.5

Tipe Heat Exchanger

 Heat Exchanger memiliki beberapa tipe sesuai dengan kebutuhan proses yang ada. Ada enam tipe Heat Exchanger, dimana yang paling umum digunakan adalah tipe  Double Pipe Heat Exchanger   dan Shell and Tube Heat Exchanger , dengan penjelasan masing-masing enam tipe sebagai berikut :

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 13

Laporan Kerja Praktek 2.5.1

Double Pipe H eat E xchanger   Heat Exchanger ini adalah tipe yang paling sederhana, terdiri dari dua

 buah  pipa dengan ukuran diameter yang berbeda, pipa dengan diameter lebih kecil diletakkan didalam pipa dengan diameter lebih besar dan kedua pipa disusun secara konsentris (satu sumbu).  Heat Exchanger   jenis ini hanya dapat digunakan untuk kapasitas yang kecil ( A < 200ft 2  ), biasanya dibuat dalam  bentuk pipa U (sering disebut hairpin). Heat Exchanger  jenis ini dapat digunakan untuk gas-liquid atau gas-gas. Kelemahan  Heat Exchanger   jenis  Double Pipe  ini adalah terbatasnya  jumlah panas yang dapat ditransfer, namun karena kemudahan dalam  pembersihan dan konstruksinya maka penggunaannya menjadi lebih umum. Dengan keterbatasannya untuk kapasitas yang kecil, jika diperlukan luas  perpindahan panas yang besar, maka dapat dipakai beberapa pipa U yang dihubungkan secara seri atau paralel. Namun cara tersebut kurang efektif karena  jumlah hairpin  yang besar sehingga akan membutuhkan tempat yang luas dan  jika terjadi kebocoran aka sulit dikendalikan. Oleh karena itu sebagai solusinya dapat digunakan Heat  Exchanger tipe Shell and Tube.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 14

Laporan Kerja Praktek

Gambar 5 Double-Pipe Heat Exchanger 2.5.2  Shell and Tube H eat E xchanger 

Jenis umum dari penukar panas, biasanya digunakan dalam kondisi tekanan relatif tinggi, yang terdiri dari sebuah  shell   yang didalamnya disusun  pipa yang banyak (tube) dengan rangkaian tertentu untuk mendapatkan luas  permukaan yang optimal. Fluida mengalir di  sheel   maupun di tube  sehingga terjadi perpindahan panas antara fluida dengan dinding tube  sebagai perantara. Pada dinding  shell   biasanya dipasang penghalang (baffle) untuk menambah turbulensi (jarak antar baffle biasanya 0,2-1 Dshell). Keuntungan dari Shell and Tube Heat Exchanger  adalah sebagai berikut : a.

Dapat digunakan secara luas di berbagai industri karena dapat digunakan untuk kapasitas yang lebih besar (> 200 ft 2).

 b.

Mempunyai susunan mekanik yang baik dengan bentuk yang cukup baik untuk operasi bertekanan.

c.

Tersedia dalam berbagai bahan konstruksi, dimana dapat dipilih jenis material yang dipergunakan sesuai dengan temperatur dan tekanan operasi.

d.

Dapat digunakan dalam rentang kondisi operasi yang melebar.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 15

Laporan Kerja Praktek e.

Prosedur pengoperasian lebih mudah.

f.

Metode perancangan yang lebih baik telah tersedia.

g.

Pembersihan dapat dilakukan denga lebih mudah.

Gambar 6 Shell and Tube Heat Exchanger Komponen penyusun Shell and Tube Heat Exchanger  antara lain : 1.  Shell

Merupakan bagian tengah alat penukar panas dan tempat untuk tube bundle. Antara  shell dan  tube bundle terdapat fluida yang menerima atau melepaskan  panas. Yang dimaksud dengan lintasan shell   adalah lintasan yang dilakukan oleh fluida yang mengalir ke dalam melalui saluran masuk (inlet nozzle) melewati  bagian dalam shell  dan mengelilingi tube kemudian keluar melalui saluran keluar (outlet nozzle). 2.

Tube Merupakan pipa kecil yang tersusun didalam  shell   yang merupakan tempat

fluida yang akan dipanaskan ataupun didinginkan. Tube tersedia dalam berbagai  bahan logam yag memiliki harga konduktifitas panas yang besar sehingga hambatan perpindahan panasnya rendah, seperti tembaga-nikel, alumunium perunggu, aluminium, dan  stainless steel , yang dapat diperoleh dari berbagai

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 16

Laporan Kerja Praktek ukuran yang didefinisikan sebagai birmingham wire gauge (BWG). Aliran fluida dalam tube sering dibuat melintas lebih dari satu kali dengan tujuan untuk memperbesar koefisien perpindahan panas lapisan film sisi fluida dalam tube. Pengaturan ini terjadi dengan adanya  pass devider   dalam channel  yang berfungsi untuk membagi aliran fluida dalam tube.

Gambar 7 Susunan tube pada shell and tube heat exchanger a.

Tube Sheet Komponen ini adalah suatu flat lingkaran yang fungsinya memegang ujungujung tube dan juga sebagai pembatas aliran fluida di sisi shell and tube.

b.

Tube Dise Channels and Nozzle Berfungsi untuk mengatur aliran fluida pada sisi tube.

c.

Tube Pitch Lubang yang tidak dapat dibor dengan jarak yang sangat dekat, karena jarak tube  yang terlalu dekat akan melemahkan struktur penyangga tube. jarak terdekat antara dua tube yang berdekatan disebut Clearance. Tube diletakkan dengan susunan bujur sangkar atau segitiga seperti terlihat pada gambar  berikut :

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 17

Laporan Kerja Praktek

Gambar 8 Tubes Layout pada shell and tube heat exchanger d.

Channel Cover Merupakan bagian penutup pada konstruksi  Heat Exchanger   yang dapat dibuka pada saat pemeriksaan dan pembersihan alat

e.

Pass Devider Komponen ini berupa plat yang dipasang didalam channels untuk membagi aliran fluida tube bila diinginkan jumlah tube pass lebih dari satu.

f.

Baffles Pada umumnya tinggi segment potongan dari baffle  adalah seperempat diameter dalam shell   yang disebut 25% cut segmental baffle. Baffle tersebut  berlubang-lubang agar bisa dilalui oleh tube yang diletakkan pada rod-baffle.  Baffle digunakan untuk mengatur aliran lewat  shell  sehingga turbulensi yang lebih tinggi akan diperoleh. Adanya baffle  dalam  shell   menyebabkan arah aliran fluida dalam shell   akan memotong kumpulan tube secara tegak lurus, sehingga memungkinkan pengaturan arah aloran dalam  shell   maka dapat meningkatkan kecepatan linearnya. Sehingga akan meningktakan harga koefisien perpindahan panas lapisan fluida di sesi shell. Selain itu baffle juga  berfungsi untuk menahan tube bundle untuk menahan getaran pada  tube

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 18

Laporan Kerja Praktek untuk mengontrol serta mengarahkan aliran fluida yang mengalir diluar tube sehingga turbulensi aliran meningkat maka koefisien perpindahan panas akan meningkat dan laju perpindahan panas juga meningkat. Penempatan baffle dan bentuknya dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 9 Penempatan baffle Dasar pertimbangan untuk fluida yang mengalir di bagian shell  dan tube  pada shell and tube heat exchanger  antara lain : 1.

Fluida yang lebih kotor selalu melalui bagian yang mudah dibersihkan, yaitu tube terutama bila tube bundle bisa diambil, tetapi dapat juga melalui bagian  shell   bila kotorannya banyak mengandung coke  karena lebih mudah dibersihkan.

2.

Fluida yang lebih cepat memberikan kotoran, tekanan tinggi, dan korosif selalu ditempatkan di tube  karena tube  tahan terhadap high  pressure dan  biaya pemeliharaanya lebih murah.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 19

Laporan Kerja Praktek 3.

Fluida yang berbentuk campuran non condensable gas  melalui tube  agar tidak terjebak.

4.

Fluida yang berpotensi menimbulkan korosi ditempatkan pada tube, dengan tujuan dapat menekan biaya penggantian  shell   yang lebih mahal dari pada tube jika terjadi kerusakan akibat korosif.

5.

Fluida yang mempunyai volume besar dilewatkan melalui tube  karena adanya cukup ruangan dan fluida yang mempunyai volume kecil dilewatkan melalui  shell   karena dapat dipasang baffle  untuk menambah transfer-rate tanpa menghasilkan kelebihan pressure drop.

6.

Fluida ang lebih viskos atau yang mempunyai low transfer-rate dilewatkan melalui shell  karena dapat digunakan baffle.

7.

Fluida dengan laju alir rendah dialirkan di dalam tube. Diameter tube  yang kecil menyebabkan kecepatan linear fluida (velocity) masih cukup tinggi, sehingga menghambat fouling  dan mempercepat perpindahan panas.

2.5.3

Plate and Frame Heat Exchanger

 Plate and Frame Heat Exchanger merupakan sejenis penukar panas untuk fluida yang didalamnya tersusun banyak sekat-sekat yang berfungsi sebagai  pemisah (pembatas) antara fluida panas dan fluida dingin. Sekat-sekat tersebut  juga berfungsi sebagai pengarah aliran. Perpindahan panas yang terjadi didalam  Plate and Frame Heat Exchanger adalah secara konveksi, konduksi, dan sedikit radiasi. Perpindahan panas konveksi terjadi antara plate dengan fluida,  perpindahan panas konduksi terjadi pada plate (dinding pemisah fluida) dan  perpindahan panas secara radiasi terjadi dari  Heat Exchanger   ke lingkungan sekitar ( surrounding ).

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 20

Laporan Kerja Praktek

Gambar 10 Plate and Frame Heat Exchanger 2.5.4

Air Cooled Heat Exchanger

 Air Cooled Heat Exchanger adalah salah satu tipe penukar panas dimana minimal salah satu fluidanya berfasa gas. Pada simulasi ini,  Air Cooled Heat   Exchanger  berfungsi untuk menurunkan relatif gas tanpa perubahan fase sehingga hanya ada panas relatif. Yang menjadi fluida panas adalah gas, sedangkan fluida dinginnya adalah udara. Proses perpindahan panas antara gas dengan udara terjadi di sepanjang tube,  gas akan melepaskan panas sedangkan udara akan menyerap panas sehingga relative gas menurun, tetapi relative udara meningkat. Aliran udara dan gas terjadi secara konveksi dengan menggunakan kompresor. Tekanan kerja gas pada Air Cooled Heat Exchanger  tinggi sehingga masuk dalam

kategori

bejana

bertekanan

( pressure

vessel )

sehingga

dalam

 perancangannya harus berpedoman pada ASME Section  VIII dan BP Migas. Parameter desain yang perlu diperhatikan adalah material tube  dan plat serta ketebalan minimal tube dan plat header.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 21

Laporan Kerja Praktek

Gambar 11 Air Cooled Heat Exchanger 2.5.5

Coil Heat Exchanger

Coil Heat Exchanger ini mempunyai pipa berbentuk koil yang dibenamkan di dalam sebuah box  berisi air dingin yang mengalir atau disemprotkan untuk mendinginkan fluida panas yang mengalir di dalam pipa. Jenis ini disebut juga sebagai box cooler   jenis ini biasanya digunakan untuk  pemindahan kalor yang relatif kecil dan fluida yang di dalam  shell   yang akan diproses lanjut.

Gambar 12 Coil Heat Exchanger

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 22

Laporan Kerja Praktek Selain jenis-jenis  Heat Exchanger   yang telah dijelaskan diatas, juga terdapat beberapa  Heat Exchanger   yang dirancang khusus sehingga memiliki luas transfer panas per unit volume yang besar yang sering disebut dengan Compact  Heat Exchanger . Rasio antara luas transfer panas dengan volume disebut area  density (β). Suatu  Heat Exchanger disebut sebagai  Compact Heat  Exchanger  jika memiliki nilai β > 700 m2/m3  (atau 200 ft2/ft3). Contoh dari Compact Heat  Exchanger misalnya radiator mobil (β = 1000 m 2/m3), turbin gas (β = 6000 m2/m3), regenerator dari Stirling engine (β = 15000 m 2/m3) dan paru paru manusia (β = 20000 m 2/m3). Compact Heat Exchanger   biasanya digunakan untuk proses pertukaran panas antara gas-gas, gas-cair, atau cair-gas. 2.6 Feed Bottom Exchanger 20-E-103

 Feed Bottom Exchanger 20-E-103 pada unit Catalytic Condensation Unit merupakan alat penukar panas jenis shell and tube heat exchanger dengan tipe aliran Cunter courent. Feed Bottom Exchanger 20-E-103 digunakan untuk memanaskan Stabilizer Feed Bottom Exchanger dengan memanfaatkan panas dari penambahan katalis yang bersifat eksoterm. Feed Bottom Exchanger 20-E103 dalam dapur kemudian melewati air cooler jenis fin fan untuk menurunkan suhu sebelum feed tersebut masuk ke dalam storage tank.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 23

Laporan Kerja Praktek 2.7

Permasalahan pada Heat Exchanger

Penggunaan  Heat Exchanger   secara terus menerus akan menimbulkan  permasalahan. Permasalahan yang sering muncul pada  Heat Exchanger   pada umumnya adalah sebagai berikut : 1.

Masalah yang berkaitan dengan proses a.

Penurunan  perfomance  karena pengotoran ( fouling ) sehingga target temperatur yang diinginkan tidak tercapai.

 b.

Perubahan distribusi aliran dalam proses sehingga dapat menyebabkan terjadinya penyimpangan aliran pada shell  dan tube.

c.

Perubahan physical properties fluida yang mengalir pada shell   atau tube akibat perubahan komposisi crude atau fluidanya sendiri terutama yang langsung mempengaruhi koefisien perpindahan panasnya seperti viskositas, thermal conductivity, dan specifications.

2.

Masalah yang berkaitan dengan mekanikal a.

Kerusakan pada bagian peralatan Heat Exchanger.

 b.

Korosif

c.

Gasket bocor 

d.

Berkurangnya luas area tube karena ada sebagian tube yang ditutup atau diplug.

2.8

Fouling Factor (Rd)

 Fouling

dapat

didefinisikan

sebagai

pembentukan

deposit

pada

 permukaan alat penukar panas yang dapat menghambat perpindahan panas dan meningkatkan hambatan aliran fluida pada alat penukar panas tersebut. Lapisan  fouling   dapat berasal dari pertikel-partikel atau senyawa lainnya yang tersangkut aliran fluida. Pertumbuhan lapisan tersebut dapat meningkat apabila permukaan deposit yang terbentuk mempunyai sifat adhesif yang cukup kuat dan gradien temperatur antara aliran dengan permukaan cukup besar. Pada umumnya proses

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 24

Laporan Kerja Praktek  pembentukan lapisan  fouling   merupakan fenomena yang sangat kompleks sehingga sukar untuk dianalisa secara analitik. Mekanisme pembentukan  fouling  dan metode pendekatannya juga sangat beragam dan berbeda-beda. Berdasarkan proses terbentuknya endapan atau kotoran,  fouling   dibagi menjadi lima jenis antara lain : 1.  Precipitation Fouling  Pengotoran jenis ini biasanya terjadi pada fluida yang mengandung garam-garam yang terendapkan pada suhu tinggi seperti garam, kalsium, fosfat, sulfat, dan lain-lain. 2.  Particulate Fouling Pengotoran ini terjadi akibat pengumpulan partikel-partikel padat yang terbawa oleh fluida diatas permukaan perpindahan panas, seperti debu  pasir, dan lain-lain. 3.

Chemical Reaction Fouling Pengotoran ini terjadi akibat adanya reaksi kimia didalam fluida yang terjadi diatas permukaan perpindahan panas dimana material bahan  permukaan perpindahan panas tidak ikut bereaksi. Contohnya adalah reaksi polimerisasi.

4.

Corrosion Fouling Pengotoran ini terjadi akibat reaksi kimia antara fluida kerja dengan material bahan permukaan perpindahan panas.

5.  Biological Fouling Pengotoran ini berhubungan dengan aktifitas organisme biologis yang terdapat atau terbawa aliran fluida, seperti lumut, jamur, dan lain-lain.  Fouling Factor (Rd) adalah angka yang menunjukan hambatan akibat adanya kotoran yang terbawa oleg fluida yang mengalir di dalam  Heat  Exchanger   yang melapisi bagian dalam dan luar tube. Fouling Factor   dapat

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 25

Laporan Kerja Praktek mempengaruhi proses perpindahan panas karena dapat menghambat pergerakan  panas didalamnya yang diakibatkan karena deposit tersebut. Apabila nilai  fouling  factor   hasil perhitungan lebih besar dari nilai  fouling factor   desain maka  perpindahan panas yang terjadi di dalam alat tidak memenuhi kebutuhan  prosesnya dan harus segera dibersihkan. Oleh karena itu, nilai  fouling factor  desain harus tetap dijaga agar perpindahan panas dapat optimal untuk kebutuhan  proses. Evaluasi  fouling factor   dilakukan supaya dapat mengetahui keberadaan kotoran di dalam alat dan waktu pembersihan harus dilakukan. Nilai  fouling  factor  yang semakin besar akan mengakibatkan efisiensi perpindahan panas yang semakin menurun dan nilai  pressure drop  yang semakin tinggi. Hal tersebut dapat menyebabkan penurunan kinerja dari heat exchanger .  Fouling factor  dapat ditentukan berdasarkan harga koefisien perpindahan panas overall   untuk kondisi clean dan dirty pada alat penukar panas yang digunakan. 2.8.1

Mekanisme Pembentukan F ouling

Secara umum mekanisme terjadinya  fouling,  pembentukan dan  pertumbuhan deposit terdiri dari : 1.  Initiation, yaitu pada periode kritis dimana temperatur, konsentrasi, dan gradien kecepatan dari zona deplesi oksigen dan kristal terbentuk dalam waktu singkat. 2.

3.

Transport partikel ke permukaan. -

 Infaction : secara mekanik.

-

 Diffusion : secara turbulen.

-

Thermophoresis dan Electrophoresis.

Adhesi dan kohesi pada permukaan.

4.  Migration yaitu perpindahan  foulant (bahan/senyawa penyebab  fouling ) menuju kepermukaan dan berbagai mekanisme perpindahan difusi.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 26

Laporan Kerja Praktek 5.  Attachment, yaitu awal dari terbentuknya lapisan deposit. 6.

Transformattion or Aging , yaitu periode kritis dimana perubahan fisk  maupun struktur kimia atau kristal dapat meningkatkan kekuatan dan ketahanan lapisan.

 Removal or Re-entrainment , yaitu perpindahan lapisan  fouling dengan cara  pemutusan, erosi, dan spalling. 2.8.2

Penyebab dan Akibat Terjadinya Fouling

Penyebab terjadinya fouling  pada heat exchanger  adalah sebagai berikut : a.

Adanya pengotor berat (hard deposit ) yaitu kerak keras yang berasal dari hasil korosi atau coke keras.

 b.

Adanya pengotor berpori ( porous deposit ) yaitu kerak lunak yang berasal dari dekomposisi kerak keras. Kondisi yang mempengaruhi terjadinya fouling  antara lain :

a.

Temperatur yang tinggi.

 b.

Waktu tinggal yang lama, terutama pada daerah yang bertemperatur tinggi.

c.  Flow velocity. d.

Material konstruksi dan permukaan yang halus. Terbentuknay fouling  akan menimbulkan beberapa akibat seperti :

a. Terjadinya kenaikan tahanan heat transfer   sehingga biaya perawatan  bertambah.  b. Ukuran heat exchanger   menjadi lebih besar, kehilangan energi meningkat, waktu untuk  shut down lebih lama, dan biaya perawatan lebih  besar.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 27

Laporan Kerja Praktek 2.8.3

Pencegahan dan Cara Mengatasi F ouling

Pencegahan fouling  dapat dilakukan dengan tindakan-tindakan berikut : 1. Menggunakan bahan konstruksi yang tahan korosi. 2. Menekan potensi fouling , dapat dengan cara melakukan penyaringan. 3. Menginjeksi anti foulant  pada fluida 4. Menempatkan nozzle ( shell side  dan tube side)  di permukaan terendah atau tertinggi pada HE untuk menghindari terjadinya kantung-kantung gas ataupun kantung volume fluida diam.  Namun jika telah terjadi fouling  di dalam heat exchanger , maka sebaiknya segera dilakukan pembersihan (cleaning ) agar tidak menimbulkan kerusakan lainnya. Terdapat tiga tipe cara pembersihan (cleaning)  yang mungkin dapat dilakukan seperti : 1.

Chemical / Physical Cleaning Metode pembersihan dengan mensirkulasikan agent   melalui peralatan,  biasanya menggunakan HCl 5 –  10%. Kelebihan : -

Tidak perlu membongkar alat, sehingga menghemat waktu dan pekerja.

-

Tidak ada kerusakan mekanik pada tube.

Kelemahan : -

Hanya membersihan beberapa tipe deposit, dalam hal ini coke  sukar dilakukan.

-

Tube yang tersumbat penuh, disarankan untuk melakukan  mechanical cleaning terlebih dahulu karena sirkulasi dari  cleaning agent tidak mungkin dilakukan.

-

Sangat sukar untuk meyakinkan bahwa peralatan benar-benar telah  bersih.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 28

Laporan Kerja Praktek -

Deposit kemungkinan dapat terakumulasi di tempat dimana aliran relatif lambat.

2.  Mechanical Cleaning Terdapat tiga tipe mechanical cleaning  yang dapat dilakukan seperti : -  Driling atau Turbining Pembersihan ini dilakukan dengan mengedrill deposit yang menempel  pada dinding tube. Pembersihan ini paling dianjurkan untuk tube  yang tertutup total. -  Hydro jeting Pembersihan ini dilakukan dengan cara menginjeksikan air ke dalam tube pada tekanan tinggi, untuk jenis deposti yang lunak. -

Sand Blasting Pembersihan ini dilakukan dengan cara menyemprotkan campuran air dengan pasir ke dalam tube pada tekanan tinggi.

3.

Gabungan keduanya Merupakan gabungan dari chemical cleaning   diikuti dengan mechanical  cleaning . Pembersihan dengan cara ini pada kondisi tertentu dapat meningkatkan efektivitas pembersihan fouling  pada heat exchanger.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 29

Laporan Kerja Praktek BAB III METODOLOGI 3.1 Pengumpulan Data

Pengumpulan data sangat dibutuhkan untuk mengavaluasi Stabilizer  Bottom Heat Exchanger (20-E-103) pada unit Condensation Catalytic Unit / CCU (Unit 20). Data yang dipakai yaitu kerja heat exchanger  pada tanggal 10 Januari 2017 sampai tanggal 11 Januari 2017 Adapun metode pengumpulan data disini terbagi menjadi dua, yaitu metode pengumpulan data primer dan  pengumpulan data sekunder.

3.1.1

Pengumpulan Data Primer

Pengumpulan data primer disini yaitu mengambil data Stabilizer Bottom  Heat Exchanger (20-E-103) pada unit Condensation Catalytic Unit / CCU (Unit 20) desain. Fungsinya yaitu untuk bahan acuan dalam mengevaluasi Stabilizer  Bottom Heat Exchanger (20-E-103) pada unit Condensation Catalytic Unit / CCU (Unit 20), apakah heat exchanger yang sedang dipakai masih dalam keadaan bagus atau sudah perlu dilakukan cleaning. Data desain Stabilizer  Bottom Heat Exchanger (20-E-103) pada unit Condensation Catalytic Unit / CCU (Unit 20) dapat dilihat dibawah ini :

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 30

Laporan Kerja Praktek Tabel 1 Data Primer Tubular Heat Exchanger 20 E103

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 31

Laporan Kerja Praktek 3.1.2

Pengumpulan Data Sekunder

Pengumpulan data sekunder yaitu data yang diperlukan sebagai bahan  perhitungan pada analisa evaluasi Stabilizer Bottom Heat Exchanger (20-E-103)  pada unit Condensation Catalytic Unit / CCU (Unit 20) desain. Data diperoleh dari data lapangan dan data literatur. Data studi lapangan diperoleh dengan cara melihat kondisi operasi dan aliran proses aktual Stabilizer Bottom Heat  Exchanger (20-E-103) pada unit desain. dari tanggal 10 Januari 2017 sampai dengan 11 Januari 2017, yaitu berupa data-data temperatur in dan out , serta datadata laju alir masing-masing fluida yang mengalir, baik di shell maupun di tube. Pada studi Literatur, data-data yang diperoleh adalah langkah-langkah  perhitungan heat exchanger dan grafik serta tabel yang digunakan. Literatur yang digunakan adalah Kern, D.Q., 1974 “ Process Heat Transfer ”. Data sekunder yang didapat adalah sebgai berikut : Tabel 2 Data Sekunder 10 Januari 2017 sampai dengan 11 Januari 2017 Tube Tanggal

20FU029

20TI047

20TI074

Flow

Tin

Tout

10 Januari 2017

6,70984

176,8285

68,51292

11 Januari 2017

6,57909

173,6912

71,13396

Shell Tanggal

20Fu029

20FU033

Ton/hr

20TI003

20TI073

Total flow

Tin

Tout

10 Januari 2017

6,70984

13,68962

20,39946

57,66491

64,35327

11 Januari 2017

6,57909

14,01631

20,5954

61,70449

67,21642

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 27

Laporan Kerja Praktek 3.2

Pengolahan Data

Dari data primer maupun sekunder dilakukan pengolahan data melalui  perhitungan dengan cara Kern, dengan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Menghitung Neraca Panas

Untuk perhitungan kerja alat penukar panas, persamaan yang digunakan yaitu : Q= m.c.∆T / Q=m.λ  Keterangan : Q

= jumlah panas yang diinginkan, btu/hr

m

= Laju alir massa, lb/hr

c

= spesific heat, btu/lb.ᵒF

∆T

= Perbedaan temperatur yang masuk dan keluar, .ᵒF

λ

= enthalpy

2. Menghitung Log Mean Temperature Difference (LMTD)

Adalah beda suhu rata-rata di sepanjang Heat Exchanger  yang dinyatakan dalam beda suhu rata-rata logaritmik. Nilai tergantung dari konfigurasi aliran fluida di dalam HE  Mean Temperature Difference (ΔT)m pada beberapa literatur (misalnya Kern, 1950) sering disebut dengan (ΔT) LMTD  (LMTD:  Log Mean Temperature Difference). Untuk HE multi-pass, terdapat faktor koreksi FT.  Nilai FT dapat dibaca pada Fig. 18 Kern, dengan menghitung R dan S.

ℎ   = ℎ   lnℎ ℎ 

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 28

Laporan Kerja Praktek 3. Menghitung Flow Area 

Pada Tube

  =   × ′ Keterangan :

  = Flow area tube,  2  = Jumlah tube = Flow area per tube,  2  N = Jumlah pass 4. Menghitung Mass Velocity 

Pada Tube

 =  

Keterangan :

 = Mass velocity tube, lb/hr. 2 Wt = Flow rate fluida di tube, lb/hr



= Flow area tube,

 2

5. Menghitung Bilangan Reynold (Re) 

Pada Tube

 =   ×  Keterangan :



= Reynold number di tube

D/ ID

= Diameter ekivalen di tube, ft ( Table 10

 

 2

= Mass velocity tube, lb/hr.

= Viskositas pada temperature caloric,

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 29

℉

Laporan Kerja Praktek 6. Faktor Perpindahan Panas, jH

 Nilai jH dapat diperoleh dari fig.28, kern untuk shell dan fig. 24, Kern untuk tube. Namun apabila nilai Reynold number over range, nilai jh dapat dihitung menggunakan persamaan : 

Pada Tube

,55  ×  ,5   ×      = 0,36(  ) (  ) atau Membaca pada fig.28, Kern

7. Menghitung Koefisien Panas h 

Pada Shell

1⁄    ×  ℎ =  ×  × (  ) × ∅ atau memakai asumsi dan melakukan pembacaan pada fig.15.11, Kern Dimana :

ℎ = Coeffision transfer di-shell, btu/hr. 2.℉

 2.℉ c = Specific heat pada temperature kalorik, btu/lb.  2 .℉  = Viskositas pada temperature kalorik, ℉ ∅ = Viscosity ratio k = Konduktivitas pada temperature kalorik, btu/hr.

D = Diameter ekivalen tube Jh = Faktor perpindahan panas 

Pada Tube

1⁄    ×  ℎ =  ×  × (  ) × ∅ Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 30

Laporan Kerja Praktek

ℎ = ℎ  ×  ∅ ∅  Keterangan : hi = Koefisien transfer di-tube, btu/hr.

 2.℉

8. Menghitung Overall Koefisient

Merupakan keofisien perpindahan panas gabungan dari keseluruhan  proses transfer pada yang terjadi dalam HE. Nilai koefisien transfer panas keseluruhan (U) secara umum tergantung pada mekanisme perpindahan  panas yang terjadi dalam HE (seperti: konduksi, konveksi, radiasi, dan lain-lain), sifat-sifat fluida, dan jenis HE. Untuk estimasi awal pada saat peranangan/desain, kisaran nilai U dapat dibaca pada literatur (Table 8. Kern). Pada saat desain dilakukan, U akan terkoreksi dari perhitungan. Koefisien perpindahan panas keseluruhan (U) yang diperlukan untuk memenuhi kondisi operasi dalam HE dapat ditentukan dari Persamaan Umum pada Nomor 1, jika A, Q dan ΔT diketahui. Jika A tidak diketahui, maka U tidak dapat dihitung sehingga harus dihitung terpisah berdasarkan koefisien perpindahan panas konveksi dari pipa dalam (h io) dan koefisien  perpindahan.

 = ℎℎ  × ℎℎ Keterangan : Uc

ℎ ℎ

 2.℉ = koefisien transfer di shell, btu/hr.  2 .℉ = Koefisien tranfer di tube, btu/hr.  2 .℉ = Clean overall Koefisient, btu/hr.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 31

Laporan Kerja Praktek 9. Menghitung Design Overall K oefisient  (Ud)

 Design

Overall

Koefisient

merupakan

koefisien

perpindahan

 panasmenyeluruh setelah terjadi pengotoran pada  Heat Exchanger, misalnya pembentukan kerak atau deposit. Terbentuknya kerak ini dapat menambah resistansi atau hambatan perpindahan panas sehingga dapat menurunkan performa dari HE dan perpindahan panasmenjadi tidak maksimal. Untuk mengatasinya perlu dipertimbangkan adanya  fouling  factor (Rd). Besarnya Ud lebih kecil dari Uc.

 =   ×∆ Keterangan : Ud = Overall Heat Transfer Koefisient, btu/hr.

 2.℉

A = Total surface

10. F ouling F actor , Rd

 Fouling Factor dapat menjadi dasar pertimbangan apakah suatu hasil rancangan HE dapat diterima atau tidak. Rancangan HE dapat diterima  jika Rd terhitung lebih besar dari Rd yang diperlukan (required Rd ). Dengan kisaran nilai Rd tergantung dari jenis fluida dan prosesnya (Table 12, Kern).

   =   ×  Keterangan :

 2.℉

Uc

= Clean overall Koefisient, btu/hr.

Ud

= Overall Heat Transfer Koefisient, btu/hr.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 32

 2.℉

Laporan Kerja Praktek BAB IV PEMBAHASAN

RCC complex merupakan Secondary Recovery yang terdiri dari beberapa unit operasi di kilang RU- VI balongan yang berfungsi untuk mengolah residu minyak ( Crude Oil ) menjadi produk-produk minyak bumi yang bernilai tinggi seperti: LPG, Gasoline, Light Cycle Oil, Decant Oil, Propylene, dan Polygasoline dengan beberapa unit proses dalam RCC complex

yaitu unit Residual Catalytic

Cracker Unit dan juga Light End Unit yang didalamnya terdapat proses Catalytic Condensation Unit ( CCU ). Unit Catalytic Condensation Unit CCU / (Unit 20) itu sendiri berfungsi untuk mengolah campuran butane/butilene dari  Propylene Recovery Unit  (unit 19 ) dengan bantuan larutan fosfat dengan kapasitas 13.000 BPSD menjadi  produk gasoline dengan berat molekul tinggi yang disebut polygasoline dan  butana. Produk  Polygasoline  ini dibentuk dari campuran senyawa-senyawa C4 tak jenuh dan butan dari RCC Complex.  Heat Exchanger merupakan suatu alat yang menghasilkan perpindahan  panas dari suatu fluida, baik yang digunakan dalam proses pemanasan maupun  proses pendinginan. Kondisi operasi yang tepat dapat menghasilkan produk yang sesuai dengan apa yang diinginkan pada suatu proses. Kondisi operasi yang diperhatikan antaralain temperatur e dan tekanan proses. Arah perpindahan panas nya

dari medium dengan temperatur yang lebih tinggi menuju ke medium

dengan temperatur yang lebih rendah.  Feed Bottom Exchanger   (20-E-103) merupakan alat yang terdapat dalam unit Catalytic Condensation Unit / CCU (Unit 20) yang digunakan untuk memanaskan Stabilizer feed, dengan memanfaatkan energi panas dari aliran hasil reaksi. Stabilizer feed   sebelumnya berasal dari Flash Rectifier   (20 -V-102) yang Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 33

Laporan Kerja Praktek dipompa oleh Flash Rectifier Bottom Pumpn (20-P-106) ke  Feed Bottom  Exchanger  (20-E-103) dan dipanaskan sampai suhu reaksi. Ketika fluida mengalir di sepanjang  Heat Exchanger   sebagian pengotor dan fluida lainnya akan menempel pada dinding-dinding  shell   dan tube  yang dalam jangka waktu yang cukup lama akan membentuk kerak yang menyebabkan terhambatnya laju perpindahan panas dan penyumbatan pada aliran fluida di dalam heat exchanger . Transfer panas yang terhambat akan membuat proses  perpindahan panas terhalang dan membuat suhu yang diinginkan tidak sesuai. Oleh karena itu perlu dilakukan evaluasi terhadap kinerja heat exchanger . Adapun parameter evaluasi dilaksanakan berdasarkan hasil perhitungan nilai duty (Q) dan  fouling factor   (Rd)  Feed Bottom Exchanger   (20-E-103) pada unit Catalitic Condensation Unit  pada periode 10 Januari 2017 sampai dengan 11 Januari 2017. 4.1 Evaluasi nilai Q Desain dan Q Aktual

 Nilai Q merupakan total panas yang ditransfer dari fluida yang panas ke fluida yang dingin ataupun sebaliknya. Berdasarkan dari hasil perhitungan data desain dan data aktual Q pada  Feed Bottom Exchanger   (20-E-103) pada unit Catalitic Condensation Unit  pada periode 10 Januari 2017 sampai dengan 11 Januari 2017 dapat dilihat perbandingan antara kedua data pada tabel berikut ini :

Tanggal

Nilai Q Design ( Btu/hr)

Nilai Q Aktual ( Btu/hr)

Shell

Shell

Tube

Tube

10 Januari 2017

748628,1741 1066433,535 422318,4973 1730458,425

11 Januari 2017

748628,1741 1066433,535 360388,6140 1552983,84

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 34

Laporan Kerja Praktek

Pada tabel diatas dapat dilihat tabel perbandingan antara nilai Q desain dan Q aktual pada Combined heat exchanger 20-E-103 pada tanggal 10 Januari 2017 sampai dengan 10 Januari 2017, Q

aktual shell lebih rendah apabila

dibandingkan dengan nilai Q desain. Perbedaan antara nilai Q aktual dengan nilai Q desain ini disebabkan karena memang ada perbedaan jumlah feed yang masuk,  jumlah feed aktual yang masuk jauh lebih kecil dibanding feed desain. Sedangkan jika dibandingkan antara Q shell dan Q tube pada aktual maupun desain ada perbedaan antara nilai panas yang masuk dan nilai panas yang keluar, hal tersebut dikarenakan beberapa faktor, diantaranya yaitu faktor  pengotor, kebocoran pada alat, umur alat. 4.2 Evaluasi Nilai Rd Desain dan Rd Aktual

 Nilai  fouling factor

(Rd) merupakan nilai yang digunakan untuk

menunjukkan besar kecilnya faktor pengotor yang terdapat dalam

heat

exchanger . Parameter Rd ini digunakan untuk mengetahui perlu tidaknya heat exchanger tersebut dibersihkan. Apabila Rd aktual > Rd desain maka heat exchanger perlu dibersihkan. Berdasarkan dari hasil perhitungan data desain dan data aktual Rd ( fouling factor ) pada  Feed Bottom Exchanger 20-E-103 pada 10 Januari 2017 sampai dengan 11 Januari 2017 dapat dilihat perbandingan antara kedua data pada grafik berikut ini :

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 35

Laporan Kerja Praktek

GRAFIK RD 0,0100 2; 0,0092

0,0090 0,0080

1; 0,0077

0,0070 0,0060 0,0050

design

0,0040

aktual

0,0030 0,0020 0,0010

1; 0,0008

0,0000 0

0,5

1

1,5

2

2,5

Gambar 13 Grafik Perbandingan Nilai Rd Desain dan Rd Aktual

Pada grafik di atas dapat dilihat perbandingan antara nilai Rd desain dan Rd aktual pada  Feed Bottom Exchanger 20-E-103 pada tanggal 10 Januari 2017 sampai dengan 11 Januari 2017 semua nilai Rd aktual berada di atas Rd Desain,  berarti heat exchanger ini mempunyai faktor pengotor yang lebih tinggi dari desainnya. Hasil ini menunjukan bahwa deposit kontaminan pada  Feed Bottom  Exchanger 20-E-103 sudah banyak sehingga Heat Exchanger tersebut sudah harus dilakukan cleaning .

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 36

Laporan Kerja Praktek 4.3 Evaluasi Nilai Efisiensi Aktual dan Desain

Flowrate vs Efisiensi 75,0000 70,0000 65,0000 60,0000 55,0000         i       s       n       e         i       s         i         f         E

50,0000 45,0000

design

40,0000

aktual

35,0000 30,0000 25,0000 20,0000 0

20000

40000

60000

80000

100000

Flowrate

Gambar 14 Grafik Perbandingan Flowrate dan Efisiensi Laju alir semakin cepat membuat perpindahan panas semakin efisien, dimana suhu semakin stabil tanpa ada kenaikan suhu maupun penurunan suhu yang signifikan. Didalam shell terdapat baffle  yang memiliki fungsi untuk meningatkan waktu tinggal fluida dingin sehingga transfer panas dapat  berlangsung secara efisien. Laju aliran yang besar menghasilkan nilai efisiensi yang besar pula hal ini dikarenakan alat ini bekerja secara counter-current menghasilkan efisiensi waktu tinggal dengan mass flow besar semakin lama sehingga menyebabkan efisiensi yang besar. Hal lain yaitu karena tidak ada  perubahan fase pada saat kondensasi dalam proses perpindahan panas, dimana fase dari hot fluid   masih berupa liquid (kern, 1972). Hal lain dapat dikatahui  bahwa nilai Qa  berbanding lurus dengan m c  sehingga bisa didapatkan efisiensi untuk kondisi aktual lebih kecil daripada kondisi design karena flowrate fluida

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 37

Laporan Kerja Praktek dingin lebih besar dari fluida panas dan juga delta T fluida dingin lebih besar dari fluida panas. Efisiensi heat exchanger   ditentukan dari perbandingan energi panas pada cold fluid   terhadap energi panas pada hot fluid . Efisiensi desain yaitu bernilai 70,1992 % dan efisiensi aktual memiliki nilai yang lebih kecil dari efisiensi desain, itu berarti panas yang terbuang pada  Heat exchanger pada kenyataannya lebih besar dari pada yang diinginkan. 4.4 Evaluasi Nilai Efisiensi Aktual dan Desain Terhadap Nilai Rd

Efisiensi Vs Rd 80 70 60         i       s       n       e         i       s         i         f       e

50 40 30 20 10 0 0

0,002

0,004

0,006

0,008

0,01

Rd

Gambar 15 Grafik Perbandingan Rd dan Efisiensi

Faktor Dirty merupakan besarnya nilai pengotor yang ada pada Heat Exchanger tersebut. Nilai Rd tergantung pada nilai Koefisien Transfer Panas kotor ( UD ) dan Nilai Koefisien Transfer Panas Clean ( UC ) . Nilai Ud sangat  berpengaruh pada pada besarnya flowrate masuk serta nilai perubahan suhu (LMTD). Nilai Q berbanding terbalik dengan nilai LMTD sehingga semakin

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 38

Laporan Kerja Praktek  besar LMTD maka nilai Rd yang dihasilkan semakin kecil. Dimana nilai Rd ini akan berpengaruh dengan efisiensi alat yang dihasilkan. Dari tabel diatas terlihat  bahwa fluida dengan faktor pengotor kecil transfer panas yang terjadi sangat efektif sedangkan faktor pengotor yang besar menyebabkan transfer panas yang terjadi sangat rendah sehingga nilai efisiensi rendah ( Kern, 1972 ).

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 39

Laporan Kerja Praktek BAB V PENUTUP 5.1 Simpulan

Berdasarkan hasil perhitungan dan pembahasan data desain dan data aktual dari tanggal 10 Januari 2017 sampai dengan 11 Januari 2017 dapat disimpulkan bahwa : 1. Laju alir massa umpan berupa feed Bottom yaitu berasal dari unit 19, sehingga laju alir massa aktual memiliki jumlah yang lebih kecil, oleh karena itu Q aktual jauh lebih kecil dari desain. 2.

Kinerja pada Feed Bottom Exchanger  jika ditinjau dari nilai rata-rata Rd aktual yang rata-rata lebih besar dari Rd desain, dapat disimpulkan bahwa  performance Feed Bottom Exchanger   20-E-103 sudah tidak bekerja secara optimum.

3. Efisiensi desain Feed Bottom Exchanger   20-E-103 yaitu sebesar 70,1992 %, dan efisiensi aktual berada sedikit dibawah efisiensi desain. Ini menunjukkan jika kondisi  Feed Bottom Exchanger   20-E-103 harus ditingkatkan, dengan cara

diberi Plug pada tube yang mengandung

 pengotor lebih banyak sehingga panas yang akan ditransfer tidak hilang  padasystem.

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 40

Laporan Kerja Praktek

5.2 Saran

Dari hasil evaluasi  Feed Bottom Exchanger  20-E-103 pada unit Catalytic Condensation Unit ( CCU ) pada periode 10 Januari 2017 sampai dengan 11 Januari 2017 maka menurut kami perlu dilakukan beberapa hal, antara lain :

1. Perlu dilakukan monitoring kinerja dari Feed Bottom Exchanger   20-E-103 secara  berkala untuk menjaga kondisi alat tetap optimal, sehingga dapat diketahui kapan  perlu dilakukan proses cleaning   tanpa menunggu performa alat turun secara signifikan. 2. Semakin banyak panas yang terbuang maka efisiensi dari alat akan semakin sedikit, kinerja dari  Feed Bottom Exchanger   20-E-103 pada kenyataanya memiliki efisiensi yang cukup kecil, perlu dilakukan kajian ulang agar efisiensinya mendekati angka yang diinginkan dengan cara memperbaiki alat tersebut.

Laporan Kerja Praktek DAFTAR PUSTAKA

Humas PERTAMINA UP-VI Balongan. 2008. Company Profile PT. PERTAMINA Refinery Unit VI Balongan. Irma, Haice., dan Rohana, Siti., Laporan Kerja Praktek PT. PERTAMINA (PERSERO) RU-VI  Balongan”, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia, 2014 : Yogyakarta Kern, D., Q. 1965. Process Heat Transfer. International Student Edition. McGraw Hill Book Co: Tokyo. Latifah, Wihdhatul., dan Hidayat. Dadang.,  Laporan Kerja Praktek PT. PERTAMINA (PERSERO) RU-VI Balong an”, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia, 2016 : Yogyakarta. Materi Kuliah Perpindahan Panas Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia: Yogyakarta PERTAMINA EXOR-1. 1992.  Pedoman Operasi Kilang :Unit 14 Gas Oil Hydrotreating Unit . JGC Corporation & Foster Wheeler (Indonesia) Limited.. PERTAMINA EXOR-1. 1992.  Pedoman Operasi Kilang :Unit 22 Hydrogen Plant . JGC Corporation & Foster Wheeler (Indonesia) Limited. Wibowo, Muhamad Laksamana., dan Nuha, Ahmad Ulin.,  Laporan Kerja Praktek PT.  PERTAMINA (PERSERO) RU-VI Balongan”, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Ind0nesia, 2016 : Yogyakarta.

Laporan Kerja Praktek LAMPIRAN 1 PERHITUNGAN DATA DESAIN

Konversi

:

1 ton/hr

: 1000 kg/hr



Data untuk Heat Exchanger 20-E-103 Shell Side ( Cold Fluid- Raw Oil ) Tube Side ( Hot Fluid- Main Coloumn Bottoms )

ID

: 15,2500 inch

Number and Length

:

Baffle Space :17,3228 inch

OD

:0,75 inch

Passes

BWG

: 14

Pitch

: 1 inch

Passes

:2

C’

: 0,25 inch

Length

: 20,0131 ft

:1

Perhitungan 1. Neraca Energi

Persamaan umum untuk neraca energi yaitu: Shell Q= W.c.∆T / Q=m.λ  Q = 51319 x 0,7610 x ( 123,8 –  118,4 ) Q = 748628,1741 Tube Q= W.c.∆T / Q=m.λ  Q = 31314 x 0,613 x (116,600 –  91,400 ) Q = 1066433,535  Nilai Cp didapatkan dari Fig. 4 dengan menggunakan T Avg dan tavg 2. LMTD

 = −−−  

LMTD = ( 123,8 –  116,6 ) –  ( 118,4 –  91,4 )/ ln ( ( 123,8 –  116,6 )/ ( 118,4 –  91,4 ) ) LMTD = 14,9801

Laporan Kerja Praktek 3. Flow Area (a) Shell

 = 

= ( 182174,5491) /((15,25 x 0,25 x17,3228) /( 144 x 1 )) = 397211,1498 lb/ft 2.h

Tube

 = 

= 69035,5482 /0,0385 = 1794857,7773 lb/ft 2.h

4. Bilangan Reynold Shell

 = × 

= (0,0792 x 397211,1498)/ 0,3943 = 79748,8562

Tube

 = × 

= (0,0487 x 1794857,7773)/ 1,2761 = 68452,2071

5. Faktor perpindahan panas pada shell dan tube Shell Berdasarkan nilai reynold didapatkan nilai jH = 160

( fig.24 kern)

Tube L/D = 411,2286 Berdasarkan nilai reynold tube dan nilai L/D maka didapatkan nilai jH = 140

6. koefisien transfer panas, hi, dan ho

1⁄   × shell ℎ/ ∅  =  ×  ×      = 160 x (0,13/0,0792) x (0,7610 x 0,3943/0,13)^1/3 = 297,3106 btu/h.ft 2.F Tube

 =  ×  ∅ ∅ 

= (520,42 x ( 0,584/0,75) = 405,2339 btu/h.ft 2.F

7. clean overall heat transfer coefficient ( Uc )

 = +×

= ( 405,2339 x 297,3106)/( 405,2339+297,3106) = 171,4914 btu/hr ft 2 oF

Laporan Kerja Praktek 8. Design Overall Heat Transfer Coeffisient ( Ud )

  = ×∆

= 1066433,535 /( 473,4945 x 14,9801 ) = 150,3505 btu/hr ft 2 oF

9. Dirt Factor ( Rd )

 =  − ×

= (171,4914 - 150,3505 )/ (171,4914 x 150,3505) = 0,0008

Laporan Kerja Praktek

Laporan Kerja Praktek

Laporan Kerja Praktek

Laporan Kerja Praktek

Laporan Kerja Praktek Perhitungan Heat Exchanger Tanggal

Desain

Shell F (Raw Oil)

F Total

kg/h

kg/h

Tube t1

t2

o

o

C

F

C

kg/h

T1

T2

o

o

C

C

51319

82633

51

48

31314

33

47

10-Jan-17

13689,623

20399,46318

57,665

64,353

6709,84

176,8285

68,5129

11-Jan-17

14016,307

20595,39652

61,704

67,216

6579,09

173,6912

71,1340

Shell F (DCO) lb/h 182174,569 1 44973,1150 2 45405,0740 7

Tube

t1

t2

o

o

F

F

lb/h

123,8

118,4

135,79683

147,835888 7 152,989561 5

143,068076 3

Shell Viscosity Cp centipois lb/hr.f  kcal/k btu/l e t g oC b oF 0,163 0,394 0,761 0,761 3 0 0,780 0,2 0,483 8 0 0,18 0,435 0,800 4 0

Q Shell

Q Tube

btu/hr

btu/hr

748628,1741 422318,4973 360388,6140

F

1066433,535 1730458,425 1552983,84

∆th

T1

T2

o

o

F

69035,548 2 14792,664 7 14504,408 9

91,4000

o

F

o

F

116,600 0 155,323 3 160,041 1

350,291 3 344,644 2

∆tc

F

27,0000

7,2000

202,455 5 191,654 6

19,526 4 16,973 1

Tube k kcal/ h m oC 0,103 0,0875 0,0875

Viscosity btu/h ft oF 0,103 0 0,058 8 0,058 8

LMTD o

F 14,9801 78,2166 72,0613

centipois e 0,5275

lb/hr.f  kcal/k t g oC 1,276 0,613 1 1,088 6 1,040 2

0,45 0,43

R

S

o

o

F

4,6667 16,1946 18,6064

Cp

F

0,1667 0,0561 0,0492

Fig 19 Kern

k btu/l b oF 0,613 0 0,600 0 0,580 0

btu/h ft oF 0,087 0,051 1 0,051 1

∆t

o

FT

F

1 0,015 0,014

14,9801 1,1732 1,0089