LAPORAN KERJA PRAKTEK DEPARTEMEN OPERASI KALTIM - 2. PT. PUPUK KALTIM, Tbk.

Transkripsi

1 LAPORAN KERJA PRAKTEK DEPARTEMEN OPERASI KALTIM - 2 PT. PUPUK KALTIM, Tbk.

2 Disusun Oleh : Joko Supriyadi L2C Supriyandi L2C JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2012

3 i TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

4 Laporan Umum LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN KERJA PRAKTEK DEPARTEMEN OPERASI KALTIM - 2 PT. PUPUK KALIMANTAN TIMUR BONTANG, DESEMBER 2012

5 MENGETAHUI, Pembimbing Kerja Praktek KABAG. AMMONIA KALTIM-2 Achmad Rois, S.T. NPK MENGESAHKAN, MANAGER MANAGER DEPARTEMEN DIKLAT & MP DEPT. OPERASI KALTIM-2 Ir. Lola Karmila Ir. Heri Subagyo, Msi

6 NPK NPK ii TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

7 Laporan Umum HALAMAN PENGESAHAN PRAKTEK KERJA UNIVERSITAS DIPONEGORO FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK KIMIA Nama/ Nim : Joko Supriyadi L2C Supriyandi L2C Pabrik : PT. Pupuk Kalimantan Timur, Tbk.

8 Dosen Pembimbing : Ir. Kristinah Haryani, MT Semarang, Desember 2012 Dosen Pembimbing Ir. Kristinah Haryani, M T NIP

9 iii TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

10 Laporan Umum KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan praktek kerja selama dua bulan mulai tanggal 18 Oktober 2012 November 2012 di Unit Operasi PT. Pupuk Kalimantan Timur hingga tersusunnya laporan ini. Praktek kerja merupakan salah satu mata kuliah yang wajib ditempuh sebagai persyaratan menyelesaikan studi di Jurusan Teknik Kimia Universitas Diponegoro, Semarang. Praktek kerja ini dimaksudkan agar mahasiswa dapat memahami penerapan teori yang diperoleh di bangku kuliah pada industri kimia. Pada kesempatan ini penyusun mengucapkan rasa terima kasih kepada: Ibu Ir. Lola Karmila selaku Manager Pendidikan dan Pelatihan Departemen Pengembangan Sumber Daya Manusia Bapak Bambang Gunawan, selaku kasie PSDM Bapak John, Bapak Si in, Bapak Yunus dan staff Departement PSDM yang telah membantu dalam pelaksanaan Kerja Praktek di PT. Pupuk Kalimantan Timur. Bapak Ir. Heri Subagyo, M.Si, selaku Manager Operasi Kaltim-2

11 Bapak Ir. Sudiono, selaku Kepala Bagian Utility Kaltim-2, dan Bapak Syarifuddin, selaku Wakil Kepala Bagian Utility Kaltim-2. Bapak Achmad Rois, ST, selaku Kepala Bagian Ammonia Kaltim-2, dan Bapak Rochmad Tri F., selaku Wakil Kepala Bagian Ammonia Kaltim-2. Bapak Teguh Ismartono, ST selaku Kepala Bagian Urea Kaltim-2, dan Bapak Djulianto, selaku Wakil Kepala Bagian Urea Kaltim-2. Supervisor, Foreman, Admin, dan operator-operator utility, ammonia, dan urea di Kaltim-2 terutama Bapak Purwo, Bapak Fadillah, Bapak Aris, Bapak iv TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

12 Laporan Umum Dwi, Bapak Satiyo, Bapak Jono, Bapak Gufron, dan Bapak-Bapak shift lain yang bertugas selama kami Kerja Praktek. Bapak-Ibu karyawan di Departemen Operasi Kaltim-2. Karyawan PT. Pupuk Kaltim atas bantuannya. Bapak Dr. Ir. Budiyono, M.Si., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Undip. Ibu Ir. Kristinah Haryani, M.Si., selaku dosen pembimbing Kerja Praktek. Orang tua dan keluarga kami yang selalu memberikan bantuan moral dan materi. Rekan rekan kerja praktek atas kerjasamanya selama dua bulan ini. Kritik dan saran sangat dibutuhkan demi perbaikan laporan ini. Akhirnya penyusun berharap semoga laporan kerja praktek ini bermanfaat.

13 Bontang, November 2012 Penyusun

14 v TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

15 Laporan Umum DAFTAR ISI Halaman Judul i Halaman Pengesahan ii Kata Pengantar iv Daftar Isi vi Daftar Tabel ix Daftar Gambar x BAB I PENDAHULUAN 1.1. Sejarah Perusahaan PT Pupuk Kalimantan Timur Lambang PT. Pupuk Kalimantan Timur Jenis Perusahaan 5

16 1.2. Lokasi Pabrik Bahan Baku dan Produk Bahan Baku Pembuatan Ammonia Bahan Baku Pembuatan Urea Produk Urea Organisasi Perusahaan Keselamatan dan Kesehatan Kerja 16 BAB II DESKRIPSI PROSES 2.1. Konsep Proses Unit Ammonia Unit Urea Dasar Reaksi Diagram Alir Proses Deskripsi Proses Unit Ammonia Pemurnian Gas Alam 20

17 Pembentukan Gas Sintesis Pemisahan dan Pemurnian Gas Sintesis Synthesa Ammonia 28 vi TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

18 Laporan Umum Ammonia Refrigeration Hydrogen Recovery Unit Unit Urea Persiapan Bahan Baku Synthesis Resirkulasi Evaporasi Finishing dan Prilling Waste Water Treatment Steam System54 BAB III SPESIFIKASI ALAT 3.1. Spesifikasi Alat Utama 56

19 3.2.Spesifikasi alat pendukung 59 BAB IV UTILITAS 4.1. Unit Penyediaan Air Sea Water Intake Unit Klorinasi Unit Desalinasi Unit Demineralisasi Unit Sweet Cooling Water Unit Deaerator Unit Pembangkit Steam Unit Pembangkit Tenaga Listrik Unit Penyedia Udara Pabrik/Udara Instrument Unit Produksi UFC Unit Penanganan Limbah86 BAB V LABORATORIUM 5.1. Laboratorium Pusat 88

20 Laboratorium Analisa Air Laboratorium Instrumen Laboratorium Quality Control 89 vii TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

21 Laporan Umum Laboratorium Inventory Laboratorium Penelitian Laboratorium Kontrol 90 BAB VI PENUTUP 6.1. Kesimpulan Saran 95 DAFTAR PUSTAKA 96 LAMPIRAN

22

23 viii TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

24 Laporan Umum DAFTAR TABEL Tabel 1.1. Data Kapasitas Produksi Dalam Ton Per Tahun.. 2 Tabel 2.1. Komposisi Produk Urea

25

26 ix TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

27 Laporan Umum DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Lambang PT. Pupuk Kalimantan Timur 3 Gambar 1.2 Merk Dagang Pupuk Urea Mandau.. 3 Gambar 1.3 Merk Dagang Pupuk NPK Pelangi.. 4 Gambar 1.4 Merk Dagang Pupuk Daun Buah 5 Gambar 1.5 Peta Lokasi PT. Pupuk Kalimantan Timur 7 Gambar 1.6 Struktur Organisasi Departemen Operasi Kaltim-2 15

28

29 x TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

30 Laporan Umum

31

32 xi TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

33 Laporan Umum BAB I PENDAHULUAN I.1. Sejarah Perusahaan PT Pupuk Kalimantan Timur Pertanian merupakan salah satu sektor pembangunan yang mendapat perhatian besar dari pemerintah mengingat sebagian besar masyarakat Indonesia adalah petani serta dalam rangka memenuhi kebutuhan pangan masyarakat, karena itu pupuk memegang peranan penting dalam rangka meningkatkan produksi hasilhasil pertanian. Di samping itu, saat ini pupuk tidak hanya dibutuhkan oleh sektor pertanian namun juga dibutuhkan oleh sektor industri. Oleh karena itu, kebutuhan pupuk tiap tahun bertambah besar. Proyek PT. Pupuk Kalimantan Timur lahir untuk memenuhi kebutuhan pupuk yang semakin meningkat tersebut. Pada mulanya proyek PT Pupuk Kalimantan Timur dikelola oleh Pertamina sebagai unit-unit pabrik terapung yang terdiri dari 1 unit pabrik amoniak dan 1 unit pabrik urea dengan beberapa bangunan pendukungnya di pantai. Setelah meninjau dan menilai kembali konsep pabrik terapung ini dengan memperhatikan aspek teknis dan bahan baku maka pembangunan pabrik dilanjutkan di darat. Berdasarkan Kepres No. 39 tahun 1976 dilakukan serah terima proyek ini dari Pertamina kepada Departemen Perindustrian dalam hal ini Direktur Jenderal Industri Kimia Dasar pada tahun Setelah penyelesaian proses hukum dalam rangka serah terima peralatan pabrik di Eropa, maka pada tanggal 7 Desember 1977 didirikan sebuah Persero Negara dengan nama PT. Pupuk Kalimantan Timur. Dengan dipindahkannya lokasi pabrik di darat diperlukan perubahan dan penyesuaian desain pabrik. Menurut jadwal masa konstruksi yang dimulai pada bulan Maret 1979 diperkirakan akan berlangsung selama 36 bulan, namun dalam pelaksanaannya

34 terdapat banyak kesulitan sehingga start up baru dapat dilakukan pada bulan Juli 1982, produksi amoniak I dihasilkan pada tanggal 20 Desember 1983 dan produksi pupuk urea I dihasilkan pada tanggal 15 April Dalam tahun 1981 diadakan persiapan pembangunan PT. Pupuk Kalimantan Timur yang kedua dan pada tanggal 23 Maret 1982 kontrak pembangunannya ditanda tangani. Masa 1 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

35 Laporan Umum konstruksi Kaltim 2 dimulai pada bulan Maret 1983 dan start up dari utility dimulai pada bulan April 1984, produksi amoniak I dihasilkan pada tanggal 6 September 1984 dan produksi urea pertama dihasilkan pada tanggal 15 September Dari proses supply-demand pupuk urea nasional diprediksi bahwa mulai tahun 1987 Indonesia akan mengalami kekurangan dan akan terus meningkat pada tahun-tahun berikutnya. Sehubungan dengan hal itu maka pemerintah telah memutuskan perlunya dibangun pabrik pupuk Kaltim 3 yang berlokasi berdampingan dengan pabrik Kaltim 2 yang beroperasi secara komersial sejak April Sejalan dengan perkembangan waktu dan permintaan amoniak dan urea yang terus meningkat, maka PT. Pupuk Kalimantan Timur. dalam 5 tahun terakhir telah menambah pabrik baru lagi yaitu POPKA dan Kaltim 4. POPKA merupakan pabrik yang khusus menghasilkan urea granul untuk tujuan ekspor, sedangkan Kaltim 4 tahun 2002 telah dapat memproduksi amoniak dan pada tahun 2003 telah dapat memproduksi urea. Dengan tambahan pabrik Kaltim 4 ini maka saat ini total kapasitas produksi secara keseluruhan adalah ton amoniak dan ton urea per tahun dan PT. Pupuk Kalimantan Timur menjadi produsen urea terbesar di dunia dalam satu lokasi. Tabel 1.1. Data Kapasitas Produksi Dalam Ton Per Tahun PABRIK AMONIAK UREA Kaltim Kaltim 2

36 Kaltim POPKA Kaltim TOTAL Lambang PT. Pupuk Kalimantan Timur Makna dari lambang PT. Pupuk Kalimantan Timur. : Segi lima melambangkan Pancasila, merupakan landasan idiil perusahaan.

37 Daun buah melambangkan kesuburan dan kemakmuran. 2 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

38 Laporan Umum Lingkaran kecil putih melambangkan letak lokasi Bontang. Garis merah horisontal di kiri kanannya menggambarkan garis katulistiwa. Warna biru melambangkan keluasan wawasan. Warna merah melambangkan dinamika kewiraswastaan. Gambar 1.1. Lambang PT. Pupuk Kalimantan Timur Arti merk dagang Mandau : Daun sebanyak 17 melambangkan kemakmuran sebagai salah satu cita-cita kemerdekaan. Mandau alat untuk membuat lahan pertanian yang dipergunakan penduduk asli Kalimantan, melambangkan kepeloporan perusahaan dalam mengembangkan usaha pertanian.

39 Mandau berjumbai lima melambangkan Pancasila. Mandau biru melambangkan keluasan wawasan pemasaran. Warna merah melambangkan dinamika kewiraswastaan. Gambar 1.2. Merk Dagang Pupuk Urea Mandau

40 3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

41 Laporan Umum PT. Pupuk Kalimantan Timur dalam rangka meningkatkan kesejahteraan petani, menambah satu lagi varian dari produknya, yang diberi nama sebagai pupuk NPK Pelangi. Pupuk NPK Pelangi adalah pupuk majemuk yang mengandung nitrogen, fosfor, dan kalium yang dibuat dari bahan-bahan bermutu. Komposi hara pupuk NPK Pelangi dapat disesuaikan dengan jenis tanah dan jenis tanaman yang dibudidayakan. Pupuk NPK Pelangi mempunyai beberapa kelebihan, yaitu : Meningkatkan hasil lebih dari 40% Relatif aman terhadap lingkungan Terbuat dari bahan bermutu

42 Gambar 1.3. Merk Dagang Pupuk Pelangi Arti Merk dagang Pupuk NPK Pelangi : Logo terdiri dari simbolisasi pelangi yaitu tiga bidang lengkung dengan warna dasar unsur cahaya, Merah, Hijau, dan Biru (R, G, B). Daun buah mewakili perusahaan Pupuk Kaltim yang sudah dikenal. Daun hijau melebar dan mengembang melambangkan kesuburan, hasil yang bermanfaat serta kemakmuran. Tulisan Pupuk Kaltim berwarna biru menampilkan identitas produsen untuk melengkapi ikon daun buah yang sudah ada. Pemilihan tipografi / huruf tanpa kaki untuk mengesankan modern, terbuka, dan responsif terhadap perkembangan. Warna merah menggambarkan dinamika dan kecerahan harapan. 4 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

43 Laporan Umum Warna hijau menggambarkan karakter sejuk, kesuburan, dan kemakmuran sesuai dengan esensi pupuk yang memberi kesuburan tanah. Warna biru menggambarkan kemajuan dan manfaat teknologi. Gambar 1.4. Merk Dagang Pupuk Daun Buah

44 Arti Merk dagang Pupuk Daun Buah : Logo diolah melalui penggabungan simbol daun buah yang sudah menjadi simbol/ikon dari Pupuk Kaltim dengan ilustrasi stilasi daun. Simbol daun buah mewakili perusahaan Pupuk Kaltim yang sudah dikenal. Daun hijau melebar dan mengembang melambangkan kesuburan, hasil yang bermanfaat serta kemakmuran. Warna merah menggambarkan dinamika dan kecerahan harapan. Warna hijau menggambarkan karakter sejuk, kesuburan, dan kemakmuran sesuai dengan esensi pupuk yang memberi kesuburan tanah. Warna biru menggambarkan kemajuan dan manfaat teknologi. Jenis Perusahaan Pada saat ini PT. Pupuk Kalimantan Timur, mengoperasikan 5 buah pabrik yaitu pabrik Kaltim-1, pabrik Kaltim-2, pabrik Kaltim-3, pabrik Kaltim-4, dan POPKA. Setiap pabrik terdiri dari tiga unit yaitu unit Utility, Unit Ammonia, Unit Urea, sedangkan POPKA hanya mempunyai Unit Utility dan Unit Granul. 5 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

45 Laporan Umum Kebutuhan gas alam masing-masing pabrik berkisar: Kaltim-1 : 80 Juta Scf (Standart Cubic Feet) Kaltim-2 : 72 Juta Scf (Standart Cubic Feet) Kaltim-3 : 46 Juta Scf (Standart Cubic Feet) Kaltim-4 : 46 Juta Scf (Standart Cubic Feet) Selain menghasilkan Ammonia dan Urea, pabrik PT. Pupuk Kaltim juga menghasilkan produk sampingan berupa Nitrogen, Oksigen dan Karbondioksida. Selanjutnya untuk perkembangan selain produk tersebut, maka dibuka beberapa anak perusahaan sebagai berikut: PT. Kaltim Nusa Etika (KNE) PT. Kaltim Multi Boga Utama (KMBU) PT. Daun Buah PT. Kaltim Cipta Yasa (KCY) PT. Kaltim Adhiguna Dermaga (KAD)

46 PT. Kaltim Bahtera Adighuna (KBA) PT. Kaltim Industrial Estate (KIE) Selain itu juga didirikan juga beberapa perusahaan patungan dengan perusahaan besar Nasional dan Internasional seperti : PT. Kaltim Methanol Industri PT. DSM Kaltim Melamine PT. Kaltim Pasific Ammonia PT. Kaltim Parna Industri Lokasi Pabrik Pabrik PT. Pupuk Kalimantan Timur menempati areal seluas 493 Ha. Pabrik ini terletak di zona industri Kalimantan Timur. Tepatnya di desa Belimbing, kecamatan Bontang Utara, Kabupaten Kutai. Lokasi ini kurang lebih 120 km di sebelah utara Samarinda, ibu kota propinsi Kalimantan Timur. Secara 6 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

47 Laporan Umum geografis terletak pada ,99 LU dan ,6 BT. Disebelah selatan pabrik, kurang lebih 10 km, terdapat lokasi pencairan gas alam PT. Badak NGL. Untuk transportasi ke daerah Bontang dapat digunakan jalur darat, laut maupun udara. Jalur udara menggunakan pesawat milik PT. Pupuk Kalimantan Timur dari bandara Sepinggan Balikpapan yang terbang dengan jadwal rutin 2 kali sehari. Penerbangan Balikpapan Bontang tersebut ditempuh dalam waktu 45 menit.

48 Gambar 1.5. Peta Lokasi PT. Pupuk Kalimantan Timur Dasar pertimbangan pemilihan lokasi pabrik : Lokasi dekat dengan sumber bahan baku berupa gas alam. Lokasi dekat dengan pantai sehingga memudahkan pengangkutan. Lokasi berada di tengah-tengah daerah pemasaran pupuk untuk ekspor maupun pemasaran dalam negeri. Pemetaan Zone Industri. Peluang untuk perluasan pabrik karena luasnya lahan yang dimiliki. 7

49 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

50 : minimum 99,9% berat (min) : maksimal 0,1 % berat (max) : 10 ppm (max) : minimum 26,0 kg/cm 2 A : 30 C Laporan Umum 1.3. Bahan Baku dan Produk Bahan Baku Pembuatan Ammonia Udara Udara yang dipergunakan adalah udara sekitar yang mempunyai komposisi sebagai berikut : Nitrogen : 74,6 % volume Oksigen : 19,8% volume H 2 O : 5,6 % volume Dengan spesifikasi sebagai berikut :

51 Tekanan : minimum 0,7 kg/cm 2 G Suhu : 35 C Bahan Baku Pembuatan Urea Bahan baku pabrik urea adalah ammonia dan karbon dioksida. Spesifikasi bahan baku Pabrik Urea Kaltim-2 dapat diterangkan sebagai berikut: Ammonia (NH 3 ) Spesifikasi (M.W. Kellog,1984) : Kandungan NH3 Kandungan H2 O Oil Content Tekanan (cair) Suhu (cair)

52 Sifat-sifat : Pada temperatur kamar berupa gas yang tidak berwarna Mempunyai bau tajam 8 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

53 Laporan Umum Dapat menyebabkan mata berair, dalam jumlah besar dapat mengakibatkan sesak nafas Lebih ringan dari udara Kerapatan (cair, 20 kg/cm 2,25 C) : 603 kg/cm 3 Titik leleh : -78 C Titik didih : -33 C Titik nyala : 650 C Batas ledakan dalam udara : % volume Berat molekul : 17,03 mol/gram b. Karbondioksida (CO 2 )

54 Spesifikasi ( M.W Kellog, 1984) : Kandungan CO 2 : Minimum 98,5 % volume Kandungan H 2 : Maksimal 1,268% volume Kandungan N 2 : Maksimal 0,217 % volume Kandungan CO : Maksimal 0,005 % volume Kandungan Metana : Maksimal 0,005 % volume Kandungan Sulfur : Maksimal 1 ppm volume Tekanan (gas) : Minimum 1,15 kg/cm 2 A Suhu (gas) : 40 C Sifat-sifat : Pada suhu kamar berupa gas tidak berwarna

55 Tidak berbau Tidak beracun,akan tetapi dapat menimbulkan efek sesak nafas akibat kekurangan O 2 9 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

56 Laporan Umum Larut dalam air pada temperatur 15 C, tekanan 1 atm dengan perbandingan volume CO 2 :H 2 O = 1:1 Kerapatan gas ( 1 kg/cm 2, 25 C ) : 1,800 kg/m 3 Titik tripel : -57 C dan 5,1 atm Titik kritis : 31 C dan 72,8 atm Berat molekul : 44,01 mol/gram Produk Urea Spesifikasi produk urea (M.W Kellog,1984) dapat dinyatakan sebagai berikut :

57 - Kandungan Nitrogen : 46,3 % (min. weight) - Moisture : 0,3% (max weight) - Biuret : 0,9% (max weight) - Fe : 2 ppm (max weight) - Ammonia free : 200 ppm (max weight) - Ukuran partikel : 95% tertahan pada 18 US mesh, 100% lolos dari 6 US mesh

58 - Bentuk : Prill (free floming) Sifat-sifat produk urea : Pada keadaan kamar berupa zat padat kristal berwarna putih, tidak mudah terbakar dan tidak bersifat penghantar - Kerapatan (padat 20 C) : 1335 kg/m 3 - Titik leleh : 132,6 C 10 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

59 Laporan Umum - Kapasitas panas : 126 J/mol C - Panas pelelehan : 13,6 kj/mol - Berat molekul : 60,056 mol/gram 1.4. Organisasi Perusahaan Sistem organisasi PT. Pupuk Kalimantan Timur menggunakan sistem dewan direksi. Dewan direksi terdiri dari : Direktur Utama Direktur Produksi Direktur Teknik dan Pengembangan Direktur Keuangan Direktur Pemasaran

60 Direktur SDM dan Umum Pada pelaksanaan sehari hari, Dewan Direksi dibantu oleh : Kepala Kompartemen Deputi Kompartemen Kepala Departemen Wakil Kepala Departemen Kepala Bagian Wakil Kepala Bagian Kepala Seksi Kepala Regu Pelaksana Sedangkan untuk mengawasi direksi dalam mengelola perusahaan, dibentuk Dewan Komisaris yang terdiri dari seorang Komisaris Utama dan empat orang Komisaris Anggota yang bertanggung jawab kepada Departemen Perindustrian RI melalui Dirjen Industri Kimia Dasar. Unsur bantuan yang terdiri dari kompartemen dan biro, dalam hal ini meliputi : Direktorat Umum

61 a. Satuan Pengawasan Intern - Departemen Pengawasan Keuangan 11 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

62 Laporan Umum Departemen Pengurus Operasional Departemen Perencanaan, Analisa dan Evaluasi Sekretaris Perusahaan Departemen Sistem Informasi dan Telekomunikasi Departemen Hukum dan Kesekretariatan Departemen Departemen Hubungan Masyarakat Staf Direktorat Keuangan Departemen Manajemen Resiko dan Kepatuhan Kompartemen Perencanaan Keuangan Departemen Anggaran Departemen Analisa dan Perencanaan Keuangan Kompartemen Administrasi Keuangan :

63 Departemen Keuangan dan Pajak & Asuransi Departemen Akuntansi Bagian Keuangan Kantor Perwakilan Jakarta Direktorat Pemasaran Departeman Pelabuhan dan Distribusi Departemen Perencanaan dan Pengembangan Pasar Kompartemen Niaga : Departemen Niaga 1 Departemen Niaga 2 Departemen Pelayanan dan Promosi Kompartemen Pemasaran Wilayah 1 Kantor Pemasaran Jatim Kantor Pemasaran NTB Kantor Pemasaran Bali Kantor Pemasaran NTT Kompartemen Pemasaran Wilayah 2

64 Kantor Pemasaran Jateng Kantor Pemasaran Sulsel dan Sulbar Kantor Pemasaran Kalsel dan Kalteng 12 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

65 Laporan Umum Kantor Pemasaran Kaltim Kantor Pemasaran Sulteng Kantor Pemasaran Sulut dan Gorontalo Kantor Pemasaran Sulawesi Tenggara Kantor Pemasaran Maluku dan Maluku Utara Direktorat Tekbang Departemen Pengadaan Kompartemen Teknik Departemen Jasa Teknik Departemen Rancang Bangun Departemen Perencanaan Material dan Pergudangan Kompartemen Pengembangan Produk dan Teknologi Departemen Penelitian dan Pengembangan Produk dan Teknologi

66 Departemen Kajian Pengembangan Usaha Kompartemen Pengelolaan Kerjasama Usaha Departemen Administrasi Penyediaan Produk dan Jasa KSU Departemen Analisis dan Evaluasi Operasional KSU Direktorat SDM dan Umum Departemen PKBL Kompartemen Umum Perwakilan Balikpapan Perwakilan Samarinda Departemen Pelayanan Umum Departemen Kamtib Kompartemen SDM Departemen Sistem Prosedur Organisasi Departemen Pengembangan SDM Departemen Kesejahteraan dan Hubungan Industrial Departemen Sistem Manajemen SDM

67 Kantor Perwakilan Jakarta Direktorat Produksi Kompartemen Operasi 13 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

68 Laporan Umum Kepala Shift Pabrik Departemen Operasi Kaltim-1 Departemen Operasi Kaltim-2 Departemen Operasi Kaltim-3 Departemen Operasi Kaltim-4 Departemen Operasi POPKA dan Produk Lain Kompartemen Pemeliharaan Departemen Perencanaan dan Pengendalian Pemeliharaan Departemen Pemeliharaan Listrik dan Instrument Departemen Pemeliharaan Mekanik Lapangan Departemen Perbengkelan Departemen Keandalan Pabrik Shift Supervisor Pemeliharaan

69 Kompartemen Pengendalian dan Pengawasan Departemen Pengendalian Proses Departemen Inspeksi Teknik Departemen K3LH Divisi JPP Departemen Pemasaran, Keuangan, dan Personalia Departemen Jasa Keahlian Departemen Teknik dan Produksi Struktur organisasi yang perlu diamati lebih lanjut adalah yang dibawahi oleh direktur produksi. Direktur Produksi dibantu oleh seorang kepala kompartemen (kompartemen produksi), yang mengatur departemen-departemen operasi (I, II, III, IV) dan departemen pemeliharaan. Departemen operasi II yang dipimpin oleh seorang Kepala Departemen yang membawahi bagian-bagian (unit) utility, ammonia dan urea. Setiap bagian dipimpin oleh seorang wakil yang membawahi beberapa regu shift. Setiap regu shift dipimpin oleh seorang foreman. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 1.3 tentang struktur organisasi Departemen Operasi Kaltim TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

70 Laporan Umum Kepala Departement Operasi Kaltim-2 koordinator Staff Kabag Kabag Kabag Shift Utilitas Ammonia Urea Supervisor

71 Wakabag Wakabag Wakabag Utilitas Ammonia

72 Urea

73 Foreman kepala Regu Operator Panel Operator

74 Lapangan Gambar I.6. Struktur Organisasi Departemen Operasi Kaltim-2 Waktu kerja bagi karyawan PT. Pupuk Kaltim (Persero) dibagi 2, yaitu karyawan shift dan karyawan non shift. Karyawan shift terbagi menjadi empat regu, yaitu tiga regu shift bekerja dan satu regu shift libur. Tiap regu shift bekerja selama tujuh hari selama bergantian waktu kerjanya dan memperoleh 2 atau 3 hari libur. 15 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

75 Laporan Umum Waktu kerja karyawan shift : - Day shift (jam WITA) - Swing shift (jam WITA) - Night shift (jam WITA) Pada jam kerja day shift, foreman bertanggung jawab kepada kepala bagian, sedang pada swing shift dan night shift bertanggung jawab kepada shift supervisor. Waktu kerja karyawan non shift : - Senin Kamis : Pukul WITA (Istirahat pukul ) - Jumat : Pukul WITA (Istirahat pukul )

76 1.5. Keselamatan dan Kesehatan Kerja Usaha kesehatan dan keselamtan kerja di P.T Pupuk Kalimantan Timur mempunyai sasaran umum dan sasaran khusus. Sasaran umum yang ingin dicapai adalah sebagai berikut: Perlindungan terhadap karyawan yang berada di tempat kerja agar selalu terjamin keselamatan dan kesehatannya, sehingga dapat mewujudkan peningkatan produksi dan produktivitas kerja. Perlindungan terhadap setiap orang yang berada di tempat kerja agar selalu dalam keadaan aman, selamat, dan sehat. Perlindungan terhadap bahan dan peralatan produksi agar dapat dipakai dan digunakan secara aman dan efisien. Sedangkan secara khusus usaha keselamatan dan kesehatan kerja antara lain sebagai berikut: Mencegah dan atau mengurangi serta mencegah kecelakaan, kebakaran, ledakan dan penyakit akibat kerja. Mengamankan mesin, instalasi, pesawat, alat kerja, bahan baku, dan produk. Menciptakan lingkungan dan tempat kerja yang aman, nyaman, sehat dan penyesuaian antara pekerjaan dengan manusia atau manusia dengan pekerjaan. Menciptakan kondisi perusahaan sesuai dengan standar ISO

77 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

78 Laporan Umum BAB II DESKRIPSI PROSES 2.1. Konsep Proses Unit Ammonia Proses pembuatan ammonia (NH 3 ) yang telah banyak dikembangkan secara komersial hingga saat ini adalah proses Haber-Bosch. Proses ini dikembangkan dari percobaan Le Chatelier yang mensintesis senyawa hidrokarbon ringan dengan udara. Pada prinsipnya berdasarkan proses Haber-Bosch reaksi pembentukan NH 3 tersebut adalah sebagai berikut : N 2(g) + 3 H 2(g) 2 NH 3(g) H 298 = cal/mol Dengan katalis oksida besi serta penambahan Al 2 O 3 dan K 2 O sebagai promotor. Pengaturan konversi reaksi dalam proses pembentukan NH 3 dapat dilakukan dengan pengaturan suhu dan tekanan reaktor karena reaksinya merupakan reaksi kesetimbangan.

79 Kondisi operasi reaksi sintesa berlangsung pada temperature C dan tekanan 186 kg/cm 2 agar bahan baku yang berupa gas dapat saling bereaksi dan dipertahankan agar kecepatan reaksinya tinggi. Dari persamaan reaksi diatas diperoleh bahwa untuk membentuk 1 mol gas ammonia dibutuhkan 0.5 mol gas N 2 dan 1.5 mol gas H 2 (dengan perbandingan mol H 2 /N 2 = 3). Pada kenyataannya untuk memperoleh kecepatan reaksi tertinggi diperoleh pada rasio H 2 /N 2 sedikit dibawah 3, yaitu antara hal ini 17 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

80 Laporan Umum dikarenakan difusi nitrogen ke dalam katalis lebih lambat dibandingkan hidrogen sehingga N 2 dibuat sedikit berlebih. Dewasa ini proses yang lebih diminati adalah proses yang beroperasi pada tekanan menengah dengan beban resirkulasi yang besar. Hal ini tak lepas dari kenyataan mahalnya biaya operasi dengan tekanan tinggi.. Unit urea Dasar Reaksi Proses pembuatan Urea (NH 2 CONH 2 ) didasarkan pada reaksi penguraian Ammonium Karbamat (NH 2 COONH 4 ). Ammonium karbamat dibuat dari Ammonium dan Karbon dioksida menurut reaksi berikut (Parikesit, 1990) : (2) 2NH 3 + CO 2 NH 2 COONH 4 H 298 = -28,5 kkal / mol.

81 Reaksi ini merupakan reaksi ini merupakan reaksi eksotermis yang berlangsung cepat (mengeluarkan panas dan kesetimbangan karbamat cepat tercapai). Reaksi penguraian Ammonium Karbamat bersifat sedikit endotermis (membutuhkan panas) dan berlangsung lebih lambat. (2) NH 2 COONH 4 NH 2 CONH 2 + H 2 O H 298 = 3,6 kkal / mol. Panas yang dibutuhkan reaksi (2) dapat dipenuhi dari sebagian panas yang yang dihasilkan reaksi (1). Selama pembentukan Urea, Biuret sebagai hasil samping terjadi menurut reaksi sebagai berikut : (3) 2NH 2 CONH 2 NH 2 CONHCONH 2 + NH 3 H 298 = 4,28 kkal/mol Reaksi ini berlangsung lambat dan memerlukan panas (endotermis). Dari persamaan reaksi tersebut jelas bahwa biuret cenderung terjadi pada konsentrasi 18 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

82 Laporan Umum urea yang tinggi, konsentrasi NH 3 rendah, dan suhu tinggi. Biuret tidak diinginkan karena merupakan racun bagi tanaman. Reaksi pembentukan Urea disebut juga reaksi penarikan air (dehidrasi), hanya berlangsung pada fasa cair. Reaksi ini tidak berlangsung dengan sempurna (40-60 %) sehingga harus diikuti dengan pemisahan zat-zat yang tidak atau belum bereaksi. Tekanan reaksi yang tinggi menjamin agar sistem tetap berupa cairan. Pada proses Stamicarbon Total Recycle CO 2 Stripping yang dipakai di pupuk Kaltim 2 menggunakan kondisi operasi sebagai berikut : tekanan = 145 kg/cm 2 ; suhu C; dan ratio NH 3 /CO 2 = 3, Diagram Alir Proses (Terlampir) 2.3. Langkah Proses Unit Ammonia Di PT. Pupuk Kalimantan Timur, sumber H 2 -nya berasal dari gas alam maka untuk pembuatan NH 3 nya, secara garis besar dapat dibagi menjadi lima

83 tahap sebagai berikut : Pemurnian gas alam yang meliputi proses menghilangkan bahan padat, cairan, senyawa sulfur (S) dan senyawa lain yang meracuni katalis. Pembentukan gas sintesis pada Primary dan Secondary Reformer serta pengubahan CO menjadi CO 2 di H.T.S dan L.T.S Converter. Pemurnian gas sintesis yang meliputi pemisahan CO 2 dan pelepasan di CO 2 Removal dan pengubahan sisa CO dan CO 2 menjadi CH 4 di Methanator. Sintesis NH 3 yang meliputi kompresi gas sintesis sampai pada tekanan operasi serta reaksi gas H 2 dan Nitrogen (N 2 ) menjadi NH 3 di Synthesis Converter. 19 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

84 Laporan Umum 5. Pemisahan produk NH 3 dari gas sintesis dalam refrigerant system Pemurnian Gas Alam Gas alam umpan masuk unit NH 3 melalui Knock Out Drum (120-F) untuk memisahkan cairan dan padatan yang tersuspensi dalam aliran gas. Aliran gas alam dari K.O Drum dibagi menjadi dua yaitu sebagai gas proses dan gas bahan pembakar (fuel gas). Gas proses dicampur dengan recycle gas dari discharge pertama synthesis gas compressor dan H 2 produk HRU yang kaya dengan H 2. Penambahan H 2 ini dimaksudkan untuk mengubah H 2 S pada ikatan RSH menjadi senyawa anorganik Gas ini dimasukkan ke Desulfurizer (120-DA/DB) yang berisi katalis ZnO. Katalis ini berfungsi cukup efektif pada suhu antara C, oleh karena itu gas proses perlu dipanaskan terlebih dahulu sampai suhu C di seksi primary reformer. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : RSH (g) + H2 RH(g) + H2S(g) H 2 S (g) + ZnO ZnS + H 2 O (g) Diharapkan gas yang keluar dari desulfurizer mengandung kurang dari 0,5 ppm S. Kandungan S yang keluar desulfurizer semakin tinggi jika katalis telah sebagian menjadi ZnS atau temperatur masuk reaktor terlalu rendah Pembentukan Gas Sintesis

85 Pembentukan gas sintesis dilakukan dalam dua tahap, yang pertama di Primary Reformer dan yang kedua di Secondary Reformer. Gas sintesis ini terbentuk dari gas alam dan steam dengan reaksi sebagai berikut : CH 4 + H 2 O CO + 3H 2 H298 = cal/mol (1) CO + H 2 O CO 2 + H 2 H 298 = cal/mol (2) 20 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

86 Laporan Umum Reaksi 1 disebut reaksi Methane (CH 4 ) Steam Reforming Reaction yang sangat endotermis, sedangkan reaksi ke 2 disebut water-gas shift reaction. Untuk memenuhi kebutuhan panas reaksi 1 dilakukan pembakaran gas alam di area Radiant Furnace. Flue Gas Arch Burner dengan dibantu oleh Tunnel Burner dimanfaatkan untuk: Memanaskan campuran umpan Primary Reformer. Memanaskan steam dan udara ke Secondary Reformer. Memanaskan umpan gas ke Desulfurizer. Menghasilkan superheated steam. Menghasilkan steam HP(H.P Steam WHB) Menghasilkan steam LP(L.P Steam WHB) Memanaskan bahan bakar. Flue gas meninggalkan seksi konveksi pada suhu C dengan dihisap ID fan (101-BJ) dan flue gas Auxilary Boiler untuk pembangkit steam HP.

87 Temperatur gas proses keluar dari Primary Reformer C dengan kandungan CH ,5% dry gas. Gas dari Primary Reformer masuk ke dalam Secondary Reformer setelah sebelumnya dicampur dengan udara dan steam yang telah dipanaskan sampai suhu 496 C. Campuran gas ini mengalir ke bawah melalui katalis Ni. Tujuan gas direaksikan di Secondary Reformer adalah sebagai berikut : Untuk mendapatkan gas N 2 yang diperlukan dalam pembuatan gas sintesis. Menurunkan kandungan CH 4 di gas menjadi sekitar 0,3 % mol. 21 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

88 Laporan Umum Panas yang dibutuhkan dalam Secondary Reformer ini diperoleh dari reaksi sebagai berikut : 2 H 2(g) + O 2(g) 2 H 2 O (g) H 298 = kcal/mol Banyaknya H 2 yang bereaksi dibatasi oleh kebutuhan N 2, H 2 /N 2 = 3/1. Reaksi diatas sangat eksotermis, panas yang keluar dimanfaatkan untuk mereaksikan sisa CH 4 sehingga reaksi reforming menjadi sempurna serta memproduksi steam tekanan tinggi pada 101-C dan 102-C. Gas yang keluar dari Secondary Reformer bersuhu 978,3 C. Gas yang keluar dari Secondary Reformer mengandung sejumlah karbon monoksida yang akan diubah menjadi karbondioksida di Shift Converter. Reaksi shift merupakan reaksi eksotermis sehingga suhu operasi dibuat rendah dengan operasi sebagai berikut: CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) Berdasarkan pertimbangan secara teknis dan ekonomis maka reaksi shift dijalankan dengan 2 tahap, yaitu High Temperature Shift (HTS) dan Low Temperature Shift (LTS). High Temperature Shift (104-DA) Katalis yang digunakan pada HTS adalah Iron oxide (Fe 2 O 3 ). Campuran gassteam process masuk ke bed katalis HTS pada suhu antara C, dimana sebagian besar CO yang keluar dari secondary reformer akan diubah

89 22 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

90 Laporan Umum menjadi CO 2. Karena reaksinya eksotermis maka suhu keluar HTS akan naik menjadi C dan CO yang lolos antara % mol dry gas. Untuk mencapai konversi CO yang diinginkan ada 2 variabel yang perlu diperhatikan, yaitu suhu dan steam gas ratio masuk bed. Pada katalis baru untuk memperoleh konversi yang cukup baik, suhu masuk bed dijaga rendah, tetapi harus diatas titik kondensasi steam. Kenaikan suhu akan membuat kesetimbagan bergeser ke kiri sehingga CO yang lolos semakin besar, tetapi dari segi kinetika akan mempercepat laju reaksi sehingga mendekati konversi CO pada kondisi kesetimbangan. Bila menaikkan aliran steam, rasio steam gas masuk bed bertambah sehingga memperbesar konversi CO. Low Temperature Shift (104-DB) Jenis katalis yang digunakan pada LTS ini adalah Copper oxide, karena katalis ini sangat sensitif terhadap senyawa sulphur. Oleh karena itu katalis ini dilengkapi dengan ZnO. Di LTS, sisa CO yang lolos dari HTS akan dikonversikan menjadi CO 2 pada suhu yang lebih rendah yaitu suhu masuk bed pada C. Pengaruh suhu dan rasio steam-gas masuk bed terhadap konversi CO sama dengan di HTS Pemisahan dan Pemurnian Gas Sintesis CO 2 Removal Unit ini terdiri dari unit penyerapan CO 2 di menara absorber dan unit

91 pelepasan CO 2 di menara stripper dengan menggunakan larutan benfield sebagai 23 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

92 Laporan Umum penyerap. Benfield Process menggunakan ACT-1 sebagai activator dan vanadium sebagai pelindung terhadap korosi. Gas sintesa dari LTS didinginkan pada 5 heat exchanger sehingga suhunya turun lalu masuk melalui inlet Gas Sparger dan mengalir ke atas melalui bed yang terbawah. Gas dikontakkan dengan sebagian besar larutan yang telah diregenerasi (semi lean) melalui bed-bed. Pada kontak pertama ini sebagian besar CO 2 diserap oleh larutan benfield. Pada kontak yang kedua, sebagian besar sisa CO 2 diserap lean solution. Di bagian ini gas yang meninggalkan bagian terbawah diserap oleh larutan lean solution yang telah diregenerasi pada bagian atas packed absorber. Reaksi absorbsi eksotermis yang terjadi adalah sebagai berikut : CO 2 + H 2 O + K 2 CO 3 2 KHCO 3 Sedangkan mekanisme reaksi penyerapan CO 2 dengan larutan Benfield akan terjadi seperti di bawah ini : OH - CO3 (l) + H2O(l) HCO 3

93 CO2(g) + OH - (l) HCO 3 - CO2(g) CO3 (l) + H2O(l) 2 HCO 3 Pada tekanan tinggi reaksi (3) akan semakin baik, ini berarti makin banyak CO 2 yang terlarut. Sebaliknya pada tekanan rendah kesetimbangan reaksi (3) akan bergeser ke kiri mengakibatkan CO 2 akan terlepas dari HCO 3 (1). Dengan prinsip thermodinamika ini maka proses penyerapan dilakukan pada tekanan tinggi (29 kg/cm 2 ) serta suhu rendah (70 C). Sedangkan pada proses pelepasan CO 2 dilakukan pada tekanan rendah (0,5-2 kg/cm 2 ) dan suhu tinggi ( C). 24

94 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

95 Laporan Umum Gas kemudian mengalir kontinyu ke atas pada suhu 70 C dan masuk kedalam Absorber Knock Out Drum 103-F untuk memisahkan larutan benfield yang masuk atau karena terbawa oleh aliran gas. Larutan rich dari absorber dilewatkan melalui Hydraulic Turbine (107 JAHT/107 JBHT) untuk memanfaatkan tenaga sebelum dikirim ke stripper yang masuk dari atas melalui top bed untuk melepaskan CO 2 sehingga tekanannya turun dari 28 kg/cm 2 menjadi 6 kg/cm 2. Larutan rich benfield ini diregenerasi dengan cara flashing pada tekanan rendah (0,6 kg/cm 2 ) masuk ke dalam Stripping Tower (102- E) pada suhu 109 C mengalir ke bawah melalui puncak bed yang berkontak dengan uap benfield panas yang mendapat panas dari reboiler (105-C) yang mengalir dari dasar menara sehingga CO 2 akan terlepas. Larutan benfield yang telah dilepas CO 2 nya pada suhu 130 C tertampung di dasar menara dan didinginkan melalui shell side exchanger (109-C) dan keluar pada suhu 70 C. Larutan benfield yang telah diregenerasi akan di transfer lagi ke absorber dengan menggunakan pompa 108-JA/JB/JC. Uap dari stripper ini keluar pada temperatur 102 C dan tekanan 2,11 kg/cm 2. Uap pertama didinginkan dengan 110-C adalah cooler type fin fan. Exchanger ini terdiri dari 8 baris yang mengandung fine tube. Setiap baris didinginkan oleh dua air fan, enam belas fan diputar oleh V-belts yang dihubungkan ke electric motor. Pada operasi normal unit NH3 memproduksi CO 2 lebih dari yang dibutuhkan oleh urea plant dan sisanya ini dikirim ke pabrik POPKA. CO 2 yang mengalir ke Pabrik Urea didinginkan sampai suhu 40 C oleh CO 2 Stripper Overhead Trim Cooler (107-C). 25

96 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

97 Laporan Umum Komposisi gas keluar absorber 101-E : CH 4 = 0,38% Ar = 0,31% H2 = 73,40 % CO 2 = 0,10 % CO = 0,31 % N 2 = 25,50 % Alat-alat yang digunakan di Unit Purification CO 2 Absorber (101-E) : Berfungsi untuk memurnikan gas synthesa dengan jalan menyerap CO 2 melalui lautan benfield, karena CO 2 dipakai untuk pembuatan urea. Komposisi larutan benfield :

98 K 2 CO 3 = % ACT-1 = 3-5 % V 2 O 5 = 0,5-0,6 % Temperatur rendah = 70 0 C Tekanan tinggi = 28 kg/cm 2 Outlet design Absorber = CO 2 0,1 % CO 0,31 % Anti foaming = Ucon 50 MB-5100, 1-2 ppm CO 2 Stripper (102-E) Berfungsi untuk melepas gas CO 2 dari larutan benfield dengan menaikkan temperature dan menurunkan tekanan. Penurunan tekanan dilakukan di Hydrolic Turbine (107-HT) atau Valve Expantion. Kenaikan temperature karena adanya 26 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

99 UNIVERSITAS DIPONEGORO

100 Laporan Umum kontak langsung dengan uap panas dari 111-C, 105-C, dan 106-C. Penguraian CO 2 sebagian dilakukan di 132-F (Semi Lean Solution Flash Tank) dengan jalan dihisap dengan steam ejector produk 111-C. Sisa benfield yang mengandung sedikit CO 2 dipompa dengan 107-JA/JB dan masuk ke tengah-tengah CO 2 Absorber untuk menyerap CO 2 lagi. Gas CO 2 dari Stripper setelah melalui beberapa pendinginan dan separator dikirim ke urea plant. Methanator (106-D) Senyawa oksida merupakan racun terhadap katalis NH3 Converter, sehingga senyawa ini harus dihilangkan atau dikurangi sampai pada jumlah yang sangat kecil sekali. Di dalam Methanator, senyawa CO dan CO 2 yang terkandung di dalam gas sintesa diubah dengan proses methanasi yaitu mereaksikan kedua senyawa tersebut dengan H 2 dengan menggunakan katalis Ni. CO + 3H 2 CH 4 + H 2 O H = kal/mol CO 2 + 4H 2 CH 4 + 2H 2 O

101 H = kal/mol Sintesa gas dengan kandungan CO 0,31 % dan CO 2 0,1 % mol terlebih dahulu dinaikkan sampai mencapai suhu reaksi C. Karena kedua reaksi diatas eksothermis dimana setiap 1 %mol CO akan menaikkan suhu 72 0 C dan setiap 1% mol CO 2 akan menaikkan suhu 61 0 C maka gas keluar methanator akan naik suhunya menjadi C, sedangkan CO dan CO 2 yang lolos <10 ppm. Efluent methanator memberikan panas ke HP boiler feed water di 114-C, ke LP Boiler Feed Water di 168-C dan Fresh Cooling System di 115-C. 27 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

102 N 2 Ar H 2 CH 4 Laporan Umum Komposisi gas keluar methanator (106-D) = 0,79 % = 0,31 % = 73,04 % = 25,84 % Methanator (106-D) berisi katalis Nickel yang berfungsi untuk mengubah sisa-sisa CO dan CO 2 menjadi CH 4. Karena CO dan CO 2 dapat menjadi racun pada katalis NH 3 converter. Syn Gas Separator (104-F) berfungsi untuk memisahkan condensate dengan syn gas outlet Methanator, setelah melalui beberapa pendinginan yaitu 114-C dengan BFW 168-C dengan demin water, 115-C dengan FCW. Condensate tersebut dialirkan ke Condensate Stripper Utility Plant Synthesa Ammonia

103 Gas sintesis akan dikonversikan menjadi NH 3 pada tekanan dan suhu tinggi melalui tahapan sebagai berikut : Kompresi gas sintesis Purified synthesis gas dikompresi di Centrifugal Compressor(103-J) yang digerakan oleh Steam Turbine. Compressor terdiri dari dua Case dengan inter cooling pada first case dan sebuah Recycle Wheel yang terpisah dari Casing kedua. Penggerak kompresor adalah Extraction/Condensation Type Steam Turbine yang menggunakan High Pressure (HS) Steam dan sebagian exhaustnya 28 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

104 Laporan Umum merupakan Medium Pressure (MS) Steam dan sisanya terkondensasi di condenser 103-JTC. Purified synthesis gas, mengandung H 2 dan N 2 dengan perbandingan ratio 3:1 dikirim ke suction first case pada temperatur 4,4 0 C setelah didinginkan di chiller 130 CA/CB dan tekanannya 26 kg/cm 2. Gas dikompresi di first section LP case sampai 54,3 kg/cm 2, temperatur 91 0 C. kemudian didinginkan menjadi 39 0 C dengan melewatkan secara seri kedalam tube side exchanger 136-C dan 170-C. Di 136-C panas yang dikandung syn gas diberikan ke aliran feed gas Methanator dan di 170-C ke fresh cooling system. Air yang terkondensasi dipisahkan di KO Drum 142-F sebelum gas sintesis dikembalikan ke tahap kedua LP case. Pada stage ke dua ini sebelumnya di injeksikan gas H 2 dari HRU. Selanjutnya gas ditekan sampai 92,9 kg/cm 2 g dan didinginkan oleh air pendingin di 116-C dan NH 3 refrigerant di 129-C sampai suhu 7,5 0 C, air yang terkondensasi dipisahkan di KO drum 105-F, setelah melalui pendinginan kemudian gas masuk ke dalam HP case (stage 3), gas sintesa kemudian meninggalkan stage pada temperature C, tekanan 182 kg/cm 2 dan bergabung dengan effluent converter NH3 dari 121-C. Campuran gas didinginkan sampai suhu 42 0 C di 124-C dengan air(fcw) dan kemudian masuk ke dalam Unitized Exchanger Refrigeration 120-C untuk mengkondensasikan NH 3 dengan tingkat pendinginan dari 16,7 0 C, -1,4 0 C, -19,3 0 C, dan 33,4 0 C. Alat penukar panas ini juga merupakan pendinginan dari Efluent Converter NH3 melalui pertukaran panas dengan uap separasi NH3. Gas dari separator 106-F melewati bagian tengah pipa sedangkan effluent NH3 melalui bagian anulus dan gas effluent ini didinginkan sampai 33,4 0 C di Unitized Exchanger 120-C dan NH3 yang 29

105 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

106 Laporan Umum terkondensasi dipisahkan di NH3 Separator 106-F. Gas dari 106-F dipanaskan sampai 29 0 C oleh campuran gas dari 124-C dan kemudian ditekan di Syn Gas Compressor sampai tekanan sintesis 180 kg/cm 2 g. Synthesis Gas Konversi ke NH 3 Reaksi sintesa yang dibantu oleh katalis dapat digambarkan oleh persamaan reaksi sebagai berikut : N H 2 2 NH 3 H = cal/mol Ammonia Converter 105-D tipe fixed basket terdiri dari high pressure shell yang mempunyai sebuah catalyst section dan heat exchanger. Catalys section adalah sebuah shell pada nozzle terletak disebuah annulus diantara keduanya. Catalyst basket terdiri dari tiga bed multi promoted iron catalyst, semua katalis dijaga pada temperature optimum untuk hasil yang maksimum, ketentuan ini dibuat dengan injeksi feed gas dingin sebagai Quench diantara ruang antar bed ke bed. Catalyst bed disusun sedemikian rupa, dimana top bed mempunyai jumlah katalis yang lebih kecil sebagai batas temperatur sebelum point Quench pertama. Karena derajat kenaikan temperature lebih kecil di bed berikut, ukuran bed berturut-turut lebih besar sampai ke dasar. Diatas Catalyst Basket dipasang Interchanger 122-C sebagai pre heater inlet gas yang bertemu dengan gas panas yang telah bereaksi dari katalis bed terakhir. Pipa by pass dipasang untuk tujuan memasukkan feed gas tanpa pre heating dan untuk mengontrol temperature di top catalyst bed.

107 Inlet manifold untuk Ammonia Converter 105-D dibagi dalam 5 cabang. Tiga cabang adalah Quench aliran gas dingin masuk ke vessel melalui distributor 30 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

108 Laporan Umum diatas setiap bed. Aliran Quench digunakan untuk mengontrol temperatur catalys bed. Feed gas pada temperature C memasuki bagian bawah 105-D dan alirannya ke atas melewati ruang annulus ke shell side dari Inter changer 122-C. Aliran memberikan media pendingin untuk tekanan shell, sehingga menerima panas sebelum masuk ke inter changer. Flow memasuki shell inter changer dipanaskan ke C oleh permukaan panas dengan aliran yang panas dari bagian bawah bed catalys, dan aliran turun ke bawah melewati catalyst bed. Reaksi pembentukan NH 3 adalah eksotermis, oleh karena itu temperatur meninggalkan bed I kira-kira C. Quench gas pendingin dicampurkan ke aliran yang memasuki bed II, mengurangi temperature outlet ke C dan mengurangi pula NH 3 content pada aliran. Sedangkan untuk mengontrol suhu masuk bed III menggunakan Heat Exchanger dengan melewatkan fuel gas sebagai pendingin. Aliran bed terakhir mengandung kira-kira 17 % mol NH 3, ke atas lewat pipa bagian tengah Converter dan melalui tube dari Interchanger 122-C, memberikan panas pada aliran gas masuk. Gas ini meninggalkan Vessel pada temperatur C. Aliran selanjutnya, dibantu didinginkan oleh aliran seri yang melewati bagian tube dari Exchanger 121-C. Kedua Exchanger konvensional ini mempunyai tipe shell and tube. Dalam 123-C aliran dari Converter didinginkan ke C oleh pertukaran panas dengan BFW system bertekanan tinggi. Didalam 121-C aliran gas didinginkan ke 55 0 C oleh pertukaran panas dengan gas Ammonia Converter. Dari 121-C aliran bergabung dengan make-up dari discharge HP case 103-J memasuki 124-C. 31 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

109 UNIVERSITAS DIPONEGORO

110 Laporan Umum Sebagian kecil aliran Ammonia Converter yang meninggalkan shell side 121-C adalah ekstraksi oleh purge gas. Kontinyu aliran purge gas ini bermaksud mengontrol konsentrasi inert dari synthesis gas. Komponen yang tidak bereaksi adalah CH 4 dan Argon(Ar). Bila konsentrasi dari inert naik dari yang diijinkan, secara efektif tekanan synthesis akan naik, akibatnya konversi pembentukan synthesis gas ke NH 3 akan lebih rendah. NH 3 content dari aliran purge gas didinginkan ke 23 0 C oleh gas yang melewati exchanger 139-C dan 125-C. Didalam 139-C purge gas yang panas memberikan panasnya pada aliran purge gas yang dingin dari 108-F. Di 125-C purge gas didinginkan oleh pertukaran panas dari Ammonia Refrigerant System. Aliran gas yang tidak terkondensasi dikirim ke HRU sebagai flash gas. NH3 cair dari synthesis gas dalam Ammonia Separator 106-F dan Purge Gas Separator 108-F, didinginkan menjadi -12,2 0 C dan 180 kg/cm 2. Oleh karena itu kandungan yang diserap adalah pelepasan dari cairan yang dibebaskan pada dorongan tekanan bagian bawah level. Hal ini disempurnakan oleh flashing pertama cairan masuk ke Ammonia Let Down Drum 107-F, tekanan dikontrol pada 18 kg/cm 2, kemudian mengirim cairan memasuki Ammonia Refrigerant System Flash Drum 110-F (7,9 kg/cm 2 ) dan atau 112-F(0,05 kg/cm 2 ). Pemurnian cairan produk adalah mengambil dari Ammonia Refrigerant System Ammonia Refrigeration Empat tingkat ammonia refrigeration dilengkapi dengan pendingin untuk inter stage syn gas compressor dan kondensasi NH 3 di syn loop. Empat level pada refrigerasi masing-masing pada temperature 16,7 0 C, -1,4 0 C, -19,3 0 C, dan 33,4 0 C. Refrigerant 32ystem terdiri dari dua hal, Centrifugal Compressor dengan Inter 32

111 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

112 Laporan Umum Cooler yang digerakkan oleh sebuah Turbine Condensing, sebuah Refrigerant Condenser, sebuah Refrigerant Receiver, Evaporator dan empat Flash Drum. Hal pertama pada Ammonia Refrigeration Compressor 105-J terdapat Primary Suction Side, Stream Suction dan Single Discharge. Evaporator dari tingkat ke empat Flash Drum 112-F pada temperature 33,4 0 C dan tekanan 0,05 kg/cm 2 masuk ke suction pertama. Ini dikompresi dengan tiga tingkat kemudian dihubungkan ke bagian dalam oleh aliran vapor dari tingkat ke tiga Flush Drum 111-F pada temperature 19,3 0 C dan tekanan 1,1 kg/cm 2. Aliran gabungan selanjutnya dikompresi dalam tiga tingkat dan dischargenya masuk ke bagian Shell Side Inter Cooler 167-C pada temperature 69 0 C dan tekanan 3,5 kg/cm 2. Inter cooler 167-C adalah konvensional dengan type Sheel and Tube Exchanger dimana panas kompresi diberikan pada fresh water cooling system. Aliran vapor meninggalkan 167-C pada temperature 38 0 C dan digabungkan dengan 8 0 C vapor dari stage kedua Flash Drum 141-F. Aliran gabungan pada temperature 17,8 0 C masuk ke suction pertama dari tingkat kedua. Aliran ini melewati tiga tingkat kompresi dan dischargenya menuju bagian Shell Side Inter Cooler 128-C pada temperature 84 0 C dan tekanan 8,0 kg/cm 2. Inter cooler 128-C adalah Conventional Shell and Tube Exchanger dimana panas kompresi diberikan pada sea water cooling system. Aliran uap yang meninggalkan 128-C digabungkan dengan vapor temperature 20,6 0 C dari tingkat pertama Flash Drum 110-F. Aliran gabungan ini pada temperature 34,4 0 C masuk kembali ke

113 Compressor suction kedua, di kompresi dalam tiga tingkat dan dischargenya menuju bagian shell side pada amonia. Refrigerant Condenser 127-CA dan CB 33 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

114 Laporan Umum pada temperature 92,7 0 C dan tekanan 15,4 kg/cm 2. Condenser 127-CA dan CB adalah Convensional Shell and Tube Exchanger dimana panas akhir dikompresi diberikan sea water cooling system. Condenser pada masing-masing shell yang mengalir ke Ammonia Refrigerant Receiver 109-F pada temperatur 38 0 C yang tidak terkondensasi masuk 127-CA/CB di vent manual masuk ke Exchanger, cairan mengalir ke 109-F. Cairan NH 3 yang disimpan dalam Receiver 109-F dikirim sebagai hasil NH 3 panas oleh pompa 123-J/JA dan sebagian mengalir ke stage 1 Flush drum 110-F sebagai make up refrigerant yang selanjutnya menjadi NH3 dingin untuk dikirim ke storage dengan pompa 110-J/JA. Injeksi NH3 dari pompa 120-J masuk pada line discharge case pertama pada Syn Gas Compressor 103-J dan akan tergabung dengan air system membentuk solution aqua. Penurunan pendinginan water vapor ini agar aliran gas dapat didinginkan ke 8 0 C sebelum masuk pada Second Case Compressor 103-J. Vapor dari 109-F mengalir melewati bagian Shell Side Exchanger 126-C dimana disini didinginkan sampai 9,4 0 C untuk recovery NH 3. Yang tidak terkondensasi dilepaskan ke fuel gas sistem. Hasil NH 3 cair dalam synthesis loop dikirim dari Ammonia Let Down Drum 110-F masuk ke tingkat pertama dari keempat Flash Drum 110-F dan 112-F. kelebihan cairan ditampung di Refrigerant Receiver 109-F, di flash dan dikirim ke110-f. Kelebihan cairan dalam 110-F, 141-F di let down keberikutnya masuk ke bagian vessel tekanan yang lebih rendah, kelebihan cairan mengalir masuk Flash Drum tingkat empat 112-F dan ditarik kembali sebagai produk. Cairan NH 3 dalam setiap Flash Drum akan menguap. Dalam panas penguapan sirkulasi sesuai dengan campuran uap dan cairan yang kembali ke Flash Drum. Vapor yang di 34 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

115 UNIVERSITAS DIPONEGORO

116 Laporan Umum flash pada setiap drum di kompresi oleh Compressor 105-J, dikondensasikan dalam Exchanger 127-CA/CB dan ditampung dalam Refrigerant Receiver 109-F Alat-alat utama yang digunakan : Ammonia Converter (105-D) Berisi katalis Iron yang berfungsi untuk mereaksikan N 2 dengan H 2 menjadi NH 3. Gas sebelum masuk Converter dikompresikan sampai tekanan 187,9 kg/cm 2, dan suhu reaksi 128,1 0 C. Konversi gas synthesa menjadi NH 3 hanya sekitar %, oleh karena itu gas disirkulasikan kembali. Ammonia Refrigerant. Berfungsi untuk mendinginkan gas outlet ammonia converter (105-D) agar kondensasi gas hasil reaksi dapat dipisahkan dengan gas synthesa yang belum menjadi NH 3 dan pemurnian dengan menurunkan tekanan di 106-F. Amonia Letdown Drum 107-F untuk melepaskan gas-gas terlarut dalam NH3. Flash Drum Terdiri dari 4 tingkat Flush Drum yang berfungsi secara seri sebagai berikut : 110-F beroperasi pada tekanan 8,8 kg/cm 2 g, temperatur 16,7 0 C

117 141-F beropersi pada tekanan 4,3 kg/cm 2 g, temperatur -1,4 0 C 111-F beropersi pada tekanan 2,1 kg/cm 2 g, temperature 19,3 0 C 112-F beropersi pada tekanan 0,04 kg/cm 2 g, temperature -33,4 0 C Purge Gas Separator (108-F) Berfungsi untuk memisahkan gas-gas sisa (CH 4, Ar) agar dapat dikontrol kemurnian NH 3 product. Gas-gas sisa dari 108-F, 126-C Flash Chiller dikirim 35 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

118 Laporan Umum ke HRU untuk diambil NH 3 yang terikut. H 2 dan N 2 akan dimanfaatkan lagi sebagai umpan di syn loop dan CH 4 untuk fuel di reformer. Syn Gas Compressor (103-J) Berfungsi untuk menaikkan tekanan gas sintesa outlet Methanator dari 27 kg/cm 2 menjadi 189 kg/cm 2, agar dapat direaksikan di NH 3 Converter 105-D. Syn Gas Compressor digerakkan Steam Turbine yang bertekanan 102 kg/cm 2 dengan system extraction condensing. Extraction steam yang dihasilkan bertekanan 42,2 kg/cm 2. NH 3 Refrigerant Compressor (105-J) Berfungsi untuk mempertahankan tekanan design di flash drum sehingga dapat terjadi penguapan NH 3 liquid di dalam Flash Drum. Compressor ini digerakkan oleh Steam Turbine jenis condensing dengan menggunakan steam 42,2 kg/cm 2. Uap ammonia discharge compressor dikondensasikan di NH 3 Refrigerant Condenser 127-CA/CB dengan memakai pendingin sea water, hasil kondensasi lalu ditampung di Refrigerant Receiver 109-F dan dikirim ke urea plant dengan pompa 123-J/JA, sedangkan inert gasnya dialirkan ke 126-C untuk didinginkan lagi memakai Ammonia Refrigerant di 126-C, dimana furge gas nya dikirim ke HRU Hydrogen Recovery Unit. HRU 1 (Cryogenik/Cold box)

119 Unit ini merupakan unit untuk mengambil kembali gas H 2 dari purge gas dan flash gas dari unit Ammonia Kaltim-1, Kaltim-3, Kaltim-4. Purge gas pada tekanan 75 kg/cm 2 dan temperatur 25 0 C dipanaskan di 3-E-101 menggunakan pemanas air dari Make-up Vessel 3-V-102 setelah melalui pompa 3-P-101-A/B. 36 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

120 Laporan Umum Sebagian air dari pompa ini dialirkan kembali ke 3-V-102 dan sebagian lagi ke 3- E-101 tersebut untuk selanjutnya digunakan sebagai penyerap pada menara 3-C Flash gas pada tekanan 6-7 kg/cm 2 g dialirkan ke separator 3-S-101, gasnya ditekan di kompresor 3-K-101 sampai 75 kg/cm 2 g kemudian didinginkan di 3-E- 151/152 menggunakan fan selanjutnya dialirkan ke menara Absorbsi Ammonia 3- C-101 pada temperatur 38 0 C. Di absorber 3-C-101 NH 3 diserap oleh air. Cairan dari dasar menara pada suhu 72 0 C dipanaskan sampai suhu C di 3-E-102, selanjutnya dialirkan ke menara stripper 3-C-102 yang beroperasi pada tekanan 26 kg/cm 2. Di menara ini NH 3 diuapkan, sedangkan gas yang keluar dari puncak menara didinginkan di 3-E-104A. NH 3 yang mengembun dipisahkan di Reflux Accumulator 3-V-103, selanjutnya dipompa oleh 3- P-102A/B sebagian dikembalikan ke bagian atas menara 3-C-102, dan sebagian lagi dialirkan sebagai NH 3 produk cair. Cairan yang keluar dari dasar menara Stripper 3- C-102 yang mengandung kira-kira 1% NH 3 dialirkan kembali ke Reboiler 3-E-103 (dipanasi oleh HP steam) sehingga NH 3 terlepas dan dikembalikan lagi ke bagian bawah menara Stripper, sedangkan cairan dari Reboiler dialirkan sebagai pemanas di 3-E-102 dan selanjutnya dialirkan ke Make-up Vessel 3-V-102. Gas dari puncak menara Absorber 3-C-101 dialirkan ke Adsorber 3-V-101 A/B yang beroperasi bergantian. Di Vessel ini NH 3 dan air yang terbawa oleh gas diambil pada saat 3-V- 101 A bekerja (T rendah P tinggi) Vessel 3-V-101B diregenerasi pada suhu tinggi dan tekanan rendah dimana NH 3 dan air dilepaskan. Tiap-tiap proses berjalan selama 6 jam. Perpindahan dari fasa regenerasi ke fasa aktif disebut charge over yang berlangsung selama 3,5 jam. Gas yang keluar dari 3-V-101 A/B dialirkan ke Cold Box untuk 37 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

121 Laporan Umum mendinginkan dan mengembunkan gas. Gas pada suhu 29 0 C didinginkan di 3-E- 201A oleh gas dingin sehingga suhunya mencapai 18 0 C dan didinginkan lagi di 3-E-201C sampai suhu C selanjutnya didinginkan di 3-E-201B sehingga mencapai C. Pendinginan ini menyebabkan terjadinya pengembunan dan gas selnjutnya dialirkan ke Separator 3-V-201. Cairan dari 3-V-201 yang mengandung CH 4 dialirkan ke 3-V-202 dan selanjutnya gas serta cairan dari 3-V-202 digunakan sebagai pendingin di 3-E-201 A/B dan keluar sebagai fuel gas. Dengan Thompson effect gas yang telah didinginkan pada tekanan 75 kg/cm 2, tekanannya diturunkan ke 5 kg/cm 2 sehingga temperaturnya turun ke C. Gas dari bagian atas 3-V-201 juga dialirkan ke 3-E-201A/B sebagi pendingin suhunya naik menjadi 29 0 C sebagai gas H 2. Gas ini selanjutnya dikirim ke suction compressor gas sintesis 103-J pada stage dua di Pabrik Ammonia Kaltim-2 maupun di Kaltim-1 dan Kaltim-3. Hydrogen Recovery Unit II (HRU Membran) Unit ini merupakan unit pengambilan gas H 2 dari purge gas dan flash gas dari Pabrik Ammonia Kaltim-2. Secara umum unit ini dibagi menjadi 2 bagian : Bagian Pre-Treatment Bagian Separator Membran Uraian Proses: a. Pre-treatment

122 NH 3 yang terdapat dalam purge gas diserap dengan menggunakan Absorber yang berupa HP Scrubber. Purge gas dari Pabrik Ammonia yang bertekanan 170 kg/cm 2 diumpankan ke HP Scrubber sedangkan air demin 38 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

123 Laporan Umum dipompakan secara kontinyu ke bagian atas HP Scrubber sebagai penyerap NH 3 di purge gas. Gas outlet HP Scrubber yang tidak terserap dikirim ke Separator untuk memisahkan H 2 dari gas-gas lain. NH 3 yang terikut merupakan racun terhadap membran sehingga perlu dibatasi maksimum 5 ppm masuk ke Separator untuk mempertahankan life time membran. NH 3 water sebagai hasil bawah HP Scrubber yang mengandung NH 3 dilewatkan melalui Stripper Interchanging Stripping di menara Stripper dengan pemanas steam bertekanan 42,5 kg/cm 2 yang sekaligus berfungsi sebagai steam stripping. Untuk mengkondensasikan uap NH 3 yang terbentuk sebagai outlet stripper digunakan FCW sebagai fasilitas pendingin pada sebuah Condensor dan dihasilkan cairan NH 3 murni (99,59 %). b. Separator Membran Pada alat ini terjadi pemisahan H 2 dari gas-gas lain. Produk atas HP Scrubber tekanan 131 kg/cm yang mengandung H 2 dimasukkan Separator. Pemisahan H 2 dalam separator ini menggunakan teknologi membran 2 stage, yaitu MP Stage yang terdiri dari 9 buah membran separator dan LP Stage yang terdiri dari 6 buah membran separator. MP dan LP Stage ini tersusun seri dimana non permeate produk MP Stage merupakan gas umpan untuk LP Stage. LP stage menghasilkan hidrogen 91,4% tekanan 26 kg/cm 2 selanjutnya dikirim ke suction LP syn gas kompresor sedangkan MP Stage menghasilkan H 2 96 % tekanan 58 kg/cm 2 yang selanjutnya dikirim ke Suction MP Syngas Compressor. Separator ini dapat merecovery 92 % H 2 feed gas membran, sedangkan off gas (non permeate product) dikirim ke Reformer sebagai fuel gas. 39

124 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

125 Laporan Umum Unit Urea Persiapan Bahan Baku Gas CO 2 pada temperatur 40 0 C dan tekanan 1,26 kg/cm 3 abs. dari battery limit mengalir melalui Knock Out Drum (301-F) menuju ke suction CO 2 kompresor (302-J). Kemurnian CO 2 yang diharapkan 99,3% (volume). Knock Out Drum berfungsi untuk melindungi CO 2 kompresor dari cairan yang terbawa dari unit Ammonia atau kondensat dari saluran perpipaan yang dilaluinya. Sebelum gas CO 2 melalui KO Drum terlebih dahulu diinjeksikan udara kedalam aliran gas CO 2 tersebut sebanyak 2247 kg/jam, dengan maksud untuk memasukkan oksigen (O 2 ) kedalam sistem untuk mengikat H 2 di H 2 converter (302-D) dan sebagian lagi diperlukan untuk passivasi atau melindungi material peralatan sintesis dari korosi. Suplai udara ini dilakukan dari Process Air Blower (301-J/JA) di unit urea. Gas CO 2 dikompresi sampai tekanan sekitar 145 kg/cm 2 abs. didalam CO 2 kompresor yaitu Centrifugal Multi Stage Compressor (302-J) yang dilengkapi dengan intercooler. Kompresor ini digerakkan oleh Steam Turbine, speed Turbine atau kompresor diatur oleh Woodward Governor sesuai dengan flow pada dhischarge kompresor yang dikehendaki(sesuai dengan rate pabrik). Tekanan suction dikontrol secara otomatis oleh kontrol valve yang bercabang dengan line vent CO 2 yang ada di unit ammonia.

126 Menghindari kemungkinan terjadinya ledakan dalam operasi scrubbing di dalam HP scrubber (304-C) maka dilakukan penghilangan/penurunan kandungan H 2 di dalam gas umpan CO 2 dengan menggunakan H 2 converter (302-D). 40 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

127 Laporan Umum Pada tekanan discharge compressor CO 2, (302-J) aliran CO 2 dilewatkan ke H 2 converter yang mengandung katalis platina (pt) dengan penyangga AL 2 O 3. Di dalam converter ini, H 2 yang terkandung dalam gas CO 2 akan bereaksi secara katalitik dengan O 2 membentuk uap air. Reaksi yang terjadi adalah eksotermis sehingga aliran gas CO 2 yang keluar dari converter ini temperaturnya naik. Besarnya kenaikan temperatur ini tergantung dari kandungan H 2 didalam umpan gas CO 2. Kandungan H 2 didalam umpan gas CO 2 setelah melewati converter ini diharapkan kurang dari 100 ppm. Sebelum umpan gas CO 2 dimasukkan ke seksi synthesis, terlebih dahulu didinginkan hingga temperatur C di dalam CO 2 cooler (301- C). NH3 cair dari unit ammonia dengan tekanan 26 kg/cm2 dan temperatur ± 30 0 C dialirkan ke pompa HP Ammonia Pump (304-J/JA) untuk menaikkan tekanannya sampai 178 kg/cm2 sehingga memenuhi tekanan di synthesis. Sebelum masuk ke reaksi synthesis umpan NH3 dipanaskan di Ammonia Preheater (323-C) hingga suhunya 75 0 C dengan memanfaatkan panas air buangan dari Waste Water Treatment (WWT). Selanjutnya umpan ammonia ini dialirkan ke seksi sintesis HP Carbamate Condensor (303-C) melalui HP ejector (301-L), sekaligus menghisap dan membawa larutan karbamat dari HP Scrubber (304-C). NH 3 dan karbamat tersebut selanjutnya secara bersama-sama masuk HP Carbamate Condensor (303-C). Peralatan utama yang dipakai pada tahap ini, antara lain :

128 Knock Out (KO) Drum (301-F) 41 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

129 Laporan Umum Fungsi : melindungi CO 2 Compressor terhadap cairan yang terbawa dari unit ammonia atau kondensat dari saluran perpipaan yang dilaluinya. CO 2 Compressor (302-J) Fungsi : menaikkan tekanan CO 2 sampai 145 kg/cm 2 abs. sebelum di umpankan ke HP Stripper. H 2 Converter (302-D Fungsi : menurunkan atau menghilangkan kandungan H 2 di dalam gas umpan CO 2. HP Ammonia Pump (304-J/JA) Fungsi : menaikkan tekanan NH 3 sampai 176 kg/cm 2 abs Synthesis Dalam seksi ini urea dihasilkan dari reaksi NH 3 cair dan gas CO 2 didalam reaktor. Reaksi yang terjadi di dalam reaktor Urea melalui 2 tahap, yaitu : Pembentukan karbamat (Parikesit, 1990) 2NH 3 + CO 2 NH 2 COONH 4 H 298 = -28,5 kkal/mol

130 Dehidrasi Karbamat (Parikesit, 1990) NH 2 COONH 4 NH 2 CONH 2 + H 2 O H 298 = -3,6 kkal/mol Reaksi (1) berlangsung cepat dan eksotermis sedangkan reaksi (2) berlangsung lambat dan endotermis. Campuran umpan NH 3 dan larutan karbamat dari HP Ejector (301-L) bersamasama dengan campuran gas dari HP Stripper (302-C) masuk kebagian atas HPCC (dari dua line yang berbeda). Di dalam HPCC (303-C) sebagian besar (80%) gas dikondensasikan membentuk karbamat, panas kondensasi yang dihasilkan dimanfaatkan untuk membangkitkan steam tekanan rendah (3,5 kg/cm 2 42 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

131 Laporan Umum G) didalam Lp Steam drum (302-FA/B). LP Steam Drum ini selanjutnya dipakai untuk proses di down stream seksi sintesis dan Steam Admission Turbine. Derajat kondensasi dari NH 3 dan CO 2 yang membentuk karbamat di HPCC (303- C) diatur oleh tekanan steamyang dibangkitkan tersebut, hal ini juga berarti mengatur tekanan sintesa. Derajat kondensasi ini harus di atur sedemikian rupa sehingga gas-gas yang belum terkondensasi akan terkondensasi di dalam reaktor, sehingga cukup untuk menghasilkan panas di dalam reaktor yang diperlukan untuk reaksi pembentukan urea. Campuran gas dari HPCC (303-C) dengan temperatur sekitar 167,6 0 C menuju bagian bawah dari reaktor. Didalam reaktor sebagian gas dari HPCC akan mengkondensasi membentuk karbamat, panas yang dihasilkan dimanfaatkan untuk reaksi pembentukan urea dan menaikkan temperatur campuran zat-zat yang ada didalam reaktor (301-D). Pada kondisi sintesis yang optimum, produk yang meninggalkan reaktor akan mempunyai temperatur maksimum. Pada tekanan sistem yang ada, temperatur ini berkisar C. Pada tekanan konstan, temperatur campuran zat-zat yang ada akan naik sepanjang Reactor. Hal ini disebabkan karena reaksi pembentukan urea berlangsung pada temperatur didihnya, makin ke atas makin banyak reaksi pembentukan urea yang juga menghasilkan H 2 O (kandungan H 2 O meningkat) sehingga temperatur didih campuran zat-zat juga naik. Reaktor ini dilengkapi dengan 8 buah sieve tray dengan jumlah lubang-lubang pada tiap-tiap tray makin ke atas makin sedikit dengan maksud untuk :

132 43 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

133 Laporan Umum Memperoleh kontak yang intensif antara fase gas dan cair agar reaksi dapat berlangsung pada temperatur yang setinggi mungkin. Memperoleh waktu tinggal yang cukup dan seragam untuk kesetimbangan urea yang hampir sempurna. Laruatan yang meninggalkan reaktor dengan temperatur C mengandung urea, air, karbamat, dan kelebihan ammonia yang dikirim ke HP Stripper. Di dalam HP Stripper reaktan-reaktan yang tidak terkonversi menjadi urea dipisahkan dari larutannya dan dikembalikan ke reaksi sintesa. Stripper dirancang sebagai counter current fill evaporator, cairan atau larutan mengalir turun membasahi sepanjang dinding tube membentuk lapisan tipis atau film dan gas CO 2 yang masuk dari bagian bawah Stripper akan membawa karbamat yang telah diuraikan menjadi NH 3 dan gas CO 2 kembali ke HPCC. Panas yang diperlukan untuk proses Stripping Carbamate ini di suplai oleh kondensasi HP steam (Steam 20 kg/cm 2 G). Fungsi dari gas CO 2 didalam proses Stripping ini adalah : Menurunkan tekanan parsial NH 3 di dalam larutan dalam reaktor, sehingga sebagian besar dari karbamat akan terurai. Membawa reaktan yang tidak terkonversi kembali ke sintesa Menurunkan temperatur larutan yang akan meninggalkan Hp Stripper (dibagian bawah) sehingga mengurangi pembentukan biuret dan hidrolisis

134 urea. Sebagai gas carrier (pembawa) yang membawa O 2 untuk passivasi peralatan di sintesis. 44 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

135 Laporan Umum Larutan urea yang mengandung relatif kecil karbamat meninggalkan bagian bawah HP Stripper pada temperatur C menuju seksi resirkulasi. Sedangkan campuran gas keluar menuju bagian atas HP Stripper pada temperatur C menuju HPCC. Fase Gas dari reaktor yang mengandung ammonia dan CO2 yang tidak terkonversi bersama-sama dengan inert akan mengalir menuju ke HP Scrubber (304-C). Di dalam scrubber, gas NH3 dan CO2 diserap dengan menggunakan ammonium karbamat encer dari LPCC, sedangkan sebagian lagi dikondensasi dengan menggunakan sistem air pendingin yang disirkulasikan oleh pompa 316-J. Panas yang diserap oleh air pendingin digunakan sebagai pemanas di 306-CB sebelum akhirnya didinginkan di 320-C. Air yang telah didinginkan ini digunakan kembali untuk mengkondensasi ammonia dan CO2 dari keluaran reaktor. Larutan karbamat pada temperatur C di serap oleh HP Ejector dan mengalir bersama-sama umpan NH 3 menuju HPCC). Gas inert dari HP Scrubber yang mengandung sedikit sekali NH 3 dan CO 2 di vent ke atmosfer melalui inert vent. Peralatan utama yang dipakai pada tahap ini antara lain : HP Carbamate Condensor (303-C)

136 Fungsi : mengkondensasikan gas menjadi karbamat sebelum di umpankan ke reaktor. Reactor (301-D) Fungsi : mengubah karbamat menjadi urea. HP Stripper (320-C) Fungsi : memisahkan reaktan-reaktan yang tidak terkonversi menjadi urea di dalam reaktor dan di kembalikan ke seksi sintesa. HP Scrubber (304-C) 45 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

137 Laporan Umum Fungsi : mengkondensasikan gas NH 3 dan CO 2 yang tidak terkonversi di dalam reaktor kemudian di alirkan ke HPCC bersama-sama umpan NH 3. Selain juga untuk menjaga kandungan inert, dengan cara membuang sebagian inert melalui inert vent Resirkulasi Larutan urea karbamat (konsentrasi urea 59,5% (design); 53% (aktual) keluar dari bagian bawah HP Stripper, di ekspansikan sampai tekanan 4,2 kg/cm 2 abs. sehingga sebagian karbamat akan terurai menjadi NH 3 dan CO 2. Panas penguraian ini di ambil dari larutan itu sendiri sehingga temperatur larutan akan turun dari C menjadi C. Campuran gas cairan ini kemudian di spraykan ke Packed Bed yang ada di atas Rectifiying Column (301-E). Gas-gas yang terjadi akan dilepaskan keluar dari kolom, sedangkan cairannya mengalir kebawah melalui packed bed menuju heater Resirkulasi (306-CA/CB) yang ada di bagian bawah Rectifiying Column. Didalam heater ini temperatur larutan akan dinaikkan sampai C oleh LP Steam, sehingga karbamat yang masih ada akan terurai lagi. Campuran larutan gas ini keluar dari heater menuju separator resirkulasi disini gas dan cairan akan dipisahkan. Larutan urea yang akan terjadi akan mengalir menujun ke bagian bawah separator resirkulasi menuju Flash Tank(303-F) sedangkan gasnya dengan temperatur 138 C mengalir ke atas melalui packed bed dan akan kontak dengan cairan yang relatif lebih dingin (113 0 C) dari HP Stripper. akibatnya dari kontak ini maka uap air akan mengkondensasi kembali dan bersama-sama cairan dari atas akan mengalir turun lagi. Gas dengan sedikit kandungan air meninggalkan

138 46 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

139 Laporan Umum rectifiying column menuju LP Carbamate Condensor (bersama-sama dengan larutan dari reflux Condenser serta proses kondensat dari tangi proses kondensat). Di dalam LPCC gas-gas dari Rectifiying Column dikondensasikan membentuk carbamate, panas kondensasi yang dihasilkan diserap oleh sirkulasi air pendingin. Larutan carbamate yang terbentuk pada temperatur 82 C overflow menuju Level Tank LPCC dan selanjutnya dipompakan kembali ke seksi synthesa HP Scrubber. Gas yang tidak terkondensasi sebelum divent di absorbdi Absorber, sehingga hampir semua gas akan diserap oleh proses kondensat di Absorber tersebut dan dikembalikan ke tangki proses kondensat. Larutan dari Rectifiying Column diturunkan tekanannya dari 4,2 kg/cm 2 abs menjadi 0,45 kg/cm 2 abs di dalam Flash Tank, sehingga sejumlah besar air dan sedikit NH 3 akan menguap, karena itu temperatur larutan turun dari 135 C menjadi 86 C dan konsentrasi Urea akan naik menjadi 75% untuk design, dan 71-73% pada kondisi aktual. Dari Flash Tank ini larutan akan mengalir turun ke tangki larutan Urea. Peralatan utama yang dipakai pada tahap ini, antara lain: Rectifying Column Fungsi : Memisahkan larutan Urea yang dikirim ke Flash Tank dengan carbamate yang akan diuraikan menjadi CO 2 dan NH 3.

140 Heater Resirkulasi Fungsi : Menguraikan larutan carbamate menjadi CO 2 dan NH 3 dengan dengan bantuan LP steam. 47 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

141 Laporan Umum Flash Tank Fungsi : Memisahkan CO 2 dan NH 3 dari larutan Urea sebelum dialirkan ke Urea Solution Tank. LP carbamate Condensor Fungsi : Mengkondensasikan gas-gas dari Rectifying Column menjadi carbamate yang selanjutnya dipompakan ke dalam HP Scrubber Evaporasi Urea Solution dengan konsentrasi 75% (73% aktual) dari Urea Storage Tank dipekatkan sampai konsentrasi 99,7% di dalam dua tahap evaporator. Dari tangki larutan urea, Urea Solution dipompakan ke bagian bawah 1 st Evaporator. Solution ini selanjutnya dipanasi lagi di bagian 1 st Evaporator dengan LP Steam sehingga temperatur larutan menjadi 135 C. Di dalam Separator 1 st Evaporator ini, konsentrasi urea dinaikkan sampai 94% (96%) dengan kondisi temperatur 135 C, di dalam Separator 1 st Evaporator cairan dan uap dipisahkan. Uapnya dikondensasikan di dalam 1 st stage evaporator condenser yang selanjutnya ditampung di NH 3 Water Tank, sedangkan cairannya overflow ke 2 nd Evaporator, disini konsentrasi Urea Melt dinaikkan sampai 99,7%. Kondisi pada 2 nd Evaporator ini temperaturnya 140 C dan tekanan 0,03 kg/cm 2.

142 Di dalam Separator 2 nd Evaporator fase uap dan cair dipisahkan, uapnya dengan Booster dikirim ke Unit Condenser Vacuum 2 nd Evaporator untuk dikondensasikan dan dialirkan ke NH 3 Water Tank. Sedangkan Urea melt dari 2 nd Evaporator dipompakan ke Prilling Tower. 48 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

143 Laporan Umum Peralatan yang digunakan pada tahap ini, antara lain: 1 st Stage Evaporator Fungsi : Untuk menaikkan konsentarsi urea sampai 94% (96% aktual) dengan kondisi temperatur 135 C dan tekanan 0,34 kg/cm 2 abs. 2 nd Stage Evaporator Fungsi : Menaikkan konsentrasi urea sampai 99,7% pada suhu 140 C dan tekanan 0,03 kg/cm 2 abs Finishing dan Prilling Urea melt dengan konsentrasi 99,7% dan temperatur C dimasukkan ke Prilling Bucket. Prilling Bucket ini berbentuk kerucut dan berlubang-lubang kecil, dan berputar dengan kecepatan tertentu dan terletak di atas Prilling Tower, sekatsekat/kisi-kisi di bagian dalam bucket berhubungan dengan putaran bucket yang mengalirkan urea melt melalui lubang-lubang tersebut karena gaya sentrifugal. Dengan cara ini urea dengan bentuk droplets kecil-kecil didistribusikan secara merata ke seluruh penampang melintang dari menara. Droplet ini selama jatuh di dalam menara akan dicampur dengan Calsium Stearat, digiling menjadi debu dalam air jet mill (penggiling dengan udara) dan di blow ke dalam prilling tower. Untuk memperbaiki kualitas dari urea prill, seeding dimasukkan ke mixing vessel 406-LF. Ditambah sekitar 1,2 % berat anti cacking agent (Calcium Stearat). Setelah melalui pencampuran keduanya, campuran dialirkan ke urea hopper 406-LV yang dioperasikan secara normal. Dari hopper

144 campuran dimasukkan ke air jet mill 406-L1 dari vibration on feeder mell vibrating sieve 406-L4. Debu (urea + stearat) setelah itu diblow ke dalam prilling tower dengan urea dust ejector 406-L2. Jumlah debu yang diperlukan sekitar 10 kg/h pada full load. Udara yang diperlukan, dipanaskan dalam seeding air heater 322-C, dimasukkan ke air jet mill dan urea dust ejector. Konstan flash 8 L/ton ke nozzle booster harus dijaga melalui FI Booster flush yang lainnya dipakai secara jarang-jarang. Dengan menggunakan 49 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

145 Laporan Umum PDR-9404 yang mengukur perbedaan tekanan di internal-internal separator second evaporator, maka dapat diketahui kapan internal-internal tersebut harus diflushing. Prilling bucket mendistribusikan urea melt dalam bentuk butiran ke bagian dalam prilling tower. Special prilling bucket SI-3601 dapat diatur memakai HIC Sewaktu jatuh, butiran-butiran tadi mengeras menjadi prill. Panas pembentukan prill diambil oleh udara yang dimasukkan dari bagian bawah tower, dihisap oleh 4 buah fan 401-JA/JB/JC/JD. Urea prill dikumpulkan di bagian bawah prilling tower oleh scrapper 401 V, yang selanjutnya menscrap urea prill tadi ke dalam suatu celah, urea prill tersebut dikirimkan ke seksi storage melalui belt conveyor 2817-V1. Scrapper akan berhenti jika belt conveyor mati atau pintu prilling tower membuka. Belt conveyor dapat distop oleh interlock dari urea handling system. Untuk meningkatkan crushing strength dari urea prill dilakukan injeksi UFC (Urea Formaldehyde Consentrate). UFC yang diinjeksikan sebesar ± 0,35 %wt ke urea solution di suction pompa 309 J/JA. Selain itu, penambahan UFC juga untuk memperbaiki struktur urea prill yang terbentuk, sehingga lebih kompak dan kuat dan tahan terhadap pengaruh dari kondisi lingkungan (tidak mudah mencair karena kondisi lingkungan yang lembab). Tabel 2.1. Komposisi Produk Urea Kandungan Komposisi Kadar Air Max 0,3 % wt

146 Biuret Max 0,9 % wt Kadar Nitrogen Max 46,3 % wt Crushing Strength Min 25 kg/cm 2 Impact Strength > 95 % wt 50 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

147 Laporan Umum Peralatan utama dalam tahap ini, antara lain: Prilling Bucket Fungsi : Mengalirkan urea melt melalui lubang-lubang kecil dengan gaya sentrifugal. Scrapper Fungsi : Mengumpulkan urea prill dan dialirkan di tengah lantai Prilling Tower menuju Belt Conveyor. ID Fan Fungsi : Menghisap udara dari bagian bawah Prilling Tower yang bertujuan untuk menarik butiran seeding dan menurunkan suhu droplet urea. Belt Conveyor Fungsi : Mengangkut urea prill ke Pusat Penyimpanan Urea Waste Water Treatment (WWT) Semua proses kondensat dari kondensor-kondensor evaporator yang mengandung NH 3, CO 2, dan urea dikumpulkan dan ditampung di dalam NH 3

148 Water Tank, sedang semua gas-gas yang dievent dari beberapa tempat dicuci (diabsorb) di dalam Absorber untuk diambil sisa NH 3 yang masih ada. Tangki proses kondensat dibagi menjadi 2 bagian yaitu besar dan kecil. Kondensat dari Condenser 2 nd Evaporator dimasukkan ke bagian besar, karena kandungan ureanya tinggi maka kondensat ini dipakai sebagai umpan untuk LPCC. Proses kondensat dari bagian kecil yang kedua dipompakan ke bagian atas 1 st Desorber melalui alat penukar panas desorber untuk menaikkan temperaturnya 51 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

149 Laporan Umum dari 57 0 C menjadi sekitar C, dengan memakai larutan 2 nd Desorber sebagai pemanas. Di dalam 1 st Desorber, proses kondensat ini mengalir ke bawah melalui tray-tray sebanyak 15 buah dan kontak dengan aup panas dari 2 nd Desorber yang masuk dari bagian bawah 1 st Desorber sehingga temperatur proseskondensat tersebut naik menjadi sekitar C dengan tekanan sekitar 3,8 kg/cm 2 abs sehingga kandungan NH 3 akan turun. Dari bagian bawah 1 st Desorber cairan yang masuk mengandung sejumlah NH 3 dan urea dipompakan ke Hydrolizer melalui alat penukar panas hydrolizer untuk dinaikkan temperaturnya sampai sekitar C dengan memakai larutan dari 2 nd Hydrolizer dinaikkan dengan memakai MP Steam (20 kg/cm 2 G) di dalam hydrolizer dilengkapi dengan 19 buah tray yang berlubang-lubang untuk memperoleh kontak yang baik diantara proses kondensat dan steam. Selama waktu tinggal lebih dari satu jam, urea akan terhidrolisa menjadi NH 3 dan CO 2, sehingga kandungan urea di dalam proses kondensat akan turun. Dari bagian aatas 1 st hydrolizer gas-gas yang dibebaskan akan mengalir ke 1 st Desorber, sedangkan larutannya dari bagian bawah dipompakan ke 2 nd hydrolizer. Di 2 nd hydrolizer larutan dimurnikan lagi dengandihidrolisa menggunakan Indo Steam 80 kg/cm 2. Kandungan urea, CO 2, dan NH 3 turun mencapai <5ppm. Larutan tersebut kemudian dialirkan ke bagian atas 2 nd Desorber melalui alat

150 penukar panas hydrolizer untuk memanaskan larutan dari 1 st Desorber seperti yang telah disebutkan diatas. Karena hal tersebut maka temperatur larutan 52 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

151 Laporan Umum hydrolizer ini turun menjadi sekitar C. Gas yang terlepas bersama steam mengalir menuju 1 st Desorber bersama gas keluaran 1 st hydrolizer. Didalam 2 nd desorber dengan 21 buah tray, larutan yang mengalir turun akan berkontak dengan LP steam yang di suplai dari bagian bawah, sehingga NH 3 yang ada akan di stripping dan dibawa keatas oleh steam tersebut. Air dari bagian 2 nd desorber yang mengandung tidak lebih dari 5 ppm NH 3 dan 5 ppm urea dengan temperatur C dikirim ke unit utilitas Kaltim-2 melalui desorber Heat Exchanger, pemanas awal umpan NH 3 dan pendingin air buangan, untuk menurunkan temperatur air tersebut menjadi sekitar 50 0 C. Gas-gas dari bagian atas 1 st Desorber dikirim ke reflux Condenser, untuk dikondensasikan. Larutan dari reflux Condenser ini dikirim ke LPCC. Gas-gas yang tidak terkondensasi di dalam reflux Condenser dimasukkan ke Absorber. Peralatan yang digunakan dalam tahap ini antara lain : NH 3 Water Tank (308-F) Fungsi: menampung semua proses kondensat dari kondensor-kondensor evaporator yang masih mengandung NH 3, CO 2, dan urea. 1 st Desorber (304-EA)

152 Fungsi : menurunkan kandungan NH 3 dengan jalan pengontakkan antara kondensat dengan uap panas dari 2 nd Desorber sehingga temperatur naik sampai C dengan tekanan 3,8 kg/cm 2 abs.. 2 nd Desorber (304-EB) 53 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

153 Laporan Umum Fungsi : menurunkan kadar NH 3 dengan cara melepaskan NH 3 (desorpsi) dari proses kondensat. 1 st Hydrolizer (305-E) Fungsi : menghidrolisa larutan urea menjadi NH 3 dan CO 2 sehingga kadar urea dalam proses kondensat turun. 2 nd Hydrolizer (308-E) Fungsi : menghilangkan kandungan urea, CO 2, dan NH 3 yang masih terlarut dalam outlet 1 st Hydrolizer dengan cara menghidrolisa urea menjadi NH 3 dan CO 2, dan dipanaskan dengan steam 85 kg/cm 2 untuk menguapkan NH 3 dan CO Steam System Steam bertekanan tinggi (sekitar 80 kg/cm 2 ) dari battery limit di ekspansikan di dalam kompresor CO 2 turbin (302-JT), sehingga tekanannya menjadi sekitar 25 kg/cm 2 abs (maksimum). Setelah ekspansi ini, sejumlah besar uap di ekstraksi dikirim kepabrik urea untuk proses yang dikehendaki, sisanya diekspansikan di dalam turbin lube oil sampai 0,12 kg/cm 2 abs. Exhaust Steam ini dikondensasikan dalam kondenser, kondensatnya dipompakan untuk di eksport ke Raw Condensate Tank.

154 Steam ekstraksi dari turbin ini sebagian besar di ekspansikan tekanannya menjadi 21 kg/cm 2 abs dan di jenuhkan di dalam HP Steam Saturator, sisanya langsung dipakai di dalam Hidroliser, untuk Make-up MP Steam. Steam yang dijenuhkan pada tekanan 21 kg/cm 2 abs di dalam HP Saturator di atur langsung didalam shell side stripper, disini steam tersebut terkondensasi menjadi 54 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

155 Laporan Umum kondensat. Kondensat ini kembali lagi ke HP Steam saturator yang juga berfungsi untuk menurunkan temperatur steam yang masuk. Pengontrol level untuk HP Steam Saturator melepaskan kondensat ke MP Steam Saturator dimana dijenuhkan pada tekanan 9 kg/cm 2 abs. MP steam ini dipakai di 2 nd Evaporator dan untuk tracing di seksi sintesa. Kondensat dari MP Steam Saturator dilepaskan dibawah kontrol levelnya ke LP Steam Drum dari HPCC yang berfungsi sebagai air umpan boiler. Panas yang dihasilkan dari proses kondensasi didalam HPCC dipakai untuk membangkitkan steam saturated pada tekanan 4,5 kg/cm 2 abs di dalam LP Steam Drum. LP Steam dipakai di dalam heater resirkulasi, 1 st Evaporator, 2nd desorber, Ejector, dan tracing dibagian bertekanan rendah. Kelebihannya di ekspor ke battery Limit sebagai admission steam turbine penggerak kompresor CO 2. Kondensat-kondensat dari heater resirkulasi dan 1 st Evaporator dikumpulkan di dalam BFW Collecting Drum dan dari sini dikembalikan ke LP Steam Drum.

156 55 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

157 Laporan Umum BAB III SPESIFIKASI ALAT Spesifikasi Alat Utama 1. Desulfurizer (102-DA/B) Fungsi : menyerap kandungan sulfur pada gas alam Type : Vertikal Ukuran (mm) : 1900 x 4600 x 1500 Berat (ton) : 15,6 x 2 Tekanan (Kg/cm 2 G) : 41 Temperatur ( 0 C) : 371

158 2. Primary Reformer (101-B) Fungsi : merubah Hidrokarbon (gas alam) menjadi H 2 (reforming) yang merupakan bahan baku pembuatan amonia Type : Down firing type Fluid name : NG, H 2, dan Steam Flowrate (Kg/jam) : Temperature ( 0 C) : inlet : 621 ; outlet : Secondary Reformer (103-D) Fungsi : menyempurnakan reaksi reforming gas alam Type : Vertikal Ukuran (mm) : 1550 / 4400 x Berat (ton) : 75,1 56

159 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

160 Laporan Umum Tekanan (Kg/cm 2 G) : 34,1 Temperatur ( 0 C) : inlet : 834 ; outlet : HTS Conventer (104-DA) Fungsi : merubah gas CO yang terbentuk di seksi reforming menjadi CO 2 Type : Vertikal Ukuran (mm) : 4200 x 4240 x 3000 Berat (ton) : 72 Tekanan (Kg/cm 2 G) : 31 Temperatur ( 0 C) : inlet : 371 ; outlet : LTS Conventer (104-DB) Fungsi

161 : merubah gas CO yang terbentuk di seksi reforming menjadi CO 2 Type : Vertikal Ukuran (mm) : 4400 x 4240 x 3000 Berat (ton) : 78 Tekanan (Kg/cm 2 G) : 30 Temperatur ( 0 C) : inlet : 215 ; outlet : Absorber CO 2 (101-E) Fungsi : menyerap gas CO pada gas proses Type : packing Ukuran (mm) : 2290 / 3350 x x 1700 Berat (ton) : 186 Tekanan (Kg/cm 2 G) : 29 57

162 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

163 Type Ukuran (mm) Berat (ton) Tekanan (Kg/cm 2 G) Temperatur ( 0 C) 8. Methanator (106-D) Fungsi Temperatur ( 0 C) 7. Stripper CO 2 (102-E) Fungsi Laporan Umum : bawah : 117 ; atas : 70 : meregenerasi larutan penyerap CO 2 / benfield sehingga dapat digunakan kembali : packing : 3960 / 2320 x x : 214 : 2 : bawah : 130 ; atas : 101 : merubah gas CO dan CO 2 yang ada pada gas proses menjadi CH4 yang merupakan inert pada

164 sintesa amonia Type : Vertikal Ukuran (mm) : 2500 x 5490 x 1500 Berat (ton) : 23,5 Tekanan (Kg/cm 2 G) : 28 Temperatur ( 0 C) : inlet : 316 ; outlet : Ammonia Conventer (105-D) Fungsi : mereaksikan H 2 dan N 2 menjadi amonia (NH 3 ) Type : Vertikal, radial flow Ukuran (mm) : 2900 x Berat (ton) : 288 Tekanan (Kg/cm 2 G) :

165 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

166 Laporan Umum Temperatur ( 0 C) : inlet : 129 ; outlet : 350 Spesifikasi Alat Pendukung 1. Process NG KO Drum (120-F) Fungsi : memisahkan kondensate / cairan pada gas alam Type : Vertikal Ukuran (mm) : 1050 x 2510 x 1000 Berat (ton) : 3,3 Tekanan (Kg/cm 2 G) : 42,5 Temperatur ( 0 C) : HP Steam Drum (101-F) Fungsi : Sebagai tempat untuk menghasilkan steam HP Type : horizontal

167 Ukuran (mm) : 2362 x 8900 Berat (ton) : 180 Tekanan (Kg/cm 2 G) : 126 Temperatur ( 0 C) : Synthetic Gas Compressor (103-J) Fungsi : menekan gas sintetis sampai tekanan reaksi Type : 4 stage kompresor Tekanan (Kg/cm 2 G) : inlet : 28 ; outlet : 191 Temperatur ( 0 C) : inlet : 36 ; outlet : Ammonia Separator (106-F) 59 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

168 Laporan Umum Fungsi : memisahkan gas sintesa dari produk amonia untuk direcycle Type : chiller, horizontal Tekanan (Kg/cm 2 G) : 160 Temperatur ( 0 C) : -23 Refrigerant : NH 3 cair 5. Ammonia Letdown Drum (107-F) Fungsi : memisahkan gas sintesa yang terikut dalam produk NH 3 Type : flash drum, horizontal Tekanan (Kg/cm 2 G) : 16 Temperatur ( 0 C) : -22

169

170 60 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

171 Laporan Umum BAB IV UTILITAS Unit Utility Kaltim-2 bertujuan untuk memenuhi kebutuhan steam, air pendingin, air proses, plant air, instrument air, dan listrik bagi pabrik amonia dan urea, serta sebagai pelengkap fasilitas di Kaltim-1, Kaltim-3 dan Kaltim 4. Disamping itu terdapat pabrik UFC (Urea Formaldehyde Concentrate ) yang hasil produksinya dipakai sebagai bahan penguat butiran urea Unit Penyediaan Air Sumber utama bagi pemenuhan kebutuhan air pendingin dan air proses berasal dari air laut, sedangkan sumber air yang lain adalah kondensat hasil dari pemanfaatan steam (raw condensate water). Air yang berasal dari laut sebagian besar digunakan untuk proses perpindahan panas di unit amonia dan urea. Sebagian besar air laut yang digunakan di unit ammonia dan urea secara langsung digunakan untuk pendingin pada beberapa condenser. Dan lainnya digunakan untuk penukar panas pada sistem Fresh Cooling Water. Sisa air laut yang tidak mengalir ke unit amonia dan urea digunakan untuk unit desalinasi dan elektrolisa sebagai umpan boiler. Air laut yang dipakai dalam proses klorinasi dialirkan menuju unit klorinasi sedangkan air laut yang akan dipakai sebagai pembuatan steam dialirkan menuju unit desalinasi untuk dipisahkan dari garam yang terikut. Kemudian air yang telah bebas garam tersebut dialirkan menuju unit demineralisasi untuk dibebaskan dari kandungan mineral di dalamnya. Setelah bebas dari garam dan mineral, air tersebut siap untuk dijadikan bahan baku pembuatan steam.

172 61 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

173 Laporan Umum Sea Water Intake Unit ini berfungsi untuk menyediakan bahan baku air laut untuk keperluan pendingin dan bahan baku proses, Air laut sebagai air pendingin di gunakan dengan sistem sekali pakai (once through), baik sebagai pendingin langsung maupun tidak langsung. Sedangkan air laut sebagai bahan baku proses diolah lebih dulu di unit Desalinasi untuk mendapatkan air tawar yang kemudian diproses lebih lanjut sesuai peruntukannya. Air laut masuk di daerah Sea Water Intake kemudian dilewatkan melalui Fixed Bar Screen yang berfungsi menyaring kotoran kasar. Pada daerah saringan itu dilengkapi juga dengan tempat penampung kotoran (Trash Basket) dan juga alat untuk mengambil kotoran dari penampungan (Traversing Trash Rake). Alat ini dipasang pada kedalaman 5 meter di bawah permukaan minimum untuk menghindari lapisan oli di permukaan dan untuk memperoleh suhu air yang cukup rendah.setelah melewati Bar screen kemudian air laut dilewatkan melalui Rotary Screen yang berfungsi untuk menahan kotoran yang berukuran kecil, Alat ini bekerja dengan cara berputar dan disemprot dengan air dari bagian dalam saringan sehingga kotoran yang menempel bisa terlepas dan terkumpul di trash basket. Pertumbuhan karang serta rumput laut mungkin terjadi seiring dengan mengalirnya air laut, sehingga hal tersebut harus dicegah agar tidak mengganggu peralatan. Untuk itu dilakukan injeksi larutan NaOCl di sea water intake secara terus menerus (Continous Dosing) dengan kadar 1 ppm, selain itu juga dilakukan setiap periode tertentu (Shock Dosing) dengan kadar NaOCl 10 ppm di pipa air laut yang mengarah ke alat-alat penukar panas di unit amonia dan urea, hal tersebut dilakukan dengan maksud memberikan kejutan terhadap mikroorganisme 62 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

174 Laporan Umum yang ada sehingga diharapkan mikroorganisme tersebut tidak kebal terhadap NaOCl, dengan demikian usaha pencegahan pertumbuhan mikroorganisme menjadi lebih efektif. Injeksi Shock Dosing dilakukan di header air laut yang tidak mengarah ke unit desalinasi karena air laut umpan unit desalinasi memiliki syarat kandungan chlorine (Cl 2 ) maksimal 1 ppm agar tidak menyebabkan korosi di line unit desalinasi. Kemudian air laut dipompakan melalui Sea Water Circulation Pumps(2201-JA/B/C/D), dalam keadaan normal 3 beroperasi 1 stand by. Karena air laut mempunyai karakter yang berbeda dengan air tawar, dimana air laut bisa menimbulkan karat pada peralatan maka untuk mengatasinya juga diperlukan alatalat yang tahan terhadap air laut.untuk itu pipa yang digunakan di bawah permukaan tanah dilapisi dengan semen (Bona Pipe) sedangkan untuk pipa yang di atas tanah dilapisi dengan karet (Rubber Lining).Untuk peralatan yang digunakan sebagai penukar panas material yang paling baik adalah titanium namun karena harganya mahal maka material yang umum digunakan adalah Cu/Ni meskipun material ini rawan terhadap kehadiran amoniak karena dapat terkorosi. Air didistribusikan untuk media pendingin, diolah menjadi air tawar dan bahan baku unit Klorinasi. Sebagai pendingin, air laut digunakan secara langsung untuk alat penukar panas di unit amonia dan urea, serta sebagai pendingin pada Fresh Cooling Water - Sea Water Exchanger melalui 10 buah alat penukar panas(2201- CA/B/C/D/E/F/G/H/I/J), dengan sistem Once Trough. Alat utama yang digunakan sebagai berikut : 1. Sea Water Circulation Pump (2201-JA/B/C/D) 63

175 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

176 Laporan Umum Fungsi : memompa air laut untuk disirkulasikan ke Unit Utility, Pabrik Ammonia dan Urea Rate design : m 3 /jam / pompa Tekanan discharge : 4,88 kg/cm 2 g Driver : 1850 KW Jumlah stage : 1 Voltage : 6,6 kv 2.

177 Bar Screen (2202-HA/B/C) Fungsi : menyaring kotoran ukuran besar agar tidak terikut ke dalam pompa. 3. Travershing Trash Rake (2202-L) Fungsi : mengambil kotoran yang tersaring di fixed bar screen 4. Trash Basket Fungsi : menampung kotoran yang terbawa dari travershing trash rake 5. Sea Water Intake Rotating Screen Fungsi : menyaring kotoran ukuran kecil yang terikut. Kualitas/Spesifikasi air laut yang dipompakan adalah sebagai berikut : 1. PH : 8,4 7.

178 SO 4 : ppm 2. TDS : ppm 8. SiO 2 : 1,2 ppm Suspended Solid : 10 ppm 4. CaCO 3 : ppm 5. Cl : ppm 6. Fe : 0,4 ppm 64 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

179 Laporan Umum Unit Klorinasi Unit Chlorinasi berfungsi menghasilkan larutan Natrium Hypochloride dengan konsentrasi 960 ppm. Larutan Natrium Hypochloride digunakan untuk mematikan/mencegah dan menghambat pertumbuhan mikroorganisme dan karang laut yang ada di badan air laut sehingga peralatan yang dilalui tidak terjadi penyumbatan dan korosi. Prinsip pembuatan Natrium Hypochloride menggunakan proses elektrolisa dengan air laut sebagai elektrolit. Pada elktrolisa ini menggunakan anoda berupa titanium dan katoda berupa stainless steel. Pada anoda Cl akan teroksidasi menjadi Cl 2 dan katoda akan mereduksi H 2 O menjadi OH --. Air laut dialirkan menggunakan pompa, sebelum masuk ke unit chlorinasi air laut disaring terlebih dahulu dengan menggunakan strainer untuk membuang suspensi padat, ke 2 buah unit Electrolitic Cell (2204-L/LA) dalam keadaan normal hanya beroperasi satu buah. Setiap unit mempunyai 4 sel yang dilengkapi dengan DC Power Supply unit, sehingga dengan mengatur jumlah kuat arusnya dapat ditentukan jumlah NaOCl yang terbentuk. Dari unit klorinasi dihasilkan NaOCl dengan kadar 960 ppm pada keadaan normal dan hasil samping berupa gas H 2. Reaksi elektrolisa yang terjadi : Anoda : 2 Cl - Cl e

180 Katoda : 2 H e H 2 Larutan : 2 Na + +2 OH 2 NaOH 2 NaOH + Cl 2 NaOCl + NaCl + H 2 O Total : NaCl + H 2 O NaOCl + H 2 65

181 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

182 Laporan Umum Hasil elektrolisa dipompa ke dalam tangki penyimpanan dengan pipa drain di bagian atas. Untuk mengurangi kadar H 2 sampai sekitar 1% dan tidak melewati batas ledakan (4%), maka dihembuskan udara melalui blower. Performance dari unit chlorinasi sangat dipengaruhi oleh kebersihan masingmasing cell, apabila cell tersebut telah terkotori oleh Senyawa-senyawa Mg(OH) 2 dan CaCO 3 dari air laut maka akan terbentuk deposit kerak, karena itu sel-sel elektroda perlu dibersihkan dengan metode acid cleaning atau pembersihan dengan menggunakan larutan HCl, H 2 SO 4. Prosedur pembersihan dengan mensirkulasikan asam dengan konsentrasi sekitar 5% ke seluruh cell. Bila kandungan Ca dalam larutan asam yang disirkulasikan tersebut sudah stabil, atau berarti endapan tidak ada yang terlarut lagi, maka cleaning sudah dapat dihentikan. Alat-alat yang terdapat pada unit ini : Sea Water Strainer Fungsi : menyaring kotoran-kotoran sebelum masuk ke cell bank Electrolysis Cell Unit Fungsi : mengelektrolisa air laut menjadi sodium hypocloride Continuous Dozing Pump Fungsi : menginjeksi NaOCl ke sea water intake

183 Sodium Hypocloride Storage Tank Fungsi : menampung NaOCl, berupa dua storage dengan tipe silinder vertikal terbuka dengan volume 113 m 3 (80 m 3 operasi ) Dilution Air Blower 66 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

184 Laporan Umum Fungsi : menurunkan konsentrasi gas hydrogen dengan cara menghembuskan udara pada storage tank DC. Power supply unit Fungsi : memberi suplai listrik dengan arus DC ke Electrolysis Cell unit Acid Cleaning Unit Fungsi : Membersihkan katoda dan anoda dengan menggunakan asam sulfat (klin 95) Unit Desalinasi Unit Desalinasi berfungsi untuk mendapatkan air tawar dari air laut dengam cara penguapan pda tekanan dibawah atmosfir (Vakum). Unit ini terdiri dari 3 unit yaitu 2005-LA/B/C dengan tipe Multi Stage Flash Destilation (MSF) dan 1 unit 2005-LD dengan tipe Plate Exchanger. Pada unit desalinasi Kaltim 2 menggunakan sistem Once Through dimana air laut yang telah mengalami pemekatan akan langsung dibuang berdasarkan jenis tubenya Kaltim2 menggunakan 3 buah unit jenis Cross Tube (Air laut panas mengalir di dalam tube dan air laut dingin mengalir di dalam shell), dan satu buah unit dengan tipe Marine Plate Exchanger (Ait laut panas dan dingin mengalir berdampingan hanya dipisahkan oleh plat). Pada proses desalinasi biasanya masalah-masalah yang timbul adalah: a. Pembentukan scale atau kerak

185 Bila kerak terbentuk maka perpindahan panas antara uap air laut dengan media pendingin akan terrganggu sehingga jumlah panas yang dibutuhkan untuk 67 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

186 Laporan Umum menguapkan menjadi semakin banyak. Jenis kerak terbentuk dalam proses desalinasi ada dua tipe yaitu. Alkaline Scale : Terbentuknya endapan CaCO3 dan Mg(OH) 2. Non Alkaline scale : Terbentuknya endapan CaSO4 Untuk mencegah terbentuknya kerak dilakukan injeksi larutan kimia Polymoleic Anhydrate (Belgrad) sebagai anti scale. Senyawa kimia tersebut mencegah terbentuknya scale dengan 2 cara yaitu Threshold effect (Mengontrol pengendapan) dan Crystal Distortion (merusak susunan kerak yang terbentuk) sehingga kerak dapat terbuang bersama air laut. b. Foaming atau pembentukan Busa Pembentukan busa dapat terjadi bila komponen organik dipekatkan dan dapat menaikkan tegangan muka fase cair, hal tersebut harus dihindari karena busa yang terbentuk dapat terbawa ke dalam destilate. Untuk mencegah terbentuknya busa maka sebelum memasuki unit desalinasi air laut ditambahkan Larutan Belite-M8 sebagai anti foam dan pada unit desalinasi dipasang Demister yang berfungsi untuk mencegah terbawanya busa ke dalam distilat. Desalinasi dilakukan dengan cara menguapkan air laut pada evaporator vakum 8 tahap atau Vacum Multi Stage Flash Evaporator. Pertama, umpan air laut masuk dari stage delapan dengan temperatur C kemudian dipanaskan dengan memakai steam tekanan rendah (4 kg/cm 2 ) sehingga temperaturnya menjadi 90 0 C di dalam Brine Heater dan dimasukkan kembali ke dalam evaporator melalui stage pertama untuk mengalami penguapan. Air laut keluar dari stage ke delapan sisi bawah bertemperatur C dan dibuang kembali ke

187 68 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

188 Laporan Umum laut. Stage ke 8 dioperasikan dengan tekanan paling rendah sekitar 0,079 kg/cm 2. Air laut yang berhasil diuapkan biasanya berkisar antar 7-8% Untuk menjadikan ruang evaporator vakum agar terjadi penguapan spontan pada temperatur yang lebih rendah digunakan steam tekanan sedang (42 kg/cm 2 ) pada Ejector. Uap air yang terbentuk dikondensasikan untuk memperoleh air tawar guna dipakai sebagai air proses, dan ditampung di tangki Raw Condensate (2009-F) bersama dengan Proses Condensate dari Urea dan Ammonia yang telah distripping dengan menggunakan steam. Dalam tangki ini air siap diproses agar bebas dari kandungan mineral mineral di Unit Demineralisasi. Alat-alat yang digunakan pada unit ini terdiri dari : Flash Evaporator Adalah ruang atau tempat terjadinya penguapan air laut dan terkondensasi menjadi air tawar. Brine Heater Adalah alat penukar panas berupa shell and tube, tempat untuk memanaskan air laut dimana sebagai pemanas digunakan uap air (steam). System Vacuum

189 Proses desalinasi menggunakan tekanan vacuum atau dibawah 1 atmosfir. Untuk membuat sistem vacuum tersebut digunakan alat: Steam Jet Ejector: Alat yang digunakan untuk mengambil udara dan gas-gas yang tidak terkondensasi di flash evaporator, media yang digunakan sebagai penarik adalah steam. 69 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

190 Laporan Umum Ejector Condenser: Alat penukar panas untuk mengkondensasikan steam, udara dan gas-gas yang diambil oleh steam jet ejector Sistem Injeksi Bahan Kimia Bahan kimia diinjeksikan ke air laut untuk mencegah terjadinya scale atau kerak dan mencegah terbentuknya busa. Alat-alat yang digunakan pada sistem ini adalah: Pompa Injeksi: Alat yang digunakan untuk memompa bahan kimia dalam tangki ke air laut masuk Tangki Bahan Kimia: Alat yang digunakan untuk menampung larutan bahan kimia yang diinjeksikan ke air laut Pompa-pompa/motor : Brine Blow Down Pump : Pompa yang digunakan untuk membuang air laut sisa yang tidak teruapkan menjadi distilat b. Distillate Pump : Pompa yang digunakan untuk mengalirkan air tawar hasil desalinasi ke tangki penampung

191 Condensate Pump : Pompa yang digunakan untuk mengalirkan hasil kondensasi steam di brine heater ke tangki penampung Agitator : Anti Foam Tank Agitator, Anti Scale Tank Agitator. Tangki Penyimpan Raw Condensate Semakin lama performance unit desalinasi akan menurun akibat menumpuknya kotoran-kotoran pada tube sehingga perpindahan menjadi terganggu. Untuk itu dilakukan pembersihan dengan cara Acid Cleaning/Chemical Cleaning. 70 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

192 Laporan Umum Kotoran yang telah mengeras dan tidak bisa dihilangkan dengan ball cleaning harus dihilangkan agar tidak mengganggu jalannya proses, untuk membersihkannya digunakan proses acid cleaning, dengan cara mensirkulasikan asam sulfat 5% kedalam tube-tube evaporator, pada saat proses ini berlangsung maka unit desalinasi harus dihentikan.proses ini dihentikan bila kandungan Ca dalam larutan sudah stabil Kualitas distilat yang dihasilkan memiliki spesifikasi sebagai berikut: 1. PH : 6,5 7,5 2. Conductivity : 11 us/cm 3. Amoniak nor/max : 3/15 ppm 4. Chloride : 2,25 ppm 5. Total Fe : 0,05 ppm

193 6. Total Cu : 0,03 ppm 7. SiO 2 : 0,02 ppm 8. Sodium (Na) : 1,2 ppm 9. Potasium (Ca) : 0,05 ppm 10. Mg : 0,15 ppm Unit Demineralisasi Unit ini berfungsi untuk mengolah air dari distilat, air kondensat dan air hasil samping dari proses amoniak menjadi air bebas mineral. Pada unit ini kandungan mineral dijaga serendah mungkin dengan menjaga parameter konduktivitas air demin produk dibawah 1 ms. Produk air demin ini digunakan untuk pengisian sistem Sweet Cooling Water dan sebagai umpan boiler. 71 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

194 : 7,12 x 10 6 kcal/jam : Shell and tube Laporan Umum Khusus di unit utilitas Kaltim 2 Air dari unit desalinasi langsung menuju Mixed Bed Polisher (2001-U) untuk dihilangkan mineralnya sedangkan Proses condensat sebelum memasuki Mixed Bed Polisher harus melalui Process Condensate Stripper terlebih dahulu. 1. Proses Condensate Stripper Process Condensate Stripper berfungsi untuk mengolah buangan process condensate dari unit buangan amonia untuk menghilangkan gas-gas CO 2 dan NH 3 yang terlarut. Air condensate kemudian dimasukan ke dalam Mixed Bed Polisher untuk diproses menjadi air bebas mineral bersama dengan air dari unit desalinasi. Air condensate dari Pabrik Amonia dialirkan ke stripper melalui bagian atas menara yang akan kontak secara langsung dengan steam LS pada packing secara berlawanan arah. Amonia dan CO 2 dari condensate bersama-sama steam akan keluar pada bagian atas Stripper ke atmosfir. Menara beroperasi pada tekanan 1,4 kg/cm 2. Condensate dari Stripper dilewatkan Condensate Cooler dengan mengunakan Demin Water sebagai pendingin. Kemudian dlewatkan kembali ke dalam Condensate Cooler dengan menggunakan Fresh Cooling water (FCW) sebagai pendingin sebelum dipompakan ke tangki. Demin Water Preheater berfungsi untuk memanfaatkan panas dari stripper untuk demin water sebelum masuk deaerator. Alat-alat yang digunakan meliputi : Condensate Cooler

195 Beban Tipe 73 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

196 : 85 m 3 /jam : 1,9 kg/cm 2 : 14 ton/jam Laporan Umum Allowable pressure drop di Shell side : 0,35 kg/cm 2 Tube side : 0,7 kg/cm 2 2. Demin Water Preheater 3. Process Condensate Pump (2144-J/JA) Rate design : 90 m 3 /jam Tekanan Discharge : 4,22 kg/cm 2 g

197 Speed : 2920 rpm Drive : 22 kw Condensate Stripper Kapasitas Tekanan Kebutuhan steam LS 2. Condensate Polisher Condensate Polisher ini merupakan mixed bed polisher yang digunakan untuk menghilangkan ion-ion yang terkandung dalam air. Air yang berupa steam condensate dan process condensate yang telah melewati stripper masuk ke 3 unit. Jika raw condensate dialirkan ke unit Mixed Bed Polisher maka akan terjadi proses pengikatan ion-ion baik kation maupun anion yang terdapat dalam raw condensate oleh Kation and Anion Exchanger, reaksi yang terjadi pada penguraian atas ion-ionnya terjadi secara reversible. Bilamana ion penukar itu telah jenuh dengan dissolved ion yang ada dalam raw condensate maka perlu diregenerasi dengan menggunakan H 2 SO 4 dan NaOH untuk mengaktifkan kembali resin-resin penukar ion tersebut. 74

198 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

199 Laporan Umum Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : Kation : CaSO 4 + H 2 Z H 2 SO 4 + CaZ Anion : H 2 SiO 3 + R 4 NOH R 4 NHSiO 3 + H 2 O Regenerasi : CaZ + H 2 SO 4 CaSO 4 + H 2 Z R 4 NHSiO 3 + 2NaOH Na 2 SiO 3 + R 4 NOH Regenerasi resin dilakukan jika : Conductivity telah mencapai 2 µs/cm Air produk dari condensate polisher selanjutnya disebut demineralized water (demin water) disimpan dalam demin tank. Kapasitas tangki ini 1200 m 3. Air demin digunakan sebagai air umpan boiler atau Boiler Feed Water (BFW).

200 Regenerat atau air dan semua larutan yang di pakai untuk regenerasi kation ataupun anion tidak boleh dibuang ke laut bebas untuk itu harus diproses lebih lanjut di dalam neutraliser pond dimana regenerat yang ada di atur Phnya sampai mendekati PH air laut yaitu 5,8-8,6 dengan menggunakan NaOH dan H 2 SO 4 Alat-alat yang digunakan : Demineralized Water Storage Tank Net volume : 1200 m 3 Tekanan operasi : atmosferik 2. Acid feed Pump Type : Reciprocating diaphragm pump Rate design : 12 L/jam Penggerak turbin : 0.76 kw * 4P * 500 V * 50 Hz Caustic feed Pump

201 75 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

202 Laporan Umum Type : Reciprocating diaphragm pump Rate design : 23 L/jam Tekanan discharge : 5,15 kg/cm 2 Penggerak turbin : 1,5 kw * 4P * 500 V * 50 Hz Mixed Bed Condensate Polisher Tipe : silinder vertikal Pressure. Design : 10 kg/cm 2 g Jenis resin : Kation : Lewatit S 100 TS Anion : Lewatit MP 300 TS Inert : Lewatit OC1039 TS

203 Unit Sweet Cooling Water Unit ini berfungsi sebagai penghasil air pendingin yang digunakan untuk kebutuhan proses maupun peralatan.unit ini menggunakan sistem sirkulasi tertutup dan memiliki persyaratan tertentu, hal ini dimaksudkan agar tidak terjadi korosi pada peralatan yang dilalui oleh air pendingin. Di Unit utilitas Kaltim 2 Unit Sweet Cooling Water dibagi menjadi 2 sub unit yaitu Big User dan Small User.Big User digunakan untuk melayani pendinginan di exchanger proses sedangkan Small User untuk melayani pendinginan di lube oil cooler dan sealing pompa. PT. Pupuk Kaltim yang berada di Bontang menggunakan sistem pendingin resirkulasi tertutup karena persedian air tawar yang terbatas. Dengan sistem ini air pendingin yang telah digunakan untuk mendinginkan media panas akan di 76 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

204 Laporan Umum dinginkan oleh media pendingin yang lain, sehingga dapat menghemat penggunaan air. Salah satu problem yang ada pada sistem Cooling Water yaitu korosi. Korosi merupakan suatu proses elektrokimia yang terjadi akibat adanya perbedaan potensial listrik antara 2 buah logam, dengan adanya perbedaan tersebut maka akan timbul arus listrik sehingga mengaktifkan reaksi pada sisi anoda dan katoda, hal tersebut menyebabkan pelarutan pada logam peralatan-peralatan yang ada. Korosi akan menyebabkan efesiensi pertukaran panas di Heat Exchanger turun, kekuatan material turun, pemborosan bahan kimia dan kebuntuan Heat Exchanger. Faktor-faktor yang menyebabkan korosi antara lain: PH Garam Terlarut Gas Terlarut Temperatur Untuk mencegah korosi dapat menggunakan 3 cara yaitu: Cathodic Protection (menggrounded kutup positif sehingga potensial logam menjadi lebih rendah) Coating

205 Pemilihan material Sweet cooling water dingin dialirkan dengan pompa menuju Turbine, pompa, Heat exchanger (jenis Shell and Tube). Air yang sudah digunakan sebagai pendingin akan naik temperature untuk itu semua Sweet cooling water akan dikembalikan ke unit Marine Plate Exchanger. Suplai Sweet cooling water secara 77 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

206 : 4880 m 3 /jam : 5,72 kg/cm 2 g : 675 kw : Titanium Laporan Umum garis besar dibagi menjadi 2 macam yaitu suplai SCW yang bisa di stop dalam kondisi pabrik mati dan suplai yang harus terus berjalan. Usaha yang dilakukan untuk mencegah korosi adalah dengan menginjeksikan bahan kimia nitrit, Senyawa ini akan memberikan lapisan film pada permukaan logam yang dapat mencegah terjadinya korosi. Kemudian sweet cooling water ditampung dalam header dan ditambahkan Natrium Nitrit (NaNO 3 ) sebagai inhibitor dengan kadar minimum 600 ppm,untuk menhambat dan mencegah tumbuhnya mikroorganisme. lalu dipompakan dengan tiga buah Pompa Sentrifugal, dengan kapasitas masingmasing 4880 m 3 /jam. Suhu fresh cooling water masuk alat penukar panas C dan suhu keluar 35 0 C. Air laut langsung dibuang di Outfall (once trough). Alat-alat yang digunakan : Tangki Make-up untuk fresh cooling water Nett volume : 2,56 m 3 Tekanan operasi : 1 atm Pompa Fresh Cooling Water Rate design Tekanan discharge

207 Turbine dan motor drive Marine Plate Exchanger Bahan Unit Deaerator Deaerator berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa gas yang terlarut di antaranya yang terpenting adalah oksigen dan karbondioksida. Gas-gas ini perlu 78 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

208 Laporan Umum dihilangkan untuk menghindarkan adanya korosi. Oksigen dan karbondiokasida akan menyebabkan kerak/lubang dan korosi pada line boiler feed water, economizer, boiler, superheater, line steam line condensate return. Prinsip pelepasan gas di deaerator adalah kelarutan O 2 akan turun jika tekanan parsial O 2 turun dan kelarutan O 2 turun jika temperatur sistem naik sehingga kadar oksigen dalam air dapat dikurangi secara mekanik menjadi 0,05 cc/lt atau kurang dari 0,007 ppm dengan pemanasan (deaerating) karena oksigen ini tidak akan mengion selama masih terlarut didalam air dan akan tetap tinggal sebagai oksigen bebas. Sedangkan untuk menurunkan tekanan parsial O 2 digunakan steam untuk stripping gas-gas di dalam deaerator, Karbondioksida akan mengion pada derajat tertentu tergantung pada kondisi bahan kimia di dalam air, terutama karbondioksida dalam bentuk bebas akan dipisahkan oleh deaerator. Air umpan boiler dari Demin Water Tank di stripping dengan steam LS pada tekanan 0,7 kg/cm 2 g dan temperatur C. Selain dengan cara mekanis penghilangan O 2 juga dilakukan dengan cara kimiawi Sisa oksigen dihilangkan dengan cara diinjeksi dengan larutan Hydrazin N 2 H 4. Reaksi yang terjadi : N 2 H 4 + O 2 N 2 + H 2 O Untuk menjamin sebanyak mungkin yang dipisahkan, injeksi hydrazin harus dijaga dalam jumlah yang dikehendaki sehingga hanya sebagian kecil larutan hydrazin masih tertinggal (0,02-0,2 ppm). Selama operasi normal, larutan amine harus diinjeksikan dalam jumlah yang dikehendaki untuk menjaga ph boiler feed water tidak kurang dari 8.

209 79 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

210 Laporan Umum Alat yang digunakan : Dearator Kapasitas : 66 m 3 Kebutuhan steam : 9,8 ton/ jam Tekanan operasi : 0,7 kg/cm Unit Pembangkit Steam Untuk membangkitkan steam digunakan Package Boiler dan Waste Heat Boiler. Kedua boiler ini membangkitkan steam tekanan 80 kg/cm 2 dengan suhu C. Waste Heat Boiler (WHB) WHB memanfaatkan sisa panas dari Turbin Gas dan dibantu oleh bahan bakar gas alam. Alat ini dirancang untuk menghasilkan superheated steam sebanyak 140 ton/jam. Pada normal operasi WHB dapat memproduksi steam 138 ton/jam untuk memenuhi kebutuhan di Urea Plant dan Utility Plant. Untuk memproduksi steam ini WHB memanfaatkan panas dari Gas Exhaust Generator

211 ditambah pemanasan dari dua sistem burner (burner untuk pembangkit steam dan burner untuk steam superheater). Package boiler (PKB) Package boiler dirancang untuk memproduksi steam sebanyak 100 ton/jam. Panas yang digunakan adalah hasil pembakaran fuel gas dari KO Drum dengan tekanan 7 kg/cm 2 yang di let down kan menjadi 0,3 kg/cm 2 untuk Main Burner dan 0,4 kg/cm untuk Pilot Burner. PKB hanya memakai Blower untuk menyuplai combustion air. Kebutuhan steam di Urea dan Utility Plant sebenarnya dapat tercukupi oleh WHB, namun pada prakteknya kedua boiler tersebut 80 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

212 Laporan Umum beroperasi bersama-sama untuk memenuhi kebutuhan steam di Kaltim-2 juga dikirim ke Kaltim-1 dan Kaltim-3 melalui interconnection line. Untuk mencegah terjadinya scale di dalam steam drum akibat adanya senyawa Ca dan Mg yang berada di permukaan maka dilakukan continous blow down dengan menginjeksikan senyawa TSP (Tri Sodium Phospat) ke dalam steam sedangkan untuk menghilangkan senyawa Si yang mengendap di dasar drum maka dilakukan Intermitten Blow Down secara periodic, kemudian dengan adanya TSP maka PH akan meningkat untuk mengatur PH juga di injeksikan DSP (Di Sodium Phospat) untuk mengikat ion OH yang dilepaskan TSP. Steam dari WHB dan PKB pada tekanan 80 kg/cm. Steam yang keluar masih berupa saturated steam, sedangkan untuk menjadi superheated steam terlebih dahulu dilewatkan superheater alat ini dapat merubah saturated steam menjadi steam superheated namun untuk mencapai tekanan steam yang dibutuhkan maka suhu keluaran dari superheater telah melampaui kebutuhan steam di pabrik,untuk itu steam yang keluar dari alat ini akan di lewatkan melalui alat desuperheater untuk menurunkan suhu dari steam tanpa merubah tekanan steamnya,hal itu dilakukan dengan cara menyemprotkan air ke dalam steam superheated. Steam digunakan antara lain untuk heater di unit desalinasi, sedangkan untuk superheated steam digunakan untuk Turbin Compressor CO 2 di unit urea. Sebagian di let down untuk menurunkan tekanannya menjadi 42,5 kg/cm 2 (Medium steam) 81

213 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

214 Laporan Umum 4.3. Unit Pembangkit Tenaga Listrik Pembangkit tenaga listrik utama yang terdapat di Kaltim-2 adalah Gas Turbin Generator GE. Fuel natural gas rate panas desain : 2976 kcal/kwh. Generator ini membangkitkan listrik dengan spesifikasi sebagai berikut : Daya : 31 MW Tegangan : 11000V Frekuensi : 50 Hz Dalam keadaan darurat memakai generator yang digerakkan oleh Diesel. Listrik yang dihasilkan memiliki spesifikasi : Daya : 0,8 MW Tegangan : 525 V

215 Frekuensi : 50 Hz 4.4. Unit Penyedia Udara Pabrik / Udara Instrument Pada operasi normal Plant Air dan Instrument Air (PA/IA) dipasok dari kompresor udara yang berada di Unit Amonia, sedangkan untuk emergency udara diperoleh dari kompresor, tie in dari Kaltim-1 dan Kaltim-3, back up dengan N 2 dari Kaltim- 1. Udara ini masuk ke unit utility dibagi dalam dua line. Satu line untuk plant air, line yang lain untuk Instrument Air. Pada Instrument Air, udara dari kompresor dengan tekanan 14,5 kg/cm 2 ditampung dalam Air Receiver Tank dengan tekanan 8,8 kg/cm 2 untuk memisahkan cairan yang terbawa. Selanjutnya dialirkan ke prefilter, lalu ke Dryer yang berisi activated alumina. Udara 82 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

216 Laporan Umum dikeringkan selama mengalir ke bawah dan keluar lewat outlet check valve. Udara kering keluar lewat After Filter dan masuk ke Instrument Air Header. Setiap Dryer akan beroperasi selama 5 menit bergantian untuk regenerasi. Alat-alat utama yang digunakan : 1. Air Receiver Volume : 45 m 3 Tekanan operasi : 8,8 kg/cm 2 g Instrument Air Dryer Rate design : 1450 Nm 3 /jam/dryer

217 Dew point : C Heatless (adsorbent) Type Dryer Desiccant : activated alumina Waktu pengeringan : 5 menit Waktu regenerasi : 5 menit Pressure drop dryer : 0,25 kg/cm 2 g 4.5. Unit produksi UFC UFC (Urea Formaldehyde Concentrate) merupakan komponen tambahan untuk memperbaiki sifat butiran urea agar tidak terjadi caking (penggumpalan) dan tidak mudah rusak. UFC ditambahkan pada lelehan urea sebelum lelehan tersebut diumpankan ke Prilling Tower. Bahan-bahan ini dihasilkan di sebuah unit terpisah di lingkungan Kaltim TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

218 Laporan Umum Pabrik UFC menghasilkan UFC dengan konsentrasi 85 % sebanyak 40 ton/hari dan AF (aqueous formaldehyde) melalui proses oksidasi (Namun saat ini AF tidak dihasilkan karena kurang dibutuhkan). Bahan baku yang digunakan berupa methanol dengan kadar air maksimum 2% berat, larutan urea 70% dalam air (untuk UFC). Methanol dari Methanol Receiving Tank dialirkan ke Methanol Buffer Tank dengan pompa kemudian dipanaskan menggunakan Condensate Steam sebagai pemanas.dari Evaporator. Uap methanol tersebut dicampurkan dengan udara yang disirkulasikan oleh Blower sehingga diperoleh udara proses sekitar 50 0 C. Dalam pencampuran tersebut harus diperhatikan fraksi mol masing-masing uap methanol dan O 2 sehingga tidak memasuki daerah ledakan. Campuran tersebut dipanasi oleh uap oil (dowterm A) di Gas Heater sampai suhu C. Campuran ini kemudian diumpankan dalam Reaktor. Reaktor dengan tipe Multitube Fixed Bed Reactor dengan 4753 tube berisi katalis FK-2 (Fe 2 (MoO 4 ) 2.MoO 3 ) dengan reaksi sebagai berikut : CH 3 OH + ½O 2 HCHO + H 2 O Sebagian kecil dari HCHO akan teroksidasi menjadi Formic Acid, yang selanjutnya akan terurai menjadi CO dan H 2 O, disamping itu juga akan terbentuk sedikit Dimethyl Eter. HCHO + ½O 2 HCOOH CO +H 2 O Reaksi pembentukan formaldehid sangat eksotermis, untuk menjaga kondisi temperatur yang optimum dan mengatur komposisi/formasi produk, panas reaksi diambil dari luar tube catalys oleh downterm oil. Oil akan masuk sebagai

219 84 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

220 Laporan Umum pendingin dengan fase liquid jenuh, kemudian akan keluar dari reaktor dalam fase uap jenuh. Uap yang keluar akan masuk oil separator yang akan digunakan sebagai pemanas pada proses gas heater dan Tile Gas Heater. Kelebihan panas akan didinginkan dalam air cooler for oil. Selanjutnya oil yang keluar Proses Gas Heater, tail gas heater serta air cooler for oil berupa liquid jenuh masuk ke oil separator untuk dipergunakan sebagai pendingin lagi. Gas keluar reaktor dengan suhu C diturunkan suhunya menjadi C di WHB dengan steam 0,06 kg/cm 2 g dan suhu C. Gas proses keluar kemudian dimasukkan ke Urea Formaldehyde Absorber disini gas di absorbsi dengan menggunakan urea 70% yang masuk dari bagian atas absorber,laju nya sesuai dengan kebutuhan produksi yang diinginkan. Absorber ini dilengkapi dengan satu bed packing ring dari stainless stell di lower section dan sepuluh bubble cap tray di upper section. Di dalam absorber, gas formaldehyde akan bereaksi dengan urea menghasilkan urea formaldehyde dan sebagian kecil terabsorbsi oleh air. Panas reaksi yang timbul baik laten maupun sensibel harus diambil dengan menggunakan sebagian larutan hasil bawah yang sebelumnya didinginkan di cooler, kemudian dikembalikan ke lower section formaldehyde, dan yang lolos dari lower section akan diserap kembali dengan cara counter current washing dengan larutan urea di upper section gas dan tail gas akan disirkulasikan sebagai feed dan sebagian direaksikan di reaktor sebelum dibuang keluar.absorber UF menggunakan penyerap larutan urea 70% untuk menghasilkan UF-85 dan absorber AF menggunakan penyerap air demin untuk menghasilkan AF TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

221 Laporan Umum 4.6. Penanganan Limbah Limbah yang dihasilkan dari proses produksi ammonia dan urea adalah: Limbah Cair Buangan tersebut berasal dari : Unit utility yang berupa air yang tidak terkontaminasi dan yang terkontaminasi Pabrik ammonia dan urea yang berupa air terkontaminasi Mesin mesin dan penampang pelumas yang berupa air dengan kandungan minyak sangat tinggi Pengolahan air buangan dilakukan dalam sebuah bak yang disebut Neutralization Pond. Air buangan tersebut berupa larutan regeneran dan regenerasi resin penukar ion, buangan benfield, buangan dari penampungan asam dan basa serta dari buangan unit ammonia dan urea dengan kandungan CO 2 yang tinggi. Pengolahan dilakukan dengan penambahan asam dan basa untuk netralisasi. Kondensat kondensat air dari berbagai proses kondensasi, Absorpsi atau scrubbing mengandung sejumlah urea, ammonia dan karbon dioksida terlarut. Kondensat kondensat tersebut mengalir turun melalui kaki barometric dan dikumpulkan dalam tanki air ammonia. Ammonia dan CO 2 terlarut dalam air tersebut dikeluarkan dengan proses desorpsi. Urea dihidrolisa terlebih dulu agar menjadi ammonia dan CO 2.

222 Air dari tanki air ammonia setelah mengalami pemindahan panas (pemanasan) dimasukkan ke kolom desorpsi. Dalam kolom ini bertemu langsung dengan aliran gas / uap dari hasil hidrolisa dan desorpsi tahap kedua. Aliran gas membawa NH 3 dan CO 2 yang terlarut, sejumlah air keluar kolom desorpsi dan mengalir ke kondensor karbamat tekanan rendah untuk selanjutnya mengikuti proses daur ulang. Hidrolisa berlangsung pada tekanan 17 kg/cm 2 abs dan dipanasi dengan steam tekanan tinggi. Uap / gas dari hidrolisa diteruskan untuk desorpsi pada kolom ke satu. Air yang keluar dari kolom hidrolisa diekspansikan dalam pemindah panas untuk diteruskan ke kolom desorpsi ke dua. 86 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

223 Laporan Umum Pada kolom desorpsi kedua, ammonia dan CO 2 sisa yang terbentuk pada hidrolisa dikeluarkan dengan menggunakan steam tekanan rendah. Uap / gas yang keluar dari kolom ini diumpankan ke kolom desorpsi pertama. Air yang telah dibebaskan dari zat terlarut (dari desorpsi ke dua) dilewatkan pemindah panas untuk memanaskan air ammonia yang masuk ke kolom desorpsi pertama dan seterusnya didinginkan. Air yang diperoleh diharapkan hanya mengandung 100 ppm urea dan 50 ppm ammonia. b. Limbah Gas Berupa gas NH 3 dan CO 2 yang dihasilkan dari proses kondensasi pada Condensate Stripper di pabrik ammonia. Limbah ini dimanfaatkan kembali untuk meningkatkan efisiensi bahan baku dan mengurangi pencemaran lingkungan. c. Limbah Padat Debu urea yang lolos ke atmosfer dari sistem dust chamber pada unit prilling tower diminimalisir dengan menghembuskan kembali ke prilling tower dengan ejector debu.

224 87 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

225 UNIVERSITAS DIPONEGORO

226 Laporan Umum BAB V LABORATORIUM Pabrik Pupuk Kaltim mempunyai Biro Laboratorium yang berfungsi untuk memberikan dukungan kepada Departemen Operasi dalam bentuk data hasil analisa laboratorium agar pabrik dapat beroperasi dengan lancar dan efisien. Laboratorium ini merupakan sub departemen yang berada di bawah Departemen Teknologi. 5.1 Laboratorium Pusat Bagian ini mempunyai tugas pokok penelitian laboratorium untuk membantu pemantauan lingkungan dan penelitian. melakukan analisa non rutin dan memecahkan problem pabrik, Laboratorium Analisa Air. Laboratorium ini bertugas secara rutin untuk melakukan : Analisa lengkap terhadap raw water yang meliputi : distilat, raw condensat, dan air demin.

227 Analisa terhadap kualitas process water yang meliputi : BFW, sweet cooling water, steam condensat. Analisa terhadap pencemaran lingkungan yang meliputi : air laut, air buangan pabrik. 88 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

228 Laporan Umum Analisa mikrobiologi yaitu menganalisa total bakteri yang ada di sweet cooling water Laboratorium Instrumen. Laboratorium instrumen secara rutin bertugas untuk menganalisa : Gas bumi dari SKG Pertamina yang digunakan untuk process, kemudian menganalisa fuel gasnya. Gas keluar dari methanator. Kandungan logam yang terlarut dalam air process, air minum, air baku, air limbah. Mengadakan kalibrasi, perawatan dan perbaikan instrumentasi yang dipakai di laboratorium Laboratorium Quality Control Laboratorium quality control yang dimiliki pabrik Pupuk Kaltim ini bertugas : Melakukan analisa terhadap berbagai bahan kimia yang digunakan pabrik.

229 Secara rutin dilakukan analisa terhadap kualitas dari hasil produksi ammonia dan urea yang telah memenuhi persyaratan standar internasional (SI) Laboratorium Inventory Laboratorium ini bertugas mempersiapkan dan menstandarisasi semua keperluan reagen laboratorium kontrol maupun laboratorium pusat setiap saat. Juga bertugas menyediakan paralatan yang dibutuhkan untuk keperluan laboratorium. 89 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

230 Laporan Umum Laboratorium Penelitian Laboratorium ini bertugas baik secara rutin maupun tidak rutin untuk menganalisa kondisi-kondisi sekitar pabrik. Analisa rutin meliputi : Analisa debu urea di prilling tower. Monitor cuaca yang meneliti kecepatan angin, temperatur, cuaca hujan, arah angin dan kelembaban. Sedangkan analisa yang dilakukan secara tidak rutin yaitu : Analisa chemical cleaning. Analisa katalis maupun material pabrik. Analisa scale atau deposit. Uji kualitas benang karung atau kantong urea. Analisa tanah, pasir atau batu-batuan. Percobaan :

231 Prosedur-prosedur baru atau lama yang belum diuji. Pengujian sifat-sifat urea. Caking tendensi. Caking strenght. Laboratorium Kontrol Laboratorium kontrol yang ada pada Pabrik Pupuk Kaltim ini bertugas untuk : Secara rutin setiap periode waktu tertentu sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan mengadakan analisa pembantu proses maupun hasil produksi di pabrik utility, ammonia dan urea. 90 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

232 Laporan Umum Secara non rutin di luar jadwal yang telah ditentukan melakukan analisa terhadap semua permintaan Departemen Operasi pada saat pabrik utility, ammonia dan urea pada kondisi tidak normal. Melaporkan semua hasil analisa yang didapat secara langsung pada Departemen Operasi setiap waktu. Melakukan analisa atau uji ulang terhadap hasil analisa yang meragukan. Sebagai perbandingan ditampilkan pula kualitas standar beberapa bahan yang terlihat dalam proses suatu pabrik pupuk yaitu : NH3 : min. 99,9 % berat H2 O : maks. 0,1 % berat Oil : maks. 5 ppm Gas Karbondioksida (kering) : CO2 : min. 99,3 % volume

233 H2 : maks. 0,58 % volume N2 : maks. 0,11 % volume CO : maks. 0,01 % volume Ar : maks. 0,01 % volume S : maks. 1 % volume Urea produk : N2 : min. 46,3 % berat Biuret : maks. 0,9 % berat H2 O : maks. 0,3 % berat 91 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

234 N2H 4 Cu Laporan Umum Fe : maks. 1 ppm NH 3 : maks. 150 ppm Demineralized water : Konduktivitas : maks. 0,2 S/cm Silika (SiO2 ) : maks. 0,02 ppm Fe : maks. 0,02 ppm ph : 6 8 Cl - : maks. 0,02 ppm Cu : maks. 0,003 ppm

235 Boiler water : Konduktivitas : maks. 150 S /cm Silika (SiO2 ) : maks. 2 ppm TDS : 300 ppm ph : 9,5 10,5 PO4 3- : 1 6 ppm Cl - : maks. 20 ppm Fe : maks. 0,1 ppm : maks. 0,3 ppm : min. 0,05 ppm Sedangkan analisa rutin yang dilakukan laboratorium kontrol setiap shift (8 jam) adalah : Laboratorium ammonia Laboratorium ini bertugas menganalisa : 92 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

236 UNIVERSITAS DIPONEGORO

237 Laporan Umum Komposisi gas alam PH, konduktivitas, alkalinitas (ppm CaCO 3 ), TDS, O 2, SiO 2, PO 4 3-, N2 H 4, Cl -, Fe total dan Cu Analisa reforming gas, shift gas, syn gas, dan loop gas Larutan Benfield Analisa ph, konduktivitas dan ammonia pada cooling water Selain itu laboratorium ammonia juga menganalisa gas alam, seperti : Unit primary reformer, yaitu menganalisa kandungan CO 2, H 2, CO, N 2, CH 4, dan Ar Unit secondary reformer, yaitu menganalisa komposisi CO 2, CO, H 2, N 2, CH 4, dan Ar Unit LTS yang perlu dianalisa komposisi CO 2, CO, N 2, H 2, CH 4, K 2 CO 3, Ar dan konduktivitas. Unit methanator yang dianalisa antara lain H 2, N 2, CH 4, dan Ar Unit Converter yang dianalisa antara lain H 2, N 2, CH 4, dan Ar

238 Unit stripper yang dianalisa K 2 CO 3, KHCO 3, konduktivitas, DEA, dan kadar Fe Disamping itu juga menganalisa kandungan H 2, CH 4, N 2, Ar, dan NH 3 pada flash gas serta menganalisa kadar N 2, CH 4, H 2, Ar dan NH 3 dalam purge gas. Laboratorium Urea Laboratorium ini berfungsi untuk : menganalisa kadar NH 3, CO 2, dan urea 93 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

239 Laporan Umum menganalisa antara lain NH 3, CO 2, biuret dan urea menganalisa komposisi NH 3 dan CO 2 menganalisa kadar NH 3, CO 2, biuret dan urea menganalisa komposisi NH 3 dan CO 2 menganalisa kadar NH 3 dan CO 2 Sedangkan pada urea prill yang dianalisa adalah kadar H 2 O, biuret dan N 2. Laboratorium Utilitas Laboratorium ini berfungsi untuk menganalisa antara lain : Pada deaerator, yaitu ph, konduktivitas, alkalinitas (ppm CaCO 3 ), TDS, O 2, OH -, SiO 2, PO 4 3-, N2 H 4, Cl -, Fe total, NH 3, dan Cu Pada boiler, yang dianalisa konduktivitas, TDS, SiO 2, PO 4 3-, N2 H 4, Cl -, Fe total dan Cu. Pada air demin, yang dianalisa konduktivitas, SiO 2, N 2 H 4, Cl -, Fe total dan Cu.

240 Pada unit desalinasi terutama mixed bed polisher, yang dianalisa ph, konduktivitas, dan SiO 2. Disamping itu laboratorium utilitas juga menganalisa ph dan Cl 2 pada air laut inlet dan unit khlorinasi. Selain itu analisa dew point dan moisture content dalam udara instrumen. 94 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

241 Laporan Umum BAB VI PENUTUP 6.1. Kesimpulan Setelah melaksanakan praktek kerja selama dua bulan yaitu tanggal 17 Oktober November 2012 di PT. Pupuk Kalimantan Timur, maka diambil kesimpulan : Kapasitas produksi PT. Pupuk Kalimantan Timur, Unit Urea Kaltim-2 adalah 1725 ton/hari dengan bentuk prill. PT. Pupuk Kalimantan Timur terletak di wilayah pantai Kotamadya Bontang, kirakira 121 km sebelah utara Samarinda, ibukota propinsi Kalimantan Timur. Pabrik ammonia dan urea menggunakan proses Total Recycle CO 2 Stripping dari Stamicarbon BV Gellen Holland. Produksi PT. Pupuk Kalimantan Timur, Unit Urea Kaltim-2 adalah urea bentuk prill yang dapat menunjang sektor agraris yang ada di Indonesia Saran

242 Sebagai sebuah perusahaan besar disarankan untuk meningkatkan kesejahteraan dan keamanan karyawan. Menyongsong perdagangan bebas maka penanganan limbah pabrik harus menjadi prioritas utama. Adanya perhatian yang serius terhadap safety first pabrik karena menyangkut keselamatan pekerja dilingkungan pabrik serta lingkungan di sekitar pabrik. 95 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

243 Laporan Umum DAFTAR PUSTAKA Parikesit Partoputro, Ir., Proses Pembuatan Urea, Pusat Pendidikan dan Latihan PT. Pupuk Kaltim, PT. Pupuk Kalimantan Timur Final Job Description. Urea Plant K.2, The M.W Kellog Company, 1984 PT. Pupuk Kalimantan Timur Operating Instuction Manual Urea Pant K.2, The M.W Kellog Company, 1984 PT. Pupuk Kalimantan Timur, Buku Petunjuk Operasi urea Kaltim-2, Team Start-Up, Bontang, Kal-tim, PT. Pupuk Kalimantan Timur, Process Description Ammonia Plant Kaltim-2, Team Start-Up, Bontang, Kal-tim, PT. Pupuk Kalimantan Timur, Utility / Offsite Operating Manual Kaltim-2,

244 Team Start-Up, Bontang, Kal-tim, TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

245 UNIVERSITAS DIPONEGORO

246 Laporan Umum EVALUASI PERFORMANCE KOMPRESOR NH 3 REFRIGERANT 105 J/JT