Cara Menghitung Laju Alir Gas Alam Umpan Pabrik Amoniak dengan Diketahui Kapasitas Produk dan Komposisi Gas Alam Umpan

Menghitung laju alir gas alam umpan merupakan hal yang penting dalam mendesain pabrik amoniak. Bagi yang belum mengetahui proses dalam pabrik amoniak bisa klik di sini

Pabrik Amoniak - Urea Pupuk Kaltim

Disini kita akan mencoba menghitung laju alir gas alam umpan yang dibutuhkan untuk memproduksi pabrik amoniak dengan kapasitas 1000 ton / hari. Dengan diketahui komposisi gas alam umpan sebagai berikut:

Metana = 96%mol

Etana = 1%mol

Propana = 0,5%mol

Butana = 0,5%mol

Karbon Dioksida = 2%mol

Pertama – tama kita tentukan dulu jumlah mol dari produk amoniak dengan cara:

Mol = massa / massa relatif

Massa relatif amoniak = 17,031 g/mol.

Kita ubah dahulu massa ammonia dalam gram = 1000 ton x 1000000 = 1000000000 g

Masukkan ke persamaan, maka dihasilkan mol ammonia sebesar 58716458 mol.

Mol Ammonia akan kita gunakan untuk perhitungan jumlah mol reaktan. Dengan stokiometri:

	3 H2 +	N2 ->	2 NH3
Mula	88074687,3	29358229,1
Bereaksi	88074687,3	29358229,1	58716458
Setimbang			58716458

                        

Fada fase reaksi diketahui, reaktan dari H2 koefisiennya adalah 3. Maka mol H2 yang dibutuhkan.

mol H2 = koefisien H2 x mol NH3 / koefisien NH3

Ketika kita mendapatkan mol H2 maka itu akan digunakan untuk mencari mol total gas alam umpan.

Mol total H2 yang dibutuhkan tiap – tiap komponen gas alam akan ditentukan dengan persamaan berikut berdasarkan reaksi steam reforming

Stokiometri dari reaksi pembentukan gas hidrogen di steam reforming

Lalu kalikan koefisien H2 masing masing komponen hidrokarbon pada stokiometrinya dengan persentase mol komposisi gas alam umpan

Gas Alam Umpan (1 mol)	%mol	H2 koefisien produk	mol H2 produk
C1	96	4	3,84
C2	1	7	0,07
C3	0,5	10	0,05
C4	0,5	13	0,065
CO2	2	0	0
Total	100		4,025

untuk mencari mol gas alam umpan digunakan perbandingan antara mol H produk  dengan mol H reaktan ammonia yang dibutuhkan:

mol gas alam umpan = mol H2 reaktan reaksi NH3 / mol H2 produk reaksi steam reforming

Sehingga didapatkan mol feed = 21881909,9

Lalu kita akan menghitung volume gas umpan dengan persamaan:

volum gas umpan = mol gas umpan x tetapan volum gas ideal keadaan standar

didapatkan sekitar 490461130 Stdlt/hari

Sebenarnya sampai pada langkah ini sudah diketahui jumlah laju alir gas alam yang dibutuhkan. Tetapi dalam aplikasinya, satuan gas alam yang umum adalah menggunakan MMSCFD. Untuk merubahnya maka kita kalikan dengan konversi stdM3/Day dengan MMSCFD pada 15dC yaitu 

MMSCFD = Stdlt/day x 0.000000035

konversikan ke MMSCFD (satuan umum untuk gas alam) akan didapatkan 17,17 MMSCFD.

Nah itu tadi merupakan salah satu cara mengetahui berapa banyak laju alir gas alam yang dibutuhkan untuk membuat pabrik amoniak dengan kapasitas dan profil komposisi gas alam tertentu. Pembaca sekalian bisa nih membuat variasi kapasitas dan komposisi tertentu.

Tentunya perhitungan ini tidak memperhitungkan jumlah gas yang dibutuhkan untuk kebutuhan utilitas dan mengasumsikan efisiensi pabrik 100%.

Semoga bermanfaat!

Tweet

Subscribe to receive free email updates: