STUDI KASUS AUDIT ENERGI TERINCI PADA UNIT CHLORINE DIOXIDE PLANT

(1)

i

STUDI KASUS AUDIT ENERGI TERINCI PADA UNIT CHLORINE DIOXIDE PLANT DENGAN LINGKUP AREA KERJA CHEMICAL

PLANT DEPARTMENT DI PT. TANJUNG ENIM LESTARI PULP AND PAPER

Disusun sebagai Persyaratan untuk Menyelesaikan Pendidikan Sarjana Terapan (D-IV) Teknik Energi pada Jurusan Teknik Kimia

Politeknik Negeri Sriwijaya

OLEH :

KHUSNUL KHOTIMAH 0612 4041 1471

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

(2)

ii

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR

OLEH

KHUSNUL KHOTIMAH 061240411471

Palembang, Agustus 2016

Pembimbing I, Pembimbing II,

Ir. K.A Ridwan, M.T Ir. Sahrul Effendy, M.T NIP. 196002251989031002 NIP. 196312231996011001

Mengetahui, Mengetahui,

Ketua Program Studi Ketua Jurusan Teknik Kimia

DIV Teknik Energi

Ir. Arizal Aswan, M.T. Adi Syakdani, S.T, M.T NIP. 195804241993031001 NIP. 196904111992031001

(3)

iii

Motto

“Tidaklah mereka diperintahkan agar menyembah Allah dengan mengikhlaskan

amal untukNya dalam menjalankan agama yang lurus” (Q.S Al-Bayyinah: 5)

“Keikhlasan sebagai kunci memberi dalam pengabdian” (Khusnul Khotimah)

Laporan Akhir ini ku persembahkan untuk :

 Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat

dan karuniaNya

 Nabi Muhammad SAW sebagai suri

tauladan

 Kedua orang tuaku

Ayahnda Kms. M. Taufik dan Ibunda

Sakdiah

 Adikku

M. Ridho Ali Said

 Dosen Pembimbing

 Segenap Karyawan PT Tanjungenim Lestari

 Tim Kelompok Audit Energi Polsri yang

selalu semangat dalam berjuang

menyelesaikan tugas akhir ini

 Teman-teman Teknik Energi angkatan 2012

khususnya 8 EGA

 Seluruh anggota HMJ Teknik Kimia dan

MARS Polsri sebagai kesempatan belajar

beorganisasi

(4)

iv

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang berjudul “Studi Kasus Audit Energi Terinci Pada Unit Chlorine Dioxide

Plant dengan Lingkup Area Kerja Chemical Plant Department di PT

Tanjungenim Lestari Pulp and Paper”

Penulis menyusun laporan ini berdasarkan hasil pengamatan dan data-data yang diperoleh saat melakukan Tugas Akhir di PT. Tanjungenim Lestari Pulp and

Paper (PT. TeL PP). Dalam melaksanakan Tugas Akhir ini penulis telah banyak

menerima bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karuniaNya

2. Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya 3. Adi Syakdani, S.T, M.T.. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik

Negeri Sriwijaya

4. Ir. Arizal Aswan, M.T. selaku Ketua Program Studi D-IV Teknik Energi

Politeknik Negeri Sriwijaya

5. Ir. K.A Ridwan, M.T selaku Pembimbing I di Politeknik Negeri Sriwijaya

6. Ir. Sahrul Effendy, M.T selaku Pembimbing II di Politeknik Negeri

Sriwijaya

7. Adrian Sartikon selaku Head of HR Department PT.TeL PP 8. Alex Haradongan selaku energy manager PT.TeL PP

9. A. Roni Alwis, S.T selaku energy auditor PT.TeL PP sekaligus pembimbing lapangan

10. Anton Edison selaku Chemical Plant Section Head PT.TeL PP sekaligus Pembimbing tugas akhir

11. Seluruh staff dan karyawan PT.TeL PP, khususnya di Chemical Plant

(5)

v

12. Teman-teman seperjuangan angkatan 2012 Teknik Energi, HMJ Teknik Kimia, MARS Polsri

Penulis menyadari bahwa banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan dalam penulisan laporan ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan adanya saran atau kritik yang sifatnya membangun dari para pembaca dan dosen bersangkutan, untuk kesempurnaan penulisan dimasa yang akan datang. Semoga laporan ini dapat memberikan wawasan dan pengetahuan baru bagi kita semua.

Palembang, Juli 2016 Penulis

(6)

vi ABSTRAK

(Khusnul Khotimah, 2016, 67 halaman, 14 tabel, 19 gambar, 4 lampiran) Audit energi merupakan proses evaluasi pemanfaatan energi dan identifikasi peluang penghematan energi serta rekomendasi peningkatan efisiensi pada pengguna energi dan pengguna sumber energi dalam rangka konservasi energi. Audit energi terdiri dari tiga bagian yaitu audit energi singkat, audit energi awal dan audit energi rinci. Ruang lingkup penelitian yang dijadikan objek dalam studi kasus ini yaitu pada area ClO2 Plant yang merupakan unit penghasil produk

yang digunakan untuk meningkatkan kecerahan pulp di bagian proses bleaching. Unit ini mengkonsumsi energi listrik serta steam berupa LP-steam dan MP-steam. Pada pelaksanaan studi kasus ini, data–data yang harus dikumpulkan antara lain data historis, data primer, data sekunder, serta pengukuran langsung untuk mengidentifikasi peluang penghematan energi. Hasil identifikasi peluang penghematan energi yang ditemukan berupa perbaikan isolasi jalur pipa panas (PPE 1), perbaikan isolasi jalur katup (PPE 2), recovery steam condensate (PPE 3) serta coating cell (PPE 4). Penurunan konsumsi LP- Steam PPE 1 sebesar 0,2563 ton/adt pasca audit dan PPE 2 sebesar 0,1214 ton/adt, PPE 3 sebesar 0,2941 ton/adt pasca audit. Sedangkan MP- Steam PPE 1 sebesar 0,1082 ton/adt pasca audit dan PPE 2 sebesar 0,1214 ton/adt pasca audit, PPE 4 sebesar 121,039 kwh/adt pasca audit.

(7)

vii ABSTRACT

A Detailed Energy Audit Case Studies on Unit Chlorine Dioxide Plant With The Scope of The Work Area Chemical Plant Department

in PT Tanjungenim Lestari Pulp And Paper

(Khusnul Khotimah, 2016, 67 pages, 14 tables, 19 pictures , 4 attachments) Energy audit is an evaluation process energy utilization and energy savings opportunity identification and recommendation on the energy efficiency improvements in order to conserve energy. Energy audit consists of three parts, walk through, preliminary audit and detailed audit. The scope of the research as an object in the case study is ClO2 plant area, a unit producing product used to

brighten pulp of bleaching sectio. This unit consumes electrical energy and thermal energy, such as LP-Steam and MP-Steam. In the implementation of this case study: the data collected in the form of historical data, primary and secondary, as well as direct measurement to identify energy saving opportunities. The result of the identification of energy saving opportunities found in the improvement of the pipeline without isolation (PPE 1), without valve isolation (PPE 2), steam condensate recovery (PPE 3) as well as cell coating (PPE 4). LP-steam consumption decreased by 0,2563 ton/adt post audit, PPE 2 0,1214 ton/adt, PPE 3 amounted to 0,2941 ton/adt. MP-steam PPE 1 amounted 0,1082 ton/adt post audit, PPE 2 amounted 0,1214 ton/adt. Electricity (PPE 4) amounted 121,029 kwh/adt

(8)

viii DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ... i HALAMAN PENGESAHAN ... ii MOTTO ... iii ABSTRAK ... iv KATA PENGANTAR ... vi

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL ... x DAFTAR GAMBAR ... xi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Tujuan Penelitian ... 3 1.3 Manfaat Penelitian ... 3 1.4 Perumusan Masalah ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Manajemen Energi ... 4

2.1.1 Audit Energi ... 6

2.1.2 Jenis Kategori Audit Energi ... 7

2.1.3 Rincian Langkah Audit Energi ... 10

2.2 Gambaran Umum Penggunaan Energi di Industri Pulp ... 20

2.2.1 Pemetaan Energi Area Chlor Alkali Plant ... 20

2.2.2 Pemetaan Energi Area Chlorine Dioxide Plant ... 23

2.3 Intensitas Penggunaan Energi di Industri Pulpdan Kertas ... 25

2.4 Parameter Utama Analisis Audit Energi ... 26

2.4.1 Konsumsi Energi ... 26

2.4.2 Intensitas Konsumsi Energi ... 29

2.4.3 Pengkajian Kehilangan Panas dari Permukaan yang Tidak diisolasi dari Sistem Distribusi Steam... 31

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 33

(9)

ix

3.3 Perlakuan dan Rancangan Percobaan ... 34

3.4 Prosedur Penelitian ... 37

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian ... 41

4.1.1 Audit Energi Terinci pada Chlorine Dioxide Plant ... 41

4.1.2 Intensitas Konsumsi Energi ... 42

4.1.3 Observasi Peluang Penghematan Energi ... 45

4.2 Pembahasan Hasil Penelitian ... 46

4.2.1 Audit Energi Terinci pada Chlorine Dioxide Plant ... 46

4.2.2 Analisis Intensitas Konsumsi Energi ... 48

4.2.3 Analisis Observasi Peluang Penghematan Energi ... 54

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 65 5.2 Saran ... 67 DAFTAR PUSTAKA ... 68 LAMPIRAN I ... 70 LAMPIRAN II ... 88 LAMPIRAN III ... 109 LAMPIRAN IV ... 126

(10)

x

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Level Kedalaman Audit Energi... 6

2. Matriks Manajemen Energi ... 13

3. Diagnosa Umum Bentuk Matriks Manajemen ... 17

4. Komposisi Energi Industri Pulp dan Kertas di Beberapa Negara ... 26

5. Data Historisis Konsumsi Energi Area Chlorine Dioxide Plant ... 42

6. Intensitas Konsumsi Energi Steam Chlorine Dioxide Plant ... 43

7. Intensitas Konsumsi Energi Listrik Pendukung Area ClO2 ... 43

8. Intensitas Konsumsi Energi Listrik Utama Area ClO2 ... 45

9. Hasil Observasi Peluang Penghematan ... 46

10. Perbandingan Intensitas Konsumsi Energi Steam Area Chlorine Dioxide Plant ... 51

11. Perbaikan Isolasi Jalur Pipa Area Chlorine Dioxide Plant ... 55

12. Perbaikan Isolasi Jalur Katup Area Chlorine Dioxide Plant ... 57

13. Intensitas Konsumsi Energi Steam dan Listrik Pra Audit dan Pasca Audit ... 62

(11)

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Audit Energi dalam Sistem Manajemen Energi ... 4

2. Bagan Alur Pelaksanaan Audit Energi... 9

3. Distribusi Proses PT TEL Pulp and Paper ... 20

4. Pemetaan Energi Listrik Area Chlor Alkali Plant ... 21

5. Pemetaan Energi Steam Area Chlor Alkali Plant ... 22

6. Pemetaan Energi Listrik Area Chlorine Dioxide Plant ... 24

7. Pemetaan Energi Steam Area Chlorine Dioxide Plant ... 25

8. Diagram Kartesisus Segitiga Daya ... 28

9. Konsep Segitiga Daya ... 28

10. Perlakuan Pelaksanaan Audit Energi ... 35

11. Rancangan Pelaksanaan Audit Energi ... 36

12. Komposisi Konsumsi Energi Chlorine Dioxide Plant ... 47

13. Komposisi Sumber Konsumsi Energi Chlorine Dioxide Plant Bulan Januari 2016 ... 49

14. Komposisi Konsumsi Energi Chlorine Dioxide Plant Bulan Januari 2016 ... 49

15. Intensitas Konsumsi Energi Steam Area Chlorine Dioxide Plant Bulan Februari 2016 ... 50

16. Perbandingan Intensitas Konsumsi Energi Steam Area Chlorine Dioxide Plant Bulan Februari 2016 ... 51

17. Elektrolisis Diafragma Sel ... 60

18. Plasma dalam Larutan NaCl ... 60