Tujuan Pembelajaran CHS31024 Edisi 8 Nop '06 2 Saat kuselesaikan bab ini, kuingin dapat melakukan hal-hal berikut. Mengenal contoh-contoh dari tujuh (7)

Presentasi berjudul: "Tujuan Pembelajaran CHS31024 Edisi 8 Nop '06 2 Saat kuselesaikan bab ini, kuingin dapat melakukan hal-hal berikut. Mengenal contoh-contoh dari tujuh (7)"— Transcript presentasi:

1

2 Tujuan Pembelajaran CHS31024 Edisi 8 Nop '06 2 Saat kuselesaikan bab ini, kuingin dapat melakukan hal-hal berikut. Mengenal contoh-contoh dari tujuh (7) obyektif pengendalian pada proses- proses kimia Menghitung indikator dari variabilitas pada variable proses Dapat menghitung dampak ekonomi dari variabilitas

3 Kerangka Kuliah CHS31024 Edisi 8 Nop '06 3 Kerangka Kuliah Tujuh (7) Obyektif Pengendalian 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis Ukuran variabilitas Dampak ekonomi dari variabilitas Workshop

4 CONTOH PROSES: FLASH SEPARATION CHS31024 Edisi 8 Nop '06 4 Feed Methane Ethane (LK) Propane Butane Pentane Vapor product Liquid product Process fluidSteam F1 F2F3 T1 T2 T3 T5 F4 T6P1 L1 A1 L. Key Mari kita diskusikan proses ini P  1000 kPa T  298 K

5 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 5 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis Beri contoh

6 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 6 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis Tekanan tinggi di dalam drum adalah bahaya

7 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 7 Beri contoh 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

8 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 8 Tidak pernah melepas hidrokarbon ke atmosfir To flare 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

9 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 9 Beri contoh 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

10 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 10 Tidak ada aliran yang dapat merusak pompa 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

11 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 11 Beri contohnya 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

12 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 12 Selalu menjaga kelancaran laju produksi 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

13 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 13 Beri contoh 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

14 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 14 Mencapai L.Key dengan menyesuaikan pemanasan 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

15 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 15 Beri contoh 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

16 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 16 Gunakan pemanasan semurah mungkin 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

17 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 17 Beri contoh 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

18 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 18 Hitung dan plot parameter kunci, misal, UA. waktu UA 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

19 Tujuh Obyektif Pengendalian CHS31024 Edisi 8 Nop '06 19 Feed Vapor product Liquid product Process fluid Steam F1 F2F3 T1 T2 T3 T5 T4 T6P1 L1 A1 L. Key Ketujuh-tujuhnya harus dicapai. Gagal untuk melakukan yang demikian akan berakibat operasi yang tidak menguntungkan atau lebih buruk lagi, tidak selamat. 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

20 Sistem Pemanasan Rumah CHS31024 Edisi 8 Nop '06 20 Identifikasi fitur-fitur yang seharusnya dimasukkan dalam sistem pengendalian untuk mencapai ketujuh obyektif pengendalian: a. Safety b. Environmental Protection c. Equipment Protection d. Smooth Operation e. Product Quality f. Profit g. Monitoring

21 7 Obyektif: Sistem Pemanasan Rumah CHS31024 Edisi 8 Nop '06 21 Ada beberapa aspek yang akan dibutuhkan untuk memastikan operai yang aman: Furnace akan memerlukan flame detector, yang akan mematikan gas bila nyalanya berlebihan. Sistem air akan memiliki sebuah flow meter untuk menjamin sirkulasi air dingin; kalau tidak ada, furnace bisa overheat. Ruangan seharusnya memiliki detektor asap dan karbon dioksida jika terjadi salah fungsi 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

22 7 Obyektif: Sistem Pemanasan Rumah CHS31024 Edisi 8 Nop '06 22 Untuk melindungi lingkungan, furnace bisa dioperasikan pada kondisi yang pas sehingga menghindari produksi NO x (suhu nyala rendah). Juga, penggunanaan fuel bisa diminimisasi, sehingga mereduksi produksi GHG 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

23 7 Obyektif: Sistem Pemanasan Rumah CHS31024 Edisi 8 Nop '06 23 Untuk melindungi peralatan, sistem memerlukan: Sebuah flow meter untuk menjamin sirkulasi air. Jika aliran ini berhenti, pembakaran akan berhenti untuk melindungi furnace dari overheating 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

24 7 Obyektif: Sistem Pemanasan Rumah CHS31024 Edisi 8 Nop '06 24 Sebuah daerah mati (dead band) akan diterapkan untuk membantu operasi yang lancar. Dead band ini memerlukan perubahan suhu yang cukup sebelum status furnace berubah (on/off). Ini akan mencegah terlalu seringnya switch disebabkan oleh perubahan suhu yang sangat kecil dalam ruangan 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

25 7 Obyektif: Sistem Pemanasan Rumah CHS31024 Edisi 8 Nop '06 25 Sasaran sistem pemanasan rumah adalah menjaga suhu ruang dalam daerah suhu yang menyenangkan. Suhu rata-rata seharusnya berada pada suhu yang diinginkan dan dead band seharusnya cukup kecil sedemikian rupa sehingga berada pada daerah suhu yang menyenangkan 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

26 7 Obyektif: Sistem Pemanasan Rumah CHS31024 Edisi 8 Nop '06 26 Agar bisa memaksimalkan profit (dalam kasus ini, meminimisasi pengeluaran), konsumsi fuel perlu diminimisasi pada set point suhu yang diberikan. Untuk mencapai ini, peralatan untuk mengatur udara berlebih perlu dipasang, karena pemanasan dengan udara ekstra (tidak digunakan untuk pembakaran) cenderung ineffisiensi. Hati-hati, terlalu sedikit udara bisa berbahaya! 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

27 7 Obyektif: Sistem Pemanasan Rumah CHS31024 Edisi 8 Nop '06 27 Untuk memonitor kinerja sistem, sangat berguna untuk membandingkan konsumsi fuel per derajat hari. Beberapa peralatan ukur akan dibutuhkan untuk mengumpulkan data yang diperlukan. Kenaikan yang signifikan pada harga ini akan mengindikasikan kehilangan efisiensi. Kita akan menggabungkan data untuk menentukan akar penyebabnya 1. Kesalamatan (safety) 2. Proteksi lingkungan 3. Proteksi peralatan 4. Operasi yang lancar 5. Kualitas produk 6. Profit 7. Memonitor dan mendiagnosis

28 Menentukan Kondisi Operasi Pabrik CHS31024 Edisi 8 Nop '06 28 Daerah operasi yang mungkin harus didefinisikan Prinsip fisika: semua konsentrasi  0 Keselamatan, proteksi lingkungan dan peralatan Kapasitas peralatan: aliran maksimum Kualitas produk Operating window (feasible operating region): daerah yang memuaskan semua batasan (operasi) Soft constraint: pelanggaran sedikit batasan kualitas produk rendah mengurangi umur peralatan diijinkan tapi dihindari Hard constraint: pelanggaran batas kritis bisa merusak peralatan tidak diijinkan dalam kondisi apapun

29 Menentukan Kondisi Operasi Pabrik CHS31024 Edisi 8 Nop '06 29 Suhu reaktor: minimum: tidak ada reaksi maksimum: kerusakan logam, banyak sekali reaksi samping Suhu dioperasikan sangat dekat (tanpa melebihi) batasan maksimum

30 Menentukan Kondisi Operasi Pabrik CHS31024 Edisi 8 Nop '06 30 Rasio bahan bakar dan udara sedikit sekali udara: sedikit bahan bakar yang dibakar -- DIBUANG udara berlebihan: mengurangi suhu nyala -- mengurangi PERPINDAHAN PANAS Penting sekali untuk mengendalikan udara berlebih. Defisiensi oksigen akan berakibat kondisi yang berbahaya. Bahan bakar yang tidak bereaksi berada di ruang bakar, kalau bertemu udara lain akibatnya bisa meledak.

31 Menentukan Kondisi Operasi Pabrik CHS31024 Edisi 8 Nop '06 31 Memperluas analisis lebih dari satu dimensi, misal: suhu dan aliran produk Operasi terbaik: maksimum suhu dan aliran (bagian pojok kanan atas) Secara pasti ini tidak bisa dicapai, karena …??? Lingkaran kecil menunjukkan variasi yang kecil pada kedua variabel: GANGGUAN OPERASI TERBAIK

32 Manfaat Pengendalian Proses CHS31024 Edisi 8 Nop '06 32 Saat kita mengendalikan sebuah proses, kita mengurangi variabilitas dari variabel-variabel kunci untuk mencapai tujuh obyektifnya. Tanpa feedback control

33 Manfaat Pengendalian Proses CHS31024 Edisi 8 Nop '06 33 Dengan feedback control Variabilitas dipindahkan dari controlled variable ke manipulated variable! Saat kita mengendalikan sebuah proses, kita mengurangi variabilitas dari variabel-variabel kunci untuk mencapai tujuh obyektifnya. Lihat skalanya!

34 Manfaat Pengendalian Proses CHS31024 Edisi 8 Nop '06 34 Statistik apa yang dapat kita hitung dari data ini? Bagaimana kita menghubungkan variabilitas dengan kinerja proses? Saat kita mengendalikan sebuah proses, kita mengurangi variabilitas dari variabel-variabel kunci untuk mencapai tujuh obyektifnya.

35 Manfaat Pengendalian Proses CHS31024 Edisi 8 Nop '06 35 Hitung kinerja proses menggunakan distribusi, bukan harga rata-rata dari variabel kunci! Kinerja proses = efisiensi, yield, laju produksi, dsb. Itu mengukur kinerja untuk mencapai obyektif pengendalian.

36 Contoh Manfaat mengurangi variabilitas pada reaktor kimia CHS31024 Edisi 8 Nop '06 36 Sasaran: Memakasimalkan konversi etana umpan tapi tidak melebihi 864 o C Mana operasi, A or B, yang lebih baik dan jelaskan kenapa. A B

37 CHS31024 Edisi 8 Nop '06 37 A B Contoh Manfaat mengurangi variabilitas pada reaktor kimia Sasaran: Memakasimalkan konversi etana umpan tapi tidak melebihi 864 o C Mana operasi, A or B, yang lebih baik dan jelaskan kenapa.

38 CHS31024 Edisi 8 Nop '0638 Feed Steam Bottom Product Vent Cooling Water Overhead Product ab c d e f g h

39 Tugas 1: CHS31024 Edisi 8 Nop '06 39 Dikumpulkan: Tugas: Memotret peralatan pengendalian (sensor/transmitter, controller, control valve) dan proses pada peralatan PRESSURE CONTROL di Lab. POT Membuat sketsa peralatan PRESSURE CONTROL di Lab. POT Menjelaskan alur proses pengendalian pada peralatan tersebut

40 BAB 2: SASARAN DAN MANFAAT - WORKSHOP 1 CHS31024 Edisi 8 Nop '06 40 Menentukan satu contoh untuk setiap bagian dari tujuh kategori obyektif pengendalian udara feed fuel product Umpan mengalir melalui pipa dan dipanaskan dengan pembakaran bahan bakar Flue gas

41 CHS31024 Edisi 8 Nop '06 41 Dua contoh proses menunjukkan manfaat mengurangi variabilitas, fired heater reactor dan boiler. Diskusikan beda antara dua contoh itu. Dapatkah anda memikirkan contoh lain yang menunjukkan setiap prinsip tersebut? Squeeze down the variability BAB 2: SASARAN DAN MANFAAT - WORKSHOP 2

42 CHS31024 Edisi 8 Nop '06 42 Pada dua contoh flash drum dan fired heater, pengukuran suhu sangat penting. Gambarkan beberapa metode untuk mengukur suhu dan rekomendasikan yang sangat cocok untuk contoh flash drum. How hot is it? BAB 2: SASARAN DAN MANFAAT - WORKSHOP 3

43 CHS31024 Edisi 8 Nop '06 43 Saat saya menyelesaikan bab ini, saya ingin dapat melakukan hal-hal berikut. Mengenal contoh-contoh dari tujuh (7) obyektif pengendalian pada proses-proses kimia Menghitung indikator dari variabilitas pada variable proses Dapat menghitung dampak ekonomi dari variabilitas BAB 2: SASARAN DAN MANFAAT PENGENDALIAN Banyak perbaikan, tapi kita perlu beberapa studi lagi! Baca textbook Tinjau catatannya, khususnya tujuan pembelajaran dan workshop Uji coba nasihat-nasihat belajar mandiri Alaminya, kita seharusnya punya tugas (assignment)!

44 BAB 2: SUMBER PEMBELAJARAN CHS31024 Edisi 8 Nop '06 44 Home page - Instrumentation Notes - Interactive Learning Module (Bab 2) - Tutorials (Bab 1/2)

45 CHS31024 Edisi 8 Nop '06 45 1.Diskusikan pentingnya konsistensi kualitas dalam keputusan anda untuk memesan makanan, pakaian, dsb. 2.Gambar P&I dari proses distilasi diberikan di buku Woods, D. Process Design and Engineering Practice, Prentice-Hall, 1995 (page 2-65). Tentukan sedikitnya satu contoh setiap obyektif untuk proses ini. Evaluasi disain kontrol yang diberikan, apa itu mencapai obyektif anda? 3.Tenukan contoh-contoh proses dalan buku ajar sebelumnya dan tentukan keuntungan untuk masing-masing variabilitas yang dikurangi. Dapatkah anda menyediakan harga kuantitatif untuk manfaat ekonominya? BAB 2: NASIHAT UNTUK BELAJAR MANDIRI