Prarancangan pabrik isopropil asetat dari asam asetat dan propilen kapasitas 50.000 ton / tahun
Oleh : Dhani Priyambodo
NIM. I 0502019 Dwi Hantoro NIM. I 0502021
BAB IV
UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
4.1 Unit Pendukung Proses
Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan utilitas merupakan bagian penting untuk penunjang proses produksi dalam pabrik.
Utilitas di pabrik isopropil asetat yang dirancang antara lain meliputi unit pengadaan air, unit pengadaan steam, unit pengadaan udara tekan, unit pengadaan listrik, dan unit pengadaan bahan bakar.
1. Unit Pengadaan Air
Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut :
a. Air pendingin dan pemadam kebakaran b. Air proses
c. Air umpan boiler
d. Air konsumsi umum dan sanitasi
Sumber air berasal dari air laut dan air sumur artesis dari PT. Krakatau Tirta industri.
2. Unit Pengadaan Steam
Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas gas umpan reaktor, reboiler-01, reboiler-02, vaporizer,HE-01 dan HE-02.
3. Unit Pengadaan Udara Tekan
Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatic, untuk penyediaan udara tekan di bengkel dan untuk kebutuhan umum yang lain.
4. Unit Pengadaan Listrik
Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan - peralatan elektronik atau listrik AC, maupun untuk penerangan. Listrik disuplai dari PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan.
5. Unit Pengadaan Bahan Bakar
Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan generator.
4.1.1 Unit Pengadaan Air
4.1.1.1 Air Pendingin dan Pemadam Kebakaran
Air pendingin yang digunakan berasal dari air laut. Air pendingin dari air laut ini digunakan sebagai media pendingin pada reaktor, kondenser-01, kondenser-02, kondenser-03, HE-03. Air pendingin ini tidak memerlukan cooling tower, sehingga langsung dialirkan ke saluran pembuangan air setelah digunakan sebagai media pendingin. Sedangkan air untuk keperluan proses (air sebagai solven pada ekstraktor), air umpan boiler, serta air untuk keperluan konsumsi umum dan sanitasi dibeli dari perusahaan air PT. Krakatau Tirta Industri.
Air laut diperoleh dari laut yang tidak jauh dari lokasi pabrik.
Selain sebagai media pendingin, air laut juga digunakan sebagai air pemadam kebakaran. Alasan digunakannya air laut sebagai media pendingin dan pemadam kebakaran adalah karena faktor - faktor sebagai berikut :
a. Air laut dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya
c. Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi d. Tidak terdekomposisi
e. Tidak dibutuhkan cooling tower, karena langsung dibuang lagi ke laut Hal - hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air laut sebagai pendingin adalah :
a. Partikel - partikel besar / mikroba (organisme laut dan konstituen lain) b. Partikel – partikel kecil / mikroba laut (ganggang dan mikroorganisme
laut) yang dapat menyebabkan fouling pada alat heat exchanger
Kebutuhan air pendingin dari air laut yang digunakan sebesar 243.850 kg/jam (245 m3/jam).
Untuk menghindari fouling yang terjadi pada alat – alat penukar panas maka perlu diadakan pengolahan air laut. Pengolahan dilakukan secara fisis (screening) dan kimia (penambahan Chlorine).
Tahapan pengolahan air laut adalah :
Air laut dihisap dari bak suction / basin yang langsung berada di pinggir laut dengan menggunakan pompa menuju strainer. Dalam pengoperasian digunakan 2 buah pompa (1 service dan 1 stand by) untuk air pendingin sedangkan untuk air pemadam digunakan 2 buah pompa yang dalam keadaan stand by semua. Sebelum masuk pompa, air dilewatkan pada traveling screen untuk menyaring partikel dengan ukuran besar. Di dalam basin diinjeksikan sodium hipoklorit NaOCl secara kontinyu untuk menjaga kandungan klorin minimum 1 ppm. Klorin berguna untuk mencegah pertumbuhan ganggang, kerang laut dan binatang (organisme) air laut lainnya. Injeksi klorin dilakukan dengan 2 cara yaitu injeksi kontinyu di basin dan intermitten di pipa pengaliran yang menuju area proses. Strainer yang digunakan mempunyai saringan stainless steel 0,4 mm. Dari strainer, air langsung mengalir menuju area proses. Diagram pengolahan air pendingin dan pemadam dari air laut sebagai berikut :
Gambar 4.1 Diagram alir pengolahan air laut
Sodium hipoklorit dihasilkan dari proses elektrolisa air laut. Sistim pembuatan hipoklorit (Chloropac) terdiri dari dua buah komponen utama yaitu sel - sel pembangkit dan penyedia tegangan. Sel - sel pembangkit terdiri dari pipa - pipa yang dialiri air laut dan sel - sel penyedia tegangan menghasilkan arus DC sehingga proses elektrolisa dapat terjadi.
Dalam perancangan ini diinjeksikan klorin sebanyak 1,7 ppm.
Untuk kondisi normal jika digunakan klorin 1 ppm maka residual klorin sebanyak 0,05 ppm, kandungan klorin sebesar ini tidak menyebabkan korosi pada pipa.
Untuk memompakan air laut dan mengatasi penurunan tekanan pada perpipaan dan di peralatan, digunakan jenis pompa centrifugal 1 stage dengan daya motor tiap pompa 37,75 HP, sedangkan untuk air pemadam kebakaran disediakan pompa dengan daya motor tiap pompa 12 HP, dengan kapasitas masing - masing 550 gpm.
4.1.1.2 Air Proses
Kebutuhan air proses diperoleh dengan cara membeli dari PT. Krakatau Tirta Industri. Hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air proses adalah :
a. Kesadahan (hardness), yang dapat menyebabkan kerak b. Adanya zat besi, yang dapat menimbulkan korosi
Pengolahan air untuk kebutuhan air proses sama dengan pengolahan air untuk konsumsi umum dan sanitasi. Skema pengolahannya dapat dilihat pada gambar 4.2.
Air proses dalam perancangan pabrik isopropil asetat ini digunakan sebagai solven untuk mengambil asam asetat pada ekstraktor. Jumlah kebutuhan air proses sebesar 4200,5 kg/jam. Untuk mengalirkan air proses menuju ekstraktor digunakan 2 buah pompa centrifugal 1 stage (1 service dan 1 stand by) dengan daya motor masing – masing 0,25 HP. Selain itu air digunakan untuk persediaan jika terjadi gangguan dalam proses yang memerlukan penambahan air untuk mengatasi masalah tersebut. Jika tidak digunakan dapat disalurkan sebagai air sanitasi dan untuk keperluan lain.
4.1.1.3 Air Umpan Boiler
Untuk kebutuhan umpan boiler, sumber air yang digunakan sama dengan air untuk proses yaitu air sumur artesis yang dibeli dari perusahaan air PT. Krakatau Tirta Industri. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah sebagai berikut :
a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi
Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan - larutan asam dan gas - gas yang terlarut.
b. Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale forming)
Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu tinggi, yang biasanya berupa garam - garam karbonat dan silikat.
c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming)
Air yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler karena adanya zat - zat organik, anorganik, dan zat - zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi.
Jumlah air umpan boiler yang diperlukan sebesar 4427 kg/jam.
Jumlah air ini hanya diperlukan pada awal start up pabrik. Untuk selanjutnya hanya air make up saja yang diperlukan yaitu sebesar 886 kg/jam, sedangkan sisanya berasal dari kondensat.
Tahap pengolahan air umpan boiler :
Tahapan pengolahan air tanah menjadi air umpan boiler meliputi : 1. Aerasi
Merupakan proses mekanis penghembusan air dengan udara. Proses ini bertujuan untuk menghilangkan gas - gas terlarut dan ion - ion besi yang terlarut dalam air. Proses aerasi dilakukan dalam suatu unit yang disebut aerator. Di dalam aerator terjadi proses oksidasi yang menjadikan besi terlarut (ferro carbonat) menjadi besi oksida yang tidak larut dalam air (ferri hidroksida) sehingga bisa diendapkan..
Untuk menaikkan pH air ditambahkan NaOH encer sehingga air pada keadaan netral.
2. Iron Removal Filter
Merupakan suatu unit saringan bertekanan yang mengandung Manganese dioxide untuk menyaring endapan besi yang tidak sempat mengendap di aerator.
3. Demineralisasi
Merupakan unit penukar ion untuk menghilangkan mineral terlarut dalam air, seperti Ca2+, Mg2+, Na+, HCO3-, SO4-, Cl-.
4. Deaerasi
Merupakan proses penghilangan gas - gas terlarut, terutama oksigen dan karbon dioksida dengan cara pemanasan menggunakan steam.
Oksigen terlarut dapat merusak baja. Gas – gas ini kemudian dibuang ke atmosfer.
Gambar 4.2 Diagram alir pengolahan air proses 4.1.1.4 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi
Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi juga berasal dari air sumur artesis dari perusahaan air PT. Krakatau Tirta Industri. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa syarat, yang meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakteriologis.
Syarat fisik :
a. Suhu di bawah suhu udara luar b. Warna jernih
c. Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau Syarat kimia :
a. Tidak mengandung zat organik b. Tidak beracun
Syarat bakteriologis :
Tidak mengandung bakteri – bakteri, terutama bakteri yang pathogen.
Jumlah air tanah untuk air konsumsi dan sanitasi = 1182 kg/jam
= 1,2 m3/jam Tahap pengolahan air konsumsi umum dan sanitasi :
Rangkaian proses pengolahan air konsumsi umum dan sanitasi menjadi 1 bagian dengan proses pengolahan air umpan boiler, hanya saja setelah melalui proses penyaringan di Iron Removal Filter, air untuk konsumsi umum selanjutnya diinjeksi larutan calsium hipoklorit untuk mematikan kandungan biologis air. Konsentrasi calsium hipoklorit dijaga sekitar 0,2 – 0,5 ppm. Untuk menjaga pH air minum, ditambah larutan Ca(OH)2 sehingga pH-nya sekitar 6,8 – 7,0. Skema pengolahan dapat dilihat di gambar 4.2.
Tabel 4.1 Total Kebutuhan Air
Jenis air Jumlah kebutuhan (kg/jam)
Air proses
Make up air umpan boiler Air konsumsi dan sanitasi Air pendingin
4200,5 886 1186 343.850
Untuk keamanan dipakai 5% berlebih (untuk air proses,umpan boiler, air konsumsi dan sanitasi) serta 20% berlebih (untuk air pendingin dan air untuk pemadam kebakaran).
Perancangan alat – alat yang diperlukan untuk pengolahan air tanah meliputi :
1. Aerator Spesifikasi :
Fungsi : Menghilangkan gas - gas terlarut dalam air dan mengoksidasi besi agar mudah mengendap dengan cara menghembuskan udara ke air
Jenis : Tangki silinder horisontal dengan torispherical head Dari bagian atas dihembuskan udara dari sebuah fan Jumlah : 1
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Kondisi operasi : P = 7 atm
T = 18,33oC Dimensi : D = 1 m
H = 3 m
Tebal shell = 83 in
Head : Tebal head = 85 in Panjang head = 11 in 2. Iron Removal Filter
Spesifikasi :
Fungsi : Menyaring endapan besi yang lolos dari surge aerator Jenis : Tangki silinder tegak dengan torispherical head Jumlah : 2
Bahan konstruksi : Low-alloy steel SA-202 grade A Kondisi operasi : P = 7 atm
T = 18,33oC Resin : Manganese dioxide Dimensi : D = 1,5 m
H = 1,5 m
Tebal shell = 83 in
Head : Tebal head = 85 in Tinggi head = 14 in
3. Tangki Penyimpan air proses, umpan boiler dan konsumsi umum Spesifikasi :
Kode : TU-01
Fungsi : Menyimpan air proses, umpan boiler, air keperluan sanitasi dan konsumsi umum keluar dari IRF
Tipe : Tangki silinder tegak dengan flat bottom dan conical roof Kapasitas : 3670 bbl
Jumlah : 1
Kondisi penyimpanan : P = 1 atm T = 32oC
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Dimensi : D = 25 ft
H = 42 ft
Tebal shell = course 1 = 0,4 in course 2 = 0,36 in course 3 = 0,32 in course 4 = 0,28 in course 5 = 0,24 in course 6 = 0,21 in course 7 = 0,1875 in Bottom & roof : Tebal bottom = 0,5 in
Tebal roof = 0,5 in Tinggi roof = 13,93 ft 4. Ion Exchanger
a. Kation Exchanger Spesifikasi :
Fungsi : Menghilangkan / mengurangi kation dalam air umpan boiler
Jenis : Tangki silinder tegak dengan flanged and standard dished head
Jumlah : 2
Material : Low-alloy steel SA-202 grade A Kondisi operasi : P = 1 atm
T = 32oC
Resin : Duolite C-3 (Phenolic Resin) 1 cycle : 24 jam
Regenerant : larutan H2SO4 Kebutuhan regenerant : 46,98 kg Dimensi : D = 18 in
H = 59 in
Tebal shell = 163 in
Head : Tebal head = 163 in Tinggi head = 5 in
b. Anion Exchanger Spesifikasi :
Fungsi : Menghilangkan / mengurangi anion dalam air umpan boiler
Jenis : Tangki silinder tegak dengan flanged and standard dished head
Jumlah : 2
Material : Low-alloy steel SA-202 grade A Kondisi operasi : P = 1 atm
T = 32oC
Resin : Nalcite SAR (Styrene divynil benzene) 1 cycle : 24 jam
Regenerant : larutan NaOH Kebutuhan regenerant : 23,69 kg Dimensi : D = 18 in
H = 54 in
Tebal shell = 163 in
Head : Tebal head = 163 in Tinggi head = 5 in
5. Deaerator Spesifikasi :
Fungsi : Mengusir udara (O2 dan CO2) dari air umpan boiler dengan men-spray-kan uap tekanan rendah ke air sampai suhu air sedikit di atas boiling pointnya
Dari bagian bagian bawah di-spray dengan uap tekanan rendah
Jumlah : 1
Material : Carbon steel SA-283 grade C Kondisi operasi : P = 1 atm
T = 105oC Dimensi : D = 1,5 m
H = 4,5 m
Tebal shell = 0,1875 in Head : Tebal head = 0,1875 in Panjang head = 10,541 in
4.1.2 Unit Pengadaan Steam
Steam yang diproduksi pada pabrik isopropil asetat ini digunakan sebagai media pemanas gas umpan reaktor, vaporizer, HE-01, HE-02, reboiler-01, dan reboiler-02. Untuk memenuhi kebutuhan steam digunakan boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini mempunyai suhu 154oC dan tekanan 77,67 Psi.
Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 4427 kg/jam. Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi, jumlah steam dilebihkan sebanyak 20 %. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah 5313 kg/jam.
Spesifikasi Boiler yang dibutuhkan :
Kode : B-01
Fungsi : Memenuhi kebutuhan steam Jenis : boiler pipa api
Jumlah : 1 buah
Heating surface : 3978,5 ft2 Rate of steam : 5313kg/jam) Tekanan steam : 77,67 psia Suhu steam : 154oC Efisiensi : 80 % Bahan bakar : solar
Kebutuhan bahan bakar : 481 L/jam
4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan
Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik isopropil asetat ini diperkirakan sebesar 100 m3/jam, tekanan 100 psi dan suhu 35oC. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang berisi silica gel untuk menyerap kandungan air sampai maksimal 84 ppm.
Spesifikasi Kompresor yang dibutuhkan :
Kode : KU-01
Fungsi : Memenuhi kebutuhan udara tekan Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor
Jumlah : 1 buah
Kapasitas : 200 m3/jam Tekanan suction : 14,7 psi Tekanan discharge : 100 psi Suhu udara : 35 oC Efisiensi : 80 % Daya kompresor : 13 HP
4.1.4 Unit Pengadaan Listrik
Kebutuhan tenaga listrik di pabrik isopropil asetat ini dipenuhi oleh PLN dan generator pabrik. Hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN.
Generator yang digunakan adalah generator arus bolak – balik karena :
a. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar
b. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari : 1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas
2. Listrik untuk penerangan 3. Listrik untuk AC
4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi
Besarnya kebutuhan listrik masing – masing keperluan di atas dapat diperkirakan sebagai berikut :
4.1.4.1 Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas
Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air diperkirakan sebagai berikut :
Tabel 4.2 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas Nama
Alat Jumlah HP Total HP
P-01 1 2,5 2,5
P-02 1 0,5 0,5
P-03 1 10,5 10,5
P-04 1 0,5 0,5
P-05 1 0,5 0,5
P-06 1 155 155
P-07 1 0,5 0,5
P-08 1 1 1
P-09 1 0,5 0,5
P-10 1 1 1
P-11 1 1,5 1,5
P-12 1 1,5 1,5
P-13 1 10 10
P-14 1 5,5 5,5
BL-01 1 0,5 0,5
BL-02 1 0,1 0,5
PU(01-07) 7 38 266
PU-08 1 0,5 0,5
PU-09 1 1 1
C-01 1 13 13
Pengaduk mixer - 02 1 6 6
Pengaduk tangki neutralizer 1 10 10
Jumlah 488,5
Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas sebesar 488,1 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdiskripsikan sebesar ± 10 % dari total kebutuhan. Maka total kebutuhan listrik adalah 537,5 HP atau sebesar 401 kW.
4.1.4.2 Listrik untuk Penerangan
Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :
D U
F L a
.
= .
dengan : L : Lumen per outlet a : Luas area, ft2
F : foot candle yang diperlukan (tabel 13 Perry 3th ed) U : Koefisien utilitas (tabel 16 Perry 3th ed)
D : efisiensi lampu (tabel 16 Perry 3th ed)
Tabel 4.3 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan
Bangunan Luas,
m2 Luas, ft2 F R.
index U D F/U.D Lumen Pos keamanan 98 1054,84 20 1 0,50 0,75 53,33 56258,00 Parkir dan halaman 397 4273,17 10 2 0,49 0,75 27,21 116276,69
Musholla 94 1011,78 20 2,5 0,55 0,75 48,48 49056,14 Kantin 64 688,87 10 2 0,51 0,75 26,14 18009,77
Kantor 823 8858,48 30 4 0,60 0,75 66,67 590565,52 Klinik 111 1194,76 20 2,5 0,56 0,75 47,62 56893,57 Ruang control 171 1840,58 35 2,5 0,60 0,75 77,78 143156,53
Laboratorium 147 1582,26 35 2,5 0,60 0,75 77,78 123064,38 Proses 1431 15402,78 10 4 0,59 0,75 22,60 348085,45 Utilitas 876 9428,96 10 4 0,59 0,75 22,60 213083,76 Bengkel&gudang 656 7060,95 10 2 0,53 0,75 25,16 177634,05 Pengolahan limbah 204 2195,78 10 2 0,53 0,75 25,16 55239,86 Bagging and storage 519 5586,33 10 2,5 0,55 0,75 24,24 135426,27 Aula 200 2152,73 10 2 0,53 0,75 25,16 54156,72 Safety 335 3605,82 20 2 0,53 0,75 50,31 181425,02 Jalan dan taman 2210 23787,66 5 2,5 0,55 0,75 12,12 288335,32 Area perluasan 1007 10838,99 5 4 0,57 0,75 11,70 126771,86 Ruang tunggu 75 807,27 10 1 0,50 0,75 26,67 21527,30 Tangki farm 548 5898,48 20 2,5 0,55 0,75 48,48 285986,88
Jumlah lumen :
untuk penerangan dalam bangunan = 2509569 lumen untuk penerangan bagian luar ruangan = 531384 lumen
Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 W mempunyai 1.920 lumen (Tabel 18 Perry 3th ed.).
Jadi jumlah lampu dalam ruangan =
1920 2509569
= 1308 buah
Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt, dimana lumen output tiap lampu adalah 3.000 lumen (Perry 3th ed.).
Jadi jumlah lampu luar ruangan = 3000 531384
= 178 buah
Total daya penerangan = ( 40 W x 1308 + 100 W x 178 )
= 70120 W
= 70,12 kW
4.1.4.3 Listrik untuk AC
Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10000 Watt atau 10 kW
4.1.4.4 Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi
Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10000 Watt atau 10 kW.
Jumlah 9966 107271 3040954
Tabel 4.4 Total Kebutuhan Listrik Pabrik
No. Kebutuhan Listrik Tenaga listrik, kW 1.
2.
3.
4.
Listrik untuk keperluan proses dan utilitas Listrik untuk keperluan penerangan Listrik untuk AC
Listrik untuk laboratoriun dan instrumentasi 397 70,12 10 10
Total 487,12
Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai efisiensi 80 %, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output sebesar 608,25 kW.
Dipilih menggunakan generator dengan daya 660 kW, sehingga masih tersedia cadangan daya sebesar 51,75 kW.
Spesifikasi Generator yang diperlukan :
Kode : GU-01
Fungsi : Memenuhi kebutuhan listrik Jenis : AC generator
Jumlah : 1 buah
Kapasitas : 660 kW Tegangan : 220/360 Volt Efisiensi : 80 %
Bahan bakar : solar
Kebutuhan bahan bakar : 79 L/jam
4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar
Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah solar. Solar diperoleh dari Pertamina dan distributornya.
Pemilihan solar sebagai bahan bakar didasarkan pada alasan : 1. Mudah didapat
2. Kesetimbangan terjamin 3. Mudah dalam penyimpanan
Bahan bakar solar yang digunakan mempunyai spesifikasi sebagai berikut :
Heating value : 18800 Btu/lb Efisiensi bahan bakar : 80 %
Specific gravity : 0,8691 Densitas : 54,32 lb/ft3
Kebutuhan bahan bakar dapat diperkirakan sebagai berikut : Bahan bakar =
h . . eff
alat Kapasitas
a. Kebutuhan bahan bakar untuk boiler
Kapasitas boiler = 11.098.483 Btu/jam Kebutuhan bahan bakar = 363 L/jam
b. Kebutuhan bahan bakar untuk generator Kapasitas generator = 660 kW
= 2252022 Btu/jam
Kebutuhan bahan bakar = 74 L/jam
Untuk menyimpan kebutuhan bahan bakar solar selama 1 bulan, dirancang tangki penyimpan bahan bakar dengan spesifikasi sebagai berikut :
Kode : TU-02
Fungsi : Menyimpan bahan bakar solar selama 1 bulan Tipe tangki : Silinder tegak dengan flat bottom dan conical roof Kapasitas : 2620 bbl
Jumlah : 1
Kondisi penyimpanan : P = 1 atm T = 30oC
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Dimensi : D = 25 ft
H = 30 ft
Tebal shell = course 1 = 0,55 in course 2 = 0,52 in course 3 = 0,5 in course 4 = 0,45 in
course 5 = 0,42 in Tebal bottom = 21 in
Tebal roof = 83 in Tinggi roof = 4,6 ft
4.2 Laboratorium
Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk memperoleh data – data yang diperlukan. Data – data tersebut digunakan untuk evaluasi unit – unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian mutu.
Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau produk.
Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi.
Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang mempunyai tugas pokok antara lain :
a. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk
b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi
c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan lain – lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi
Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan non-shift.
1. Kelompok shift
Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa – analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam dengan dibagi menjadi 4 shift. Masing – masing shift bekerja selama 8 jam.
2. Kelompok non shift
Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugas antara lain :
a. Menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium b. Melakukan analisa bahan pembuangan penyebab polusi
c. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi
Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi : 1. Laboratorium analisa gas
2. Laboratorium analisa air
3. Laboratorium analisa kadar bahan baku dan produk cair
4.2.1 Laboratorium Analisa Gas
Laboratorium ini berfungsi menganalisa kualitas bahan baku seperti propilen. Bahan baku yang dipasok dari PT. Candra Asri Petrochemical Plant diuji kualitasnya terlebih dahulu sebelum dipindahkan ke tangki penyimpanan bahan baku. Hasil pengujian ini dijadikan pedoman apakah bahan baku tersebut sesuai dengan spesifikasi yang akan digunakan pada sistem proses atau tidak.
Parameter yang diukur antara lain kandungan propilen, kadar air dan kadar gas-gas pengotor seperti propana, karbon dioksida dan senyawa olefin lainnya.
Alat-alat yang digunakan antara lain : a. Gas Chromatograph (GC)
GC digunakan untuk menentukan kadar propan, CO, CO2, nitrogen, hidrogen, alkohol, aseton, H2S, Karbonil sulfide, etilen yang ada dalam propilen.
b. Moisture Analyzer
Digunakan untuk mengetahui kadar air dalam propilen.
c. Oxygen Analyzer
Alat ini digunakan untuk mengetahui kadar oksigen dalam propilen.
4.2.2 Laboratorium Analisa Air Air yang dianalisa antara lain :
1. Bahan baku air 2. Air demineralisasi 3. Air solven
4. Air umpan boiler
5. Air laut setelah ditambahkan klorin aktif
Parameter yang diuji antara lain warna, pH, kandungan klorin, tingkat kekeruhan, total kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas, kadar minyak, sulfat, silika dan konduktivitas air.
Alat-alat yang digunakan dalam laboratorium analisa air ini antara lain : a. pH meter, digunakan untukm mengetahui tingkat keasaman / kebasaan air b. Spektrofotometer, digunakan untuk mengetahui konsentrasi suatu
senyawa terlarut dalam air dengan syarat larutan harus berwarna
c. Spectroscopy, untuk mengetahui kadar silika, sulfat, hidrazin, turbiditas, kadar fosfat dan kadar sulfat
d. Peralatan gravimetri, untuk mengetahui jumlah kandungan padatan dalam air
e. Peralatan titrasi, untuk mengetahui jumlah kandungan klorida, kesadahan dan alkalinitas
f. Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut dalam air.
Air terdemineralisasi yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh departemen ini. Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan kandungan silikat (SiO2). Sedangkan parameter air umpan boiler kadar yang diukur antara lain pengukuran kadar hidrazin, amonia dan ion fosfat.
4.2.3 Laboratorium Analisa Bahan Baku Dan Produk Cair
A. Analisa Kadar Bahan Baku Asam Asetat Prosedur analisa :
1. Menyiapkan reagen :
# Membuat larutan standar NaOH
- Menimbang NaOH dalam suatu gelas arloji
- Mengencerkan dengan aquadest yang telah dipanaskan pada gelas beker
- Melakukan standarisasi dengan prosedur sebagai berikut :
1. Mengeringkan sejumlah gram kalium hidrogen ptalate (KHP) pada suhu 120oC selama 2 jam
2. Mendinginkan dalam desikator
3. Menimbang kalium hidrogen ptalate dalam suatu gelas arloji
4. Menambahkan aquadest yang baru dididihkan hingga KHP larut semua pada gelas beker
5. Menambahkan indikator PP 1% 2-3 tetes 6. Memasukkan larutan NaOH ke dalam buret
7. Menitrasi larutan KHP dengan larutan NaOH sampai terbentuk warna merah muda yang konstan
8. Mencatat kebutuhan titran
Dengan : NNaOH = Normalitas NaOH
2. Melakukan analisa kadar asam asetat dengan urutan sebagai berikut : - Memasukkan sejumlah ml aquadest dalam Erlenmeyer
- Menambahkan sejumlah ml sampel asam asetat yang sudah ditimbang beratnya
- Menambahkan 2-3 tetes indikator PP 1%
- Menitrasi larutan asam asetat dengan larutan NaOH hingga terbentuk warna merah muda yang konstan
- Mencatat kebutuhan larutan NaOH. Kadar asam asetat diperoleh dengan perhitungan :
(Underwood, 2001)
B. Analisa Kadar Produk Isopropil Asetat Prosedur analisa :
1. Menyiapkan reagen:
# Mengambil sejumlah ml etanol
# Membuat larutan standar NaOH
- Menimbang NaOH dalam suatu gelas arloji
- Mengencerkan dengan aquadest yang telah dipanaskan pada gelas beker
- Melakukan standarisasi dengan prosedur sebagai berikut :
1. Mengeringkan sejumlah gram kalium hidrogen ptalate (KHP) pada suhu 120oC selama 2 jam
2. Mendinginkan dalam desikator
3. Menimbang kalium hidrogen ptalate dalam suatu gelas arloji
4. Menambahkan aquadest yang baru dididihkan hingga KHP larut semua pada gelas beker
5. Menambahkan indikator PP 1% 2-3 tetes 6. Memasukkan larutan NaOH ke dalam buret
7. Menitrasi larutan KHP dengan larutan NaOH sampai terbentuk warna merah muda yang konstan
8. Mencatat kebutuhan titran
dengan : NNaOH = Normalitas NaOH
# Membuat larutan standar HCl
- Mengambil sejumlah ml HCl pada gelas beker
- Melarutkan dengan aquadest pada labu takar hingga tanda batas.
- Memasukkan larutan HCl tersebut ke dalam buret
- Menimbang sejumlah gr Na2B4O7.10H2O (Borax) pada gelas arloji
- Melarutkan Borax tersebut dengan sejumlah ml aquadest sampai larut
- Menambah indicator PP 1% 2-3 tetes
- Menitrasi dengan larutan HCl sampai terbentuk warna jingga - Mencatat kebutuhan titran
Dengan : NHCl = Normalitas HCl
BM borax = Berat molekul borax
3. Melakukan analisa kadar isopropil asetat dengan urutan sebagai berikut : a. Menimbang sejumlah gram sampel dengan gelas timbang, kemudian
memasukkannya ke dalam erlenmeyer
b. Menambahkan sejumlah ml etanol dan NaOH
c. Menutup erlenmeyer dengan corong kaca yang bagian atasnya diberi kapas untuk mencegah penguapan sampel kemudian ditutup dengan gelas arloji
d. Memanaskan sampel sampai 80 oC selama 20 menit
e. Mendinginkan hingga suhu sampel sama dengan suhu kamar kemudian ditambahkan indikator PP 1% 2 – 3 tetes
f. Menitrasi larutan tersebut dengan larutan HCl yang sudah dimasukkan ke dalam buret
g. Perhitungan :
dengan : V = volume sampel isopropil asetat N = Normalitas HCl
(Underwood, 2001)
