Modul Pelatihan HYSYS 3.2 Januari 2013.pdf

PRO RAM TUDI TEKNIK IMIA FAK LTAS TEKNIK UNI ERSIT S LAM UNG AN ANG GK RA RAT T

M DUL PE ATIH N HY YS 3 2 Disusu Oleh Agus irwan, ST., MT.

BANJ RBARU JANUARI 2013

Pelatihan HYSYS 3.2 Januarir 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

MODUL 1 Process Simulation  Overview 

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

1

Tujuan Setelah menyelesaikan modul-modul ini, peserta diharapkan mampu .......... • Menggambarkan bagaimana proses simulator bekerja menggunakan proses simulator  • Mengenal lebih dekat dengan program HYSYS

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

MODUL 1

2

1

Pelatihan HYSYS 3.2 Januarir 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Process Simulator  y proses pro ses dengan aliran material material dan d an energi energi yang kontinyu dari satu unit operasi ke unit operasi berikutnya.

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

3

Process Simulator minimal dapat menghitung . 

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



Sifat-sif Sifatsifat at fis fisis is set setiap iap ali aliran ran,, mis misal al be berat rat mol moleku ekul, l, de densi nsity, ty, tekanan uap, viskositas, titik kritis.



Komposisi fasa secar Komposisi secara a kual kualitati itatiff dan kuan kuantitati titatiff dari setia setiap p aliran, biasanya dapat dilihat dari diagram fasa. , misal beban panas untuk   heat exchanger  dan dan   horse power  suatu kompressor.



Seluruh perhitungan yang dilaksanakan secara simultan.

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

MODUL 1

4

2

Pelatihan HYSYS 3.2 Januarir 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Process Simulator diharapkan dapat menghitung , Peng-Robinson, Soave Redlich Kwong, Redlich Kwong, Van Laar, Margules, Modified Van Laar.  Semakin banyak pilihan Equa Eq uati tion on of St Stat ate e   sema semakin kin men menent entuka ukan n kua kualit litas as sua suatu tu simulator, sebab tidak setiap sistem cocok untuk suatu model Equation of State tertentu. State tertentu.   Spesifikasi

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



Studi kasus dengan memvariasikan variabel-variabel variabel-variabel tertentu.

  Plot

Diagram Phase.

  Unit

konversi secara automatik.

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

5

Process Simulator diharapkan dapat menghitung seperti kolom distilasi. Dua tahap perhitungan ialah  shortcut dan rigorous sebaiknya dilaksanakan. Bank nk da data ta un untu tuk k ko komp mpon onen en-k -kom ompo pone nen n mu murn rni. i. Se Sema maki kin n  Ba banyak komponen tersedia maka akan semakin lengkap. bermacam-macam unit operasi.  Neraca untuk bermacam-macam Input ut err error or me messa ssage ge   untuk untuk men menceg cegah ah ag agar ar tid tidak ak ter terjad jadii  Inp , memerlukan waktu yang lama.   Input manual yang jelas dan sistematis. state   yang populer dan sering dijumpai   Process non steady state  didalam praktek misal depressurization, misal  depressurization, distilasi batch dll batch  dll..  Agus Mirwan, Mirwan, ST., ST., MT. MT.

MODUL 1

6

3

Pelatihan HYSYS 3.2 Januarir 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Proses Simulator Membutuhkan - Memilih list komponen untuk menentukan aliran umpan (feed). 

Metode Prediksi dan Parameter 

 – Memilih metode termodinamika yang tepat  – Parameter yang cocok dengan data yang tersedia (parameter dapat ditambah menggunakan Hyprop atau ProTherm) 

Spesif ikasi Masalah

 – Perancangan atau Pengamatan  Agus Mirwan, ST., MT.

7

Proses Simulator Membutuhkan  – Komposisi aliran umpan  – Seleksi model peralatan 

Kond isi Operasi atau Desain Spesif ikasi

 – Laju alir, tekanan dan temperatur 

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 1

8

4

Pelatihan HYSYS 3.2 Januarir 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Proses Simulator digunakan 

Men hi tu n r os es  stead -state keadaan tunak aliran massa dan energi  Memodelkan fasilitas produk si permukaan dan pabrik gas  – Pemisahan minyak mentah dan stabilisasi  – Dehidrasi gas / sweetening  – Kompresi / refrigerasi  –  Recovery gas liquid / fraksionasi, distilasi, dst.  Desain atau memilih pros es  – Evaluasi konsep alternatif   – Mengecek desain kontraktor   –  Sizing / estimasi harga peralatan  Evaluasi proses operasi dan performa  – Pemecahan masalah performa  – Optimasi performa proses  Agus Mirwan, ST., MT.

9

Modular Proses Simulator  

Proses simulator an memodelkan tahapan blok perhitungan dan aliran

Separator

Valve

roses den an

Kolom

Komponen, Metode Termo, Aliran, Unit Operasi, Kontrol Simulasi

10

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 1

5

Pelatihan HYSYS 3.2 Januarir 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Blok-Blok Perhitungan .   Seluruh

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

   Masukan:

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

  Keluaran:

Data aliran keluar dan hasil peralatan.

Parameter masukan

BLOK PERHITUNGAN

Parameter masukan

Blok Penyimpanan Data

 Agus Mirwan, ST., MT.

11

Tahapan Perhitungan tahapan berikut:   Blok

dengan aliran masuk yang diketahui diselesaikan terlebih dahulu.

  Blok

dengan aliran inlet yang telah dihitung oleh blok sebelumnya diselesaikan berikutnya.  Aliran keluar 

 Aliran masuk

Blok Separator 

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 1

Blok Valve

 Aliran keluar 

 Aliran masuk

12

6

Pelatihan HYSYS 3.2 Januarir 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Contoh Simulator Modular   Moderat

interaktif, basis windows

 Digunakan

untuk model yang kompleks besar dan khusus

 Cocok untuk

sistem elektrolit campuran (amina)

 Termodinamika  Tersedia   ProVision

simulator dinamik

/ Pro-II -Simulation Sciences

 Moderat

interaktif, basis windows, mudah digunakan

 Tersedia  Tidak

tersedia

thermodynamics package

ada simulator dinamik

 Agus Mirwan, ST., MT.

13

Contoh Simulator Modular   –   Sangat

interaktif, basis windows, mudah digunakan.

 Digunakan

dalam banyak proses hulu dan oleh kebanyakan kontraktor atau konsultan

 Tersedia

thermodynamics package

 Kemampuan

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 1

memodelkan dinamik yang sangat baik

14

7

Pelatihan HYSYS 3.2 Januarir 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Sumber Pustaka ,

,

Octob er 2006  Daniyal,

A., Merancang Pabrik dengan HYSYS

3.2, 2006  Darwis,

M., KMI   Goes to Campus -  Pelatihan gas n ones a, ovem er   mu as r os es, 2006

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 1

15

8

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

MODUL 2

Agus Mirwan, ST., MT.

1

 Simulasi proses desain untuk melayani beberapa industri proses, terutama industri minyak dan gas.  Aplikasi interaktif berbasis obyek (ObjectOriented Program    Dengan HYSYS, anda dapat membuat model steady state dan dinamis untuk perancangan abrik monitorin kiner a   troubleshootin  improvisasi operasi, perencanaan bisnis dan manajemen aset.

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 2

2

1

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Mulai HYSYS

Lingkungan Kolom

Simulation Basis Environment

Karakteristik  Lingkungan Oil 

Lingkungan Flowsheet Utama

Lingkungan Sub- Flowsheet

Lingkungan Sub- Flowsheet

 Agus Mirwan, ST., MT.

3

Lima element tampilan antaramuka : PFD Constructor 

Bagian untuk membangun diagram alir simulasi (simulation 

Workbook View 

Bagian yang menampilkan tabulasi data

Property View 

Bagian yang menampilkan data berkaitan dengan obyek  simulasi

Ob ect Navi ator View 

Navigasi untuk menampilkan data unit operasi dan aliran

Sumary View 

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

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 2

4

2

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

 Agus Mirwan, ST., MT.

14/01/2013

5

Tombol Bantuan PFD 

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 2

6

3

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Mouse Klik kanan  print datasheet

Spesifikasi stream dan unit operasi dapat diakses langsung dari workbook 

 Agus Mirwan, ST., MT.

Unit Operasi

7

Aliran

Obyek status

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 2

8

4

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Flowsheet  Simulation Navigation 

 Agus Mirwan, ST., MT.

9

Selayaknya rambu-rambu lalu-lintas yang memberikan informasi, bantuan, dan larangan bagi kelancaran berlalu-lintas, Hysys juga memiliki rambu-rambu pembantu, yaitu : am u-ram u s an :  Warna tulisan isian : Biru  isian informasi oleh user Hitam diperoleh dari    informasi perhitungan  Warna status stream Biru muda  isian belum lengkap  Warna status spesifikasi dan perhitungan :

Hijau Kuning Merah

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 2

ok   not solved, warning  under specified, error 

10

5

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

 Definisikan list komponen dan parameter model melalui basis manager.  Definisikan aliran umpan pada interface workbook. koneksi aliran-aliran yang berhubungan pada saat yang bersamaan.  Membuat unit operasi pertama dari PFD menggunakan  object   palette   Double-click  pada unit operasi dan definisikan koneksinya  Menyediakan semua data yang tersedia untuk menspesifikasi unit operasinya angan over-spes as proper y engan men e n s annya pa a aliran dan unit operasi  Cek hasilnya pada workbook   Lanjutkan ke unit operasi yang berikutnya

 Agus Mirwan, ST., MT.

11

 Aspen HYSYS ,   Tutorials and Applications, 

October 2006 , ., HYSYS 3.2, 2006 Darwis, M., KMI  Goes to Campus -  Pelatihan Simulasi Proses, Migas Indonesia, November 2006 , ., Pabrik Kimia, Program Studi Teknik Kimia UNLAM, 2008

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 2

12

6

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

MODUL 3

MEMULAI HYSYS

Agus Mirwan, ST., MT.

Untuk

1

memulai

dalam HYSYS, klik tombol [New Case]  atau dari  Menu File pilih [New] kemudian    jendela Simulation  Basis  Manager akan   muncul Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 3

New Case 2

1

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Simulation Basis Manager adalah tampilan utama dalam lingkungan simulasi ini dan dapat memberikan masukan (input)   atau informasi akses yang diperlukan dalam perhitungan flowsheet . Agus Mirwan, ST., MT.

3

Memilih komponen

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

Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 3

4

2

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Fluid package

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

5

Reactions

Bagian   Reactions   pada kotak dialog   Simulation Basis Manager    terdapat keterangan-keterangan yang berhubungan dengan reaksi dalam menentukan reaktor. Pada bagian reaktor sebenarnya bisa juga dikerjakan pada saat  flowhseet   telah terbangun sempurna atau paling tidak unit operasi reaktor telah terpasang pada  flowsheet . Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 3

6

3

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Reactions

Untuk memulai klik   Add Rxn  maka akan muncul kotak dialo kecil yang menampilkan opsi dari macam-macam reaksi. Sebagai contoh kita gunakan reaksi konversi. Maka klik pada bagian Conversion, lalu  klik  tombol Add Reaction.  Isikan nama reaksi, masukkan component yang berhubungan dengan reaktor, sekaligus nilai koefisien dari komponen-komponen tersebut dengan menambahkan tanda minus (-) untuk reaktan. Agus Mirwan, ST., MT.

7

Process Flow Diagram (PFD)

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

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

Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 3

8

4

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Memilih Engineering Unit

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

Agus Mirwan, ST., MT.

9

Menyimpan File

Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 3

10

5

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

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

11

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

MODUL 3

12

6

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Cooler 

Agus Mirwan, ST., MT.

13

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

MODUL 3

14

7

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

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

MODUL 3

Agus Mirwan, ST., MT.

15

Agus Mirwan, ST., MT.

16

8

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

BEBERAPA KASUS YANG DAPAT DISELESAIKAN DENGAN HYSYS 

Sifat fisik & kimia suatu fluida

  Bagaimana

phase suatu campuran gas?

  Bagaimana

komposisi produk hasil suatu pemisahan?

  Berapa

  pressure   yang diperlukan fluida untuk mencapai suatu tempat tertentu?



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

  Berapa   Vapor

Pressure  suatu fluida yang akan ditransfer ke Gathering Station ?

  Dan

lain-lain ……………….

Agus Mirwan, ST., MT.

17

 Sumber Pustaka  Aspen HYSYS,  Tutorials and Applications,  October   Daniyal, A., Merancang Pabrik dengan HYSYS 3.2,

2006  Darwis,

M., KMI   Goes to Campus -   Pelatihan Simulasi Proses, Migas Indonesia, November 2006

 Mirwan,

A., Modul Kuliah Perancangan Pabrik Kimia, Program Studi Teknik Kimia UNLAM, 2008

 Mirwan, A., Modul Kuliah Analisis Sistem Teknik

Kimia, Program Studi Teknik Kimia UNLAM, 2008

Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 3

18

9

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Bagaimana phase suatu campuran gas? MODUL 4

 Agus Mirwan, ST., MT.

1

STUDI KASUS  Suatu

campuran sebanyak 100 lbmole/hr dengan komposisi (% mole) propane 61%, n-butane 28% dan n-pentane 11% . Tentukan phase campuran tsb pada an ps a pa a sa u p ase qu sa a atau vapor saja) atau dua phase?

 Gunakan Peng-Robinson untuk  Property Package  nya

WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 4

2

1

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Tahapan Penyelesaian Langkah-langkah simulasi proses dengan hysys – Penentuan Basis Simulasi (Basis Environment ) • Mendefiniskan komponen yang terlibat •

em

persamaan ea aan

u

pac a e  

• Menentukanreaksi (jika ada) • Melanjutkan ke bagiansimulasi

– Melakukan Simulasi ( Simulation Environment ) • Instalasi dan spesifikasi aliran (stream ) pada PFD • Instalasi dan spesifikasi unit operasi pada PFD •

– Analisis

WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

3

Buka Kasus Baru • File  New  Case membuka Simulation Basis 

WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 4

4

2

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Basis Simulasi : Definisi Komponen

 Tambahkan komponen yang terlibat dalam sistem: Propane, n-Butane, dan n-pentane. WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

5

Basis Simulasi : Definisi Persamaan Keadaan

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

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 4

6

3

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Simulasi Proses

WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

7

Simulasi Proses : Penentuan Unit Sets  

 Tools  Preferences  Variables – Penentuan Unit yang digunakan (SI, Field, atau kombinasi yang diinginkan) – Dalam kasus ini, kita menggunakan satuan Field (psia, F) WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 4

8

4

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Penyimpanan File

WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

9

Simulasi Proses : Penambahan Aliran (stream)

Double-click   pada

WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 4

10

5

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Simulasi Proses : Identifikasi aliran    Pada baris

secara otomatis akan muncul nilai.  Jika nilainya = 0 berarti satu phase, liquid jenuh.  Jika nilainya = 1 berarti satu phase, uap jenuh.  Jika 0 < nilainya < 1 berarti dua phase, campuran liquid dan vapor.  Untuk membuktikan bahwa dua phase hubungkan stream tersebut dengan Separator. Akan tampak flow  rate dari vapor dan liquidnya.

Dari tab   Worksheet , Pilih Conditions, Ketik “Feed” pada baris   Stream Name , masukkan nilai“150 F“ pada baris Temperature , 200 psia pada baris  Pressure , dan masukkan nilai “100 lbmole/hr” pada baris Molar Flow. WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

11

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi

Double-click  pada Separator tersebut. Dari tab Design, ketik “Separator ”pada baris   Name , Pilih   Connections , masukan stream “1” pada   inlet , stream “Vapor” pada Vapour Outlet dan s tream “Liquid”pada Liquid Outlet . WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 4

12

6

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Simulasi Proses : Menampilkan Hasil

Untuk memunculkan Tabel dari sebuah   stream , click  kanan pada   stream   tersebut, akan tampak seperti dibawah ini. Kemudian pilih Show Table  WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

13

Simulasi Proses : Heat & material balance  

WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 4

14

7

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Simulasi Proses : Heat & material balance  

WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

15

Sumber Pustaka  Aspen HYSYS Daniyal, A., 2006

,

Darwis, M., , Migas Indonesia, November 2006 Mirwan, A., Program Studi Teknik Kimia UNLAM, 2008

,

Mirwan, A., , Program Studi Teknik Kimia UNLAM, 2008

WWW.YOUR-COMPANY-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 4

16

8

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Flash Calculation 

 Agus Mirwan, ST., MT.

1

STUDI KASUS-2

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 5

2

1

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Buka Kasus Baru • File  New  Case membuka Simulation Basis

 Agus Mirwan, ST., MT.

3

Basis Simulasi : Definisi Komponen

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 5

4

2

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Basis Simulasi : Definisi Persamaan Keadaan

 Agus Mirwan, ST., MT.

5

Simulasi Proses

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 5

6

3

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Simulasi Proses : Penentuan Unit Sets 

 Agus Mirwan, ST., MT.

7

Penyimpanan File

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 5

8

4

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Simul Sim ulasi asi Pro Proses ses : Pen Penamb ambaha ahan n Al Alira iran n (st (strea ream) m)

Double-click   pada Mater Material ial   Stream. Da Dari ri ta tab b   Worksheet , Pi Pili lih h Composition. Tekan Basis dan pilih  Mole Flows.

Masukan nilai mole flow masing-masing komponen  Agus Mirwan, ST., ST., MT.

9

Simula Sim ulasi si Pro Proses ses : Ide Identi ntifik fikas asii ali aliran ran baris is    Pada bar

secara otomatis akan muncul nilai. Jika nilainya = 0 berarti satu phase, liquid jenuh. Jika nilainya = 1 berarti satu phase, uap jenuh. Jika 0 < nilainya < 1 berarti dua phase, campuran liquid dan vapor. Untuk uk mem membuk buktik tikan an bah bahwa wa dua  Unt phase hubungkan stream tersebut dengan den gan Sep Separa arator tor.. Aka Akan n tam tampak pak flow rate dari vapor dan liquidnya.

Dari ta Dari tab b   Worksheet , Pi Pili lih h   Conditions, Ke Ketik tik “F “Fee eed” d” pa pada da ba bari ris s Stre St ream am Na Name me,, ma masu sukk kkan an ni nila laii “0 “0“ “ pa pada da ba bari ris s Va Vapo pour ur/ / Ph Phas ase e Fraction dan 100 psia pada baris Pressure.

 Agus Mirwan, ST., ST., MT.

MODUL 5

10

5

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Simul Sim ulasi asi Pro Proses ses : Penamb Penambaha ahan n Uni Unitt Operasi Operasi

Double-click Double-c lick pada Valve terse tersebut. but. Dari tab Design, keti ketik k “Va “Valve” lve” pada baris Name, Pilih Connections, masukan stream “Feed” pada Inlet, stream “Valve Outlet” pada Outlet.  Agus Mirwan, ST., ST., MT.

11

Simul Sim ulasi asi Pro Proses ses : Penamb Penambaha ahan n Uni Unitt Operasi Operasi

Dari tab Des Dari Design ign,, Pil Pilih ih Wor Worksh ksheet eet,, mas masukan ukan nilai “1 atm atm” ” pad pada a kolom Valve Outlet dan baris Pressure. Darii tab Des Dar Design ign,, Pil Pilih ih Par Parame ameter ters, s, Del Delta ta P (pr (press essure ure dro drop) p) akan terhitung.  Agus Mirwan, ST., ST., MT.

MODUL 5

12

6

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Simul Sim ulasi asi Pro Proses ses : Penamb Penambaha ahan n Uni Unitt Operasi Operasi

Double-click pada Separator tersebut. Dari tab Design, ketik “Separator” pada baris Name, Pilih Connections, masukan stream “Valve Outlet” pada inlet, stream “Vapor” pada Vapour Outlet dan stream “Liquid” pada Liquid Outlet.  Agus Mirwan, ST., ST., MT.

13

Simu Si mula lasi si Pr Pros oses es : Heat & material balance 

 Agus Mirwan, ST., ST., MT.

MODUL 5

14

7

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia UNLAM

14/01/2013

Simu Si mula lasi si Pr Pros oses es : Heat & material balance 

 Agus Mirwan, ST., ST., MT.

15

Sumber Pustaka   

 Agus Mirwan, ST., ST., MT.

MODUL 5

16

8

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

MODUL 6 Agus Mirwan, ST., MT.

1

Overhead Condenser dari suatu kolom pemisah komponen HC ringan beroperasi pada temperatur -10oC sehingga memerlukan pendinginan menggunakan proses refrijerasi. Skema sederhana sistem refrijerasi disajikan pada gambar berikut:

Kondisi proses secara ringkas disarikan sebagai berikut: Kondisi aliran-1: saturated li uid tem eratur 35oC Kondisi aliran-3: saturated vapour, temperatur -15 oC Bila Pressure drop   condensor sebesar 2 psi, beban dan  Pressure drop   Chiller sebesar 10 MMBtu/jam dan 2 psi, serta refrijeran yang digunakan adalah propana, tentukanlah: (a) Laju alir sirkulasi propana (kmol/jam) (b) Daya kompresor (kwh) (c) Beban kondenser (kJ/h)

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 6

2

1

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

•

14/01/2013

File  New  Case membuka Simulation Basis 

 Agus Mirwan, ST., MT.

3

Tambahkan komponen yang terlibat dalam sistem

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 6

4

2

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

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

MODUL 6

 Agus Mirwan, ST., MT.

5

 Agus Mirwan, ST., MT.

6

3

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

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

MODUL 6

 Agus Mirwan, ST., MT.

7

 Agus Mirwan, ST., MT.

8

4

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Double-click   pada Material   Stream . Dari tab   Worksheet , Composition . Tekan Basis dan pilih Mole Fractions .

Pilih

 Agus Mirwan, ST., MT.

9

Pada baris  Vapor/Phase Fraction   secara otomatis akan muncul nilai. Jika nilain a = 0 berarti satu phase, liquid jenuh. Jika nilainya = 1 berarti satu phase, uap jenuh. Jika 0 < nilainya < 1 berarti dua phase, campuran liquid dan vapor. Dari tab   Worksheet , Pilih  Conditions , Ketik “1” pada baris Stream Name, masukkan nilai “0“ pada baris Vapour/Phase Fraction  dan 35  o C pada baris Temperature .

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 6

10

5

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

MODUL 6

14/01/2013

 Agus Mirwan, ST., MT.

11

 Agus Mirwan, ST., MT.

12

6

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

MODUL 6

14/01/2013

 Agus Mirwan, ST., MT.

13

 Agus Mirwan, ST., MT.

14

7

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

 Agus Mirwan, ST., MT.

14/01/2013

15

Bila refrijeran diganti dengan campuran propane (95%-mol) dan

ethane (5%-mol), tentukanlah: (a) Laju alir sirkulasi propana (kmol/jam) (c) Beban kondenser (kJ/h)

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 6

16

8

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

SIKLUS REFRIJERASI DUA TAHAP KOMPRESI

 Agus Mirwan, ST., MT.

1

STUDI KASUS

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 7

2

1

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

STUDI KASUS Kondisi proses secara ringkas disarikan sebagai berikut:  Refrijerasi yang digunakan adalah propan murni  Persamaan yang digunakan adalah persamaan keadaan Peng Robinson Pressure drop Condenser sebesar 35 Kpa Kondisi aliran-1 adalah liquid jenuh dan T = 50 oC Kondisi aliran-3 adalah uap jenuh dan T = -20 oC Kondisi aliran-4 adalah P = 625 Kpa

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

1. Beban Condenser (MMBtu/jam) 2. Kebutuhan daya masing-masing Compressor (hp) 3. Laju alir total sirkulasi refrijeran (kmol/jam) 1. Perbandingan laju alir molar aliran 4 dengan aliran 5

 Agus Mirwan, ST., MT.

3

Buka Kasus Baru

File  New  Case membuka  Simulation Basis

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 7

4

2

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Basis Simulasi: Definisi Komponen

 Agus Mirwan, ST., MT.

5

Basis Simulasi: Definisi Persamaan Keadaan

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 7

6

3

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses

 Agus Mirwan, ST., MT.

7

Simulasi Proses: Penentuan Unit Sets 

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 7

8

4

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Penyimpanan File

 Agus Mirwan, ST., MT.

9

Simulasi Proses : Penambahan Aliran (stream)

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 7

10

5

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Identifikasi aliran

 Agus Mirwan, ST., MT.

11

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (valve)

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 7

12

6

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (economizer)

 Agus Mirwan, ST., MT.

13

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (valve)

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 7

14

7

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Chiller)

 Agus Mirwan, ST., MT.

15

Simulasi Proses : Identifikasi aliran

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 7

16

8

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

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

 Agus Mirwan, ST., MT.

17

Simulasi Proses : Identifikasi aliran

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 7

18

9

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Mixer)

 Agus Mirwan, ST., MT.

19

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Stg-2 Compressor)

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 7

20

10

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Condenser)

 Agus Mirwan, ST., MT.

21

Simulasi Proses Keseluruhan

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 7

22

11

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Pembuatan Grafik Analisis

 Agus Mirwan, ST., MT.

23

Grafik Analisis Tekanan Outlet Compressor Tahap-1 Terhadap Beban Condenser

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 7

24

12

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Grafik Analisis Tekanan Outlet Compressor Tahap-1 Terhadap Kebutuhan Daya Compressor 1 & 2

 Agus Mirwan, ST., MT.

25

Grafik Analisis Tekanan Outlet Compressor Tahap-1 Terhadap Laju Alir Total Sirkulasi Refrijeran

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 7

26

13

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Grafik Analisis Tekanan Outlet Compressor Tahap-1 Terhadap Perbandingan Laju Alir Molar Aliran 4 & 5

 Agus Mirwan, ST., MT.

27

Sumber Pustaka  

 Agus Mirwan, ST., MT.

MODUL 7

28

14

Pelatihan HYSYSJanuari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

RANGKAIAN SISTEM PROSES DENGAN DAUR ULANG DAN REAKSI Studi Kasus : Pembuatan Etil Klorida

 Agus Mirwan, ST., MT.

1

Pembuatan Etil Klorida

 Tentukan laju alir dan komposisi aliran daur ulang (R),  jika purge gas inert (W) sebesar 10 kmol/jam WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

Agus Mirwan, ST., MT

2

1

Pelatihan HYSYSJanuari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Buka Kasus Baru

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

3

Basis Simulasi: Definisi Komponen

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

Agus Mirwan, ST., MT

4

2

Pelatihan HYSYSJanuari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Basis Simulasi: Definisi Persamaan Keadaan

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

5

Basis Simulasi: Definisi Persamaan Reaksi

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

Agus Mirwan, ST., MT

6

3

Pelatihan HYSYSJanuari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Basis Simulasi: Definisi Persamaan Reaksi

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

7

Simulasi Proses

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

Agus Mirwan, ST., MT

8

4

Pelatihan HYSYSJanuari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses: Penentuan Unit Sets  

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

9

Penyimpanan File

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

Agus Mirwan, ST., MT

10

5

Pelatihan HYSYSJanuari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Penambahan Aliran (stream)

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

11

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Mixer)

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

Agus Mirwan, ST., MT

12

6

Pelatihan HYSYSJanuari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Identifikasi aliran

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

13

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Reaktor)

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

Agus Mirwan, ST., MT

14

7

Pelatihan HYSYSJanuari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Identifikasi aliran

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

15

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Splitter)

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

Agus Mirwan, ST., MT

16

8

Pelatihan HYSYSJanuari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Tee)

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

17

Simulasi Proses : Identifikasi aliran (W-2)

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

Agus Mirwan, ST., MT

18

9

Pelatihan HYSYSJanuari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Recycle)

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

19

Simulasi Proses Keseluruhan

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

Agus Mirwan, ST., MT

20

10

Pelatihan HYSYSJanuari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Sumber Pustaka  Aspen HYSYS,   Tutorials and Applications, October 

2006  Mirwan, A., Bahan Kuliah Analisis Proses Teknik 

Kimia, Program Studi Teknik Kimia UNLAM, 2008

WWW.YOUR-SCHOOL-URL.COM

 Agus Mirwan, ST., MT.

Agus Mirwan, ST., MT

21

11

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Distilasi Bereaksi (Reactive Distillation ) MODUL 9

 Agus Mirwan, ST., MT.

1

STUDI KASUSKASUS-6





campuran 2 atau lebih zat dalam suatu sistem. Zat yang dipisahkan biasanya merupakan hasil reaksi yang terjadi di dalam reaktor. Kedua alat tersebut dapat digabung !!!

 Agus Mirwan, ST., MT.

 Agus Mirwan, ST , MT

2

1

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

STUDI KASUSKASUS-5 4

asam asetat (C2H4O2) menghasilkan metil asetat (C3H6O2) dan air, dengan persamaan reaksi sbb sbb:: CH3OH + CH3COOH

CH3CH3COO + H2O

Berapa fraksi mol di distillate dan bottom masing masing--masing komponen?  Agus Mirwan, ST., MT.

3

STUDI KASUSKASUS-5 Keterangan: una an u pac age son c v y o e .  Parameter Arrenhius Arrenhius  A=1.0e5 A=1.0e5  Parameter Energy E=2.3e4 kJ/kgmole (1.0e4 Btu/lbmole)  Kondisi feed :  75oC, 101,3 kPa, kPa, 45 kmol/h. kmol /h. Komposisi metanol, metanol, as.asetat, as.asetat, mmasetat,, dan air adalah 0.4, 0.4, 0.1, 0.1 asetat Kondisi kolom :  Jml tahap : 15 p umpan : Tipe kond : total P kond : 90 kPa P reb: reb: 97 kPa Ref Ratio :6 Dist Rate : 20 kmol/h kmol /h  Agus Mirwan, ST., MT.

 Agus Mirwan, ST , MT

4

2

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Buka Kasus Baru

 Agus Mirwan, ST., MT.

5

Basis Simulasi: Definisi Komponen

 Agus Mirwan, ST., MT.

 Agus Mirwan, ST , MT

6

3

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Basis Simulasi: Definisi Persamaan

 Agus Mirwan, ST., MT.

7

Basis Simulasi: Definisi Persamaan Reaksi

 Agus Mirwan, ST., MT.

 Agus Mirwan, ST , MT

8

4

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Basis Simulasi: Definisi Persamaan Reaksi

 Agus Mirwan, ST., MT.

9

Simulasi Proses

 Agus Mirwan, ST., MT.

 Agus Mirwan, ST , MT

10

5

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses: Penentuan Unit Sets 

 Agus Mirwan, ST., MT.

11

Penyimpanan File

 Agus Mirwan, ST., MT.

 Agus Mirwan, ST , MT

12

6

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Penambahan  Aliran (stream)

 Agus Mirwan, ST., MT.

13

Simulasi Proses : Identifikasi aliran

 Agus Mirwan, ST., MT.

 Agus Mirwan, ST , MT

14

7

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Distilasi)

 Agus Mirwan, ST., MT.

15

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Distilasi)

 Agus Mirwan, ST., MT.

 Agus Mirwan, ST , MT

16

8

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Distilasi Tanpa Reaksi)

 Agus Mirwan, ST., MT.

17

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Distilasi Bereaksi)

 Agus Mirwan, ST., MT.

 Agus Mirwan, ST , MT

18

9

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Distilasi Bereaksi)

 Agus Mirwan, ST., MT.

19

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Distilasi Bereaksi)

Dengan adanya penambahan reaksi pada kolom mengakibatkan perubahan subtansialnya sehingga perhitungannya tidak dapat diselesaikan. Maka dilakukan pada  Profiles page of the   Agus Mirwan, ST., MT. Parameters tab   , Estimasi temperatur masuk ke condenser  50oC (122oF), estimasi20ke 15th tray of 55oC (130oF), dan untuk Reboiler 100oC (212oF).

 Agus Mirwan, ST , MT

10

Pelatihan HYSYS Januari 2013 PS.Teknik Kimia Unlam

14/01/2013

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Distilasi Bereaksi)

 Agus Mirwan, ST., MT.

21

Simulasi Proses : Penambahan Unit Operasi (Distilasi Bereaksi)

 Agus Mirwan, ST., MT.

 Agus Mirwan, ST , MT

22

11