BAB III UTILITAS
3.3 Steam
Steam adalah uap air bertekanan yang digunakan sebagai media pemanas pada beberapa peralatan di PT Nippon Shokubai Indonesia antara lain : reboiler, film evaporator, pemanas reaktor dan lain-lain. Steam yang digunakan pada setiap unit dihasilkan dari Boiler.
Pembangkit Steam di PT Nippon Shokubai Indonesia memiliki beberapa jenis, diantaranya main boiler, Waste Heat Boiler (WHB) dan Heat Recovery Steam Generator (HRSG). Main Boiler menggunakan fuel oil dan natural gas sebagai bahan bakarnya, untuk WHB tidak menggunakan bahan bakar, melainkan dengan memanfaatkan panas yang dihasilkan dari proses Acrylic Acid Plant dan pada HRSG juga menggunakan natural gas sebagai bahan bakar apabila duct burner dinyalakan.
Main Boiler adalah boiler utama yang memproduksi Steam yang digunakan, apabila semua plant running. Sedangkan ketiga WHB di atas berturut-turut beroprasi dengan memanfaatkan panas dari reaksi pada AA oxidation, panas dari produk yang dihasilkan AA Plant dan panas dari waste gas catalytic incenerator system, sedangkan HRSG memanfaatkan panas sisa dari Combustion Chamber setelah masuk turbin pada GTG.
Air umpan dari ketiga sistem tersebut adalah Polished Water. Polished Water yang diumpankan ke sistem tersebut adalah Industrial Water yang diolah terlebih dahulu di filter unit dan didemineralized water unit sehingga menghasilkan air bebas dai mineral-mineral yang biasa di sebut demineralized water / Polished Water.
Demineralized water yang telah dihasilkan dari Demineralized Unit di tampung dalam tangki penampung (Polished Water Tank), kemudian Polished Water diumpankan ke Hot Polished Water (HPW) Tank, setelah itu diumpankan ke Deaerator untuk menghilangkan oksigen (O2) terlarut yang terkandung dalam air
umpan boiler. Hal ini dimaksudkan agar air umpan boiler sudah terbebas dari oksigen (O2), dimana apabila oksigen masih terkandung dalam air umpan boiler ini akan menyebabkan korosi pada tube-tube boiler dan pipa-pipa Steam.
Kondisi terjadinya korosi dalam pipa-pipa dan tube-tube boiler terjadi pada temperatur tinggi dan menurut reaksi dibawah ini :
2Fe + 3/2 O2 Fe2O3 (karat)
Proses penghilangan oksigen ini dilakukan dengan cara mamasukkan Steam pada deaerator. Air demin yang diumpankan ke deaerator dispraykan dari atas deaerator, kemudian Steam dimasukkan dari bawa dan terjadi penyerapan oksigen oleh Steam dari demineralized water. Penghilangan ini dilakukan dengan bantuan bahan kimia yaitu Chemical A. Reaksi yang terjadi antar Chemical A dan Oksigen adalah:
N2H4 + O2 N2 + 2H2O
Oksigen yang sudah terserap oleh Steam akan keluar melalui cerobong atas dari deaerator menuju udara bebas, sedangkan air demin yang sudah keluar dari alat tersebut dialirkan menuju boiler sebagai boiler feed water (BFW). Kondisi operasi di deaerator sendiri selalu dijaga peda tekanan 0,16 MPa, dikontrol dengan menggunakan flow rate Steam yang masuk.
Air umpan boiler akan dialirkan sebagian ke Economizer untuk mengambil panas sisa pembakaran pada boiler (Heat Efficiency) setelah itu baru BFW diumpankan ke boiler. Temperatur keluaran dari Economizer harus dijaga lebih dari 180 oC dengan cara mengatur umpan BFW yang masuk ke Economizer, hal ini dimaksudkan untuk menghindari kondensasi dari Asam Sulfat yang terbentuk dari gas SO2 dan air dari hasil pembakaran fuel oil. Jika bahan bakarnya natural gas tidak perlu dikontrol temperaturnya.
Boiler ini terdiri dari dua buah drum yaitu Steam drum dan water drum. Diantara kedua drum ini dihubungkan dengan tube-tube satu sama lain. Steam drum berfungsi
tekanan Steam sendiri, sedangkan water drum berguna sebagai tempat penampungan air.
Pembakaran dalam boiler dilakukan dengan mengumpankan natural gas ke burner. Selain itu udara dari blower disalurkan ke burner untuk pembakaran. Didalam proses pembakaran tersebut, terjadi sirkulasi air pada water dan Steam drum dimana hal ini disebabkan perbedaan densitas. Perbedaan ini akan menyebabkan air panas akan naik menuju Steam drum membentuk Steam, sedangkan air umpan boiler akan menuju water drum, sirkulasi akan berlangsung secara terus-menerus dengan adanya pembakaran dan air umpan boiler yang diumpankan secara kontinyu pula.
Untuk menghindari terjadinya pengendapan (scalling) dan korosif pada pipa Steam maka pada boiler tersebut dialirkan Chemical A dan Chemical B. Sedangkan untuk mengurangi konduktivitas dari air umpan boiler dan pengendapan kerak maka dilakukan continues blow down pada Steam dan water drum. Konduktivitas air dalam boiler ini dijaga supaya tidak melebihi 50 µS/cm.
Steam yang keluar dari boiler ini dijaga supaya tidak tekanannya 3 MPa dengan menggunakan pressure control yang terpasang pada outlet pipa dari Steam. Karena yang dibutuhkan adalah saturated Steam, maka untuk menghindari agar Steam tidak mencapai superheat, temperatur Steam dijaga antara 170 oC dengan menggunakan fresh demineralized water yang disupply ke desuperheater.
Dalam desuperheater ini air akan dispraykan kedalam steam sehingga temperatur steam bisa terjaga. Supply fresh water ini di kontrol dengan temperature control. Steam yang keluar dari desuperheater ini sudah bisa langsung dipakai untuk keperluan diproses area.
3.3.1 Peralatan pada Boiler Unit
1. Boiler 9. Demineralized Water Pump
2. Blower 10. Steam Condensate Pump
3. Economizer 11. Tank A
6. Boiler Feed Water (BFW) pump
14. Chemical A dan Chemical B Pump
7. Demineralized Water Tank 15. Fuel oil Tank
8. Steam Condensate Tank 16. Fuel oil Pump
Bagian-Bagian Main Boiler (UZ-1003)
3.3.2 Kondisi Operasi pada Boiler Unit
Kapasitas Boiler : 35 T/h Tekanan Maksimum : 34 Kg/cm3G Tekanan Operasi : 30 Kg/cm3G
Demineralized Water
Bahan kimia untuk pencegahan kerak dan penghilangan oksigen. Yaitu: Chemical A dan Chemical B
Natural gas atau Fuel oil (bahan bakar) PA (Plant Air)
Udara
Steam yang dihasilkan dari boiler memiliki tekanan 3 MPa, Steam dengan tekanan ini akan diturunkan menjadi 0,65 MPa dan 0,25 MPa dan mengalami proses penurunan suhu sekitar 170 oC yang disesuaikan untuk kebutuhan di plant. Steam yang dihasilkan dari boiler digunakan untuk memanaskan pada reboiler, Steam trace , pemanasan umpan untuk kolom distilasi dan lain-lain.