shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-columns.pdf · •shortcut simulasi distilasi...

32

Upload: duonghuong

Post on 03-Feb-2018

254 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate
Page 2: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Columns

Shortcut Methods

DSTWU

DISTL

ScFrac

Rigorous Methods

Rad Frac

Extract

Multi Frac

Petro Frac

Page 3: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Kind of Column in Aspen 1. DSTWU 5. MultiFrac

2. Distil 6. SCFrac

3. RadFrac 7. PetroFrac

4. Extract 8. BatchSep

Page 4: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

DSTWU • Simple Column

• Perhitungan sangat Short-Cut

• Terdiri dari 1 arus masuk & 2 arus keluar (top +

bottom)

• Asumsi yg digunakan :

o Arus mol tetap

o Relative volatility tetap

• Digunakan untuk kalkulasi R-min dan N(jumlah

stage)-min

• Metode yg dipakai : Winn-Underwood-Gilliland

Page 5: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

DSTWU

Key Component Recovery

Light Key All material with lower boiling than the light key goes into the overheads

Mol light key in distilate / mol light key in feed

Heavy Key

All material with higher boiling than the heavy key goes into the bottom

Mol heavy key in distilate / mol heavy key in feed

Input Output

Refluks ratio Number of stage

Number of stage Refluks ratio

Page 6: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Example Suatu campuran bahan yang terdiri dari : (satuan lb/hr)

Propane 883

Iso-butane 2651

n-Butane 4418

iso-Pentane 3534

n-Pentane 6186

• Diinginkan n-Butane termabil sebagai hasil atas

sebanyak 98% dan i-Pentane yang terbawa pada hasil

atas hanya sebesar 4% dari jumlah feed

• Umpan masuk pada suhu 170 F dan tekanan 8,1 bar

• Ada pressure drop sebesar 0,1 pada kondenser dan

reboiler

Page 7: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Example Jika refluks ratio sebesar 2,5 tentukan :

• Jumlah stage minimum ?

• Jumlah refluks minimum ?

• Feed stage ?

• Kerja boiler dan kondenser (design vs rating) ?

• Berap kemurnian pentane yg diperoleh pada

produk distilat ?

Property-Method : PengRob

Page 8: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Flowsheet

Page 9: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Input

Page 10: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Input Block

Page 11: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Result

Page 12: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Reflux Ratio vs Jumlah Stage

Page 13: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Reflux Ratio vs Jumlah

Stage

Page 14: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Plot Grafik

Page 15: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

DISTL • Shortcut simulasi distilasi multi komponen

untuk mengetahui beban kondenser dan reboiler

• Terdiri dari : 1 arus umpan dan 2 produk

• Spesifikasi yang dibutuhkan : Stage teoritis refluks rasio

feed stage

tekanan reboiler tekanan kondenser

Distilate to feed mole ratio

• Memakai pendekatan Edmister sebagai Approximate Group Method

Page 16: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Flowsheet

Page 17: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Result DSTWU -> Input DISTL

Page 18: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Result DISTL

Page 19: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

RAD-FRAC • Rigorous model untuk simulasi multistage vapor-

liquid fractionation

• Aplikasinya dapat digunakan untuk merancang :

Distilasi Absorpsi

Reboiled Absorption Stripping

Reboiled Stripping Extractive Distillation

Azeotropic Distillation Reactive Distillation

• Mampu menangani :

Tiga fase

Dua fase

Sistem dengan daerah didih sempit dan luas

Sistem dengan cairan sangat non-ideal

Page 20: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

RAD-FRAC • Dapat mendeteksi adanya free-water

phase

• Menghandle padatan dalam stage

• Memakai pump-around keluar dari suatu stage dan mengembalikan ke stage yang sama atau lainnya

• Menghandle reaksi kimia :

Konversi tetap

Kesetimbangan

Rate-controlled

Electrolitik

Page 21: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

RAD-FRAC • Menghandle dua fase liquid dengan reaksi kimia

yang berbeda pada tiap fase

• Menghandle presipitasi garam (pengendapan

garam)

• Kesetimbangan pada tiap plate

Murphree efisiensi

Vaporisasi efisiensi

• Memakai tray atau packing (structured dan

random packing)

• Jumlah arus masuk dapat bervariasi

• Jumlah arus output dapat bervariasi (bisa terdapat

side stream)

Page 22: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

RAD-FRAC Feed Stage :

• Above stage

• On stage

• On stage-liquid

• On stage-vapor

Page 23: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Above Stage

Page 24: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

On Stage

Page 25: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

On Stage-Liquid dan Vapor

• Seperti on-stage

• Tidak dilakukan flash

• Dipakai jika sudah tahu feed adalah 1

fase

• Menghindari perhitungan flash yang

tidak perlu

Page 26: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Flowsheet

Page 27: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Result DSTWU -> Input RADFRAC

Page 28: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Input Feed Stage

Page 29: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Input Pressure & Pressure Drop

0,2

Page 30: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Result

Page 31: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate

Profile Column

Page 32: Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi multi komponen ... Dua fase Sistem dengan daerah ... • Kesetimbangan pada tiap plate