PRARANCANGAN PABRIK SODIUM NITRAT DARI SODIUM KLORIDA DAN ASAM NITRAT KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN (Perancangan Reactor -201 (RE-201))

(1)

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK SODIUM NITRAT DARI SODIUM KLORIDA DAN ASAM NITRAT

KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN (Perancangan Reactor -201 (RE-201))

Oleh

NURMALA SARI SLAMET

Sodium Nitrat merupakan bahan kimia intermediet, digunakan sebagai bahan pembuatan kalium nitrat, bahan peledak untuk pertambangan, bahan pengawet makanan, pembuatan kaca, sebagai reagen pada kimia analisa, obat-obatan, refrigerant, serta korek api.

Kebutuhan Sodium nitrat di Indonesia semakin meningkat tiap tahunnya dan selama ini kebutuhan bahan tersebut masih diimpor dari luar negeri. Selain itu, kebutuhan Sodium nitrat di dunia juga semakin meningkat dengan meningkatnya perkembangan industri – industri pengguna Sodium nitrat. Sehingga pembangunan pabrik Sodium nitrat sangat diperlukan untuk mendukung perkembangan industri di dalam Negeri.

Sodium nitrat diproduksi dengan cara mereaksikan Sodium klorida dan Asam nitrat di dalam CSTR pada suhu 60 oC dan tekanan 1,5 atm dengan konversi 90%. Hasil bawah Reaktor berupa larutan Sodium nitrat dialirkan ke evaporator untuk dipekatkan dan kemudian di kristalkan dengan Kristalizer dan dikeringkan hingga mencapai kemurnian 98%.

(2)

ii Dari analisis ekonomi diperoleh:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp.170.131.769.211

Working Capital Investment (WCI) = Rp.30.023.253.390 Total Capital Investment (TCI) = Rp200.155.022.601

Break Even Point (BEP) = 42,24% Shut Down Point (SDP) = 24,77% % Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,66 tahun

Pay Out Time after taxes (POT)a = 1,99tahun

Return on Investment before taxes (ROI)b = 42,79%

Return on Investment after taxes (ROI)a = 34,24%

Discounted cash flow (DCF) = 37,6796%

(3)

I.

PENDAHULUAN

Pabrik kimia atau suatu industri kimia bertugas melakukan pengolahan bahan mentah / bahan baku / raw material, menjadi hasil / produk yang diinginkan. Pengolahan yang dilakukan dapat bersifat fisika maupun kimia. Untuk merubah bahan mentah menjadi hasil, Industri menginginkan efisiensi yang setinggi-tingginya baik dari segi teknis maupun sosial ekonomis. Tujuan ini di wujudkan dalam praktek dengan jalan melakukan operasi dengan upaya mendapatkan hasil yang sebanyak-banyaknya, waktu singkat dan biaya rendah.

A. LATAR BELAKANG

(4)

Di Indonesia sampai saat ini belum terdapat pabrik yang memproduksi Sodium nitrat dan kebutuhan bahan ini masih didatangkan dari luar negeri terutama dari Thailand. Pesatnya pertambangan yang ada di Indonesia, mendorong kami untuk mendirikan pabrik Sodium nitrat. Selain dapat membantu perkembangan industri di Indonesia, pendirian pabrik ini pun tidak akan terlalu menghabiskan banyak biaya karena bahan baku yang dibutuhkan tersedia di Indonesia.

Dengan didirikannya pabrik Sodium Nitrat ini, selain dapat memperoleh keuntungan bagi pemiliknya serta menyerap tenaga kerja sehingga mengurangi angka pengangguran Indonesia diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dalam Negeri Sodium nitrat sehingga ketergantungan import dapat dikurangi. Dan dapat membuka peluang bagi pengembangan Industri-industri dengan bahan baku Sodium Nitrat sehingga, tercipta diversifikasi produk yang mempunyai nilai ekonomi lebih tinggi.

B. Kegunaan Bahan Baku

Sodium Nitrat (NaNO3) merupakan bahan kimia intermediet, digunakan

sebagai bahan pembuatan Kalium Nitrat, bahan campuran dalam pembuatan pupuk yang mengandung senyawa nitrat,seperti ; pupuk ZA dan SP-306 dan juga dapat dipakai sebagai bahan peledak untuk pertambangan, bahan pengawet makanan, pembuatan kaca, sebagai reagen pada kimia analisa, obat-obatan, refrigerant, serta korek api.

(5)

Bahan baku Sodium Nitrat adalah Sodium Klorida dan Asam Nitrat. Sodium Klorida dapat diperoleh dari PT. Cheetham Garam Indonesia, Cilegon. Sedangkan Asam Nitrat dapat diperoleh dari PT. Multi Nitrotama Kimia, Cikampek. Dengan demikian, ketersediaan bahan baku tidak menjadi masalah karena cukup tersedia dan mudah diperoleh.

Tabel 1.1 Produsen Asam Nitrat dan Sodium Klorida di Indonesia

No Nama Perusahaan Kapasitas

(ton/tahun) 1. PT. Multi Nitrotama Kimia, Cikampek 110.000 2. PT. Cheetham Garam Indonesia, Cilegon 125.000

(sumber : www.kikc.com dan www.indotrade.com, 2009)

D. Analisa Pasar

1. Kebutuhan Pasar

Kebutuhan Sodium Nitrat di Indonesia semakin meningkat sesuai dengan tabel 1.2 dibawah ini :

Tabel 1.2. Konsumsi Sodium Nitrat berdasarkan Industri Penyerapnya di Indonesia 2002– 2007

Tahun Bahan peledak & refrigerant

Bahan baku industri

Campuran pupuk & pembuatan

kaca

Total (ton)

2002 7.288,4 8.854.4 980,6 17.123,4

2003 8.092,1 9.711,7 2.396,3 20.200,1

(6)

Jumlah impor Sodium Nitrat di Indonesia pada beberapa tahun terakhir adalah sebagai berikut :

Tabel 1.3. Data Impor Sodium Nitrat di Indonesia

No Tahun Berat (ton)

1 2002 17.105,023

2 2003 20.374,100

3 2004 22.541,932

4 2005 25.784,415

5 2006 29.201,350

(Sumber : BPS data Impor 2007)

Jumlah impor Sodium Nitrat di beberapa Negara di Asia pada beberapa tahun terakhir adalah sebagai berikut :

Tabel 1.4. Data Impor Sodium Nitrat di Asia Tahun 2007

No Negara Impor (ton)

1 Malaysia 6.884,462

2 Fhilipina 2.503,400

3 Thailand 36.786,800

4 Singapura 12.763,000

5 Cina 316,713

6 Jepang 8.777,068

(Sumber : http://data.un.org, 2009)

(7)

mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap Impor dan dapat menjadi Eksportir bagi negara – negara di kawasan Asia.

2. Harga Bahan Baku dan Produk

Tabel 1.5 Harga bahan baku dan produk No Bahan Kimia Harga, Rupiah 1 Bahan Baku

Asam Nitrat 1.545/liter 2 Bahan Baku

Sodium Klorida 550/kg 3 Produk

Sodium Nitrat 5730/kg

Sumber : http://www.alibaba.com,

http://www.the-inovation-group.com, 2009. www.ceicdata.com, 2009.

E. Kapasitas Pabrik

(8)

y = 2960x - 5909494 0,00 5.000,00 10.000,00 15.000,00 20.000,00 25.000,00 30.000,00 35.000,00

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

tahun k e bu tuh a n s od ium ni tr a t ton /t a hu n Series1 Linear (Series1)

Gambar.1.1. Grafik Kebutuhan Impor Sodium Nitrat di Indonesia (Sumber : BPS data Impor 2007)

Berdasarkan hasil pendekatan regresi linier diatas kapasitas produksi pabrik Sodium Nitrat direncanakan sebesar 50.000 ton/tahun.

Dengan kapasitas sebesar ini diharapkan:

 Dapat menghentikan impor Sodium Nitrat dari negara lain yang terus

mengalami peningkatan, sehingga kebutuhan dalam negeri dapat terpenuhi dengan hasil produksi Industri pabrik lokal.

 Dapat menambah devisa Nasional dengan melakukan Ekspor produk ke

Negara di kawasan Asia.

 Dapat merangsang berdirinya Industri-industri lainnya yang menggunakan

Sodium Nitrat sebagai bahan baku.

 Membuka lapangan kerja kepada penduduk di sekitar wilayah Industri

(9)

Sedangkan kapasitas beberapa pabrik Sodium Nitrat yang sudah berdiri di Dunia dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 1.6 Kapasitas produksi Sodium Nitrat Komersial

Pabrik Proses Kapasitas(ton/th)

Deepak

Nitrite,Bombay

Sintesis 40.000

Qena Distriq Egypt Shank 113.000

Amerika Sintesis 210.000

Maria Elina,Chilli Gugenheim 520.000

Pedro de valdivia Gugenheim 750.000

(Sumber : Kirk Othmer, vol. 22, hal 385, 1997)

F. Penentuan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi merupakan hal yang penting dalam perancangan suatu pabrik sehingga diperlukan pertimbangan yang matang. Hal ini dikarenakan lokasi pabrik sangat mempengaruhi kedudukan pabrik dalam persaingan, penentuan kelangsungan produksi dan eksistensinya di masa datang serta meminimalisasi biaya produksi dan distribusi.

Adapun lokasi pendirian pabrik Sodium Nitrat direncanakan di Kawasan Industri daerah Serang -Banten dengan pertimbangan sebagai berikut:

1. Ketersediaan bahan baku

(10)

Klorida diperoleh dari PT. Cheetham Garam Indonesia-Cilegon dan sumber bahan baku Asam Nitrat diperoleh dari PT.Multi Nitrotama Kimia-Cikampek. Dengan lokasi pabrik yang berada diantara kedua Pabrik bahan baku dapat juga mengurangi biaya transportasi.

2. Pemasaran dan transportasi

Lokasi pabrik yang dekat dengan daerah pemasaran merupakan pertimbangan yang sangat penting untuk menghemat biaya transportasi dan mudah dijangkau oleh konsumen. Pemasaran Sodium nitrat diharapkan mampu menjangkau wilayah bagian barat dan tengah Indonesia, sehingga dapat mengurangi biaya transportasi dalam pemasaran produk. Lokasi pabrik Sodium nitrat juga sangat strategis karena dekat dengan pelabuhan untuk mempermudah distribusi produk.

3. Sarana pendukung utilitas

Fasilitas pendukung berupa air, listrik dan bahan bakar tersedia cukup memadai karena merupakan kawasan industri.

4. Ketersediaan tenaga kerja

(11)

6. Stabilitas kondisi daerah

(12)

II.

PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES

Usaha produksi dalam Pabrik Kimia membutuhkan berbagai sistem proses dan sistem pemroses yang dirangkai dalam suatu sistem proses produksi yang disebut Teknologi proses. Secara garis besar, sistem proses utama dari sebuah pabrik kimia adalah sistem reaksi serta sistem pemisahan dan pemurnian. Proses perubahan bahan baku menjadi produk terjadi dalam sistem reaksi. Sistem pemroses bagi sistem reaksi adalah reaktor. Sistem pemisahan dan pemurnian bertujuan agar hasil dari sistem pereaksian sesuai dengan permintaan pasar sehingga layak dijual.

A. Jenis-jenis Proses

Pembuatan Sodium Nitrat dikenal dua macam proses sintesis,yaitu : 1. Proses Kristalisasi

Sodium nitrat diproduksi dengan mereaksikan NaCl dengan HNO3.

Reaksi :

3NaCl(s) + 4HNO3(l) 3 NaNO3(l) + NOCl(g) + Cl2(g) + 2H2O(l)

(Kirk Othmer vol. 18,hal 495, 1997 )

Dalam proses ini bahan baku NaCl dan HNO3 direaksikan dalam

(13)

diperoleh produk Sodium nitrat dengan kemurnian mencapai 98%. Konversi pada reaktor pada proses ini mencapai 90%.

2. Proses Prilling

Proses Prilling ini merupakan reaksi netralisasi Sodium Hidroksida dan Asam Nitrat yaitu dengan reaksi:

2NaOH(s) + 2HNO3(l) 2 NaNO3(l) + 2H2O(l)

(14)

Tabel 2.1. Perbandingan proses pembuatan Sodium Nitrat

NO KOMPONEN PROSES

Kristalisasi Prilling

1 Temperatur 60oC 200oC

2 Tekanan 1,5 atm 2 atm

3 Bahan baku Sodium klorida dan asam nitrat Sodium hidroksida dan

asam nitrat

4 Harga bahan

baku

Sodium klorida : Rp.550/kg

Asam Nitrat : Rp.1545 kg/jam

Sodium hidroksida ; Rp.2700/kg

Asam nitrat : 1545/kg

5 Konversi 90% 80 %

6 Kemurnian

produk

98 % 96 %

Sumber : Kirk Othmer vol. 18 dan 22, 1997

US.Patent 2,643,180 www.ceicdata.com, 2009.

B. Pemilihan Proses

Dari berbagai macam proses pembuatan Sodium Nitrat seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, pada pra rancangan pabrik pembuatan Sodium Nitrat ini dipilih proses pembuatan Sodium Nitrat dengan cara mereaksikan Sodium Klorida dan Asam Nitrat. Hal ini berdasarkan pertimbangan sebagai berikut :

a. Kemudahan memperoleh bahan baku. b. Biaya bahan baku lebih rendah.

c. Lebih mudah dalam penanganan proses dilihat dari temperatur dan tekanannya yang lebih rendah.

d. Konversi yang diperoleh lebih besar, yaitu 90%

(15)

C. Uraian Proses

Pra-rancangan pabrik pembuatan Sodium Nitrat dengan mereaksikan Sodium Klorida dengan Asam nitrat dapat dikelompokkan dalam empat tahapan proses yaitu :

1. Proses persiapan bahan baku

Sodium klorida dalam bentuk padatan dengan kadar 99% ditampung dalam Bin storage -101(BN-101) kemudian dilarutkan dalam Solution tank-101 (ST-101) dengan menggunakan Screw conveyer-101 (SC-101)

dan bucket elevator -101(BE-101) kemudian dipanaskan dengan Heater -101 (HE--101) dari suhu 30oC menjadi 60oC.

Asam Nitrat dalam bentuk cair yang disimpan dalam Storage -101 (S-101) pada temperatur 30oC dan tekanan atmosferik dipompa menuju ke mix-point-101 (MP-101) kemudian dengan menggunakan steam jenuh sebagai

pemanas, dalam alat penukar panas asam nitrat dipanaskan dari suhu 30oC menjadi 60°C menggunakan Heater-102 (HE-102). Kedua umpan yang telah dipanaskan kemudian dimasukkan ke dalam Unit reaksi.

2. Proses reaksi

(16)

Kondisi operasi reaktor bekerja pada suhu 60oC dan tekanan 1,5 atm. Dalam reaktor akan terjadi reaksi (1) sebagai berikut :

3NaCl(l) + 4HNO3(l) 3NaNO3(l) + NOCl(g) + Cl2(g) + 2H2O(l)

Pada proses ini konversi maksimum reaksi terhadap NaNO3 sebesar 90 %

(Kirk Othmer vol. 18, 1997 dan US Pat.2,643,180). Reaksi dioperasikan pada keadaan steady yaitu dengan adanya recycle.

3. Pemurnian dan pengeringan

Aliran produk utama dari Reactor-201 (RE-201) kemudian masuk ke dalam Evaporator-301 (EV-301) untuk menguapkan air kemudian larutan dikristalkan dengan Crystalizer-301(CR-301) dengan proses pendinginan. Selanjutnya slurry yang keluar dari Crystalizer diumpankan ke Centrifuge -301 (CF-301) untuk dipisahkan padatan dan cairannya (mother liquor). Mother liquor hasil keluaran Centrifuge, kemudian di recycle kedalam Solution tank -101 (ST-101).

(17)

padatan yang keluar dari Rotary Dryer kemudian ditampung di Storage Bin produk (BN-401).

Sementara produk samping yang keluar dari reaktor berupa gas klorin dan nitrosil klorida dimasukkan kedalam Absorber-301 (T-301) untuk memisahkan kedua gas tersebut digunakan media penyerap berupa air dari unit Utilitas. Kemudian gas klorin keluaran dari absorber-301(T-301) pada bagian atas dan larutan nitrosil klorida pada bagian bawah. Gas klorin merupakan gas yang cukup berbahaya maka gas klorin dikompresi tekanannya menggunakan Compressor sebanyak 4 stage kemudian menuju Condenser -302 (CD-302) hingga dapat berubah fase menjadi cair.

4. Penyimpanan dan pengantongan

Produk sodium nitrat yang dihasilkan dari rotary dryer dibawa ke Storage Bin produk-401 (BN-401) kemudian dibawa ke unit pengantongan dikemas dalam bag yang kedap terhadap air. Kemudian di simpan Warehouse-401 (WH-401) yang berfungsi sebagai gudang penyimpan

sebelum dipasarkan. Sementara, klorin cair ditampung kedalam klorin Storage-401 (S-401) dan larutan nitrosil klorida ditampung di Storage-402

(18)

(19)

III. SPESIFIKASI BAHAN DAN PRODUK

A. Bahan Baku

Bahan baku pabrik Sodium Nitrat adalah Sodium Klorida dan Asam Nitrat. Berikut ini adalah spesifikasi Sodium Klorida dan Asam Nitrat :

Tabel 3.1. Spesifikasi Sodium Klorida

Sifat-sifat fisis Keterangan

Rumus molekul Berat melekul Kenampakkan Kemurnian Titik didih, 1 atm Temperatur kritis

Energi bebas pembentukanGibbs, 25ºC)

Konstanta Kapasitas padat Cp (T) (kkal/kmol K)

Konstanta Kapasitas cair Cp (T) (kkal/kmol K)

NaCl

58,44 g/gmol

Padatan tak berwarna 99 % NaCl 1 % H2O

1.465,05ºC 1.047,85ºC

-48,08431 kkal/mol

A= 10,79 B = 0,0042 C = 0

A= 15,9 B = 0 C = 0

(20)

Tabel 3.2. Spesifikasi Asam Nitrat

Rumus molekul Berat melekul Kenampakkan Kemurnian Titik didih, 1 atm Tekanan kritis Temperatur kritis

Energi bebas pembentukan (Gibbs,25ºC)

HNO3

63,013 g/gmol Cairan tak berwarna 65 % HNO3 35 % H2O

83ºC

68,0001 atm 246,85ºC

-19,29702 kkal/mol

A= 26,27 B = 0 C = 0

(21)

B. Produk

Tabel 3.3. Spesifikasi Sodium Nitrat

Rumus molekul Berat melekul Kenampakkan Kemurnian Titik didih, 1 atm Temperatur kritis

Energi bebas pembentukan (Gibbs,25ºC)

Konstanta Kapasitas padat Cp (T) (kkal/kmol K)

NaNO3

84,995 g/gmol

Kristal bening tak berwarna

98% NaNO3 1,1% H2O 0,9% NaCl

380ºC 1.047,85ºC

-87,67286 kkal/mol A = 4,56 B = 0,0058 C = 0

A= 37,2 B = 0 C = 0

(22)

Tabel 3.4. Spesifikasi Nitrosil Klorida

Rumus molekul Berat melekul Kenampakkan Titik didih, 1 atm Tekanan kritis Temperatur kritis

Konstanta Kapasitas gas Cp (T) (kkal/kmol K)

NOCl

65,459 g/gmol Gas berwarna kuning -5,450008ºC

90 atm 167,5ºC

A = 34,097 B = 4,47E-02 C= -3,34E-05 D = 1,01E-08

(23)

Tabel 3.5 Spesifikasi Klorin

Rumus molekul Berat melekul Kenampakkan Titik didih, 1 atm Tekanan kritis Temperatur kritis

Konstanta Kapasitas gas Cp (T) (kkal/kmol K)

Cl2

70,906 g/gmol

Gas berwarna kuning kehijauan -34,03001ºC

76,102 atm 144ºC

A = 26,929 B = 3,38E-02 C = -3,87E-05 D = 1,55E-08

(24)

Tabel 3.6. Spesifikasi air

Sifat – sifat fisis Keterangan

Rumus molekul Berat Molekul Titik didih, 1 atm Titik beku, 1 atm Densitas , 25 ºC Viskositas Tekanan kritis Temperatur kritis

Energi bebas pembentukan(Gibbs, 25ºC)

H2O

18 g/gmol 100 ºC 0 ºC

0,998 g/ cm3 894,9 cp 281,4 atm 374,15 ºC

-56,649 kkal/jam

(25)

IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI

Perhitungan neraca massa dan energi dilakukan dengan basis perhitungan dan data konversi seperti dibawah ini :

Kapasitas : 50.000 ton/th

Operasi : 330 hari/th, 24 jam/hari Proses : kontinyu

Basis : 1 jam

Bahan baku : Sodium klorida dan Asam Nitrat Produk : Sodium nitrat 98 % berat

Kapasitas produksi =

jam 24 hari 1 hari 330 tahun 1 ton 1 kg 1000 tahun 1 ton 000 .

50 _ _ _

= 6.313,13 kg/jam

A. NERACA MASSA

1. Neraca Massa Keseluruhan Tabel 4.1 Neraca Massa Keseluruhan

Komponen Input (Kg/jam)

Aliran 1 Aliran 3 Aliran 7

Output (Kg/jam)

Aliran 15 Aliran 16 Aliran 8 Aliran 9

NaCl 4.268,1836 0,0000 0,0000 0,0000 56,8182 0,0000 0,0000

HNO3 0,0000 3.669,4220 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

NaNO3 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 6.186,8687 0,0000 0,0000

NOCl 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 1.588,2748

Cl2 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 1.703,2345 17,2044

H2O 47,2656 2.009,4485 436,7458 372,4747 69,4444 0,0000 436,7458

Sub-total 4.315,4492 5.678,8705 436,7458 372,4747 6.313,1313 1.703,2345 2.042,2250

(26)

2. Neraca Massa Komponen Tiap Alat

1. Neraca massa di sekitar Solution tank -101 (ST- 101)

Tabel 4.2. Neraca massa disekitar Solution tank -101(ST-101)

Komponen Input (Kg/jam)

Aliran 1 Aliran 13

Output (Kg/jam) Aliran 2

NaCl 4.268,1836 411,1113 4.679,2949

H2O 47,2656 3.338,9450 3.386,2106

NaNO3(nk) 618,6869 618,6869

Sub-total 4.315,4492 4.368,7432

Total 8.684,1923 8.684,1923

2. Neraca massa di sekitar Mix point (MP-101)

Tabel 4.3. Neraca massa di Mix point -101(MP-101)

Komponen Input (Kg/jam)

Output (Kg/jam) Aliran 4

HNO3 3.669,4220 407,7136 4.077,1356

H2O 2.009,4485 708,6419 2.718,0904

Sub-total 5.678,8705 1.116,3554

Total 6.795,2260 6.795,2260

3. Neraca massa di sekitar Reactor -201(RE-201)

Tabel 4.4. Neraca Massa di sekitar Reactor -201 (RE-201) Komponen Input (kg/jam)

Aliran 2 Aliran 4

Output (kg/jam) Aliran 5 Aliran 6

NaCl 4.679,2949 0,0000 467,9295 0,0000

HNO3 0,0000 4.077,1356 407,7136 0,0000

H2O 3.386,2106 2.718,0904 4.489,5061 0,0000

NaNO3 618,6869 0,0000 6.805,5556 0,0000

Cl2 0,0000 0,0000 0,0000 1.720,4389

NOCl 0,0000 0,0000 0,0000 1.588,2748

Sub total 8.684,1923 6.795,2260 12.170,7047 3.308,7136

(27)

4. Neraca massa di sekitar Absorber -301(T-301)

Tabel 4.5. Neraca massa disekitar Absorber -301 (T-301) Komponen input (kg/jam)

NOCl 1.588,2748 15,8827 1.572,3920

Cl2 1.720,4389 1.720,4389 0

H2O 436,7458 436,7458

Sub-total 3.308,7136 436,7458 1.736,3216 2.009,1378

Total 3.745,4595 3.745,4595

5. Neraca massa di sekitar Evaporator -301(EV-301)

Tabel 4.6. Neraca massa di sekitar Evaporator-301(EV-301) Komponen Input (Kg/jam)

Aliran 5

Output (Kg/jam) Aliran 10 Aliran 11

NaNO3 6.805,5556 0,0000 6.805,5556

HNO3 407,7136 407,7136 0,0000

H2O 4.489,5061 708,6419 3.780,8642

NaCl 467,9295 0,0000 467,9295

Sub-total 1.116,3554 11.054,3492

Total 12.170,7047 12.170,7047

6. Neraca massa di sekitar Crystalizer -301(CR-301)

Tabel 4.7. Neraca Massa di sekitar Crystalizer - 301 (CR-301) Komponen Input aliran 7

(kg/jam)

Output aliran 8 (kg/jam) Kristal Liquid

NaCl 467,9295 467,9295 0,0000

NaNO3(k) 0,0000 6.186,8687 0,0000

NaNO3 (nk) 6.805,5556 0,0000 618,6869

H2O 3.780,8642 0,0000 3.780,8642

Sub-total 6.654,7982 4.399,5511

(28)

7. Neraca massa di sekitar Centrifuge -301 (CF-301)

Tabel 4.8. Neraca massa di sekitar Centrifuge – 301 (CF-301) Komponen Input (kg/jam)

Aliran 12

Output (kg/jam)

Aliran 14 Aliran 13 (recycle)

H2O 3.780,8642 441,9192 3.338,9450

NaCl 467,9295 56,8182 411,1113

NaNO3 (k) 6.186,8687 6.186,8687 0,0000

NaNO3(nk) 618,6869 0,0000 618,6869

Sub-total 6.685,6061 4.368,7432

Total 11.054,3492 11.054,3492

8. Neraca massa di sekitar Rotary dryer -301(RD-301)

Tabel 4.9. Neraca massa di sekitar Rotary dryer -301(RD-301) Komponen Input (kg/jam)

Aliran 14

H2O 441,9192 372,4747 69,4444

NaCl 56,8182 0,0000 56,8182

NaNO3 (k) 6.186,8687 0,0000 6.186,8687

Sub-total 372,4747 6.313,1313

Total 6.685,6061 6.685,6061

B. NERACA ENERGI

Dari perhitungan neraca massa, selanjutnya dilakukan perhitungan neraca energi. Perhitungan neraca energi didasarkan pada :

Basis waktu : 1 jam

(29)

Neraca energi :

(Energi masuk ) – (Energi keluar) + (Energi tergenerasi) - (Energi terkonsumsi) =

Energi terakumulasi)

(Himmelblau,ed.6, 1996 : 400)

1. Solution tank -101 (ST-101)

Tabel 4.10. Neraca energi pada Solution tank-101 (ST-101)

Panas Masuk Panas Keluar

Keterangan kkal/jam Keterangan kkal/jam

Q1 4.524,0195 Q2 17.864,5956

Q13 12.813,2611

Qs 527,3149

TOTAL 17.864,5956 17.864,5956

2. Mix- point -101(MP-101)

Tabel 4.11. Neraca energi pada Mix-point -101 (MP-101)

Panas Masuk (kkal/jam) Panas keluar (kkal/jam)

Q3 12.872,786 Q4 16.619,5547

Q10 3.746,769

TOTAL 16.619,5547 16.619,5547

3. Heater -101 (HE–101)

Tabel 4.12. Neraca energi di sekitar Heater -101 (HE-101)

Panas masuk (kJ/jam) Panas keluar (kJ/jam)

Q2 input 17.864,596 Q2 output 107.115,594

Qsteam masuk 125.677,933 Qsteam keluar 36.426,935

(30)

4. Heater -102 (HE–102)

Tabel 4.13. Neraca energi di sekitar Heater -102 (HE-102)

Q4 input 16.619,555 Q4 output 102.097,612

Qsteam masuk 120.365,103 Qsteam keluar 34.887,046

Total 136.984,658 136.984,658

5. Reactor -201(RE-201)

Tabel 4.14. Neraca energi di sekitar Reactor-201 (RE-201) Panas aliran Panas Masuk

(kkal/jam)

Panas Generasi (kkal/jam)

Panas Keluar (kkal/jam)

Q2 + Q4 209.213,2054

Q5 + Q6 186.551,5230

Panas generasi 57.440,2621

Beban pendingin 24.797,8809 104.899,8254

Total 291.451,3484 291.451,3484

6. Absorber -301 (T-301)

Tabel. 4.15. Neraca energi pada Absorber -301(T-301)

Q6 1.521,7777 Q8 663,5524

Q7 1.135,3967 Q9 1.993,6220

Total 2.657,1744 2.657,1744

7. Compressor – 301 (CM-301)

Tabel. 4.16. Neraca energi pada Compressor - 301(CM-301)

Keterangan Kkal/jam Keterangan Kkal/jam

Q8 663,5524 Q17 697,4741

Q intercooling 73,5632 Ws -1.706,684591

∆Ek 1.746,3261

(31)

8. Condenser – 302 (CD-302)

Tabel.4.17. Neraca energi pada Condensor -302 (CD-302)

Panas Masuk Panas Keluar

Keterangan Kkal/jam Keterangan Kkal/jam

Q17 697,4741 Q18 663,494

Q pendingin 10,5195 Q pendingin 44,4995

Total 707,994 707,994

9. Evaporator -301 (EV-301)

Tabel 4.18. Neraca energi pada Evaporator - 301 (EV-301)

Keterangan kkal/jam Keterangan kkal/jam

Q5 185.029,7453 Q10 + Q11 328.212,6060

Panas penguapan 0,0000 Panas penguapan 9.966,4842 QSteam masuk 215.655,7750 QSteam keluar 62.506,4302

Total 400.685,5203 Total 400.685,5203

10.Condensor - 301 (CD-301)

Tabel 4.19. Neraca energi pada Condensor -301 (CD-301)

Keterangan kkal/jam Keterangan kkal/jam

Q6 input 34.791,750 Q6 output 3.748,492

Q pendingin 31.043,258

Total 34.791,750 Total 34.791,750

[image:31.595.131.521.640.744.2]

11.Crystalizer – 301 (CR – 301)

Tabel 4.20. Neraca Energi disekitar Crystallizer-301 (CR-301) Panas aliran Panas Masuk

(kkal/jam)

Panas Generasi (kkal/jam)

Panas Keluar (kkal/jam)

Q11 328.212,6060

Q12 17.082,0910

Panas kristalisasi 367,5944

Beban pendingin 311.498,1094

(32)

12.Rotary Dryer -301 (RD-301)

Tabel 4.21. Neraca energi pada Rotary Dryer-301 (RD-301)

Panas Masuk (kkal/jam) Panas Keluar (kkal/jam) H solid masuk

dryer, Hs1

73.345,3178 H solid keluar dryer, Hs2

59.643,7197

H udara masuk dryer, HG2

393.172,5233 H udara keluar dryer, HG1

406.874,1214

Total 466.517,8411 Total 466.517,8411

13.Air Heater -301 (AH-301)

Tabel 4.22. Neraca energi pada Air Heater -301 (AH-301)

Keterangan kJ/jam Keterangan kJ/jam

Panas udara 78.102,8194 Panas udara 510.491,4883 Beban steam 608.863,9398 Beban steam 176.475,2710

(33)

V. SPESIFIKASI PERALATAN

A. Peralatan Proses

Peralatan proses pabrik Sodium Nitrat dengan kapasitas 50.000 ton/tahun terdiri dari:

[image:33.595.149.517.421.635.2]

1. Storage Bin-101( BN-101)

Tabel 5.1. Spesifikasi Storage Bin -101(BN-101)

Kode BN-101

Nama Alat Storage Bin

Fungsi Menampung NaCl untuk produksi selama 3 hari

Tipe Silinder tegak, bagian bawah berbentuk konis (Conical Bottom Head).

Kapasitas 6.883,2419 ft3 = 51.493,5324 gallon Dimensi Diameter shell (D) = 20 ft Diameter konis bawah (d) = 5 ft

Tebal shell (ts) = 7/16 in (0,4375 in)

Tebal Konis (tc) = 5/8 in (0,3125 in)

Tinggi Bin (Ht) = 31,50 ft Tekanan 15,4308 psi

Bahan Kontruksi

(34)

[image:34.595.149.529.140.330.2]

2. Screw Conveyer -101(SC-101)

Tabel 5.2. Spesifikasi Screw Conveyor -101(SC-101)

Kode Alat SC-101

Alat Screw Conveyer

Fungsi Membawa bahan baku NaCl dari Bin-101 (BN-101) ke Bucket Elevator -101 (BE-101)

Tipe Helicoid screw conveyor

Kapasitas screw 5 ton/jam Kecepatan max

screw

40 rpm

Diameter screw 9 in (0,9998 ft) Max. kapasitas

torque

7600 in-lb

Daya motor 0,43 hp

Panjang screw 15 ft

3. Bucket Elevator -101 (BE-101)

Tabel 5.3. Spesifikasi Spesifikasi Bucket Elevator -101 (BE-101)

Kode Alat BE-101

Nama alat Bucket Elevator

Fungsi Mengangkut NaCl dari Screw Conveyer-101 (SC-101) menuju ke Solution tank-101(ST-(SC-101) Tipe Spaced – Bucket Centrifugal- Discharge Elevator Kapasitas 5,1785 ton/jam

Power motor 1,5 Hp

Tinggi 8 ft

(35)

[image:35.595.150.529.129.323.2] [image:35.595.149.535.416.675.2]

4. Hopper -101 (HP–101)

Tabel 5.5. Spesifikasi Hopper -101 (HP– 101)

Kode Alat HP-101

Nama Alat Hopper

Fungsi Menampung sodium klorida (NaCl) dan

mengumpankannya ke Solution Tank -101 (ST-101)

Tipe Hopper

Kapasitas 2,5919 m3

Dimensi d = 0,05497 m H = 1,3465 m Tebal = ¼ in Tekanan 17,8794 psi Bahan

Kontruksi

Low Alloy Steel SA-203 Grade C

5. Solution Tank-101 (ST – 101)

Tabel 5.5. Spesifikasi Alat Solution tank -101 (ST – 101 )

Kode Alat ST-101

Nama Alat Solution Tank

Fungsi Tempat melarutkan fresh feed NaCl dengan arus recycle dari centrifuge-301 (CF-301)

Tipe Vertical Vessel with Stirrer (thorisperical top & bottom head)

Kapasitas 129,8408 ft3 = 971,3389 gallon

Dimensi Tinggi Vessel = 8 ft = 2,4390 m IDs = 5 ft = 1,5244 m Tebal shell = 3/16 in

Tipe Head = Torispherical Tebal head = 1/4 in

Tipe pengaduk = 3-blade propeller agitator Jumlah pengaduk = 1 buah

(36)

6. Pump-101 (PP-101)

Tabel 5.6 Spesifikasi Pump -101 (P-101)

Kode Alat PP-101

Nama Alat Pump

Fungsi Memompa larutan keluaran dari ST-101 ke H-101 Jenis Centrifugal pump, single suction

Bahan Konstruksi

Stainless steel AISI tipe 316

Kapasitas 29,6615 gal/menit Dimensi NPS = 1,25

Sch = 40 Power 1,5 hp

NPSH 3,2363 ft

7. Asam Nitrat Storage-101 (S-101

Tabel 5.7 Spesifikasi Asam nitrat Storage -101 (S-101)

Kode Alat S-101

Nama Alat Asam Nitrat Storage

Fungsi Menyimpan bahan Asam nitrat pada suhu 30 oC selama 3 hari.

Bentuk Silinder vertikal dengan dasar datar (flat bottom) dan Atap (head) berbentuk torispherical.

Kapasitas 181,4518 m3 = 47.934,12853 gallon Dimensi Diameter shell (D) = 20 ft

Tinggi shell (Hs) = 18 ft Tebal shell (ts) = 5/8 in

Tebal head = ¾ in Tinggi atap = 4,6838 ft

Tebal lantai = 1/2 in, bentuk plate Jumlah course = 3

Tutup atas Bentuk torispherical. Tekanan Desain 41,8314 psi

Bahan konstruksi

(37)

8. Pump-102 (PP-102)

Tabel 5.8. Spesifikasi Pompa –102 (P-102)

Fungsi Memompa larutan dari Asam nitrat Storage -101 (S-101) ke mix point

Jenis Centrifugal pump, single suction Bahan

Konstruksi

Kapasitas 21,6538 gal/menit

Dimensi NPS = 1

NPSH 2,6240 ft

9. Pump-103 (PP-103)

Tabel 5.9 Spesifikasi Pump -103 (PP-103)

Fungsi Memompa larutan keluaran dari mix point ke Heater -102 (H-102)

Jenis Centrifugal pump, single suction Bahan Konstruksi Stainless steel AISI tipe 316 Kapasitas 26,4380 gal/menit

Dimensi NPS = 1,25

Sch = 40

Power 1 hp

(38)

10.Heater-101 (HE-101)

Tabel 5.10 Spesifikasi Heater -101 (HE-101) Kode Alat HE– 101

Nama Alat Heater

Fungsi Memanaskan larutan NaCl dari temperatur 29,878oC pada temperatur 60oC dengan media pemanas berupa steam pada temperatur 190ºC

Bentuk Double pipe Heat Exchanger Dimensi pipa

Annulus Inner

(larutan sodium klorida)

(steam)

IPS 2 in IPS 1 1/4 in Sch. No 40 Sch. No. 40 OD 2,380 in OD 1,660 in ID 2,067 in ID 1,380 in a'' 0,622 ft2 a'' 0,435 ft2

0,0005 5,48149

Panjang pipa :

12 ft

Δt 260,461 oF

A 10,44 ft2 Uc 626,4944 Btu/hr.ft2 F Ud 132,846 Btu/hr.ft2 F Rd 0,00453 Bahan konstruksi Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316

Pa

(39)

[image:39.595.149.539.130.479.2]

11.Heater-102 (HE-102)

Tabel 5.11 Spesifikasi Heater -102 (HE-102)

Kode Alat HE-102

Nama Alat Heater

Fungsi Memanaskan larutan HNO3 dari temperatur 30,342oC

pada temperatur 60oC dengan media pemanas berupa steam pada temperatur 190ºC

Bentuk Double pipe Heat Exchanger Dimensi pipa

Annulus Inner

(asam nitrat) (steam)

IPS 2 in IPS 1 1/4 in

Sch. No 40 Sch. No. 40

OD 2,380 in OD 1,660 in ID 2,067 in ID 1,380 in a'' 0,622 ft2 a'' 0,435 ft2

0,0881 4,12462

Panjang pipa

15 ft

Δt 260,070 F

A 6,9450 ft2 Uc 791,1237 Btu/hr.ft2 F Ud 212,8733 Btu/hr.ft2 F Rd 0,0034336 Bahan konstruksi Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316

Pa

(40)

12.Reactor-201 (RE-201)

Tabel 5.12. Spesifikasi Reactor -201 (RE-201)

Kode Alat RE-201

Nama Alat Reactor

Fungsi Tempat bereaksinya sodium klorida dan asam nitrat menjadi sodium nitrat

Jenis Reaktor alir tangki berpengaduk (CSTR) dilengkapi dengan Koil pendingin

Bahan Low Alloy Steel SA-203 grade C

Suhu 60 ºC

Tekanan desain 31,3967 psi

Kapasitas 41,42638791 m3 = 9.112,5625 gallon Jenis pengaduk Six flat blade open turbine

Jumlah pengaduk 2 buah Jumlah baffle 4 buah Daya pengadukan 3 hp Putaran pengadukan 1,357 rps

Dimensi  Diameter reaktor (D) : 11 ft  Tinggi total reaktor (H) : 21,1607 ft  Tebal reaktor (ts) : 5/16 in  Diameter koil : 8,8 ft  Panjang koil : 435,8831ft  Jumlah lilitan : 16 lilitan  Diameter impeler : 3,67 ft

13.Pump-201 (PP-201)

Tabel 5.13. Spesifikasi Pump-201 (PP-201)

Fungsi Memompa larutan keluaran dari Reactor -201 (RE-201) ke Evaporator 301 (EV-301) Jenis Centrifugal pump, single suction Bahan Konstruksi Stainless steel AISI tipe 316 Kapasitas 40,7321 gal/menit

Sch = 40

Power 1 hp

(41)

14.Evaporator-301(EV-301)

Tabel 5.15. Spesifikasi Evaporator -301 (EV-301)

Kode Alat EV-301

Nama Alat Evaporator

Fungsi Memekatkan larutan produk keluaran Reactor-201 (RE-201) dari konsentrasi larutan 59,76% menjadi 65,80%

Tipe Alat Short tube evaporator

Kondisi Operasi Temperatur = 100,0647 oC

Tekanan deain = 28,6136 psi = 1,9465 atm Dimensi Tinggi = 8,3148 ft

Diameter = 2,9633 ft Tebal shell = 0,3125 in Tebal head = 0,3125 in ODt = ¾ in 16 BWG Panjang tube = 4 ft

Jumlah tube = 20 tube

Bahan Kontruksi Low Alloy Steel SA-203 grade C.

15.Pump-302 (PP-302)

Tabel 5.15. Spesifikasi Pump -302 (PP-302)

Fungsi Memompa larutan keluaran dari Condenser -201 (CD-301) ke mix point

Konstruksi

(42)

16.Condenser-301(CD-301)

Tabel 5.16. Spesifikasi Condensor -301 (CD-301)

Kode Alat CD-301

Nama Alat Condenser

Fungsi Mengkondensasikan seluruh uap dari keluaran

EV-301) sebesar 1.116,3554 kg/jam. Pada temperatur 100,0647oC dengan media pendingin berupa air pendingin sebesar 311,2659 kg/jam pada temperatur 30ºC.

Jenis Shell and tube dengan pull-through head 1-2 exchanger

Dimensi IDs = 114 in

ODt = 1 in

Pitch = 1,25 in Triangular pitch untuk 2 passes IDt = 0,87 in

Panjang tube (L) = 16 ft BWG = 16 in Jumlah tube = 66 tube

Material = low- alloy Steels SA-203 Grade C Rd terhitung 0,0111

Rd diperlukan 0,001

17.Pump-301 (PP-301)

Tabel 5.17. Spesifikasi Pump-301 (PP-301)

Fungsi Memompa larutan keluaran dari Evaporator -201 (EV-201) ke Crystalizer (CR-201)

Konstruksi

Kapasitas 36,3346 gal/menit

(43)

18.Crystallizer -301 (CR-301)

Tabel 5.18. Spesifikasi Crystalizer (CR– 301)

Fungsi Membentuk Kristal Sodium Nitrat

Kode Alat CR-301

Tipe Alat Stirred tank crystalizer

Kondisi Operasi Temperatur = 31,0706 oC

Tekanan desain = 20,9776 psi = 1,4271 atm Pendingin = air

Dimensi Tinggi = 7 ft Diameter shell = 7 ft Tebal shell = 3/16 in Tebal head = 1/4 in

Tipe Pengaduk : six flat blades turbin Jumlah pengaduk : 1 buah

Putaran pengaduk : 346,1516 rpm Daya pengaduk : 0,0108 Hp Koil pendingin

ODp = 5,6 ft Panjang koil = 176,0640 ft Lilitan koil = 10 lilitan Tinggi koil = 4 ft

Bahan Kontruksi low-alloy SA204 grade C Waktu

pendinginan

37,89 menit

19.Pump-303 (PP-303)

Fungsi Memompa larutan keluaran dari Crystalizer-301 (CR-301) ke Centrifuge-301 (CF-301)

Konstruksi

Sch = 40 Power 1 hp

(44)

20.Centrifuge-301 (CF-301)

Tabel 5.20 Spesifikasi Alat Centrifuge-301 ( CF – 301 )

Kode Alat CF-301

Nama Alat Centrifuge

Fungsi Memisahkan NaNO3 solid dari mother liquor

Tipe Alat Knife-discharge bowl centrifuge Desain Diameter bowl = 0,9144 m

Daya motor = 30 Hp

21.Pump-304 (PP-304)

Fungsi Memompa larutan keluaran dari Centrifuge-301 (CF-301) ke Solution Tank -101 (ST-101) Jenis Centrifugal pump, single suction

Bahan Konstruksi Stainless steel AISI tipe 316 Kapasitas 18,5740 gal/menit

Dimensi NPS = 1

Sch = 40

Power 1 hp

NPSH 2,3688 ft

22.Screw Conveyer-301 (SC-301)

Tabel 5.22. Spesifikasi Screw Conveyor -301 (SC-301)

Fungsi Membawa produk kristal NaNO3 dari

Centrifuge-301 (CF-301) ke Rotary dryer-301 (RD-dryer-301)

Kapasitas screw 10 ton/jam Kecepatan max screw 40 rpm

Diameter screw 9 in (0,9998 ft) Max. kapasitas torque 7600 in-lb

(45)

23.Rotary dryer-301 (RD-301)

Tabel 5.23. Spesifikasi Alat Rotary Dryer-301(RD – 301)

Kode Alat RD-301

Nama Alat Rotary dryer

Fungsi Menguapkan air yang ada didalam kristal sodium nitrat hingga mencapai kadar air yang diinginkan

Bahan kontruksi Low Alloy Steel SA-203 Grade C Dimensi Diameter = 4,7336 ft

Panjang = 28,5939 ft Putaran = 5,28 rpm Waktu tinggal = 0,1716 jam Kemiringan = 0,06 m/m Jumlah radial flight = 12 buah Tinggi flight = 0,180ft Daya Rotary = 15,024 Hp

Kondisi Operasi T. Udara masuk = 176,67 oC T. Udara keluar = 81,80 oC T. Produk masuk = 31,0706oC T. Produk keluar = 30 oC T. Bola basah = 54,56oC

24.Screw Conveyer-302 (SC-302)

Tabel 5.25. Spesifikasi Screw Conveyor -302 (SC-302)

Fungsi Membawa kristal NaNO3 dari Rotary dryer-301

(RD-01) ke Bucket Elevator-301 (BE-301)

Kapasitas screw 10 ton/jam Kecepatan max screw 40 rpm

Diameter screw 9 in (0,9998 ft) Max. kapasitas torque 7600 in-lb

(46)

25.Bucket Elevator -301 (BE-301)

Tabel 5.25. Spesifikasi Spesifikasi Bucket Elevator -301 (BE-301)

Kode Alat BE-301

Nama alat Bucket Elevator

Fungsi Mengangkut produk Sodium Nitrat menuju BN-401 (BN-401)

Tipe Spaced – Bucket Centrifugal- Discharge Elevator

Kapasitas 7,5758 ton/jam

Power motor 0,5 Hp

Tinggi 24 ft

Kecepatan 121,7532 ft/menit

26.Air Heater-301 (AH-301)

Tabel 5.26. Spesifikasi Air Heater (AH-301)

Kode Alat AH-301

Nama Alat Air Heater

Fungsi Memanaskan Udara umpan Rotary dryer

ODt = 1 in

Panjang tube (L) = 16 ft BWG = 16 in

Jumlah tube = 66 tube

Material = Low- alloy Steels SA-203 Grade C

Rd terhitung 0,0021

[image:46.595.149.539.402.629.2]

(47)

27.Blower-301 (BL-301)

Tabel 5.27. Spesifikasi Blower -301((BL-301)

Kode Alat BL – 301

Nama Alat Blower

Fungsi Mengalirkan udara pendingin masuk Rotary Dryer (RD-301).

Tipe Centrifugal Multiblade Backward Curved Blower Kapasitas 3.903,6197 ft3/min

Kondisi operasi T = 30oC

P = 0,5 psia

Daya 11 hp

28.Storage Bin-401 (BN-401)

Tabel 5.28. Spesifikasi Spesifikasi Storage Bin-401 (BN-401)

Kode BN-401

Nama Alat Storage Bin

Fungsi Menampung produk Sodium Nitratselama 1 hari Tipe Silinder tegak, bagian bawah berbentuk konis

(Conical Bottom Head).

Kapasitas 3.086,6411 ft3 = 23.091,1621 gallon Dimensi Diameter shell (D) = 20 ft

Diameter konis bawah (d) = 5 ft Tebal shell (ts) = 1/2 in

Tebal Konis (tc) = 3/4 in

Tinggi Bin (Ht) = 25,50 ft

Tekanan 27,485 psi

(48)

29.Belt Conveyer-401 (BC-401)

Tabel 5.29. Spesifikasi Spesifikasi Belt Conveyer - 401 (BC-401)

Kode BC-401

Nama Alat Belt Conveyer

Fungsi Mengangkut Sodium Nitrat ke Warehouse-401 (WH-401)

Tipe Troughed belt on 20o idlers.

Kapasitas 36,944 ton/jam

Dimensi Belt width = 14 ft Power = 2 hp

Cross sectional area of load = 0,11 ft2 Panjang belt = 20 ft

Bahan Kontruksi Low Alloy Stell SA-203 Grade C

[image:48.595.149.537.141.302.2]

30.Warehouse -401 (WH-401)

Tabel 5.30. Spesifikasi WareHouse-401 (WH–401)

Kode Alat WH-401

Nama Alat Warehouse

Fungsi Menyimpan produk sodium nitrat selama 7 hari operasi

Bentuk Bangunan tertutup

Dimensi P = 22 m L = 19 m H = 5 m Kondisi penyimpanan P = 1 atm

(49)

[image:49.595.148.539.139.389.2]

31.Absorber-301 (T-301)

Tabel 5.31. Spesifikasi Absorber -301(T-301)

Kode Alat T-301

Nama Alat Absorber

Fungsi Menyerap nitrosil klorida yang masih terdapat dalam campuran gas keluaran reaktor

menggunakan air sebagai media penyerap

Jenis Packed tower

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar dan atap (head) berbentuk torispherical

Bahan Kolom = Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 304 Packing = raching ring ceramic

Tekanan operasi 1 atm Temperatur operasi 44,96°C

Dimensi kolom  Diameter = 0,8332 m  Tinggi = 8,4791 m  Tebal dinding = 1/4 in Dimensi packing  Tinggi packing = 1,8288 m

 Nominal size = 1” (25,4 mm)

32.Compessor-301 (CM-301)

Tabel 5.32. Spesifikasi Compressor -301 (CM-301)

Kode CM-301

Nama Alat Compressor

Fungsi Untuk mengalirkan dan menaikkan tekanan Cl2

sebanyak 1.736,3216 kg/jam hasil keluaran reaktor dari tekanan 1 atm menjadi 76,5 atm

Jenis Centrifugal

Dimensi Jumlah stage = 4 Rasio kompresi = 2,9574

-total Ws = 1706,684591 kkal/jam Power motor = 6 hp

(50)

33.Condenser - 302 (CM-302)

Tabel 5.33. Spesifikasi Condenser -302 (CM-302)

Kode Alat CD-302

Nama Alat Condenser

Fungsi Mengkondensasikan seluruh gas Cl2 dan NOCl dari keluaran Compressor-301 (CM-301)

sebesar 1.736,3216 kg/jam. Pada temperatur 417 K dengan media pendingin berupa air

pendingin sebesar 4,0374 kg/jam pada temperatur 30ºC.

ODt = 1 in

Panjang tube (L) = 16 ft BWG = 16 in Jumlah tube = 66 tube

Material = low- alloy Steels SA-203 Grade C Rd terhitung 0,014

Rd diperlukan 0,001

34.Expander -301 (E-301)

Kode E-301

Nama alat Expander

Kapasitas 1.736,3216 kg/jam

Power 0,5 hp

(51)

35.Pump-401 (PP-401)

Fungsi Memompa larutan keluaran dari Absorber-301 (T-301) ke Nitrosil klorida Storage -402 (S-402)

Jenis Centrifugal pump, single suction Bahan Konstruksi Stainless steel AISI tipe 316 Kapasitas 8,3259 gal/menit

Dimensi NPS = 1

Sch = 40

Power 0,25 hp

NPSH 1,3874 ft

36.Klorin Storage -401 (S-401)

Tabel 5.37 Spesifikasi Klorin Storage -401 (S-401)

Kode S-401

Nama Alat Klorin Storage

Fungsi Menyimpan hasil samping berupa klorin cair pada suhu 418,0116 K dan pada tekanan 76,5 atm sebanyak 1.736,3216 kg/jam selama 3 hari.

Bentuk Bola (spherical)

Kapasitas 498,3198 ft3 = 14,1109 m3 = 5.473,2193 Gallon Dimensi Diameter (D) = 11 ft

Tinggi (Hs) = 11 ft Tebal = 3 in Tekanan Desain 1.250,7907 psi

Isolasi Material = Asbestos Board

Bahan konstruksi Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316

(52)

[image:52.595.147.530.143.430.2]

37.Nitrosil klorida Storage -402 (S-402)

Tabel 5.38 Spesifikasi Nitrosil klorida Storage -402 (S-402)

Kode Alat S-402

Nama Alat Asam Nitrat Storage

Fungsi Menyimpan Nitrosil klorida pada suhu 30 oC selama 3 hari.

Bentuk Silinder vertikal dengan dasar datar (flat bottom) dan Atap (head) berbentuk torispherical.

Kapasitas 149,6104 m3 = 39.522,58423 gallon Dimensi Diameter shell (D) = 20 ft

Tinggi shell (Hs) = 18 ft Tebal shell (ts) = 1/2 in

Tebal head = ¾ in Tinggi atap = 3,6992 ft

Tebal lantai = 1/2 in, bentuk plate Jumlah course = 3

Tutup atas Bentuk torispherical. Tekanan Desain 25,4328 psi

Bahan konstruksi Low Alloy Steel SA-203 Grade C

B. Peralatan Utilitas:

[image:52.595.150.528.551.704.2]

1.Bak Sedimentasi (BS-501)

Tabel 5.39 Spesifikasi Bak Sedimentasi -501 (BS-501)

Alat Bak sedimentasi

Kode BS-501

Fungsi Mengendapkan lumpur dan kotoran air sungai

Bentuk Bak rektangular

(53)

2. Bak Penggumpal -501 (BP-501)

Tabel 5.40. Spesifikasi Bak Penggumpal -501 (BP-501)

Alat Bak Penggumpal

Kode BP-501

Fungsi Menggumpalkan kotoran yang tidak mengendap di bak sedimentasi dengan menambahkan alum, soda kaustik, dan klorin

Bentuk Silinder vertikal Kapasitas 14,7202 m3

Dimensi Diameter = 2,6567 m Tinggi = 2,6567 m Pengaduk Tipe marine propeller

Diameter = 0,8856 m Power = 0,0656 hp

3. Tangki Alum- 501 (TI-501)

Tabel 5.41. Spesifikasi Tangki Alum -501 (TI-501)

Alat Tangki alum

Kode TI-501

Fungsi Tempat penyimpanan larutan alum sebagai injeksi ke bak penggumpal

Bentuk Silinder vertikal dengan tutup torispherical dan alas plat datar

Dimensi Diameter shell (D) = 3,0480 m Tinggi shell (Hs) = 2,4384 m

Tebal shell (ts) = 1/4 in

Tebal head (th) = 3/8 in

Tinggi atap = 0,5861 m Total tinggi tangki = 2,9861 m Tutup atas Torispherical head

Tekanan desain 20,6405 psia Bahan

konstruksi

(54)

4. Tangki Soda Kaustik-502 (TI-502)

Tabel 5.42. Spesifikasi Tangki Soda Kaustik-502 (TI-502) Alat Tangki soda kaustik

Kode TI-502

Fungsi Menyiapkan dan menyimpan larutan soda kaustik konsentrasi 40 % volume selama 1 hari untuk diinjeksikan ke dalam bak penggumpal.

Dimensi Diameter shell (D) = 10 m Tinggi shell (Hs) = 12 m

Tebal shell (ts) = ¼ in

Tinggi atap = 0,5874 m Tutup atas Torispherical head

Tekanan desain 22,2550 psia Bahan

konstruksi

Stainless steel 316 CF-20

5. Tangki Larutan Klorin-503 (TI-503)

Tabel 5.43. Spesifikasi Tangki Klorin-503 (TI-503)

Alat Tangki klorin

Kode TI-503

Fungsi Menyiapkan dan menyimpan larutan klorin konsentrasi 30 % volume selama 7 hari untuk diinjeksikan ke dalam bak penggumpal.

Tinggi atap = 0,2506 m Tutup atas Torispherical head

Tekanan desain 21,6516 psi Bahan

konstruksi

[image:54.595.149.518.475.746.2]

(55)

6. Clarifier -501 (CF-501)

Tabel 5.45. Spesifikasi Clarifier (CF-501)

Alat Clarifier

Kode CF-501

Fungsi Mengendapkan gumpalan kotoran dari bak penggumpal (BP-501)

Bentuk Bak berbentuk kerucut terpancung Kapasitas 41,9231 m3

Dimensi Tinggi = 4 m Diameter = 3,6539 m Pengaduk Tipe marine propeller Diameter = 1,2180 m Power = 5,9051 hp

7. Sand Filter (SF-501)

Tabel 5.45. Spesifikasi Sand Filter (SF-501)

Alat Sand Filter

Kode SF-501

Fungsi Menyaring kotoran yang masih terbawa oleh air Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head dan bottom

berbentuk torispherical den media penyaring pasir dan kerikil

Kapasitas 12,2668 m3/jam

Dimensi Diameter = 1,5240 m Tinggi = 2,4308 m

Tinggi head = 0,3620 m Tekanan desain 18,1180 psia

[image:55.595.149.526.440.667.2]

(56)

8. Tangki Penyimpanan Air-501 (TF-501)

Tabel 5.46. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air-501 (TF-501)

Alat Tangki Penyimpanan

Kode TF-501

Fungsi Tempat penyimpanan bahan baku air untuk kebutuhan make-up steam, make-up air pendingin dan proses pada suhu 30 oC dan pada tekanan atmosferik selama 8 jam.

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical

Tinggi atap = 0,1424 m

Tebal lantai = 1/4 in, bentuk plat Jumlah course = 2

(57)

9. Tangki penyimpanan Air -502 (TF-502)

Tabel 5.47. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air -502 (TF-502)

Kode TF-502

Fungsi Tempat penyimpanan bahan baku air untuk keperluan umum (general uses) pada suhu 30 oC dan pada tekanan atmosferik selama 8 jam

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical

Dimensi Diameter shell (D) = 4,5721 m Tinggi shell (Hs) = 5,4865 m Tebal shell (ts) = 3/8 in

Tinggi atap = 0,2136 m Tebal lantai = 3/8 in Jumlah course = 3 Tutup atas Bentuk conical

Tekanan desain

24,2419 psi

Bahan konstruksi

Carbon steel SA-283 Grade C

10.Hot Basin -501 (HB-501)

Tabel 5.48. Spesifikasi Hot Basin -501(HB-501)

Alat Hot Basin

Kode HB-501

Fungsi Menampung sisa air pengingin yang akan didinginkan di cooling tower

Bentuk Bak rektangular Kapasitas 73,5072 m3

[image:57.595.148.521.521.685.2]

(58)

11.Cooling Tower -501 (CT-501A/B)

Tabel 5.49. Spesifikasi Cooling Tower -501 (CT -501)

Alat Cooling Tower

Kode CT- 501

Fungsi Mendinginkan air pendingin yang telah digunakan oleh peralatan proses dengan menggunakan media pendingin udara dari temperatur 50 oC menjadi 30 oC Tipe Inducted Draft Cooling Tower

Dimensi Menara :

Panjang = 4,4772 m

Lebar = 2,2386 m

Tinggi = 6 m Tenaga motor 6,2712

Bahan konstruksi

Beton

12.Cold Basin -501 (CB–501)

Tabel 5.50. Spesifikasi Cold Basin -501 (CB-501)

Alat Cold Basin

Kode CB-501

Fungsi Menampung air yang telah didinginkan di cooling tower dan make-up air pendingin.

Bentuk Bak rektangular Kapasitas 82,0072 m3

(59)

13.Tangki Kaporit -504 (TI-504)

Tabel 5.51. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Kaporit - 504 (TI-504) Alat Tangki Penyimpanan Kaporit

Kode TI-504

Fungsi Tempat penyimpanan larutan kaporit sebagai injeksi ke tangki TF-501 dan CT-501 selama 2 hari.

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical Kapasitas 40,3834 m3

Dimensi Diameter shell (D) = 3,0480 m Tinggi shell (Hs) = 5,4865 m Tebal shell (ts) = 5/16in

Tebal head (th) = 7/16in

Tinggi atap = 0,6000 m Jumlah course = 3

Tutup atas Bentuk torispherical Tekanan 24,6276 psi

Bahan konstruksi

14.Tangki Asam Sulfat -505 (TI-505)

Tabel 5.52. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Asam Sulfat-505 (TI–505) Alat Tangki Penyimpanan Asam sulfat

Kode TI-505

Fungsi Tempat penyimpanan larutan asam sulfat sebagai injeksi ke CT-501

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical

Tebal head (th) = ½ in

Bahan konstruksi

[image:59.595.147.519.144.414.2]

(60)

15. Tangki Natrium Fosfat -506(TI-506)

Tabel 5.53. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Natrium Fosfat (TI-506) Alat Tangki Penyimpanan Natrium Fosfat

Kode TI-506

Fungsi Tempat penyimpanan larutan natrium fosfat sebagai injeksi ke CT-501 selama 7 hari.

Bahan konstruksi

16. Tangki Dispersant-507 (TI-507)

Tabel 5.55. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Dispersant (TI-507) Alat Tangki Penyimpanan Dispersant

Kode TI-507

Fungsi Tempat penyimpanan larutan dispersant sebagai injeksi ke CT-501 selama 7 hari.

Tutup atas Bentuk torispherical

Tekanan 21,3930 psi

[image:60.595.147.518.146.414.2] [image:60.595.145.532.483.742.2]

(61)

17. Cation Exchanger (CE-501 A/B)

Tabel 5.55. Spesifikasi Cation Exchanger (CE–501 A/B)

Alat Cation Exchanger

Kode CE-501 A/B

Fungsi Menghilangkan ion-ion positif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torispherical

Laju alir 2,0579 m³/jam

Dimensi Diameter (D) = 0,3661 m

Tinggi (H) = 0,7523 m Tebal shell (ts) = 3/16 in

Tinggi atap = 0,1178 m Tekanan desain 16,6749 psi

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

18. Tangki Asam Sulfat 2 (TI-508)

Tabel 5.56. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Asam Sulfat 2 (TI–508)

Kode TI-508

Fungsi Tempat penyimpanan larutan asam sulfat 5 % sebagai injeksi ke Cation Exchanger-501 selama 60 hari

Tinggi atap = 0,3707 m Tutup atas Bentuk torispherical

[image:61.595.149.538.468.713.2]

(62)

19. Anion Exchanger (AE-501 A/B)

Tabel 5.57. Spesifikasi Anion Exchanger (AE–501)

Alat Anion Exchanger

Kode AE-501 A/B

Fungsi Menghilangkan ion-ion negatif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torispherical

Laju alir 2,0579 m³/jam

Dimensi Diameter (D) = 0,3914 m

Tinggi (H) = 0,8184 m Tebal shell (ts) = 3/16 in

Tinggi atap = 0,1243 m Tekanan desain 16,6551 psi

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

20. Tangki NaOH (TI-509)

Tabel 5.58. Spesifikasi Tangki larutan NaOH (TI-509)

Alat Tangki NaOH

Kode TI-509

Fungsi menyimpan larutan NaOH selama 1 hari sebagai regeneran ke anion exchanger

Bentuk Tangki vertikal dengan head berbentuk torispherical Dimensi Diameter shell (D) : 1,8288 m

Tinggi tangki : 1,8288 m Tebal shell (ts) : 3/16 in

Tebal head (th) : ¼ in

(63)

21.Tangki Air Demin-01 (TP-501)

Tabel 5.59. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Demin TP-501

Alat Tangki Penyimpanan air demin

Kode TP-501

Fungsi Menampung air demin keluaran anion exchanger pada suhu 30oC dan pada tekanan atmosferik selama 24 jam

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical

Kapasitas 59,2684 m³

Bahan Carbon steel SA-283 Grade C

22. Deaerator (DA-501)

Tabel 5.60. Spesifikasi Deaerator (DA-501)

Alat Deaerator

Kode DA-501

Fungsi Menghilangkan gas-gas terlarut dalam air, seperti : O2 dan CO2, agar korosif dan kerak tidak terjadi

Bentuk Tangki horizontal dengan head berbentuk ellips dilengkapi sparger

Tebal headl (th) = 3/16 in

Tinggi atap = 0,5238 ft Tekanan desain 21,3278 psi

[image:63.595.149.518.139.393.2] [image:63.595.151.520.485.691.2]

(64)

23. Tangki Hidrazin (TI-510)

Tabel 5.61. Spesifikasi Tangki Larutan Hidrazin (TI-510) Alat Tangki Larutan Hidrazin

Kode TI-510

Fungsi Menyiapkan dan menyimpan hidrazin untuk diinjeksikan ke deaerator selama 7 hari.

Bentuk Silinder vertical Kapasitas 3,2359 m3

Dimensi Diameter = 1,8288 m Tinggi = 1,8288 m Tebal shell = 1/4 in Tebal head = 3/8 in Tinggi head = 0,3445 m Bahan konstruksi Carbon steel SA 283 Grade C Tekanan desain 18,5651 psi