bab 4 ekontek

7/24/2019 Bab 4 Ekontek

1/20

EKONOMI TEKNIK KIMIA

BAB 4 & BAB 10

Disusun Oleh:

Intan Fadilah Sari 030311813000!

Kenn" Fadila Sari 030311831001

#us" An$$raini 03031181300!3

De%i A"u er'ata Sari 03031181300!(

A)*ar Ma)'un 03031181300+,

D-sen e'*i'*in$: Sel.iana/ ST/ MT

22SAN TEKNIK KIMIA FAK2#TAS TEKNIK

2NIESITAS SI5IA6A01!


2/20

BAB 4

COMPUTER AIDED DESIGN

eran$)at luna) )-'.uter "an$ *iasan"a *er)aitan den$an .r-du) se*a$ai -*7e)n"a

dan san$at $ra%is dan s.asial "aitu AD le*ih di)enal luas den$an AM 9-'.uter;aided

desi$n < 'anu%a)tur= r-ses )i'ia "an$ di*antu -leh desain )-'.uter/ di sisi lain/ $ra%is

7auh le*ih sedi)it >al ini le*ih .eduli den$an )iner7a unit .r-ses 9se.erti unit -.erasi

)lasi) te)ni) )i'ia= dan inte$rasi unit;unit ini 'en7adi len$)a./ )-nsisten/ e%isien untu)

'en$hasil)an .r-du) )i'ia

AD 'e'*eri)an .en$enalan sin$)at untu) .eran$)at luna) )-'.uter "an$

*er$una untu) .r-ses dan .ende)atan dala' desain "an$ 'e'an%aat)an )e'a'.uan

)-'.uter dan .eran$)at luna) Se-ran$ insin"ur da.at 'enulis )-de *ahasa .e'r-$ra'an

untu) 'e'eah)an 'asalah desain tertentu Ban"a) .r-$ra' "an$ *er$una untu) insin"ur

)i'ia telah di*uat dan diter*it)an

S-%t?are s.read;sheet telah 'en7adi alat "an$ san$at di.erlu)an untu) insin"ur

)arena )etersediaan .ada )-'.uter .ri*adi/ )e'udahan .en$$unaan/ dan )e'a'.uan

*erada.tasi terhada. *er*a$ai 7enis 'asalah -nt-h a.li)asi s.read sheet untu) 'asalah

desain .r-ses )i'ia disa7i)an )e'udian dala' *a* ini

Ada *an"a) .r-$ra' )-'.uter "an$ tersedia untu) 'e'as-) atau 'e'.redi)si

si%at/ teruta'a untu) )-'.-nen 'urni Sintesis .r-ses dan .r-$ra' %l-? sheet adalah

'ere)a "an$ .alin$ s.esi%i) ditu7u)an untu) .en$$unaan desain Sintesis .r-ses

'en$hasil)an aliran %l-? untu) .r-ses untu) 'en$hasil)an .r-du) tertentu atau aO3

.r-du) dari *ahan *a)u tertentu

Proses flowsheet 'en$identi%i)asi *ahan )i'ia rea)t-r dan unit -.erasi "an$

di.erlu)an dan urutan n"a/ 'ateri dan aliran ener$i dala' .r-ses untu) dire"le dan

*e*era.a )ara)teristi) .eralatan Fl-? sheet/ se.erti "an$ di$una)an dala' -'.uter;

aided;desi$n/ *erarti 'ela)u)an .erhitun$an "an$ di.erlu)an untu) 'ensi'ulasi)an

.erila)u .r-ses atau 'eranan$ .eralatan dan untu) 'enentu)an nilai )-ndisi -.erasi

erhitun$an ini 'ena)u. 'assa dan ener$i *alane/ .ara'eter .r-ses .ada alat/ dan

esti'asi *ia"a .eralatan dan .a*ri) serta se*a$ai analisis e)-n-'i dari .r-ses

SPREAD SHEET

S-%t?are s.read;sheet 9l-tus 13@ Eel= telah 'ena.ai .-.ularitas *esar )arena

)etersediaann"a untu) 'i)r-)-'.uter 9= den$an *ia"a 'urah/ )e'udahan *ela7ar dan'en$$una)an s-%t?are/ dan a.li)asi "an$ %le)si*el untu) *an"a) 'asalah S-lusi *an"a)


3/20

'asalah te)ni) di.er-leh le*ih e.at -leh s.read sheet dari.ada 'enulis )-de .r-$ra'

*ahasa/ se.erti FOTAN atau BASI

S.read Sheet 'eru7u) .ada *entu) -r$anisasi baris a! "olo# in.ut dan -ut.ut

dari .eran$)at luna) Fitur uta'a dari s-%t?are s.read;sheet "an$ di.erlu)an atau

diin$in)an dala' .e'eahan 'asalah re)a"asa "an$ 'eli.uti:

1 Fun$si 'ate'ati)a

2ser de%ined %unti-n 9'en$$una)an %un$si "an$ user in$in)an=

3 F-r'ula dan re.li)asi data 9untu) )e'udahan entri 'en"alin=

4 ASII %ile data 9untu) 'e'udah)an trans.-rta*ilit" data )e dala' dan )eluar dari

s.read sheet=

! Iterasi 9.en$ulan$an .erhitun$an seara -t-'atis atau di *a?ah )-ntr-l .en$$una=

+ Be*era.a *u%%er 9a)-'-dasi dari *e*era.a le'*ar .en"e*aran se)ali$us=( irtual 'e'-r" 9'e'un$)in)an )-'.uter 'i)r- untu) *ertinda) se-lah;-lah

'esin "an$ le*ih *esar=

8 Ke'a'.uan 'a)r- 9'e'un$)in)an .en$$una untu) 'enulis dan 'en$$una)an

.r-sedur=

, Fun$si 9'isaln"a/ -.erasi statisti)/ )euan$an/ re$resi data/ 'atri)s/ dan %un$si

data*ase=

S.read Sheet 'en7adi san$at *er$una untu) neraa 'assa dan ener$i/ u)uran

.er)iraan .eralatan/ esti'asi *ia"a/ dan analisis e)-n-'i .r-ses desain >al ini )uran$

*er$una untu) le*ih rini untu) desain .eralatan/ )arena al$-rit'a )-'.le)s *iasan"a

di.erlu)an untu) ini

erhitun$an s.read;sheet ditera.)an .ada .r-ses )esei'*an$an 'assa )i'ia/

*ersa'a den$an *e*era.a ti.s untu) 'en$$una)an s.read sheet/ dita'.il)an se*a$ai

*eri)ut 'isaln"a:

Co!toh $ !era%a #assa

ea)t-r Sintesis 'etan-l dari )ar*-n '-n-)sida9O= dan hidr-$en 9>= den$an rea)si

reersi*el

O C >>3O>

dila)u)an seara terus 'enerus ea)t-r dii)uti -leh )-ndens-r dan dru' "an$

'e'isah)an .r-du) 'etan-l dari )ar*-n '-n-)sida *erea)si dan hidr-$en #e'*ar aliran

.r-ses ditun7u))an .ada a'*ar 4;1 Neraa 'assa harus diselesai)an den$an .r-ses ini/

dilan7ut)an .e'isahan se'.urna antara 'etan-l dan rea)tan diasu'si)an ea)tan "an$

tida) *erea)si didaur ulan$ 9re"le= )e rea)t-r untu) 'enin$)at)an .e'an%aatann"a

Aliran re"le dala' .r-ses sulit .e'eahan sisa 'assa/ .ersa'aan neraa 'assa harus


4/20

diselesai)an seara si'ultan *u)an tun$$al/ atau di.eah)an iterati%/ se.erti "an$

dila)u)an den$an s.read sheet

Disaran)an *ah?a .en"elesaian s.read;sheet a)an di*an$un seara *ertaha.

dari.ada 'en-*a untu) 'e'eah)an 'asalah "an$ len$)a. dala' satu lan$)ah Se*a$ai

ilustrasi/ -nt-h ini a)an diselesai)an terle*ih dahulu tan.a )-'.li)asi re"le/ 'a)a

re"le a)an dita'*ah)an

Ga#bar 4&$&r-ses Methan-l untu) -nt-h 1

Solusi:

Feed 9rea)si= terdiri dari : 1 rasi- '-lar hidr-$en terhada. )ar*-n '-n-)sida/

rasi- "an$ sa'a di 'ana 'ere)a *erea)si@ sehin$$a rasi- '-n-)sida hidr-$en;)ar*-n

teta. )-nstan sela'a .r-ses *erlan$sun$ Den$an de'i)ian/ .erlu 'en$hitun$ aliran nilaihan"a satu rea)tan@ la7u aliran )ar*-n '-n-)sida dihitun$ di sini #a7u aliran hidr-$en

dala' aliran a.a.un adalah dua )ali dari )ar*-n '-n-)sida se'.urna .e'isahan antara

rea)tan dan .r-du) diasu'si)an

Dala' "olo# s.read;sheet di*eri la*el den$an h'r'f dan baris den$an a!("a

Se*uah )-'*inasi dari huru% dan n-'-r 'en$identi%i)asi sel dala' s.read sheet dan

'eru.a)an !o#or )a!( tersi#*a! ala# sel terse*ut@ 'issal b+'enun7u))an sel di

.ersi'.an$an "olo# b a! baris +/ dan )eti)a di$una)an dala' .ersa'aan/ b+sin$)atan

dari nilai nu'eri) "an$ disi'.an dala' sel itu #-)asi s.read;sheet di$una)an di sini

untu) 'e?a)ili 7u'lah "an$ tida) di)etahui

Si'*-l '-l untu) rea)t-r "an$ 9si'*-l di$una)an untu) *er"alia!=

b6 = (1 - b3)*a3

di'ana a+adalah la7u alir u'.an 9%eed= )ar*-n '-n-)sida 9100 '-l


5/20

di'ana %.adalah la/' alir #etha!ol )a!( "el'ar ari rea"tor Keseti'*an$an '-l

untu) unit se.arasi adalah

b7 = b6

di'ana b0adalah laju alir karbon monoksida yang keluar dari separator/dan:

c8 = c6

di 'ana %1adalah laju alir produk metanol

Data dan .ersa'aan di'asu))an )e l-)asi di s.read sheet se*a$ai *eri)ut: ! *aris

.erta'a di$una)an untu) label a! "o!sta!ta@ )-l-' .erta'a adalah di$una)an untu)

la*el dan n-'-r alir Setia. l-)asi "an$ a)an *erisi n-'-r diinisialisasi )e n-l Nilai 100/

tin$)at %eed )ar*-n '-n-)sida dala' '-l < 7a'/ di'asu))an )e dala' l-)asi 3/ dan

nilai 0/3/ )-nersi/ di'asu))an )e l-)asi b+ Sisi )anan dari setia. .ersa'aan "an$

di'asu))an )e dala' sel 'e?a)ili aria*el di sisi )iri dari .ersa'aan Entri dala' s.read

sheet ditun7u))an -leh ta*el *eri)ut

>asil .erhitun$an den$an s.read sheet 9tan.a 7udul=

en"elesaian untu) .r-ses tan.a re"le telah di.er-leh Se)aran$ re"le dari

.r-du) "an$ tida) *erea)si )e rea)t-r dita'*ah)an/ se.erti "an$ ditun7u))an .ada

a'*ar 4;1 ersa'aan )esei'*an$an rea)t-r 'en7adi

b6 = 91 ; b3)*(a3 b7)

dan

+ = b3*(a3 b7)

.ersa'aan *aru di$anti di te'.at "an$ se*elu'n"a di s.read sheet


6/20

ersa'aan .e'isahan;lan$)ah tida) *eru*ah erhitun$an se)aran$ di*ulat)an/

)arena *+ ter$antun$ .ada *(/ "an$ .ada $ilirann"a ter$antun$ .ada *+.ersa'aan ini

a)an diselesai)an iterati%@ "aitu/ .erhitun$an a)an diulan$ sa'.ai nilai;nilai dala' ta*el

*erhenti *eru*ah 9dala' *atas;*atas= erhitun$an da.at dila)u)an seara -t-'atis -leh

.eran$)at luna) s.read;sheet Disaran)an/ *a$ai'ana.un/ *ah?a .erhitun$an di*uat

'en$$una)an .ilihan 'anual .eran$)at luna)/ setida)n"a sa'.ai 7elas *ah?a .erhitun$an

"an$ )-ner$en ilihan .en$$una 'e'ili)i Keuntun$an lain: Ini 'e'*uat .eran$)at

luna) dari 'en-*a untu) 'en$hitun$ se*a$ai .ersa'aan sedan$ di'asu))an

9.erhitun$an terse*ut a)an 'en$a)i*at)an )esalahan )arena di*ulat)an=

i)a )asus tan.a re"le ini diselesai)an dulu/ .erhitun$an untu) )asus den$an

re"le da.at 'e'an%aat)an nilai;nilai dari ta*el se*elu'n"a untu) tin$)at u'.an "an$

sa'a dan )-nersi >asil iterasi .erta'a ini

elas nilai telah *eru*ah se7a) .erhitun$an se*elu'n"a@ )-ner$ensi 'e'ili)i *elu'

tera.ai er'intaan .en$$una .erhitun$an lain den$an hasil

Se)ali la$i nilai;nilai telah *eru*ah/ sehin$$a .erhitun$an "an$ *erulan$

.erhitun$an terus sa'.ai .en$$una .uas *ah?a tida) le*ih Gsi$ni%i)anG .eru*ahan

'e'ili)i ter7adi 9de%inisi si$ni%i)an terserah )e.ada .en$$una/ .eru*ahan 'a)si'u' nilai

antara iterasi se*esar 0/01 .ersen 'eru.a)an )riteria "an$ 'asu) a)al= >asil a)hir 90/01

.ersen= untu) -nt-h ini adalah

i)a/ setelah *e*era.a .er-*aan 'anual/ .erhitun$an ta'.a)n"a )-ner$en/'asu)

a)al untu) *eralih dari 'anual )e iterasi -t-'atis San$at disaran)an *ah?a .erhitun$an

selalu di.eri)sa -leh .erhitun$an tan$an sederhana Dala' -nt-h ini/ 'isaln"a/ .en$$unada.at 'ena'*ah)an %eed dan 'endaur ulan$ )ar*-n la7u aliran '-n-)sida/ )ali)an


7/20

7u'lah terse*ut den$an )-nersi/ dan 'e'*andin$)an hasiln"a den$an nilai dita*ulasi)an

untu) 8 tin$)at .r-du) 'etan-l A G'e'- a?alG *isa san$at *er$una untu) .en$$una

s.read;sheet .erhitun$an sisi .ara'eter atau )-nstanta untu) uta'a s.read sheet/ 'enulis

)-'entar/ 'ene'u)an 'ar-/ dan .en$$unaan lainn"a

PROCESS2E3UIPMENT2DESIGN PROGRAMS

Be*era.a -nt-h dari *an"a) .r-$ra' "an$ tersedia untu) desain .r-ses .eralatan

)i'ia di*eri)an di sini A>E 'e'ili)i .r-$ra' "an$ tersedia untu) -.erasi *eri)ut:

aliran slurr" dala' .i.a/ e)stra)si airan su.erritiial/ .en"era.an $as den$an *ahan

)i'ia / desain %lash t-?er dan 'enara distilasi/ rea)si )ineti)a heter-$en/ dan dina'i)a

ST serta sta*ilitas u$a tersedia dari A>E adalah '-dul .e'*ela7aran untu)

distilasi *iner/ *an"a)n"a 'aterial/ dan $a'*ar %l-? sheet A>E 'e'ili)i .r-$ra'

T>EN dan TAET II "an$ *er$una dala' desain 7arin$an .ertu)aran .anas

PROPERT DATA PROGRAMS

r-.ert" .r-$ra' "an$ di)e'*an$)an -leh Institut Desain untu) Fisi) r-.erties

dari A'erian Institute -% he'ial En$ineers/ "an$ di)enal se*a$ai DI/ seara luas

di)enal dan di$una)an ersi dari DI *erisi + )-nstan dan 13 ter$antun$ suhu/

si%at 'urni;)-'.-nen untu) (++ u'u' industri *ahan )i'ia r-$ra' %l-?sheet .ada

.r-ses )i'ia 'eli.uti data .r-.erti dan .redi)si 'et-de untu) )-'.-nen 'urni dan

a'.uran Data r-.erti da.at dia'*il dari .r-$ra' ini untu) di$una)an dala' %l-?

sheet/ atau .r-$ra' se.erti itu da.at di$una)an se*a$ai .r-.erti data*ase tan.a

'en$$una)an )e'a'.uan %l-?sheet

PROCESS SNTHESIS

#an$)ah .erta'a dala' .eranan$an .a*ri) adalah untu) 'ende%inisi)an se*uah

.r-ses/ "aitu lan$)ah;lan$)ah .en$-lahan %isi) dan )i'ia untu) 'en$u*ah *ahan 'entah

'en7adi .r-du) "an$ diin$in)an u'lah .ilihan dan )-'*inasi dari unit -.erasi/ desain

rea)t-r/ dan .r-ses ta'*ahan "an$ da.at di$una)an untu) *ah)an .r-ses "an$ sederhana

da.at u)u. *an"a)Misaln"a/ err" >and*--) 'enun7u))an 1! ara "an$ *er*eda han"a

untu) 'e'isah)an .adat dari airan

r-$ra';tersedia 'elalui A>E/ "an$ 'ela)u)an sintesis .r-ses Inti dari

.ende)atan ini adalah untu) 'e'*an$un .r-ses dala' lan$)ah 'enin$)atn"a

)-'.le)sitas/ 'enera.)an .rinsi.;.rinsi. il'iah dan heuristi) 9aturan .ra)tis= .ada setia.

lan$)ah >al ini diantisi.asi *ah?a di*antu )-'.uter sintesis .r-ses a)an 'elihat


8/20

.ertu'*uhan "an$ e.at dala' 'asa de.an -'.uter;aided sintesis .r-ses diilustrasi)an

-leh -nt-h *eri)ut 'en$$una)an .r-ses "an$ tersedia .ada .r-$ra' I

Co!toh , Si!tesis *roses stire!

Stiren/ '-n-'er dari .-l"st"rene/ telah 'en$ala'i .ertu'*uhan .asar "an$ *esar

sela'a dua de)ade tera)hir >al ini disia.)an dia?ali den$an *enHena dan etilena "an$

*erea)si 'e'*entu) etil*enHena@ etil*enHena "an$ terdehidr-$enasi untu) 'en$hasil)an

stiren In%-r'asi le*ih lan7ut tentan$ .e'*uatan stiren/ si%at/ dan )e$unaan ini tersedia

Dala' -nt-h ini/ lan$)ah;lan$)ah "an$ terli*at dala' sintesis .r-ses untu) 'en$hasil)an

stiren dari etil*enHena a)an di7elas)an r-sedur anal-$ den$an dii)uti -leh .r-$ra' I

Dala' se*uah )-'.uter .r-$ra' .r-ses sintesis .anduann"a disedia)an -leh satu

set heuristi) "an$ 'eran$)u' seluruh .en$ala'anTa'.ilan .r-$ra' I/ atas .er'intaan.en$$una/ heuristi) "an$ di$una)an dala' 'e'ilih lan$)ah;lan$)ah .en$-lahan

Solusi

5a!("ah $ I!*'ts a! O't*'ts&Meneta.)an a.a)ah nilai rea)si .r-du) 'ele*ihi nilai

rea)tan ea)si )i'ia ditulis dan disei'*an$)an/ se.erti:

Nilai stirena 0/4 < l*/ 0/! < l* etil *enHena/ dan 0/30 < l* hidr-$en "an$

di$una)an 9nilai hidr-$en *erdasar)an .anas .e'*a)aran dan nilai )al-r dari !


9/20

di.as-) -leh ua. 2a. t-eth"l*enHene .er*andin$an '-lar 14;1 adalah re.resentati% ada

suhu .r-ses "an$ )has rea)si lainn"a ter7adi/ ter'asu)

Dan

ea)si 9= dan 93= 'en$)-nsu'si etil*enHena tan.a 'en$hasil)an st"rene "an$

diin$in)an@ 'ere)a 7u$a 'e'.r-du)si den$an .r-du) "an$ harus di.isah)an dari .r-du)

dan di*uan$ atau di'an%aat)an

2'.an .r-ses adalah etil*enHena dan ua. dan .r-du) "an$ ter)-ndensasi ua./

stiren/ *enHena/ t-luena/ hidr-$en/ 'etana/ dan etilen Ter'asu) ua./ senilai 0/01 < l*/

ta'*ah /! *ia"a t-tal .a)an/ 'enai))ann"a 'en7adi ,/0 .er 104 l* .r-du) stiren

Nilai dari .r-du) 'asih 'ele*ihi dari 'asu)anen$etahuan )ita tentan$ .r-ses .ada saat

ini seara s)e'atis di.erlihat)an .ada a'*ar 4;

5a!("ah , Re%)%le Str'%t're >al ini di.erlu)an untu) 'e'ili)i in%-r'asi

tentan$ se7auh 'ana 'asin$;'asin$ dari ti$a rea)si .ada )-ndisi rea)t-r #uasan ini da.at

dihitun$ den$an 'en$$una)an in%-r'asi rea)si;)ineti) "an$ len$)a./ dan ini 'un$)in

a)an dila)u)an dala' desain "an$ le*ih len$)a. dari .r-ses r-$ra' .r-ses .ene'uan

ini/ *a$ai'ana.un/ 'en$hindari .erhitun$an .an7an$ den$an 'en"ederhana)an '-del

"an$ di$una)an Se*uah rea)t-r )i'ia 'un$)in di'-del)an den$an 'en$un$)a.)an

se7auh 'ana setia. rea)si se*a$ai %un$si )-nersi .er;.ass dari rea)tan )uni atau/ *ah)an

le*ih sederhana/ se*a$ai )-nstan M-del sederhana "an$ *erasal dari data rini atau '-del

-.erasi .r-ses dan asu'si "an$ ?a7ar

ua. ter)-ndensasi

Ga#bar 4&,&In.ut;-ut.ut dari .r-ses stiren untu) -nt-h


10/20

K-'.-sisi dari %ra)si / ea)si 91= J 0/4(

ea)si 9= J 0/0!

ea)si 93= J 0/00!

K-'.-sisi %ra)si dari rea)si %ra)si )uni rea)tan/ etil *enHena/ di u'.an )e rea)t-r

"an$ *erea)si saat 'ele?ati rea)t-r Dala' -nt-h ini/ 0/! '-l etil*enHena di*utuh)an

untu) .er 0/4( '-l st"rene "an$ dihasil)an

T-tal )-'.-sisi %ra)si dari rea)si )uran$ dari 1/0 90/! dala' -nt-h ini= *erarti

*ah?a tida) se'ua dari rea)tan dala' u'.an *erea)si/ sehin$$a ada rea)tan "an$ tida)

*erea)si dala' aliran .r-du) rea)t-r Aliran tera)hir 'en$andun$ etil *enHena/ se'ua

.r-du) rea)si/ .r-du) sa'.in$/ dan ua. >al ini .entin$ untu) 'e'isah)an .r-du) uta'a/

stirena/ dari sisa a'.uran ini Seara e)-n-'i diin$in)an dan u'u'n"a .erlu untu)

'en$e'*ali)an .erea)si "an$ tida) *erea)si dan 'ere"le )e rea)t-r r-du) harus

di.isah)an dan/ 7i)a 'un$)in/ seara e%e)ti% di'an%aat)an 2a. "an$ ter)-ndensasi harus

di.isah)an dari aliran .r-du) dan dihilan$)an

Nilai titi) didih n-r'al 9O= untu) )-'.-nen dari siste' ini adalah:

>idr-$en J ;!/! Air J 100

Methana J ;1+1/! T-luene J 110/+

Eth"lene J ; 104 Eth"l*enHene J 13+

BenHene J 80/1 St"rene J 14!

Nilai;nilai ini 'enun7u))an *ah?a/ den$an a'*ient --lin$ .ada 1 at'/ hidr-$en/

'etana/ dan etilena sulit untu) 'en$)-nden)an/ teta.i ua./ *enHena/ t-luena/ etil *enHena/

dan st"rene 'udah ter)-nden K-ndensasi a)an 'e'isah)an )edua li'a )-'.-nen

se*a$ai airan dan 'enin$$al)an ti$a .erta'a dala' *entu) $as a'.uran $as san$at

sulit untu) ter.isah@ )eti)a 'ere)a ter*a)ar/ se.erti di sini Data r-.erti 7u$a

'enun7u))an *ah?a air dan hidr-)ar*-n air san$at tida) larut dala' satu sa'a lain dan

den$an de'i)ian a)an ter.eah 'en7adi dua %asa air "an$ da.at di.isah)an den$an

'udah rea)t-r e%%luent harus di)-nden)an dan )e'udian di.isah)an )e dala' aliran

*eri)ut: air 9reuse 7i)a 'un$)in/ atau di*uan$ 7i)a tida)=/ *enHena dan t-luena 9)edua tida)

.erlu di.isah)an )euali 'ere)a harus di$una)an seara ter.isah=/ etil*enHena 9dire"le

)e rea)t-r=/ st"rene 9.r-du) "an$ diin$in)an=/ dan *ahan *a)ar $as >al ini diasu'si)an

.ada taha. ini *ah?a .e'isahan antara )-'.-nen "an$ len$)a.

Neraa 'assa untu) .r-ses .erhitun$an ulan$ 'en$$una)an rea)si tin$)at

nilai dari atas dan den$an asu'si *ah?a se'ua etil*enHena tida) *erea)si 9EB= dire"le


11/20

dan diu*ah 'en7adi .r-du) Atas dasar *asis 1 l*;'-l 9104 l*= .r-du) st"rene/ "an$

.erhitun$ann"a adalah:

Feed EB J 91 l*;'-l stirena < h= 90/! '-l EB < 04( '-l st"rene=

910+ l* EB < l* '-l=

J 11/8 l*


12/20

a'*ar 43 Ba$an .r-ses re"le st"rene untu) -nt-h

5a!("ah 4& Heat I!te(ratio!&e'anasan dan .endin$inan )eduan"a di*utuh)an dala'

.r-ses ini Se7a) 'ensu.lai dan 'en$hilan$)an .anas itu 'ahal/ hal ini di*utuh)an untu)

'e'anas)an dan 'endin$in)an 'en$$una)an .ertu)aran .anas antara aliran .r-sesTu7uan dari inte$rasi .anas adalah untu) 'enu)u.i .r-ses .e'anasan dan )e*utuhan

.endin$inan see)-n-'is 'un$)in

Suhu "an$ di*utuh)an ditentu)an -leh@ 'isaln"a/ suhu )eluaran rea)t-r +00L 9111LF=

"an$ di.erlu)an Suhu dan )e*utuhan ener$i untu) .e'anasan dan *e*an .endin$inan

di--))an se'a)si'al 'un$)in ea)t-r St"rene *iasan"a *er-.erasi seara adia*ati

9tida) ada .anas "an$ dita'*ah)an=/ 'en"e*a*)an suhu turun se*a$ai hasil rea)si

end-ter' Suhu rea)t-r;inlet di*utuh)an untu) 'ena.ai -utlet suhu tertentu dihitun$ dari

)esei'*an$an ener$i rea)t-r/

E!tal*i *ro'" 6 e!tal*i rea"ta! 2 *a!as rea"si

Ental.i rea)tan dan .r-du) disa7i)an *er)aitan den$an suhu auan ! L 9(( LF=/ dan

.anas rea)si tersedia .ada ! L

5a!("ah 7 E%o!o#i% E-al'atio! Tida) di.erlihat)an dala' -nt-h ini/ ta.i ter'asu)

dala' .r-$ra' sintesis .r-ses se.erti I/ al$-rit'a untu) *ia"a dan ealuasi e)-n-'i

dari .r-ses r-ses .eralatan ini 'e'ili)i u)uran dan inestasi .e'*an$)it har$a dan t-tal

di.er)ira)an ers"aratan dan *ia"a untu) utilitas dan *ahan *a)u/ *ia"a -.erasi-nal

lainn"a/ dan nilai;nilai .r-du) di.er)ira)an Nilai;nilai ini di$una)an untu) 'en$ealuasi

.r-%ita*ilitas dari .r-ses "an$ diusul)an dan da.at 'e'*eri)an dasar "an$ )uat untu)

desain "an$ le*ih rini


13/20

85O92SHEETING SO8T9ARE

Arus;sheetin$ telah dide%inisi)an se*a$ai Gen$$unaan alat *antu )-'.uter untu)

'ela)u)an )-ndisi sta*il .anas dan )esei'*an$an 'assa/ u)uran/ dan .erhitun$an *ia"a

untu) .r-ses )i'iaG Arus;sheetin$ dan desain .r-ses adalah )e$iatan anal-$ Suatu

tu7uan "an$ ditentu)an/ *iasan"a tin$)at .r-du)si tahunan "an$ diin$in)an dari .r-du)

uta'a/ se.erti .r-ses sheet aliran

Fl-? sheet .r-ses 'ende%inisi)an rea)t-r/ unit -.erasi/ dan utilitas "an$

di.erlu)an/ *ersa'a den$an aliran *ahan dan ener$i )e dala' dan )eluar .r-ses dan antar

se'ua unit .r-ses In%-r'asi "an$ u)u. "an$ ditentu)an sehin$$a satu s-lusi uni) hadir

untu) 'asalah "an$ dia7u)an 2'.an dan .r-du) )-'.-sisi/ suhu/ dan te)anan *iasan"a

ditentu)an/ se.erti .ers"aratan )iner7a dan *e*era.a )ara)teristi) -.erasi dari .r-ses "an$

di*utuh)an

Arus;sheetin$ ditera.)an .ada )-ndisi stead" state Fitur )eadaan tida) sta*il dari

n-r'al stead";state .r-ses start u./ shutd-?n/ $an$$uan/ tinda)an )-ntr-l *iasan"a

dianalisis seara ter.isah dari tu$as .r-ses desain >al ini 'en"e*a*)an .en"ederhanaan

uta'a dari 'asalah desain/ )arena ariasi ?a)tu dan inte$rasi terhada. ?a)tu tida) .erlu

dila)u)an 9'es)i.un inte$rasi terhada. ruan$ 'un$)in 'asih di.erlu)an dala' '-del

untu) -.erasi tertentu/ se.erti .ada rea)t-r .lu$ %l-? = Aliran;sheetin$ *er*ahasa SEED;

2 adalah .en$eualian dala' hal itu 'ena)u. )e'a'.uan )eadaan tida) sta*il dala')-den"a

S-lusi untu) 'asalah ini di.er-leh den$an ara 'en"elesai)an 'assa dan ener$i

)esei'*an$an untu) 'en$hasil)an )uantitas dan ne$ara 9'isaln"a/ )-'.-sisi/ suhu/

te)anan= dari se'ua aliran dan .ers"aratan utilitas ara'eter ta'*ahan untu) .r-ses

.eralatan/ u)u. 'e'adai sehin$$a s.esi%i)asi aliran ter.enuhi dan *ia"a .eralatan da.at

di.er)ira)an/ dihitun$ Bia"a .eralatan/ *ahan *a)u/ dan utilitas diesti'asi dan analisis

e)-n-'i dila)u)an Met-de esti'asi *ia"a dan analisis e)-n-'i disa7i)an )e'udian

dala' te)s ini Seluruh .r-sedur ini da.at diulan$ *er)ali;)ali untu) 'e'eri)sa '-di%i)asi

dari sheet aliran .r-ses atau untu) 'ene'u)an nilai;nilai "an$ -.ti'al dari aria*el .r-ses

)uni S-%t?are )-'.uter da.at le*ih 'en"ederhana)an .erhitun$an ini *erulan$;ulan$

untu) te)nisi Teta.i *ah)an tan.a .erlu .en$ulan$an/ .eran$)at luna) da.at

'en"ederhana)an .erhitun$an dan 'e'*eri)an detail dan a)urasi "an$ tida) 'un$)in

se*ali)n"a


14/20

Ga#bar 4&.&Si'ulasi r-$ra' untu) Siste' r-ses

r-$ra' "an$ tersedia seara )-'ersial/ ada *an"a) .r-.rietar"

.r-$ra' %l-?;sheetin$ se.erti E-n OE/ Du-nt E/ dan 2ni-n

I.es ar*ideStru)tur )eseluruhan 'iri. den$an *an"a) .r-$ra' %l-?;sheetin$

ditun7u))an .ada a'*ar 4;+

O.erasi 2nit/ rea)t-r/ dan %itur .r-ses lain di?a)ili -leh rutinitas unit '-dul

utinitas ini ter'asu) -.erasi "an$ ter)ait den$an .eralatan .r-ses 9'isaln"a/ )-l-'distilasi dan )-'.res-r= serta .eru*ahan "an$ ter7adi )arena .en$aturan aliran 9'isaln"a/

)-'.-sisi dan suhu eru*ahan "an$ da.at ter7adi )eti)a dua atau le*ih aliran di$a*un$)an

'en7adi satu aliran den$an 'en$hu*un$)an .i.a atau dita'*ah)an seara *ersa'aan )e

essel=

Des)ri.si .r-ses terdiri dari 'e'ilih '-dul "an$ te.at "an$ 'e?a)ili

.r-ses dan 'en$identi%i)asi strea' "an$ 'en$alir 'asu) dan )eluar dari setia. '-dul

Setia. unit '-dul terdiri dari .r-$ra' "an$ *erisi '-del 'ate'atis untu) )iner7a satu unit

.r-ses M-del ini terdiri dari .ersa'aan "an$ *er)aitan den$an in.ut dan )-ndisi aliran

-ut.ut dan .ara'eter .eralatan 9s.esi%i)asi "an$ 'enentu)an .erila)u .eralatan/ se.erti

rasi- re%lu)s dan 7u'lah .irin$ untu) )-l-' distilasi=

DEGREES O8 8REEDOM

u'lah "an$ tida) di)etahui dan 7u'lah .ersa'aan "an$ *er)aitan di)etahui ini *isa

'en7adi 'asalah dala' .r-ses desain u'lah "an$ tida) di)etahui dan .ersa'aan

inde.enden harus sa'a a$ar uniue s-luti-n Oleh )arena itu/ .erlu 'et-de "an$

siste'atis untu) .enaahan 'ere)a u'lah t-tal inde.enden luas dan aria*el intensi%

"an$ ter)ait den$an setia. aliran dala' .r-ses adalah C / di'ana adalah 7u'lah

)-'.-nen )i'ia inde.enden di strea' Kuantitas dan )-ndisi strea' *enar;*enar

ditentu)an den$an 'e'.er*ai)i la7u aliran setia. )-'.-nen di strea' 9ata': sa#a: total


15/20

la/' alir a! #ol ata' "o#*o!e! fra"si #assa C; 2 $= dan dua aria*el ta'*ahan/

*iasan"a suhu dan te)anan/ 'es)i.un .ilihan lain "an$ 'un$)in 7u'lah ini ter'asu)

situasi di 'ana %isi) dan )eseti'*an$an )i'ia ada

i)a se'ua )-ndisi aliran inlet untu) -.erasi di)etahui/ 9 C =

.ersa'aan di.erlu)an untu) 'en$hitun$ se'ua )-ndisi setia. strea' -utlet 2ntu) strea'-utlet S/ t-tal dari .ersa'aan S 9 C = .ersa'aan terse*ut di.erlu)an untu)

'en$hu*un$)an -ut.ut )e in.ut dari -.erasi M-del -.erasi harus 'e'ili)i 7u'lah ini

.ersa'aan/ teta.i )e*an"a)an '-del 'e'ili)i le*ih/ )arena .eru*ahan "an$ ter7adi dala'

-.erasi itu san$at )-'.le)s dan le*ih .ersa'aan "an$ di*utuh)an untu) 'e?a)ili

.eru*ahan ini Distilasi adalah -.erasi "an$ *an"a) .ersa'aan harus diselesai)an dala'

'-dul untu) 'enentu)an )-ndisi strea' -ut.ut/ sehin$$a .ersa'aan '-del *aru da.at

di)etahui ara'eter -.erasi "an$ di.erlu)an untu) 'en$hu*un$)an -ut.ut )e in.ut

-nt-h sederhana 'eli*at)an 'e'*elah satu aliran 'en7adi dua strea' tan.a .eru*ahan

suhu/ te)anan/ atau )-'.-sisi: s.lit antara dua aliran -ut.ut aria*el dala' .ersa'aan

neraa 'assa seara )eseluruhan / dan harus ditentu)an/ 'isaln"a/ den$an 'e'.er*ai)i

%ra)si in.ut "an$ *erlan$sun$ 'en7adi salah satu -ut.ut

T-tal aria*el aliran/ 7u'lah .ersa'aan/ dan 7u'lah .ara'eter .eralatan da.at

disi'.ul)an dan t-tal dera7at )e*e*asan 9tida) di)etahui di)uran$i .ersa'aan= )e'udian

ditentu)an Se*uah uniue s-luti-n untu) 'asalah han"a ada )eti)a 7u'lah "an$ tida)

di)etahui dan .ersa'aan adalah sa'aOleh )arena itu/ se7u'lah aria*el sa'a den$an

7u'lah dera7at )e*e*asan harus di*eri nilai sehin$$a a)an ada uniue s-luti-n

Co!toh + Dera/at


16/20

Ada 8 )-'.-nen 9J = dan 1( strea' dala' .r-ses adi ada

98 C = 1( J 1(0 T-tal aria*el strea'

r-ses 'e'ili)i , unit dan 1! strea' -ut.ut dari unit ini

1( J 1!

adi/ 1! 10 J 1!0

Out.ut 9C= .ersa'aan 'ass *alane

Sehin$$a di.er-leh

1(0 1!0 J 0

Dua .uluh aria*el aliran .erlu diteta.)an a$ar uniue s-luti-n

ada ada .rinsi.n"a/ setia. 0 aria*el aliran *isa di*eri)an@ Na'un/ se.erti *iasa strate$i

s-lusi 'ens"arat)an *ah?a aliran u'.an .r-ses ditentu)an 'enentu)an tin$)at 'asin$;

'asin$ dari dela.an )-'.-nen/ dita'*ah suhu dan te)anan dari dua aliran u'.an

9etil*enHena dan ua.= 'en$uran$i 7u'lah aria*el 'en7adi 1!0 Oleh )arena itu/ uniue

s-luti-n tersedia

E3UATION SO5UTION

M-del len$)a. .r-ses )i'ia da.at terdiri dari ratusan/ *ah)an ri*uan/ .ersa'aan

r-ses san$at sederhana di?a)ili -leh -nt-h st"rene 'e'ili)i 1!0 'assa dan .ersa'aan

)eseti'*an$an ener$i dan 7u'lah le*ih dari 00 .ersa'aan untu) 'e'eah)an )eti)a si%at%isi) diserta)an Ban"a) .ersa'aan dala' '-del .r-ses )i'ia n-nlinear/ )hususn"a "an$

'e?a)ili )iner7a dan si%at %isi) Oleh )arena itu seluruh .er*uatan adalah n-nlinear

9'es)i.un su*set linear "an$ 'un$)in= dan te)ni) "an$ di)e'*an$)an den$an *ai) dari

al7a*ar linear tida) *erla)u Met-de al$-rit'a 9'et-de= untu) euati-n s-luti-n n-nlinear

set *esar adalah %itur )uni dari .r-$ra' %l-?;sheetin$Ti$a 7enis al$-rit'a telah

di)e'*an$)an adalah .ende)atan se)uensial ende)atan se)uensial *erdasar)an

.erhitun$an -ut.ut dari .r-ses '-dul dari .en$etahuan tentan$ in.ut dan .ara'eter

.eralatan "an$ di.erlu)an dan 'elan7ut)an *erurutan 'elalui '-dul dari suatu .r-ses

RECC5Er-ses )i'ia le*ih serin$ 'en$$a'*ar)an tida) ada re"le/ )arna da.at

'e'.ersulit analisis 'ere)a e"le serin$ ter7adi/ se.erti dala' .r-ses st"rene "an$

'ana etil*enHena "an$ tida) *erea)si )e'*ali dan dire"le )e'*ali )e rea)t-r se*a$ai

aliran 'assa seara %isi) e"le 7u$a ter7adi dala' *entu) .ertu)aran .anas 9la$i dala'

.r-ses stirena= dan )adan$;)adan$ se*a$ai in%-r'asi/ 'isaln"a/ *ah?a dua s.esi%i)asi

suhu aria*el harus sa'a satu sa'a lain S-lusi se)uensial;'-dular Strate$i didasar)an

.ada 'en$etahui se'ua 'asu)an untu) '-dul dan 'en$$una)an ini untu) 'en$hitun$

se'ua -ut.ut Keti)a in.ut strea' untu) '-dul adalah -ut.ut dari '-dul hilir 9"aitu/ ada


17/20

re"le=/ .erhitun$an tida) da.at dila)u)an untu) '-dul hulu )arena salah satu 'asu)an

*elu' di)etahui ini adalah diilustrasi)an .ada a'*ar 4/(@ 2nit 1 tida) da.at dihitun$

)arena in.ut strea' 4 adalah -ut.ut unit @ 7u$a tida) *isa unit dihitun$ )arena in.ut

strea' adalah Out.ut unit 1 ini 'asalah "an$ sa'a .enalaran 'elin$)ar dite'ui di

-nt-h 1 dile'a ini dala' s)e'a s-lusi '-dular *erurutan da.at diselesai)an den$an ara

"an$ sa'a se.erti .ada -nt-h s.read;sheet@ "aitu/ 'en$hitun$ iterati% sa'.ai .eru*ahan

nilai "an$ dihitun$ diteri'a

Ga#bar 4&0&Ilustrasi dari Sir)ulasi .ada erhitun$an e"le

Identi%i)asi re"le l--. dala' .r-ses dise*ut .artisi >al ini dila)u)an -leh

.eran$)at luna) dari se*a$ian *esar .r-$ra' %l-?;sheetin$@ Na'un/ di F#O5TAN l--.

ini harus diidenti%i)asi -leh .en$$una e"le l--. *iasan"a da.at diidenti%i)asi u)u.

'udah dari dia$ra' alir .r-ses i)a sese-ran$ da.at 'elaa) ditutu. .ath dari -ut.ut unit

.r-ses )e'*ali )e in.ut unit itu/ 'a)a ada re"le Dala' .r-ses den$an *an"a) unit *isa

sulit untu) 'en$identi%i)asi se'ua re"le inde.enden l--. den$an 'enelusuri dia$ra'

alir/ teta.i da.at dila)u)an den$an ara "an$ sa'a se.erti "an$ dila)u)an -leh *e*era.a

s-%t?are %l-?;sheetin$ Dala' hal ini di'ulai den$an aliran u'.an e)sternal )e unit

.r-ses dan 'en$i)uti salah satu st-.)-nta) dari unit terse*ut Da%tar setia. unit .r-ses

dite'ui sa'.ai *ai) 9a= sudah unit .r-ses "an$ terantu' dite'ui la$i atau 9*= -ut.ut

han"a tersisa aliran unit tida) %eed untu) setia. unit .r-ses Dala' )asus .erta'a/ re"le

telah diidenti%i)asi@ se'ua unit dala' lin$)aran "an$ di$a*un$)an 'en7adi satu *l-)

9'ere)a harus di.eah)an *ersa'a;sa'a iterati%= dan *l-) "an$ )e'udian di.erla)u)an

se.erti setia. unit tun$$al lainn"a dan .r-sedur dilan7ut)an Dala' )asus )edua unit

diidenti%i)asi ditrans%er dari da%tar .r-ses a?al da%tar .erhitun$an r-sedur ini dilan7ut)an

sa'.ai se'ua unit telah *er$eser )e da%tar .erhitun$an@ da%tar ini/ dari atas )e *a?ah/

'enun7u))an urutan .erhitun$an Setia. *l-) unit "an$ di.er-leh .ada lan$)ah .erta'a

adalah daur;ulan$

Co!toh 4 Co#*'tatio!al orer for st)re!e *ro%ess Aliran .r-ses stirena dia$ra'

ditun7u))an .ada a'*ar 4;! Dari le'*ar aliran ini 7elas *ah?a ada dua aliran re"le


18/20

dala' .r-ses sederhana ini: eth"l*eriHene tida) *erea)si dire"le dan dia'.ur den$an

%resh u'.an dan rea)t-r e%%luent dire"le )e'*ali )e heat ehan$er

Solusi:

en$$unaan .erhitun$an al$-rit'a Di'ulai den$an aliran u'.an stirena/ i)uti .anah dan

da%tar -.erasi dala' urutan "an$ dihada.i An$)a .eralatan seara *erurutan adalah/

1 3

erhati)an *ah?a 7u'lah *erulan$/ 'eneta.)an *ah?a ada re"le dan itu

ter'asu) -.erasi dan 3 O.erasi ini di$a*un$)an 'en7adi satu unit/ la*el itu 10 Se'ua

-.erasi dala' satu lin$)aran harus diselesai)an *ersa'a;sa'a 9*iasan"a den$an iterasi=

Se'entara 'en$i)uti aliran/ 7i)a -ut.ut strea' dii)uti "an$ tida) %eed untu) -.erasi lain/

'isaln"a/ SO8 dari -.erasi !/ .eri)sa -ut.ut "an$ lain dari -.erasi 9ada satu;S0,= dan

'en$i)utin"a #an7ut)an da%tar -.erasi "an$ dite'ui:

1 10 4 ! + ( 8 1

Beri)ut n-'-r 1 'unul )e'*ali/ sehin$$a re"le l--. lain telah dite'u)an #--.

ini 'ena)u. se'ua -.erasi dala' da%tar ini erhati)an *ah?a l--. .erta'a/ 2nit 10/

adalah GnestedG dala' l--. *aru ini Se'ua -.erasi "an$ terda%tar se)aran$ da.at

di$a*un$)an 'en7adi satu *aru 2nit/ la*el itu 11 ada -.erasi 8/ strea'in$ S14 i)ut

)e'*ali )e -.erasi 1@ 7i)a strea' S1! telah dii)uti se*ali)n"a/ -.erasi , a)an ditrans%er )e

da%tar;.erhitun$an hasil "an$ sa'a se.erti "an$ di.er-leh )e'udian ilih 'ana -ut.ut

untu) .erta'a "an$ dii)uti a$ar tida) 'e'ili)i e%e) 'endasar .ada hasil )euali 'un$)in

'en$u*ah urutan .erhitun$an #an7ut)an 'en$i)uti -ut.ut 9ada han"a satu dari unit 11/

S1!= dan da%tar -.erasi "an$ dihada.i:

11 ,

Out.ut dari -.erasi , tida) 'asu) untu) setia. .r-ses -.erasi/ 7adi , diha.us dari

da%tar ini dan dite'.at)an dala' da%tar .erhitun$an Ini han"a 2nit 11 di da%tar .r-ses dan

-ut.ut se)aran$ tida) 'asu) untu) -.erasi lainn"a 9, telah diha.us= Den$an de'i)ian/

-.erasi 11 se)aran$ diha.us dari da%tar .r-ses dan dita'*ah)an )e da%tar .erhitun$an

de.an 9)e )iri= dari a.a "an$ sudah ada Da%tar erhitun$an se)aran$

11 ,

dan tida) ada "an$ tersisa dala' da%tar .r-ses 2rutan .erhitun$an dari )iri )e )anan/sehin$$a unit 11 dihitun$ terle*ih dahulu dan )e'udian -.erasi , dihitun$

Satu aliran di setia. re"le harus di.ilih se*a$ai tear strea' untu) l--. Ini adalah

salah satu "an$ harus diasu'si)an/ di.eri)sa untu) )-ner$ensi/ dan 'en$ulan$i Tida)

ada .ed-'an "an$ tida) 7elas untu) .ilihan ini/ 7u$a tida) *iasan"a )ritis untu) aliran "an$

di.ilih i)a ada satu "an$ le*ih 'udah untu) 'e'*uat a?al "an$ la"a) untu) diesti'asi/

'un$)in itu harus di.ilih Aliran re"le se*enarn"a serin$ di.ilih se*a$ai tear strea'

Ke.utusan harus di*uat a.a)ah )edua re"le l--.s/ unit 10 dan 11/ di)u'.ul)an

seara *ersa'aan atau seara ter.isah K-ner$ensi si'ultan/ se*a$ai diilustrasi)an -leh

a'*ar 4;8a/ dide)ati den$an 'e'eri)sa dan reesti'atin$ )edua strea' tear se)ali dala'setia. iterasi isah)an hasil )-ner$ensi den$an )-ner$ensi inner l--. 9unit 10= sela'a


19/20

setia. iterasi dari l--. luar se.erti "an$ disaran)an -leh a'*ar 4;8* ilihan "an$ le*ih

te.at/ dala' hal ?a)tu )-'.utasi 'ini'u' dan )-ner$ensi/ tida) na'.a) >al ini serin$

diasu'si)an *ah?a seara si'ultan )-ner$ensi a)an le*ih e%isien dan .ende)atan "an$

di$a'*ar)an di sini se'ua %l-? rate l*


20/20

Ini urutan .erhitun$an diulan$ sa'.ai SO! dan S14 tida) *eru*ah seara si$ni%i)an

>asil a)hir adalah/ se.erti "an$ di.er-leh .ada -nt-h 3:

SOJ SO3J !/+

SO4 J !3+

SO! J (+1/+S14 J 118

Feed st"rene di$una)an se*a$ai titi) a?al dala' -nt-h ini@ strea' %eed *isa di.ilih

sa'a den$an *ai) i)a "a/ re"le l--. "an$ sa'a a)an diidenti%i)asi/ teta.i urutan

.erhitun$an a$a) *er*eda a)an diidenti%i)asi

bab 4 ekontek

Documents