(14 DESEMBER 2020 – 12 FEBRUARI 2021)
TUGAS KHUSUS
EVALUASI KINERJA WASTE HEAT BOILER (WHB) PADA UNIT UTILITAS PABRIK PUSRI-IB BERDASARKAN EFISIENSI TERMAL
Dibuat untuk memenuhi persyaratan kurikulum Sarjana pada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Sriwijaya
Oleh
Muhammad Prayogo Putra K.N. NIM 03031181621018 Muhammad Fikri Pratama NIM 03031281621046
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2021
i
HALAMAN PENGESAHAN
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PUPUK SRIWIDJAJA PALEMBANG (14 DESEMBER 2020 – 12 FEBRUARI 2021)
TUGAS KHUSUS
EVALUASI KINERJA WASTE HEAT BOILER (WHB) PADA UNIT UTILITAS PABRIK PUSRI-IB BERDASARKAN EFISIENSI TERMAL
Sebagai salah satu syarat menyelesaikan tugas akhir pada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
Oleh:
Muhammad Fikri Pratama 03031281722071 Muhammad Prayogo Putra K.N 03031281722057
telah disetujui di Palembang, 18 Mei 2021 Pembimbing,
Dr. Ir. H. Syaiful, DEA.
NIP. 195810031986031003 Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Kimia
Dr. Tuti Indah Sari, S.T., M.T.
NIP. 197502012000122001
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan Laporan Kerja Praktek di PT. Pupuk Sriwidjaja yang berjudul “Evaluasi Kinerja Waste Heat Boiler (WHB) pada Unit Utilitas Pabrik Pusri-IB Berdasarkan Efisiensi Termal” dapat diselesaikan.
Laporan kerja praktek ini dibuat sebagai hasil dari pelaksanaan kerja praktek yang dilakukan di Departemen Operasi PUSRI-IB pada tanggal 14 Desember 2020 – 12 Februari 2021 secara online. Kerja praktek ini bertujuan untuk memenuhi syarat kurikulum semester VI di jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya, memahami proses, dan sistem kerja pada PT. Pupuk Sriwidjaja khususnya Departemen Operasi PUSRI-IB.
Terima kasih penulis ucapkan kepada semua pihak yang terlibat didalam penyusunan laporan hasil kerja praktek ini khususnya kepada:
1) Ibu Dr. Tuti Indah Sari, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
2) Ibu Dr. Fitri Hadiah, ST., MT. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
3) Bapak Dr. Ir. H. Syaiful, DEA. selaku Dosen Pembimbing Kerja Praktek Jurusan Teknik Kimia Fakultas teknik Universita Sriwijaya.
4) Bapak Bistok Benry A.S selaku Manager Departemen Operasi PUSRI-IB 5) Bapak M. Fachry selaku Asisten Superintendent Departemen Operasi Unit
Utilitas PUSRI-IB dan pembimbing lapangan kerja praktek 6) Seluruh karyawan PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang.
Demikian laporan ini dibuat, semoga laporan kerja praktek ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan kalangan yang membacanya.
Palembang, Mei 2021
Tim Penulis
iii DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ...iii
DAFTAR GAMBAR ...vi
DAFTAR TABEL ...vii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Permasalahan ... 2
1.3. Tujuan ... 3
1.4. Ruang Lingkup Kerja Praktek ... 3
1.5. Tahapan dan Jadwal Kegiatan ... 3
1.5.1 Tahapan Kegiatan... 3
BAB II ORIENTASI PABRIK DAN URAIAN PROSES ... 5
2.1. Latar Belakang Berdirinya PT. Pupuk Sriwidjaja ... 5
2.2. Sejarah Perusahaan dan Perkembangan PT. Pupuk Sriwidjaja... 6
2.3. Tujuan, Visi, dan Misi Perusahaan ... 9
2.4. Makna Logo Perusahaan PT. PUSRI ... 10
2.5. Lokasi dan Tata Letak PT. PUSRI ... 11
2.6. Sistem Distribusi Pupuk Nasional ... 14
2.7. Struktur Organisasi dan Manajemen Perusahaan ... 16
2.8. Produk PT. PUSRI ... 19
2.9. Unit Utilitas ... 20
2.9.1. Water Treatment Plant ... 21
2.9.2. Demineralized Water Plant ... 23
2.9.3. Cooling Tower ... 24
2.9.4. Tenaga Listrik ... 26
2.9.5. Plant Air dan Instrument Air ... 27
2.9.6. Gas Metering Station ... 28
2.9.7. Steam System ... 28
2.10. Unit Amonia ... 31
iv
2.10.1. Feed Treating ... 31
2.10.2. Syngas Reforming ... 32
2.10.3. Primary Reformer ... 33
2.10.4. Secondary Reformer ... 33
2.10.5. Syngas Purification ... 34
2.10.6. Ammonia Synthesis ... 36
2.10.7. Ammonia Refrigeration ... 37
2.10.8. Purge Gas Recovery Unit (PGRU) ... 37
2.11. Unit Urea ... 38
2.11.1. Urea Synthesis ... 38
2.11.2. Decomposition/Purification ... 39
2.11.5. Gas Separator (GS) ... 41
2.11.6. Kristalisasi dan Pembutiran... 41
2.11.7. Recovery ... 43
BAB III URAIAN TUGAS KHUSUS ... 45
3.1. Pendahuluan ... 45
3.1.1. Latar Belakang ... 45
3.1.2. Permasalahan... 45
3.1.3. Tujuan Tugas Khusus ... 46
3.2. Tinjauan Pustaka ... 46
3.2.1. Boiler ... 46
3.2.3. Waste Heat Boiler (WHB) ... 48
3.2.4. Komponen – Komponen WHB ... 49
3.2.5. Proses Pembangkitan Steam ... 50
3.2.6. Efisiensi Boiler ... 51
3.3. Hasil dan Pembahasan ... 56
3.3.1. Evaluasi Kinerja WHB Berdasarkan Efisiensi Panas ... 56
3.3.2. Evaluasi Kinerja WHB Berdasarkan Panas yang Hilang ... 57
3.3.3. Evaluasi Kinerja WHB Berdasarkan Produksi Steam WHB ... 58
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN... 56
4.1. Kesimpulan ... 59
4.2. Saran ... 59
v DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN PERHITUNGAN
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Bagan Holding Pupuk Indonesia ... 7
Gambar 2.2. Logo PT. PUSRI Palembang ...10
Gambar 2.3. Peta Lokasi PT. PUSRI ...12
Gambar 2.4. Tata Letak PT. Pupuk Sriwidjaja ...13
Gambar 2.5. Sistem Distribusi Pupuk Nasional ...15
Gambar 2.6. Rayonisasi Penyaluran Pupuk Urea Bersubsidi ...16
Gambar 2.7. Struktur Organisasi PT. PUSRI ...18
Gambar 2.8. Unit Utilitas PT. PUSRI ...21
Gambar 2.9. Blok Diagram Unit Penyediaan Demineralized Water ...24
Gambar 2.10. Sistem Cooling Tower ...25
Gambar 2.11. Gas Turbine Generator (GTG) ...27
Gambar 2.12. Instrument Air ...27
Gambar 2.13. Waste Heat Boiler (WHB) ...30
Gambar 2.14. Package Boiler (PB) ...30
Gambar 3.1. Waste Heat Boiler ...49
Gambar 3.1. Diagram Alir Neraca Massa Sistem ...52
Gambar 3.2. Grafik Nilai Efisiensi Panas WHB ...56
Gambar 3.3. Grafik Jumlah Panas yang Hilang (Heat Loss) di WHB ...57
Gambar 3.4. Grafik Produksi Steam di WHB Unit Utilitas PUSRI-IB ...58
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Periode Pembangunan dan Perkembangan PT. Pupuk Sriwidjaja ...8
Tabel. 2.2. Makna Logo PT. PUSRI Palembang ...10
Tabel 2.3. Data Kandungan Produk Amonia ...19
Tabel 2.4. Data Kandungan Produk Urea ...19
Tabel 3.1. Rasio Natural Gas terhadap BFW ...53
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pengembangan sumber daya manusia harus terus dilakukan dikarenakan perkembangan ilmu pengetahuan dan terknologi yang begitu cepat. Mahasiswa sebagai salah satu bagian sumber daya tersebut memiliki tanggung jawab untuk memperkaya diri dengan ilmu pengetahuan dan memperluas pandangan tentang ilmu itu sendiri. Peningkatan daya analisa terhadap suatu permasalahan dalam bidang ilmunya juga perlu dilakukan sebagai langkah awal mahasiswa dalam mengembangkan wawasan serta kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Kerja Praktek (KP) merupakan salah satu sarana bagi mahasiwa untuk mengembangkan diri dan menerapkan ilmu pengetahuan yang telah diperoleh secara teoritis, baik yang diajarkan ataupun secara literatur, di lapangan kerja. Kerja praktek menjadi salah satu mata kuliah dalam kurikulum Jurusan Teknik Kimia Universitas Sriwijaya dengan bobot dua Satuan Kredit Semester (SKS). Tujuan dari diadakannya mata kuliah ini adalah untuk membantu mahasiswa dalam mengembangkan ilmu pengetahuan yang sudah didapatkan, sehingga mahasiswa mampu mendeskripsikan fenoma yang ada berdasrkan kaidah teknik kimia.
Salah satu fokus bidang teknik kimia adalah memahami proses di setiap unit pabrik petrokimia. PT. Pupuk Sriwidjaja merupakan salah satu pabrik petrokimia yang memproduksi pupuk urea dan amonia terbesar dan pertama di Indonesia yang memulai operasional usaha dengan tujuan utamanya untuk melaksanakan dan menunjang kebijaksanaan dan program pemerintah di bidang ekonomi dan pembangunan nasional, khususnya di industri pupuk dan kimia lainnya. Oleh karena itu, dilakukan kerja praktek di lokasi tersebut sebagai wadah dan tempat dalam penerapan disiplin ilmu bidang teknik kimia, serta memberikan peluang bagi para mahasiswa jurusan teknik kimia dalam mewujudkan individu yang lebih berwawasan dan bekompeten di bidang teknik kimia.
Departemen operasi pada PT. Pupuk Sriwidjaja memiliki masing – masing tiga unit kerja, yaitu unit ammonia, unit urea, dan unit utilitas. Unit ammonia berperan penting dalam memproduksi bahan baku proses pembuatan pupuk urea
berupa ammonia dan karbon dioksida. Unit urea memiliki peran dalam menghasilkan produk utama berupa pupuk urea. Unit utilitas memiliki peran dalam menyediakan kebutuhan akan bahan baku dan bahan penunjang bagi pabrik ammonia dan urea. Hasil produksi dari unit utilitas antara lain filter water, demineralized water, cooling water, steam, tenaga listrik, dan udara instrument.
Steam merupakan salah satu produk yang dihasilkan unit utilitas yang dipakai sebagai tenaga penggerak dalam turbin dan pompa. Unit utilitas memproduksi steam pada tekanan 42 kg/cm2 dengan menggunakan dua macam boiler, yaitu Waste Heat Boiler (WHB) dan Package Boiler (PB). Sumber panas WHB berasal dari pembakaran natural gas dan pemanfaatan gas buang dari Gas Turbine Generator (GTG). Untuk package boiler, sumber panasnya berasal dari hasil pembakaran natural gas dan udara dalam combustion chamber atau burner.
Waste Heat Boiler (WHB) pada PUSRI-IB didesain dengan kapasitas 90 ton/jam steam. Panas hasil pembakaran natural gas yang dilakukan di dalam burner dan gas buang yang dihasilkan oleh GTG kemudian akan dimanfaatkan untuk menguapkan air pada WHB sehingga menghasilkan steam. Jumlah steam yang dihasilkan harus dijaga agar kebutuhan steam di unit kerja lainnya terpenuhi. Untuk itu perlu dilakukan evaluasi secara berkala untuk melihat kinerja WHB. Evaluasi dilakukan dengan menghitung efisiensi WHB secara aktual berdasarkan data lapangan dan mengevaluasi kinerja WHB berdasarkan efisiensi termalnya.
1.2. Permasalahan
Boiler merupakan alat penghasil steam yang menjadi bahan penunjang pada proses hampir di setiap unit kerja PT. Pupuk Sriwidjaja. Salah satu jenis boiler yang dimiliki oleh PT. Pupuk Sriwidjaja adalah Waste Heat Boiler (WHB). Kinerja dari WHB perlu diperhatikan agar jumlah atau kapasitas steam yang dihasilkan dapat memenuhi kebutuhan unit kerja lainnya dalam pabrik, terutama alat pada unit yang membutuhkan tenaga penggerak seperti turbin dan pompa. Oleh karena itu, perlu diketahui efisiensi termal pada alat Waste Heat Boiler di unit utilitas PUSRI-IB, sehingga dapat dijadikan referensi untuk mengetahui kinerja dari WHB tersebut.
1.3. Tujuan
1) Memenuhi persyaratan kurikulum Strata 1 (S1) Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
2) Mengtahui peranan ilmu Teknik Kimia pada industri pupuk terutama PT.
Pupuk Sriwidjaja Unit IB.
3) Meningkatakan wawasn berfikir, daya nalar, dan menambah pengalaman mahasiswa dalam penerapan ilmu Teknik Kimia pada skala industri.
4) Mengetahui kondisi unit utilitas pabrik, terutama kinerja waste heat boiler (WHB) pada unit PUSRI-IB.
1.4. Ruang Lingkup Kerja Praktek
Kerja praktek dilaksanakan di Departemen Operasi PUSRI-IB mulai tanggal 14 Desember 2020 hingga 12 Februari 2021. Pelaksanaan kerja praktek ini meliputi tiga kegiatan utama, yaitu orientasi umum, orientasi lapangan, dan pengerjaan tugas khusus. Orientasi umum mencakup kegiatan studi kepustakaan dan penjelasan dari pembimbing. Orientasi lapangan mencakup kegiatan studi lapangan yang dilaksanakan di Unit Amonia, Unit Urea, dan Unit Utilitas PUSRI- IB. Pengerjaan tugas khusus yang diberikan dengan memanfaatkan data proses, referensi, dan bimbingan dari pembimbing lapangan di Unit Utilitas PUSRI-IB.
1.5. Tahapan dan Jadwal Kegiatan 1.5.1 Tahapan Kegiatan
1) Orientasi Umum dan Pembimbingan Jarak Jauh
Pengenalan hal – hal umum yang berkaitan dengan perusahaan serta mempelajari proses pengolahan yang terjadi di setiap unit pada pabrik secara online.
2) Pengambilan dan Pengolahan Data
Mengambil data – data yang diperlukan dan mengolah data yang didapatkan sesuai dengan perhitungan yang dibutuhkan.
3) Pengerjaan Tugas Khusus dan Laporan
Pengerjaan dan penyelesaian tugas khusus mengenai evaluasi kinerja dengan menghitung neraca massa dan neraca panas waste heat boiler pada unit utilitas PUSRI-IB kemudian menyusunnya dalam bentuk laporan.
4) Penyelesaian Kerja Praktek
Menyelesaikan semua administrasi Kerja Praktek (KP) atau sertifikat dan form nilai.
1.5.2. Jadwal Kegiatan
No. Kegiatan Tanggal Pelaksanaan
1. Orientasi Umum 14 Desember 2020
2. Unit Utilitas 15 Desember 2020
3. Unit Urea 17 Desember 2020
4. Unit Ammonia 28 Desember 2020
5. Pengambilan dan Pengolahan Data 13 Januari 2021 6. Pengerjaan Tugas Khusus dan Laporan 13 Januari 2021 7. Penyelesaian Kerja Praktek 12 Februari 2021
5 BAB II
ORIENTASI PABRIK
2.1. Latar Belakang Berdirinya PT. Pupuk Sriwidjaja
Indonesia merupakan negara agraris yang kaya akan sumber daya alam yang melimpah. Laju pertumbuhan penduduk yang terus meningkat mengakibatkan adanya peningkatan terhadap kebutuhan pangan pada masyarakat. Hal ini menyebabkan sektor pertanian akan menjadi prioritas utama oleh pemerintah untuk dikembangkan dan dimaksimalkan. Sehingga sebagai upaya untuk meningkatkan produksi pangan melalui proses intensifikasi dan ekstensifikasi pada sektor pertanian, dibutuhkan pembangunan berupa suatu pabrik pupuk kimia.
Perencanaan pembangunan pabrik pupuk kimia dipercayakan kepada Biro Perancang Negara (BPN), yang dinaungi oleh Perdana Menteri Ir. Juanda, Mr. Ali Budiarjo, dan Prof. Otong Kosasih, masing-masing sebagai Direktur Jenderal (Dirjen) dan Wakil Dirjen BPN untuk membuat rancangan proyek pupuk urea yang kemudian dimasukkan dalam Rancangan Pembangunan Lima Tahun Pertama (1956-1960). Pemerintah telah menetapkan lokasi pabrik urea yang salah satunya berada di Sumatera Selatan, tepatnya berada di Kota Palembang.
Asosiasi yang bernama Gass, Bell & Associates dari Amerika memberikan rekomendasi kelayakan berdasarkan hasil studi kelayakan untuk membangun pabrik urea dengan kapasitas 100.000 ton/tahun di Sumatera Selatan. Hasil kelayakan tersebut ditunjang oleh keadaan geografis Sumatera Selatan yang memiliki cadangan gas bumi melimpah sebagai bahan baku utama. Keberadaan Sungai Musi yang dapat mensuplai kebutuhan air karena tidak pernah kering sepanjang tahun turut mendukung kelayakan tersebut. Keberadaan PT. Bukit Asam sebagai perusahaan batubara yang letaknya berdekatan dengan Kota Palembang, dapat memberikan persediaan batubara yang mencukupi sebagai bahan bakar.
Terdapat banyak lokasi yang dicalonkan sebagai lokasi pembangunan pabrik urea, antara lain di Kertapati, Sungai Selayur, Bagus Kuning, dan Karanganyar yang pada akhirnya ditetapkan lokasi Sungai Selayur sebagai tempat berdirinya pabrik. PT. Pupuk Sriwidjaja (PUSRI) secara resmi didirikan pada 24 Desember 1959. PT. PUSRI merupakan produsen pupuk urea pertama di Indonesia.
2.2. Sejarah Perusahaan dan Perkembangan PT. Pupuk Sriwidjaja
PT. PUSRI merupakan suatu perusahaan berbentuk Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang didirikan pada tanggal 24 Desember 1959. Penamaan usaha
“PT. Pupuk Sriwidjaja” merupakan gagasan oleh Prof. Ir. Otong Kosasih dengan Ir. Rachman Subandi yang bertujuan untuk mengabadikan sejarah kejayaan Kerajaan Sriwijaya di Palembang. PT. PUSRI yang didirikan berdasarkan akta Notaris Eliza Pondang nomor 177 tanggal 24 Desember 1959 dan diumumkan dalam Lembaran Berita Negara Republik Indonesia nomor 46 pada tanggal 7 Juni 1960. Pada saat itu, yang menjadi Presiden Direktur PT. PUSRI adalah Ir. Ibrahim Zahier dan Ir. Salmon Mustafa sebagai Direktur Utama. PT. PUSRI diresmikan sebagai pabrik pupuk pertama di Indonesia oleh Wakil Perdana Menteri I Chairul Saleh atas nama Presiden Republik Indonesia pada tanggal 4 Juli 1964.
Kepemilikan saham pada PT. PUSRI dimiliki oleh Pemerintah Republik Indonesia secara keseluruhan, melalui Departemen Keuangan Indonesia dan Departemen Perindustrian selaku kuasa dari pemegang saham. Pabrik yang diberi nama PUSRI I diresmikan pada tanggal 4 November 1960. Pembangunan pabrik dilakukan oleh perusahaan Gas Bell and Association Morrison Knusden of Asia Inc yang memakan waktu kurang lebih selama 2 tahun. Pabrik mulai beroperasi pada tanggal 16 Oktober 1963 dengan kapastitas terpasang sebesar 100.000 ton urea/tahun dan 59.400 ton amonia/tahun. Anggaran dasar dari PT. PUSRI telah mengalai beberapa kali perubahan dan penyempurnaan disesuaikan dengan perkembangan perusahaan. Anggaran dasar ditetapkan dalam akte notaris Soeleman Ardjasasmita No. 36 tanggal 5 Maret 1985. Tujuan didirikan PT. PUSRI adalah mendukung pembangunan nasional khususnya di bidang industri pupuk.
Tugas utama yang dimiliki oleh PT. PUSRI adalah memproduksi pupuk urea yang sangat dibutuhkan oleh petani untuk meningkatkan kualitas pertaniannya.
Sejak awal berdirinya PT. PUSRI banyak terjadi perkembangan dari segi teknologi dan manajemen perusahaan. Produksi pada tahun 1964 berhasil mencapai 100,4%
dari target yang ditetapkan. Permintaan masyarakat terhadap kebutuhan pupuk semakin meningkat, sehingga pada tahun 1972-1977 PT. PUSRI mengambil keputusan untuk memperluas area pabrik dan membangun PUSRI II dengan kapasitas produksi sebesar 380.000 ton urea/tahun dan 660.000 ton amonia/tahun.
Kebutuhan pupuk meningkat pesat sehingga dibangun pabrik PUSRI III dan PUSRI IV. Pabrik PUSRI III dibangun pada tahun 1976 dan pabrik PUSRI IV dibangun pada tahun 1977 dengan kapasitas masing-masing sebesar 570.000 ton urea/tahun.
Pada tahun 1985, pabrik PUSRI I dihentikan proses operasinya karena dinilai sudah tidak efisen dan dibangun pabrik PUSRI IB. Pabrik PUSRI IB mulai dibangun pada tahun 1990 dengan kapasitas produksi 446.000 ton amonia/tahun menggunakan proses Kellog dan produksi urea sebesar 570.000 ton/tahun dengan proses Advanced Process for Cost and Energy Saving (ACES). Konstruksi pabrik ini dikerjakan oleh PT. Rekayasa Industri, dengan teknologi yang lebih modern dan canggih dengan tingkat efisiensi energi yang lebih tinggi. Pada Tahun 1992 dalam upaya meningkatkan efisiensi dan penghematan bahan baku, dilakukan proyek optimasi yang dikenal dengan Amonia Optimization Project (AOP) untuk pabrik PUSRI II,III, IV dan Urea Optimization Project (UOP) untuk pabrik PUSRI II.
Proyek ini dilakukan oleh PT. PUSRI bekerjasama dengan licensor sebagai konsultan. Perubahan dari proyek optimasi adalah pabrik amonia PUSRI II, III, dan IV mengalami peningkatan produksi 20% dan pemakaian gas alam 10%. Pada tahun 1997 dibentuk holding pupuk di Indonesia dan PT. PUSRI sebagai induk perusahaan. Perusahaan pupuk yang tercakup dalam holding adalah PT. PUSRI, PT. Pupuk Kalimatan Timur (berdiri pada 7 Desember 1977 di Bontang), PT.
Petrokimia Gresik (berdiri pada 31 Mei 1975 di Gresik), PT. Pupuk Kujang (berdiri pada 9 Juni 1975 di Cikampek), dan PT. Pupuk Iskandar Muda (berdiri pada 24 Februari 1982 di Lhokseumawe). Tanggal 18 April 2012, Menteri BUMN Dahlan Iskan meresmikan PT. Pupuk Indonesia Holding Company sebagai induk baru.
Gambar 2.1. Bagan Holding Pupuk Indonesia (Sumber: Pupuk Indonesia, 2016)
Pada tahun 2012 mulai dilakukan pembangunan PUSRI IIB ditandai dengan penandatanganan Akta Perjanjian Kredit Pendanaan Proyek PUSRI IIB, Self Propelled Urea Barge, Steam Turbin Generator dan Boiler Batubara antara PT.
PUSRI dengan Bank Pemberi Kredit di Jakarta. Pembangunan pabrik PUSRI IIB diperkirakan akan menambah pasokan pupuk nasional hingga tahun 2017 sebanyak 280.000 ton dari 7 juta ton yang dibutuhkan. Pabrik PUSRI IIB memiliki kapasitas produksi untuk amonia sebesar 2000 ton/hari dan 2750 ton urea/hari.
Tabel 2.1. Periode Pembangunan dan Perkembangan PT. Pupuk Sriwidjaja Pabrik Periode
Pembangunan
Pelaksana Konstruksi
Mulai Konstruksi
Mulai
Produksi Kapasitas PUSRI
I
1961-1963 Morrison Knusden of Asia Inc.
(AS)
Oktober 1961
16 Oktober 1963
Amonia 180 ton/hari Urea 300 ton/hari PUSRI
II
1972-1974 Kellog Overseas Corp. (AS) Tokyo Engineering Corp (Japan)
7 Desember 1972
6 Agustus 1974
Amonia 660 ton/hari Urea 1150 ton/hari
PUSRI III
1975-1976 Kellog Overseas Corp. (AS) Tokyo Engineering Corp (Japan)
21 Mei 1975
Desember 1976
Amonia 1000 ton/hari Urea 1725 ton/hari
PUSRI IV
1975-1977 Kellog Overseas Corp. (AS) Tokyo Engineering
25 Oktober 1975
Oktober 1977
Amonia 1000 ton/hari Urea 1725 ton/hari
Pabrik Periode Pembangunan
Pelaksana Konstruksi
Mulai Konstruksi
Mulai
Produksi Kapasitas PUSRI
IB
1990-1992 PT Rekayasa Industri (Indonesia)
Agustus 1990
Desember 1994
Amonia 1350 ton/hari Urea 1725 ton/hari PUSRI
IIB
2013-2014 PT Rekayasa Industri (Indonesia) Tokyo Engineering Cor. (Japan)
8 April 2013
November 2016
Amonia 2000 ton/hari Urea 2750 ton/hari
(Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang)
2.3. Tujuan, Visi, dan Misi Perusahaan
PT. Pupuk Sriwidjaja sebagai perusahaan pemasok kebutuhan pupuk di Indonesia memegang teguh komitmen dan profesionalitas yang dimilikinya untuk mendukung pemerintah dalam program peningkatan produksi pertanian di dalam negeri demi memenuhi kebutuhan masyarakat. Hal tersebut dituangkan dalam bentuk tujuan, visi, dan misi perusahaan yaitu sebagai berikut:
1) Tujuan:
a. Melaksanakan dan menunjang program pemerintah di bidang ekonomi dan pembangunan nasional pada umumnya, dan pada bidang industri pupuk dan industri kimia lain yang ada khususnya.
b. Menjalankan produksi, perdagangan, pemberian jasa, dan usaha lain.
c. Mendirikan dan menjalankan perusahaan dan usaha lainnya yang mempunyai hubungan dengan bidang usaha tersebut, baik secara sendiri-sendiri maupun bersama-sama dengan pihak lain yang sejalan dengan ketentuan-ketentuan dalam anggaran dasar.
2) Visi: “Menjadi Perusahaan Pupuk Terkemuka Tingkat Regional”.
3) Misi: “Memproduksi serta memasarkan pupuk dan produk agribisnis secara efisien, berkualitas prima, dan memuaskan pelanggan.
2.4. Makna Logo Perusahaan PT. PUSRI
Perusahaan PT. PUSRI memiliki logo seperti pada gambar 2.1 dan memiliki makna logo yang dijelaskan pada tabel 2.1
Gambar 2.2. Logo PT. PUSRI Palembang (Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang)
Tabel. 2.2. Makna Logo PT. PUSRI Palembang
Logo Makna
Lambang PUSRI yang berbentuk huruf “U”
melambangkan singkatan dari “Urea”, lambang ini telah terdftar di Ditjen Haki Dep. Kehakiman
& HAM No. 021391
Setangkai padi dengan jumlah butiran 24 butir melambangkan tanggal akte pendirian PT.
PUSRI
Butiran-butiran urea berwarna putih sejumlah 12 butir, melambangkan bulan Desember pendirian PT. PUSRI
Setangkai kapas yang mekar dari kelopaknya, butir kapas yang mekar berjumlah 5 buah kelopak yang pecah berbentuk 9 retakan ini melambangkan angka 59 sebagai tahun pendirian PT. PUSRI
Perahu Kajang merupakan ciri khas kota Palembang yang terletak di tepian Sungai Musi.
Kuncup teratai yang akan mekar, merupakan imajinasi pencipta akan prospek perusahaan dimasa datang.
Komposisi warna lambang kuning dan biru benhur dengan dibatasi garis-garis hitam tipis (untuk lebih menjelaskan gambar) yang melambangkan keagungan, kebebasan cita-cita, serta kesuburan, ketenangan, dan ketabahan dalam mengejar dan mewujudkan cita-cita itu.
2.5. Lokasi dan Tata Letak PT. PUSRI
Pabrik PT. PUSRI didirikan sekitar 7 km dari pusat kota Palembang di tepi Sungai Musi. Luas tanah yang digunakan untuk pembangunan awal PT. PUSRI adalah seluas 55 hektare. Luas tanah yang digunakan sebagai lokasi pabrik adalah seluas 20,4732 hektare dan untuk perumahan karyawan 26,526 hektare. Tanah berukuran 41,7965 hektare disiapkan sebagai lahan cadangan apabila perlu dilakukan perluasan pada pabrik PT. PUSRI. Pemilihan lokasi pabrik ini didasarkan pada ketersediaan bahan baku dan jalur transportasi untuk pemasaran produk.
Alasan pemilihan daerah tepi Sungai Musi sebagai lokasi pabrik antara lain : 1) Lokasinya berdekatan dengan wilayah operasi perkilangan minyak PT.
Pertamina, termasuk sumur gas alam di Prabumulih yang sampai sekarang menjadi sumber gas alam yang digunakan oleh PT. PUSRI.
2) Sungai Musi merupakan sumber air yang tidak pernah kering sepanjang tahun untuk menunjang bahan baku pembuatan steam dan keperluan utilitas.
Sungai Musi yang dapat dilayari oleh kapal besar sehingga memudahkan transportasi pupuk ke daerah pemasaran dalam jumlah besar.
3) Letak PT. PUSRI yang hanya berjarak sekitar 198 km dengan lokasi tambang PT. Bukit Asam yang tidak jauh dari Palembang, memiliki batubara sebagai cadangan bahan bakar.
Gambar 2.3. Peta Lokasi PT. PUSRI (Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang)
Lokasi yang digunakan oleh PT. PUSRI ketika sedang dalam proses pembangunan dahulu masih terletak di luar kota. Akibat perkembangan dan perluasan kota Palembang, sekarang PT. PUSRI terletak di dalam kota Palembang.
Lokasi lahan cadangan dipakai sebagai tempat olahraga penduduk sebelum dilakukan perluasan. Bagian depan komplek industri terdapat kantor pusat yang merupakan kantor staff direksi dan administrasi umum PT. PUSRI. Pada bagian komplek terdapat perumahan karyawan, rumah sakit, fasilitas olahraga, gedung pertemuan, perpustakaan umum, rumah makan, masjid, dan penginapan khusus tamu PT. PUSRI. Pada area pabrik, setiap unit operasi pabrik berada berdekatan satu sama lain agar sistem piping tidak terlalu panjang dan mempermudah komunikasi antar unit. Letak control room antar unit operasi selalu berada dalam satu gedung mengingat semua unit operasi sangat berkaitan satu sama lain, kecuali unit utilitas. Unit utilitas pabrik PT. PUSRI terpisah dari unit amonia dan unit urea.
Daerah yang mengarah ke Sungai Musi digunakan sebagai daerah untuk proses pengantongan dan gudang supaya proses pengangkutan untuk bongkar muat di pelabuhan menjadi lebih mudah, serta biaya yang dikeluarkan menjadi lebih murah. Untuk keperluan bongkar muat, PT. PUSRI memiliki pelabuhannya sendiri di tepi Sungai Musi. PT. PUSRI menerapkan konsep go green di lingkungannya, hal ini bisa dilihat di area perkantoran dan perumahan karyawan terdapat banyak pepohonan dan tanaman yang membuat lingkungan menjadi lebih asri.
Gambar 2.4. Tata Letak PT. Pupuk Sriwidjaja
(Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang) Keterangan gambar:
A. Pos satpam 1. Primary reformer B. Kantor utama 2. Secondary reformer C. Lapangan 3. Stripper
D. Perumahan 4. Absorber E. Gedung serba guna 5. Methanator F. Diklat 6. HTSC dan LTSC G. Sekolah 7. ARU
H. Kolam 8. HRU dan PGRU I. Masjid 9. Molecular sieve J. Rumah makan 10. Kompresor K. Parkir 11. Refrigerant
L. Tenik proses 12. Reaktor amonia M. Dinas K3 13. Seksi recovery N. Main Lab 14. Seksi Purifikasi
O. Ammonia storage 15. Seksi kristalisasi dan prilling P. Kantor 16. Seksi sintesis urea
Q. Wisma 17. Sistem pembangkit listrik R. Lapangan olahraga 18. Package boiler
S. Pabrik IIB 19. Waste heat boiler T. Gudang 20. Kantor dan pusat kontrol U. Dermaga 21. Cooling tower
V. PPU 22. GMS (Gas metering station).
W. Rumah sakit 23. Anion & kation exchanger X. Wisma 24. Filter water
25. Sand filter
26. Tangki klarifikasi 27. Kantor instrumentasi 2.6. Sistem Distribusi Pupuk Nasional
Sistem distribusi pupuk pada PT. PUSRI sesuai dengan Permendag No.
21/2008 & 07/2009 ditunjukkan pada Gambar 2.4. berikut :
Gambar 2.5. Sistem Distribusi Pupuk Nasional (Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang)
Sejak tahun 1979 pemerintah menunjuk PT. PUSRI sebagai penanggung jawab tunggal (Holding Company) dalam penyaluran dan pengadaan pupuk bersubsidi, dari semua produsen pupuk produksi dalam negeri (urea, TSP, ZA) maupun pupuk impor (KCl), untuk memenuhi kebutuhan program intensifikasi pertanian melalui surat keputusan Menteri Perdagangan dan Koperasi No.
56/KP/II/1979, sehingga PT. PUSRI bertanggung jawab dalam memasarkan dan mendistribusikan berbagai jenis pupuk hingga sampai di tangan petani. Untuk memenuhi kewajibannya tersebut PT. PUSRI memiliki sistem distribusi, baik untuk tata niaga pupuk produksi dalam negeri maupun pupuk untuk di impor. Sarana distribusi dan pemasaran yang dimiliki PT. PUSRI, yaitu:
1) Satu buah kapal amonia MV. Sultan Machmud Badarudin II.
2) Tujuh buah kapal pengangkut pupuk curah dan satu unit kapal sewa berdaya muat masing–masing 66.500 ton, yaitu MV. Pusri Indonesia, MV.
Abusamah, MV. Sumantri Brojonegoro, MV. Mochtar Prabunegara, MV.
Julianto Mulio Diharjo, MV. Ibrahim Zahier dan MV. Otong Kosasih.
3) Empat unit pengantongan pupuk di Belawan, Cilacap, Surabaya, dan Banyuwangi serta 1 UPP (Unit Pengantongan Pupuk) sewa di Semarang.
4) 595 buah gerbong kereta api.
5) 107 unit gudang persediaan pupuk dan 261 unit gudang sewa.
6) 25 unit pemasaran PUSRI daerah (PPD) di ibukota provinsi.
7) 180 kantor pemasaran PUSRI Kabupaten (PPK) di ibukota kabupaten.
Empat unit kantor perwakilan PUSRI di produsen pupuk antara lain:
1) PT. Pupuk Kujang 2) PT. Petrokimia Gresik 3) PT. Pupuk Iskandar Muda 4) PT. Pupuk Kalimantan Timur
Dalam melaksanakan pemasaran pupuk dibantu oleh badan usaha lain, yaitu:
1) KUD Penyalur untuk sektor pangan 2) BUMN untuk sektor perkebunan 3) Swasta untuk sektor perkebunan
Penyaluran Pupuk Urea Bersubsidi PT. Pupuk Sriwidjaja untuk wilayah Indonesia mengikuti Rayon wilayah yang ditunjukkan pada Gambar 2.4.
Gambar 2.6. Rayonisasi Penyaluran Pupuk Urea Bersubsidi (Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang)
2.7. Struktur Organisasi dan Manajemen Perusahaan
PT. PUSRI menggunakan sistem organisasi yang dalam pengelolaannya berdasarkan sistem Line dan Staff Organization dengan bentuk perusahaannya berupa Perseroan Terbatas (PT). Sistem ini bekerja dengan modal pengelolaan berasal dari Pemerintah. Proses manajemen berdasarkan Total Quality Control Management yang melibatkan seluruh pimpinan dan karyawan. Kedudukan tertinggi struktur organisasi di PT. PUSRI adalah dewan komisaris.
Dewan komisaris memiliki tugas berupa memberikan pembinaan dan pengawasan terhadap kelangsungan manajemen dan operasional perusahaan. Tugas operasional sesuai dengan surat keputusan direksi, yaitu No.SK/DIR/251/2009, dilaksanakan oleh dewan direksi terdiri dari direktur utama membawahi lima direktur, yaitu direktur keuangan, direktur sumber daya manusia dan umum, direktur produksi, direktur teknik dan pengembangan, dan direktur komersil.
Terjadi perubahan struktur organisasi PT. PUSRI menuju penyempurnaan pada awal tahun 2011 untuk menuju pembentukan organisasi PT. PUSRI yang ramping, efisien, dan fleksibel. Struktur Organisasi Perusahaan yang disampaikan pada 1 Januari 2011 termuat dalam SK Direksi, dimana terjadi penggabungan antara direktur keuangan dan direktur pemasaran menjadi direktur komersil. Jadi, direktur utama hanya membawahi empat orang direktur, yaitu direktur produksi, direktur komersil, direktur teknik dan pengembangan, serta direktur SDM dan
umum. Penjenjangan karyawan dalam perusahaan didasarkan kepada tingkat pendidikan, keahlian dan pengalaman. Berdasarkan jabatan dalam struktur organisasi, karyawan yang bekerja dikelompokkan sebagai berikut:
1) Direksi
2) General Manager 3) Manager
4) Superintendent
5) Asisten Superintendent 6) Foreman senior
7) Foreman
8) Operator Lapangan
Direktorat yang berhubungan dengan proses atau melaksanakan tugas operasional adalah direktorat produksi. Direktur Produksi adalah komponen penting perusahaan karena bertanggung jawab pada kelangsungan proses produksi PT. PUSRI. Direktur produksi membawahi lima bagian divisi, yaitu divisi operasi, pengendalian pabrik, keselamatan kerja dan lingkungan, serta pemeliharaan.
Kompartemen pengendalian pabrik, keselamatan kerja dan lingkungan terdiri dari tiga departemen yaitu departemen rendal produksi, departemen laboratorium, dan departemen K3 dan Lingkungan hidup. Departemen rendal produksi bertugas mengevaluasi efisiensi dan performa pabrik serta mengendalikan kualitas bahan baku pembantu untuk operasional pabrik. Departemen ini dibantu oleh beberapa dinas yaitu dinas lingkungan hidup, dinas pemeriksa teknik, dinas pengantingan urea ekspedisi, dan dinas kebakaran dan keselamatan kerja.
Kompartemen pemeliharaan bertanggung jawab dalam pemeliharaan, perawatan peralatan pabrik, dan alat transportasi yang berhubungan dengan operasional pada pabrik. Departemen dalam kompartemen pemeliharaan ini terdiri dari departemen pemeliharaan mekanikal, departemen pemeliharaan listrik dan instrument, departemen jaminan dan pengendalian kualitas, departemen perencanaan dan pengendalian turn around, dan departemen perbengkelan.
Kompartemen operasi bertanggung jawab terhadap koordinasi jalannya kegiatan produk. Tugas utama kompartemen operasi ini adalah mengoperasikan waktu operasi dan faktor produksi secara optimal dengan mengusahakan waktu
operasi dan faktor produksi yang tinggi, tetapi tetap memperhatikan keselamatan peralatan, personalia, dan lingkungan. Tugas lainnya adalah menjaga kualitas produksi, bahan baku, material, peralatan dan bahan penunjang sehingga sasaran produksi tercapai dengan tolak ukur kualitas produktivitas dan keamanan.
Setiap shift bekerja selama delapan jam dengan pembagian jam kerja yaitu day shift (07.00-15.00), swing shift (15.00-23.00), dan night shift (23.00-07.00).
Pada sirkulasi karyawan shift, terdapat empat regu dimana pembagian shift kerja tiga regu dan satu regu libur dimana siklus tersebut bekerja secara bergantian. Pada day shift, superintendent bertanggungjawab atas operasi pabrik, dan untuk swing shift dan night shift yang bertanggung jawab adalah shift foreman, kecuali untuk hal-hal yang sangat penting, tanggung jawab kembali ke superintendent. Selain itu, terdapat karyawan non-shift memiliki jadwal jam kerja sebagai berikut:
1) Hari senin-kamis : 07.30-16.30 dengan waktu istirahat 12.00-13.00, 2) Hari jumat : 07.00-17.00 dengan waktu istirahat 11.30-13.00,
Gambar 2.7. Struktur Organisasi PT. PUSRI (Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang)
Divisi operasi terdiri dari beberapa departemen yaitu Departemen Operasi PUSRI IB, PUSRI IIB, PUSRI III, dan PUSRI IV yang bertugas mengkoordinir jalannya kegiatan produksi pada pabrik PT. Pupuk Sriwidjaja. Setiap pabrik yang beroperasi dipimpin oleh seorang manager operasi yang membawahi tiga bagian
operasi, setiap bagian dikepalai oleh superintendent. Bagian operasi antara lain terdiri dari, bagian utilitas, bagian amoniak, dan bagian urea. Setiap tahunnya diadakan penilaian karyawan yang meliputi loyalitas, dedikasi, pengetahuan, keterampilan, perilaku, dan pergaulan sesama karyawan.
2.8. Produk PT. PUSRI
Selain memproduksi pupuk, PT. PUSRI memproduksi produk lainnya seperti amonia, produk samping, energi, dan limbah dari proses. Pada tabel 2.3 dan 2.4 menunjukkan data kandungan produk amonia dan urea.
Tabel 2.3. Data Kandungan Produk Amonia
Nama Produk Fraksi Kandungan Keterangan
Amonia
NH3 99,5% Minimum
H2O 0,5% Maksimum
Oil 5 ppm Maksimum
(Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang) Tabel 2.4. Data Kandungan Produk Urea
Nama Produk Fraksi Kandungan Keterangan
Urea
Nitrogen 46% Minimum
Biuret 0,5% Maksimum
Moisture 0,5% Maksimum
Prill size: 6-8 US mesh 95%
Pass 25 mesh 2%
(Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang)
Produk lain yang dihasilkan pada PT. PUSRI adalah amonia yang berasal dari ammonia excess, nitrogen, CO2, es kering, dan oksigen cair. Pabrik oksigen mulai produksi pada tahun 1980 dan nitrogen pada tahun 1983. Pada pabrik pemisah udara prinsipnya adalah melakukan fraksinasi terhadap kandungan nitrogen dan oksigen dari udara bebas. Melalui kompresor, udara bebas tersebut dikompresi dan kemudian didinginkan hingga suhu -184°C. Kandungan H2O yang terdapat dalam udara tersebut diuapkan untuk dihilangkan. Titik didih yang berbeda menyebabkan pada suhu -183°C, oksigen mencair dan terpisah dari nitrogen, nitrogen akan mencair pada suhu -196,8°C. Proses dalam air separation unit adalah
dari perusahaan process system incorporate, New York, Amerika Serikat.
Kapasitas pada pabrik ini adalah sebesar 60 N/m3 oksigen per jam dan 50 N/m3 nitrogen per jam. Produk nitrogen dan oksigen cair ini dapat digunakan untuk keperluan sendiri, disamping itu kelebihannya dapat dijual.
Dry ice mulai diproduksi tahun tahun 1983 dan produksi CO2 pertama kali dalam bentuk botol pada tahun 1980. Sejak tahun 1983 produk CO2 ada yang dalam bentuk botol dan ada yang cair. Pabrik ini menggunakan proses dari perusahaan gasis industriales buenos aires, Argentina yang mampu memproduksi 55 ton CO2
cair per hari. CO2 cair berasal dari CO2 berlebih dari pabrik amonia yang dikirim ke pabrik CO2 cair. Setelah gas CO2 dimurnikan lalu didinginkan hingga -30°C pada tekanan 15 kg/cm2 , gas CO2 akan berubah menjadi cair.
Proses produksi dry ice dilakukan dengan cara mengubah CO2 cair yang telah dihasilkan sebelumnya manjadi CO2 padat yang ditekan sehingga membentuk silinder dengan temperature 78,8°C. Kapasitas pembuatan dry ice adalah sekitar 4,8 ton/hari. Dry ice dapat digunakan untuk pengawetan hasil pertanian dan perikanan.
Pengunaan dry ice dapat mengurangi kerusakan dan memperpanjang waktu penyimpanan bahan makanan. Pendinginan pada bahan makanan dengan dry ice tidak boleh tersentuh langsung sebab dapat merusak bahan makanan.Energi dalam berbagai macam bentuk digunakan untuk berbagai keperluan mulai dari proses produksi, perkantoran, hingga untuk keperluan perumahan. Salah satu bentuk energi adalah energi listrik. PT. PUSRI memiliki empat buah generator pembangkit listrik bertenaga gas. PUSRI-II, III, dan IV memiliki kapasitas pembangkit listrik sebesar 15 MW, sedangkan PUSRI-IB memiliki energi sebesar 13 MW.
2.9. Unit Utilitas
Unit utilitas merupakan unit pendukung atau penunjang yang bertugas dalam mempersiapkan kebutuhan operasional unit amonia maupun urea, terutama dalam penyediaan bahan baku dan bahan pembantu. Unit ini juga mengolah limbah ataupun sisa dari unit amonia dan urea, sehingga dapat dimanfaatkan kembali ataupun dibuang dalam keadaan yang tidak mecemari lingkungan. Pabrik utilitas pada unit PUSRI IB merupakan gabungan dari beberapa unit pengolahan. Pabrik utilitas tersebut juga bertugas untuk menyediakan bahan baku, bahan penunjang,
dan mengolah sisa dari pabrik amonia dan urea pada PUSRI IB. Unit utilitas pada PUSRI IB terdiri dari beberapa unit antara lain:
1) Water treatment plant 2) Demineralized water lant 3) Cooling water system 4) Tenaga listrik
5) Plant and instrument air 6) Gas metering station 7) Steam system
Gambar 2.8. Unit Utilitas PT. PUSRI (Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang) 2.9.1. Water Treatment Plant
Water treatment plant adalah bagian dari pabrik utilitas yang berfungsi mengolah air sungai menjadi air bersih (filtered water). Bahan baku yang digunakan untuk proses berasal dari air Sungai Musi yang diolah dengan menggunakan proses koagulasi, flokulasi, dan filtrasi disertai injeksi bahan kimia.
Produk filteedr water digunakan untuk keperluan make up cooling water, bahan baku demineral water, air minum dan service water. Adapun spesifikasi water treatment plant yaitu sebagai berikut :
1) Kapasitas desain : 1000 m3/jam Normal operasi : 660–720 m3/jam 2) Kapasitas : 4130 m3
3) Kondisi Operasi a) Air sungai Musi
pH : 7 – 9
Turbidity : 20 – 80 ppm SiO2: 10 – 25 ppm b) Flocculator
pH: 5,5 – 6,2 Turbidity < 3,0 Cl2 : < 0,5 ppm c) Clear well
pH : 7,0 – 7,5
d) Filtered water storage pH : 7,0 – 7,5
Turbidity : 1,0 ppm
Semua air yang berasal dari alam mengandung bermacam-macam jenis dan jumlah bahan pengotor. Bahan pengotor ini dapat berupa padatan terlarut, mineral- mineral seperti CaCO3, CaSO4, NaCl, Silica, gas terlarut seperti CO2, O2, padatan tak terlarut, limbah dari rumah tangga, mikroorganisme, endapan mineral, dan minyak. Partikel tersuspensi berukuran besar dihilangkan melalui penyaringan.
Partikel halus ini dinyatakan sebagai turbidity. Adapun tahapan dalam proses di water treatment plant adalah sebagai berikut:
1) Proses Koagulasi dan Flokulasi
Air yang masih mengandung zat pengotor seperti mikroorganisme, alga, dan lumut akan dibersihkan dengan menginjeksikan klorin. Alumunium sulfat yang telah dicairkan terlebih dahulu diinjeksikan untuk proses pembentukan floc.
Senyawa pengotor berbentuk senyawa kompleks yang memiliki ion dengan muatan negatif. Floc akan terbentuk ketika molekul tersebut berikatan dengan ion positif yang berasal dari alumunium sulfat dengan pH tertentu.
Zat pengotor dalam bentuk suspensi koloidal tersusun dari ion bermuatan negatif yang saling tolak-menolak. Penambahan aluminium sulfat dalam air sungai akan menyebabkan terbentuknya ion Al3+,OH-, dan asam sulfat. Ketika ion yang
bermuatan positif dalam koagulan (Al3+) bertemu dengan ion negatif dalam air pada kondisi pH tertentu, maka akan terbentuk floc.
Floc terus bertambah besar dan berat sehingga cenderung mengendap ke bawah. Proses ini menyebabkan pH air cenderung turun karena terbentuk H2SO4. Pembentukan floc untuk air Sungai Musi paling baik terjadi pada pH 5,5-6,2. Untuk menjamin proses koagulasi yang efisien pada dosis bahan kimia minimal maka koagulan harus dicampur secara cepat dengan air. Proses pencampuran bahan kimia ini akan dilakukan di premix tank atau flocculator. Tahap selanjutnya adalah untuk menjaga pembentukan floc dan mengendapkan partikel floc harus memperhatikan pembentukan lapisan lumpur dengan pengadukan yang dilakukan dengan pelan, sehingga air yang jernih terpisah dari endapan floc, proses ini terjadi di clarifier.
2) Proses Filtrasi
Proses filtrasi berfungsi untuk menyaring pengotor tersuspensi yang masih lolos dari tahap flokulasi. Pengotor yang disaring diantaranya yaitu senyawa organik, partikel halus, warna, dan mikroorganisme. Air keluaran dari clarifier yang memiliki pH rendah dipompakan menuju clear well sebagai tempat penampungan sementara air bersih sekaligus tempat untuk penyesuaian pH.
Penyesuaian pH menggunakan senyawa NaOH sehingga air keluaran dari clear well memiliki pH sekitar 6,8-7,2.
Proses filtrasi terjadi di dalam enam buah sand filter dipasang secara paralel dan kontinu yang ditujukan untuk menyempurnakan proses pembersihan air. Sand filter terdiri atas beberapa lapisan penyaring yaitu antrasit coal, fine sand, medium sand, fine gravel, medium gravel, dan kerikil besar. Air bersih keluaran sand filter diharapkan memiliki kondisi pH sekitar 6,8-7,5 dan turbidity kurang dari 3 ppm.
Air bersih yang dihasilkan akan dipompakan menuju filtered water storage tank sebagai tempat penampungan yang dilengkapi dengan 3 buah pompa yang akan menuju ke cooling tower, demineralized water plant, dan service water.
2.9.2. Demineralized Water Plant
Demineralized water plant berfungsi untuk mendapatkan demineralizaed water. Demineralizaed water adalah air yang terbebas dari kandungan mineral berupa garam. Mineral pengotor dapat menimbulkan endapan dan kerak yang dapat menyebabkan kerusakan dan korosi pada jalur pipa dan peralatan proses.
Demineralizaed water digunakan berbagai keperluan proses, terutama untuk keperluan make up boiler. Pada pembuatan demineralizaed water, filtered water dilewatkan pada carbon filter. Carbon filter berisi media penyaring berupa activated carbon dan penyangga. Activated carbon filter berfungsi menyerap klorin, oksidan, bahan organik, minyak, warna, rasa dan bau. Klorin dan oksidan dalam air dapat merusak resin anion dan kation dalam proses ion exchanger.
Gambar 2.9. Blok Diagram Unit Penyediaan Demineralized Water (Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang)
Air dari carbon filter dipompakan melewati bagian atas cation exchanger untuk menyerap ion positif seperti K+, Mg2+, Na2+, dan SiO2+, serta akan melepaskan ion H+. Kation akan diserap dari air dan melekat pada resin dan resin akan melepaskan ion hidrogennya dalam jumlah yang sama. Air dari cation exchanger masuk ke bagian atas anion exchanger, ion-ion negatif yang terdapat dalam air seperti CO3-, HCO3-, SO42-, SO32-, NO43-, NO22-, Cl-, dan SiO2-, bertukar dengan ion OH- dari resin anion. Ion SO42-, Cl-, dan SiO2-, merupakan ion dominan yang harus dihilangkan, karena sangat korosif. Pada anion exchanger digunakan resin anion yang rumus kimianya adalah R4NOH. Air yang telah melewati kation dan anion exchanger dialirkan kedalam mix bed exchanger yang berisi kedua jenis resin sehingga sisa-sisa ion yang lolos dari kedua exchanger tersebut dapat diserap untuk mendapatkan air demin yang bebas dari kandungan mineral.
2.9.3. Cooling Tower
Sistem air pendingin merupakan unit pengolahan air yang menyediakan air pendingin dengan kualitas dan kuantitas tertentu yang digunakan untuk
pendinginan fluida proses di pabrik. Tipe sistem air pendingin yang dipakai oleh PT. PUSRI adalah open recirculating system. Cooling water yang telah menyerap panas fluida proses pabrik dialirkan kembali untuk didinginkan. Air dialirkan ke bagian atas kemudian dijatuhkan ke bawah dan akan kontak dengan aliran udara yang dihisap oleh induce draft (ID) Fan. Kontak air dengan aliran udara akan menyebabkan terjadinya proses pengambilan panas dari air oleh udara dan juga terjadi proses penguapan sebagian air dengan melepas panas laten yang akan mendinginkan air yang jatuh ke bawah.
Gambar 2.10. Sistem Cooling Tower (Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang)
Cooling tower berperan dalam menurunkan temperatur air dengan perbedaan temperatur berkisar 10-15°C. Air panas yang masuk dari heat exchanger memiliki temperatur berkisar 45-47°C dan diturunkan menjadi 32°C. Kualitas cooling water yang baik adalah kandungan fosfat berkisar 9-12 ppm, kandungan orto fosfatnya kurang dari 2 ppm, nilai free chlorine berkisar 0,2-0,5 ppm, pH 7-8, dan konduktiitasnya kurang dari 2500 mmhos.
Air yang telah menjadi dingin ditampung di water basin dan dipergunakan kembali sebagai cooling water. Air dingin dari basin dikirim kembali ke pabrik dengan menggunakan pompa sirkulasi cooling water. Akibat adanya penguapan air maka harus ditambahkan make up water untuk menggantikan air yang hilang.
Untuk menjaga kualitas air pendingin, dilakukan treatment dengan pemberian bahan kimia untuk menjaga ketahanan peralatan di cooling tower dan efektifitas perpindahahan panas di pabrik amonia. Bahan kimia tersebut yaitu:
1) Corrosion Inhibitor untuk mencegah korosi 2) Scale Inhibitor untuk mencegah kerak
3) Biocide untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme 2.9.4. Tenaga Listrik
Tenaga listrik digunakan sebagai operasional pada pabrik PT. PUSRI untuk menggerakkan motor-motor listrik, instrumentasi serta peralatan-peralatan lainnya.
Pengadaan tenaga listrik pada PT. PUSRI menggunakan pembangkit listrik yang dikelola sendiri. Jenis pembangkit listrik yang digunakan berupa gas turbine generator (GTG). Daya listrik yang dihasilkan oleh PUSRI IB sekitar 15 MW sedangkan kebutuhan daya listrik di PUSRI IB adalah sekitar 11 MW.
Proses pembangkitan listrik terbagi menjadi 4 tahapan yaitu compression, combustion, expansion, dan exhaust. Kompresor yang digerakkan oleh motor listrik memiliki 16 tingkat sudu aksial akan dialirkan udara sehingga menaikkan tekanan udara, proses ini disebut compression. Udara tersebut kemudian masuk ke ruang pembakaran yang menggunakan bahan bakar berupa gas alam, proses ini disebut combustion. Expansion adalah proses pemanfaatan udara bertekanan untuk memutar turbin 2 tingkat yang akan menggerakkan gigi-gigi di gear box. Generator akan mengubah energi mekanik menjadi energi listrik yang akan didistribusikan ke alat-alat yang membutuhkan energi listrik. Gas pada PUSRI IB yang digunakan untuk megerakkan turbin akan dibuang ataupun dimanfaaatkan kembali. Exhaust adalah suatu proses pemanfaatan gas buang yang digunakan sebagai bahan bakar pada pengoperasian alat waste heat boiler (WHB).
PUSRI IB juga memiliki emergency diesel generator untuk memenuhi kebutuhan tenaga listrik namun kapasitas daya yang dihasilkan tidak besar, hanya sekitar 800 kW selain gas turbine generator. Emergency diesel generator tidak akan mampu menggantikan kerja dari GTG ketika gas turbine generator mengalami trip (mati). Tenaga listrik di PT. PUSRI menggunakan sistem load shedding system. Sistem ini merupakan sistem pengaturan pelepasan beban sehingga tenaga listrik yang dibutuhkan berkurang untuk GTG dari pabrik lain memenuhi kebutuhan daya di pabrik yang GTG nya mengalami trip. Beban akan dikembalikan ke generator unit apabila GTG telah dapat beroperasi seperti semula.
Gambar 2.11. Gas Turbine Generator (GTG) (Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang)
2.9.5. Plant Air dan Instrument Air
Plant air merupakan udara bertekanan yang digunakan untuk berbagai keperluan pabrik sedangkan instrumen air adalah udara bertekanan yang telah dikeringkan kandungan airnya, digunakan untuk menggerakan peralatan instrumen.
Plant air dan instrumen air digunakan untuk keperluan seperti udara purging, mesin pengantongan pupuk, dan udara pembersih area. Pada proses pembuatan udara instrumen, udara pabrik yang berasal dari kompressor masuk ke instrument air receiver untuk dipisahkan kandungan airnya dan sebagai penampung udara sementara pada tekanan 8.0 kg/cm2. Dari receiver ini, udara masuk ke filter inlet berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran dan minyak yang terbawa dan kemudian udara masuk melalui 4-way valve ke salah satu dryer (A atau B) yang berisi silica gel atau activated alumina. Kandungan air di udara (moisture) akan diserap oleh silica gel atau activated alumina yang bersifat higroskopis. Udara yang telah kering disaring kembali di filter outlet. Udara instrumen yang keluar dari dryer mempunyai tekanan 7.0 kg/cm dan titik embun (dew point): -40°C.
Gambar 2.12. Instrument Air (Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang)
2.9.6. Gas Metering Station
Unit amonia dan unit utilitas pada unit PUSRI IB memerlukan gas alam untuk beberapa proses terutama pada proses pembuatan amonia. Gas alam digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan amonia dan bahan baku dalam pembuatan steam pada boiler. Gas alam tersebut disuplai oleh 2 perusahaan yaitu PT. Pertamina EP dan PT. Medco. Gas dikirim melalui pipa bawah tanah sepanjang 120 km dari daerah pendopo menuju PT. PUSRI. Jumlah gas yang disuplai dari PT.
Pertamina sebesar 220 mmscfd (million metric standard cubic feet per day) dengan tekanan 420 psi. Sebelum gas tersebut sampai di PT. PUSRI, kandungan heavy hidrocarbon di dalam gas tersebut akan dihilangkan terlebih dahulu di PT.
Pertasaptan di daerah Prabumulih, PLTGU di Indralaya, dan PLTGU Borang. Gas yang diterima oleh PT. PUSRI sekitar 197-209 mmscfd dengan kondisi tekanan sekitar 330-400 psi.
Fungsi dari gas metering station yang terdapat di PT. PUSRI adalah untuk mengukur kuantitas gas yang telah diperoleh dan untuk dilakukan pembersihan kandungan-kandungan yang tidak dibutuhkan di dalam gas. Tahapan pertama dari proses pembersihan gas alam yaitu gas akan dimasukkan ke dalam knock out drum (KOD) untuk memisahkan dari kandungan fasa gas dan fasa cair, kemudian dilanjutkan proses di dalam filter scrubber untuk menyaring kotoran seperti debu atau tanah. Gas alam yang telah dibersihkan akan dikirim ke unit utilitas dan unit amonia pada masing-masing unit PUSRI IB, IIB, III, dan IV. Gas alam didominasi oleh metana yang akan dikonversi menjadi syngas dan selanjutnya menjadi amonia.
2.9.7. Steam System
Steam adalah uap bertekanan yang digunakan sebagai penggerak turbin, pemanas di heater atau reboiler dan media stripping. Bahan baku untuk membuat steam adalah kondensat dari unit amonia yang dibantu dengan air demin sebagai make-up water, air tersebut akan diproses menjadi boiler feed water tanpa kandungan mineral dan gas di dalam deaerator. Proses pembuatan steam dari boiler feed water dilakukan pada 2 jenis boiler, yaitu waste heat boiler (WHB) dan package boiler (PB). Unit utilitas di PT. PUSRI menghasilkan 3 jenis steam yaitu low steam (LS) dengan tekanan 3-4 kg/cm2 dan high steam (HS) dengan tekanan 80-100 kg/cm2 yang dihasilkan di unit amonia.
Konsensat dari unit amonia mengandung NH3 sekitar 1200 ppm dan konduktivitas sebesar 4000 µhos. Kondensat tersebut dibersihkan di condensate stripper untuk menurunkan konduktivitas dan kadar amonianya. Media stripping yang digunakan adalah low steam dan jenis stripper ini menggunakan 2 bed dalam bentuk rascig ring yang berbahan carbon steel dan stainless steel. Keluaran dari condensate stripper memiliki kandungan amonia kurang dari 10 ppm dan konduktivitas kurang dari 50 µhos dan digunakan sebagai bahan baku pembuatan boiler feed water, demineralized water, dan cooling tower di unit urea.
1) Pembuatan Boiler Feed Water (BFW)
Pembuatan BFW dilakukan dengan proses deaerasi. Tujuan dari low steam diinjeksikan ke dalam stripper yang berisi campuran kondensat dan air demin (make-up water) adalah untuk mengikat karbondioksida dan oksigen. Air dimasukkan ke dalam deaerator yang di dalamnya diinjeksikan hydrazin untuk mengikat oksigen, karena oksigen terlarut pada temperatur tinggi akan menyebabkan korosi. Reaksi pengikatan oksigen di dalam deaerator adalah:
N2H4 + O2 N2 + H2O
Air keluaran dari deaerator memiliki pH 7 yang perlu dinaikkan untuk dijadikan steam pada boiler. Senyawa NH3 diinjeksikan dengan tujuan untuk menaikkan pH air sehingga keluaran dari deaerator memiliki pH 9. Boiler feed water dialirkan menuju WHB dan PB untuk diproses menjadi steam. Proses deaerasi dilakukan secara mekanis dan kimia. Secara mekanis yaitu menggunakan low steam dan secara kimia menggunakan senyawa hydrazine.
2) Waste Heat Boiler
Waste heat boiler (WHB) dengan sumber panas berasal dari gas sisa pembakaran gas turbine generator dan ditambah panas pembakaran gas alam di WHB sebagai auxiliary fuel. Spesifikasi WHB di pabrik Utilitas PUSRI, yaitu:
Kapasitas (desain) : 90 ton/jam Tekanan steam : 42.5 kg/cm2 Temperatur steam : 400°C
Sumber panas : Exhaust GTG
Supplemental Burner (Grid Type Duct Burner) Bahan bakar : Gas alam
Gambar 2.13. Waste Heat Boiler (WHB) (Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang)
3) Package boiler
Package boiler (PB) merupakan boiler yang berdiri sendiri dengan sumber panas utama berasal dari pembakaran fuel. Spesifikasi PB di PUSRI, yaitu:
Kapasitas (desain) : 100 ton/jam Tekanan steam : 42.5 kg/cm Temperatur steam : 400°C
Sumber panas : Burner (Multi Jet Type & Ring Burner) Bahan bakar : Gas alam
Gambar 2.14. Package Boiler (PB) (Sumber: PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang)
2.10. Unit Amonia
Unit amonia berfungsi untuk menghasilkan amonia dari bahan baku gas alam, udara, dan steam. Gas alam yang disuplai dari PT. Pertamina mengandung beberapa komponen yang dapat mengakibatkan gangguan selama proses berlangsung. Komponen tersebut diantaranya, heavy hydrocarbon, sulfur dan CO2. Udara disuplai oleh kompressor udara yang mengambil udara atmosfer dan disaring melalui suction compressor utama dengan filter udara sebagai penyaring debu dari udara atmosfer. Steam di unit amonia berasal dari pemanfaatan panas pembakaran serta panas reaksi yang dihasilkan di secondary reformer. Steam yang dihasilkan pada pabrik amonia adalah steam bertekanan tinggi dan medium.
Amonia yang dihasilkan nantinya digunakan sebagai bahan baku di unit urea dan sebagian lagi dijual ke pihak luar. Selain amonia, pabrik amonia juga menghasilkan CO2 sebagai hasil samping, yang juga digunakan di Unit Urea. PT..
Pupuk Sriwidjaja Palembang dalam memproduksi amonia menggunakan proses dari Kellog Overseas Corporation (AS). Tahap proses Unit Amonia P-IB adalah:
1) Pengolahan Gas Alam (Feed Treating) 2) Pembuatan Gas Sintesa
3) Pemurnian Gas Sintesa 4) Sintesa Amonia
5) Pendinginan Amonia (Amonia Refrigeration) 2.10.1. Feed Treating
Feed treatment merupakan proses pemisahan impuritis gas alam yang digunakan sebagai bahan baku dari pembuatan amonia. Gas alam diterima dari aliran pipa yang terhubung dengan Gas Metering System (GMS) yang berada di PUSRI II. Pada proses feed treatment, proses meliputi proses pemisahan partikel padat (filtration), pemisahan senyawa sulfur anorganik (desulfurisasi), pemisahan kandungan air (dehidrasi), pemisahan heavy hydrocarbon (HHC removal), pemisahan kandungan karbon dioksida (CO2 removal), dan pemisahan sulfur organik, sehingga gas alam siap ke tahap proses selanjutnya.
Gas alam yang diterima dari Pertagas Niaga, Medco Energy, dan Conoco Philips memiliki temperatur sekitar 2°C dan tekanan 15,1 kg/cm2 yang mula-mula dibagi dua, sekitar 60% untuk proses dan sisanya untuk fuel gas. Gas alam untuk
proses tersebut masih mengandung impuritis terutama belerang yang harus dihilangkan karena dapat menimbulkan keracunan pada katalisator di reforming unit dan impurities CO2 yang mengganggu proses sintesis di amonia converter.
Gas yang digunakan untuk proses mula-mula di dipisahkan partikel padatnya berupa kotoran padat dan cairan secara fisik oleh Filter Separator.
Kemudian dilakukan penghilangan kandungan sulfur dengan menggunakan ZnO.
Sulfur merupakan racun bagi katalis di Primary Reformer dan bersifat korosif. Lalu gas dihilangkan kandungan airmya di unit Glycol Absorber dengan menggunkan larutan Tri-Etylene Glicol (TEG) agar tidak menggangu proses berikutnya karena air dapat menyebabkan penyumbatan karena dapat membeku.
Gas yang telah dihilangkan kandungan airnya kemudian dipisahkan dari kandungan HHC dengan menggunakan chiller. Prinsip pemisahan HHC dengan gas alam adalah perbedaan titik embun dari masing-masing komponen. HHC dapat terdekomposisi menjadi karbon yang akan menutupi pori-pori katalis di unit Primary Reformer. Gas keluar dari Glycol Absorber dibagi dua aliran untuk didinginkan dengan gas alam bebas HHC dan HHC cair. Hal ini dilakukan untuk mengurangi penggunaan amonia cair. HHC mengembun pada suhu -18°C.
Gas tersebut lalu akan dihilangkan kandungan CO2 dengan menggunakan larutan Benfield di unit absorber. Hal ini karena CO2 dapat bereaksi dengan H2
yang membentuk metana di Desulfurizer. Hal ini akan menghambat reaksi di reformer dan menyebakan penurunan konversi. Selain itu CO2 adalah produk samping yang dapat diambil untuk bahan baku pembuatan urea. Gas kemudian dialirkan ke Desulfurizer yang merupakan tahap penghilangan Sulfur lanjutan, dimana Sulfur yang dipisahkan merupakan persenyawaan belerang organik RSH dan RSR. Sulfur organik bereaksi dengan gas H2 menjadi H2S dengan bantuan dari katalis CoMo yang kemudian H2S akan diikat oleh ZnO.
2.10.2. Syngas Reforming
Reformer adalah tahap dari unit amonia yang bertujuan untuk mengasilkan gas sintesis dengan mereaksikan hydrocarbon dengan steam. Hasil dari reaksi antara hydrocarbon dengan steam ini adalah gas H2 sebagai produk utama dan CO atau CO2 sebagai hasil samping. Feed gas sebelum masuk proses Reformer dikirim dahulu ke Saturator. Disini feed gas dijenuhkan dahulu dengan uap air dari process
condensate, dengan demikian konsumsi steam dapat dikurangi karena feed gas telah jenuh dengan uap air. Process condensate dikirim ke Process Condensate Treatment yang ada di unit utilitas. Process Condensate Stripper yang berfungsi menstripping Process Condensate sehingga gas yang terlarut dapat diambil kembali dan digabungkan dengan gas alam yang ke reformer, sementara kondensatnya dibersihkan di Condensate Polisher untuk dipakai kembali sebagai BFW.
2.10.3. Primary Reformer
Gas umpan keluaran dari saturator kemudian dikontakkan dengan steam.
Steam dan syngas akan bereaksi dan menghasilkan gas H2. Di dalam reformer terdapat katalis nikel yang berfungsi untuk mempercepat laju reaksi. Selain untuk mempercepat laju reaksi, katalis nikel juga berfungsi untuk membagi tekanan disetiap tube reformer sehingga aliran gas terbagi sama besar. Reaksi yang terjadi:
CH4 + H2O → CO+ 3H2 -Q (endotermis) CO + H2O → CO2 + H2 +Q (eksotermis) CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2 -Q (endotermis)
Di dalam primary reformer terdapat 9 row yang masing-masing row berisi 42 tube. Di dalam primary reformer, syngas, dan steam direaksikan pada suhu 780- 820°C. Sumber bahan bakar yang digunakan untuk pembakaran pada primary reformer berasal dari gas alam dan dari HHC yang didapatkan dari separator. Pada proses pembakaran didalam primary reformer, terdapat tiga bagian yang berperan yaitu tube sebagai wadah tempat mengalirnya feed yang bereaksi, cup sebagai sumber api untuk pembakaran dan riser yang berfungsi untuk mengalirkan gas yang sudah bereaksi menuju transfer line.
2.10.4. Secondary Reformer
Gas yang mengalami reforming sebagian di primary reformer masuk ke secondary reformer. Suhu masuk ke secondary reformer berkisar 800°C. Fungsi dari secondary reformer adalah mereaksikan kandungan syngas yang belum terkonversi pada primary reformer. Selain dialirkan syngas, pada secondary reformer dialirkan udara dari sekitar pabrik untuk mendapatkan N2.
Udara proses dan steam yang telah dipanaskan bertemu dengan aliran gas purge melewati chamber atas dari secondary reformer. Keadaan ini memberikan