Perancangan Sistem Pengendalian Tinggi Permukaan Amonia Cair Pada Multi Stage Flash Drum Menggunakan Model Predictive Control di Pabrik Amonia PT Petrokimia Gresik

BUMI HERA RIHLATU, Dr-Ing. Awang Noor Indra Wardana; Widya Rosita, ST, MT

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Multi Stage Flash Drum adalah suatu perangkat yang terdiri dari 4 stage tangki berhubungan dan berfungsi untuk memisahkan amonia cair dan amonia gas sebelum dialirkan menuju tangki penyimpanan. Pada pabrik amonia di PT Petrokimia Gresik, telah terpasang pengendali proportional-integral-derivative (PID) untuk mengendalikan level di dalam multi stage flash drum. Namun pengendali ini masih memberikan respon yang lambat dan belum optimal. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah pengendali level pada keempat stage di flash drum berbasis Model Predictive Control (MPC). Identifikasi sistem untuk memperoleh fungsi alih dari plant dilakukan dengan menggunakan algoritma closed loop output error (CLOE). Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa sistem pengendali MPC yang dirancang mampu memberikan respon yang lebih baik dibandingkan dengan pengendali PID yang terpasang. Waktu penetapan (Ts) dari pengendali PID untuk stage ke-4 hingga stage ke-1 masing-masing adalah 428s, 621s, 55s, dan 195s. Persen lewatan (%OS) hanya terdapat pada stage ke-2 sebesar 19%. Pada pengendali MPC yang dirancang, waktu penetapan dari stage ke-4 hingga stage ke-1 masing-masing menjadi lebih cepat yaitu 2s, 29s, 4s, dan 8s. Sementara itu, persen lewatan pada stage ke-2 turun menjadi 9.2%.

Multi Stage Flash Drum is a device that consists of 4 stages associated tank and serves to separate the liquid ammonia and ammonia gas before flowing into a storage tank. In ammonia plant in PT Petrokimia Gresik, a proportional-integral-derivative (PID) controller has been mounted to control the level of the multi-stage flash drum. However, the respond of this controller is still slow and not optimal. This study is aimed to design a level controller on the multi stage flash drum based on Model Predictive Control (MPC). To obtain the transfer function of the plant, a system identification had been calculated using the algorithm of Closed Loop Output Error (CLOE). Results from the study showed that MPC controller is able to provide a better response compared to the PID controller. The settling time (Ts) of PID controllers for 4th stage to 1st stage respectively were 428 s, 621 s, 55 s, and 195 s. Overshoot (% OS) only happened in 2nd stage by 19%. In the designed MPC controller, the settling time from 4th stage to 1st stage respectively become faster; which were 2s, 29s, 4s, and 8s respectively. While the percent overshoot on 2nd stage fell to 9.2%.

Kata Kunci : Flash Drum, Identifikasi Sistem, CLOE, PID, MPC