PRARANCANGAN PABRIK SODIUM NITRAT DARI SODIUM KLORIDA DAN ASAM NITRAT KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN (Perancangan Crystalizer (CR-301))

(1)

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK SODIUM NITRAT DARI SODIUM KLORIDA DAN ASAM NITRAT

KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN (Perancangan Crystalizer (CR-301))

Oleh

YANNA RESTU PARAMITA

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

Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik berupa sistem pengolahan dan penyediaan air, sistem penyediaan steam, sistem penyediaan udara instrumen, dan sistem pembangkit tenaga listrik.

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)

2

Di Indonesia sampai saat ini belum terdapat pabrik yang memproduksi Sodium nitrat dan kebutuhan bahan ini masih didatangkan dari luar negeri terutama dari Cina dan 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

(5)

C. Ketersediaan Bahan Baku

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

(6)

4

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)

6

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

tahun

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)

8

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)

10

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

Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) pada kondisi operasi yang optimal dengan suhu 60oC dan tekanan 1,5 atm. Hasil reaksi pada reaktor kemudian dipompa ke evaporator kemudian dikristalkan dengan

(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)

(Stocchi,1990) Sodium Hidroksida dan Asam Nitrat di reaksikan dalam sebuah reaktor dengan suhu 200oC, tekanan 2 atm. Reaksi bersifat eksotermis yang menghasilkan panas. Larutan Sodium Nitrat yang terbentuk langsung masuk ke dalam cyclon separator yang menjadi satu dengan reaktor. Produk keluar unit separator berupa lelehan dengan kemurnian mencapai 96%. Sodium Nitrat dan suhu lelehan sekitar 200oC. Lelehan tersebut kemudian dibentuk menjadi bola-bola kecil (prill) dengan cara

(14)

12

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

Sumber : Kirk Othmer vol. 18 dan 22, 1997

M. F. Fogler, 1939 dan W.S. Miller, 1950 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 98,9% 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)

14

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 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)

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 :

(19)

(20)

18

B. Produk

Tabel 3.3. Spesifikasi Sodium Nitrat

(21)

Tabel 3.4. Spesifikasi Nitrosil Klorida

(22)

20

(23)

Tabel 3.6. Spesifikasi air

(24)

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 Tabel 4.1 Neraca Massa Keseluruhan

Komponen Input (Kg/jam)

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

(25)

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)

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

(26)

24

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

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

Output (kg/jam) Aliran 8 Aliran 9

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

(27)

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

Output (kg/jam) Aliran 15 Aliran 16

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

(28)

26

B. NERACA ENERGI

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

Basis waktu : 1 jam

1. Solution tank -101 (ST-101)

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

(kkal/jam)

Total 17.915,3865 17.915,3865

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

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

(kkal/jam)

Energi keluar (kkal/jam)

Q3 12.872,786 Q4 16.619,5547

Q10 3.746,769

(29)

3. Heater -101 (HE–101)

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

Keterangan Energi masuk

(kkal/jam)

Energi keluar (kkal/jam)

Umpan 16.123,848 0,000

Produk 0,000 107.115,594

Steam 128.129,150 37.137,405

Total 144.252,998 144.252,998

4. Heater -102 (HE–102)

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

Keterangan Energi masuk (kkal/jam) Energi keluar (kkal/jam)

Umpan 16.619,555 0,000

Produk 0,000 102.097,612

Steam 120.365,103 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) Keterangan Energi masuk

(kkal/jam)

(30)

28

6. Absorber -301 (T-301)

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

Keterangan Energi masuk (kkal/jam) Energi Keluar (kkal/jam)

Umpan 8.325,3686 0,0000

Produk 0,0000 8.325,3686

Total 8.325,3686 8.325,3686

7. Evaporator -301 (EV-301)

Tabel 4.16. Neraca energi pada Evaporator - 301 (EV-301)

Energi Masuk Energi Keluar

Keterangan kkal/jam Keterangan kkal/jam

input 185.029,7453 output 328.212,6060

Q uap 0,0000 Q uap 9.966,4842

Steam 215.655,7750 Steam 62.506,4302

Total 400.685,5203 Total 400.685,5203

8. Condensor - 301 (CD-301)

Tabel 4.17. Neraca energi pada Condensor -301 (CD-301) Keterangan Energi masuk

(kkal/jam)

Energi keluar (kkal/jam)

Input 34.791,750 0,000

Output 0,000 3.748,492

Beban Pendingin 0,000 31.043,258

(31)

9. Crystalizer – 301 (CR – 301)

Tabel 4.18. Neraca Energi disekitar Crystallizer-301 (CR-301)

Keterangan Q Masuk

Input 328.212,6060 0,0000

Energi kristalisasi 0,0000 367,5944 0,0000

Output 0,0000 17.082,0910

Beban pendingin 0,0000 311.498,1094

Total 328.580,2004 328.580,2004

10.Rotary Dryer -301 (RD-301)

Tabel 4.19. Neraca energi pada Rotary Dryer-301 (RD-301)

Energi Masuk (kkal/jam) Energi 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

11.Air Heater -301 (AH-301)

Tabel 4.20. Neraca energi pada Air Heater -301 (AH-301)

Energi Masuk Energi Keluar

Keterangan kJ/jam Keterangan kJ/jam

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

(32)

V. SPESIFIKASI PERALATAN

A. Peralatan Proses

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

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

(33)

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

(34)

32

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

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

(35)

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

Tutup atas Bentuk torispherical. Tekanan Desain 41,8314 psi

Bahan konstruksi

(36)

34

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

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

(37)

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 Bahan konstruksi Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316

Pa

(38)

36

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 Bahan konstruksi Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316

Pa

(39)

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

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

(40)

38

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

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

(41)

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

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

Konstruksi

Kapasitas 36,3346 gal/menit

(42)

40

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

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

Konstruksi

Sch = 40 Power 1 hp

(43)

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

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

Kapasitas screw 10 ton/jam Kecepatan max screw 40 rpm

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

(44)

42

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 = 12buah Tinggi flight = 0,180ft

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

(45)

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

Fungsi Memanaskan Udara umpan Rotary dryer

(46)

44

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

(47)

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

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

(48)

46

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

Fungsi Untuk mengalirkan dan menaikkan tekanan Cl2

sebanyak 1.736,3216 kg/jam hasil keluaran reaktor dari tekanan 1 atm menjadi 2,9574 atm

(49)

33.Compessor-302 (CM-302)

Tabel 5.33 Spesifikasi Compressor stage 2 - 302 (CM-302)

Kode CM-302

Nama Alat Compressor

sebanyak 1.703,2345 kg/jam hasil keluaran reaktor dari tekanan 2,9574 atm menjadi 8,7464 atm

Jenis Centrifugal

Dimensi Stage ke = 2 Rasio kompresi = 3,7863

-Ws = 82,0013 kJ/kmol Power motor = 1,5 hp

Material = stainlees steel 304 AISI

34.Compessor-303 (CM-303)

Tabel 5.35. Spesifikasi Compressor stage 3 -303 (CM-303)

Kode Alat CM-303

-Ws = 83,8986 kJ/kmol Power motor = 1,5 hp

(50)

48

35.Compessor-304 (CM-304)

Tabel 5.35. Spesifikasi Compresor stage 4 - 304 (CM-304)

Kode Alat CM-304

-Ws = 63,1859 kJ/kmol Power motor = 1 hp

Material = stainlees steel 304 AISI

36.Pump-401 (PP-401)

Tabel 5.36. Spesifikasi 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

(51)

37.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

Jumlah 3 buah

38.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

Tutup atas Bentuk torispherical. Tekanan Desain 25,4328 psi

(52)

50

B. Peralatan Utilitas:

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

Kapasitas 44,1606 m3

Dimensi Panjang = 4,6990 m Lebar = 1,5663 m Kedalaman = 6 m Tebal dinding = 12 cm

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

(53)

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 Tutup atas Torispherical head

Tekanan desain 20,6405 psia Bahan

konstruksi

Carbon steel SA-283 Grade C

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.

Tekanan desain 22,2550 psia Bahan

konstruksi

(54)

52

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.

Tekanan desain 21,6516 psi Bahan

konstruksi

Hastelloy alloy C-276

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

(55)

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 Tekanan desain 18,1180 psia

Waktu backwash 4,0199 menit Tebal head 1/4 in

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

Kapasitas 13,6223 m3

(56)

54

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

Kapasitas 50,8000 m3 Tutup atas Bentuk conical

Tekanan desain

24,2419 psi

10.Hot Basin -501 (HB-501)

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

Alat Hot Basin

Kode HB-501

(57)

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

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

(58)

56

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

Tutup atas Bentuk torispherical Tekanan 24,6276 psi

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

Dimensi Diameter shell (D) = 3,0480 m

(59)

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.

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

(60)

58

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 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

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical Kapasitas 5,4526 m3 Tutup atas Bentuk torispherical

(61)

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

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torispherical 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

(62)

60

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 Tekanan desain 21,3278 psi

(63)

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 Bahan konstruksi Carbon steel SA 283 Grade C Tekanan desain 18,5651 psi

25. Tangki Penyimpanan Air Hidran (TF-503)

Tabel 5.62. Spesifikasi Tangki penyimpanan air Hidran (TF-503) Alat Tangki penyimpanan air hidran

Kode TF - 503

Fungsi Menampung air untuk kebutuhan pemadam kebakaran

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical Dimensi Diameter shell (D) = 4,5721 m

Tutup atas Bentuk conical Tekanan desain 21,3930 psi

(64)

62

25. Tangki Penyimpanan Air Umpan Boiler (TP-502)

Tabel 5.63. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Umpan Boiler (TP–502) Alat Tangki Penyimpanan Umpan Boiler

Kode TP-502

Fungsi Menampung air kondensat dari unit proses

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical Kapasitas 95,3775 m3 Tutup atas Bentuk conical

Tekanan desain 24,2419 psi

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

26.Pompa Utilitas -501 (PU-501)

Tabel 5.65. Spesifikasi Pompa Utilitas -501 (PU-501)

Alat Pompa Utilitas

Kode PU-501

Fungsi memompa air sungai ke bak sedimentasi 501 (BS-501)

Jenis Centrifugal pump, single suction Bahan Konstruksi Stainless steel AISI tipe 316 Kapasitas 59,4169 gal/menit

Dimensi NPS = 1,5 in Sch = 40

Power 3 hp

(65)

27.Pompa Utilitas -502 (PU–502)

Tabel 5.65. Spesifikasi Pompa Utilitas -502( PU-502)

Kode PU-502

Fungsi untuk mengalirkan dari tangki sedimentasi ke bak penggumpal

Jenis Centrifugal pump, single suction Bahan Konstruksi Stainless steel AISI tipe 316 Kapasitas 59,4169 gal/min

Fungsi memompa alum ke bak penggumpal Jenis Centrifugal pump, single suction Bahan Konstruksi Stainless steel AISI tipe 316 Kapasitas 0,2326 gal/min

Fungsi memompa soda caustik ke bak penggumpal Jenis Centrifugal pump, single suction

Bahan Konstruksi Stainless steel AISI tipe 316 Kapasitas 1,9387 gal/min

Power 0,75 hp

(66)

64

30.Pompa Utilitas - 505 (PU–505)

Kode PU-505

Fungsi memompa Chlorin ke bak penggumpal Jenis Centrifugal pump, single suction Bahan Konstruksi Stainless steel AISI tipe 316 Kapasitas 0,4653 gal/min

Fungsi memompa air dari bak penggumpal ke clarifier Jenis Centrifugal pump, single suction

Fungsi memompa air dari clarifier menuju sand filter Jenis Centrifugal pump, single suction

Dimensi NPS = 1,25 in

Sch = 40

Power 3 hp

(67)

33. Pompa Utilitas - 508 (PU–508)

Kode PU-508

Fungsi memompa air bakcwash ke sand filter Jenis Centrifugal pump, single suction Bahan Konstruksi Stainless steel AISI tipe 316 Kapasitas 15,5099 gal/min

Fungsi memompa air dari sand filter menuju Tangki Penyimpanan Air -501 (TF-501)

Fungsi memompa air Sand Filter menuju Tangki Penyimpanan Air (TF-502)

Dimensi NPS = 0,75 in

Sch = 40

Power 0,75 hp

(68)

66

Kode PU-511

Fungsi memompa air dari Sand filter menuju Tangki Air Hidran

Fungsi Memompa air pendingin dari Tangki Penyimpanan air -501 ke Cold Bacin

Jenis Centrifugal pump, single suction Bahan Konstruksi Stainless steel AISI tipe 316 Kapasitas 7,4634 gal/min

Fungsi memompa kaporit sebagai cairan injektor ke hot basin

Power 0,75 hp

(69)

Kode PU-514

Fungsi memompa Asam sulfat sebagai cairan injektor ke Hot Basin

Power 0,75 hp

NPSH 0,2362 ft

Tabel 5.78. Spesifikasi Pompa Utilitas - 515 (PU-515)

Kode PU-515

Fungsi memompa larutan inhibitor (natrium pospat) sebagai cairan injektor ke Hot Basin

Fungsi memompa larutan dispersant sebagai cairan injektor ke Hot Basin

Power 0,75 hp

(70)

68

Kode PU-517

Fungsi memompa air sisa pendingin menuju Hot Basin Jenis Centrifugal pump, single suction

Fungsi memompa air Hot Basin menuju Cooling Tower Jenis Centrifugal pump, single suction

Fungsi memompa air dari Cooling Tower menuju Cold Basin

Dimensi NPS = 3 in Sch = 40

Power 21 hp

(71)

Kode PU-520

Fungsi memompa air dari Cold Basin menuju ke proses yang akan digunakan sebagai air pendingin Jenis Centrifugal pump, single suction

Fungsi memompa air proses dan steam dari Tangki Penyimpanan Air (TF-501) ke Cation Exchanger Jenis Centrifugal pump, single suction

Fungsi memompa asam sulfat sebagai cairan regenerasi ke Cation Exchanger

Power 0,75 hp

(72)

70

Kode PU-523

Fungsi memompa air dari Cation Exchanger ke Anion Exchanger

Power 0,75 hp

NPSH 1,4492 ft

Tabel 5.87. Spesifikasi Pompa Utilitas -524(PU-524)

Kode PU-524

Fungsi memompa larutan NaOH sebagai regeneran pada Anion Exchanger

Fungsi memompa air dari Anion Exchanger ke Tangki Demineralisasi

Power 0,75 hp

(73)

Kode PU-526

Fungsi memompa air dari Tangki Demineralisasi ke proses

Fungsi memompa air dari Tangki Demineralisasi ke Deaerator

Fungsi memompa larutan hidrazin sebagai cairan injektor ke Deareator

Jenis Centrifugal pump

Power 0,67051 hp

(74)

(75)

VI. UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

A. UNIT PENDUKUNG PROSES

Unit pendukung proses atau sering pula disebut unit utilitas merupakan sarana penunjang proses yang diperlukan pabrik agar dapat berjalan dengan baik. Pada umumnya, utilitas dalam pabrik proses meliputi air, kukus (steam), dan listrik. Penyediaan utilitas dapat dilakukan secara langsung di mana utilitas diproduksi di dalam pabrik tersebut, atau secara tidak langsung yang diperoleh dari pembelian ke perusahaan-perusahaan yang menjualnya.

Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik Sodium Nitrat antara lain: 1. Unit penyediaan air

Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut :

a. Air pendingin. b. Air umpan boiler.

(76)

73 2. Unit penyediaan tenaga listrik

Unit ini bertugas untuk menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, menjalankan infrastruktur dan perlengkapan kantor maupun untuk penerangan. Listrik disuplai dari PLN dan generator

sebagai cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan. 3. Unit penyediaan bahan bakar.

Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan generator.

4. Unit penyediaan udara tekan

Unit ini bertugas menyediakan udara tekan yang dipakai dalam sistem instrumentasi pneumatik.

5. Unit penyediaan steam

Unit ini bertugas menyediakan steam untuk kebutuhan proses.

1. Unit Penyediaan Air a. Air Pendingin

(77)

pendingin adalah:

1). Kesadahan air yang dapat menyebabkan terjadinya scale (kerak) pada sistem perpipaan.

2). Mikroorganisme seperti bakteri, plankton yang tinggal dalam air sungai, berkembang dan tumbuh.

3). Besi, yang dapat menimbulkan korosi

4). Minyak, yang merupakan penyebab terganggunya film corossion inhibitor, menurunkan heat transfer coefficient, dapat menjadi makanan mikroba sehingga menimbulkan endapan.

Total air pendingin yang diperlukan sebesar 61.858,2664 kg/jam. Air pendingin diproduksi oleh menara pendingin (cooling tower). Unit air pendingin ini mengolah air dengan proses pendinginan dari suhu 48oC menjadi 30 oC, untuk dapat lagi digunakan sebagai air untuk proses pendinginan pada alat pertukaran panas dari alat yang membutuhkan

pendinginan. Kualitas standar cooling water antara lain yaitu: pH pada 25C sebesar 6,8 – 7,3 dan turbiditas kurang dari 10.

Air pendingin yang telah keluar dari media-media perpindahan panas di area proses akan disirkulasikan dan didinginkan kembali seluruhnya di dalam Cooling Tower. Penguapan dan kebocoran air akan terjadi di dalam Cooling

Tower ini. Oleh karena itu, untuk menjaga jumlah air pendingin harus