Plant Operation - Complex Loop AGRU Regenerator

Pembahasan mengenai mode operasi dan fitur pada tulisan sebelumnya akan dapat membantu kita dalam memahami apa yang akan kita pelajari kali ini. 

Silahkan download instrumentation symbol melalui dropbox saya di link berikut supaya familiar dengan closed loop yang akan kita bahas pada tulisan ini.

Download Instrumentation Symbol

Mari kita lihat salah satu closed loop sistem kontrol pada AGRU Regenerator Unit pada skema gambar dibawah

AGRU Closed Loop

Pada skema gambar diatas, bisa kita lihat bahwa duty reboiler yang direpresentasikan oleh FIC-411 yakni pengaturan jumlah steam yang masuk ke reboiler, ditentukan berdasarkan rate lean solvent atau reflux. Hal ini bisa kita lihat pada FY-423B, yang berfungsi sebagai selector untuk memilih input diantara dua parameter tersebut. FY-423B akan memilih nilai terbesar antara rate lean solvent atau reflux yang ditunjukkan dengan tanda “>”.

Pertanyaannya adalah mengapa dua parameter tersebut dijadikan sebagai input SET POINT untuk mengontrol duty reboiler?

1. Rate Reflux,

Sebagaimana telah kita pelajari sebelumnya bahwa reflux dihasilkan dari beban reboiler. Hal ini bisa kita ketahui dari perbandingan antara duty condenser dengan reboiler yang tidak terpaut jauh. Dengan kata lain, semakin besar duty reboiler maka akan semakin besar pula duty condenser. Di sisi lain, kita membutuhkan aliran reflux untuk memberikan pendinginan yang cukup pada uap yang naik menuju condenser untuk mencegah fraksi berat terbawa menuju ke reflux drum. 

Untuk mengatur jumlah aliran reflux, pada skema diatas ada dua kontrol yang berperan, yakni FIC-423A dan FIC-423B. Normalnya, FIC-423B adalah controller yang berperan untuk menentukan jumlah aliran reflux berdasarkan level dari reflux drum. Jika nilai FIC-423B terlalu kecil, maka fungsi kontrol akan diambil alih oleh FIC-423A. FIC-423A berfungsi sebagai batasan untuk mengontrol minimum rate reflux yang dibutuhkan oleh regenerator. Nilai SET POINT FIC-423A ini ditentukan oleh Vendor. Jika sudah dikontrol oleh FIC-423A, maka akan secara otomatis jika output FT-423 terlalu kecil karena level refluks drum rendah, FIC-423A akan memberikan SET POINT FIC-411 untuk membuka lebih banyak, sehingga duty reboiler bertambah dan level reflux drum terjaga.

2. Rate lean solvent,

Secara tidak langsung, rate lean solvent yang keluar dari regenerator dijadikan sebagai controlled variable untuk mengatur jumlah steam yang masuk reboiler. Hal ini bisa dilakukan jika rate lean solvent yang keluar dari regenerator memiliki nilai yang sama dengan rate rich solvent yang masuk ke dalam regenerator. Mari kita asumsikan demikian.

Untuk tiap rich solvent yang masuk ke dalam regenerator dibutuhkan sejumlah energi panas untuk melepaskan gas H2S sehingga kita bisa mendapatkan lean solvent. Energi panas tersebut tentu saja berasal dari steam supply ke reboiler. Maka dari itu, untuk mendapatkan nominal steam yang dibutuhkan, pada skema diatas, kita mendapati HIC-411, yakni rasio antara rate steam dengan rich solvent. Dengan menggunakan blok fungsi perkalian, FY-401, untuk mengkalikan rate solvent flow dengan HIC-411, maka kita akan mendapatkan hubungan rate solvent dengan kebutuhan steam. Untuk diketahui bahwa nilai HIC-411 adalah berdasarkan dari hasil tuning. Normalnya nilai untuk blok fungsi tersebut adalah 0.103 kg steam/kg solvent. Untuk mencegah perubahan yang signifikan yang bisa menyebabkan proses menjadi tidak seimbang, maka nilai tersebut dibatasi antara 0.080 - 0.120 kg steam/kg solvent. Kita tidak akan bisa menginput nilai diluar dari range tersebut.

Berdasarkan hal tersebut diatas, maka kita bisa menyimpulkan bahwa mode operasi menggunakan rate refluks terjadi ketika kondisi operasi minimum, sedangkan mode kontrol dengan menggunakan rate solvent terjadi ketika kondisi operasi maksimum. Inilah yang disebut sebagai fungsi split yang nanti akan juga kita bahas pada complex loop Incinerator pada tulisan selanjutnya.

START-UP

Sebelum start-up, komunikasi yang baik harus dibangun dengan operator yang bekerja pada kolom absorpsi. Hal ini dikarenakan operasi gas sweetening harus menggunakan dua kolom tersebut secara bersama-sama.

Diasumsikan solvent telah tersirkulasi dengan baik diantara dua kolom tersebut dan regenerator telah dipanaskan secara MANUAL. Diasumsikan posisi beberapa controller sebagaimana berikut:

FIC-411 pada posisi MANUAL

FIC-423B pada posisi CASCADE

FIC-423A pada posisi MANUAL

LIC-421 pada posisi AUTO

TIC-421 pada posisi AUTO

FIC-302 pada posisi AUTO

Maka operator bisa merubah,

FIC-411 menjadi CASCADE

FIC-423A menjadi AUTO