MAKALAH FLUID MIXING CLARIFIER TANK PADA PT.HINDOLI

Transkripsi

1 MAKALAH FLUID MIXING CLARIFIER TANK PADA PT.HINDOLI DISUSUN OLEH : MEYTA RAHMA ( ) YOHANNES CHRISTIAN ( ) ADELIA SARTIKA ADIPATI ( ) DIAN DERMAWAN PUTRA ( ) OVIA YULIANI ( ) YOLANDA MULIANA ( ) RACHMAD ARRIZKI ( ) LIA SEPTIANA ( ) FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS SRIWIJJAYA 2013

2 KATA PENGANTAR Puji syukur kita panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat Rahmad dan Hidayah-Nyalah, kami diberikan kesehatan lahir dan bathin sehingga kami para praktikan dapat menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya. Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk memenuhi nilai praktikum operasi teknik kimia I. Makalah yang kami buat ini membahas tentang Aplikasi CST pada PT. Hindoli yang berada di Sungai lilin. Tak lupa pula kami mengucapkan terima kasih kepada kakak - kakak asisten, karna atas bimbingannyalah juga kami dapat membuat dan menyusun makalah ini dengan baik dan benar. Kami pun mohon maaf apabila terdapat beberapa kesalahan dan kekurangan penulisan dalam penyusunan makalah ini, dan pada Tuhan jugalah kami mohon ampun. Akhir kata yang dapat kami ucapkan terima kasih. Palembang, April 2013 Penyusun

3 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pencampuran adalah suatu proses operasi yang sangat penting, bahkan dapat dikatakan suatu yang fundamental hampir di tiap proses operasi. Pencampuran zat cair bergantung pada pembentukan arus aliran yang membawa bahan yang belum bercampur ke dalam zona pencampuran di sekitar impeller. Keberhasilan suatu proses operasi kimia tergantung pada efektifitas pencampuran dan pengadukan dari fluida. Pengadukan yang dilakukan akan menyebabkan suatu material bergerak secara spesifik (tertentu), sedangkan pencampuran adalah suatu proses pendistribusian yang acak dan melalui satu atau yang lainnya dari dua fase atau lebih. Suatu material yang homogen, seperti air dingin dalam tanki yang penuh dapat diaduk, tetapi tidak dapat dilakukan pencampuran sebelum ditambahkan material lain ke dalam tanki. Jadi jelaslah bahwa pengadukan (agitasi) tidaklah sama dengan pencampuran (mixing). Stasiun klasifikasi pada Tanjung Dalam Mill, PT. Hindoli merupakan stasiun yang berfungsi untuk memisahkan minyak, air dan NOS (Non Oil Solid). Pada stasiun klarifikasi di PT. Hindoli salah satu proses yang penting yaitu proses pemisahan minyak, air dan NOS (Non Oil Solid) untuk mendapatkan minyak yang murni. Pada proses klasifikasi ini terdiri dari beberapa proses seperti oil gutter, sonotrode tank, sonotrode, vibrating screen, COT (Crude Oil Tank), CST (Carifier Settling Tank), sludge tank, sand cyclone, balance tank, decanter, sludge pit. Salah satu proses yang paling penting di stasiun klasifikasi ini yaitu proses di CST (Clarifier Settling Tank) yang mana proses ini menggunakan prinsip kerja dari fluid mixing. CST merupakan proses yang baik untuk menentukan kualitas minyak yang akan dihasilkan. Berdasarkan penjelasan di atas, dapat ditarik kesimpulan bahwa fungsi dan kegunaan dari CST (Clarifier Settling Tank) sangatlah penting dalam pengolahan minyak. Oleh karena itu, untuk mengetahui aplikasi dari fluid mixing yang di terapkan dalam dunia industri, pada makalah ini akan dibahas mengenai proses kerja dari CST yang ada pada Tanjung Dalam Mill, PT. Hindoli.

4 1.2. Tujuan 1) Untuk mengetahui cara kerja CST (Clarifier Settlink Tank) pada PT. Hindoli. 2) Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan CST (Clarifier Settlink Tank). 3) Untuk mengetahui kemurnian minyak yang di hasilkan di PT. Hindoli.

5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Fluid Mixing Dalam proses rekayasa industri, pencampuran adalah operasi unit yang melibatkan manipulasi sistem fisik heterogen, dengan maksud untuk membuatnya lebih homogen. Dalam kimia, suatu pencampuran adalah sebuah zat yang dibuat dengan menggabungkan dua zat atau lebih yang berbeda tanpa reaksi kimia yang terjadi (objek tidak menempel satu sama lain). Sementara tak ada perubahan fisik dalam suatu pencampuran, properti kimia suatu pencampuran, seperti titik lelehnya, dapat menyimpang dari komponennya. Pencampuran dapat dipisahkan menjadi komponen aslinya secara mekanis. Pencampuran dapat bersifat homogen atau heterogen. Tujuan pencampuran adalah untuk melapisi partikel dengan pengikat, untuk memutus aglomerat, dan untuk mencapai distribusi seragam pengikat dan ukuran partikel seluruh bahan baku. Selanjutnya beberapa komponen dari binder harus tipis dan tersebar diantara partikel, untuk mendapatkan ini beberapa detail harus menjadi pertimbangan yang penting. Untuk thermoplastic pencampuran dilakukan pada temperatur yang lebih tinggi/menengah karena disini gaya gunting yang terjadi cukup dominan. Banyak yang beranggapan bahwa pengadukan sama dengan pencampuran padahal jelas sangat berbeda karena pengadukan (agitasi) ada bantuan mekanis, sedangkan pencampuran tidak ada bantuan mekanis. Dalam pengadukan pasti ada pencampuran tetapi dalam pencampuran belum tentu ada pengadukan Aplikasi Fluid Mixing 1. Reaktor Berpengaduk a. Reaktor Tangki Ideal Dikatakan reaktor tangki ideal apabila pengadukan dalam reaktor terjadi secara sempurna, sehingga suhu dan komposisi dalam reaktor uniform. Rektor tangki dapat dipakai secara batch, semibatch, dan kontinyu.

6 b. Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (CSTR) Reaktor alir tangki berpengaduk hampir sama dengan reaktor batch tetapi umpan dan produk mengalir secara kontinyu dan pada reaktor CSTR dilengkapi dengan alat penambahan zat pereaksi dan pengambilan produk secara kontinyu. 2. Clarifier Clarifier berfungsi untuk mengendapkan flok-flok suspensi dengan bantuan gaya gravitasi dan tekanan hidrostatik air. Menghasilkan liquid dengan konsentrasi solid rendah. 3. Agitate Tank Agitate Tank digunakan untuk menyediakan reservoir penyimpanan untuk batch campuran dari mixer kecepatan geser tinggi. Tiga fungsi utama dari Agitate Tank : a) Persamaan gelembung udara terjebak selama proses pencampuran. b) Agitate bertindak sebagai reservoir penyimpanan untuk batch campuran yang memungkinkan kelangsungan penyediaan dipertahankan untuk pompa. c) Agitate dari dayung khusus bebentuk menjaga campuran dalam suspensi sebelum pemompaan Clarifier Clarifier terbuat dari beton yang berdiameter dan dilengkapi dengan pengaduk. Pada clarifier air terdiri dari flocculator dipisahkan flok-flok nya dengan cara pengendapan yang disertai dengan pengadukan berputaran rendah. Hal ini berfungsi untuk membentuk flok (gumpalan) dari partikel yang berukuran kecil. Karakteristik Clarifier : 1) Bentuk clarifier tergantung dari diameter clarifier itu sendiri. 2) Jika clarifier kurang 10 m dapat dibuat sudut 60 0 C. 3) Jika Lebih besar dibuat sudut lebih landai (20 0 C) dan diberi scraper. Penambahan yang masuk dan koneksi outlet membentuk clarifier sederhana. Kecepatan putaran bervariasi sesuai dengan desain dan dari urutan untuk rpm. Efisiensi meningkat dengan dimasukkannya sejumlah cakram (hingga 150) yang meningkatkan luas permukaan dan dengan demikian membantu

7 pemisahan. Disc terpisah pada jarak 0,5-0,6 mm. Setelah melewati bawah bagian pusat, minyak diobati dibawa oleh kekuatan sentrifugal terhadap pinggiran mangkuk dan kemudian melewati atas melalui disk stack. Di sinilah pemisahan yang sebenarnya terjadi, di saluran yang dibentuk antara dua disk. Dua kekuatan bertindak pada setiap partikel padat atau cair. Partikel didorong ke atas dengan aliran minyak ke tengah sedangkan gaya sentrifugal mengarahkan ke pinggiran. Gaya sisa pada partikel padat (kotoran) akan mendorong mereka menuju pinggiran, sedangkan partikel padat kurang (minyak) akan diarahkan terhadap pusat mangkuk dan meningkat menjadi sambungan outlet. Clarifier merupakan reaktor inti dalam proses pengolahan air, khususnya penghilangan partikel koloidal dalam air, dimana proses sedimentasi dari partikel terflokulasi terjadi didalamnya. Aliran melalui media berbutir mempunyai pola aliran yang berkelok-kelok dan kecepatan yang bervariasi, yang memungkinkan lebih sering terjadinya benturan antar partikel koloid yang terdestabilisasi oleh koagulan, sehingga flokulasi akan lebih efektif. Selama proses clarification, dihilangkan juga water hardness (air keras) yaitu garam kalsium dan magnesium yang larut dalam air. Hardness dapat dikurangi dengan jalan mereaksikan zat- zat kimia yang akan mengendapkan hardness tersebut. Air bersih hasil pengendapan dipisahkan melalui over flow di bibir clarifier dan endapannya dibuang (blowdown) melalui bagian bawah clarifier. Kualitas air pada clarifier dapat dikontrol di outlet clarifier dengan parameter ph antara 5,5 s.d 6,2 kadar klorin 0,3 s.d 1,5 ppm dan turbiditas kurang dari 5 ppm. Ada dua generasi clarifier yakni klarifier konvensional dan klarifier moderen. Pada klarifier konvensional (conventional clarifier) masing-masing tahap penjernihan air dilaksanakan pada tempat terpisah sementara pada klarifier moderen (modern clarifier) ketiga tahap penjernihan air dilaksanakan dalam satu alat yang terintegrasi. Salah satu contoh ganerasi modern clarifier adalah vertical tube clarifier yang merupakan clarifier yang dilengkapi dengan sekelompok tube yang dimaksudkan untuk : 1) Membantu proses pembentukan flok.

8 2) Memperbesar hambatan flok untuk naik ke zona jernih (memperbaiki proses sedimentasi). Clarifier merupakan reaktor inti dalam proses pengolahan air, khususnya penghilangan partikel koloidal dalam air, dimana proses sedimentasi dari partikel terflokulasi terjadi didalamnya. Aliran melalui media berbutir mempunyai pola aliran yang berkelok-kelok dan kecepatan yang bervariasi, yang memungkinkan lebih sering terjadinya benturan antar partikel koloid yang terdestabilisasi oleh koagulan, sehingga flokulasi akan lebih efektif. Pada clarifier terjadi proses klarifikasi, klarifikasi adalah proses penghilangan suspended solid melalui mekanisme, koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi. Suspensi solid adalah impurities yang tidak terlarut, contohnya partikel-partikel halus yang menyebabkan air keruh, gas-gas terlarut (contoh : oksigen, karbondioksida, hidro sulfide, dan ammoniak, mikroorganisme yang menimbulkan bau,dan lain-lain). Clarifier dilengkapi dengan alat pengaduk dan penggaruk yang keduanya bekerja secara kontinyu. Pengaduk (mixer) membuat sehingga proses pencampuran dapat berlangsung dengan baik (homogen) dan bekerja dengan kecepatan 1,05 4,2 rpm. Mixer tersebut ada yang putaran cepat (high speed mixer) dan putaran lambat (low speed mixer). Sedangkan penggaruk (rake) berfungsi mencegah agar gumpalan lumpur tidak pekat didasar clarifier dan bekerja dengan kecepatan 0,033 rpm. Kotoran-kotoran yang mengendap bersama lumpur dikeluarkan dari bawah clarifier sebagai buangan, sedangkan air jernih dari clarifier keluar lewat bagian atas.

9 BAB III PEMBAHASAN 3.1. Clarifier Setting Tank Pada Clarifier Settling Tank terjadi pemisahan yang berdasarkan perbedaan berat jenis berturut-turut antara oil, emulsi, water dan sludge dalam CST dan juga dilengkapi dengan pengaduk (stirrer), dan pemanas steam untuk mencapai suhu C, sehingga pemisahan minyak dengan air dan sludge menjadi lebih mudah dan cepat. Crude oil yang berasal dari COT dipompakan ke Clarifier Tank melalui pipa. Alat ini dilengkapi dengan 2 skimer oil, 1 skimer sludge dan agitator (alat pengaduk/stirrer) dengan putaran 2 3 rpm. Tanki berbentuk bulat dengan kerucut di bawahnya, berfungsi untuk mengambil minyak dari Crude Oil Tank dengan cara pengendapan. Minyak di ambil melalui alat skimmer kemudian minyak di alirkan ke oil tank, sedangkan sludge dan fraksi berat lainnya mengendap, melalui pipa kapiler sludge di ambil dengan alat sludge skimmer. Ketinggian antara sludge skimmer dan oil skimmer harus di setting ± 18 supaya bisa memperoleh keseimbangan output antara oil dan sludge dan underflow bisa dicapai sesuai dengan standart (< 6%). Faktor-faktor yang mempengaruhi pemisahan minyak pada Continous Tank : a) Volume tangki, semakin luas permukaan tangki semakin bebas partikelpartikel NOS mengendap. b) Masa tunggu (Retention Time), keberhasilan continous tank memisahkan minyak dipengaruhi masa tunggu dan tindakan pengenceran. c) Debit umpan/feeding CST Pembuangan lumpur (Blow Down), untuk mencapai hasil yang lebih baik maka pembuangan lumpur perlu dilakukan secara kontinui dengan selang waktu tertentu. Banyak tidaknya minyak dalam lumpur juga dipengaruhi oleh suhu pemanasan. Sistem pemanasan pada CST terdiri dari 2 sistem yaitu :

10 a) Sistem Coil Sistem ini yaitu penyaluran panas dengan penggunaan pipa berbentuk spiral. Penyaluran uap panas pada system coil yaitu pemanasan dari bagian atas pipa injeksi. Pipa ini memiliki katup yang secara otomatis akan terbuka saat tekanan uap di dalam pipa telah melebihi batas. Kerugian sistem ini yaitu pemanasan minyak di CST lebih lambat karena uap tidak bersentuhan langsung ke minyak. Keuntungannya yaitu saat penyaluran panas sludge tidak tersembur oleh tekanan uap yang disalurkan. b) Sistem Injeksi Yaitu penginjeksian uap panas melalui pipa spiral yang berada pada bagian bawah pipa coil. Pipa injeksi ini dilengkapi dengan lubang-lubang kecil tempat keluarnya uap panas yang diinjeksikan. Keuntungan sistem injeksi yaitu cairan minyak dan sludge yang terdapat dalam CST lebih cepat proses pemanasan karena uap langsung bersentuhan dengan cairan tersebut. Gambar 3.1. Clarifier Settling Tank 3.2. Kecepatan Putaran Pengaduk (Stirrer) Debit/feeding yang fluktuatif dapat mempengaruhi pemisahan minyak, karena ketidakstabilan umpan ini akan membuat crude oil di dalam tangki akan bergejolak dan memecahkan lapisan lapisan yang terbentuk di dalam tangki. Sehingga minyak yang telah memisah akan tercampur lagi dengan sludge, yang menyebabkan oil underflow tinggi. Sebagian pabrik menggunakan penambahan tangki di atas CST untuk penampungan feeding crude oil (banlance tank) sebelum masuk ke CST, sehingga feeding lebih stabil.

11 Kecepatan putaran dari pengaduk (stirrer) yang terlalu tinggi juga dapat mempersulit pemisahan minyak dan non-minyak. Sama halnya dengan pengaruh debit umpan CST. Kecepatan putran dari pengaduk umumnya 2 3 rpm, diharapkan dengan kecepatan ini tidak akan menggangu pemisahan minyak namun dapat membantu pemisahan minyak dengan non-minyak. BAB IV PENUTUP Kesimpulan : 1. Clarifier Settling Tank digunakan memisahkan oil, water dan sludge. 2. Sistem pemanasan pada CST terdiri dari 2 sistem, yaitu sistem coil dan sistem injeksi. 3. Kecepatan putaran dari pengaduk umumnya 2 3 rpm. 4. Tanki berbentuk bulat dengan kerucut di bawahnya, berfungsi untuk mengambil minyak dari Crude Oil Tank dengan cara pengendapan. 5. Semakin luas permukaan tangki semakin bebas partikel partikel NOS mengendap.