SPESIFIKASI ALAT
24. Water Pump STR (Sulfuric Trace Removal) Scrubber (13.P-203A/B)
Fungsi : memompakan air ke dalam STR scrubber yang akan digunakan untuk menyerap uap HCl grade B
Kecepatan : 2880 rpm Kapasitas : 20Nm3/jam Bahan : plastic composite Temperatur : ambient
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang 2016 32 BAB IV UTILITAS
Utilitas pada unit produksi II di PT. Petrokimia Gresik dilengkapi dengan perangkat penyediaan utilitas yang terdiri dari 3 unit, yaitu :
1. Unit 900, yang terdiri dari boiler, power listrik, kompresor udara, dan tangki bahan bakar solar.
2. Unit 800, yang terdiri dari 4 tangki ammonia dengan sistem refrigerasi untuk over pressure maupun vaporization untuk under pressure. Selain itu juga terdapat instalasi pengolahan limbah cair atau waste water system. 3. Unit 700, yang terdiri dari tangki asam fosfat, tangki asam sulfat dan
sistem penyediaan air atau water system.
4.1 Unit Penyediaan Listrik
Kebutuhan power listrik total Pabrik II mencapai 19 MW. Bagian Utilitas Pabrik II mengandalkan tiga sumber tenaga listrik untuk pengadaannya, yaitu :
a. Perusahaan Listrik Negara (PLN) yang menyuplai listrik sebesar 12 MW; b. Gas Turbine Generator (GTG) dari Pabrik I yang memproduksi listrik
sebesar 32 MW (kapasitas design), 8 MW diantaranya dipakai oleh Pabrik II.
c. Unit Batu Bara (UBB) yang diproduksi sendiri di pabrik IIB dengan kapasitas listrik 25MW;
Tenaga listrik dari PLN sebesar 150 KV diturunkan menjadi 20 KV di Trafo Gardu Induk. Dari 20 KV disupply ke Pabrik II dan diturunkan tegangannya menjadi 6 KV melalui Trafo 11, 12, 13,14 dan 15. Dari tegangan 6 KV diturunkan lagi menjadi 380 V, 220 dan 110 V di Trafo Utilitas II. Rangkaian gardu ini menurunkan tegangan supply dari PLN sesuai dengan spesifikasi masing-masing alat sebagai berikut:
a. Motor besar (di atas 150 kW) : 6 kV b. Motor kecil (di bawah 150 kW) : 380 V
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang 2016 33 c. Lampu penerangan : 220 V d. Emergency : 220 V e. Peralatan Instrumen : 110 V
Utilitas memiliki tiga buah Dieselgenerator, yaitu 02-DE-931, 03-DE-931, dan 23-DE-931 yang berfungsi sebagai emergencybila listrik dari PLN, GTG dan UUBB mengalami gangguan. Tiga buah diesel ini masing-masing ditempatkan di unit 700 (kapasitas 1,2 MW), unit 800 (kapasitas 1,2 MW), dan unit 900 (kapasitas 2,0 MW) dimana untuk 25-DE-931 dilengkapi dengan synchronizer yang bisa diparalelkan dengan PLN/UUBB.
4.2 Unit Penyediaan Udara Bertekanan
Plant air/ Instrument air merupakan udara tekan yang berfungsi untuk menggerakkan peralatan, mengoperasikan alat-alat kontrol/kendali, dan lain sebagainya. Instrument air biasanya digunakan untuk mengoperasikan alat-alat yang masih bekerja secara pneumatik.Instrument air harus bebas dari kandungan air (udara kering). Plant air dan instrument air disuplai dari enam buah kompresor yang dimiliki Utilitas II dengan kapasitas 400, 800 dan 100 Nm3/jam.Enam buah kompresor ini tiga diantaranya digunakan untuk menyuplai instrument air dan tiga sisanya untuk plant air.Keenam kompresor tersebut terdiri dari 02 C 921 A/B, 02 C 922, 03 C 921 A/B/C.
Udara dari kompresor masuk ke dalam tangki penampung.Setiap kompresor memiliki satu tangki penampung.Untuk plant air, udara dari tangki penampung langsung didistribusikan ke bagian-bagian yang membutuhkan.Untuk instrument air, udara dilewatkan dulu pada tangki penyerap kelembaban berisi alumina sebelum masuk tangki penampung. Sistem pengamannya kompresor terdiri dari kontrol water temperature (setting point yang ditetapkan 66 °C), air temperature (setting point yang ditetapkan 180 °C), flow switch dan overload. Jika temperatur air atau udara melebihi setting point yang ditetapkan maka kompresor akantrip (mati/berhenti). Begitu juga jika terjadi flow switch atau vapor lock,maupun kelebihan beban (overload) kompresor akan berhenti bekerja.
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Semarang
2016 34
4.3Unit Boiler
Pada bagian utilitas II terdapat dua buah boiler yang digunakan untuk membangkitkan steam yang mempunyai boiler tipe buluh api (fire tube) dengan kapasitas 10 ton/jam (02-B-911) dan kapasitas 12 ton/jam (03-B-911), pressure operasi 6-7 kg/cm2 secara paralel. Produksi steam dari boiler ini sebagai antisipasi jika terjadi hambatan dari UBBsebagai penyuplai kebutuhan steam ke Pabrik II. Air yang akan diumpankan ke dalam boiler harus memenuhi spesifikasi tertentu. Parameter yang harus diawasi dari analisa air boiler adalah sebagai berikut.
Tabel 4.1 ParameterAir Boiler
Parameter Komposisi
Blow down water Total dissolved water
SiO2 Klorida Fosfat sebagai Na3PO4 pH sulfat Fe Feed water hidrazin pH Total Hardness Klorida 50 (maks.)ppm 0,5 ppm 2,5 ppm 5,1 ppm 9,5 – 9,8 2,5 ppm 0 ppm 20 ppb 7,5 – 8,5
1,2 ppm max (as CaCO3) 0,1 ppm
Clarified water dialirkan ke dalam pelunakan air (softener) TK-912. Dalam tangki pelunak yang berisi resin, TH air diturunkan menjadi nol. Air kemudian dikirim ke tangki TK-917. Dalam tangki ini air boiler dipanasi dengan condesat dari TK-916 sehingga temperatur akan naik menjadi 35-40 ºC. Dari TK917 air boiler di pompa dengan pompa P-911 AB ke tangki TK-913.Di dalam tangki ini air boiler diinjeksikan dengan Hydrazin dalam bentuk larutan.Kemudiaan dengan pompa P 912 A/B air boiler dipompa ke dalam boiler B-911.
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Semarang
2016 35
Di dalam boiler ini diinjeksikan dengan Phospate yang ditampung dalam tangki TK-915.Udara untuk pembakaran diperoleh dari udara atmosfir yang ditekan oleh blower C 911.Keluaran boiler berupa steam yang dialirkan ke unitunit yang membutuhkan dan continuous blowdown ditampung di tangki TK 916 untuk memisahkan uap yang terbentuk. Uap ini dimasukkan ke tangki TK 913 untuk menaikkan suhu boiler feed water.
Steam/kondensat di Pabrik Phonska menggunakan sistem boiler.Steam yang dihasilkan oleh sistem boiler pada Pabrik Phonska termasuk steam bertekanan rendah. Produk steam berupa saturated steam bertekanan 10 kg/cm2 dan bertemperatur 1850C. Kapasitas produksi steam pada sistem boiler tersebut adalah 5 ton/jam. Spesifikasi steam/kondensat :
- Low Pressure Steam (LP Steam), untuk Flushing Tekanan : 10 kg/cm2
Suhu : 185°C
- Low Pressure Steam (LP Steam), untuk media pemanas Tekanan : 6 kg/cm2
Suhu : 148°C
Boiler ini dilengkapi oleh pengaman level, pengaman pressure dan pengaman temperatur yang digunakan agar tidak terjadi overheating atau hal-hal lain yang membahayakan lingkungan di sekitarnya, yaitu sebagai berikut :
a. Pengaman level
- Level 65% : normal operasional
- Level 45% : alarm Level Safety Low (LS)
- Level 35% : alarm Level Safety Low Low (LSLL), boiler akan trip b. Pengaman pressure
- 8,2 kg/cm2: Pressure Safety High(PSH) 917 aktif, boiler akan trip disertai alarm
- 9,2 kg/cm2: Pressure Safety High High (PSHH) 918 aktif maka boiler akan trip
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Semarang
2016 36
- 10-10,5 kg/cm2: Pressure Safety Valve(PSV) 914 B akan aktif c. Pengaman temperatur
Boiler akan trip bila temperatur fuel gas mencapai 200°C
4.4 Unit Bahan Bakar Solar
Bahan bakar solar dipasok dari pertamina dengan menggunakan truk yang ditampung di satu tangki, dengan kapasitas 2500 m3. Bahan bakar solar didistribusikan ke unit-unit produksi melalui pompa pada tangki tersebut.
4.5 Unit Phosporic Acid Storage
Sumber asam fosfat di tangki penyimpanan Unit Utilitas II diperoleh dengan mengimpor dari Yordania, Maroko, Filipina dan sebagian diperoleh dari Pabrik III. Ada empat buah tangki asam fosfat, masing-masing dengan kapasitas 20.000 liter. Asam fosfat didistribusikan ke unit pemakai dengan menggunakan pompa.
4.6 Unit Sulfuric Acid Storage
Sumber asam sulfat yang digunakan untuk bahan baku produk ini diperoleh dari Pabrik III. Jika tidak mencukupi, asam sulfat diimpor dari negara lain. Setelah diproduksi dari Pabrik III, asam sulfat langsung didistribusikan ke pabrik II melalui pompa untuk disimpan dan disalurkan ke unit pemakai dengan menggunakan pompa.
4.7 Unit Ammonia Storage
Pada unit penyimpanan amonia dalam bentuk liquid digunakan 4 tangki, yaitu tangki 06 dengan kapasitas 9.500 ton, tangki 11 dengan kapasitas 7.500 ton, tangki 25 dengan kapasitas 10.000 ton dan tangki 32 menggunakan sistem double-wall dengan kapasitas 20.000 ton. Amonia yang dipakai untuk proses produksi adalah dalam fase liquid dengan suhu -32°C, diperoleh dari unloading kapal yang merupakan hasil impor dan sebagian diperoleh dari sisa produksi Pabrik I.
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Semarang
2016 37
Keempat tangki dilengkapi dengan sistem pengontrolan level dan sistem pengontrolan pressure sebagai bagian dari sistem pengaman tangki. Tekanan tangki yang normal yaitu sekitar 40-45 gr/cm3 dengan maksimum 70 gr/cm3 dan tidak boleh dibawah 15 gr/cm3.
4.8 Unit Penyediaan Air
Sumber air pabrik II di PT. Petrokimia Gresik berasal dari pabrik I yang disupply dari dua sumber air, yaitu dari sungai Brantas (Water Intake Gunung Sari) dan sungai Bengawan Solo (Water Intake Babat ).
Water Intake Gunung Sari mengambil air baku dari sungai Brantas Surabaya. Setelah diolah di Gunung Sari produk ini dipompa ke Gresik sepanjang 22 km dan didistribusikan dengan pipa berdiameter 14 inchi kemudian ditampung di tangki dengan kapasitas 720 m3/jam. Air yang diperoleh dari water intake Gunungsari mempunyai spesifikasi sebagai berikut.
Jenis : hard water pH : 8,0 - 8,3
Total Hardness : maksimum 200 ppm sebagai CaCO3
Turbidity : maksimum 3 ppm Residual chlorine : 0,2 – 0,5 ppm
Water Intake Babat mengambil air baku dari sungai Bengawan Solo (Babat). Air ini dipompa ke Gresik sepanjang 60 km dan didistribusikan dengan pipa berdiameter 28 inchi kemudian ditampung di tangki dengan kapasitas 2.500 m3//jam. Air yang diperoleh dari water intake Babat mempunyai 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
Sebelum digunakan, air tersebut dilakukan proses penjernihan terlebih dahulu seperti proses desanding, pre-chlorination, koagulasi dan flokulasi,
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Semarang
2016 38
settling, sand filtrationdanchlorination. Air yang telah diproses ini kemudian diolah untuk air keperluan produksi, rumah tangga sekitar PT. Petrokimia Gresik dan air hydrant.
4.9 Unit Pengolahan Limbah Cair
Di unit ini, semua limbah cair dari Pabrik I, II dan III mengalir melalui open ditch masuk ke kolam equalizer. Sebelum limbah dibuang ke laut, terlebih dahulu diinjeksikan dengan larutan kapur dan caustic soda (NaOH) dengan batas minimal pH yang diizinkan sesuai peraturan Pemerintah adalah kurang dari 5. Di kolam equalizer terdapat 2 kolam besar yang berada pada sisi utara dan selatan. Kolam ini masing-masing mempunyai ukuran panjang 40 m dan lebar 30 m serta mempunyai kedalaman 1,5 m, yang juga berfungsi untuk mengendapkan lumpur yang terikut terbuang ke laut, yang jika dibiarkan akan menyebabkan pendangkalan. Debit limbah cair dari Pabrik I, II dan III yang dibuang ke laut besarnya antara 500-700 m3/jam. Namun, limbah cair yang telah dinetralisir tidak semua akan dibuang ke laut menggunakan pompa P 900 A/B dengan kapasitas 275 m3, melainkan sebagian akan ditransfer ke unit PF I/II sebagai air penetral pada scrubbing unit-unit tersebut.
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang 2016 39 BAB V LABORATORIUM
Laboratorium merupakan bagian yang sangat penting dalam menunjang kelancaran proses produksi dan menjaga mutu produk. Peran yang lain adalah dalam pengendalian pencemaran lingkungan, baik udara maupun limbah cair. Tugas pokok laboratorium adalah melakukan analisa atau kegiatan pemantauan kualitas terhadap bahan baku yang digunakan, serta pemantauan selama proses produksi berlangsung.
5.1 Program Kerja Laboratorium
PT Petrokimia Gresik memiliki beberapa laboratorium sebagai sarana untuk mangadakan peneltian terhadap bahan baku, proses, maupun produk. diantaranya adalah :
5.1.1 Laboratorium Kebun Percobaan
Secara organisasi laboratorium ini berkedudukan di bawah Direktorat Penelitian dan Pengembangan. Laboratorium ini bertugas meneliti efektifitas produk pupuk dan pestisida (dihasilkan oleh anak perusahaan PT Petrokimia Gresik) terhadap berbagai jenis tanaman dan tanah yang sesuai dengan kondisi daerah tertentu.
5.1.2 Laboratorium Uji
Laboratorium ini berada di bawah Direktorat Produksi yang terdiri dari : Laboratorium Uji Kimia ( LUK )
Laboratorium ini mempunyai tugas :
Meneliti dan memeriksa bahan baku dan bahan penolong yangakan dibeli dan dipergunakan oleh pabrik.
Meneliti dan memeriksa produk yang akan dijual dan dipasarkan oleh pabrik.
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Semarang
2016 40
Melakukan penelitian untuk mencari kemungkinan pengembangan pabrik.
1. Laboratorium Kalibrasi dan Pengujian (M/L/I)
Laboratorium ini berfungsi untuk memeriksa kelayakan peralatan yang berhubungan dengan operasi pabrik.
2. Laboratorium Produksi
Laboratorium ini berada di bawah pengawasan Biro Proses dan Laboratorium Direktorat Produksi PT. Petrokimia Gresik yang mempunyai tiga laboratorium produksi, yaitu Laboratorium Produksi I, Laboratorium Produksi II dan Laboratorium Produksi III.
Laboratorium produksi mempunyai dua unit kerja yaitu unit kerja shift (normal day) dan unit kerja shift.
Tugas unit kerja non shift :
Menyiapkan bahan-bahan kimia untuk menunjang kelancaran tugas shift
Menyelesaikan pekerjaan yang memerlukan waktu panjang
Menganalisis bahan pembantu dan penolong yang bersifat insidental Melakukan penelitian yang berhubungan dengan pengembangan
proses
Menyiapkan peralatan kerja terutama peralatan instrumental Tugas unit kerja shift :
Menganalisis sampel secara rutin selama 24 jam sehari pada interval waktu tertentu.
Mengendalikan kelangsungan proses harian sehingga mutu produk sesuai dengan spesifikasinya.
5.2 Alat-alat Utama di Laboratorium
Peralatan yang digunakan untuk analisis Phonska IV di Laboratorium Produksi II yaitu :
• Peralatan Karl-Fisher : Penentuan kadar air dalam produk • Atomic Absorption Spectrometer : Penentuan kadar K2O, MgO
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Semarang
2016 41
• Peralatan Distilasi Kjeldahl : Penentuan kandungan nitrogen
• Screen : Penentuan ukuran produk
• pH meter : Penentuan pH untuk uji mol ratio
• Termometer : Suhu padatan
NERACA MASSA DAN NERACA PANAS PADA REAKTOR FURNACE