Simulasi Dan Optimalisasi Ammonia Converter Terhadap Peningkatan Persen Mol Amonia Produk Pada Ammonia Plant
DOI:
https://doi.org/10.33096/jcpe.v8i2.644Keywords:
Ammonia, Ammonia Converter, Cooler, Heat ExchangerAbstract
Ammonia converter merupakan reaktor berkatalis yang berfungsi untuk mereaksikan gas nitrogen dan gas hidrogen menjadi amonia. Kinerja yang dihasilkan dari ammonia converter sangat berpengaruh terhadap produktivitas dan efisiensi pabrik ammonia. Hal tersebut dapat diketahui dari peningkatan produksi ammonia yang diperoleh dari ammonia converter. Untuk mendapatkan konversi amonia yang tinggi, maka perlu dilakukan proses optimalisasi ammonia converter dengan penambahan cooler dan heat exchanger. Simulasi dan optimalisasi dilakukan dengan menggunakan simulator Aspen HYSYS versi 10. Data yang digunakan untuk simulasi adalah data operasi ammonia converter berupa data desain dan data aktual. Hasil simulasi menunjukkan bahwa persen mol NH3 yang didapat sebelum optimalisasi dari data desain yaitu sebesar 17,02%, sedangkan persen mol NH3 rata-rata yang didapat pada data aktual yaitu 15,973%. Setelah optimalisasi, persen mol NH3 yang didapat dari data desain yaitu sebesar 19,02%, persen NH3 rata-rata yang didapat pada data aktual yaitu 17,738%. Dapat disimpulkan bahwa pengaruh penambahan cooler pada ammonia converter yaitu meningkatkan persen ammonia outlet dengan menurunkan dan menjaga temperatur outlet bed converter. Pengaruh heat exchanger bertujuan menaikkan temperatur gas sebelum bereaksi di bed-2B dengan memanfaatkan panas gas outlet bed-2B. Akibatnya, temperatur gas outlet ammonia converter akan memiliki temperatur yang tidak terlalu tinggi menuju ke proses selanjunya yaitu proses pendinginan.
Downloads
References
M. Burhan Kabir Suhan, M. Naimur Rahman Hemal, M. A. A. Shoukat Choudhury, dan M. Ali Akkas Mazumder, “Optimal design of ammonia synthesis reactor for a process industry,” Journal of King Saud University - Engineering Sciences, vol. 34, no. 1, hlm. 23–30, Jan 2022, doi: 10.1016/j.jksues.2020.08.004.
Nurafni Oktafia Siringo-ringo, Indah Sari, dan Selpiana, “Evaluasi kinerja ammonia converter pabrik urea ditinjau dari konversi N2 dan H2 dengan menggunakan hysys,” Jurnal Teknik Kimia, vol. 25, no. 3, hlm. 80–85, Nov 2019, doi: 10.36706/jtk.v25i3.133.
R. M. Yusuf Agustria, A. Azhar, dan R. Wulandari Putri, “Evaluasi efisiensi ammonia converter unit ammonia pada industri pupuk urea,” Jurnal Teknik Kimia, vol. 25, no. 3, hlm. 70–74, 2019.
D. Bahrin, I. N. Sakinah, dan F. U. K. Putri, “Analisa Performance Ammonia Converter pabrik Pupuk Sebelum dan Sesudah Turn Around (TA),” Jurnal Teknik Kimia, vol. 25, hlm. 13–17, 2019.
M. J. Azarhoosh, F. Farivar, dan H. Ale Ebrahim, “Simulation and optimization of a horizontal ammonia synthesis reactor using genetic algorithm,” RSC Adv, vol. 4, no. 26, hlm. 13419–13429, 2014, doi: 10.1039/c3ra45410j.
J. G. Akpa dan N. R. Raphael, “Optimization of an Ammonia Synthesis Converter,” World Journal of Engineering and Technology, vol. 02, no. 04, hlm. 305–313, 2014, doi: 10.4236/wjet.2014.24032.
M. El-Gharbawy, W. Shehata, dan F. Gad, “Ammonia converter Simulation and Optimization Based on an Innovative Correlation for (KP) Prediction,” Journal of University of Shanghai for Science and Technology, vol. 23, no. 12, hlm. 323–338, Des 2021, doi: 10.51201/JUSST/21/121034.
O. J. Paramitha, C. E. Lusiani, K. Sa’diyah, B. K. Noviarto, E. Noersoesanto, dan P. I. Uzlah, “Simulasi Hysys V12: Studi Pengaruh Injeksi MEG Terhadap Hydrocarbon Dew Point, Water Dew Point dan Water Content pada Gas Export,” Jurnal Teknologi Separasi, vol. 8, no. 4, hlm. 988–999, 2022, [Daring]. Tersedia pada: http://distilat.polinema.ac.id
L. J. E. Dewi, “Pengembangan Media Pembelajaran Reaksi Kesetimbangan Kimia,” UNDIKSHA, vol. 6, hlm. 71–80, 2009.
W. O. Rinanda, I. HS, dan Nirwana, “Pengaruh Komposisi Katalis H-Zeolit dan Kecepatan Pengadukan pada Sintesa Plastisizer Butil Oleat,” Jom FTEKNIK, vol. 2, no. 2, hlm. 1–8, 2015.
M. J. Uline dan D. S. Corti, “The ammonia synthesis reaction: An exception to the Le Châtelier principle and effects of nonideality,” J Chem Educ, vol. 83, no. 1, hlm. 138–144, 2006, doi: 10.1021/ed083p138.
A. Shamiri dan N. Aliabadi, “Modeling and performance improvement of an industrial ammonia synthesis reactor,” Chemical Engineering Journal Advances, vol. 8, Nov 2021, doi: 10.1016/j.ceja.2021.100177.
R. M. B. Gullberg, Controllability Analysis of Ammonia Synthesis Loops. 2018.
C. D. Demirhan, W. W. Tso, J. B. Powell, dan E. N. Pistikopoulos, “Sustainable ammonia production through process synthesis and global optimization,” AIChE Journal, vol. 65, no. 7, hlm. 2–23, Jul 2019, doi: 10.1002/aic.16498.
V. Badescu, “Optimal design and operation of ammonia decomposition reactors,” Int J Energy Res, vol. 44, no. 7, hlm. 5360–5384, Jun 2020, doi: 10.1002/er.5286.
G. R. Maxwell, Synthetic Nitrogen Products. Memphis, Tennessee: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2004.
M. Aziz, A. TriWijayanta, dan A. B. D. Nandiyanto, “Ammonia as effective hydrogen storage: A review on production, storage and utilization,” Energies (Basel), vol. 13, no. 12, hlm. 1–25, Jun 2020, doi: 10.3390/en13123062.
M. Hattori, S. Iijima, T. Nakao, H. Hosono, dan M. Hara, “Solid solution for catalytic ammonia synthesis from nitrogen and hydrogen gases at 50°C,” Nat Commun, vol. 11, no. 1, hlm. 1–8, Des 2020, doi: 10.1038/s41467-020-15868-8.
F. O. Myranthika, Pergeseran Kesetimbangan Kimia Kelas XI. 2020.
A. M. Elbaz, S. Wang, T. F. Guiberti, dan W. L. Roberts, “Review on the recent advances on ammonia combustion from the fundamentals to the applications,” Fuel Communications, vol. 10, hlm. 1–26, Mar 2022, doi: 10.1016/j.jfueco.2022.100053.
S. R. Kusumaningrum, N. A. Rosalin, A. Wiguno, dan G. Wibawa, “Pra-Desain Pabrik Amonia dari Gas Alam,” Jurnal Teknik ITS, vol. 12, no. 2, hlm. B103–B109, 2023.
F. M. Dewadi, Z. Lillahulhaq, Irwanto, T. B. Karyasa, dan D. K. Sari, Teknik Pendingin Dan Tata Udara. Sumatera Barat: PT GLOBAL EKSEKUTIF TEKNOLOGI, 2023. [Daring]. Tersedia pada: https://www.researchgate.net/publication/370631014
A. Berlianto, D. Susanti, dan Nurdiansah Haniffudin, “Analisis Pengaruh Penambahan Activated Carbon (AC) terhadap Sifat Fotokatalis Material Komposit CuO/AC dalam Mereduksi CO2 menjadi Metanol di Bawah Penyinaran Sinar Tampak,” Jurnal Teknik ITS , vol. 11, no. 1, hlm. B29–B34, 2022.
D. Rosarina, “Studi Pengaruh Proses Pengintegrasian Panas Terhadap Konversi Amonia pada Intercooler Reaktor Amoniak PUSRI II dengan Analisis Pinch,” Jurnal Redoks, vol. 1, hlm. 26–34, 2016.
E. Ghanbari, S. J. Picken, dan J. H. van Esch, “Analysis of differential scanning calorimetry (DSC): determining the transition temperatures, and enthalpy and heat capacity changes in multicomponent systems by analytical model fitting,” J Therm Anal Calorim, hlm. 12393–12409, Nov 2023, doi: 10.1007/s10973-023-12356-1.
S. N. Anjani, N. ZA, A. Azhari, S. Bahri, dan N. Sylvia, “Pengaruh Kondisi Operasi Terhadap Pembentukan Fouling Factor (Rd) Pada Kondensor 61-127-C Di Unit Ammonia Refrigerant PT. Pupuk Iskandar Muda,” Chemical Engineering Journal Storage (CEJS), vol. 3, no. 3, hlm. 291, Okt 2023, doi: 10.29103/cejs.v3i3.8947.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2023 Journal of Chemical Process Engineering
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
