Perancangan Alat Proses“simulasi hysys pembuatan Ethylene Glycol (C2H6O2)”

Disusun oleh:

Dwinta Rara D.S 03031181320078

Ramdela 03031181320084

Altri Dahliana 03031281320004

Dosen pembimbing: Leily Nurul Komariah ,S.T.,M.T.

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2015

A.Kasus

Etilen oksida dan air diumpankan ke dalam reaktor untuk menghasilkan etilena glikol . Etilen oksida dengan kondisi pada suhu 25°C, 120 kPa, dan 105 kgmole/h masuk ke reactor. Sedangkan air dipompakan ke reactor dengan kondisi temperature dan tekanan sama dengan etilen sebanyak 150 kgmole/h.

Dimana reaksi yang terjadi dalam reactor yaitu :

C2H4O + H2O C2H6O2

Dimana pressure drop 10 kpa dan volume sebanyak 2 m3. Nilai forward reaction, A= 5x106 dan E=5x105.

Etilena glikol yang dihasilkan diturunkan tekanannya menjadi 90 kpa . lalu produk aliran keluaran reaktor diumpankan ke kolom distilasi dimana kelebihan air dan etilen oksida meninggalkan bagian atas dan etilena glikol adalah produk bawah. Jika diketahui:

PressuresCondenser 100 kPa (14.5 psia)Condenser Delta P 0 kPa (0 psi)Reboiler 105 kPa (15 psia)SpecsVapour Rate 0.0 kgmole/h (0.0 lbmole/hr)Reflux Ratio 3.0Reboiler Temperature 150°C (300°F)

Diketahui: fluid pkgs: NRTL, pressure drop pompa= 20 kPa

B.Masalah

Berapa duty dari pompa serta berapa perbandingan mass flow keluaran dari kolom destilasi ?

C, Penyelesaian dengan menggunakan HYSYS

1. Mulai dengan memilih NRTL kegiatan model. Komponen adalah Ethylene Oxide (C2H4O), Air (H2O) dan Ethylene Glycol (C2H6O2).

2. Buka tab Binary coeffs. Pilih UNIFAC VLE sebagai Coeff Estimasi Metode untuk memperkirakan koefisien biner hilang dan tekan Hanya diketahui. Ini akan memperkirakan koefisien untuk etilena oksida / etilena glikol pasangan.

3. Menambahkan Reaksi Pada tab Rxns, tambahkan reaksi berikut untuk paket fluid:C2H4O + H2O C2H6O2 a. Untuk menentukan reaksi, tekan tombol Simulasi Dasar Mgr dan pilih tab reaksi.

b. Tambahkan semua komponen paket fluid dengan memilih tambah tombol comps dan menekan Tambahkan ini kelompok komponen tombol di jendela yang muncul.

c. Tekan tombol Add rxn, pilih Kinetic, dan tekan tambah tombol reaksi. Pada kelompok stoikiometri dan tingkat info, menentukan reaksi stoikiometri reaksi dinyatakan sebelumnya (-1 untuk reaktan, dan 1 untuk comps produk).

d. Lengkapi dasar dan parameter halaman seperti di bawah ini:

BasisBasis Molar ConcnBase componenet C2OxideRxn phase Combined LiquidBasis Units Kgmole/m3

Rate Units Kgmole/m3-sParametersForward ReactionA 5.0e+06E 5.0e+04

e. Kembali ke simulasi dasar manager dengan menutup kinetic jendela reaksi. Kembali ke tab Rxns dari paket fluida. Tekan tombol Add Set untuk menambahkan Global Rxns Set ke current reaksi set kelompok. Tutup fluid tampilan Package.

f. Tekan tombol Enter Simulation Environment.

4. Add 2 komponen dari informasi soal dengan komponen mol fraksi

ConditionsName Etilen oksidaTemperature 25°CPressure 120 kPaMolar Flow 105 kgmole/hCompositionC2Oxide 1.0H2O 0.0EGlycol 0.0

ConditionsName WaterTemperature 25°CPressure 120 kPaMolar Flow 150 kgmole/hCompositionC2Oxide 0.0H2O 1.0EGlycol 0.0

5. Sedangkan air dipompakan dengan menggunakan pompa dengan delta p = 20 kPa

6. Add reactor CSTR, pada tab reaksi pilih add reaksi set1 yang sebelumnya telah kita buat. Dan lengkapi :

ConnectionName CSTR-100Inlets Etilen oksida out

Water outVapour outlet VapourLiquid outlet LiquidEnergy -ParametersPressure drop 10 kPaVolume 2 m3

7. Lalu add kolom destilasi. Mengisi kolom destilasi dengan informasi dari soal

ConnectionsName T-100No of Stage 10Inlet C2H6O2Condenser Type PartialOvhd Vapour VentOvhd Liquid DistillateBottoms Liquid Bottom Condenser Energy Condenser energyReboiler Energy Reboiler energy

PressureCondenser 100 kPaCondenser Delta P 0 kPaReboiler 105 kPaSpecsVapour Rate 0.0 kgmole/hReflux Ratio 3.0

Penyelesaian:

Duty pompa = 1.98708852985874e-005 MW

Perbandingan mass flow

nama EGlycol vent destillate bottomMass flow (kg/h)

3208.41286915730 6.86881139801960e-005

3046.52486903523 161.887931433955

PFD penyelesaian di HYSYS