2.1
2.1 BahBahan Baan Bakuku Ba
Bahahan n babaku ku memerurupapakakan n babahahan n ututamama a yyanang g didigugunanakakan n dadalalam m prprososeses pembuatan
pembuatan pupuk pupuk urea. urea. Pada Pada unit unit amoniak amoniak bertugas bertugas untuk untuk menyediakanmenyediakan bahan baku
bahan baku amoniak dan amoniak dan COCO22 untuk pembuatan pupuk urea sedangkan, pada untuk pembuatan pupuk urea sedangkan, pada unit urea mengolah bahan baku yang diperoleh dari unit utilitas dan unit unit urea mengolah bahan baku yang diperoleh dari unit utilitas dan unit amoniak menjadi produk berupa pupuk urea prill.
amoniak menjadi produk berupa pupuk urea prill. 2.1.
2.1.11 BahaBahan Baku Pabn Baku Pabrik Arik Amoniak moniak
Pada unit amoniak bertugas untuk menyediakan bahan baku amoniak dan Pada unit amoniak bertugas untuk menyediakan bahan baku amoniak dan CO
CO22 untuk pembuatan pupuk urea. Bahan baku yang digunakan pada pabrik untuk pembuatan pupuk urea. Bahan baku yang digunakan pada pabrik amoniak
amoniak yaitu: gas yaitu: gas alam, air alam, air dan udara.dan udara. 1
1.. GGaas s aallaamm
Penyediaan kebutuhan gas alam PT. PUS! disuplai oleh PT.P"T#$!%# Penyediaan kebutuhan gas alam PT. PUS! disuplai oleh PT.P"T#$!%# mela
melalui lui sistsistem em jarijaringangan n pippipa a dan dan komkomprepresorsor. . &as &as alam alam ini ini menmengangandundungg ko
kototoraran'kn'kototororan an yayang ng dadapapat t memengngakakibibatatkakan n gagangngguguan an seselamlama a opoperaerasisi berlangsung.
berlangsung. (otoran)kotoran (otoran)kotoran tersebut tersebut sebagian sebagian berupa berupa : : amoniak, amoniak, *at)*at*at)*at padat,
padat, air,air, heaheavy vy hydhydrorocarbcarbonon ++CC-, -, sensenyayaaa)s)senyenyaaa a /o/os/os/or r dadann karbondioksida. &as alam
karbondioksida. &as alam yang dialirkan oleh yang dialirkan oleh PT. P"TPT. P"T#$!%# #$!%# diatur alirandiatur aliran dan tekan
dan tekanannyannya a didi Gas Metering StationGas Metering Station +&$S- sesuai dengan kebutuhan. +&$S- sesuai dengan kebutuhan. (om
(omponponen en utautama ma yanyang g dibdibutuutuhkahkan n yaiyaitu tu unsunsur ur C, C, , , dan dan O O digundigunakaakann sebagai sumber energi pembakaran +
sebagai sumber energi pembakaran + fuel fuel - - untuntuk proseuk proses s pempembanbangkigkitt steam steam.. (o
(ompmpososisisi i gagas s alaalam m yayang ng didigugunanakakan n ololeh eh PTPT. . PUPUSS! ! dadapapat t didilihlihat at papadada Tabel 2.
Tabel 2. 0isamp0isamping komponing komponen'komen'komponen yang terdapat pada ponen yang terdapat pada tabel 2, tabel 2, gasgas alam
alam menmengangandundung g senysenyaa)aa)senysenyaa aa sulsul/ur/ur. . (ad(adar ar senysenyaa aa sulsul/ur /ur yanyangg terdapa
terdapat dalam gas t dalam gas alam dapat dilihat pada Tabel 1. alam dapat dilihat pada Tabel 1. Si/at'sSi/at'si/at /isik gas alami/at /isik gas alam dapat dilihat
dapat dilihat pada Tapada Tabel .bel .
Si/at'si/at kimia gas alam adalah sebagai berikut: Si/at'si/at kimia gas alam adalah sebagai berikut:
aa.. TTiiddak ak bbeerrararnna a ddaan n titiddak ak bbeerbrbaauu
15 15
b.
b. $udah terbakar $udah terbakar 3.
3. $e$erurupapakakan 3an 3ampmpururan an ididrorokakarbrbon yon yanang teg terdrdiri iri dadari 4ri 45'5'65657 i7 idrdrokokarbarbonon ringan dan idrokarbon berat serta gas pengotor8inert.
ringan dan idrokarbon berat serta gas pengotor8inert.
Ta
Tabel 2. bel 2. (omposisi &as #lam(omposisi &as #lam
%o %o
.. PPaarraammeetteer r ##nnaalliissaa aassiil l ##nnaalliissaa 9 9 2 2 1 1 4 4 ; ; < < 6 6 C C C C2244 C C11<< i'C i'C9595 n'C n'C9595 i'C i'C9292 n'C n'C9292 C C4499 CO CO22 <5, <5, ,<1 ,<1 1,64 1,64 5,;2 5,;2 5,< 5,< 5,15 5,15 5,29 5,29 5,9< 5,9< ;,5 ;,5 Sumber : Laboratorium Analytical Report Natural Gas PTP!SR" Palembang# $%&' Sumber : Laboratorium Analytical Report Natural Gas PTP!SR" Palembang# $%&'
Ta
Tabel 1. (andungan sul/ur pada gas bel 1. (andungan sul/ur pada gas alamalam
S
Seennyyaaaa ((aaddaar r rraattaa''rraatta a ++ppppmm-- $$aakkssiimmuum m ++ppppm m--
22SS ,,4499 44,,1166
SS 55,,22 55,,<<55
SSSS ddaannrreessiiddu u ssuull//uurr 55,,<< 99,,11 T
Toottaall 44,,22 <<,,
Sumber : (ellog Amonia) Plant *ptimi+ation PT P!SR" Palembang Sumber : (ellog Amonia) Plant *ptimi+ation PT P!SR" Palembang
Ta
Tabel . Si/at bel . Si/at =isik &as #lam=isik &as #lam
%o
%o (omponen(omponen Berat $olekulBerat $olekul Titik 0idihTitik 0idih ++oo=- =-Panas Pembakaran Panas Pembakaran +Btu8/t +Btu8/t11 --9 9 2 2 1 1 4 4 ; ; < < 6 6 C C C C2244 C C11<< i'C i'C9595 n'C n'C9595 i'C i'C9292 n'C n'C9292 C C4499 CO CO22 94,5 94,5 15,5; 15,5; ,56 ,56 <,92 <,92 <,92 <,92 9;,9 9;,9 9;,9 9;,9 <4,9; <4,9; ,59 ,59 '2<,; '2<,; '92;, '92;, '1,; '1,; 95,6 95,6 19,9 19,9 <2,9 <2,9 64,6 64,6 9,; 9,; '94,6 '94,6 699 699 9419 9419 211 211 156 156 1959 1959 146< 146< 1;56 1;56 5 5 '' Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112
Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112
2
b.
b. $udah terbakar $udah terbakar 3.
3. $e$erurupapakakan 3an 3ampmpururan an ididrorokakarbrbon yon yanang teg terdrdiri iri dadari 4ri 45'5'65657 i7 idrdrokokarbarbonon ringan dan idrokarbon berat serta gas pengotor8inert.
ringan dan idrokarbon berat serta gas pengotor8inert.
Ta
Tabel 2. bel 2. (omposisi &as #lam(omposisi &as #lam
%o %o
.. PPaarraammeetteer r ##nnaalliissaa aassiil l ##nnaalliissaa 9 9 2 2 1 1 4 4 ; ; < < 6 6 C C C C2244 C C11<< i'C i'C9595 n'C n'C9595 i'C i'C9292 n'C n'C9292 C C4499 CO CO22 <5, <5, ,<1 ,<1 1,64 1,64 5,;2 5,;2 5,< 5,< 5,15 5,15 5,29 5,29 5,9< 5,9< ;,5 ;,5 Sumber : Laboratorium Analytical Report Natural Gas PTP!SR" Palembang# $%&' Sumber : Laboratorium Analytical Report Natural Gas PTP!SR" Palembang# $%&'
Ta
Tabel 1. (andungan sul/ur pada gas bel 1. (andungan sul/ur pada gas alamalam
S
Seennyyaaaa ((aaddaar r rraattaa''rraatta a ++ppppmm-- $$aakkssiimmuum m ++ppppm m--
22SS ,,4499 44,,1166
SS 55,,22 55,,<<55
SSSS ddaannrreessiiddu u ssuull//uurr 55,,<< 99,,11 T
Toottaall 44,,22 <<,,
Sumber : (ellog Amonia) Plant *ptimi+ation PT P!SR" Palembang Sumber : (ellog Amonia) Plant *ptimi+ation PT P!SR" Palembang
Ta
Tabel . Si/at bel . Si/at =isik &as #lam=isik &as #lam
%o
%o (omponen(omponen Berat $olekulBerat $olekul Titik 0idihTitik 0idih ++oo=- =-Panas Pembakaran Panas Pembakaran +Btu8/t +Btu8/t11 --9 9 2 2 1 1 4 4 ; ; < < 6 6 C C C C2244 C C11<< i'C i'C9595 n'C n'C9595 i'C i'C9292 n'C n'C9292 C C4499 CO CO22 94,5 94,5 15,5; 15,5; ,56 ,56 <,92 <,92 <,92 <,92 9;,9 9;,9 9;,9 9;,9 <4,9; <4,9; ,59 ,59 '2<,; '2<,; '92;, '92;, '1,; '1,; 95,6 95,6 19,9 19,9 <2,9 <2,9 64,6 64,6 9,; 9,; '94,6 '94,6 699 699 9419 9419 211 211 156 156 1959 1959 146< 146< 1;56 1;56 5 5 '' Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112
Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112
2
(eb
(ebututuhuhan an aiair r papada da PT PT PUPUSS! ! didipeperoroleh leh dadari ri susungngai ai $u$usisi, , sesebebelulumm dig
digunaunakan kan air air tertersebsebut ut dipdiprosroses es terlterlebiebih h dahdahuluulu. . ProProses ses ini ini berbertujtujuan uan untuntuk uk me
mengnghilhilanangkgkan an kakatition on dadan n ananioion n yayang ng teterdrdapapat at di di aiair, r, sehsehiningggga a didipeperorolehleh kemurnian
kemurnian 22O yang sangat tinggi atau disebut denganO yang sangat tinggi atau disebut dengan demineral 3ater demineral 3ater . . SelSelainain itu proses ini juga bertujuan untuk men3egah kerusakan peralatan, seperti : korosi, itu proses ini juga bertujuan untuk men3egah kerusakan peralatan, seperti : korosi, deposition
deposition,, scalling scalling , dan lain'lain. Si/at /isik air , dan lain'lain. Si/at /isik air dapat dilihat pada Tadapat dilihat pada Tabel .bel .
Ta
Tabel . Si/at'Si/at bel . Si/at'Si/at =isik #ir =isik #ir
%o
%o Si/atSi/at %ilai%ilai
9 9 2 2 1 1 4 4 ; ; Titik didih Titik didih Titik beku Titik beku Tem
Temperatur peratur kritiskritis Tekanan kritis Tekanan kritis 0ensitas kritis 0ensitas kritis >isko
>iskositas pada sitas pada 255255ooCC Panas laten peleburan Panas laten peleburan
955 955ooCC 5 5ooCC 1; 1;ooCC 29<, atm 29<, atm 12 kg8m 12 kg8m11 5,59552 Poise 5,59552 Poise <5 kal8gr <5 kal8gr
Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112 Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112
Si/at'si/at kimia air adalah sebagai berikut: Si/at'si/at kimia air adalah sebagai berikut:
9.
9. umumus us mmololekekul ul 22O dan mempunyai berat molekul O dan mempunyai berat molekul 9< gr8mol.9< gr8mol. 2.
2. $erup$erupakan akan pelarupelarut yt yang ang paling paling umum umum digundigunakan.akan. 1.
1. TiTidak bedak berararnarna, tida, tidak berbk berbau, daau, dan tidan tidak berak berasa.sa. .
. $erup$erupakan 3akan 3airan pairan polar dolar dengan engan konstakonstanta dnta dielektrielektrik tinik tinggi.ggi. .
. $em$empunpunyayai si/ai si/at elet elektrktroliolit yant yang lemg lemah.ah.
3
3.. UUddaarraa
Udara pada Pabrik #moniak dibutuhkan untuk reaksi oksidasi di
Udara pada Pabrik #moniak dibutuhkan untuk reaksi oksidasi di SecondarySecondary e/orm
e/ormer, udara yang diguer, udara yang digunakan dinakan di SecSecondondaryary e/ormer ini berasal dari udarae/ormer ini berasal dari udara sekitar yang dimasukkan ke dalam
sekitar yang dimasukkan ke dalam compressor compressor . Si/at'si/at /isik udara dapat dilihat. Si/at'si/at /isik udara dapat dilihat pada T
pada Tabel 4.abel 4.
(andungan elemen senyaa gas dan partikel dalam udara akan berubah' (andungan elemen senyaa gas dan partikel dalam udara akan berubah' uba
ubah h dendengan ketingan ketinggiggian darian dari permukaan permukaan tanahtanah. . 0em0emikiikian an jugjugaamassanyamassanya,, akan akan berkurang seiring dengan ketinggian.
berkurang seiring dengan ketinggian.
Si/at'si/at kimia udara yaitu: Si/at'si/at kimia udara yaitu:
9.
9. $em$empunpunyayai i si/asi/at t yanyang g tidtidak mudah terbak mudah terbakarakar, tetap, tetapi i dapdapat membaat membantu prontu prosesses pembakaran.
pembakaran. 2.
2. TTeerdrdiri iri dadari ri ;6;67 m7 mol ol %%22 dan 297 mol O dan 297 mol O22 dan larut dalam air serta ?arut dalam dan larut dalam air serta ?arut dalam air.
air.
Ta
Tabel 4. Si/at'Si/at bel 4. Si/at'Si/at =isik Udara=isik Udara
%o
%o Si/atSi/at %ilai%ilai
9 9 2 2 1 1 4 4 ; ; < < 6 6 95 95 0ensitas pada 5 0ensitas pada 5ooCC Te
Temperatur mperatur kritiskritis Ta
Takanan kritkanan kritisis 0ensitas kritis 0ensitas kritis "ntalpi pada 925 "ntalpi pada 925ooCC Panas jenis pada 9555
Panas jenis pada 9555ooC, 2<9, 4 ( dan 5,<6<;4 bar C, 2<9, 4 ( dan 5,<6<;4 bar =aktor kompresibilitas =aktor kompresibilitas Berat molekul Berat molekul >iskositas >iskositas
(oe/isien perpindahan panas (oe/isien perpindahan panas
9262,< kg8m 9262,< kg8m11 '95,; '95,;ooCC 1;,2 atm 1;,2 atm 15 kg8m 15 kg8m11 92;< k@8kg 92;< k@8kg 5,2< kal8gr 5,2< kal8gr 9555 9555 2<,64 2<,64 9,;4 "' Poise 9,;4 "' Poise 2,6 "'A8m.( 2,6 "'A8m.( Sumber :
Sumber : Perry,s -hPerry,s -hemical .ngineering emical .ngineering /and,/and,s 0oo)# &112 s 0oo)# &112
2.1.2. Bahan Baku Pembuatan Urea 2.1.2. Bahan Baku Pembuatan Urea
Pada unit urea mengolah bahan baku yang diperoleh dari unit utilitas dan Pada unit urea mengolah bahan baku yang diperoleh dari unit utilitas dan unit amoniak menjadi produk berupa pupuk urea prill. Bahan baku yang unit amoniak menjadi produk berupa pupuk urea prill. Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan urea yaitu: amoniak +%
digunakan dalam pembuatan urea yaitu: amoniak +%11- dan (arbondioksida- dan (arbondioksida +CO
+CO22-.-. a.
a. AmAmononiaiak (Nk (N33!!
#moniak adalah
#moniak adalah senyaa kimiasenyaa kimia dengan dengan rumusrumus % %11. Biasanya senyaa ini. Biasanya senyaa ini
didapati berupa
didapati berupa gasgas dendengan bau tajam yangan bau tajam yang khas +disebg khas +disebutut bau bau amoniaamoniakk-.-. Aa
Aalaupun amonia laupun amonia memilimemiliki ki sumbasumbangan penting ngan penting bagi keberadaanbagi keberadaan nutrisinutrisi didi bumi
bumi, amonia sendiri adalah senyaa, amonia sendiri adalah senyaa kaustik kaustik dan dapat merusak kesehatan dan dapat merusak kesehatan
#mon
#moniak yang iak yang digudigunakan se3ara komersial dinamakannakan se3ara komersial dinamakan Amonia) Amonia) anhidrat anhidrat .. !sti
!stilah lah ini ini menmenunjunjukkukkan an tidtidak ak adaadanynya a air air padpada a bahbahan an tertersebusebut. t. (are(arenana amoniak mendidih di suhu '11 C, 3airan amoniak harus disimpan dalam amoniak mendidih di suhu '11 C, 3airan amoniak harus disimpan dalam tekanan
tekanan ttiinnggggi i aattaauu temperatur temperatur amaamat t renrendahdah. . AAalalaupaupun un begbegituitu,, kalor kalor
penguapannya
penguapannya amat tinggi sehingamat tinggi sehingga dapat ditanganga dapat ditangani dengani dengan tabung reaksitabung reaksi
biasa
adalah larutan %
adalah larutan %11 dalam air. (onsentrasi larutan tersebut diukur dalam dalam air. (onsentrasi larutan tersebut diukur dalam sa
sattuuanan baumD baumD.. Prod Produk uk larularutan tan komkomersiersial al amoamonia nia berberkonkonsentsentrasi rasi tintinggiggi biasanya
biasanya memiliki memiliki konsentrasi konsentrasi 2424ooB +sekitar 15 persen berat amonia padaB +sekitar 15 persen berat amonia pada 9.
9. C-. #monC-. #moniak iak yang berada yang berada di di rumah biasanyrumah biasanya a memilimemiliki ki konskonsentrasi entrasi hingga 95 persen berat amoniak. #moniak
hingga 95 persen berat amoniak. #moniak umumumnumnya ya berbersi/asi/att basa basa +p(b +p(b E.;
E.;-, namun dapat juga bertindak sebagai asam yang amat-, namun dapat juga bertindak sebagai asam yang amat lemahlemah +p(a +p(a E6.2-. Si/at'si/at /isik
E6.2-. Si/at'si/at /isik amoniak dapat dilihat pada Tabel ;.amoniak dapat dilihat pada Tabel ;.
Ta
Tabel ;. Si/at'bel ;. Si/at'Si/at =isik #moniak Si/at =isik #moniak
%o
%o Si/atSi/at %ilai%ilai
9 9 2 2 1 1 4 4 ; ; < < 6 6 95 95 Titik didih Titik didih Titik beku Titik beku Temperatur kritis Temperatur kritis Tekanan kritis Tekanan kritis Tek
Tekanan uap anan uap 3airan3airan Spesi/ik Folume pada ;5 Spesi/ik Folume pada ;5ooCC
Spesi/ik graFity pada 5 Spesi/ik graFity pada 5ooCC
Panas pembentukan pada: Panas pembentukan pada: 9
9ooCC
2 2ooCC
(elarutan dalam air pada 9 atm +7 (elarutan dalam air pada 9 atm +7 berat-5 5ooCC 25 25ooCC 45 45ooCC
Panas spesi/ik pada 9 atm Panas spesi/ik pada 9 atm 5 5ooCC 955 955ooCC 255 255ooCC '11, '11,ooCC ';;,;5 ';;,;5ooCC 911,2 911,2ooCC 94; psi 94; psi <, atm <, atm 22,; /t 22,; /t118lb8lb 5,;; 5,;; '6,1; (kal8mol '6,1; (kal8mol '99,5 (kal8mol '99,5 (kal8mol 2,<5 2,<5 11,95 11,95 9,95 9,95 5,556 5,556 5,19; 5,19; 5,526 5,526 Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112
Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112
Si/at'si/at kimia amoniak adalah: Si/at'si/at kimia amoniak adalah: 9
9.. PPaadda sa suuhhu u kkaammaar r ++22ooC, 9 #tm-,C, 9 #tm-, amoniak merupakan gas tidak bearnaamoniak merupakan gas tidak bearna yang mempunyai bau tajam +
yang mempunyai bau tajam + Pringent Pringent -.-. 2
2.. ??eebbiih h rriinnggaan n ddaarri i uuddaarraa.. 1
1.. SSanangagat t mmududah ah lalarurut t dadalalam m aiair r +;+;995 5 FoFolulumme e %%11 larut dalam 9 Folume air-. larut dalam 9 Folume air-.
.. #p#pababilila a teterhrhirirup dup dapapat meat meninimmbubulklkan aian air matr mata dan da dan dalalam juam jummlalah yah yangng besar dapat menyebabkan sesak na/as +
b. "arbondioksida (#$2!
(arbondioksida merupakan gas tanpa bau dan arna, CO2, larut dalam air, etanol, dan aseton. (arbondioksida memiliki kisaran 3airan yang sempit, dan karbondioksida 3air hanya dapat diproduksi pada tekanan tinggi. $olekul CO2 berbentuk linier dengan setiap atom oksigen membentuk ikatan ganda dua dengan atom karbon. Senyaa ini biasa digunakan sebagai pemadam api dan sebagai komponen gas dalam bidang pengobatan untuk merangsang penghambusan na/as. (arbondioksida juga digunakan dalam minuman berkarbonat. Si/at'si/at /isik karbondioksida dapat dilihat pada Tabel <. (arbon dioksida dihasilkan oleh semua hean, tumbuh'tumbuhan, /ungi, dan mikroorganisme pada proses respirasi dan digunakan oleh tumbuhan pada proses /otosintesis. Oleh karena itu, karbon dioksida merupakan komponen penting dalam siklus karbon. (arbon dioksida juga dihasilkan dari hasil
samping pembakaran bahan bakar /osil.
Tabel <. Si/at'Si/at =isik (arbondioksida
%o Si/at %ilai
9 2 1 4 Titik didih Titik beku Temperature kritis Tekanan kritis
Panas laten peleburan Panas penguapan ';,oC ';<,oC 1<oC 5,4 kg83m1 9655 kal8mol 4515 kal8mol
Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112
Si/at'si/at kimia (arbondioksida yaitu sebagai berikut:
9. Pada suhu kamar +2oC, 9 #tm- berupa gas yang tidak berarna. 2. $empunyai bau dan rasa yang lemah.
1. 0iperkirakan tidak bera3un dan mempunyai e/ek sesak na/as +kekurangan oksigen- serta gangguan terhadap kesetimbangan badan.
. ?arut dalam air +pada 9oC, ;45 mmg dengan perbandingan 9:9-.
PT. PUS! melakukan dua tahap proses untuk menghasilkan pupuk urea, yaitu proses produksi amoniak dan proses produksi urea. Pada proses produksi amoniak, mula'mula gas alam, udara, dan steam akan diproses untuk
menghasilkan amoniak. 0ari proses tersebut di dapatkan produk samping berupa CO2 sebagai bahan baku pembuatan urea. PT. PUS! menggunakan
dua ma3am proses sintesis pupuk urea sebagai berikut:
9. Proses Total Recycle -arbamat "mproved +TC!- digunakan pada PT. PUS! !!! dan !>.
2. Proses Advanced Technology 4or -ost .nergy Saving +#C"S-digunakan
di PT. PUS! !! dan !B.
2.2.1 Proses Pembuatan Amoniak
Bahan baku dalam pembuatan #moniak yaitu gas alam, uap air, dan udara. Proses pembuatan #monika yang digunakan oleh Pabrik #moniak PUS!'!! adalah proses (ellog dengan desain kapasitas yang menghasilkan Amonia) 3air dan gas CO2 sebagai hasil samping. Pembuatan #moniak menurut (ellog Process yang digunakan pada PT PUS!'!! terbagi dalam 4 seksi,
yaitu:
9. 4eed Treating !nit + pengolahan gas alam-. 2. Reforming !nit +pembuatan gas sintesa-. 1. Purification !nit + pemurnian gas sintesa-. . Amonia) Synthesis !nit + sintesa amoniak-.
. Amonia) Refrigeration !nit +Pemurnian Produk dan pendinginan-. 4. Purge Gas Recovery !nit .
Untuk lebih jelasnya mengenai pembuatan amoniak, dapat dilihat pada &ambar 4.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 4. 0iagram Balok Pabrik #moniak PUS!'!!
1. Feed Treating Unit
&as alam yang di supply dari P"T#$!%# disalurkan ke PT. PUS! melalui pipa gas. &as tersebut diterima melalui suatu unit yang disebut Gas Metering
Stasion +&$S-. 0ari &$S ini, gas alam dibagi ke masing'masing pabrik. #liran tersebut akan terbagi dua, yaitu gas alam untuk proses dan gas alam untuk bahan bakar + fuel gas-. Bahan baku yang diterima dari Pertamina masih mengandung beberapa unsur yang tidak diinginkan, seperti: partikel padat, sul/ur anorganik, sul/ur organik, heavy hydrocarbon +C-, karbon dioksida dan air. Semua unsur ini dipisahkan di area feed treating unit dengan tujuan untuk mendapatkan gas metan yang murni. Untuk lebih jelasnya mengnai 4lo3sheet 4eed Treating pada proses pembuatan amoniak dapat dilihat pada
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar ;. 4lo3sheet 4eed Treating pada proses pembuatan amoniak
@alannya proses melalui tahapan berikut :
a. Sejumlah 2S dalam gas umpan diserap pada 0esul/uri*er dengan sponge iron sebagai media penyerap. Persamaan eaksi :
=e2O1.42O G 2S H =e2S1 4 2O G 1 2O b. CO2 emoFal Pretreatment Se3tion
=eed &as dari Sponge !ron dialirkan ke unit CO2 emoFal Pretreatment Se3tion untuk memisahkan CO2 menggunakan larutan Ben/ield sebagai penyerap. Unit ini terdiri atas CO2 absorber toer, stripper toer dan ben/ield system.
3. InO 0esul/uri*er
Seksi ini bertujuan untuk memisahkan sul/ur organik yang terkandung dalam /eed gas dengan 3ara mengubahnya terlebih dahulu mejadi ydrogen Sul/ida dan mereaksikannya dengan InO. Persamaan eaksi : 2S G InO H InS G 2O
d. Pemisahan Partikel Padat
+/iltrasi-Pemisahan partikel padat dilakukan se3ara /isik yaitu dengan 3ara penyaringan. Pada unit penyaringan ini dipasang alat penunjuk pressure
drop, sehingga tingkat kekotoran bisa dengan mudah diamati. 0engan demikian dapat diketahui kapan /ilter harus dibersihkan. Proses pemisahannya dilakukan dengan 3ara mengalirkan gas alam melalui filter separator +252'=-, yang didalamnya terdapat 4 +enam- buah filter
cartridge yang dapat diganti'ganti dan kaat saringan +3ire mesh e5tractor - yang ber/ungsi untuk menyaring kotoran'kotoran padat8debu + solid particles- serta 3airan +li6uid droplet - yang lolos dari &$S. (otoran ini harus dipisahkan karena akan menyumbat aliran pada bed katalis desul/urisasi. Setelah disaring, gas akan dipanaskan pada line heater dengan media steam +1, kg83m2- hingga suhu 16oC. al ini dilakukan dengan tujuan untuk memper3epat laju reaksi desulfurisasi
e. Pemisahan Sul/ur #norganik
Senyaa sul/ur anorganik harus dihilangkan dari gas bumi karena:
• 0apat mereduksi inhibitor pada system benfield .
• #kan terbaa oleh gas CO2 dan akan merusak 3ompressor CO2 di Urea.
• $erupakan ra3un bagi katalis pada proses selanjutnya.
Oleh karena itu kadar sul/ur yang keluar dari unit ini +259'0- harus lebih ke3il dari 9 ppm. Proses pemisahan Sul/ur anorganik terjadi di dalam desulfuri+er 259'0. 7esulfuri+ er 259'0 berisi katalis 0ei 3at InO yang berbentuk butir berarna hitam. Sul/ur anorganik dalam bentuk senyaa hydrogen sul/ida +2S- dihilangkan dengan 3ara mereaksikannya dengan *in3 oksida pada temperatur 15'955 5C.
eaksi yang terjadi sebagai berikut : InO G 2S InS G 2O
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar <. 4lo3sheet pemisahan sul/ur organik
/. Pemisahan #ir
+0ehidrasi-#ir merupakan suatu senyaa yang mengandung unsur dan O. Pemisahan air pada gas alam umpan + feed gas- setelah melalui desulfuri+er 259'0 dilakukan di unit dehidrasi 259'?. Pada unit dehidrasi ini terdiri dari tray absorber yang mempunyai bubble cup, regenerator yang mempunyai column, pompa sirkulasi dan e5ternal reboiler yang dipanasi dengan steam. #ir yang terkandung pada gas umpan tersebut akan diserap oleh try etilene glycol +T"&- yang mengalir berlaanan arah dengan gas umpan di dalam absorber dimana try etilene glycol mengalir dari top absorber sedangkan feed gas mengalir dari bottom absorber Try etilene glycol yang telah jenuh dengan air keluar dari bottom absorber 259'? dan dialirkan ke regenerator.
#irnya dipisahkan melalui pemanasan pada temperatur 255C dalam tekanan atmos/ir dengan bantuan stripping gas yang bertekanan 5,9)5,9 (g83m2, yang selanjutnya uap air yang dipisahkan dibuang ke atmos/ir. &as umpan yang telah dipisahkan kandungan airnya akan mempunyai de3 point '245C +'95=-.
"/isiensi pemisahan air ini biasanya tergantung pada temperatur gas umpan yang masuk. Temperatur ini menentukan banyaknya air yang dikandung oleh gas pada tekanan yang tetap dan daya pemisahan gly3ol.
Sebelum dikembalikan ke absorber, lean gly3ol didinginkan didalam glycol e5changer dan glycol cooler . Temperatur lean gly3ol dijaga 4 derajat diatas temperatur gas yang masuk ke absorber untuk men3egah kondensasi hydrocarbon yang dapat menyebabkan foaming di absorber 259'?. Bagan proses pemisahan air dapat dilihat pada &ambar 6.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 6. Bagan Proses Pemisahan #ir
%. Pemisahan idrokarbon Berat +C!
C adalah senyaa hidrokarbon yang memiliki berat molekul tinggi, yaitu: C1<, C95, C92, dan C4G. Setelah didehidrasi, gas umpan dipisahkan C'nya. Pemisahan C ini menggunakan prinsip perbedaan si/at /isis +temperatur- yaitu dengan pendinginan. idrokarbon berat harus dipisahkan dari gas karena dapat menyebabkan foaming dan carry over di absorber 259'", selain itu juga dapat menyebabkan coo)ing yang akan menutupi pori'pori katalis di 959'B. idrokarbon berat dipisahkan dengan 3ara menurunkan suhu gas sampai '9<5C dengan menggunakan amoniak 3air yang mempunyai temperatur '215C di Chiller 251'C. #moniak tersebut berasal dari refrigeration system. Pemisahan C dilakukan di fuel separator 254'= yang beroperasi pada tekanan 2;,; kg83m2. =losheet Pemisahan
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 95. 4lo3sheet Pemisahan idrokarbon Berat
+C-h. Pemisahan &as CO2
(arbondioksida harus dihilangkan dari gas umpan untuk mengurangi beban pada alat desul/urisasi tahap ke dua di 952'0, seksi synthesis#
seksi pemurnian produk dan reaksi metanasi pada desulfuri+er . Pada unit ini kandungan CO2 didalam gas umpan berkurang dari 5,97 hingga
5, 7.
Pemisahan CO2 dilakukan dengan 3ara absorbsi menggunakan larutan ben/ield. ?arutan ben/ield adalah larutan yang mengandung karbonat yang bersenyaa se3ara kimia dengan senyaa CO2 ,larutan ini juga mengandung *at aditi/ yang dapat menaikkan laju penyerapan CO2, men3egah korosi dan mengontrol foaming pada larutan.
?arutan Ben/ield terdiri dari :
a. ( 2CO1 + potassium carbonat - 157 berat sebagai penyerap CO2. b. 0"# +diethanol amin- 2'17 berat sebagai aktiFator.
3. >2O +vanadium pento5ide- 5,<7 berat sebagai korosi inhibitor.
(edalam larutan ben/ield biasanya ditambahkan anti foaming agent +UCO% 55 B- untuk men3egah pembentukan busa. CO2 hasil pemisahan pada tahap ini sebenarnya dapat juga sebagai bahan baku
pembuatan urea, namun perlu di3ermati kandungan sul/urnya terlebih dahulu.
Proses pemisahan terjadi pada absorber 259'" yang terdiri dari empat lapisan +bed - dimana gas umpan mengalir dari bagian baah absorber 259'", kemudian kontak se3ara berlaanan arah +counter current -dengan larutan ben/ield dari bagian atas absorber. &as CO2 akan terserap oleh larutan ben/ield dengan reaksi sebagai berikut :
( 2CO1 G 2O G CO2 2(CO1
&as bebas CO2 keluar dari bagian atas absorber. Proses absorber diikuti dengan proses stripping CO2 pada tekanan rendah di regenerator 252'" dengan reaksi sebagai berikut :
2(CO1 ( 2CO1G 2O G CO2
CO2yang dilepas dari rich benfield didinginkan pada cooler 25<'C dan air yang dikandung gas CO2 dipisahkan di (O drum 256'=. Selanjutnya gas CO2 dikirim sebagai bahan baku di pabrik Urea. =losheet mengenai pemisahan CO2dapa dilihat pada &ambar 99.
i. Pemisahan Sul/ur Organik Tahap (edua
&as umpan yang telah dikompresi oleh compressor 952'@ hingga tekanannya menjadi sekitar 1< kg83m2 kemudian mengalir ke dalam gas umpan interchanger +256'C- dan dipanaskan melalui covection primary reformer 959'B setelah diinjeksikan syngas yang kaya dengan 2, gas umpan dipanaskan lebih lanjut didalam feed preheater coil sampai temperatur sekitar 1;9oC. Temperatur ini dijaga dengan mengatur penyalaan burner yang tersedia di 951'B kemudian gas umpan dialirkan
masuk ke desulfuri+er 952'0. Pada desulfuri+er 952'0 gas umpan kontak dengan katalis Co$o dimana senyaa Sul/ur organik akan terdekomposisi dan Sul/urnya mengalami /idrogenasi menjadi 2S, reaksi yang terjadi adalah :
S G 2 G 2S
&as proses selanjutnya meninggalkan katalis bed 9 +Co$o- dengan Sul/ur yang terkandung berupa 2S mengalir ke bed 2 dimana tersedia katalis InO yang berbentuk pellet, di dalam bed ini diharapkan seluruh 2S akan hilang setelah bereaksi dengan katalis InO membentuk InS dengan reaksi sebagai berikut :
2S G InO InS G 2O.
&as umpan yang keluar dari desulfuri+er 952'0 diharapkan kandungan senyaa sul/ur sekitar 5,9 ppm.Suhu diantara dua titik lapisan katalis dijaga tidak men3apai 99;C. Untuk lebih jelasnya /losheet pemisahan sul/ur organik tahap kedua dapat dilihat pada &ambar 92.
al yang perlu diperhatikan dalam desul/urisasi tahap kedua adalah:
• (atalis
(edua katalis baik Co$o maupun InO mempunyai kekuatan mekanisa yang kuat dan tak sulit mengelolanya namun harus selalu dilakukan usaha untuk men3egah terbentuknya kondensat dalam Fessel terutama saat start8up maupun shut8do3n agar tidak terjadi peme3ahan +inc o5ide.
• >ariabel'Fariabel operasi
' /ydrogen9feed gas ratio
Se3ara umum bisa dinyatakan penambahan hydrogen9 feed gas ratio akan menyempurnakan derajat penyerapan belerang.
' Suhu
Suhu dijaga kira'kira 1;9'166C.Umumnya sedikit kenaikan temperatur akan memperbaiki derajat penyerapan belerang.
' Tekanan
Pada kondisi normal batas tekanan primary reformer menghendaki batas tekanan sekitar ; kg8 3m2 tetap terjaga.Tetapi perlu diketahui
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 99. 4lo3sheet Pemisahan CO2
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
2. Reforming Unit
Tujuan dari tahap reforming ini adalah untuk menghasilkan gas sintesa +%2 dan 2- sebagai bahan baku pembuatan Amonia) dan CO2 sebagai produk samping.
Unit ini terdiri dari : a. Saturasi 8 penjenuhan
Saturator ber/ungsi untuk menjenuhkan gas proses dengan air. 0engan adanya saturator, konsumsi steam proses di primary reformer akan berkurang. &as umpan dijenuhkan dengan air panas sebelum memasuki reformer . &as yang telah dijenuhkan ini memiliki rasio steam to carbon 5,4 ' 5,;, sehingga penggunan steam pada re/ormer dapat dikurangi hingga 257. Prinsip saturator ini adalah penyemprotan gas umpan dengan air kondensat yang dipanasi sampai 9<;C. =losheet mengenai saturasi dapat dilihat pada &ambar 91.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 91. 4lo3sheet Saturasi 8 penjenuhan
b. Primary
Reformer +959'B- Primary reforming +959'B- ber/ungsi untuk menghasilkan 2 yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan amoniak, hidrogen dihasilkan se3ara ekonomis pada temperatur dan tekanan tinggi. Setelah melalui saturator, gas bebas sul/ur di3ampurkan dengan steam proses. &as Proses
yang jenuh dengan uap air +steam- dimasukkan ke dalam Primary Reformer yang terdiri atas reaktor'reaktor tabung yang berisi katalis %ikel Oksida agar terjadi reaksi steam reforming . Se3ara keseluruhan reaksi bersi/at endotermis. eaksi pada primary re/ormer berjalan pada temperatur ;65oC dan tekanan 1; (g83m2.
eaksi yang terjadi adalah :
CG 2O CO G 12
+endotermis-eaksi tersebut sangat endotermis, sehingga memerlukan suplai panas dari luar, yaitu dari pembakaran gas alam. Selain rekasi tersebut, terjadi juga reaksi pergeseran + shift reaction- dari CO sebagai berikut:
CO G 2O CO2 G 2 +eksotermis-@ika reaksi berjalan sempurna, maka total reaksi adalah:
CG 22O CO2 G 2
+"ksotermis- %amun kenyataannya masih banyak CO yang tidak terkonFersi menjadi CO2, sehingga diperlukan reaksi lanjutan di dalam secondary reformer . e/ormer ini akan mengkonFersi sekitar <57 $etana dalam gas umpan. /losheet primary re/ormer +959'b- dapat dilihat pada &ambar 9.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 9. 4lo3sheet Primary e/ormer
+959'B-&. Secondary Reformer +951'0!
&as yang telah mengalami reforming sebagian di primary reformer masuk ke secondary reformer +951'0- se3ara tangensial melalui transfer
line yang mempunyai selubung air +3ater ac)et -. Temperatur masuk secondary reformer kira'kira <55oC. Secondary reformer ber/ungsi
sebagai tempat terjadinya reaksi antara e5cess C dari primary reformer dengan steam sehingga menghasilkan CO, CO2 dan 2. Se3ara keseluruhan reaksi bersi/at endotermis, sehingga memerlukan panas dan kebutuhan panas ini didapat dari panas reaksi antara 2 dan O2. Berbeda dengan primary reformer dimana katalis berada di dalam tube# maka di secondary reformer katalis berada di Fessel itu sendiri. #dapun Folume
katalisnya adalah sekitar
2, m1 dengan bulk density 9,5 t8m1.
Agar reaksi oksidasi CH
4lebih sempurna, maka
dibuuhkan panas !ang besar" #umber panas didapa dari
panas hasil reaksi H
2dengan $
2dalam combustion zone"
$
2didapa dari supply udara !ang sekaligus sumber %
2unuk keperluan reaksi pembenukan %H
3di Amoniak
converter "
=losheet Se3ondary e/ormer +951'0- dapat dilihat pada&ambar 9.
#dapun reaksi yang terjadi pada secondary reformer adalah: 9. 2C+g- G O2+g- 2 CO+g- G
2+g-2. 2CO+g- G O2+g- 2 CO 2+g-1. 22 G O2+g- 2 2O
&ambar 9. 4lo3sheet Secondary Reformer
+951'0-3. Puri'ikasi dan etanasi
(omponen gas proses yang keluar dari secondary reformer terdiri dari 2, %2, CO, CO2, #r, dan C. &as 2 dan %2 diperlukan dalam sintesa Amonia) , sedangkan #r dan C sebagai inert. CO dan CO2 tidak
diinginkan keberadaanya sehingga proses perlu dimurnikan dari CO dan CO2. Tahapan pemurnian tersebut adalah sebagai berikut:
a. (onFersi CO menjadi CO2 pada temperatur tinggi dan rendah
Pada tahap ini CO terlebih dahulu harus diubah menjadi CO2 di shift converter dengan tujuan agar CO2 dapat diserap oleh larutan ben/ield dan menambah produksi gas 2. eaksi shift dilaksanakan dalam dua tahap yaitu reaksi yang terjadi pada temperatur tinggi di high temperature shift converter atau TSC +95'0- dan reaksi pada temperatur rendah di lo3 temperature shift converter atau ?TSC +95' 0-.0ua tahap reaksi ini dipilih karena reaksi shift merupakan reaksi reversible yang bersi/at eksotermis, adapun reaksi shift yang terjadi yaitu sebagai berikut:
CO G 2O CO2 G 2 G panas
Pada TSC reaksi berlangsung pada temperatur tinggi yaitu 15'25 oC dengan menggunakan katalis Promoted "ron *5ide +=e2O1-, sedangkan reaksi pada ?TSC berlangsung pada temperatur 9<5'245 oC dengan katalis Tembaga ;inc Alumina +CuO-. Tahapan ini menggunakan prinsip kesetimbangan, yaitu pada keadaan mendekati kesetimbangan, penurunan temperatur akan menaikkan konFersi dan sebaliknya kenaikan temperatur akan menurunkan konFersi. Tetapi pada temperatur rendah, ke3epatan reaksi akan turun karena ke3epatan reaksi /ungsi dari temperatur.
Oleh karena itu pada keadaan jauh dari kesetimbangan +CO masih tinggi-, reaksi dilakukan pada temperatur tinggi. (emudian pada
keadaan mendekati keseimbangan +CO sudah rendah-, reaksi dilaksanakan pada temperatur yang lebih rendah untuk meman/aatkan kesetimbangan kesetimbangan sehingga di3apai konFersi CO2 yang lebih tinggi. =losheet konFersi 3o menjadi 3o2 dapat dilihat pada &ambar 94.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 94. 4lo3sheet (onFersi CO menjadi CO2
b. Pemisahan CO2 + 0enfield
System-Sistem puri/ikasi bertujuan untuk memurnikan gas sintesa, yaitu dengan 3ara memisahkan gas sintesa dari CO2 dengan menggunakan larutan ben/ield atau potasium carbonate +( 2CO1-. Proses pemisahan ini melalui absorpsi kimiai oleh larutan ( 2CO1 yang dialirkan se3ara berlaanan arah +counter current - dalam CO2absorber +959'"- dengan
reaksi sebagai berikut:
( 2CO1 G 2O G CO2 2(CO1 ?arutan lean ben/ield mempunyai komposisi:
( 2CO1 : 15 7'
0iethanol amine +0"#- : 2 ) 1 7' sebagai temperatur >anadium PentoJide +>2O- : 5. 7' sebagai anti korosi
U3on +poly'gli3ol- : untuk anti foaming
Selanjutnya larutan rich benfield yang telah menyerap CO2 keluar dari bagian baah absorber menuju ke CO2 stripper +952'"- untuk
diregenerasi kembali menjadi larutan lean benfield dan semi lean benfield , sehingga larutan tersebut dapat digunakan lagi untuk menyerap CO2 di absorber. =losheet pemisahan 3o2 +ben/ield system-dapat dilihat pada &ambar 9;.
(euntungan yang dimiliki oleh benfield system dalam proses pemisahan CO2 dari gas sintesis adalah :
(enaikkan dalam ke3epatan reaksi menghasilkan kebutuhan panas
yang minimum untuk regenerasi.
$edia penyerap yang tidak mudah menguap menjamin kehilangan
2 yang dapat diabaikan karena larutan 2 ke3il dalam larutan penyerap.
Biaya operasi dan modal yang lebih rendah.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 9;. 4lo3sheet Pemisahan CO2 + 0enfield
&as proses yang keluar dari CO2absorber yang masih mengandung CO dan CO2 dengan kadar CO 5,1;7 dan CO2 5,47 selanjutnya diubah menjadi C karena pada kondisi operasi dan konsentrasi tertentu, CO dan CO2 dapat bereaksi dengan %1 yang menghasilkan amonium karbamat, dimana amonium karbamat bersi/at korosi/, ra3un bagi katalis dan dapat merusak sudu'sudu turbin 3ompressor 951'@. Untuk itu dilakukan penghilangan senyaa oksida karbon di methanator +954' 0- melalui reaksi metanasi, yaitu mengubah CO dan CO2 menjadi C dengan menggunakan katalis ni3kel +%i- pada temperatur 2<5'145oC. 0engan reaksi sebagai berikut:
CO G 12 C G 2O G panas CO2 G 2 C G 22O G panas
(edua reaksi di atas adalah reaksi eksotermis, yang akan memberikan kenaikan temperatur sebesar ;2oC tiap 7 mol CO dan 45oC tiap 7 mol CO2. Oleh karena itu kandungan CO dan CO2 masuk methanator dibatasi maksimal 5.7 agar tidak terjadi overheating akibat reaksi eksotermis yang terlalu besar. Selanjutnya gas sintesa keluar dari methanator dengan kandungan CO G CO2K 95 ppm kemudian dikirim ke seksi sintesa Amonia) + synthesis loop-. =losheet $etanasi dapat dilihat pada &ambar 9<.
&ambar 9<. 4lo3sheet $etanasi
). Unit Sintesis Amoniak
Proses ini merupakan tahap paling penting dalam pembuatan amoniak &as sintesa yang mengandung 2 dan %2 yang telah bebas dari ra3un dan pengotor direaksikan untuk membentuk %1. Unit ini terdiri dari beberapa
tahap proses, yaitu :
a. Penekanan &as Sintesis dan Pemisahan #ir
&as sintesis yang telah dimurnikan dinaikkan tekanannya dari 12,4 kg83m2g menjadi 955 kg83m2g pada first case syn8gas compressor +951' @- yang kemudian didinginkan dalam dua tingkatan pendingin. Pertama dengan cooling 3ater di 915'C sampai temperatur 1;oC, lalu sesudah keluar dari tingkat kedua pada 3ase pertama didinginkan dengan cooling 3ater di 994'C dan dengan #moniak di Amonia) refrigeration +926'C-.
Pendinginan yang terakhir di Amonia) refrigeration chiller akan menurunkan temperatur hingga oC dan mengembunkan hampir seluruh air yang terdapat dalam gas, yang dipisahkan di 95'=2. &as sintesis yang berkadar air rendah dari 95'=2 menuju molecular sieve drier 956'0, dimana seluruh sisa air diserap. &as sintesis yang kering kemudian mengalir ke second case syn8gas compressor +951'@- dan tekanannya dinaikkan menjadi kira'kira 9;;, kg83m2g. 0i 3ompressor 3ase kedua ini, gas sintesis digabung dengan gas recycle yang mengandung amoniak yang berasal dari refrigerant flash drum +925' C=- dan selanjutnya gabungan gas ini masuk ke synthesis loop. =losheet penekanan gas sintesis dan pemisahan air dapat dilihat pada &ambar 96.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 96. 4lo3sheet Penekanan &as Sintesis dan Pemisahan #ir
b. (onFersi Umpan &as Sintesa $enjadi #moniak
&as sintesa sebelum masuk #moniak shynthesis converter dinaikkan temperaturnya sampai 212oC pada 929'C. kemudian diinjeksikan ke bagian atas bed pertama, gas keluar mengalir ke interchanger +922'C-,
sebelum dialirkan ke bed kedua. Bed pertama adalah bed yang paling ke3il Folumenya dari bed8bed yang lain, namun Folume katalis bed nya paling besar. $aksudnya untuk membatasi panas reaksi yang
eksotermis.
(onFersi gas sintesa menjadi #moniak terjadi di dalam Amonia) shynthesis converter +954'0- yang berisikan kira ) kira ;;,9 m1 katalis promoted iron. eaksi berlangsung pada temperatur antara ' <2oC
dan tekanan 9;1' 9;; kg83m2g. eaksi yang terjadi adalah :
%2 G 12 2 %1 G L
0ari reaksi tersebut terlihat baha perbandingan 2 terhadap %2 kira' kira 1,5 : 9,5. al ini untuk mendapatkan persen konFersi amonia k yang optimal. (onsentrasi amoniak di dalam gas yang keluar dari converter adalah 9;,27 mol.
&as panas yang keluar dari converter didinginkan di converter effluent9steam generator 921'C98C2 dan Amonia) converter feed9effluent e5changer +929'C- dan Amonia) converter cooler +92'C-.
(emudian gas mengalir ke Amonia) uniti+ed chiller +925'C-. 0i dalam 9'925'C, amoniak didinginkan se3ara bertingkat + tingkat- hingga ) 12,<oC dan produk amoniak akan terkondensasi pada suhu )9; oC di separator +954'=-. &as yang keluar dari 954'= +masih mengandung amoniak < akan mengalir kembali ke 925'C sebelum di recycle kembali ke konFerter oleh compressor 951'@. Sebagian gas dikeluarkan se3ara kontinyu dari system loop sintesa untuk menghindari kenaikan jumlah gas inert +terutama metana dan argon-, sedangkan amoniak 3air mengalir menuju let do3n drum +95;'=- untuk melalui proses pemurnian produk.
Setelah mengalami penurunan tekanan menjadi 9;,6 kg83m2g, amoniak 3air akan terpisah dari gas pengotor dan terbagi menjadi beberapa aliran yang masuk ke 925'C dan refrigerant receiver +956'=-.
Bila sedang mengirim hot product , #moniak dari 956'= akan langsung mengalir ke hot product Pump +991'@8@#-. Bila sedang mengirim cold product +'11,<oC-, semua #moniak akan mengalir ke 925'C dan keluar sebagai cold Amonia) melalui pompa 92'@8@#. =losheet konFersi umpan gas sintesa menjadi amoniak dapat dilihat pada &ambar 25.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 25. 4lo3sheet (onFersi Umpan &as Sintesa $enjadi #moniak
*. Unit Pemurnian Produk
#moniak harus terus'menerus dipisahkan dari recycle gas yang menuju konFerter #moniak karena keberadaannya yang 3epat menumpuk dalam reaktor sintesis akan mempengaruhi kesetimbangan reaksi. al ini dilakukan dengan jalan mendinginkan aliran recycle gas sintesis melalui beberapa pendingin, chiller8chiller dan Separator untuk mengembunkan produk
#moniak yang dihasilkan.
Pemurnian produk amoniak yang dilakukan dengan meman/aatkan sistem re/rigerasi ini mempunyai dua ma3am kegunaan, yakni:
a. $enguapkan 3airan amoniak se3ara terus menerus pada batas tekanan rendah untuk melepaskan gas'gas terlarut dan kemudian langsung mengirimnya ke sistem bahan bakar gas.
b. 0alam sistem re/rigerasi, proses pendinginan akan mengambil panas dari loop gas synthesis untuk mendinginkan sebagian gas guna mendapatkan pemisahan dan pengambilan hasil amoniak yang memuaskan dari loop synthesis.
Pada primary Amonia) separator 954'=, #moniak terpisah dari gas sintesis akibat pendinginan +tekanan 95 kg83m2g dan temperatur )2oC-. Pendinginan ini menyebabkan sejumlah gas'gas inert +2, %2, C dan #r-yang ikut bersama 3airan amoniak terpisah dari 3airan amoniak. (emudian dialirkan kembali ke Amonia) converter melalui 925'C. Penghilangan gas' gas tersebut dilakukan melalui penurunan tekanan dan temperatur se3ara re/rigerasi.
Pada secondary Amonia) separator +95;'=- yang terjadi adalah pemisahan gas'gas inert yang dilakukan dengan 3ara flashing yaitu dengan menurunkan tekanan sampai 9,2 kg83m2g 4lash gas yang meninggalkan 95;'= selanjutnya dikirim ke sistem gas bahan bakar + fuel gas system-. #moniak 3air yang terkumpul di bagian dasar 95;'= dialirkan keluar menuju dua arah. #liran yang satu diturunkan tekanannya + let do3n- ke refrigerant flash drum +956'=- sedangkan aliran yang lain dimasukkan ke masing'masing
seksi re/rigerasi 922'C.
Uap amoniak yang ber3ampur dengan gas inert dalam refrigerant flash drum dihisap oleh compressor refrigerant , selanjutnya didinginkan dan
dipisahkan di dalam %1 seal gas separator +929'?-. (emudian dialirkan melalui kompresor 95'@ dan ditampung dalam refrigerant receiver 956'=. 0i dalam 956'= ini, gas'gas inert yang terpisah akan dibuang ke sitem bahan bakar + fuel gas system- sedangkan amoniak panas dipompa oleh 991'@8@#
sebagai produk amoniak untuk dikirim ke Pabrik Urea.
+. Purge Gas Recovery Unit (PGRU!
Purge Gas Recovery !nit +P&U- terdiri atas Amonia) Recovery !nit dan /ydrogen Recovery !nit .
a. Amonia) Recovery
!nit +#U- Amonia) Recovery !nit +#U- ber/ungsi untuk mengambil kembali %1 gas yang terkandung di dalam purge gas yang terdiri dari ?P purge gas dan P purge gas. ?P purge gas adalah gas yang berasal dari refrigerant receiver dan refrigerant flash drum yang ber/ungsi sebagai pengatur panas
pada refrigerant system. P purge gas adalah sebagian gas sintesa yang belum terkonFersi menjadi #moniak, yang berasal dari separator yang
kembali ke tingkat akhir compressor +951'@-.
b /ydrogen Recovery !nit
+U- /ydrogen Recovery !nit +U- ber/ungsi untuk mengambil atau memisahkan C dari 3ampuran gas 2, %2 dan #r yang keluar dari bagian top P Amonia) scrubber .
&as sintesa dari Amonia) scrubber meleati ater (O drum untuk dipisahkan 3airannya lalu masuk ke absorber. 0isini gas meleati resin yang akan menyerap dan membebaskan syn8gas dari larutan amoniak, karena di unit cold bo5, air dan Amonia) akan membeku pada temperatur yang sangat rendah sehingga akan menyebabkan kebuntuan pada sistem. 0isini temperatur syn8gas diturunkan sehingga gas metana akan terkondensasi dan masuk ke 2O separator, selanjutnya di flash dari tekanan 1,4 menjadi ,2 kg83m2g, sehingga li6uid metana menjadi gas dengan temperatur yang sangat rendah. &as ini akan digunakan sebagai fuel gas di primary re/ormer. Sebagian gas metana sebelum menuju primary reformer dipanaskan untuk meregenerasi salah satu adsorber
dengan aliran counter current dari operasi normal. Pemanasan ini menggunakan steam medium. Spesi/ikasi produk 3o2 pabrik amoniak PT. PUS! dapat dilihat pada Tabel 6 dan spesi/ikasi produk amoniak PT. PUS! dapat dilihat pada Tabel 95.
Tabel 6. Spesi/ikasi Produk CO2 Pabrik #moniak PT. PUS!
Spesi/ikasi 0etail (eterangan
9. CO2+dry basis-2. &as inert 1. Sul/ur . 2O 6< 7 eight 2 7 Folume 9 ppm @enuh $inimum $aksimum $aksimum
Tabel 95. Spesi/ikasi Produk #moniak PT. PUS!
Spesi/ikasi 0etail (eterangan
(omposisi +7t-9. %1 2. 2O 1. Oil 66, 7 5, 7 ppm +b8b-$inimum $aksimum $aksimum =asilitas loading : 9. (e3epatan muat
2. Panjang Fessel +?O#- yang didi*inkan 1. >essel dra/t
. @enis Fessel yang dapat digunakan
155 metrik ton8jam 965 meter
4, meter
Semi 8 /ull re/rigerated Fessel
$inimum $aksimum
Sumber : 7inas Te)ni) Proses P!SR" Palembang
2.2.2 Proses Pembuatan Urea
Proses pembuatan urea terbagi menjadi empat seksi dan satu unit proses pengolahan, yaitu:
9. Seksi Sintesis
2. Seksi 7e)omposisi 9 Purifi)asi 1. Seksi Recovery
. Seksi (ristalisasi dan Pembutiran . Unit preses pengolahan kondensat
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada &ambar 29.
9. Seksi Sintesis
Seksi ini membentuk urea dengan mereaksikan li6uid Amonia) , gas CO2 yang dikirim dari pabrik amoniak dan larutan recycle 3arbamat dari seksi recovery. Urea dihasilkan dari reaksi yang sangat eksotermis dari %1 dan CO2 yang akan menghasilkan amonium karbamat. Selanjutnya amonium karbamat se3ara dehidrasi endotermis berubah menjadi urea.
Ma)e up li6uid %1 +tekanan 25 kg83m2g- dan suhu 15oC dikirim ke pabrik Urea kemudian dimasukkan ke dalam Amonia) reservoir . Li6uid %1 dari Amonia) reservoir di boost up dengan boost up pump kemudian %1 dipompakan menjadi 9<1 kg83m2g dan masuk ke reaktor melalui Amonia) preheater menggunakan feed pump yang digerakkkan oleh steam
turbine. Amonia) preheater memanaskan %1 ke reaktor dengan mengambil panas dari sirkulasi air panas.
&as CO2 pada 5,4 kg83m2g dan temperatur 1<oC dikirim ke pabrik Urea dan masuk ke section separator tingkat pertama. &as dari section separator tingkat pertama dikompresikan menjadi 9;4 kg83m2g dan temperatur 996,;oC dengan penggerak steam turbine. Sejumlah gas CO
2 dikirim ke stripper bagian baah sebagai CO2 stripping . ?arutan carbamate recycle datang dari seksi recovery dinaikkan tekanannya menjadi 9< kg83m2g dengan pompa karbamat dan dikirim ke scrubber serta karbamat kondensor %o.9 dan karbamat kondensor %o.2.
?arutan urea synthesis setelah men3apai konFersi CO2 ;57 dalam reaktor mengalir se3ara oFer/lo pipa ke bagian baah reaktor dan masuk ke stripper se3ara graFitasi melalui C 959, laju aliran diatur untuk menjaga leFel reaktor mantap. 0i bagian atas stripper , larutan urea synthesis ke dasar reaktor berhubungan dengan gas yang dipisahkan dari bagian baah melalui sieve trays. 0i bagian baah stripper , ammonium
karbamat dan kelebihan #moniak yang terkandung dalam larutan urea synthesis diuraikan dan dipisahkan oleh CO2 stripping dan steam pemanas. Setelah di stripping oleh CO2 di dalam stripper , larutan tersebut dikirim ke seksi puri/ikasi.
(ondensat dari saturation drum dikirim ke steam drum, kemudian ke karbamat condensor %o.9. Steam yang dihasilkan di karbamat condensor %o.9 kembali ke steam drum bersama'sama dengan kondensat yang
dipisahkan dan dikeluarkan oleh pengatur tekanan ke lo3 pressure steam system. 0alam karbamat condensor , gas %1 dan gas CO2 yang keluar dari stripper di3ampur dengan larutan karbamat recycle di bagaian atas dan didistribusiksan melalui tube kemudian dikondensasikan. Panas kondensasi dan panas penyerapan diman/aatkan untuk membentuk steam , kg83m2g di karbamat kondensor %o.9 dan untuk pemanasan larutan urea yang keluar dari stripper di karbamat kondensor %o.2 menjadi 94oC.
&as dan larutan pada bagian baah karbamat kondensor dimasukkan ke dalam reaktor. &as yang tidak bereaksi dan terkondensasi akan bereaksi dengan %1 dalam reaktor untuk memberikan panas yang diperlukan dalam pembentukan urea. &as di bagaian atas reaktor mengandung sedikit %1 dan CO2 dikirim ke s3rubber untuk di recovery. 0alam s3rubber %1 dan CO2 di'recovery pada recovery ratio ) 5 7 menggunakan larutan karbamat kemudian larutan turun bersama dengan larutan karbamat yang keluar dari karbamat kondensor %o.9 dan karbamat kondensor %o.2 masuk ke bottom reactor . &as %1 dan CO2yang keluar pada bagian atas s3rubber dikirim ke high pressure decomposer . Seksi ini terjadi di reaktor. eaktor ber/ungsi sebagai tempat terjadinya reaksi antara CO2 dan amoniak 3air.
=losheet seksi Sintesis dapat dilihat pada &ambar 22. (ondisi operasi dari reaktor adalah : a. Top +#tas-Tekanan : 9;1 kg83m2g Temperatur : 965oC b. 0ottom +Baah- Tekanan : 9; kg83m2g Temperatur : 9;4 oC
eaksi ) reaksi yang terjadi di dalam reaktor : a. Pembentukan karbamat
%1G CO2 %2COO% +eksoterm- b. 0ehidrasi
+endoterm-Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 29. 0iagram #lir Pembuatan Urea
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 22. 4lo3sheet Seksi Sintesis
Seksi 0ekomposisi 8 Puri/ikasi
Unit dekomposisi merupakan bagian yang bertujuan untuk memisahkan urea dari senyaa ' senyaa lain sehingga diperoleh larutan urea dengan
konsentrasi yang lebih tinggi. Proses pemisahan ini dilakukan dengan 3ara pemanasan dan penurunan tekanan. 0engan perlakuan demikian maka amonium karbamat akan terurai menjadi gas ' gas amoniak dan karbondioksida. eaksi penguraian tersebut adalah sebagai berikut :
%2COO% CO2 G 2%1
Selain itu dalam kolom juga terjadi hidrolisis Urea. (arena itu, kondisi operasi perlu diatur sedemikian rupa sehingga kehilangan produk dapat ditekan. idrolisis urea mudah terjadi pada temperatur tinggi, tekanan rendah, dan aktu tinggal yang lama. idrolisis urea berlangsung menurut reaksi :
CO+%2-2 G 2O CO2 G 2 %1
Pembentukan biuret +%2CO%CO%2- adalah /aktor lain yang harus diperhatikan dalam proses dekomposisi. Selain mengurangi perolehan produk, biuret juga merupakan ra3un bagi tanaman. Pembentukan biuret berlangsung pada tekanan parsial amoniak yang rendah dan temperatur di
atas 91<oC menurut reaksi sebagai berikut :
2 CO+%2-2 %2CO%CO%2G %1
Untuk mengatasi pembentukan biuret dan menekan laju hidrolisis urea maka dimasukkan amoniak berlebih dan dekomposisi dilakukan bertahap sebanyak tiga kali. =losheet unit dekomposisi 8 puri/ikasi dapat dilihat pada &ambar 21. Tahapan dalam proses dekomposisi adalah :
a. /igh Pressure 7ecomposer +P0- b. Lo3 Pressure
7ecomposer +?P0-3. Gas
Separator +&S- /igh Pressure 7ecomposer
= P0- /igh pressure de)omposer +P0- terdiri dari sieve tray pada bagian atas dan falling film heater pada bagian baahnya. 0i dalam P0, produk dari eaktor masuk ke bagian atas P0 dan di /lash sehingga tekanannya menjadi 94, kg83m2g dengan temperatur 929oC. #kibat
penurunan tekanan ini ammonium karbamat akan terurai dan kelebihan amoniak akan terlepas dari larutan.
Pada sieve tray, larutan dikontakkan dengan gas ' gas bertemperatur tinggi yang berasal dari reboiler . Reboiler berada pada bagian baah sieve tray dan ber/ungsi memanaskan larutan yang masih kaya akan karbamat dan kelebihan amoniak sehingga terjadi peristia dekomposisi dan penguapan. Panas sensibel gas hasil penguapan oleh reboiler digunakan untuk menguapkan kelebihan amoniak dan menguraikan amonium karbamat yang jatuh melalui tray8tray yang ada di atasnya, dalam reboiler ini temperatur dijaga pada 99oC.
?arutan selanjutnya turun ke bagian baah P0 dan dipanaskan lebih lanjut dalam falling film heater hingga temperatur 945oC. Penggunaan falling film heater dimaksudkan untuk meminimalkan aktu tinggal larutan. 4alling film heater merupakan mekanisme manipulasi aliran *at 3air sehingga membentuk aliran seperti lapisan /ilm yang menempel pada bagian dalam annulus. Bagian luar dari annulus tersebut dipanasi oleh $S yang akhirnya keluar dari P0 sebagai kondensat. 0iharapkan dengan adanya pemanasan ini terjadi dekomposisi amonium karbamat. $etode failing film heater sendiri digunakan agar temperatur pemanasan tidak terlalu tinggi dan aktu pemanasan tidak terlalu lama
untuk men3egah terjadinya pembentukan biuret.
&as yang keluar dari atas P0 selanjutnya masuk ke dalam high pressure absorber cooler sedangkan larutannya keluar melalui bagian baah dan mengandung 4,;< 7 urea. ?arutan ini selanjutnya dialirkan
menuju lo3 pressure decomposer +?P0-.
Lo3 Pressure 7ecomposer +?P0!
?P0 terdiri atas sieve tray dan kolom isian dengan rasching ring pada bagian baah. ?arutan masuk ke dalam ?P0 melaui bagian atas dan di flash hingga tekanannya men3apai 2, kg83m2g dan temperatur 99;oC.
Pada sieve tray terjadi penguapan #moniak dan penguraian ammonium karbamat seperti yang terjadi pada P0. Setelah melalui sieve tray, larutan dialirkan menuju kolom isian. Pada kolom isian ini gas'gas yang masih terkandung dalam larutan dilu3uti oleh gas karbondioksida yang berasal dari kompresor CO2. ?arutan yang turun pada sieve tray di ?P0 tidak hanya dari P0 namun juga larutan (arbamat dari sistem off gas recovery.
Terdapat 2 buah reboiler pada ?P0 yang terletak di bagian baah sieve tray dengan /ungsi yang sama sebagaimana pada P0. Reboiler
meman/aatkan panas larutan umpan ?P0 dan reboiler menggunakan lo3 pressure steam sebagai media pemanas.
&as yang keluar dari ?P0 dialirkan menuju ?P#, larutannya keluar dari bagian baah dan mengandung ;5 7 Urea dengan temperatur 994oC selanjutnya dialirkan menuju gas separator +&S-.
Gas Separator +&S!
Gas separator terdiri atas dua bagian, bagian atas beroperasi pada 956oC dan 5,1 kg83m2g sedangkan bagian baah beroperasi pada 62oC dan tekanan atmos/erik. Pada bagian baah &S dihembuskan udara yang mengandung sedikit Amonia) dan udara +dari off gas absorber - untuk melu3uti sisa #moniak dan karbondioksida yang masih terkandung dalam larutan.
&as yang keluar dari &S akan dialirkan menuju off gas condensor . Sedangkan larutannya yang mengandung ;7 urea +dengan komponen terbanyak air- dikirim ke seksi kristalisasi dan pembutiran.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&>
&ambar 21. 4lo3sheet Unit 0ekomposisi 8 Puri/ikasi
1. Seksi Recovery
Seksi recovery bertujuan untuk memisahkan kandungan #moniak dan CO2 yang dihasilkan dari seksi dekomposisi untuk dapat digunakan kembali dalam sistem sintesis Urea. 4lo3sheet mengenai unit re3oFery dapat dilihat pada &ambar 2.
Seksi re3oFery ini terdiri dari beberapa unit, yaitu : a. igh pressure absorber 3ooler
b. igh pressure absorber 3. ?o pressure absorber d. #moniak 3ondenser
e. #moniak re3oFery absorber /. O// gas absorber
g. O// gas 3ondensor
/igh Pressure Absorber
-ooler +P#C-&as)gas yang dihasilkan dari P0 yang mengandung CO2 dan %1 dimasukkan melalui pipa berlubang ke dalam bagian baah P#C dan terjadilah gelembung'gelembung gas dalam larutan P#C. ?arutan dalam P#C merupakan hasil pen3ampuran larutan produk dari P#
dengan gas CO2 dan %1 dari P0. ?arutan P#C ini disirkulasi terus dari bagian baah ke atas. (ondisi ini terjadi sebagian dari larutan yaitu sekitar
4 7. ?arutan karbamat dan amoniak yang telah menyerap CO2 ini kemudian dikirim ke reaktor urea untuk menghasilkan urea kembali sedangkan gas)gas yang tidak dapat diserap akan dimasukkan ke P#. Suhu pada P#C dikontrol pada suhu 955oC oleh :
' #ir pendingin.
' Urea slurry yang disirkulasi dari -rystalli+er .
' Sirkulasi air panas dari /ot ?ater Tan) .
/igh Pressure Absorber
+P#- /igh Pressure Absorber terdiri dari kolom isian bubble cap trays dan intercooler . P# ber/ungsi untuk menyerap gas'gas yang tidak dapat diserap oleh P#C. &as'gas dari P#C yang naik ke atas didinginkan oleh cooling 3ater . &as'gas tersebut kemudian naik melalui kolom isian dimana sisa kandungan CO2 sebesar 1 7 yang terdapat dalam 3ampuran gas tersebut diserap oleh larutan absorbent berupa laruta amoniak dari Amonia) recovery reservoir dan 3ampuran larutan ?P#. &as'gas (arbondioksida dari kolom isian akan kontak kembali dengan larutan amoniak yang turun dari Amonia) recovery absorber dan Amonia) recovery reservoir melalui empat bubble cap trays agar sisa'sisa karbondioksida dapat dihilangkan dengan sempurna +bereaksi dengan amoniak membentuk karbamat-.
Suhu pada pun3ak P# dikontrol di baah ;oC oleh adanya penguapan #moniak 3air pada bubble cap tray. Suhu gas dari kolom isian dikontrol pada kira'kira 4oC oleh penguapan #moniak 3air yang ditambahkan pada larutan recycle. &as yang keluar dari P# kaya dengan %1 kemudian akan dileatkan ke Amonia) condenser , sedangkan larutan produk dari P# akan digunakan sebagai absorben kembali di P#C.
Tekanan P# M 94, kg83m2g.
&as)gas yang keluar dari ?P0 akan dikondensasikan di ?P#, diserap dan bereaksi dengan absorben. Nang dipergunakan sebagai absorben adalah : a- ?arutan absorben pekat.
b- ?arutan karbamat en3er dari sistem off gas recovery ditambah air murni.
Suhu dipertahankan pada kira ) kira oC dengan mengatur air pendingin, tekanan dijaga konstan pada 2,2 kg83m2g. ?arutan recycle dari ?P# ditarik dengan pompa yang disebut high pressure absorber pump dan masuk ke dalam P# bagian baah +di atas pac)ed bed -.
d. Amonia) -ondenser
&as'gas amoniak dari P# mengalir ke Amonia) condenser untuk dapat dikondensasi. Pendinginan pada Amonia) condensor dilakukan dengan menggunakan cooling 3ater . Pada proses pendinginan ini sebagian amoniak akan mengembun sedangkan gas'gas yang tidak dapat dikondensasi akan diolah kembali ke Amonia) recovery absorber .
#moniak yang mengembun langsung dikirim ke Amonia) recovery reservoir kebanyakan gas'gas yang tidak dapat dikondensasi pada tahap ini adalah gas inert, gas CO2 dan udara yang diinjeksikan di reaktor Urea untuk men3egah terjadinya koros + pasivasi-.
e. Amonia) Recovery Absorber
Amonia) recovery absorber terdiri dari empat buah absorber yang tersusun se3ara seri. &as'gas inert bersama sedikit gas amoniak masuk ke dalam absorber terendah dan keluar dari absorber yang paling atas. &as amoniak yang terdapat dalam 3ampuran gas tersebut akan diserap oleh steam condensat untuk menjadi larutan #moniak dengan kandungan <5 7 berat.
Suhu dalam absorber dijaga 1oC oleh air pendingin. Tekanan dikontrol 9, kg83m2g. &as sisa dari Amonia) recovery absorber ini selanjutnya dikirim ke s3rubber sebelum dibuang ke atmos/er.
/. *ff Gas
Absorber +O&#-*ff gas absorber terdiri dari dua lapis pac)ed bed . &as'gas yang belum dapat dipisahkan dengan 3ara kondensasi di off gas condensor akan dialirkan ke bagian baah off gas absorber . Temperatur dalam absorber ini sekitar 1 oC dan dikontrol oleh laju alir cooling 3ater yang mendinginkan absorben, tekanan operasi absorber sekitar 9, kg83m2g.
g. *ff Gas
-ondensor +O&C-&as'gas dari gas separator masuk ke dalam off gas condensor . 0i dalam off gas condensor# gas'gas tersebut akan dikondensasikan hingga men3apai temperatur 49oC. &as'gas yang terkondensasikan ditampung dalam tangki +off gas absorber tan) - kemudian dikirim ke pun3ak off gas absorber sebagai larutan absorben.
#bsorben yang merupakan hasil kondensasi off gas condensor masuk dari bagian atas pa3ked bed pertama. Sebagian besar gas akan terkondensasi dan terserap berupa larutan di bagian baah +keluaran- off gas absorber . ?arutan keluaran off gas absorber ini akan dikirim sebagai absorben yang masuk di atas pac)ed bed kedua dan sebagian lagi sebagai absorben di ?P#. &as dari bagian atas absorber dikirim ke gas separator.
Produk urea butiran dari seksi kristalisasi dan pembutiran kemudian dikirimkan ke unit PPU +Pengantongan Pupuk Urea- untuk selanjutnya didistribusikan.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 2. 4lo3sheet Unit e3oFery
. (ristalisasi dan Pembutiran
?arutan urea yang berasal dari gas separator dipompakan ke bagian baah vacuum crystalli+er . Bagian baah crystalli+er ini beroperasi pada temperatur ;5oC dan tekanan atmos/erik. Selain itu, unit ini juga dilengkapi dengan pengaduk untuk men3egah kebuntuan dan menjaga kehomogenan kristal urea. Bagian atas crystalli+er beroperasi pada temperatur 4< ) ;5oC. Pada bagian ini terjadi penguapan air karena kondisinya Fakum, tujuan dibuat Fakum agar proses evaporasi dapat berlangsung pada temperatur rendah sehingga men3egah pembentukan
biuret .
(ristal urea yang terbentuk dalam crystalli+er kemudian dipisahkan dari larutan induk menggunakan centrifuge. 0 ari centrifuge kemudian kristal dikirim ke dalam fluidi+edp dryer , sedangkan larutan induknya yang masih mengandung urea dikembalikan ke dalam vacuum crystali+er atau mother li6uor tan) . $edia pemanas yang digunakan dalam dryer adalah udara panas. Temperatur dryer dijaga pada 995oC. Pada temperatur ini diharapkan air yang terkandung dalam kristal urea dapat teruapkan dan temperatur urea kristal pada inlet siklon menjadi ;9oC.
(ristal yang keluar dari dryer dihisap dengan menggunakan induced fan dan juga didorong dari baah dengan blo3er menuju siklon di atas prilling
to3er untuk melepaskan udara. Selanjutnya kristal urea dilelehkan dalam sebuah melter pada temperatur sedikit di atas temperatur lelehnya. Pemanas yang digunakan dalam melter ini adalah steam bertekanan ; kg83m2 dan 9<oC. ?elehan kristal urea ditampung dalam sebuah head tan) .
Urea 3air yang keluar dari head tan) dialirkan ke 92 buah acoustic granulator yaitu sprayer yang ber/ungsi untuk membentuk butiran urea. Untuk membantu proses pembutiran maka pada prilling to3er dihembuskan udara dari bagian baah.
Untuk mengurangi debu urea yang terbuang maka pada pun3ak menara prilling dilengkapi dengan sprayer yang dipasang di atas dust chamber . Bagian atas dust chamber dilengkapi dengan 4 unit urethane filter dan sprayer untuk melarutkan sehingga men3egah debu'debu urea ke atmos/er . asil penyerapan debu tersebut masuk ke dust chamber kemudian akan mengalir ke mother li6uor tan) dan dikirim kembali ke vacuum crystali+er .
Urea yang jatuh dan telah membeku dalam prilling to3er kemudian dikeringkan dalam sebuah fluidi+ing bed sebelum kemudian dimasukkan ke dalam kantong atau di simpan dalam bentuk 3urah. Untuk lebih jelasnya mengenai kristalisasi da pembutiran dapat dilihat pada &ambar 2.
. Unit Proses Pengolahan (ondensat
Uap air yang menguap dan terpisahkan dibagian kristaliser didinginkan dan dikondensasikan. Sejumlah ke3il urea, %1, dan CO2 ikut kondensat kemudian diolah dan dipisahkan di stripper dan hydroli+er . &as CO2dan gas %1'nya dikirim kembali ke bagian puri/ikasi untuk di' recover . Sedang air