Buatlah simulasi proses menggunakan Aspen HYSYS berdasarkan deskripsi proses sebagai berikut:
Suatu sistem reaktor digunakan untuk memproduksi gas hydrogen (H2) dari gas alam (Methane, CH4). Reaksi-reaksi yang terlibat adalah:
SRM1: CH4 + H2O <===> CO + 3H2 (Set RSM)
SRM2: CO + H2O <===> CO2 + H2 (Set RSM)
Shift1: CO + H2O <===> CO2 + H2 (Set Shift
Meth1: CO + 3H2 ===> H2O + CH4 (Set Methanator) XCO=100%
Diketahui tabel Konstanta Keseimbangan (K) unt reaksi SRM1 (K vs T):
Temperature (oC) Keq
595 0.5
650 3
705 14
760 63
815 243
870 817
Diketahui tabel Konstanta Keseimbangan (K) unt reaksi SRM2 (Tabel K vs T):
Temperature (oC) Keq
675 1.7
705 1.5
730 1.3
760 1.2
790 1.1
815 1.0
Feed 1 terdiri dari Natural Gas yang berisi 100% CH4 dengan mass flow 800 kg/h, temperatur 25 oC, dan tekanan 520 kPa.
Feed 2 terdiri dari Steam yang berisi 100% H2O dengan mass flow ditentukan berdasarkan rasio reaktan (Steam Molar Flow adalah 2.5 kali molar flow Natural Gas), temperatur 180 oC dan tekanan 965 kPa.
Campuran kedua feed tersebut dicampurkan di dalam sebuah Mixer kemudian dipanaskan hingga suhu 760 oC. Kemudian campuran dimasukkan ke dalam Reaktor Steam Reforming of Methane (SRM) yang termasuk jenis Equilibrium Reactor (suhu 760 oC) karena reaksi-reaksi terjadi pada keseimbangan dengan nilai konstanta Keseimbangan (K) tertentu berdasarkan nilai tabel K vs T.
(1). Berapakah konversi aktual (%) reaksi SRM1 dan reaction extent reaksi SRM2 pada kondisi keseimbangan?
(2). Berapakah komposisi (%mol) produk keluar dari reaktor SRM? Bagaimana dengan sisa reaktan dan produk samping?
Produk keluar dari reaktor steam reforming didinginkan ke 430 oC. Campuran produk dari reaktor SRM pada suhu 430 oC kemudian dimasukkan di Reaktor Shift1 (jenis reaktor keseimbangan) pada suhu reaktor 430 oC untuk mengubah sisa CO menjadi gas hydrogen menggunakan steam.
(3). Berapakah konversi aktual (%) reaksi Shift 1 pada kondisi keseimbangan?
(4). Berapakah komposisi (%mol) produk keluar dari reaktor Shift? Bagaimana dengan sisa reaktan dan produk samping?
Produk keluar dari Reaktor Shift1 kemudian didinginkan hingga 280 oC, dan dimasukkan ke Reaktor Methanator (Meth1).
(5). Berapakah komposisi (%mol) produk utama keluar dari reaktor Methanator? Bagaimana upaya-upaya yang mungkin dan realistis untuk memaksimalkan kemurnian produk Hydrogen?
(6). Bagaimana menurut pendapat anda dengan sisa reaktan dan produk samping keluar dari reaktor Methanator dari aspek efisiensi dan proses pemisahan?
Tugas individual ke-2 ini harus dikumpulkan dengan cara mengunggah file laporan tugas (dua file, yaitu file laporan tugas dalam file PDF dan lampiran file simulasi HYSYS .hsc) ke URL: paling lambat tanggal Senin, 28 November 2022 jam 23.00 WIB.