Tugas 3 Sifat Termodinamika Hidrokarbon [PDF]

Citation preview

Natural gas stream P 1 atm T -162 °C Component Methane Ethane Propane n-Butane Isobutane n-Pentane Isopentane Nitrogen Total



yi 0.892 0.053 0.03 0.011 0.006 0.001 0.002 0.005



Pc (MPa) 4.5992 4.8722 4.2512 3.796 3.629 3.37 3.378 3.3958



Tc (K) 190.56 305.32 369.89 425.13 407.81 469.7 460.35 126.19



MW Accentric Factor 16.042 0.01142 30.068 0.0995 44.094 0.1521 58.12 0.201 58.12 0.184 72.146 0.251 72.146 0.2274 28.016 0.0372



1



Assignment 1 Use NIST software to calculate Z for natural gas as examples' conditions (pseudocritical method). Compare with these two methods and PR-EOS method. 2 Use NIST software, and PR-EOS method to calculate density of LNG as an example above. Discuss the result!



PR-EOS Parameters R a b c d e Komponen Methane Ethane Propane CO2 Isobutane n-Pentane H2S Nitrogen



a mix b mix A B Koef 1 Koef 2 Koef 3 Z F(Z) = 0



Nilai 0.008314 0.45724 0.0778 0.37464 1.54226 -0.26992 Tc 190.56 305.32 369.89 304.13 407.81 469.7 373.1 126.19



0.2312241631 0.0269202668 0.4265681077 0.1364881181 -0.8635118819 0.0977048524 -0.0370498338 0.7995873502 0.0002042245



T P



330.56 K 13.934 MPa



Pc 4.5992 4.8722 4.2512 7.3773 3.629 3.37 9 3.3958



Acc. Factor 0.01142 0.0995 0.1521 0.22394 0.184 0.251 0.1005 0.0372



MW 16.042 30.068 44.094 44.01 58.12 72.146 34.081 28.016



Hasil kalkulasi Z dari: PR-EOS 0.79959 REFPROP 0.86345 Grafik 0.80000



yi 0.8414 0.0059 0.0008 0.003 0.0003 0.0002 0.1438 0.0046



α 0.7667438804 0.9578801909 1.0670010817 0.9407869286 1.1336305819 1.2543355226 1.0628525568 0.5373353236



a 0.1913355933 0.5792430724 1.0853323791 0.3728006067 1.6419676015 2.5953097453 0.5195714353 0.0796374645



b yi*MW yi*akar(a) yi*b 0.0268002636 13.4977388 0.3680445503 0.0225497418 0.040534028 0.1774012 0.0044903732 0.0002391508 0.056279557 0.0352752 0.0008334343 4.5023646E-05 0.0266656046 0.13203 0.001831722 7.9996814E-05 0.0726876319 0.017436 0.0003844179 2.180629E-05 0.0901530194 0.0144292 0.0003221993 1.8030604E-05 0.0268146638 4.9008478 0.1036529148 0.0038559487 0.0240365677 0.1288736 0.0012981251 0.0001105682



ANALISIS Dapat dilihat bahwa hasil perhitungan compressibility factor menggunakan PREOS mendekati hasil compressibility factor menggunakan grafik namun agak jauh dengan menggunakan REFPROP. Deviasi ini menunjukkan bahwa grafik kondisi hidrokarbon pseudocritical mengikuti model PR-EOS. Ada pun perbedaan yang dialami pada perhitungan compressibility factor pada REFPROP menunjukkan bahwa konstanta yang digunakan untuk menentukan compressibility factor berbeda, dengan kata lain, perbedaan fluid package/equation of state yang digunakan untuk sistem yang sama dapat menghasilkan compressibility factor yang berbeda.



PR-EOS T Parameters Nilai P R 0.008314 a 0.45724 b 0.0778 c 0.37464 d 1.54226 e -0.26992 Component Methane Ethane Propane n-Butane Isobutane n-Pentane Isopentane Nitrogen SUM



yi 0.892 0.053 0.03 0.011 0.006 0.001 0.002 0.005



Pc (MPa) 4.5992 4.8722 4.2512 3.796 3.629 3.37 3.378 3.3958



111.15 K 0.101 MPa



Tc (K) 190.56 305.32 369.89 425.13 407.81 469.7 460.35 126.19



MW Accentric Factor 16.042 0.01142 30.068 0.0995 44.094 0.1521 58.12 0.201 58.12 0.184 72.146 0.251 72.146 0.2274 28.016 0.0372



Tr 0.583281 0.364044 0.300495 0.261449 0.272553 0.23664 0.241447 0.880815



α 1.193927 1.460238 1.619101 1.766871 1.716916 1.911188 1.854591 1.053781



1



vcalc F(v) = 0



0.0376246 m3/kg -0.000153



Density



500.69465 kg/m3



Densitas berdasarkan: PR-EOS 500.695 kg/m3 REFPROP 442.77 kg/m3 Contoh soal 469.8 kg/m3



a 0.2979362859 0.3439745891 0.4371094138 0.5342031898 0.5429875258 0.6508803268 0.6301098878 0.3561524806



b 0.0268002636 0.040534028 0.056279557 0.0724411217 0.0726876319 0.0901530194 0.0881491481 0.0240365677



yi*akar(a) 0.4868851785 0.0310841539 0.0198342752 0.0080398126 0.0044212612 0.0008067715 0.0015875892 0.0029839256 0.3087391075



yi*b 0.0239058351 0.0021483035 0.0016883867 0.0007968523 0.0004361258 0.000090153 0.0001762983 0.0001201828 0.0293621376



yi*MW 14.30946 1.593604 1.32282 0.63932 0.34872 0.072146 0.144292 0.14008 18.57045



ANALISIS



Terdapat perbedaan yang signifikan dari hasil perhitungan densitas melalui PR-EOS, pencarian melalui REFPROP, dan melalui contoh soal. Asumsi tekanan yang digunakan untuk ketiga jenis perhitungan adalah atmosferik. Perhitungan densitas melalui PR-EOS menggunakan pendekatan molar basis untuk mencari vcalc yang di-goalseekserta dikonversi ke mass basis untuk mendapatkan densitas, sedangkan REFPROP langsung menggunakan mass basis untuk mendapatkan densitas yang diinginkan. Untuk tekanan yang sama, REFPROP menghasilkan dua fasa (dengan kualitas vapor yang sangat sedikit) sehingga penggunaan REFPROP yang lebih akurat dapat dilihat dari kualitas vapor yang di-nol-kan agar seluruh fasa LNG cair.