1. Sensor: merupakan suatu alat yang berfungsi untuk mendeteksi apabila terjadi suatu penyimpangan atau perubahan terhadap variabel proses yang

103 1. Sensor: merupakan suatu alat yang berfungsi untuk mendeteksi apabila terjadi suatu penyimpangan atau perubahan terhadap variabel proses yang diukur. Sensor bekerja dengan mengukur besaran fisik yang mengalami perubahan dan mengubahnya menjadi besaran lain yang setara dengan perubahan pada proses.

Contoh: level sensor, temperature sensor, dan flow sensor.

2. Transmitter: merupakan suatu alat yang bertugas untuk memproses serta memodifikasi sinyal input yang diberikan agar dapat ditransmisikan sesuai dengan kanal yang diinginkan. Transmitter bertugas untuk menerjemahkan sinyal yang dikirimkan dari sensor agar dapat dibaca oleh controller.

3. Controller: merupakan alat yang berfungsi untuk mengatur besarnya variabel proses supaya berada pada kondisi operasi yang sesuai dan menjaga peralatan untuk dapat beroperasi secara optimum. Controller akan mengirimkan sinyal yang dapat berupa sinyal pneumatik ke final controller yang biasanya berupa control valve berjenis diaphragm valve. Contoh: level controller, temperature controller, dan flow controller.

4. Transducer: berfungsi untuk menerjemahkan sinyal elektrik yang dikirimkan controller menjadi sinyal pneumatik yang dapat diterima oleh final control valve.

5. Final Controller: berfungsi untuk mewujudkan sinyal kendali dari controller menjadi aksi yang dapat bertujuan untuk mengembalikan nilai variabel proses ke set point. Final controller ini berupa controller valve yang dapat membuka atau menutup sesuai dengan sinyal kendali yang dikirimkan oleh controller.

Instrumentasi yang digunakan pada pabrik Asam Formiat

Pada pabrik asam formiat ini, digunakan beberapa control loop pada sistem pengendalian yaitu : level control loop, temperture control loop, pressure control loop, dan flow control loop.

104

Pengendali temperatur :

Sistem pengendali temperatur terdiri dari :

1. Temperatur Indikator (TI) : Berfungsi untuk mendeteksi temperature.

2. Temperatur Controller (TC) : Mengatur besarnya temperature supaya berada pada kondii operasi yang sesuai .

3. Temperatur Transmitter (TT) : Berfungsi untuk menerjemahkan sinyal yang akan dikirimkn sensor ke sinyal yang dapat di proses oleh controller.

Pengendali Tekanan :

Sistem pengendali tekanan terdiri dari :

1. Pressure Indicator (PI) : Berfungsi untuk mendeteksi apabila terjadi perubahan tekanan yang tidak sesuai set point.

2. Pressure Transmitter (PT) : Berfungsi untuk menerjemahkan sinyal yang dikirimkan sensor ke sinyal yang dapat diproses oleh controller.

3. Pressure Controller (PC) :Mengatur besarnya temperatur supaya berada pada kondisi operasi yang sesuai.

Pengendali Level

Sistem pengendali level terdiri dari :

1. Level Control (LC) : Mengatur besarnya level supaya berada pada kondisi operasi yang sesuai. LC dihubungkan dengan FC (Flow Control) yang akan mengatur besarnya laju alir.

2. Level Indicator (LI) : Berfungsi untuk mendeteksi apabila terjadi perubahan level yang tidak sesuai dengan set point.

Pengendali Laju Alir

Sistem pengendali laju alir terdiri dari :

1. Flow Control (FC) : Mengatur besarnya aliran supaya berada pada kondisi operasi yang sesuai.

2. Flor Transmitter (FT) : Berfungsi untuk menerjemahkan sinyal yang dikirimkan sensor ke sinyal yang di peroleh oleh controller.

105

6.1.1 Sistem Pengaliran Bahan

Perancangan unit operasi pada sistem pengaliran bahan untuk unit pompa berdasar perhitungan kebutuhan pada setiap pompa.

Perpipaan menyesuaikan dengan kebutuhan dari pipa sehingga sistem pengaliran dapat berjalan dengan sesuai. Pada sistem pengendalian, pengendalian dilakukan agar aliran, level, tekanan dan temparatur mencapai kondisi yang sesuai. Sistem pengaliran bahan dapat dibagi menjadi dua yaitu system pompa dan system perpipaan yang dapat dilihat pada Tabel 6.1 dan Tabel 6.2.

Tabel 6.1 Sistem Pengendalian Pompa

No. Pompa Sumber Tujuan Tipe Vendor Model Daya

(Watt)

Kecepatan Putar (rpm)

Kebutuhan

P-101 TK-101 M-101 Sentrifugal Hyundai HDSP 2.0 HP 1500 2850 1

P-102 Air Proses M-101 Sentrifugal Hyundai HDSP 2.0 HP 1500 2850 1

P-103 M-101 E-101 Sentrifugal Hyundai HDSP 2.0 HP 1500 2850 1

P-104 R-101 D-101 Sentrifugal Hyundai HDSP 2.0 HP 1500 2850 1

P-105 D-101 D-102 Sentrifugal Hyundai HDSP 2.0 HP 1500 2850 1

P-106 D-101 D-103 Sentrifugal Hyundai HDSP 2.0 HP 1500 2850 1

P-107 D-102 M-101 Sentrifugal Hyundai HDSP 2.0 HP 1500 2850 1

106

Tabel 6.2 Sistem perpipaan Nomor

Aliran

Sumber Tujuan Schedule Number

Ukuran Pipa

OD (mm)

Ketebalan (mm)

ID (mm)

Panjang (m)

Material Alat Pengatur Aliran

1 TK-101 M-101 40 1,25” 42 7 35 18 CS Gate Valve

2 Air Proses M-101 40 0,75” 26 6 20 20 CS Gate Valve

3 M-101 E-101 40 1,5” 48 8 40 8 CS Gate Valve

4 R-101 D-101 40 2” 60 8 52 25,0 CS Gate Valve

5 D-101 D-102 40 1,25” 42 7 35 15 CS Gate Valve

6 D-101 D-103 40 1” 33 7 26 20 CS Gate Valve

7 D-102 M-101 40 0,5” 21 6 15 35 CS Gate Valve

8 E-106 TK-102 40 1,25” 42 7 35 15 CS Gate Valve

9 E-108 UPL 40 0,125 10 4 6 18 CS Gate Valve

10 E-110 TK-103 40 0,75 26 6 20 8 CS Gate Valve

107

6.2 Sistem Pengendalian Pada Alat 6.2.1 Sistem Pengendalian pada Tangki 1. Tangki Penyimpanan Metil Formiat

T-102 LI

V-101 Metil

Formiat

LT LC

P-101 FC

FT

Gambar 6.1 P&ID Tangki Metil Formiat

Tangki penyimpanan metil formiat digunakan untuk menyimpan bahan baku metil formiat dalam fase cair. Kondisi operasi pada tangki penyimpanan metil formiat pada temperatur dan tekanan ruangan, yaitu 30^oC dan 1 atm. Oleh karena itu, tangki penyimpanan metil formiat harus di lengkapi dengan sistem pengendalian temperatur, tekanan, laju alir dan level. Pengendalian proses pada tangki penyimpanan metil formiat berfungsi untuk mengontrol cairan metil formiat di dalam tangki. Laju alir fluida yang keluar dari tangki diatur dengan Flow Control (FC) yang sebelumnya Flow Transmitter (FT) mengirimkan sinyal terlebih dahulu ke FC agar dapat membuka valve, sehingga laju alir dapat dikontrol.

108

2. Tangki Penyimpanan Metanol

P-105

T-102 LI

FC

V-105

FT METANOL

LT LC

Gambar 6.2 P&ID Tangki Metanol

Tangki penyimpanan metanol digunakan untuk menyimpan produk samping metanol dalam fase cair. Kondisi operasi pada tangki penyimpanan metanol pada temperatur dan tekanan ruangan, yaitu 30^oC dan 1 atm. Oleh karena itu, tangki penyimpanan metil formiat harus di lengkapi dengan sistem pengendalian temperatur, tekanan, laju alir dan level. Pengendalian proses pada tangki penyimpanan metanol berfungsi untuk mengontrol cairan metanol di dalam tangki.

Laju alir fluida yang keluar dari tangki diatur dengan Flow Control (FC) yang sebelumnya Flow Transmitter (FT) mengirimkan sinyal terlebih dahulu ke FC agar dapat membuka valve, sehingga laju alir dapat dikontrol.

109

3. Tangki Penyimpanan Asam Formiat

P-110

T-103 LI

FC

V-110

FT

Asam Formiat

LT LC

Gambar 6.3 P&ID Tangki Asam Formiat

Tangki penyimpanan asam formiat digunakan untuk menyimpan produk samping asam formiat dalam fase cair. Kondisi operasi pada tangki penyimpanan metanol pada temperatur dan tekanan ruangan, yaitu 30^oC dan 1 atm. Oleh karena itu, tangki penyimpanan asam formiat harus di lengkapi dengan sistem pengendalian temperatur, tekanan, laju alir dan level. Pengendalian proses pada tangki penyimpanan asam formiat berfungsi untuk mengontrol cairan asam formiat di dalam tangki. Laju alir fluida yang keluar dari tangki diatur dengan Flow Control (FC) yang sebelumnya Flow Transmitter (FT) mengirimkan sinyal terlebih dahulu ke FC agar dapat membuka valve, sehingga laju alir dapat dikontrol.

110

4. Tangki Berpengaduk (Mixer)

M-101

TI XC

FT FC

Recycle

FT FC Air Proses

E-101

Metil Formiat

FC FT

XT

XT

XT

Gambar 6. 4 P&ID Mixer

Mixer digunakan untuk homogenasi bahan baku dan hasil dari recycle dari destilat kolom destilasi II pada fasa cair. Kondisi operasi pada mixer pada temperatur dan tekanan ruangan, yaitu 30^oC dan 1 atm. Oleh karena itu, tangki penyimpanan metil formiat harus di lengkapi dengan sistem pengendalian temperatur, tekanan, laju alir dan level. Pengendalian proses dengan menggunakan Level Control (LC) dengan menerjemahkan dari Flow Transmitter (FT) kepada Flow Controller (FC) guna menutup valve agar tidak terjadi overflow dari setiap aliran bahan baku berupa metil formiat, air proses dan aliran recycle.

111

6.2.2 Sistem Pengendalian Pada Reaktor Reaktor Continuous Stirred-Tank Reactor (CSTR)

P-22

V-103

R-101

P-103 TC

LC

FT FC Metil Formiat

Metanol

Air Metil Formiat

Metanol Air Air Pendingin

Steam

TT

P-1

Steam

Gambar 6.5 P&ID Reaktor

Reaktor sebagai tempat terjadi nya reaksi pembentukan asam formiat dari hidrolisis metil formiat.Kondisi operasi dari reaktor yaitu 60^oC dan tekanan 1 atm.

Reaktor yang digunakan adalah tipe continuous stirred-tank reactor (CSTR). Reaksi yang erjadi adalah eksotermis, oleh karena itu membutuhkan jaket pemanas.

Pengendalian proses pada reaktor meliputi Temperatur, dan level. Temperatur reaksi dijaga dengan mengendalikan temperatur yang masuk dari aliran air pendingin dan steam oleh Temperatur Controller (TC) . Level cairan dijaga oleh Level Controller (LC) diterjemahkan oleh Flow Transmitter (FT) kepada Flow Controller (FC) untuk menutup valve agar tidak overflow.

112

6.2.3 Sistem Pengendalian pada Alat Penukar Panas 1. Heater I

E-101

Steam

Air Metil Formiat

Metanol Asam Formiat

FC

TT

TI

Air Metil Formiat

Metanol Asam Formiat

Steam

Gambar 6. 6 P&ID Heater

Proses pengendalian pada heater berfungsi untuk mengontrol temperatur pada heater. Pengendalian temperatur output dilakukan agar temperatur fluida mencapai temperatur yang sesuai. Temperatur fluida dijaga dengan mengendalikan laju alir fluida pemanas steam. Temperature indicator (TI) mengendalikan temperatur dengan mengirimkan sinyal pada temperature transmitter (TT) yang kemudian TT akan mengirim sinyal pada Flow Controller (FC) untuk membuka valve. Sehingga laju alir fluida yang keluar dari heater sesuai.

113

2. Cooler I

COOLER

TC

V-16

E-51 FC FT

Bottom Destilasi Cooling water,

in

Cooling water,out Produk

FT

Gambar 6.7 P&ID Cooler

Proses pengendalian pada cooler berfungsi untuk mengontrol temperatur pada cooler. Pada cooler I digunakan untuk menurunkan temperatur produk samping berupa metanol. Pengendalian temperatur output dilakukan agar temperatur fluida mencapai temperatur yang sesuai. Temperatur fluida dijaga dengan mengendalikan laju alir fluida keluaran cooler menggunakan Temperature Controller (TC).

Selanjutnya Flow Transmitter (FT) memberikan sinyal kepada Flow Controller (FC) untuk membuka valve jika keadaan fluida sudah berada pada suhu yang sesuai.

114

3. Cooler II

COOLER

TC

V-16

E-51 FC FT

Destilat Cooling water,

in

Cooling water,out Menuju UPL

FT

Gambar 6. 8 P&ID Cooler II

Proses pengendalian pada cooler berfungsi untuk mengontrol temperatur pada cooler. Pada cooler II digunakan untuk menurunkan temperatur destilat dari destilasi II sebelum dibuang menuju UPL. Pengendalian temperatur output dilakukan agar temperatur fluida mencapai temperatur yang sesuai. Temperatur fluida dijaga dengan mengendalikan laju alir fluida keluaran cooler menggunakan Temperature Controller (TC). Selanjutnya Flow Transmitter (FT) memberikan sinyal kepada Flow Controller (FC) untuk membuka valve jika keadaan fluida sudah berada pada suhu yang sesuai.

115

4. Cooler III

COOLER

TC

V-16

E-51 FC FT

Bottom destilasi Cooling water,

in

Cooling water,out Produk

FT

Gambar 6. 9 P&ID Cooler III

Proses pengendalian pada cooler berfungsi untuk mengontrol temperatur pada cooler. Pada cooler III digunakan untuk menurunkan temperatur produk utama berupa asam formiat. Pengendalian temperatur output dilakukan agar temperatur fluida mencapai temperatur yang sesuai. Temperatur fluida dijaga dengan mengendalikan laju alir fluida keluaran cooler menggunakan Temperature Controller (TC). Selanjutnya Flow Transmitter (FT) memberikan sinyal kepada Flow Controller (FC) untuk membuka valve jika keadaan fluida sudah berada pada suhu yang sesuai.

116

6.2.4. Sistem Pengendalian pada Kolom Destilasi 1. Kolom Destilasi I

MD-101

CD-101

ACC-101

RB-101

V-105 P-105

V-106 P-106 TC

LC

PI TI

FC

FC

Feed

Cooling Water, in

PT PC

TI TT

Cooling water, out

Produk Atas

Produk Bawah Steam in

FC TT

S-5

Steam out

FC

FT LC

Gambar 6. 10 P&ID MD I

Proses pengendalian pada destilasi berfungsi untuk mengontrol level dan temperatur pada destilasi. Pengendalian temperatur input dilakukan agar temperatur fluida mencapai temperatur yang sesuai. Temperatur fluida dijaga dengan mengendalikan laju alir fluida pemanas steam dan laju alir. Temperatur indicator (TI) mengendalikan temperatur dengan mengirimkan sinyal pada temperature transmitter (TT) yang kemudian TT akan mengirim sinyal pada Flow Controller (FC) untuk membuka valve. Sehingga laju alir fluida yang keluar dari coolersesuai.

Pengendalian Tekanan destilasi dilakukan agar tekanan pada destilasi sesuai pada kondisi operasi 1 atm. Pressure Transmitter (PT) akan mengirimkan sinyal pada pressure control (PC) untuk membuka valve.

117

2. Kolom Destilasi II

MD-102

CD-102

ACC-102

RB-102

P-108 V-107

V-108 TC

LC

PI TI

FC

FC

Feed

Cooling Water, in

PT PC

TI TT

Cooling water, out

REACYCLE

Produk Bawah Steam in

FC TT

Steam out

FC

FT LC

Gambar 6. 11 P&ID MD II

Proses pengendalian pada destilasi berfungsi untuk mengontrol level dan temperatur pada destilasi. Pengendalian temperatur input dilakukan agar temperatur fluida mencapai temperatur yang sesuai. Temperatur fluida dijaga dengan mengendalikan laju alir fluida pemanas steam dan laju alir. Temperature indicator (TI) mengendalikan temperatur dengan mengirimkan sinyal pada temperature transmitter (TT) yang kemudian TT akan mengirim sinyal pada Flow Controller (FC) untuk membuka valve. Sehingga laju alir fluida yang keluar dari cooler sesuai.

Pengendalian Tekanan destilasi dilakukan agar tekanan pada destilasi sesuai pada kondisi operasi 1 atm. Pressure Transmitter (PT) akan mengirimkan sinyal pada pressure control (PC) untuk membuka valve.

118

3. Kolom Destilasi III

MD-103

CD-103

ACC-101

RB-103

V-109 P-109

V-110 P-110 TC

LC

PI TI

FC

FC

Feed

Cooling Water, in

PT PC

TI TT

Cooling water, out

UPL

ASAM FORMIAT Steam in

FC TT

Steam out

FC

FT LC

Gambar 6. 12 P&ID C-103

Proses pengendalian pada destilasi berfungsi untuk mengontrol level dan temperatur pada destilasi. Pengendalian temperatur input dilakukan agar temperatur fluida mencapai temperatur yang sesuai. Temperatur fluida dijaga dengan mengendalikan laju alir fluida pemanas steam dan laju alir. Temperature indicator (TI) mengendalikan temperatur dengan mengirimkan sinyal pada temperature transmitter (TT) yang kemudian TT akan mengirim sinyal pada Flow Controller (FC) untuk membuka valve. Sehingga laju alir fluida yang keluar dari cooler sesuai.

Pengendalian Tekanan destilasi dilakukan agar tekanan pada destilasi sesuai pada kondisi operasi 1 atm. Pressure Transmitter (PT) akan mengirimkan sinyal pada pressure control (PC) untuk membuka valve.

119

6.3 Sistem Pengendalian Pabrik

Berdasarkan system pengendalian yang ada pada Perancangan Pabrik Asam Formiat yang disajikan pada Tabel 6.1 Tabel 6.1 Sistem Pengendalian Pabrik Asam Formiat[9]

Unit Target/Set Poin Variabel

Kontrol

Sensor Aktuator Tipe

Pengendalian T-101 Level Fluida metil formiat dalam tangki Laju Output Radar Level Indicator LI

M-101 Level fluida campuran homogen dari air, metil formiat dan methanol

Laju Output Radar Level Controller

LC

E-101 Temperatur Outlet Laju Steam Thermocouple Flow

Controller

TI

R-101 Temperatur Outlet Laju steam Orificemeter Temperatur

Controller

TC

R-101 Level Fluida Laju input Radar Level

Controller

LC

C-101 Level fluida feed Laju Input Radar Level

Controller

LC

C-101 Temperatur Inlet Laju input Orificemeter Temperature

Controller

TC

C-101 Pressure Outlet Pressure

Destilation

Fiber Optic Pressure

Pressure Controller

PC

E-104 Temperatur Outlet Laju input Orificemeter Temperature

Controller

TC

C-102 Level fluida feed Laju Input Radar Level

Controller

LC

C-102 Temperatur Inlet Laju input Orificemeter Temperature

Controller

TC

120

Unit Target/Set Poin Variabel

Kontrol

Sensor Aktuator Tipe

Pengendalian

C-102 Pressure Outlet Pressure

Destilation

Fiber Optic Pressure

Pressure Controller

PC

E-105 Temperatur Outlet Laju input Orificemeter Temperature

Controller

TC

C-103 Level fluida feed Laju Input Radar Level

Controller

LC

C-103 Temperatur Inlet Laju input Orificemeter Temperature

Controller

TC

C-103 Pressure Outlet Pressure

Destilation

Fiber Optic Pressure

Pressure Controller

PC

E-106 Temperatur Outlet Laju input Orificemeter Temperature

Controller

TC T-102 Level Fluida metil formiat dalam tangki Laju Output Radar Level

Indicator

LI T-103 Level Fluida metil formiat dalam tangki Laju Output Radar Level

Indicator

LI

121

122

BAB VII

SISTEM UTILITAS, PENGOLAHAN LIMBAH, SAFETY, HEALTH & ENVIRONMENT (SHE)

7.1 Sistem Utilitas

Sistem utilitas merupakan bagian penting untuk menunjang proses produksi asam formiat dalam pabrik. Utilitas di pabrik asam formiat yang dirancang meliputi unit pengadaan air untuk memenuhi kebutuhan air pada air proses, air pendingin, air umpan boiler, air konsumsi umum dan sanitasi. Kemudian unit pengadaan steam untuk memenuhi kebutuhan pada media pemanas reaktor dan heat exchanger.

Selanjutnya unit pengadaan udara tekan untuk memenuhi udara tekan di bengkel dan memenuhi kebutuhan umum yang lainnya. Terdapat unit pengadaan listrik sebagai penggerak untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan- peralatan elektronik maupun penerangan yang lainnya. Serta terdapat unit pengadaan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan generator.

PT. Indo Chemical Acid merupakan pabrik yang memproduksi asam formiat dengan kapasitas 10.000 ton/tahun yang terletak di Kelurahan Pidada, Kecamatan Panjang, Kota Bandar Lampung, Provinsi Lampung. Bahan baku yang digunakan untuk memproduksi asam formiat ialah metil formiat dan air.

Pengendalian proses pada pabrik ini dilakukan guna menjaga kestabilan proses yang sedang berlangsung nantinya. Pengendalian yang dilakukan antara lain untuk menjaga keselamatan pekerja, menjaga kondisi peralatan, kualitas dan spesifikasi produk serta mencegah gangguan atau kontaminasi lainnya. Pengendalian proses yang dilakukan pada area proses produksi asam formiat antara lain pengendalian laju alir umpan, laju alir produk, laju alir uap jenuh serta cooling water dan tingkat kemurnian produk akhir yang diinginkan.

Sistem uilitas yang digunakan pada PT.Indo Chemical Acid meliputi air, steam, udara tekan, listrik serta refirgerant yang akan digunakan pada proses produksi asam formiat. Air akan digunakan sebagai bahan pendingin, pembersih, pembangkit kukus (steam). Kukus akan digunakan dalam pemanasan berbagai

123

media yaitu pada alat heat exchanger dan reaktor. Sedangkan untuk limbah yang dihasilkan dari pabrik asam formiat dapat diklasifikasi yaitu bahan buangan cair dan bahan buangan padatan. Pedoman keselamatan kerja dibuat untuk memberikan informasi yang lengkap tentang tata tertib dalam bekerja, agar kesehatan dan keselamatan pekerja selama melakukan tugasnya terjamin sesuai dengan peraturan yang telah diterapkan.

7.1.1 Pengolahan Air

Air yang digunakan adalah air sungai Way Lunik yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Untuk menghindari fouling yang terjadi pada alat-alat penukar panas maka perlu diadakan pengolahan air sungai. Pengolahan dilakukan secara fisis dan kimia.

Pengolahan tersebut antara lain meliputi screening, pengendapan, penggumpalan, klorinasi, demineralisasi, dan deaerasi. PFD mengenai pengolahan air sungai menjadi air yang siap digunakan untuk pabrik asam formiat dapat dilihat pada Gambar 7.1

124

CV

D-201

P-201

BU-101

P-202

BU-102

P-203

P-204 Tawas Kapur

TF-101

CL-101

Blow Down SP-101

P-205

P-206 BU-103

Klorin

TU-101

Air Konsumsi dan sanitasi

Air Pendingin

KE-101 KE-102 AE-101 AE-102

P-207 P-208

TU-102

P-209 Steam

Gas buang

Hidrazine

P-210

TU-103

P-212 P-211

BOILER

Air proses

EQUIPMENT LIST Item No. Service

P-201 Pompa

BU-101 Bak Utilitas

P-202 Pompa

BU- 102 Bak Utilitas

P-203 Pompa

TF-101 Flokulator

P-204 Pompa

CL-101 Clarifier SP-101 Saringan Pasir

P-205 Pompa

BU-103 Bak Utilitas

P-206 Pompa

TU-101 Tangki Utilitas KE-101 Kation Exchanger KE-102 Kation Exchanger

P-207 Pompa

AE-101 Anion Exchanger AE-102 Anion Exchanger

P-208 Pompa

TU-102 Tangki Utilitas

P-209 Pompa

D-201 Deaerator

P-210 Pompa

TU-103 Tangki Utilitas

P-211 Pompa

P-212 Pompa

CT-101 Cooling Tower Boiler

CT-101 Condenser &

Cooler

Gambar 7.1 Process Flow Diagram Flow Diagram Pengolahan Air

125

. Air yang berasal dari Sungai Way Lunik akan diolah diunit pengolahan air dengan tahapan sebagai berikut:

1. Screening

Pengambilan air dari sungai dilakukan dengan cara pemompaan yang kemudian dialirkan ke penyaringan (screening) dan langsung dimasukkan ke dalam reservoir.

2. Penyaringan (Screening)

Pada screening, partikel-partikel padat yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan kimia. Sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya. Penyaringan dilakukan agar kotoran-kotoran bersifat kasar atau besar tidak terikut ke sistem pengolahan air, maka sisi hisap pompa di pasang saringan (screen) yang dilengkapi dengan fasilitas pembilas apabila screen kotor.

3. Penampungan (Reservoir)

Air dalam penampungan di reservoir terdapat kotoran yang seperti lumpur dan akan mengendap.

4. Koagulasi

Koagulasi merupakan proses penggumpalan akibat adanya penambahan zat kimia atau bahan koagulan ke dalam air. Koagulan yang digunakan biasanya adalah tawas atau aluminium sulfat, yang merupakan garam yang berasal dari basa lemah dan asam kuat. Sehingga jika dalam air yang mempunyai suasana basa akan mudah terhidrolisa. Untuk memperoleh sifat alkalis agar proes flokulasi dapat berjalan efektif, sering ditambahkan larutan kapur di dalam air.

Selain itu, kapur juga berfungsi untuk mengurangi atau menghilangkan kesadahan karbonat dalam air untuk membuat suasana basa sehingga mempermudah proses penggumpalan. Endapan yang dihasilkan kemudian akan diendapkan dalam bak utilitas I dan II. Kemudian air yang keluar dari bak utilitas II yang masih mengandung padatan tersuspensi selanjutnya dilewatkan filter untuk difiltrasi.

126

5. Bak Penampung Air Bersih

Air dari proses filtrasi merupakan air bersih, ditampung di dalam bak penampung air bersih. Air bersih kemudian digunakan secara langsung untuk air pendingin dan air layanan (service water). Air bersih kemudian digunakan juga untuk air domestik yang terlebih dahulu di deinfektanisasi, dan umpan boiler yang terlebih dahulu di demineralisasi.

6. Proses Demineralisasi

Air untuk umpan yang digunakan untuk produksi asam formiat harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut yang terdapat didalamnya. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi. Alat demineralisasi terdiri atas penukar kation (kation exchanger) dan penukar anion (anion exchanger). Unit ini berfungsi untuk menghilangkan mineral-mineral yang terkandung di dalam air seperti Ca^-

2, Mg^2+, So42-, Cl^- dan mineral lainnya. Adapun tahapan dalam pengolahan air umpan boiler adalah sebagai berikut:

a) Cation Exchanger

Pada cation exchanger berisi resin pengganti kation dimana pengganti kation-kation yang dikandung di dalam air diganti dengan ion H⁺ sehingga air yang akan keluar dari kation exchanger adalah air yang mengandung anion dan ion H⁺.

Reaksi:

CaCO3 Ca²⁺ + Ca3- (1) MgCl2 + R – SO3 MgRSO3 + Cl^- + H⁺ (2) Na2SO4 Na2+ + SO42- (3) Setelah dalam jangka waktu tertentu, kation resin akan jenuh sehingga diperlukan regenerasi kembali dengan H2SO4.

Reaksi:

Mg + RSO3 + H2SO4 R2SO3H + MgSO4 (4)

127

b) Anion Exchanger

Proses ini memiliki fungsi untuk mengikat ion-ion negatif (anion) yang terlarut di dalam air, dengan resin yang bersifat basa, maka anion-anion seperti CO32- dan SO42- akan membantu garam resin tersebut.

Reaksi :

CO3- CO3 (5)

Cl^- + RNOH RNOH + NaCl (6) Dalam waktu tertentu, anion resin akan jenuh, sehingga perlu diregenerasikan kembali dengan NaOH.

Reaksi:

(R4N)2SO4 + NaOH 2R4NOH + Na2SO4 (7) c) Deaerasi

Air yang telah mengalami demineralisasi masih mengandung gas-gas terlarut terutama O2 dan CO2. Gas tersebut dihilangkan terlebih dahulu, karena dapat menimbulkan korosi. Unit daerator inilah akan diinjeksikan bahan kimia berupa hidrazin (N2H4) yang berfungsi menghilangkan sisa-sisa gas yang terlarut terutama oksigen sehingga nantinya tidak terjadi korosi.

Reaksi:

2N2H2 + O2 2H2O + 2N2 (8) Air yang keluar dari daerator ini ajan dialirkan menggunakan pompa sebagai air umpan boiler. Unit pengadaan air pada bagian ini dibagi menjadi beberapa bagian yaitu dengan penjelasan sebagai berikut:

Kebutuhan air total secara umum untuk produksi asam formiat disajikan pada Gambar 7.1 menunjukkan Kebutuhan pada penggunaan air.

128

Gambar 7.1 Total Penggunaan Air a. Air Proses

Air proses yang digunakan adalah air sungai yang diperoleh dari sungai Way Lunik yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakan air sungai sebagai air proses adalah karena faktor-faktor sebagai berikut:

 Air sungai dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya yang murah

 Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya

Tahapan proses pengolahan air proses adalah dengan proses penyaringan, dimana air yang diiambil akan melewati alat penyaring dengan tujuan menyaring kotoran yang berukuran besar agar tidak terbawa ke proses selanjutnya. Kemudian air yang telah melalui proses penyaringan akan dialirkan ke bak pengendap awal dan selanjutnya akan dilanjutkan ke sebuah tangki yang disebut dengan Tangki Flokulator (TF). Tangki ini berfungsi untuk mencampurkan air dengan tawas 5%

dan kapur (CaOH) 5%. Selanjutnya tahapan menuju ke Clarifier (CL), untuk mengendapkan flok-flok yang terbentuk akibat penambahan tawas dan CaOH.

Kotoran – kotoran yang telah mengendap akan berada di blow down/bagian bawah CL, sedangkan air yang keluar dari atas akan mengalir menuju Sand Filter. Bak ini merupakan saringan pasir untuk menyaring sisa-sisa kotoran dalam air yang masih

5%

62%

1%

27%

Air Proses Air Pendingin Air Umpan Boiler Air Sanitasi

129

berukuran kecil dan tidak dapat mengendap ke Clarifier. Kemudian akan dialirkan ke bak penampung sementara (BU-103).

Tahapan selanjutnya adalah proses penghilangan kadar – kadar mineral yang terkandung dalam air, seperti Ca⁺⁺, Mg²⁺, Cl^-, dan lain-lainnya dengan menggunakan resin. Proses ini dilanjutkan dengan mengalirkan air dari BU-103 menuju proses pengikatan ion-ion positif yang terlarut dalam air yang terjadi di dalam Kation Exchanger (KE) dan kemudian diikuti dengan proses pengikatan ion- ion negatif dalam Anion Echanger (AE). Proses daerasi merupakan proses penghilangan kandungan gas yang kemungkinan masih terdapat dalam air setelah proses demineralisasi. Penghilangan kandungan gas tersebut dilakukan untuk menghindari sifat korosi pada air dan kemudian di tampung pada Tangki Utilitas (TU-103) dan kemudian air ini dapat digunakan sebagai air proses pada perancangan pabrik asam formiat dengan hidrolisis metil formiat. Air proses yang akan digunakan merupakan air yang sudah melalui proses agar terbebas dari mineral pengotor dan memiliki pH yang netral sehingga dapat dilakukan dalam proses pengolahan produk asam formiat yang akan dilakukan. Kualitas air proses yang dapat digunakan disajikan pada Tabel 7.1

Tabel 7. 1 Kualitas De-Mineralized Water

No. Parameter Satuan Nilai

1 Keadaan

1.1 Bau - Tidak berbau

1.2 Rasa - Normal

1.3 Warna Unit Pt-Co maks. 5

2 pH - 5,0 - 7,5/ 4,0 – 5,0*)

3 Kekeruhan NTU maks. 1,5

4 Zat yang terlarut mg/L maks. 10

5 Total organik karbon mg/L maks. 0,5

6 Bromat mg/L maks. 0,01

7 Perak (Ag) mg/L maks. 0,025

8 Kadar karbon dioksida (CO2) bebas

mg/L 3 000 - 5 890 9 Kadar oksigen (O2) terlarut awal mg/L min. 40,0 10 Kadar oksigen (O2) terlarut akhir mg/L min. 20,0

130

No. Parameter Satuan Nilai

11 Cemaran logam:

11.1 Timbal (Pb) mg/L maks.0,005

11.2 Tembaga (Cu) mg/L maks. 0,5

11.3 Kadmium (Cd) mg/L maks. 0,003

11.4 Merkuri (Hg) mg/L maks. 0,001

12 Cemaran Arsen (As) mg/L maks.0,01

Adapun parameter air sungai yang terdekat pada Lampung Selatan disajikan pada Tabel 7.2 dan kebutuhan air proses disajikan pada Tabel 7.3.

Tabel 7. 2 Parameter Air Way Sekampung

Parameter Nilai Satuan

Temperatur 30,20 ℃

pH 7,61 mg/L

TDS 56,33 mg/L TDS

Air Raksa 0,007 mg/L Hg

BOD 3,60 mg/L KOB

COD 5,90 mg/L KOK

limbahAmonia 0,195 mg/L NH3

Nitrit 0,017 mg/L NO2

Nitrat 0,274 mg/L NO3

Sianida 0,0037 mg/L CN

Sulfat 6,037 mg/L SO4

Collifarm Tinja 1.000.000 JPT/100 ml Total Collifarm 1.400.000 JPT/100 ml

Tabel 7. 3 Kebutuhan Air Proses Nama Alat Jumlah (Kg/Jam)

Mixer 958,2439

Maka kebutuhan total air proses dengan termasuk loss factor dengan asumsi loss factor sebanyak 10% ialah sebagai berikut:

Total Air Proses = Jumlah total x 1,1 = 958,2439 x 1,1 = 1.054,0682 Kg/Jam

131

b. Air Pendingin

Media pendingin yang digunakan adalah air. Berdasarkan KEP- 49/MENLH/11/2010 air pendingin adalah air limbah yang berasal dari aliran air yang digunakan untuk menghilangkan panas dan tidak berkontak langsung dengan bahan baku, produk samping dan produk akhir. Media pendingin yang digunakan adalah air sungai Way Lunik, Kecamatan Panjang, Kota Bandar Lampung.Alasan digunakan air sungai sebagai media pendingin adalah karena faktor-faktor sebagai berikut:

 Air sungai dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya yang murah

 Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya

 Tidak mudah menyesut

 Dapat menyerap jumlah panas yang relatif tinggi dalam per satuan volume Tahapan proses pengolahan air pendingin adalah dengan proses penyaringan, dimana air yang diiambil akan melewati alat penyaring dengan tujuan menyaring kotoran yang berukuran besar agar tidak terbawa ke proses selanjutnya. Kemudian air yang telah melalui proses penyaringan akan dialirkan ke bak pengendap awal dan selanjutnya akan dilanjutkan ke sebuah tangki yang disebut dengan Tangki Flokulator (TF).

Tangki ini berfungsi untuk mencampurkan air dengan tawas 5% dan kapur (CaOH) 5%. Selanjutnya tahapan menuju ke Clarifier (CL), untuk mengendapkan flok-flok yang terbentuk akibat penambahan tawas dan CaOH. Kotoran – kotoran yang telah mengendap akan berada di blow down/bagian bawah CL, sedangkan air yang keluar dari atas akan mengalir menuju Sand Filter. Bak ini merupakan saringan pasir untuk menyaring sisa-sisa kotoran dalam air yang masih berukuran kecil dan tidak dapat mengendap ke Clarifier. Kemudian akan dialirkan ke bak penampung sementara (BU-103) pada bak ini berfungsi untuk mencampur klorin dalam bentuk kaporit ke dalam air agar tidak terdapat banyak kuman sebelum di tampung ke Tangki Utilitas (TU-101). Kemudian air ini diKebutuhankan untuk air pendingin yang didinginkan dengan cooling tower.

132

Sedangkan beberapa parameter yang digunakan dalam sistem air pendingin dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Konduktivitas mencirikan jumlah mineral terlarut dalam air 2. Nilai pH menunjukkan tingkat keasaman atau kebasaan dari air 3. Alkalinitas yaitu ion karbonat dan ion bikarbonat

4. Hardness menunjukkan jumlah ion kalsium dan magnesium yang ada pada air tersebut

Adapun syarat-syarat air yang digunakan sebagai media pendingin antara lain:

1. Jernih dalam artian tidak mengandung partikel kasar seperti batu dan krikil serta tidak mengandung partikel halus seperti pasir, tanah, dan lumut.

2. Tidak menyebabkan korosi

3. Tidak menyebabkan fouling karena adanya pasir, mikroba, dan zat-zat organik Maka berdasarkan Maka berdasarkan KEP-49/MENLH/11/2010 standar air pendingin industri dijelaskan pada Tabel 7.4 dan nilai-nilai parameter yang digunakan pada air pendingin disajikan pada Tabel 7.5

Tabel 7. 4 Standar Air Pendingin Industri No. Jenis Air

Limbah

Parameter Kadar Magnesium (mg/L) 1. Air Pendingin Residu Klorin

2

Karbon Organik Total 5

Tabel 7.5 Parameter Air Pendingin

No. Parameter Nilai

1. Konduktivitas (mhos/cm) <1000

2. Turbiditas (ppm) <10

3. Suspended Solid (ppm) <10

4. Total Hardness (ppm as CaCO3) <100 5. Total Iron (ppm as Fe) <1,0 6. Residual Chlorine (ppm as Cl2) 0,5-1,0 7. Silicate (ppm as SiO2) <150 8. Total Chromate (ppm as CrO4) 1,5-2,5

9. pH 6,5-7,5

133

Air pendingin ini digunakan sebagai media pendingin pada heat exchanger. Data kebutuhan air pendingin dapat dilihat pada Tabel 7.6

Tabel 7. 6 Kebutuhan Air Pendingin

Nama Alat Kode Alat Jumlah (Kg/Jam)

Cooler 1 E-104 1.521,9237

Cooler 2 E-105 4.038,0375

Cooler 3 E-106 1.440,6100

Kondensor 1 E-102 2.732,4025

Kondensor 2 E-103 778,0456

Kondensor 3 E-107 661,1067

Total 11.172,126

134

Maka kebutuhan total air pendingin dengan termasuk loss factor dengan asumsi loss factor sebanyak 10% ialah sebagai berikut:

Total Air Pendingin = Jumlah total x 1,1 = 11.172,126 x 1,1 = 12.289,338 Kg/Jam Kebutuhan make up cooling water ditentukan sebagai berikut (M.Awwaluddin et al.,2012)

 Evaporation Loss (We) = 0,00085 x Wc.(T2-T1) x 1,8

= 0,00085 x 13,44 m³/jam x (40 – 30)℃ x 1,8 = 0,2056 m³/jam

 Dirft Loss (Wd) = 0,1 % x 13,44 m³/jam = 0,0134 m³/jam

 BloBlowdown (Wb), nilai s = 3-5 dipilih s = 3 Wb = ^𝑊𝑒

𝑆−1 = ^0,2056

3−1 = 0,1028 m³/jam

Maka total kebutuhan untuk make up cooling water = 0,3218 m³/jam

14%

36%

13%

0,02 7%

6%

Cooler I Cooler II Cooler III Kondensor I Kondensor II Kondensor III 24%

Gambar 7.2 Distribusi Pemakaian Air Pendingin

135

c. Air Umpan Boiler

Untuk kebutuhan umpan boiler sumber air yang digunakan adalah air sungai. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah sebagai berikut:

 Kandungan yang dapat menyebabkan korosi, dimana korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan-larutan asam dan gas-gas yang terlarut.

 Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (Scale Forming), pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan temperatur tinggi, yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silikat.

 Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming), dimana air yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler dan alat penukar panas karena adanya zat-zat organik, anorganik, dan zat-zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Pada umumnya efek pembusaan terjadi pada alkalinitas yang tinggi.

Sehingga tahapan proses pengolahan dari air sungai menjadi air pembangkit steam tidak jauh berbeda dengan pengolahan air menjadi air proses yang digunakan pada air bahan baku pabrik asam formiat. Tahapan proses ini air yang telah melewati saringan pasir dan clarifier akan dilanjutkan dengan proses penghilangan kadar – kadar mineral yang terkandung dalam air, seperti Ca⁺⁺, Mg²⁺, Cl^-, dan lain-lainnya dengan menggunakan resin. Proses ini dilanjutkan dengan mengalirkan air dari BU-103 menuju proses pengikatan ion-ion positif yang terlarut dalam air yang terjadi di dalam Kation Exchanger (KE) dan kemudian diikuti dengan proses pengikatan ion-ion negatif dalam Anion Echanger (AE). Proses daerasi merupakan proses penghilangan kandungan gas yang kemungkinan masih terdapat dalam air setelah proses demineralisasi.

Penghilangan kandungan gas tersebut dilakukan untuk menghindari sifat korosi pada air dan kemudian di tampung pada Tangki Utilitas (TU-103) dan kemudian akan dipompakan menuju ke boiler. Kebutuhan air untuk pembangkit steam dilihat pada Tabel 7.7

136

Tabel 7. 7 Kebutuhan Air Pembangkit Steam

Nama Alat Kode Alat Jumlah (Kg/Jam)

Heater E-101 83,8866

Reaktor R-101 2,9085

Reboiler 1 E-105 27,4266

Reboiler 2 E-107 16,5834

Reboiler 3 E-109 65,6158

Total 196,421

Gambar 7.3 Kebutuhan Pemakaian Air Umpan Boiler Steam yang di supply berlebih yang diperhitungkan berdasarkan:

Steam Traps = 20% dari jumlah steam = 38,7025 kg/jam Blowdown Boiler = 10% dari jumlah steam = 19,3512 kg/jam Maka kebutuhan steam yang dibutuhkan = 251,5662 kg/jam Persyaratan air umpan boiler dapat dilihat pada Tabel 7.8

43%

14%

8%

33%

2%

Heater Reboiler I Reboiler II Reboiler III Reaktor

137

Tabel 7. 8 Persyaratan Air Umpan Boiler No Tekanan

Boiler (psig)

Padatan Total (ppm)

Alkalinitas (ppm)

Padatan Tersuspensi

(ppm)

Silika (ppm)

1 0-300 3.500 700 300 125

2 301-450 3.000 600 250 90

3 451-600 2.500 500 150 50

4 601-750 2.000 400 100 35

5 751-900 1.500 300 60 20

6 901-1000 1.250 250 40 8

7 1.001-1.500 1.000 200 20 2,5

8 1.501-2.000 750 150 10 1

9 Di atas 2000 500 100 5 0,5

d. Air Konsumsi dan Sanitasi

Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi juga berasal dari air sungai.

Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Tahapan proses pengolahan air sanitasi dan konsumsi ini tidak jauh berbeda dengan pengolahan air pendingin dengan dimulai proses penyaringan dan selanjutnya akan dilanjutkan ke sebuah tangki yang disebut dengan Tangki Flokulator (TF).

Kotoran – kotoran yang telah mengendap akan berada di blow down/bagian bawah CL, sedangkan air yang keluar dari atas akan mengalir menuju Sand Filter.

Bak ini merupakan saringan pasir untuk menyaring sisa-sisa kotoran dalam air yang masih berukuran kecil dan tidak dapat mengendap ke Clarifier. Kemudian akan dialirkan ke bak penampung sementara (BU-103) pada bak ini berfungsi untuk mencampur klorin dalam bentuk kaporit ke dalam air agar tidak terdapat banyak kuman sebelum di tampung ke Tangki Utilitas (TU-101). Kemudian air ini diKebutuhankan untuk air konsumsi dan sanitasi pada pabrik asam formiat. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa syarat, yaitu meliputi syarat fisik, syarat kimia dan syarat bakteriologis.

138

Syarat fisik :

 Suhu di bawah suhu udara luar

 Warna jernih

 Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau Syarat kimia :

 Tidak mengandung zat organik

 Tidak beracun

Syarat bakteriologis:

Tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri yang pathogen.

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan No.32 Tahun 2017, parameter kimia air sebagai air sanitasi disajikan pada Tabel 7.9.

Tabel 7. 9 Standar Baku Mutu Air Sanitasi

No. Parameter Unit Standar Baku Mutu

(Kadar Maksimum) Wajib

1 pH mg/L 6,5 – 8,5

2 Besi mg/L 1

3 Flourida mg/L 1,5

4 Kesadahan (CaCO3) mg/L 500

5 Mangan mg/L 0,5

6 Nitrat, sebagai N mg/L 10

Wajib

7 Nitrit, sebagai N mg/L 1

8 Sianida mg/L 0,1

9 Deterjen mg/L 0,05

10 Pestisida total mg/L 0,1

Tambahan

1 Air raksa mg/L 0,001

2 Arsen mg/L 0,05

3 Kadmium mg/L 0,005

4 Kromium (valensi 6) mg/L 0,05

5 Selenium mg/L 0,01

6 Seng mg/L 15

139

Tambahan

7 Sulfat mg/L 400

8 Timbal mg/L 0,05

9 Benzene mg/L 0,01

10 Zat organik (KmnO4) mg/L 10

Menurut peraturan Menteri Kesehatan No.32 Tahun 2017, parameter fisika air sebagai sanitasi disajikan pada Tabel 7.10.

Tabel 7. 10 Parameter Fisika Air Sebagai Air Sanitasi

No Parameter Unit Standar Baku Mutu

(Kadar Maksimum)

1 Kekeruhan NTU 25

2 Warna TCU 50

3 Zat padat terlarut (Total Dissolved Solid)

mg/L 1000

4 Temperatur ℃ Temperatur udara ± 3

5 Rasa Tidak berasa

6 Bau Tidak berbau

Menurut peraturan Menteri Kesehatan No.32 Tahun 2017, parameter biologi air sebagai sanitasi disajikan pada Tabel 7.11.

Tabel 7. 11 Parameter Biologi Air Sebagai Sanitasi

No. Parameter Unit Standar Baku Mutu

(Kadar Maksimum)

1 Total Coliform CFU/100 ml 50

2 E.Coli CFU/100 ml 0

Kebutuhan air sanitasi pada perancangan pabrik asam formiat ini disajikan pada Tabel 7.12 dan Gambar 7.4

Tabel 7. 12 Kebutuhan Pemakaian Air Sanitasi

No Kebutuhan Air Sanitasi Jumlah (m³/jam)

1 Kebutuhan Karyawan 0,3125

2 Kebutuhan Laboratorium dan Taman 0,0416

3 Air Kantin dan Tempat Ibadah 0,002

4 Kebutuhan Air Untuk Poliklinik 0,0167

Total 0,3561

140

Gambar 7.4 Kebutuhan Pemakaian Air Sanitasi 7.2 Unit Penyediaan Kukus (Steam)

Unit ini bertujuan untuk mencukupi kebutuhan steam pada proses produksi.

Steam yang diproduksi pada pabrik asam formiat ini digunakan sebagai media pemanas heat exchanger dan reaktor. Steam yang dihasilkan dari satu buah boiler ini adalah 120℃ dan tekanan 1 atm. Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 47,8886 kg/jam, untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat diKebutuhankan maka jumlah steam dilebihkan 10%. Sehingga jumlah steam yang dibutuhkan adalah 52,6774 kg/jam. Dengan jenis boiler yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan steam ini adalah water tube boiler. Batasan air yang digunakan pada steam disajikan pada Tabel 7.13.

Tabel 7. 13 Batasan Air Pada Steam

Parameter Satuan Pengendalian Batas

pH Unit 10,5-11,5

Konduktivitas 𝜇mhos/cm 5000, max

TDS ppm 3500, max

P-Alkalinitas ppm -

M-Alkalinitas ppm 800, max

O-Alkalinitas ppm 2,5 x SiO2, min

T. Hardness ppm -

Silika ppm 150, max

Besi ppm 2, max

Residu Fosfat ppm 20-50

Residu Sulfat ppm 20-50

pH Kondensat Unit 8,0-9,0

84%

11%

1%

4%

Kebutuhan Karyawan

Kebutuhan Laboratorium dan Taman

Kebutuhan Air Kantin dan Tempat Ibadah

Kebutuhan Air Untuk Poliklinik

141

7.3 Sistem Utilitas Penyedia Udara Tekan

Kebutuhan udara tekan untuk perancangan pabrik asam formiat ini diperkirakan sebesar 172 m³/jam, tekanan 4 atm dan temperatur 30℃. Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatic, untuk penyediaan udara tekan di bengkel.

7.4 Sistem Utilitas Penyedia Listrik

Kebutuhan tenaga listrik di pabrik asam formiat ini dipenuhi oleh PLN dan generator diesel pabrik. Hal ini bertujuan untuk memenuhi pasokan tenaga listrik dapat berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN. Generator yang digunakan adalah generator arus bolak-balik dengan pertimbangan:

 Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar

 Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan

Kebutuhan pemakaian listrik pada perancangan pabrik asam formiat ini disajikan pada Tabel 7.14

Tabel 7. 14 Kebutuhan Pemakaian Listrik[9]

No Kebutuhan Listrik Tenaga Listrik

(KW)

1 Listrik untuk keperluan proses dan utilitas 15,434

2 Listrik untuk keperluan penerangan 185,570

3 Listrik untuk AC 15,000

4 Listrik untuk PC 8,000

5 Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi 10,000

Total 234,004

Sedangkan untuk persebaran pemakaian kebutuhan listrik pada perancangan pabrik ini disajikan pada Gambar 7.5.

142

Gambar 7.5 Kebutuhan Pemakaian Listrik[9]

7.5 Sistem Utilitas Penyedia Bahan Bakar

Unit ini bertujuan untuk menyediakan bahan bakar yang digunakan pada generator dan boiler. Bahan bakar yang digunakan untuk generator adalah solar (Industrial Diesel Oil) yang diperoleh dari PT. Pertamina dan distributornya.

Sedangkan untuk bahan bakar boiler adalah fuel oil yang juga diperoleh dari PT.

Pertamina. Bahan bakar boiler menggunakan solar sebanyak 57,8375 liter/jam.

Pemilihan IDO sebagai bahan bakar didasarkan pada alasan sebagai berikut:

 Mudah didapat

 Lebih ekonomis

 Mudah dalam penyimpanan

Bahan bakar IDO yang digunakan mempunyai spesifikasi sebagai berikut:

 Specific gravity : 0,8124 N/m³

 Heating value : 19.346,535 Btu/lb

 Efisiensi bahan bakar : 85%

 Densitas : 5,057 x 10-²⁰ g/cm³

7%

79%

6%

4% 4%

Proses dan Utilitas Penerangan AC

PC

Lab & Instrumentasi

143

7.6 Sistem Pengolahan Limbah

Limbah yang dihasilkan dari proses di pabrik ini berupa limbah padat dan limbah cair. Sebelum dibuang ke lingkungan, limbah-limbah tersebut diolah terlebih dahulu hingga memenuhi baku mutu lingkungan. Hal ini dilakukan agar limbah yang dibuang tersebut tidak mencemari lingkungan sekitar lokasi pabrik.

7.6.1 Pengolahan Limbah Cair

Limbah proses ini merupakan keluaran dari cooler II dari top destilate.

Limbah cair yang akan diolah diperkirakan sebesar

 Air buangan sanitasi = 0,3728 m³/jam = 372,8 L/jam = 8.947,2 L/hari

 Limbah proses = 440,9558 kg/jam = 20.440,4928 kg/hari = 20.440,4928 L/hari

Maka total limbah yang akan diolah sebanyak 29.387,6928 L/hari. Untuk pengolahan limbah dapat dilihat pada Gambar 7.6 mengenai alur proses pengolahan limbah cair.

Air buangan Sanitasi

& Lab

Neutralizer

Air Limbah Proses

Clarifier Filters

pH adjustment

Equalizing

Aerasi Desinfection

chamber

Lumpur Aktif Limbah Lumpur

Gambar 7.6 Pengolahan Limbah Cair

144

 Air buangan sanitasi yang berasal dari sisa sanitasi dan penggunaan laboratorium dikumpulkan melalui 2 tahapan yaitu proses yaitu physical treatment dengan filtrasi serta chemical treatment dengan menetralkan pH menggunakan pH adjustment. Jika sudah sesuai akan ditampung kedalam kolom equalizing.

 Air Libah proses dikumpulkan kedalam kolom equalizing untuk uji stabilisasi menggunakan lumpur aktif kemudian penambahan udara untuk memisahkan dengan lumpur aktif yang akan di buang sebagai limbah lumpur sedangkan limbah yang sudah terpisah dengan lumpur aktif akan ditampung ke dalam clarifier dan disenfektan Calsium Hypoclorite di dalam disinfection chamber.

Pengolahan air limbah dilakukan untuk menurunkan parameter air limbah yang diproduksi sehingga dapat memenuhi baku mutu air limbah yang berlaku. Baku mutu air proses diatur dalam Permen LJ Nomor 5 tahun 2014 tentang baku mutu air limbah lampiran XXXVI yang ditampilkan pada Tabel 7.15 dan baku mutu air limbah domestik diatur dalam Permen LHK Nomor P.86/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016 lampiran I dan ditampilkan pada Tabel 7.16.

Tabel 7. 15 Baku Mutu Air Limbah Proses Parameter Kadar Paling Tinggi

(mg/L)

Beban Pencemaran (kg/Ton)

BOD 100 1,5

COD 300 4,5

TSS 100 1,5

Sulfida (Sebagai S) 0,5 0,0075

pH 6,0 – 9,0

145

Tabel 7. 16 Baku Mutu Air Limbah Domestik

Parameter Kadar Maksimum Satuan

pH 6-7

BOD 30 mg/L

COD 100 mg/L

TSS 30 mg/L

Minyak dan lemak 5 mg/L

Amoniak 10 mg/L

Total Coliform 3.000 Jumlah/100 Ml

7.6.2 Pengolahan Limbah Padat

Limbah padat yang dihasilkan berasal dari limbah domestik dan IPAL.

Limbah domestic berupa sampah-sampah dari keperluan sehari-hari seperti kertas dan plastik, sampah tersebut ditambung di dalam bak penampungan dan selanjutnya dikirrimkan ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Limbah yang berasal dari IPAL berupa lumpur (sludge) yang bersifat tidak berbahaya sehingga dapat digunakan sebagai bakal pupuk. Limbah padat pada sanitasi akan diolah dalam gritch tank.

7.7 Safety, Health, & Environment (SHE)

Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3) adalah kondisi dlam pekerjaan yang sehta dana man bagi para pekerja, perusahaan, maupun masyarakat dan lingkungan sekitar pabrik Keselamatan dan Kesehatan Kerja juga sebagai upaya untuk mencegah setiap perbuatan atau kondisi yang tidak aman, yang dapat mengakibatkan kecelakaan.

Perusahaan menerapkan sistem spesialisasi pekerjaan untuk meningkatkan produktivitas. Pekerjaan yang berulang- ulang dapat menimbulkan cidera pada awalnya tidak dirasakan sakit, tetapi lama-kelamaan akan terasa sakit atau menimbulkan kelainan fisik. Undang-undang nomor 1 tahun 1970 tentang keselamatan dan kesehatan kerja, undang- undang ini mengatur tentang kewajiban pemimpin tempat kerja dan pekerja dalam melaksanakan keselamatan kerja.

Undang-undang nomor 1 tahun 1970 tentang keselamatan dan kesehatan kerja,

146

undang- undang ini mengatur tentang kewajiban pemimpin tempat kerja dan pekerja dalam melaksanakan keselamatan kerja. Berdasarkan PP Nomor 11 Tahun 1979, terdapat 4 jenis kecelakaan kerja, yaitu:

1. Kecelakaan kerja ringan

Kecelakaan kerja ringan adalah jenis kecelakaan yang terjadi tetapi tidak menimbulkan hilangnya jam kerja.

2. Kecelakaan kerja sedang.

Kecelakaan kerja sedang adalah kecelakaan yang terjadi menimbulkan hilangnya jam kerja tetapi tidak menimbulkan cacat jasmani seorang pekerja.

3. Kecelakaan kerja berat

Kecelakaan kerja berat adalah kecelakaan fatal yang berakibat hilangnya jam kerja dan menimbulkan cacat jasmani seorang pekerja.

4. Kecelakaan kerja matir

Kecelakaan kerja matir adalah kecelakaan yang berakibat hilangnya nyawa seseorang.

Perusahaan pada umumnya berpacu pada ISO 14001 sistem manajemen lingkungan yang membantu perusahaan dalam mengidentifikasi, mempriotaskan, dan mengatur risiko-risiko lingkungan sebagai bagian dari praktek bisnis normal.

Manfaat dari penerapan ISO 14001 adalah menguragi biaya, karena ISO 14001 menuntut komitmen perbaikan secara terus-menerus, mengatur kepatuhan terhadap hukum, sertifikasi ISO 14001 membantu dalam mengurangi upaya yang dibutuhkan untuk mengatur kepatuhan hukum dalam manajemen risiko lingkungan, dan mengelola reputasi perusahaan, karena dapat mengurangi risiko terkait biaya atau merusak reputasi perusahaan yang berhubungan dengan pembersihan serta membangun citra publik terhadap klien. Beberapa hal yang menjadi sebuah pertimbangan dalam perancangan suatu pabrik dalam menjamin keselamatan kerja adalah sebagai berikut :

1. Penerangan yang cukup dan sistem ventilasi yang memadai.

2. Jarak antar alat dipastikan cukup luas.

147

3. Meminimalisir pengangkutan bahan menggunakan tenaga manusia.

4. Setiap alat harus dilengkapi dengan alat pencegah kebakaran.

5. Tanda pengaman di setiap lokasi.

Faktor yang mengakibatkan terjadinya kecelakaan kerja, yaitu lingkungan fisik, sistem manajemen, dan kelalaian manusia. Lingkungan fisik yang dimaksud adalah dimana terjadi proses produksi, kecelakaan ini sering terjadi akibat rusaknya peralatan, kondisi operasi yang tidak terkontrol, lingkungan kerja yang tidak mendukung, dan penyusunan alat yang tidak sesuai. Kesalahan sistem manajemen terjadi akibat, yaitu manajer yang tidak peduli terhadap aktivitas produksi, kurangnya pengawasan pada saat proses, sistem penanggulangan bahaya yang kurang baik, dan pemeriksaan alat yang tidak dilakukan secara berkala. Kelelalaian manusia dapat terjadi kecelakaan, kecelakaan sering terjadi disebabkan oleh kurangnya keterampilan dari pekerja, kurangnya pelatihan terhadap proses produksi, dan kurangnya motivasi kerja dalam diri seorang karyawan.

Kesehatan kerja pada suatu perusahan dijamin oleh Badan Penyelenggara Jaminan Sosial (BPJS). Badan Penyelenggara Jaminan Sosial (BPJS) terdiri atas BPJS Kesehatan dan BPJS Ketenagakerjaan. Untuk BPJS Kesehatan sebagai penjamin biaya pengobatan apabila pekerja mengalami sakit, sedangkan BPJS Ketenagakerjaan sebagai jaminan sosial untuk kecelakaan kerja, kematian, serta hari tua. Mekanisme dalam jaminan ini yaitu memotong dari gaji pekerja.

Dalam perancangan suatu pabrik tentunya perlu dilakukan upaya penerapan K3, yaitu:

1. Pencegahan Terhadap Ledakan dan Kebakaran

Pada proses produksi asetaldehida dengan proses dehidrogenasi etanol dilakukan pada temperature 300 ^oC dan tekanan 3 atm. Kondisi operasi pada reaktor yang tergolong tinggi, maka bahaya yang akan ditimbulkan adalah terjadinya ledakan. Selain reactor, potensi ledakan dapat terjadi pada boiler.

Fungsi dari boiler adalah untuk membangkitkan steam dan nantinya akan menghasilkan panas, apabila panas tersebut tidak berjalan baik maka akan menimbulkan sebuah kebakaran.beberapa upaya dalam mencegah terjadinya hal tersebut adalah memastikan sistem pengendalian terpasang lengkap dan