Location via proxy:   [ UP ]  
[Report a bug]   [Manage cookies]                
FLARE Flare merupakan suatu alat (device) yang dugunakan untuk mengurangi gas buangan yang berbahaya bagi lingkungan (gas emisi) pada suatu proses. Selain untuk keamanan dan keselamatan, flare juga berguna untuk menambah efisiensi dari suatu proses dengan menjadikannya sebagai  feedstock (feed Hydrogen Plant), fuel ataupun product (seperti LPG). Secara umum Flare bisa dikategorikan menjadi flare yang burner tipnya berada diatas atau elevated flare. Untuk Flare jenis ini kita bisa melihat api dari flare tersebut. Jenis yang lain adalah Ground Flare, di mana api tidak terlihat dari luar karena berada di dalam box. Gambar di bawah ini merupakan sistem flare pada umumnya Gambar tersebut mendeskreosikan pruinsip dari sistem flare di mana gas mengalir ke dalam knock out drum dan di dalamnya terdapa proses tertentu sebelum menuju ke ujung dari flare sistem. Dari gambar terlihat dipasan beberapa sesnsor seperti untuk menjaga temoperatur aliran (FT). Beberapa proses yang terjadi dalam flare sistem Terhadap overpreasure, safety relief Valve akan mengangkat dan membuang gas menuju suar. Ini adalah peristiwa langka dan pembakaran adalah keamanan kritis. Terhadap api, inventarisasi gas hidrokarbon ditiup menuju suar sebelum api melemahkan elemen plant sehingga menyebabkan gas keluar dan menimbulkan ledakan. Ini adalah peristiwa langka, dan pembakaran adalah keamanan kritis. Emergency shut down terjadi untuk sejumlah gangguan pada sistem proses termasuk api. Namun, lebih sering proses shutdowns disebabkan oleh manual intervensi, alarm palsu dan kegagalan sistem keamanan menyebabkan shutdowns. Ini adalah peristiwa yang agak sering, dan keamanan kritis pembakaran atau konsekuensi dari sistem keamanan kritis. depressurisation operasional . Ini sering terjadi dan termasuk keamanan kritis pembakaran, tetapi melibatkan relatif kecil volume gas. terhadap startup, misalnya ketika melakukan perawatan komponen yang sudah direncanakan. Gas perlu menyala sampai cukup gas berkualitas yang diperoleh. Ini adalah peristiwa yang sering terjadi setiap hari. Pembakaranadalah produksi kritis dan dapat dioptimalkan oleh, misalnya meminimalkan shutdowns palsu dan proses modifikasi. gas pembersihan dari sistem suar diperlukan untuk memastikan laju aliran dasar minimum yang keluar melalui ujung suar untuk mencegah masuknya oksigen. Pembakaran gas pembersihan ini adalah keamanan kritis. Beberapa contoh flare gas recovery sistem: Prinsip sistem FGR ditampilkan pada sketsa utama di gambar 6. Komponen utama dari sistemFGR ini adalah: dengan cepat membuka katup (FOV) diinstal di baris suar setelah suar KO drum. Bursting Disk (BD) dengan isolasi mobil disegel buka blokir katup di kedua sisi secara paralel dengan FOV. Sistem pengapian suar yang menggunakan pelet  dari bawah suar untuk menyalakan gas ketika tidak sedang pulih. gas kompresi untuk memulihkan gas dari sistem suar. Sistem FGR jenis ini dari oleh API RP 521, edisi kelima tahun 2007. Sistem FGR seperti yang ditunjukkan pada gambar 8 telah dipilih untuk alasan berikut: erlaku perangkat aktif  dandua independen mekanis jenis cepat membukafungsi perlindungan, dan dianggap sesuai dengan ISO 10418 (API 14 C). Optimal flare gas  dapat dicapai dengan teknik yang tepat efek dinamis dari aplikasi sistem individu suar. POMPA pompa umumnya digunakan pada fluifa liquid atau cairan, seperti pada gambar. Fluida dari tangki A akan dipindahkan ke tangki B dengan menaikkan tekanan di titik A sehingga lebih tinggi dari titik B dengan menggunakan pompa. Sebagaimana peralatan proses lainnya, maka operasi pompa juga perlu dikontrol sehingga kondisi operasi yang diinginkan oleh unit proses yang dilayaninya selalu terpenuhi. Prinsip Operasi Pompa.  Prinsip kerja pompa mirip dengan compressor sehingga pendekatan yang digunakan untuk menjelaskan sistem kontrol pompa juga hampir sama dengan pada compressor. Pump Control Dua hal penting dalam pump control, yaitu:. Untuk pertama, yang menjadi controlled variable bisa flow/kapasitas, level atau pressure (upstream atau downstream) bergantung kebutuhan proses/operasi. Dari ketiga variable ini, yang paling banyak digunakan adalah flow. Jika yang digunakan adalah level (biasanya level inlet/outlet vessel), maka output controller bisa langsung menggerakan control valve atau bisa juga melalui flow control (konfigurasi cascade). kedua yaitu manipulated variable, secara teoritis terdapat empat opsi, yaitu suction flow/pressure melalui suction throttling, discharge flow/pressure melalui discharge throttling, recycle flow melalui recycle throttling dan variable speed. Suction throttling.  Suction throttling, yaitu dengan menempatkan control valve di suction/inlet pompa. Secara teoritis ini akan mengubah performance curve, akan tetapi cara ini sangat fatal karena dapat memicu terjadinya kavitasi, sehingga cara ini tidak pernah digunakan. Discharge throttling Dengan discharge throttling berarti mengubah system curve, seperti diperlihatkan pada gambar berikut. pada suatu saat pompa beroperasi pata titik (1), yaitu pada flow Q1 dan pressure P1.  Kemudian dikehendaki, flow nerkurang menjadi Q2, sehingga titik operasi digeser ke titik (2), yaitu pada flow Q2 dan pressure P2. Ini dilakukan dengan menutup sedikit discharge control valve (menutup control valve berarti menggeser/memutar system curve ke kiri). Perhatikan gambar tersebut, P2 adalah pressure pada keluaran/discharge pompa sebelum control valve,  sedangkan pressure sesudah control valve sebesar P3, sehingga pressure yang hilang (drop) di control valve sebesar P2-P3. Recycle control  Dalam konfigurasi kontrol ini, sebagian liquid di discharge dikembalikan ke suction, seperti diperlihatkan pada gambar berikut. Recycle control ini berguna untuk mencegah terjadinya kavitasi karena kekurangan flow/pressure pada suction pompa. Speed control Cara lain untuk menyesuaikan pompa dengan system yang dilayaninya adalah melalui speed control, yang berarti dengan merubah/menggeser performance curve,  seperti gambar berikut. HEAT EXCHANGER Heat exchanger digunakan untuk mengalirkan panas pada fluida. Prinsipnya yaitu mislkan dua fluida berbeda temperatur dialirkan ke dalam tube dan yan lainnya ke dalam shell sehingga bersentuhan secara tidak langsung, di sini terjadi proses pertukaran panas. Dua hal penting dalam prosess kontrol, yaitu penentuan controlled variable (variable yang akan dikontrol) dan manipulated variable (variable yang akan diubah-ubah dalam rangka menjaga controlled variable pada setpoint-nya). Dengan demikian, dalam HE (Heat Exchanger) yang paling efektif adalah mengambil fluksi panas (jumlah panas yang berpindah antara kedua fluida) sebagai controlled variable, akan tetapi ini tidak mungkin dilakukan mengingat dalam prakteknya fluksi panas (heat flux) tersebut sulit diukur. Oleh karena itu yang paling mungkin adalah dengan mengontrol temperature salah satu fluida yang keluar dari HE. Ada beberapa variable yang bisa dipilih sebagai manipulated variable, yaitu aliran fluida panas yang masuk, aliran fluida dingin yang masuk, aliran fluida panas yang keluar atau aliran fluida dingin yang keluar. Jenis HE diantaranya adalah liquid-to-liquid exchanger dan steam heater. liquid-to-liquid exchanger  liquid-to-liquid exchanger adalah jenis HE dimana kedua fluida berbentuk cair (liquid phase). Jika tujuan utama adalah memanaskan fluida maka yang akan dikontrol adalah temperature fluida yang dipanaskan (hasil pemanasan), HE jenis ini disebut juga dengan Heater.  Sebaliknya jika tujuan utama kita adalah mendinginkan fluida, maka yang akan dikontrol adalah temperature fluida yang didinginkan, HE jenis ini disebut juga dengan Cooler.  Gambar berikut adalah HE control dengan aliran process fluida sebagai manipulated variable. Dalam gambar diatas terlihat pengontrolan temperature process fluida dilakukan dengan mengubah-ubah aliran process fluida yang keluar dari HE dan yang di-bypass.  Dalam konfigurasi ini, aksi kontrol bisa berupa split-range atau opposite action.   Dalam konfigurasi split-range, sinyal kontrol 0% – 50% digunakan untuk menutup control valve keluaran HE (CV1) dan 50% – 100% untuk membuka control valve bypass (CV2).  Dalam konfigurasi opposite action, jika salah satu control valve membuka, maka control valve lainnya akan menutup atau sebaliknya. Dalam konfigurasi opposite action, selain menggunakan dua buah two-way control valve seperti pada gambar diatas, bisa juga menggunakan three-way diverter valve (yang diletakan pada inlet HE) atau three-way mixing valve (yang diletakan pada outlet HE). pada suatu saat bisa saja terjadi control valve CV1 menutup penuh, yang berarti tidak ada aliran process yang keluar dari HE atau dengan kata lain ada sebagian process fluida yang tertahan dalam HE.  Untuk HE yang berfungsi sebagai Heater, pada kondisi ini temperature fluida dalam HE akan meningkat mendekati temperatur medium,  yang bisa menyebabkan terjadinya kerak/coke dalam HE. Untuk mengatasi permasalahan diatas, maka untuk aplikasi Heater, yang digunakan sebagai manipulated variable adalah medium flow, seperti diperlihatkan pada gambar berikut. Pada konfigurasi ini, control valve ditempatkan di outlet HE bukan pada inlet.  Pertimbangannya adalah jika ditempatkan di inlet dengan temperature medium yang masih tinggi, maka pressure drop pada valve dapat menyebabkan terjadinya gas yang bisa menurunkan performance HE.  Pertimbangan lainnya adalah harga valve yang digunakan lebih murah dan lebih awet karena service temperature-nya yang rendah. Steam Heater  Steam heater merupakan HE jenis heater dengan steam/uap air sebagai media pemanasnya.  Sama seperti pada liquid-to-liquid exchanger, kontrol pada steam heater juga dapat dilakukan dengan mengambil medium flow atau process flow sebagai menipulated variable. Gambar berikut adalah konfigurasi control dengan medium flow sebagai manipulated variable jika kondisi beban tinggi, konfigurasi ini memberikan kinerja yang cukup baik.  Akan tetapi pada beban rendah (low condensate pressure), kinerja konfigurasi control ini kurang memuaskan. Untuk mengatasinya digunakan condensate level control seperti gambar berikut. Konfigurasi tersebut harganya sangat mahal tetapi level control dapat diganti dengan continuous drain trap, yang fungisnya sama dengan level control tetapi harganya jauh lebih murah. Setpoint untuk level control dapat diubah-ubah untuk disesuaikan dengan beban, pada beban rendah, setpoint level control diset tinggi, begitu pula sebaliknya.  Gambar berikut adalah process bypass control yang menggunakan Diverter Valve. Reboiler Untuk menghasilkan produk sesuai spesifikasi yang dikehendaki, maka keduanya, reflux dan reboiler perlu dikontrol. Pengontrolan reflux sudah dibahas pada serie sebelumnya, pada serie ini akan dibahas mengenai pengontrolan reboiler. Berikut konfigurasi pada reboiler: Konfigurasi pada kettle type reboiler Dalam konfigurasi ini, jumlah vapor yang dihasilkan dikontrol dengan cara mengatur aliran panas ke reboiler, dalam hal ini aliran steam/uap.  Jumlah produk bawah (bottom product) yang diuapkan menjadi vapor ditentukan dari besarnya setpoint steam flow control (FC). Semakin besar setpoint FC, semakin banyak vapor yang dihasilkan.  Jumlah produk bawah yang dikeluarkan/dihasilkan dikontrol dengan menggunakan level control (LC). Reboiler tipe thermo-syphon atau forced-circulation, konfigurasi berikut bisa digunakan. Pada konfigurasi ini, produk bawah (residue) diambil/dikeluarkan langsung dari column. reboiler dengan menggunakan pemanas pemanas berasal dari produk kolom distilasi (kolom utama seperti CDU atau FCCU). Konfigurasi kontrol reboiler yang menggunakan pemanas jenis ini diperlihatkan pada gambar berikut. Pada konfigurasi ini, selain digunakan untuk reboiler, media pemanas juga digunakan untuk menghasilkan steam pada steam generator. Flow control (FC) yang terletak sesudah tie, digunakan untuk menstabilkan steam yang dihasilkan pada steam generator TANGKI Salah satu contoh sistem yang biasa digunakan di berbagai buku teks untuk menerangkan sistem MIMO adalah sistem sederet tanki, seperti diperlihatkan pada gambar berikut. Gambar tersebut memperlihatkan 2 buah tanki yang saling berhubungan.  TK-1 dialiri fluida dengan flow m1 hingga mencapai level h1, TK-2 dengan flow m2 dan level h2. Jadi secara keseluruhan sistem ini memiliki 2 input (m1 & m2) dan 2 output (h1 & h2).  Perubahan pada m1 akan mempengaruhi h1 dan h2, begitu pula dengan perubahan m2 akan  berpengaruh pada h1 dan h2. Karakteristik sistem seperti ini disebut interaksi, yang umumnya terjadi pada sistem MIMO. COMPRESSOR prinsip kerja compressor hampir sama dengan pompa yaitu berkaitan dengan tekanan tetapi compressor bekerja pada jenis fluida gas. Seperti diperlihatkan pada gambar berikut ini, gas dari titik A hendak dipindahkan ke titik C.  Untuk melakukan ini, sebuah compressor digunakan untuk menaikan tekanan gas dari P1 ke P2 , sehingga gas bisa mengalir ke titik C.  Tekanan di titik C,  P3 < P2 karena ada tekanan yang hilang di perjalanan (pada pipa).   Sebagaimana peralatan proses lainnya, maka operasi compressor juga perlu dikontrol sehingga kondisi operasi yang diinginkan oleh unit proses yang dilayaninya selalu terpenuhi. SEPARATOR separator digunakan untuk memisahkan fluida cair dan fluida gas. Pemisahannya dilakukan dengan berbagai cara seperti prinsip peurunan tekanan, gravity setlink, perubahan aliran fluida, atau tumbukan fluida. Ada beberapa jenis separator, yaitu: Vertical Separator Jenis ini biasa digunakan jika jika rasio gas-cair  tinggi atau volume total gas rendah. Berikut ini adalah proses pada vertikal separator: Liquid dihapus oleh penyekat inlet jatuh ke bagian bawah kapal. Gas bergerak ke atas, biasanya melewati mist extractor untuk menghilangkan kandungan air yang terjebak, dan kemudian gas kering mengalir keluar. Kandungan air yang sudah dipisahkan melalui mist extractor bergabung menjadi tetesan yang lebih besar yang kemudian jatuh ke reservoir bagiang bawah vessel. Mist extractor secara signifikan dapat mengurangi kebutuhan diameter dari vessel. Horizontal Separator Horizontal separator adalah yang paling efisien di mana volume total liquid dan sejumlah besar gas terlarut bersama dengan liquid. Permukaan area yang lebih besar pada liquid menyediakan kondisi yang optimal untuk melepaskan gas yang terjebak. Dalam Horizontal separator, seperti gambar liquid yang telah dipisahkan dari gas bergerak sepanjang bagian bawah dari vessel ke liquid outlet. Gas dan liquid menempati tempat yang proporsional di dalam vessel. Dalam double vessel separator, liquid mengalir melalui pipa ke reservoir di bawah. Spherical Separator Separator jenis ini digunakan untuk service tekanan tinggi di mana diinginkan ukuran yang kompak dan volume liquid yang kecil. Faktor-faktor yang dipertimbangkan untuk Spherical Separator adalah Compactness; · Kapasitas terbatas untuk liquid; Minimal thickness untuk  MIXER Dalam proses industri rekayasa, pencampuran adalah unit operasi yang melibatkan  manipulasi sistem fisika heterogen dengan maksud untuk membuatnya lebih homogen. Contohnya memompa air di kolam renang untuk menyeragamkan suhu air dan aduk adonan untuk menghilangkan benjolan (deagglomeration). Pencampuran dilakukan untukmemungkinkan transfer panas dan/atau massa terjadi antara satu atau lebih steams, komponenatau fase.  Kolom Destilasi Kolom distilasi digunakan untuk memisahkan suatu bahan yang mengandung dua atau lebih komponen bahan menjadi beberapa komponen. Kolom distilasi merupakan serangkaian peralatan proses yang terdiri dari preheater, column, condenser, accumulator, reboiler serta peralatan pendukungnya, dengan konfigurasi seperti pada gambar berikut. Pada umumnya bahan yang akan dipisahkan (feed) dimasukkan kedalam kolom melalui bagian samping kolom tersebut.  Komponen yang lebih ringan akan menguap menjadi vapor dan naik ke bagian atas (overhead) kolom , sedangkan komponen yang lebih berat berbentuk liquid akan jatuh ke bagian bawah (bottom) kolom.  Agar pemisahan dapat terjadi secara efektif, maka kedua fasa vapor dan liquid harus ada sepanjang kolom.  Untuk menjaga tercapainya kondisi seperti ini, maka kondisi operasi kolom harus dijaga dengan menggunakan sistem kontrol. KOLOM ABSOPSI Alat ini merupakan suatu kolom atau tabung tempat terjadinya proses pengabsorbsi (penyerapan/penggumpalan) dari zat yang dilewatkan di kolom/tabung tersebut. Proses ini dilakukan dengan melewatkan zat yang terkontaminasi oleh komponen lain dan zat tersebut dilewatkan ke kolom ini dimana terdapat fase cair dari komponen tersebut. Prinsip Kerja Kolom Absorbsi Kolom absorbsi adalah sebuah kolom, dimana ada zat yang berbeda fase mengalir berlawanan arah yang dapat menyebabkan komponen kimia ditransfer dari satu fase cairan ke fase lainnya, terjadi hampir pada setiap reaktor kimia. Proses ini dapat berupa absorpsi gas, destilasi,pelarutan yang terjadi pada semua reaksi kimia. Campuran gas yang merupakan keluaran dari reaktor diumpankan kebawah menara absorber. Didalam absorber terjadi kontak antar dua fasa yaitu fasa gas dan fasa cair mengakibatkan perpindahan massa difusional dalam umpan gas dari bawah menara ke dalam pelarut air sprayer yang diumpankan dari bagian atas menara. Peristiwa absorbsi ini terjadi pada sebuah kolom yang berisi packing dengan dua tingkat. Keluaran dari absorber pada tingkat I mengandung larutan dari gas yang dimasukkan tadi. Proses Pengolahan Kembali Pelarut Dalam Proses Kolom Absorber Konfigurasi reaktor akan berbeda dan disesuaikan dengan sifat alami dari pelarut yang digunakan Aspek Thermodynamic (suhu dekomposisi dari pelarut),Volalitas pelarut,dan aspek kimia/fisika seperti korosivitas, viskositas,toxisitas, juga termasuk biaya, semuanya akan diperhitungkan ketika memilih pelarut untuk spesifik sesuai dengan proses yang akan dilakukan. Ketika volalitas pelarut sangat rendah, contohnya pelarut tidak muncul pada aliran gas, proses untuk meregenerasinya cukup sederhana yakni dengan memanaskannya. SCRUBBER Scrubber berfungsi untuk mengurangi polutan udara yang dihasilkan oleh gas buang suatu industri. Pengendalian pencemaran udara dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu pengendalian pada sumber pencemar dan pengenceran limbah gas. Pengendalian pada sumber pencemar merupakan metode yang lebih efektif karena hal tersebut dapat mengurangi keseluruhan limbah gas yang akan di proses dan yang pada akhirnya dibuang ke lingkungan. Mekanisme Kerja Scrubber sebagai berikut : Impingement (pengontakan) Suatu campuran gas – debu masuk dengan cepat melalui inlet lalu di kontakkan dengan cairan yang ada di dalam scrubber sehingga partikel debu akan tersangkut dalam cairan. Difusi Partikel – partikel debu tersebut di aliri oleh gas yang kemudian menyebabkan partikel tersebut berupa tetesan – tetesan yang tersimpan melalui proses difusi. Humidifikasi Tetesan debu tersebut lalu diflotasikan dengan cara humidifikasi, yaitu mengubah permukaan tetesan – tetesan tersebut menjadi elektrostatis. Lalu, memisahkan berdasarkan ukuran tetes ( besar dan kecil ) secara mekanik. Cara seperti ini biasanya digunakan untuk debu berkonsentrat tinggi dan tergantung pada kondisi spesifik debu dan gas – gas lain yang terlibat. Kondensasi Apabila tetesan – tetesan itu telah mencapai dew point (titik embun), maka akan terjadi peristiwa pengembunan ( yang mana tetesan – tetesan berukuran kecil akan menjadi nukleus pengembunan ). Proses yang dilakukan secara mekanik ini akan mengembunkan tetesan namun lebih efektif dan ukurannya lebih seragam atau uniform. Mekanisme ini penting untuk gas panas dengan konsentrasi debu yang kecil. Untuk konsentrasi yang lebih besar, perlu di tambahkan dengan jumlah proses kondensasi tersebut. Wetting (pembasahan) Proses ini sebenarnya tidak berperan penting dalam scrubber. Ini dilakukan agar tidak terjadi naiknya partikel debu setelah menjadi tetesan ( proses pembasahan dilakukan agar partikel – partikel yang yang telah menjadi tetesan tidak ikut keluar bersama gas lagi ). Partisi gas Jika pada suatu gas di lewatkan cairan atau busa, gas akan di pecah menjadi elemn – elemen yang kecil dimana jarak antara partikel yang tersuspensi dan cairan yang melingkupinya relatif kecil. Dalam beberapa proses terjadi pemisahan yang di akibatkan gaya gravitasi dan gerakan brown dalam elemen, dalam hal ini cairan bertindak sebagai awal pemisahan. Dust disposal Dalam beberapa scrubber, cairan tidak dipisahkan oleh gas tetapi mengalir sebagai pengisi di atas permukaan. Terkecuali dari efek humidifikasi dan wetting ( pembasahan ), kerja cairan yang demikian adalah untuk membersihkan permukaan dan mencegah debu naik kembali ke atas, hasil yang nyata terjadi juga karena melibatkan tindakan mekanik yang spesifik. Elektronik precipitation Faktor ini juga berperan dalam proses scrubbing, namun mekanismenya sulit dipahami dan hanya untuk kondisi yang amat penting serta hanya terjadi dalam beberapa proses. KONDENSOR Kondensor merupakan alat penukar kalor yang berfungsi memindahkan kalor dari refrigerant ke udara lingkungan dengan bantuan ekstra fan. Konstruksi kondensor terdiri dari susunan pipa-pipa persegi dan sirip-sirip-sirip yang berfungsi untuk memperbesar laju perpindahan kalor. Kondensor ditempatkan di depan radiator agar memperoleh aliran udara maksimum. Gambar di bawah ini menunjukkan konstruksi kondensor. Refrigeran dalam fase uap pada tekanan dan temperatur tinggi, mengalir ke dalam kondensor melalui saluran masuk yang terletak di bagian atas. Di dalam kondensor, refrigerant mengalami proses pendinginan dan perubahan fase dari gas menjadi cair akibat pelepasan kalor ke udara lingkungan, sehingga keluar dari kondensor, refrigerant ada dalam fase cair pada temperature rendah. REFRENSI https://www.academia.edu/9271778/Pengolahan_limbah_fixed https://radiman.wordpress.com/2009/08/01/flare/ www.google.com/patents/US20120315587 https://asro.wordpress.com/2009/01/11/process-equipment-control-3-centrifugal-pump-control\ https://asro.wordpress.com/2008/10/15/process-equipment-control-1-heat-exchanger-control/ https://asro.wordpress.com/2009/07/03/process-equipment-control-7-distillation-control-reboiler-control/ https://asro.wordpress.com/category/process-control/ https://asro.wordpress.com/2008/12/05/process-equipment-control-2-centrifugal-compressor-control/ http://alexschemistry.blogspot.com/2013/03/pengertian-absorpsi.html http://teknikscrubbing.blogspot.com/