15. Coal Furnace dan Burner (22-B – 301 )
2.4 Unit Utilitas
2.4.1 Unit Penyediaan Air
2.4.1.1 Sumber Air
Kebutuhan air di PT. Petrokimia Gresik dipasok dari dua sumber air, yaitu dari sungai Brantas dan sungai Bengawan Solo yang diambil dari water intake Gunung Sari dan water intake Babat.
a. Water Intake Gunung Sari
Berasal dari kali Brantas Surabaya yang berjarak 20 km dengan debit 800 m3/jam. Air dipompakan ke Gresik melalui pemipaan berdiameter 14 inchi sepanjang 22 km. Hasil yang diperoleh dari water intake Gunung Sari mempunyai spesifikasi sebagai berikut:
Jenis : soft water
pH : 9-10
Total hardnes : maksimum 100 ppm sebagai CaCO3
Turbidity : maksimum 3 ppm
Kapasitas : 720 m3/jam b. Water intake Babat
Berasal dari sungai Bengawan Solo (Babat) yang berjarak 48 km dengan debit 2.500 m3/jam. Setelah diolah di Babat, air ini dipompa ke Gresik sepanjang 60 km dan didistribusikan dengan pipa berdiameter 28 inchi. Produk
dari Babat berupa hardwater yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan service water dan air hydrant. Produk yang dihasilkan memenuhi spesifikasi sebagai berikut :
Jenis : hard water
pH : 7,5-8,3
Total hardness : maksimum 200 ppm sebagai CaCO3
Turbidity : maksimum 3 ppm
Residual Chlorine : 0,4-1 ppm
Kapasitas : 2.500 m3/jam 2.4.1.2 Unit Pengolahan Air
PT. Petrokimia Gresik memiliki 4 unit pengolahan air setelah diproses di Unit Penjernihan Air Gunung Sari dan Babat. Keempat unit tersebut adalah: 1. Lime Softening Unit (unit pengolahan air)
2. Cooling Water Unit (unit pendingin air)
3. Demineralition Water Unit (unit demineralisasi air) 4. Drinking Water (unit air minum)
a. Unit Pelunakan Air Menggunakan Kapur (Lime Softening Unit)
LSU bertugas memproses hard water menjadi soft water dengan proses lime dengan kapasitas design 300 m3 / jam softened water.
Penyebab total hardness ada 2 yaitu :
1. CaHCO3 (bicarbonate) sifatnya adalah sementara. Pengikatan / pelepasannya dilakukan pada Lime Softening Unit.
2. CaSO4, CaCl2, MgSO4, MgCl2 sifatnya tetap. Pengikatan / pelepasannya dilakukan pada Demin Plant Unit.
Raw water / hard water dipompakan ke Clarifier Circulator melalui nozzle dari bagian bawah. Sedangkan pada bagian atas secara counter flow diinjeksi bahan kimia (Ca(OH)2) dan polyelectrolyte. Hard water yang mengandung bicarbonate tinggi (penyebab total hardness) diikat oleh Ca(OH)2 dan polyelectrolyte. Keluar dari Circulator air tersebut dialirkan / dimasukkan ke suatu filter (sand filter) yang berfungsi menyaring partikel – partikel sisa kapur serta impurities lainnya. Setelah melalui sand filter, air akan berupa soft water yang sudah sesuai dengan spesifikasinya.
Berikut reaksi kimia sederhana di LSU :
3 2 3 2 3 Ca(OH) CaCO H CO CaHCO 2 2 3 2 3 Ca(OH) CaCO H O CO CaHCO 2 2 3 2CO H O CO H
Dengan pelepasan CaHCO3 maka :
Total hardness > 100 ppm
< 80 ppm (hard water) (soft water)
b. Cooling Water Unit
Cooling Water Unit bertugas untuk menyediakan air proses bagi pabrik-pabrik di unit produksi II yang digunakan untuk mendinginkan water return
kondensor, cooler maupun proses sesuai dengan temperatur yang diinginkan. Alat yang digunakan adalah cooling tower.
Uraian .prosesnya adalah air dari sirkulasi masuk ke bagian atas menara pendingin kemudian jatuh ke basin dengan volume 1735 m3/jam melalui distributor dan slacing cup (cawan percik) dalam bentuk butiran hujan. Make up operasi 36,9 m3/jam dari lime treated water untuk emergency dari clarified water. Dari basin air dingin di pompa ke power generation untuk mendinginkan mesin-mesin di power generation setelah keluar dari power generation kembali inlet disemprotkan lewat deck bagian atas yang mempunyai nozzle dan kayu distributor serta didinginkan dengan fan, airnya masuk ke basin lagi. Tekanan pada cooling tower adalah 6 kg/m3 dan suhu masuk 410C dan suhu keluar 310C.
Di dalam air pendingin diberi bahan-bahan kimia sehingga air memenuhi syarat untuk proses. Bahan kimia tersebut adalah:
1. Kurizet S-113 : sebagai cortotio dan scale inhibitor 2. Kurizet S-611 : sebagai cortotio inhibitor
3. Policyn A 491 : sebagai slime cide
4. Sulphuric Acid (H2SO4) : untuk menjaga pH 7,5 – 8,5 5. Kurizet S-370 dan T-225 : untuk initial treatment
c. Demineralizing Plant
Tugas khusus Demineralizing Plant adalah memproses soft water menjadi demineralizing water (demin water) yaitu air yang bebas mineral penyebab kerak dalam air boiler.
Demin plant I : 100 m3 / jam Demin plant II : 200 m3 / jam Proses :
Sand Filter :
Air umpan dimasukkan sand filter (pasir silika) dimana di dalam sand filter tersebut kekeruhan serta kotoran padatan (impurities) pada air umpan diserap.
Cation Exchanger :
Air kemudian dimasukkan dari atas ke dalam cation exchanger. Alat ini berisi resin kation yang berfungsi mengikat ion-ion positif melalui reaksi berikut:
RH2 + 2NaCl RNa2 + 2HCl RH2 + CaCO3 RCa + H2 CO3 RH2 + BaCl2 RBa + 2HCl
Resin akan jenuh setelah bekerja ± 20 jam yang ditunjukkan dengan kenaikan konduktivitas anion, penurunan FMA (Free Mineral Acid), kenaikan pH dan Na serta total hardness lebih besar dari 0.
Reaksi yang terjadi selama regenerasi resin adalah : RNa2 + H2SO4 RH2 + Na2SO4 RCa + H2SO4 RH2 + CaSO4 RBa + H2SO4 RH2 + BaSO4 Spesifikasi air keluar Cation Exchanger :
pH : ± 3
Total Hardness : 0
Degasifier :
Produk air dari cation exchanger selanjutnya diumpankan ke degasfier. Unit ini berfungsi untuk menghilangkan gas CO2 yang terlarut dalam air dengan cara dispray dari atas dan dikontakkan dengan udara terkompresi oleh blower dari bawah.
Anion Exchanger :
Pada tahap selanjutnya, air dimasukkan melalui nozzle di bagian atas anion exchanger ion-ion negatif yang terkandung dalam air akan diserap oleh resin anion. Reaksi-reaksi yang terjadi saat normal operasi :
R(OH)2 + H2SO4 RSO4 + 2H2O R(OH2 + 2HCl RCl2 + 2H2O R(OH)2 + H2CO3 RCO3 + 2H2O
Reaksi akan mencapai jenuh setelah beroperasi selama ± 24 jam dengan indikasi kadar Silica lebih dari 0,1 ppm, pH anion turun, serta konduktivitas turun drastis. Reaksi – reaksi yang terjadi pada proses regenerasi adalah sebagai berikut
RSO4 + 2NaOH R(OH)2 + Na2SO4 RCl2 + 2NaOH R(OH)2 + 2 NaCl RCO3 + 2NaOH R(OH)2 + Na2CO3
Proses regenerasi selesai apabila kadar silica lebih kecil dari 0,1 ppm, konduktivitas maksimum 45, dan pH ± 9,7.
Mixed Bed Exchanger :
Keluar dari anion exchanger air tersebut dialirkan ke mix bed exchanger. Unit ini berfungsi untuk mengikat sisa-sisa anion dan kation yang
masih terkandung dalam air setelah melewati cation dan anion exchanger. Tangki mixed exchanger berisi campuran resin anion dan kation. Karena perbedaan berat jenis, maka resin anion dan kation terpisah, resin anion berada di lapisan atas dan resin kation pada lapisan bawah.
Resin pada mixed exchanger dapat mengalami kejenuhan setelah beroperasi selama ± 3 bulan dengan indikasi konduktivitas naik terus, kadar Silica lebih besar dari 0,1 , total hardness lebih besar dari 0 dan pH cenderung naik terus atau turun terus ( pada batas pH anion dan kation ).
Spesifikasi air keluar mixed bed exchanger adalah sebagai berikut :
pH : 6 - 8
Konduktivitas : 0,5 – 2,0 μmhos Kadar SiO2 : < 0,2 ppm Total hardness : 0
d. Drinking Water (Unit Air Minum)
Air yang digunakan untuk keperluan sanitasi di Pabrik II sebelum masuk tangki drinking water di filter lebih dahulu dengan karbon aktif serta dijaga pH nya kisaran 7 dan diinjek clorin. Drinking water unit sebenarnya masih dalam bagian lime softening unit sebab misalnya diolah lebih lanjut, sumber air berasal dari tangki yang berasal dari unit penjernihan Babat.