Soal Ujian Hysys 2014

FP : PENG-ROBINSON

SOAL UJIAN AKHIR PELATIHAN SIMULASI ASPEN HYSYS TAHUN 2014

Sebuah pabrik memproduksi senyawa hidrokarbon berupa Etilendiklorida. Etilendiklorida merupakan produk produk pertengahan pertengahan pada pada industry industry petrok petrokimia. imia. Etilendik Etilendiklorid loridaa (EDC) dapat dapat dibuat dengan dengan reaksi reaksi direct direct chlorination atau dengan oxyhydrochlorination. oxyhydrochlorination.

Sebuah aliran Etilen berfase cair pada tekanan 30 kg/cm2 (bubble point) akan menjadi umpan reaktor. Sebelum masuk ke reaktor, aliran etilen akan digunakan untuk mendinginkan gas freon sehingga freon dapat dicairkan. Mula-mula aliran etilen dengan laju alir 2500 kgmol/h akan melewati sistem pendinginan freon. Sitem Sitem pendinginan ini ini terdiri dari dua dua buah heat exchanger yang disusun secara secara seri dengan dengan pressure pressure drop sebesar sebesar 0.5 atm. Etilen Etilen akan masuk masuk pada pada sisi tube dan freon freon pada pada shell. Freon Freon masuk pada keadaan fase uap tekanan 30 30 kg/cm2 (dew point) 1000 kgmol/h. Dari sistem sistem pendingin ini ini diharapkan freon yang keluar sudah menjadi menjadi cair dengan dengan dengan temperatur mencapai 10 oC ketika freon telah melewati HE yang pertama. Etilen yang keluar dari sistem sistem pendinginan freon akan dikeluarkan dan dipisahkan fase gas gas dan liquidnya sehingga etilen yang masuk ke dalam reaktor pada keadaaan cair. Dalam reaktor terjadi reaksi utama dan reaksi reaksi samping samping yang berjalan berjalan secara secara sequential sequential : Reaksi utama: 2 HC HCl + ½ O 2  Cl2 + H2O

(1) Ko Konversi HCl 100%

C2H4 + Cl2  C2H4Cl2

(2) Konver Konversi si Etile Etilen n 70%

(Etilendiklorida) Reaksi Samping: C2H4 + 3 O2  2 CO2 + 2 H2O

(3) Konversi Etilen 3%

C2H4 + 2 O2  2 CO C O + 2 H 2O

(4) Konversi Etilen 2%

C2H4Cl2 + 5/2 O2  2 CO2 + H2O + 2 HCl

(5) Konversi EDC 5%

C2H4Cl2 + Cl2  C2H3Cl3 + HCl

(6) Konversi EDC 2%

(Trikloroetana) Feed reaktor yang masuk yaitu aliran HCl, O 2, dan Etilen. Etilen. Karena reaksi reaksi berlang berlangsung sung secara secara eksoterm, panas yang dihasilkan dihasilkan dari reaktor akan dimanfaatkan dimanfaatkan unutk membuat steam. Sebelum masuk  ke reaktor HCl dan O2 dilakukan preheating terlebih dahulu dengan dengan memanfaatkan aliran aliran produk serta steam sebagai sebagai sumber sumber panas. panas. HCl masuk masuk pada pada kondisi kondisi 30 oC 25 atm 4000 kgmol/h dan O 2 pada kondisi 30oC 25 atm 4500 kgmol/h. HCl memanfaatkan steam sebagai pemanas sehingga HCl feed reaktor

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.

FP : PENG-ROBINSON

bertemperatur 80 oC. O2 memanfaatkan aliran produk sebagai pemanas sehingga O 2 feed reaktor bertemperatur 80 oC. Produk top keluaran reaktor akan dimanfaatkan panasnya untuk menghasilkan steam. Feed steam berupa air dengan kondisi 25 oC 1 atm 2000kgmol/h. Air dipompakan hingga bertekanan 28 kg/cm2. Air tersebut akan masuk ke dalam dalam boiler paralel berupa 2 buah heat exchanger. exchanger. Air bertekanan masuk ke dalam 2 boiler dengan laju alir yang sama secara bersamaan. Sedangkan sumber panas yang berupa top produk dari reaktor reaktor akan masuk masuk ke dalam boiler boiler paralel dengan dengan laju alir yang dibagi dibagi 50:50. Boiler beroperasi dengan sempurna (asumsi deltaP = 0) dan keluaran tube memiliki temperatur sebesar 950 oC. Steam yang keluar dari boiler akan msuk ke dalam mixpoint dan digunakan untuk memanaskan HCl pada feed reaktor. Aliran produk reaktor reaktor yang keluar dari boiler juga di satukan satukan kembali dan digunakan untuk  memana memanaska skan n O2 pada feed reaktor. Steam yang sudah digunakan sebagai preheating akan dipisahkan dari kondesatnya dengan flash separator. Pertanyaan: 1) Berapakah Berapakah nilai fraksi fraksi vapor vapor aliran etilen etilen pada keluaran keluaran sistem sistem pending pendinginan inan freon? freon? 2) Berapakah Berapakah fraksi fraksi mol dari top produk produk reakto reaktor? r? 3) Berapak Berapakah ah nilai nilai LMTD LMTD pada selur seluruh uh alat alat penukar penukar panas panas?? 4) Berapakah Berapakah temperatur temperatur terendah terendah yang yang dapat dicapai dicapai oleh freon freon ketika ketika keluar dari dari sistem pendinginan freon? 5) Berapak Berapakah ah rasio rasio molar molarflo flow w antara antara feed feed O2 terhadap HCl? 6) Apabila pada pada suatu saat diinginkan diinginkan produk EDC meningkat meningkat menjadi menjadi 1800 kgmol/h, berapakah  jumlah flow etilen yang harus ditambahkan untuk mencapai kondisi tersebut? tersebut? 7) Apab Apabil ilaa dalam alam opera perasi si norm ormal ras rasio O 2:HCl ingin ditambah hingga 1.5, berapakah laju alir O 2 yang harus ditambahk ditambahkan? an? 8) Dalam kondisi kondisi normal normal berapakah berapakah jumlah jumlah steam yang yang berubah berubah menjadi konden kondensat? sat?

*Note : Jawaban atas pertanyaan di atas WAJIB dibuat dalam bentuk tabel pada PFD HYSYS. Tidak ada tabel yang mengindikasikan jawaban untuk 8 pertanyaan di atas, akan dikenakan pengurangan poin sebanyak 20 dari 100!

Selamat Mengerjakan --B.R--

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.

FP : PENG-ROBINSON