PRAKTIK KERJA LAPANGAN
PT. PUPUK KALIMANTAN TIMUR
KALIMANTAN TIMUR
LAPORAN
Oleh: RISALI ADDINI 12.0906.5002 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MULAWARMAN SAMARINDA 2015PRAKTIK KERJA LAPANGAN
PT. PUPUK KALIMANTAN TIMUR
KALIMANTAN TIMUR
LAPORAN
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Strata 1 Teknik Kimia,
Oleh: RISALI ADDINI 1209065002 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MULAWARMAN SAMARINDA 2015
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN KERJA PRAKTIK LAPANGAN DEPARTEMEN OPERASI PABRIK-3
PT. PUPUK KALIMANTAN TIMUR
Laporan kerja Praktik lapangan ini telah diperiksa dan disetujui oleh PT. Pupuk Kalimantan Timur
Bontang, 3 September 2015
Mengetahui, Pembimbing
Wakil Kepala Bagian Unit Urea
Untung Suharto Mengesahkan,
Manager Manager
Dept. Operasi Pabrik-3 Dept. Diklat dan Manajemen
Pengetahuan
Ir. Robert Sarjaka, MT. Ir. Lola Karmila
PRAKTIK KERJA LAPANGAN
PT. PUPUK KALIMANTAN TIMUR
KALIMANTAN TIMUR
Oleh: Risali Addini 12.0906.5002
Telah disetujui pada 29 September 2015 dan dinyatakan telah memenui syarat Samarinda, 1 Oktober 2015
Disahkan oleh: Pembimbing PKL,
Ari Susandy Sanjaya, ST, MT
NIP. 19780319 201012 1 001 Mengetahui,
Ketua Program Studi S1 Teknik Kimia Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman,
Novy Pralisa Putri, ST, M.Eng
NIP. 19811102 200912 2 001
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat-Nya sehingga laporan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di PT. Pupuk Kalimantan Timur dapat diselesaikan dengan baik. Praktik Kerja Lapangan merupakan syarat wajib bagi mahasiswa yang bertujuan menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Strata 1 dan juga bertujuan agar dapat pengaplikasian teori-teori yang telah diperoleh selama kuliah. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu kami sehingga dapat menyelesaikan Praktik Kerja Lapangan dan menyusun laporan ini. Secara khusus penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Ir Robert Sarjaka, MT, selaku Manager Operasi Pabrik-3
2. Bapak Imam Maarief selaku Kepala Bagian Urea Pabrik-3 dan Bapak Untung Suharto selaku Wakil Kepala Bagian Urea Pabrik-3
3. Bapak Moch. Muin SH selaku Kepala Bagian Amonia Pabrik-3 dan Bapak Muhammad Isa selaku Wakil Kepala Bagian amonia Pabrik-3
4. Bapak Syaiful Arif selaku Kepala Bagian Utilitas Pabrik-3 dan Bapak Sidiq Purnama selaku Wakil Kepala Bagian Utilitas Pabrik-3
5. Ibu Ir. Lola Karmila, selaku Manager Diklat dan Manajemen Pengetahuan
6. Supervisor dan operator-operator Utilitas, Amonia, dan Urea di Pabrik-3 dan seluruh staf administrasi Kaltim Pabrik-3
7. Ibu Novy Pralisa Putri, ST, MEng, selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia Universitas Mulawarman.
8. Bapak Ari Susandy Sanjaya, ST, MT, selaku dosen pembimbing Praktik Kerja Lapangan
9. Keluarga, teman-teman dan orang-orang tercinta atas semua semangat dan dukungannya.
Penyusun menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat kami harapkan.
Bontang, 03 September 2015
Penyusun
DAFTAR ISI
Halaman Judul...i
Halaman Pengesahan PT. Pupuk Kalimantan Timur...iii
Halaman Pengesahan Akademik...iv
Kata Pengantar ...v
Daftar Isi ...vi
Daftar Gambar ...viii
Daftar Tabel...ix Daftar Istilah...x Abstrak...xi BAB I PENDAHULUAN ...1 1.1 Latar Belakang...1 1.2 Rumusan Masalah ...1 1.3 Manfaat ...2 1.4 Tujuan...2 1.5 Ruang Lingkup...2 1.6 Sistematika Penulisan...2
BAB II PROFIL PT. PUPUK KALIMANTAN TIMUR...4
2.1 Sejarah PT. Pupuk Kalimantan Timur ...4
2.2 Tujuan, Visi, Misi, dan Budaya PT. Pupuk Kalimantan Timur...5
2.2.1 Tujuan...5
2.2.2 Visi...6
2.2.3 Misi...6
2.2.4 Budaya PT. Pupuk Kalimantan Timur...6
2.3 Logo dan Merk Dagang PT. Pupuk Kalimantan Timur...6
2.3.1 Logo PT.Pupuk Kalimantan Timur...6
2.3.2 Merk Dagang PT. Pupuk Kalimantan Timur...7
2.4 Lokasi Pabrik...8
2.5 Sarana Pendukung Pabrik...8
2.7 Struktur Organisasi PT. Pupuk Kalimantan Timur...10
2.8 Tenaga Kerja dan Waktu Kerja...14
2.9 Peningkatan Mutu dan Pengolahan Lingkungan...14
BAB III TINJAUAN PUSTAKA ...15
3.1 Unit Utilitas...15
3.1.1 Sea Water Intake...15
3.1.2 Unit Klorinasi...16
3.1.3 Unit Sea dan Sweet Cooling Water ...18
3.1.4 Unit Desalinasi...19
3.1.5 Unit Demineralisasi...21
3.1.6 Unit Power Generation...24
3.1.7 Unit Pembangkit Steam...25
3.1.8 Unit Deaerasi...26
3.1.10 Unit Plant Air dan Instrument Air...28 3.1.11 Tie in Kaltim-3...30 3.2 Unit Amonia...30 3.2.1 Konsep Proses ...30 3.2.2 Unit Desulfirizer...31 3.2.3 Unit Reforming...36 3.2.4 Unit Converter...44
3.2.5 Unit CO2 Removal...50
3.2.6 Unit Methanator...54
3.2.7 Unit Amonia Loop...58
3.2.8 Unit Refrigeration Loop...63
3.3 Unit Urea...67
3.3.1 Konsep Proses ...67
3.3.2 Unit Persiapan Bahan Baku...68
3.3.3 Unit Sintesa Urea...70
3.3.4 Unit Resikulasi...78
3.3.5 Unit Evaporasi...82
3.3.6 Unit Prilling dan Finishing...85
3.3.7 Unit Waste Water Treatment...88
3.3.8 Steam System dan Kondensat ...92
3.4 Prilling Tower...94
3.5 Perpindahan Panas...95
3.5.1 Pendinginan Urea Melt...95
3.5.2 Perubahan Fase Urea ...96
3.5.3 Pendinginan Urea Prill ...96
3.6 Mekanisme Pergerakan Partikel dalam Fluida ...97
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ...99
4.1 Metode Pengambilan Data...99
4.1.1 Data Primer ...99
4.1.2 Data Sekunder ...99
4.2 Metode Pengolahan Data...100
4.2.1 Perhitungan Terminal Velocity Urea Prill ...100
4.2.2 Perhitungan Neraca Panas ...101
4.3 Hasil dan Pembahasan...105
4.3.1 Hasil Perhitungan...105 4.3.2 Pembahasan...107 BAB V PENUTUP ...109 5.1 Kesimpulan...109 5.2 Saran...109 Daftar Pustaka...xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Lambang PT. Pupuk Kalimantan Timur ...4
Gambar 2.2 Merk Dagang Pupuk Urea Mandau...5
Gambar 2.3 Merk Dagang Pupuk NPK Pelangi...5
Gambar 2.4 Merk Dagang Pupuk Daun Buah...6
Gambar 2.5 Peta Lokasi PT. Pupuk Kalimantan Timur...8
Gambar 2.6 Struktur Organisasi Kompartemen Pupuk Kaltim...9
Gambar 2.7 Struktur Organisasi Departemen Pupuk Kaltim...9
Gambar 2.8 Struktur Organisasi Departemen Operasi Kaltim-3...10
Gambar 3.1 Flow Diagram Sea Water Intake...16
Gambar 3.2 Flow Diagram Unit Chlorination...18
Gambar 3.3 Flow Diagram Unit Sweet dan Sea Cooling Water...18
Gambar 3.4 Flow Diagram Unit Desalinasi...21
Gambar 3.5 Proses Unit Demineralisasi...25
Gambar 3.6 Flow Diagram Waste Heat Boiler...27
Gambar 3.7 Flow Diagram Unit IA dan PA...49
Gambar 3.8 Flow Diagram Desulfurizer...58
Gambar 3.9 Grafik Hubungan T, P, dan Rasio Steam/karbon ...61
Gambar 3.10 Grafik Reaksi pada Unit Shift Converter...61
Gambar 3.11 Flow Diagram Unit Shift Converter...61
Gambar 3.12 Flow Diagram CO2 Removal...62
Gambar 3.13 Flow Diagram Unit Metanasi...68
Gambar 3.14 Flow Diagram Unit Amonia Loop ...71
Gambar 3.15 Diagram Siklus Refrigerant...72
Gambar 3.16 Flow Diagram Refrigerant...73
Gambar 3.17 Uraian Proses di Unit Sintesa...78
Gambar 3.18 Uraian Proses di Unit Resirkulasi...80
Gambar 3.19 Uraian Proses di Unit Evaporasi...80
Gambar 3.18 Uraian Proses di Unit Prilling...80
Gambar 3.18 Uraian Proses di Unit WWT...80
Gambar 3.22 Kesetimbangan Gaya pada Butiran Urea...80
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Suhu dan Ketinggian Prilling Tower...80
Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Massa Umpan Prilling Tower terhadap Urea Prill...80
Tabel 3.1 Kisaran Analisa Gas Outlet Unit Primary Reformer... Tabel 3.2 Kisaran Analisa Gas Outlet Unit Secondary Reformer... Tabel 3.3 Komposisi Fuel Gas dari Unit HRU... Tabel 3.4 Spesifikasi Gas Outlet Unit Primary Reformer... Tabel 3.5 Spesifikasi Gas Outlet Unit Secondary Reformer... Tabel 3.6 Persentase Komposisi Gas Keluaran Reformer... Tabel 3.7 Spesifikasi Gas Outlet Unit HTSC... Tabel 3.8 Spesifikasi Gas Outlet Unit LTSC... Tabel 3.9 Spesifikasi Gas Outlet dari CO2 Removal... Tabel 3.10 Spesifikasi Gas Outlet dari Metanasi... Tabel 3.11 Spesifikasi Gas Inlet pada Amonia Converter... Tabel 3.12 Spesifikasi Gas pada Purge Gas...
DAFTAR ISTILAH
FCW Fresh Cooling Water
FG Flash Gas
GTG Gas Turbine Generator
GOR Gallon Output Ratio
HPCC High Pressure Carbamate Condenser
HRU Hydrogen Recovery Unit
HS High Steam
HTS High Temperatur Shift
IA Instument Air
LPCC Low Pressure Carbamate Condenser
LS Low Steam
LTS Low Temperatur Shift
MS Medium Steam PA Plant Air PG Purge Gas PI Pressure Indicator PKG Package Boiler RW Raw Condensate SW Sea Water
SWI Sea Water Intake
WHB Waste Heat Boiler
ABSTRAK
PT Pupuk Kalimantan Timur sudah berdiri sejak 7 Desember 1977 dan menjadi salah satu perusahaan pupuk terkenal karena kapasitasnya merupakan salah satu yang terbesar didunia. PT Pupuk Kalimantan Timur mempunyai empat plant dan tiap plant terdiri dari tiga unit utama, yaitu unit utilitas, unit amonia, dan unit urea. Setiap unitnya memiliki fungsi yang berbeda-beda. Unit utilitas mempunyai peran untuk memproduksi cooling water dari air laut yang digunakan sebagai air pendingin diperalatan proses. Air laut yang telah diolah dan diturunkan kadar mikroorganisme, salinitas, dan mineralnya untuk mencegah scalling dan korosi di pipa-pipa dan peralatan proses. Unit utilitas juga memproduksi steam plant, air instrument dan power generation.
Unit amonia memproduksi amonia dan gas CO2 dari syngas yang disuplai oleh PT Pertamina. Amonia dan CO2 akan digunakan sebagai reaktan di unit urea. CO2 sebenarnya merupakan produk sampingan dari proses produksi amonia. Gas-gas CO2 didapat dari penyerapan CO2. Produk akhir dari unit amonia adalah amonia cair. Amonia akan dikirim ke unit urea bersama dengan gas CO2. Di unit urea CO2 dan amonia akan bereaksi dan menghasilkan ammonium karbamat. Lalu ammonium karbamat akan mengalami dehidrasi di reaktor dan menjadi urea. Setelah itu urea akan diubah menjadi urea prill di prilling tower.
Tugas khusus dari Praktik Kerja Lapangan (PKL) ini adalah Penentuan Kapasitas Optimum di Prilling Tower. Prilling tower menpunyai fungsi utama untuk mengubah urea melt menjadi urea prill. Urea prilling tower mempunyai tinggi 65 meter. Di prilling tower urea melt dimasukkan sebagai umpan melalui bagian atas dan melewati prilling bucket. Dibagian ini urea melt akan berubah menjadi butiran-butiran. Lalu butiran-butiran itu akan kontak dengan udara yang dihisap oleh fan yang ada dibagian atas prilling tower. Dari PKL ini diketahui bahwa prilling tower berada dalam performa yang baik. Kapasitas optimum dari prilling tower dengan temperatur urea prill yang keluar dari prilling tower pada 60◦C adalah 120 % berat dari kapasitas desain.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pupuk urea adalah salah satu jenis pupuk nitrogen yang paling banyak digunakan dalam pertanian dengan kandungan nitrogen 46,3%. Pupuk urea dapat digunakan dalam bentuk prill, granul, maupun larutan. Bentuk urea prill merupakan bentuk yang lebih disukai karena mudah penanganannya dan mudah mengalir daripada bentuk kristal. Urea prill banyak digunakan untuk tanaman pangan dan industri.
Pabrik Urea Kaltim-3 memproses urea dalam bentuk prill dengan sistem menara pembutir (prilling tower). Pembutiran dilakukan terhadap urea melt dengan cara mendistribusikan tetesan-tetesan kecil urea melt dibagian atas menara yang jatuh dan kontak dengan udara yang bergerak keatas sehingga saat sampai dibagian bawah menara dalam keadaan keras dan kuat.
Kapasitas merupakan ukuran kemampuan fasilitas dalam menghasilkan produk ataupun jasa dalam interval waktu tertentu. Pada masa yang akan datang diharapkan kapasitas optimum urea melt yang masuk ke prilling tower dapat diketahui. Oleh karena itu perlu diketahui pengaruh peningkatan kapasitas terhadap suhu urea prill yang keluar dari prilling tower untuk mengantisipasi kelebihan beban pendinginan pada Fluidized Bed Cooler (FBC). Suhu urea prill dibagian bawah menara yang masih tinggi menyebabkan beban gundukan urea di FBC bertambah dan gundukan urea yang memadat pada bagian atas scrapper. Tumpukan yang semakin tinggi akan menambah beban scrapper sehingga diperlukan pembersihan. Semakin tinggi suhu urea dibagian bawah menara akan berakibat semakin cepat gundukan tersebut terbentuk sehingga pembersihan harus lebih sering dilakukan.
Salah satu cara untuk mengetahui kapasitas produksi optimum adalah dengan mengetahui hubungan beberapa variabel operasi pada prilling tower. Variabel tersebut antara lain adalah laju alir dan suhu urea melt yang ada di prilling tower. Untuk mengestimasinya maka diperlukan parameter koefisien perpindahan panas konveksi (h) antara udara dan urea.
1.2 Perumusan Masalah
Permasalahan yang dibahas disini adalah menghitung koefisien perpindahan panas konveksi (h) dan distribusi suhu urea prill dan udara pendingin sepanjang prilling tower dengan dasar perhitungan neraca panas pada prilling tower. Sehingga dapat ditentukan kapasitas optimum dari prilling tower.
1.3 Manfaat
Dengan diketahuinya nilai h dari prilling tower pabrik urea Kaltim-3, maka Departemen Operasi Kaltim-3 dapat mengestimasi pengaruh dan perubahan variabel operasi terhadap kinerja prilling tower. Sehingga Departemen Operasi Kaltim-3 dapat mengatur kondisi operasi dengan tepat agar dihasilkan produk urea dengan kualitas baik dan hasil yang optimum.
1.4 Tujuan
- Mengetahui kapasitas optimum di prilling tower
- Mengetahui harga koefisien perpindahan panas konveksi (h) antara urea dan udara - Mengetahui performa prilling tower
- Mengetahui hubungan kapasitas umpan dengan temperatur keluaran urea prill di prilling tower
1.5 Ruang Lingkup Praktik Kerja Lapangan
Praktik Kerja Lapangan ini dilaksanakan pada tanggal 23 Juli 2015 – 22 September 2015 di Departemen Operasi Pabrik-3 PT. Pupuk Kalimantan Timur, Jln. James Simandjuntak No.01 Bontang, Kalimantan Timur 75313.
1.6 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan laporan ini adalah sebagai beikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab I Pendahuluan berisikan latar belakang, tujuan, ruang lingkup Praktik kerja lapangan, serta sistematika penulisan laporan Praktik Kerja Lapangan (PKL).
Bab II Organisasi PT. Pupuk Kalimantan Timur berisikan sejarah terbentuknya perusahaan, visi dan misi, hasil produksi perusahaan, dan lain-lain.
BAB III TINJAUAN PUSTAKA
Bab III Tinjauan Pustaka berisikan tentang teori-teori mengenai unit utilitas, unit amonia, unit urea serta penjelasan teori mengenai prilling tower.
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
Bab IV Analisa dan Pembahasan berisikan metodologi pengambilan data, pengolahan data, hasil perhitungan dan pembahasan atas tugas khusus yang dilakukan.
BAB V PENUTUP
Bab V Penutup berisikan kesimpulan dan saran yang diperoleh dari pengamatan selama Praktik Kerja Lapangan (PKL).
BAB II
ORGANISASI PT. PUPUK KALIMANTAN TIMUR
2.1 Sejarah PT. Pupuk Kalimantan Timur
Pertanian merupakan salah satu sektor pembangunan yang mendapatkan perhatian besar dari pemerintah karena sebagian besar masyarakat Indonesia adalah petani. Selain itu, dari sektor inilah kebutuhan masyarakat akan pangan dapat terpenuhi. Pupuk memegang peranan penting dalam usaha-usaha meningkatkan hasil-hasil pertanian. Disamping digunakan pada sektor pertanian, pupuk juga dibutuhkan di sektor industri.
Pupuk memegang peranan penting dalam peningkatan kualitas produksi hasil pertanian. Salah satu jenis pupuk yang banyak digunakan oleh petani adalah pupuk urea, yang berfungsi sebagai sumber nitrogen bagi tanaman. Dalam peternakan, urea merupakan nutrisi makanan ternak yang dapat meningkatkan produksi susu dan daging. Selain itu, urea memiliki prospek yang cukup besar dalam bidang industri, antara lain sebagai bahan dalam pembuatan resin, produk-produk cetak, pelapis, perekat, bahan anti kusut dan pembantu pada pencelupan di pabrik tekstil. Oleh karena itu, kebutuhan urea semakin bertambah seiring berjalannya waktu.
Proyek PT. Pupuk Kalimantan Timur lahir untuk memenuhi kebutuhan pupuk yang semakin meningkat tersebut. Pada mulanya proyek PT. Pupuk Kalimantan Timur dikelola oleh Pertamina sebagai unit-unit pabrik terapung yang terdiri dari 1 pabrik amonia dan 1 unit pabrik urea dengan beberapa bangunan pendukungnya di pantai. Setelah meninjau dan menilai kembali konsep pabrik terapung ini, dengan memperhatikan aspek teknis dan bahan baku maka pembangunan pabrik dilanjutkan di darat.
Berdasarkan Kepres No. 39 tahun 1976 dilakukan serah terima proyek ini dari Pertamina ke Departemen Perindustrian dalam hal ini Direktorat Jenderal Industri Kimia Dasar pada tahun 1976. Setelah penyelesaian proses hukum dalam rangka serah terima peralatan pabrik di Eropa, maka pada tanggal 7 Desember 1977 didirikan sebuah
Persero Negara untuk mengelola usaha ini dengan nama PT. Pupuk Kalimantan Timur. Proses pemindahan lokasi pabrik ke darat memerlukan perubahan dan penyesuaian desain pabrik.
Menurut jadwal, masa konstruksi yang dimulai pada bulan Maret 1979 diperkirakan akan berlangsung selama 36 bulan, namun pelaksanaannya mengalami banyak kesulitan sehingga start up baru dapat dilakukan pada bulan Juni 1982, produksi amonia pertama dihasilkan pada tanggal 20 Desember 1983 dan produksi pupuk urea pertama dihasilkan pada tanggal 15 April 1984. Dalam tahun 1981 diadakan persiapan pembangunan pabrik PT. Pupuk Kalimantan Timur yang kedua yang kontrak pembangunnya ditandatangani pada tanggal 23 Maret 1982. Masa konstruksi Kaltim-2 dimulai pada bulan Maret 1983 dan start up dari utility dimulai pada bulan April 1984, produksi amonia pertama dihasilkan pada tanggal 6 September 1984 dan produksi urea pertama dihasilkan pada tanggal 15 September 1984.
Dari proyeksi supply demand pupuk urea nasional diprediksi, bahwa mulai tahun 1987 indonesia akan mengalami kekurangan dan akan terus meningkat pada tahun-tahun berikutnya. Sehubungan dengan hal tersebut maka pemerintah telah memutuskan perlunya dibangun pabrik-3 yang berlokasi berdampingan dengan pabrik-2, yang beroperasi komersil sejak april 1985. Sejalan dengan perkembangan waktu dan permintaan amonia dan urea terus meningkat maka PT. Pupuk Kalimantan Timur dalam 5 tahun terakhir ini telah menambah pabrik baru lagi yaitu Pabrik-1A yang dulu disebut POPKA (Urea Granul) dan pabrik-4. Pabrik-2 merupakan pabrik yang menghasilkan urea prill untuk tujuan memenuhi jumlah kebutuhan akan pupuk indonesia, sedang pabrik-4 pada tahun 2002 telah dapat memproduksi urea dan direncanakan pada tahun 2003 telah dapat menghasilkan amonia.
Sampai saat ini PT. Pupuk Kalimantan Timur merupakan pabrik pupuk terbesar dalam satu lokasi dengan lima pabrik amonia, yaitu Pabrik-1, Pabrik-2, Pabrik-3, dan Pabrik-4, dan lima pabrik urea, yaitu Kaltim-1, Kaltim-2, Kaltim-3, POPKA, dan Kaltim-4. Dari seluruh pabrik tersebut, maka kapasitas produksi secara keseluruhan adalah 1.850.000 ton amonia dan 2.980.000 ton urea per tahun.
2.2 Tujuan, Visi, Misi, dan Budaya PT. Pupuk Kalimantan Timur 2.2.1 Tujuan
Melakukan usaha di bidang industri, perdagangan, dan jasa perpupukan, petrokimia dan kimia lainnya, serta pemanfaatan sumber daya perseroan untuk menghasilkan barang dan/atau jasa yang bermutu tinggi dan berdaya saing kuat untuk mendapatkan/ mengejar keuntungan guna meningkatkan nilai Perseroan dengan menerapkan prinsip-prinsip Perseroan Terbatas.
2.2.2 Visi
Menjadi Korporasi Agro-Kimia yang memiliki reputasi prima di kawasan Asia.
2.2.3 Misi
1. Menyediakan pupuk, produk kimia, produk agro dan jasa pemeliharaan pabrik dengan menerapkan standard internasional dan kaidah operational excellence serta berorientasi pada peningkatan kepuasan pelanggan;
2. Menunjang Program Ketahanan Pangan Nasional dan meningkatkan nilai korporasi dengan memperhatikan kepentingan pemegang saham;
3. Memberikan manfaat bagi karyawan, masyarakat dan peduli pada lingkungan.
2.2.4 Budaya PT. Pupuk Kalimantan Timur
1. Integritas (Integrity) 2. Kebersamaan (Team Work) 3. Unggul (Excellence Achievement)
4. Kepuasan pelanggan (Customer Satisfaction) 5. Tanggap (Proactive)
2.3 Logo dan Merk Dagang PT. Pupuk Kalimantan Timur 2.3.1 Logo PT. Pupuk Kalimantan Timur
Gambar 2.1 Lambang PT. Pupuk Kalimantan Timur Makna dari lambang PT. Pupuk Kalimantan Timur:
1. Segi lima melambangkan Pancasila, merupakan landasan idiil perusahaan.
2. Daun buah melambangkan kesuburan dan kemakmuran.
3. Lingkaran kecil putih melambangkan letak lokasi Bontang dekat khatulistiwa.
4. Tulisan PUPUK KALTIM melambangkan keterbukaan perusahaan memasuki era globalisasi.
5. Warna biru melambangkan keluasan wawasan nusantara dan semangat integritas untuk membangun bersama serta kebijaksanaan dalam memanfaatkan sumber daya alam.
6. Warna jingga melambangkan semangat sikap kreativitas membangun dan sikap profesional dalam mencapai kesuksesan usaha.
2.3.2 Merek Dagang PT. Pupuk Kalimantan Timur A. Pupuk Urea Mandau
Gambar 2.2 Merk Dagang Pupuk Urea Mandau Arti merk dagang Mandau:
1. Daun sebanyak 17 melambangkan kemakmuran sebagai salah satu cita-cita kemerdekaan.
2. Mandau alat untuk membuat lahan pertanian yang dipergunakan penduduk asli Kalimantan, melambangkan kepeloporan perusahaan dalam mengembangkan usaha pertanian.
3. Mandau berjumbai lima melambangkan Pancasila.
4. Mandau biru melambangkan keluasan wawasan pemasaran. 5. Warna merah melambangkan dinamika kewiraswastaan.
B. Pupuk NPK Pelangi
Gambar 2.3 Merk Dagang Pupuk NPK Pelangi Arti Merk dagang Pupuk NPK Pelangi :
1. Logo terdiri dari simbolisasi pelangi yaitu tiga bidang lengkung dengan warna dasar unsur cahaya, Merah, Hijau, dan Biru (R, G, B).
2. Daun buah mewakili perusahaan Pupuk Kaltim yang sudah dikenal.
3. Daun hijau melebar dan mengembang melambangkan kesuburan, hasil yang bermanfaat serta kemakmuran.
4. Tulisan Pupuk Kaltim berwarna biru menampilkan identitas produsen untuk melengkapi ikon daun buah yang sudah ada.
5. Pemilihan tipografi / huruf tanpa kaki untuk mengesankan modern, terbuka, dan responsif terhadap perkembangan.
7. Warna hijau menggambarkan karakter sejuk, kesuburan, dan kemakmuran sesuai dengan esensi pupuk yang memberi kesuburan tanah.
8. Warna biru menggambarkan kemajuan dan manfaat teknologi.
C. Pupuk Daun Buah
Gambar 2.4 Merk Dagang Pupuk Daun Buah Arti Merk dagang Pupuk Daun Buah :
1. Logo diolah melalui penggabungan simbol daun buah yang sudah menjadi simbol/ikon dari Pupuk Kaltim dengan ilustrasi stilasi daun.
2. Simbol daun buah mewakili perusahaan Pupuk Kaltim yang sudah dikenal.
3. Daun hijau melebar dan mengembang melambangkan kesuburan, hasil yang bermanfaat serta kemakmuran.
4. Warna merah menggambarkan dinamika dan kecerahan harapan.
5. Warna hijau menggambarkan karakter sejuk, kesuburan, dan kemakmuran sesuai dengan esensi pupuk yang memberi kesuburan tanah.
6. Warna biru menggambarkan kemajuan dan manfaat teknologi.
2.4 Lokasi Pabrik
Lokasi pabrik PT. Pupuk Kalimantan Timur terletak di wilayah pantai Kota Bontang, kira-kira 121 km sebelah utara Samarinda, ibukota propinsi Kalimantan Timur. Secara geografis terletak pada 0o10’46,9” LU dan 117o29’30,6” BT. Pabrik tersebut terletak pada areal seluas 493 Ha, di sebelah selatan lokasi pabrik (sekitar 10 km) terdapat lokasi pabrik pencairan gas alam PT. Badak NGL Co. Lokasi perumahan dinas karyawan terletak sekitar 6 km sebelah barat pabrik seluas 765 Ha. Pada daerah tersebut juga terdapat perumahan BTN dan Bukit Sekatup Damai untuk karyawan. Dasar pertimbangan lokasi pabrik:
a. Lokasi dekat dengan sumber bahan baku (gas alam), yaitu muara badak yang berjarak 60 km dari lokasi pabrik.
b. Lokasi dekat dengan pantai sehingga memudahkan pengangkutan maupun transportasi.
c. Lokasi berada di tengah-tengah daerah pemasaran pupuk untuk ekspor maupun pemasaran dalam negeri (untuk kawasan indonesia bagian timur).
d. Peluang untuk perluasan pabrik karena luasnya lahan yang dimiliki.
Gambar 2.5 Lokasi Pabrik PT. Pupuk Kalimantan Timur
2.5 Sarana Pendukung Pabrik
Untuk menunjang kelancaran operasi pabrik, PT. Pupuk Kalimantan Timur memiliki sarana pendukung:
1. Pelabuhan:
- Dermaga I (Construction Jetty) untuk kapal sampai 6.000 DWT
- Dermaga II (Production Jetty) untuk kapal sampai 40.000 DWT (Amonia dan Urea) - Dermaga III (Tursina Jetty) untuk kapal sampai 20.000 DWT
- Dermaga Quadrant Arm Loader untuk kapal sampai (40.000 DWT) (Urea).
Untuk operasi pelabuhan digunakan 3 tugboat dengan total kekuatan 4700HP dan rambu-rambu laut sepanjang 12 km, sedangkan fasilitas muat barang 1000 ton/jam untuk urea curah; 125 ton/jam untuk urea kantong; 500 ton/jam untuk amonia.
2. Gudang:
- Urea Curah : 70000 ton - Urea Kantong : 10000 ton - Amonia : 52000 ton
3. Unit Pengantongan berkapasitas 2500 ton/hari 4. Laboratorium
5. Industri Peralatan Pabrik (IPP) 6. Unit Pembangkit Listrik 7. Fasilitas Pemeliharaan Pabrik
2.6 Struktur Organisasi PT. Pupuk Kalimantan Timur
Struktur organisasi perusahaan dibentuk untuk mempersatukan dan menggalang semua aktivitas yang ada, untuk mencapai tujuan. Bentuk perusahaan adalah perseroan terbatas Badan Usaha Milik Negara dengan nama PT. Pupuk Kalimantan Timur dengan sistem organisasi mengikuti garis dan staf yang terdiri dari Dewan Direksi, Kepala Kompartemen, Kepala Departemen, Kepala Bagian, Kepala Seksi, Kepala Regu dan Pelaksana.
Dewan Direksi terdiri dari seorang Direktur Utama dan empat orang Direktur yaitu Direktur Teknik dan Pengembangan, Direktur Produksi, Direktur Komersiil, dan Direktur Sumber Daya Manusia dan Umum. Dewan direksi bertanggung jawab kepada dewan komisaris yang mewakili pemerintah sebagai pemegang saham, adapun tanggung jawab dan wewenangnya adalah sebagai berikut :
1. Direktur Utama, memimpin organisasi perusahaan dan bertanggung jawab atas kelancaran jalannya perusahaan kepada Dewan Komisaris.
2. Direktur Teknik & Pengembangan, memimpin dibidang pengembangan dan peneltian serta rancang bangun, perekayasa dan pengadaan dan bertanggung jawab kepada Direktur Utama.
3. Direktur Produksi, bertanggung jawab atas kelancaran produksi dan bertanggung jawab kepada Direktur Utama.
4. Direktur Sumber Daya Manusia dan Umum, memimpin dibidang pengembangan sumber daya karyawan dan dibidang umum dan bertanggung jawab kepada Direktur Utama.
5. Direktur Komersiil, memimpin di bidang keuangan dan pemasaran produk yang dihasilkan perusahaan serta bertanggungjawab kepada Direktur Utama.
Selain itu terdapat juga unsur bantuan yang terdiri dari beberapa Kompartemen dan Departemen yang masing-masing dipimpin oleh Kakom untuk masing-masing kompartemen dan Kadep untuk masing-masing Departemen.
SekperAdministrasi Keuangan Teknologi
Kompartemen
SPI SDM
Umum Pemeliharaan Penjualan Teknik PengadaanOperasi
Humas PKBL
Hukum
Departemen
Kamtib Wastern
Diklat Kesra &Hubind Pelayanan Perwakilan JKT Distribusi
Penjualan PSO Penjualan NoPSO Pelabuhan
Operasi
Anggaran Keuangan Laboratorium Lingkungan
Pemeliharaan Bengkel Keandalan Penelitian Pengadaan TIKOM Perekayasaan Akutansi
Pabrik 3 Pabrik 4 Pabrik 6
Pabrik 2 Pabrik 7
Pabrik 1 Pabrik 1A 1A
Gambar 2.6 Struktur Organisasi Kompartemen Pupuk Kaltim
Gambar 2.7 Struktur Organisasi Pupuk Kaltim
Pada Departemen Operasi Pabrik-3, yang memimpin Operasi Pabrik-3 adalah seorang koordinator operasi yang membawahi unit utilitas, amonia dan urea. Setiap bagian dipimpin oleh seorang kepala bagian yang membawahi beberapa regu shift. Setiap regu shift dipimpin oleh seorang foreman.
Selain itu terdapat juga unsur bantuan yang terdiri dari beberapa Departemen yang masing-masing dipimpin oleh General Manager untuk beberapa Departemen dan Manager untuk masing-masing Departemen. Struktur organisasi yang perlu diamati lebih lanjut adalah yang dibawahi oleh direktur produksi. Direktur Produksi dibantu oleh seorang kepala kompartemen operasi yang mengatur departemen – departemen operasi (I, II, III, IV) dan departemen pemeliharaan. Pada departemen operasi Kaltim-3, yang memimpin operasi Kaltim-3 adalah seorang koordinator operasi yang membawahi bagian – bagian (unit) utility, amonia, urea serta POPKA. Setiap bagian dipimpin oleh seorang kepala bagian yang membawahi beberapa regu shift. Setiap regu shift dipimpin oleh seorang foreman. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 1.2 tentang struktur organisasi departemen operasi Kaltim-3.
Gambar 2.8 Struktur Organisasi Departemen Operasi Kaltim-3
2.7 Tenaga Kerja dan Waktu Kerja
Waktu kerja bagi karyawan PT. Pupuk Kalimantan Timur dibagi dua, yaitu karyawan shift dan non shift. Untuk non shift, lama jam kerja adalah 8 jam sehari, seminggu lima
hari, mulai pukul 07.00 – 16.00 WITA untuk hari Senin sampai Kamis sedangkan hari Jumat mulai pukul 07.00 – 17.00 WITA. Sedangkan untuk shift, terdapat pembagian kerja sebagai berikut:
Day shift : 07.00 – 15.00 WITA Swing shift : 15.00 – 23.00 WITA Night shift : 23.00 – 07.00 WITA
2.8 Peningkatan Mutu dan Pengolahan Lingkungan
PT. Pupuk Kalimantan Timur berupaya meningkatan mutu dan pengelolaan lingkungan. Hasil yang dicapai adalah keberhasilan meraih ISO 9002 pada tahun 1996, ISO 14001 pada 1997 dan ISO 17025 pada tahun 2000. ISO 9002 adalah pengakuan dibidang sistem manajemen produksi dan instalasi, ISO 14001 pada bidang manajemen lingkungan dan ISO 17025 dibidang laboratorium uji mutu. Selain itu PKT juga menerapkan standar mutu untuk K3 yaitu Sistem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja (SMK3).
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
3.1 Unit Utilitas
Unit utilitas merupakan salah satu unit bagian dari Departemen Pengendalian Operasi Kaltim 3 yang berfungsi untuk menyediakan bahan penunjang proses utama pada pabrik Kaltim 3. Sub-unit yang tersedia pada unit utilitas sebagai berikut:
1. Unit Cooling Water 2. Unit Desalinasi 3. Unit Demineralisasi 4. Unit Power Generation 5. Unit Steam Generation
6. Unit Udara Instrumen dan Udara Proses
3.1.1 Sea Water Intake
Pabrik Kaltim-3 memiliki sumber utama kebutuhan air berasal dari air laut yang diambil disekitar kawasan Pabrik Pupuk Kaltim-3. Air laut yang diperoleh di treatment sebelum digunakan dalam proses pabrik Kaltim-3 agar sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan. Sea water intake merupakan sub-unit awal penyediaan air dalam unit utilitas yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.
Air laut mengalir masuk pada ujung sea water basin (12-T-101) mengalami penyemprotan/pencampuran dengan sodium hypochloride (normal dossing 1 ppm) untuk menghilangkan / mengurangi dan pencegahan pertumbuhan adanya ganggang laut, karang, tumbuhan laut dan mikroorganisme, maka dilakukan injeksi kontinyu. Kemudian air laut melalui penyaringan pertama di bar screen (12-X-101 A/B) untuk menyaring kotoran memiliki ukuran relatif besar. Bar screen dilengkapi dengan traversing trash rake (12-X-102) beroperasi secara berkala dengan sistem manual berfungsi untuk mengangkut kotoran-kotoran yang tersangkut di bar screen. Selanjutnya air laut akan tersaring di rotary screen (12-X-103 A/B) yang bekerja secara kontinyu dengan cara berputar untuk menyaring material berukuran kecil yang lolos dari bar screen. Dengan menyemprotkan air di bagian dalam rotary screen kotoran yang
menepel dalam saringan bisa terlepas dan mengalir sehingga terkumpul pada trash basket (12-X-105). Unit ini dilengkapi dengan stop log (12-X-104 A/B) yang berfungsi untuk menahan aliran masuk ke sea water intake basin saat dilakukan pembersihan.
Air laut yang telah melewati proses penyaringan terkumpul pada water basin lalu dipompa menggunakan pompa (12-P-101 A/B/C) dengan kapasitas masing-masing pompa adalah 10760 m3/jam, tekanan 4 kg/cm2 G, power setiap pompa 1,5 MW, dan voltage setiap pompa 6,6 kV. Pada kondisi normal, pompa dijalankan dua unit dan satu unit stand by auto start. Air dialirkan melalui sea water header.
Selama injeksi NaOCl kontinyu ada beberapa mikroorganisme yang semakin kebal maka dilakukan juga injeksi secara shock dosing dengan konsentrasi 10 ppm di sea water header, yaitu setiap 12 jam sekali selama 30 menit atau saat larutan Natrium Hypochlorite yang dihasilkan pada tangki penampung mencapai ketinggian tertentu.
Gambar 3.1 Flow Diagram Sea Water Intake
3.1.2 Unit Klorinasi
Unit klorinasi pada Gambar 2.2 memproduksi larutan sodium hypochloride (NaOCl) memiliki fungsi sebagai pembunuh dan mencegah melekatnya mikroorganisme air laut yang masuk kedalam sistem sea water intake dan peralatan lainnya. Produksi NaOCl menggunakan metode elektrolisa air laut.
Ion klorida dalam air laut akan mengalami oksidasi menjadi klorin, sedang air akan tereduksi menjadi ion hidroksil dan gas hidrogen. Dengan adanya ion hidroksil ini, klorin akan mengalami disproporsionasi menjadi ion klorida dan hipoklorit.
Air laut masuk unit klorinasi disaring dalam sea water strainer (12-F-101 A/B) lalu dialirkan ke bank sel elektrolisa (12-X-111 A/B) dengan debit aliran 26 m3/jam. Sea water strainer berfungsi mencegah kotoran masuk ke dalam cell bank. Kaltim-3 mempunyai 2 buah cell bank, tiap cell bank terdiri dari 10 buah cell yang disusun secara seri, sel terdiri dari anoda dan katoda disusun secara paralel. Sumber arus DC disuplai dari travo dan rectifier memiliki arus maksimum 2880 Ampere dan tegangan 50 Volt.
Reaksi yang terjadi pada proses klorinasi adalah :
NaCl + H2O → NaOCl + H2 ... (3.1) Anoda : 2Cl- → Cl2 + 2e- ... (3.2) Katoda : 2Na+ + H2O + 2e- → H2 ... (3.3) Reaksi di elektroliser :
2OH- + Cl2 → 2OCl- + H2 ... (3.4)
2Na+ + OCl- → NaOCl ... (3.5)
Larutan chlorine yang dihasilkan unit klorinasi adalah 30,5 kg/jam dengan konsentrasi 1173-1200 ppm yang dikirim ke hypochloride storage drum (12-V-101) dengan kapasitas 127 m3. Tangki ini dilengkapi dengan blower udara (12-K-101) untuk menurunkan konsentrasi gas hidrogen yang terbentuk sehingga konsentrasinya dibawah ambang peledakan (dibawah 4% volume).
Larutan klorin hasil elektrolisa diinjeksikan melalui pompa shock dosing (12-P-103 A/B) ke sea water header sebesar 10 ppm dan continous dosing (12-P-102 A/B) ke sea water intake sebesar 1 ppm. Apabila total voltage yang digunakan lebih dari 55 Volt maka dilakukan pembersihan sel menggunakan acid cleaning HCl 35%.
Gambar 3.1 Flow Diagram Unit Khlorinasi
3.1.3 Unit Sweet and Sea Cooling Water
Unit Sweet Cooling Water (SCW) merupakan sistem aliran tertutup. SCW digunakan untuk mendinginkan proses yang ada pada bagian amonia dan urea. SCW panas ditambahkan make up menggunakan air demin melalui expansion drum unit amonia (12-V-201) dan unit urea (12-V-211) lalu didinginkan menggunakan air laut (sea cooling water) di marine plate heat exchanger (MPHE). Marine Plate Exchanger (MPE) yang terdapat pada utilitas Kaltim-3 terdiri dari 6 unit MPHE. MPHE digunakan untuk unit amonia sebanyak 3 unit 201 A/B/C), 2 unit untuk bagian urea (12-E-211 A/B) dan 1 unit stand by (12-E-201 D). Dapat ditunjukkan pada Gambar 2.3.
Sirkulasi SCW di bagian amonia dilakukan oleh pompa (12-P-201 A/B) yang mampu memompa dengan kapasitas 3460 m3/jam dan tekanan 4,86 kg/cm2, sedangkan sirkulasi di bagian urea dilakukan oleh pompa (12-P-211 A/B) yang bekerja dengan kapasitas 1940 m3/jam dan tekanan 4,77 kg/cm2. Pada normal operasi, kedua sirkulasi ini dilakukan oleh pompa dengan penggerak steam turbine (LP steam), sedangkan steam hasil ekstraksi turbin diembunkan di surface condenser (12-E-202). Dilengkapi dengan pompa emergency dengan kapasitas 83 m3/jam dengan tekanan 5,27 kg/cm2.
Untuk menghindari aktivitas metabolisme mikroorganisme yang menghasilkan asam serta menurunkan pH, gas-gas terlarut seperti O2, dan CO2 dalam air dan slime (lendir), sehingga akan menyebabkan korosi pada sistem maka diinjeksikan corrotion inhibitor (sumber nitrit). Konsentrasi nitrit ini dikontrol pada kisaran 400 – 600 ppm. Slime (lendir) yang diproduksi bakteri berfungsi untuk pertumbuhan koloni yang melekat pada dinding peralatan sehingga mengakibatkan fouling. Untuk mencegah pertumbuhan bakteri, bahan kimia berupa biocide diinjeksi secara intermitten/berkala sesuai banyaknya jumlah bakteri yang ada (kondisi normal 1000 koloni, maksimum 5000 koloni).
Gambar 3.2 Flow Diagram Unit Sweet and Sea Cooling Water 3.1.4 Unit Desalinasi
Unit desalinasi berfungsi memperoleh air yang bebas garam dengan penguapan air laut kemudian uap yang diperoleh dikondensasikan dengan pendinginan. Air laut diinjeksi dengan antifoam untuk menghindari terjadinya buih didalam evaporator lalu mengalir kedalam Multi Stage Flash Evaporation (14-S-001 A/B) memiliki 20 stage keseluruhan. Stage pertama mempunyai tekanan sistem tertinggi, kemudian stage kedua lebih rendah tekanannya dan berkurang terus tekanannya sampai stage terakhir paling rendah.
Keadaan vakum dapat dipertahankan dengan menggunakan ejektor yang ditarik oleh MP steam 40 kg/cm2 dan dilengkapi dengan kondenser ejektor.
Air laut sebagai fresh feed dipompa menggunakan booster sea water pump (14-P-001 A/B) hingga tekanan 5,56 kg/cm2 dengan debit 690 m3/jam kemudian diinjeksi dengan antifoam. Selanjutnya fresh feed masuk Multi Stage Flash Evaporation (14-S-001 A/B) melalui tube hingga preheater (14-E-001 A/B) untuk mengambil panas dari uap yang terbentuk. Selanjutnya fresh feed mengalir menuju stage pertama dan berikutnya, pada setiap stage terjadi proses penguapan air yang terkondensasi dengan fresh feed didalam evaporator. Pola aliran yang terdapat dalam evaporator merupakan aliran counter current, sehingga dapat menghemat penggunaan LP steam. Fresh feed yang keluar dari tube pada stage 1, dipanaskan hingga temperatur sekitar 110 oC. Air laut selanjutnya dialirkan kembali ke Multi Stage Flash Evaporation pada bagian flash chamber stage 1. Uap yang terbentuk di setiap stage didinginkan oleh air laut yang melewati tube condenser dan mengembun menjadi air desalinasi. Untuk menjaga material padatan dari garam tidak terbawa uap air, maka pada tiap stage evaporator dilengkapi dengan demister.
Produk distilat (air desalinasi) pada masing – masing stage dikumpulkan dalam wadah penghubung dan mengalir menuju stage penampungan terakhir dan akhirnya dikirim ke tangki raw condensate (15-T-101) dengan menggunakan pompa distilat water (14-P-002 A/B). Air yang tidak teruapkan dibuang menggunakan pompa blow down (14-P-003 A/B) melalui outfall. Air desalinasi yang keluar dikontrol laju alirnya oleh kontrol level pada wadah desalinated water dan konduktivitas dimonitor secara kontinyu oleh conductivity meter. Konduktivitas air dijaga tidak melebihi dari 11 µs/cm2. Produk air desalinasi sekitar 82 m3/jam.
Performance unit desalinasi dapat dilihat dari harga GOR, yield, dan konsumsi steam, yaitu :
1. Harga GOR, merupakan ratio antara jumlah distilat yang dihasilkan terhadap jumlah steam yang dipakai untuk memanaskan air laut.
2. Harga yield (distilat / sea water), semakin tinggi harga yield, menunjukkan kinerja unit desalinasi semakin baik.
3. Konsumsi steam sangat tergantung dari suhu LP steam. Semakin tinggi suhu steam, maka jumlah steam yang dibutuhkan akan semakin kecil untuk mendapatkan suhu outlet brine heater yang sama.
Untuk mencegah terjadinya scale (kerak) dalam tube heat transfer, ke dalam brine diinjeksikan Belgard EVN sebagai anti scale (2,64 gr / m3 brine). Sedangkan untuk mencegah terjadinya foam / buih di flash chamber, diinjeksikan Bellite M-8 sebagai anti foam (0,08 gr / m3 brine) 0,033 m3/jam. Keduanya diinjeksikan sebelum air laut masuk evaporator.
Gambar 3.3 Flow Diagram Unit Desalinasi 3.1.5 Unit Demineralisasi
Untuk memeuhi kebutuhan umpan boiler (Boiled Feed Water-BFW) dan air pendingin (Fresh Cooling Water), air yang berasal dari proses stripping unit amonia; kondensat steam dan air desalinasi serta tie in Kaltim-2 diproses terlebih dahulu agar memenuhi persyaratan. Salah satu perlakuan tersebut diantaranya adalah dengan cara demineralisasi. Ada 3 bagian utama dalam unit demineralisasi ini, yaitu Cation Exchanger, Degasifier, dan Mixed Bed Polisher.
Gambar 3.4 Flow Diagram Peoses Demineralisasi
A. Cation Exchanger (15-V-101 A/B)
Air Proses yang berasal dari amonia masuk pada bagian atas dan keluar pada bagian bawah tangki Cation Exchanger untuk mengikat ion positif yang masih terlarut berupa lain Fe2+ dan NH4+, kemudian ditampung dalam Raw Condensate Tank/RC Tank (15-T-101). Reaksi yang terjadi disepanjang unggun resin:
H M R M H
R ... (3.6)
Ion logam M+ (kation) dari air umpan akan diikat oleh resin dan melepaskan ion H. Resin jenuh diregenerasi memakai larutan H2SO4 2%. Regenerasi dilakukan bila total volume proses kondensat yang telah diolah tercapai (1498 m3) atau pH kondensat telah mencapai 5. Reaksi yang terjadi selama regenerasi resin adalah sebagai berikut:
2NH4R + H2SO4 (NH4)2SO4 + 2RH+ ... (3.7)
Tahap-tahap regenerasi kation secara automatik adalah sebagai berikut : 1 Pencucian Balik (sub-surface wash)
Bertujuan untuk melepaskan lapisan partikel yang tak diinginkan yang mungkin terkumpul selama siklus produksi dipermukaan unggun resin penukar kation.
2 Drain
Pada tahap ini, air yang tertampung di penampung regeneran (kolektor) dibuang melalui rinse outlet valve. Proses ini dibantu dengan memasukkan udara melalui blower pencampur udara.
3 Injeksi Asam
Air yang sudah bebas kation dan gas dimasukkan ke dalam bagian dasar tangki penukar kation oleh injeksi asam. Air ini mengalir ke atas melalui unggun resin penukar kation dan akhirnya keluar dari penampung regeneran ke kolam netralisasi. 4 Pembuangan Asam atau Pembilasan
Bertujuan untuk membuang sisa asam dengan menutup valve tangki outlet asam dan dibantu oleh aliran udara.
5 Pengisian Kembali
Penghentian kegiatan di atas, yaitu penutupan valve-valve aliran udara dan pemasukan air/raw water.
6 Pengisian Tangki Asam 7 Pembilasan
B. Degasifier (15-V-102)
Air proses yang telah melalui Cation Exchanger dialirkan ke degasifier bertujuan untuk menghilangkan gas-gas terlarut (terutama CO2). Air dikontakkan dengan udara yang dihembuskan menggunakan Degasifier Fan (15-K-101A/B). Dalam degasifier terdapat plastik pall ring berfungsi untuk memperluas bidang kontak. Hasil yang keluar dari degasifier dikirim ke RC Tank menggunakan Degasifier Water Pump (15-P-101 A/B) dan bercampur dengan steam kondensat dan air desalinasi.
C. Mixed Bed Polisher (15-V-201 A/B)
Prinsip kerja Mixed Bed Polisher (MBP) identik dengan Cation Exchanger, akan tetapi digunakan resin penukar kation dan anion. Air yang terdapat dalam tangki raw kondensat dialirkan menuju unit MBP dengan menggunakan Mixed Bed Feed Pump (15-P-201 A/B). Keluar dari MBP, air mengalir menuju ke tangki demineralisasi (15-T-201). Air demin yang dihasilkan (300 m3/jam) per unit. Reaksi didalam MBP:
H M R M H R ... (3.8) Reaksi resin penukar anion :
OH A R A OH R ... (3.9)
Resin MBP dikatakan jenuh pada kondisi konduktivitas melebihi 0,2 s/cm. Regenerasi resin pada MBP dilakukan saat jumlah air yang diproses telah mencapai nilai total gallon (20.805 m3). Regenerasi dilakukan dengan menambahkan H2SO4 3 % untuk regenerasi resin kation dan NaOH 4 % untuk regenerasi resin anion. Resin MBP dikatakan jenuh pada kondisi konduktivitas air yang telah diproses melebihi 0,2 s/cm. Reaksi regenerasi : Kation resin : H R SO M SO H M R 2 2 2 4 2 4 ... (3.10)
Anion resin : RANaOH NaAROH ... (3.11) Kualitas air demin adalah sebagai berikut :
Tabel 3.1 Spesifikasi Kualitas Air Demin
Parameter Nilai pH 6,2 – 6,5 Konduktivitas 0,2 s/cm Na+ dan K+ 0,01 ppm Klorida (Cl-) 0,02 ppm Total Fe 0,02 ppm Total Cu 0,003 ppm SiO2 0,02 ppm
3.1.6 Unit Power Generation
Sistem pembangkit tenaga listrik terdiri dari pembangkit tenaga listrik normal (GTG Alsthom) dan pembangkit tenaga listrik emergency.
A. Tenaga Listrik Utama
Pembangkit tenaga listrik utama dirancang untuk memberikan tenaga listrik pada saat operasi normal, yaitu unit gas turbin generator. Gas alam berfungsi sebagai bahan bakar
masuk ke knock out drum untuk memisahkan kondensat, selanjutnya gas alam dipanaskan di preheater. Untuk mengatur tekanan dan jumlah gas masuk agar sesuai dengan beban GTG digunakan SRV (Stop Ratio Valve) dan GCV (Gas Control Valve).
SRV berfungsi untuk mengatur tekanan gas alam menuju GCV sehingga memungkinkan GCV bekerja dengan baik, selain itu juga menghentikan aliran gas alam pada saat GTG shut down. Pengaturan jumlah gas alam masuk turbin ditentukan oleh GCV sesuai beban GTG. Spesifikasi GTG adalah sebagai berikut:
- Output = 30 MW
- Voltage = 11 kV 3 phase 50 Hz
- Fuel = natural gas
- Start awal = dengan mesin diesel - Rate panas = 12.170 KJ/KWH
B. Tenaga Listrik Emergency
Peralatan pembangkit tenaga listrik emergency dirancang untuk memberikan daya/tenaga listrik emergency pada saat sumber daya utama padam. Hal ini untuk mengamankan shut down plant. Peralatan emergency terdiri dari packed mesin diesel penggerak generator, dengan spesifikasi:
Output = 1000 kW (max) Voltage = 525 V, 3 phase, 50 Hz Pengerak = Mesin diesel
Sistem kerja = Autostart
Eksitasi = Brushless Exciter
Tenaga listrik emergency ini hanya dipergunakan untuk menjalankan peralatan tertentu saja, seperti pompa – pompa lube oil, lampu penerangan, pompa emergency cooling water dan electric control.
C. Uninterruptable Power Supply (UPS)
Unit ini menyediakan power supply untuk panel kontrol dan lokal panel, apabila GTG mengalami trouble. Seluruh proses di Kaltim-3 dikendalikan di panel kontrol dan lokal panel. Karena kontrol ini merupakan fungsi yang sangat vital, maka power untuk kontrol ini tidak boleh terputus. UPS mempunyai tegangan 110 V dan disuplai battery
yang mampu memberikan arus selama 30 menit dan disiapkan power untuk pengganti battery.
Prinsip utama pembangkit listrik pada generator turbin gas adalah pembakaran gas alam dan udara pada fuel nozzle untuk menghasilkan gas panas. Gas panas ini dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin, selanjutnya turbin akan menggerakkan generator pembangkit listrik. Gas buang dari turbin kemudian digunakan untuk pemanasan steam boiler (WHB). Gas alam dipakai sebagai bahan bakar masuk ke knock out drum untuk dipisahkan kondensatnya, selanjutnya gas alam dipanaskan. Untuk mengatur tekanan dan jumlah gas masuk sesuai dengan beban GTG digunakan stop/ratio valve (SRV) dan gas control valve (GCV). Udara yang diperlukan untuk pembakaran dan pendingin frame diatur dengan inlet guide valve (IGV) dengan sensing temperatur exhaust. Putaran turbin dipertahankan 5.100 rpm untuk memperoleh frekuensi yang sesuai. Spesifikasi GTG sebagai berikut:
Output = 32 MW (max)
Voltage = 11 kV, 3 phase, 50 Hz Fuel = natural gas
Energi listrik yang dihasilkan dari GTG kemudian ditransmisikan ke substation (SS) sebagai pembagi beban untuk kemudian dialirkan ke trafo-trafo penurun tegangan hingga ke peralatan yang menggunakan tegangan 6,6 kV, 500 Volt, dan 380 Volt.
3.1.7 Unit Pembangkit Steam
Unit ini memproduksi steam untuk menunjang proses pembuatan amonia dan urea. Produksi steam dilakukan dengan cara mengolah air demineralisasi pada Waste Heat Boiler. Panas yang digunakan pada boiler ini berasal dari gas buang Gas Turbine Generator (GTG) pembangkit listrik. Gas buang yang dihasilkan oleh GTG mempunyai temperatur yang sangat tinggi, sehingga tidak memungkinkan untuk dibuang langsung ke lingkungan. Untuk itu gas buang ini diturunkan temperaturnya terlebih dahulu dengan memberikan panasnya pada Boiler Feed Water (BFW). Sumber panas lain WHB adalah dari pembakaran gas alam yang dilakukan pada auxiliary firing. Steam yang
akan dihasilkan adalah superheated steam, sebanyak 140 ton/jam dengan tekanan 82 kg/cm2 dan temperatur 490 °C. Unit pembangkit steam terdiri dari unit deaerator dan unit Waste Heat Boiler (WHB).
3.1.8 Unit Deaerasi
Unit deaerator berfungsi untuk menghilangkan kandungan gas–gas yang masih terdapat dalam aliran air demineralisasi, seperti CO dan O2 .O2 dan CO dapat bereaksi dengan besi (Fe) membentuk padatan yang mengendap (Fe2O3 dan Fe(OH)2). Padatan-padatan tersebut dapat memicu terjadinya korosi. Penghilangan gas-gas dilakukan dengan dua metode yaitu metode stripping pada deaerator dan injeksi hydrazine (N2H4). Stripping dilakukan di dalam deaerator dengan mengontakkan aliran air dengan LP steam. Adanya pengontakan tersebut menyebabkan CO2 dan O2 di dalam aliran air ikut terbawa oleh aliran steam. N2H4 bertugas untuk menghilangkan kandungan O2 yang masih terbawa oleh aliran air demineralisasi setelah keluar deaerator. Reaksi yang terjadi pada proses penghilangan O2 dengan hydrazine adalah sebagai berikut:
�2�4 + �2 → �2 + 2�2� ... (3.11)
Selain kedua hal tersebut di atas, upaya lain yang dilakukan untuk mengurangi risiko terjadinya reaksi adalah injeksi amonia ke dalam aliran BFW. Amonia dibutuhkan untuk membuat pH aliran BFW menjadi sekitar 8,5–9,5. Dengan demikian derajat keasaman BFW menjadi rendah. Sebagaimana diketahui derajat keasaman yang tinggi juga menjadi salah satu sebab terjadinya korosi. Air demineralisasi dari demin water tank (15-T-201) dipompa menuju deaerator dengan demin water pump (17-P-101A/B). Aliran ini dipanaskan terlebih dahulu sebelum memasuki unit deaerator untuk mengurangi kebutuhan steam yang dibutuhkan di deaerator. Air ini dipanaskan di blowdown cooler (17-E-201) dan BFW preheater (17-E-101).
Pada blowdown cooler air demineralisasi mengambil panas dari aliran continuous blowdown dari steam drum, yang memang perlu didinginkan agar memenuhi persyaratan untuk dibuang ke saluran outfall, sedangkan di preheater BFW memperoleh panas dari aliran keluaran deaerator. Dari BFW Preheater, air demineralisasi menuju ke
deaerator (17-V-101). Setelah keluar dari deaerator ke dalam air demineralisasi diinjeksikan hydrazine dan amoniak. Setelah proses deaerasi dan injeksi ini air demineralisasi dapat disebut sebagai Boiler Feed Water (BFW). Spesifikasi BFW yang dihasilkan ditunjukkan pada Tabel 2.1. BFW ini dipompa oleh BFW Pump (17-P-201A/B/C) menuju ke WHB (17-H-201).
Tabel 3.2 Spesifikasi Boiler Feed Water No Parameter Nilai 1 pH 8,5 - 9,5 2 O2 terlarut 0,007 ppm 3 Cl- 0,02 ppm 4 Total Cu 0,003 ppm 5 Total Fe 0,02 ppm 6 Na+, K 0,01 ppm 7 SiO2 0,02 ppm
3.1.9 Unit Waste Heat Boiler
BFW sebelum dipompa menuju steam drum (17-H-201) dipanaskan terlebih dahulu di economizer (17-E-201) yang memanfaatkan panas sisa dari gas buang sebelum dibuang ke atmosfer. Dalam steam drum, BFW dipanaskan hingga menjadi saturated steam dengan memanfaatkan gas buang pembakaran. Saturated steam yang terjadi kemudian dialirkan ke primary superheater hingga suhunya 478 oC dilanjutkan ke secondary superheater sampai temperaturnya 490 oC, dimana untuk pengontrolan temperatur ini dipakai desuperheater.
Untuk menghindari terbentuknya kerak maka pada steam drum diinjeksikan anti kerak, yaitu larutan trisodium phospat dan disodium phospat. Kualitas air BFW adalah sebagai berikut:
Tabel 3.3 Kualitas Boiler Feed Water
Parameter Nilai
pH 9,5 – 10,5
TDS 300 ppm Konduktivitas 150 s/cm
Fosfat 1 – 6 ppm
Klorida 20 ppm
SiO2 2 ppm
Steam drum dilengkapi fasilitas kontinyu blowdown dan intermitten blow down. Rate kontinyu blow down sebesar 1% dari flow steam yang dihasilkan dan menuju ke continuos blow down tank (17-S-201) untuk dimanfaatkan sebagai penghasil LP steam. Sedangkan rate intermitten blow down adalah 5% dari steam yang dihasilkan dan dilakukan apabila analisa boiler water melampaui batas-batas yang telah ditentukan. Distribusi steam di pabrik Kaltim-3 dapat dibagi dalam:
1 Utility - HP steam header (80 kg/cm2G) - MP steam header (38,5 kg/cm2G) - LP steam header (4 kg/cm2G) 2 Amonia - 110 K steam header - MP steam header - 20 K steam header - LP steam header 3 Urea - HP steam header - MP steam header - 20 K steam header - LP steam header - 3,2 steam header
Gambar 3.5 Flow Diagram Unit Waste Heat Boiler 3.1.10 Unit Instrument Air (IA) dan Plant Air (PA)
Unit 1800 adalah yang menyediakan kebutuhan udara pabrik (PA) dan udara instrumen (IA). Udara pabrik/process air digunakan dalam segala proses yang membutuhkan udara, sedangkan udara instrumen/instrument air digunakan hanya untuk keperluan alat-alat instrumen berpenggerak udara (pneumatic). Flow diagram unit 1800 dapat terlihat pada Gambar 2.7.
A. Instrument Air (Udara Instrumen)
Udara keluar dari air receiver (18-V-101), masuk ke pre filter, kemudian dimasukkan ke dalam instrument air dryer (18-D-201 A/B) yang berisi Allumina active, untuk menyerap kandungan air dalam udara. Keluar dari dryer ke after filter, untuk menghilangkan debu yang mungkin masih tersisa. Instrument air ini digunakan untuk kontrol alat – alat proses pada pabrik amonia dan urea, seperti pembukaan/penutupan valve. Kualitas udara dari instrument air :
- Tekanan : 7,5 kg/cm2
- H2O : max. 125 ppm
Apa bila suplai instrument air di bawah batas flow rate minimum yang diijinkan, maka dapat digantikan oleh gas N2 yag berasal dari Air Separator Unit (ASU) di Kaltim-1.
B. Plant Air (Udara Proses)
Selama normal operasi, plant air diperoleh dari kompresor udara (1-K-402) di unit amonia, kemudian dialirkan ke air receiver (18-V-101) dan dijaga pada tekanan 8 kg/cm2G, penampung udara atau air receiver dilengkapi dengan water trap untuk mengeluarkan kondensat yang terjadi. Bila kompresor udara trip, udara dapat diperoleh dari kompresor emergency K-101) atau tie-in dari Kaltim-2. Kompresor udara (18-K-101) terdiri dari kompresor, filter udara intercooler, aftercooler, Water Separator, Seft Cooling Water Sistem, Lube oil Sistem Fuel Oil Tank dan diesel engine. Setelah unit air receiver, udara didistribusikan melalui dua jalur yaitu sebagai udara proses dan menuju proses untuk udara instrument.
Plant air ditampung kemudian disuplaikan ke user melalui header plant air distribusi, menuju:
- GTG, untuk membersihkan filter udara - Utility station
- Back washing filter larutan karbonat di bagian amonia - Seeding system di bagian urea
Gambar 3.6 Flow Diagram Udara Proses dan Udara Instrumen
3.1.11 Tie In Kaltim-3
Tie in merupakan interkoneksi antar departemen berguna untuk memenuhi kekurangan departemen lain. Tie in di Kaltim-3 untuk utilitas adalah :
- Sea water tie in dengan K-2 dan POPKA - Chlorine tie in dengan K-2 dan POPKA
- Raw condesate tie in dengan K-1, K-2, dan POPKA - Demin water tie in dengan K-1, K-2, dan POPKA
- Steam tie in dengan K-1,K-2, ke POPKA hanya bisa kirim - Power tie in dengan K-2
- Plant air tie in dengan K-2 dan POPKA
3.2.1 Konsep Proses
Unit amonia Kaltim-3 memproduksi amonia anhidrous, yang digunakan sebagai bahan baku di unit urea sedangkan sisanya dikirim ke storage. Hasil sampingnya berupa CO2 yang merupakan bahan baku proses pembuatan urea. Kapasitas produksi amonia adalah 1000 MTPD yang merupakan rate produksi 100% amonia tanpa HRU (Hydrogen Recovery Unit). Unit ini dapat memproduksi 1180 MTPD amonia jika menerima hidrogen dari HRU.
Secara umum proses amonia dihasilkan dari reaksi katalitik antara gas hidrogen (H2) dan nitrogen (N2) dengan perbandingan H2 : N2 = 3 : 1 dengan persamaan reaksi :
H NH H J mol
N2g 3 2g 2 3g 92200 /
... (3.12)
Reaksi sintesa amonia di atas adalah reaksi kesetimbangan yang bersifat eksotermis. Hidrogen diperoleh dari reaksi hidrokarbon (gas alam) dengan steam (reforming) dan nitrogen diperoleh dari udara bebas. Reaksi reforming antara gas alam dengan steam adalah sebagai berikut :
O H H Cn m 2 2 Cn1Hm2 3H2 ... (3.13) O H CH4 2 CO3H2 ... (3.14) O H CO 2 CO2 H2 ... (3.15)
Kualitas produk amonia cair yang dihasilkan sebesar 99,9% berat amonia dan impuritas 0,1% berat. Sedangkan produk samping CO2 memiliki kualitas 99,9% volume CO2 dan impuritas berupa H2, N2, CH4, CO, Ar maksimum 0,1% volume. Proses yang dipakai adalah Haldor Topsoe A/S, Denmark.
3.2.2 Unit Desulfurisasi
Proses desulfurisasi adalah proses yang berfungsi untuk mengubah sulfur organik yang terkandung dalam natural gas menjadi sulfur anorganik serta menyerap sulfur anorganik tersebut hingga kurang dari 0,1 ppm. Proses desulfurisasi berguna untuk menghilangkan/mengurangi senyawa sulfur yang terkandung didalam gas alam yang merupakan racun pada katalis nikel di seksi reforming. Gas alam pada umumnya mengandung sulfur dalam bentuk H2S/sulfur anorganik dan sulfur organik seperti merkaptan yang rumus molekulnya RSH. Kandungan sulfur yang ada di dalam suplai gas alam unit amonia Kaltim-3 biasanya sebesar ± 0,2 – 0,3 ppm. Senyawa sulfur yaitu H2S, COS, dan RSH merupakan racun pada katalis pabrik amonia.
Desulfurisasi terdiri dari 2 buah vessel yang bekerja secara seri. Pada setiap vessel di lapisan atas terdapat katalis CoMo yang berfungsi untuk mengubah sulfur organik menjadi anorganik. Sedangkan di bawah katalis CoMo terdapat adsorben ZnO yang berfungsi untuk menyerap sulfur anorganik. Material dasar yang ada didalam desulfurizer adalah ZnO (katalis produksi Topsoe type HTZ – 3). Senyawa sulfur merupakan racun bagi katalis – katalis yang berada pada:
1. H2S dapat meracuni K2CO3 pada larutan Benfield yang berfungsi mengabsorb CO2 pada CO2 removal. K2CO3 akan lebih suka bereaksi dengan H2S sehingga CO2 tidak teradsorb dengan baik.
2. H2S juga dapat meracuni unit steam reforming dengan katalis NiO dengan menempelnya senyawa hasil reaksi H2S dan NiO pada permukaan katalis sehingga reaksi gas alam tidak berlangsung.
Peralatan utama yang digunakan di unit Desulfurisasi adalah sebagai berikut: 1. Natural gas KO drum (1-S-101)
Fungsi : untuk memisahkan hidrokarbon berat (CnHm) yang terkandung dalam gas proses.
Tipe : vertical
ID x TL - TL : 1050 mm x 2510 mm x 1000 mm Temperatur : 60 °C
Tekanan : 42 kg/cm2G
2. Convection section pada Primary Reformer - Natural Gas Preheater (1-E-111)
Fungsi : untuk memanaskan gas proses sebelum masuk ke sulfur adsorber dengan proses kondensat.
Tipe : coil D
TL : 11300 mm
Surface area : 1514 m2 Temperatur : 80 °C
- Seksi konveksi (1-E-104 A/B)
Fungsi : untuk memanaskan gas proses yang akan diumpankan ke unit desulfurizer dengan flue gas.
3. Desulfurizer (1-R-101 A/B)
Fungsi : mengubah sulfur organik menjadi sulfur anorganik serta menyerap sulfur yang terkandung dalam gas alam.
Tipe : vertikal
ID x TL-TL : 1900 mm x 4600 mm x 1500 mm Temperatur : 400 °C
Tekanan : 39,2 kg/cm2G
a. Katalis CoMo (cobalt-molybdenum) di bagian atas sebagai katalis hidrogenator, absorben ZnO (HTZ-3) di bagian tengah sebagai penyerap sulfur dan katalis CuO di bagian bawah (terdapat di desulfurizer B) sebagai penyerap sulfur organik dan anorganik yang masih lolos.
b. Data Katalis ZnO (HTZ – 3) :
- Bentuk : Extrusion
- Volume : 7,6 x 2 m3
- Tekanan inlet : 39,2 Kg/cm2G - Temperatur in/out : 400oC - 390oC Sifat-sifat katalis ZnO antara lain:
a. Tidak bereaksi dengan O2 dan tidak bersifat pyrophoric b. Terhidrasi oleh H2O, dengan reaksi sebagai berikut :
ZnS(S) + H2O(g) ZnO (S) + H2S(g) ... (3.16) c. Bereaksi dengan hydrogen sulfide (H2S) dan carbonil sulphide (COS).
d. Steam tidak boleh dimasukkan ke sulfur absorber karena zinc oxide akan terhidrasi.
Bed pertama pada bagian desulfurizer disebut bed hidrogenator. Sulfur organik yang terkandung dalam gas alam sebelumnya diubah lebih dahulu menjadi sulfur anorganik dengan menggunakan injeksi gas hydrogen (H2) serta dengan bantuan katalis CoMo (cobalt-molybdenum) di bagian atas sebagai katalis hidrogenator. Dikatalis CoMo:
- Temperatur operasi : 225 – 450 °C
- Tidak boleh kontak dengan hidrokarbon tanpa adanya H2 pada temperatur diatas 330 °C karena akan menyebabkan terjadinya deposit karbon
- Particle size , mm 5 ring
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
RSH + H2 → RH + H2S ... (3.17) R1SSR2 + 3 H2 → R1H + R2H + 2H2S ... (3.18) R1SR2 + 2H2 → R1H + R2H + H2S ... (3.19) (CH)4S + 4H2 → C4H10 + H2S ... (3.20) COS + H2 → CO + H2S ... (3.21) Keterangan: R : hydrocarbon radical RSH : CH4S methyl merchaptane R1SSR2 : C2H6S2 methyl desulfied R1SR2 : C2H6S ethyl merchaptane (CH)4S : triophene
COS : carbonyl sulfide
Sedangkan bed kedua pada desulfurizer adalah sulfur absorber. Alat ini berfungsi untuk menyerap H2S dalam gas alam yang keluar dari bed pertama sebelum masuk primary reformer. Pada bagian ini, terdapat katalis ZnO yang berfungsi untuk mengadsorb senyawa sulfur anorganik dari bed sebelumnya jika konsentrasi feed melebihi dari keseimbangan yang dapat dicapai oleh reaksi.
Salah satu penyebab senyawa sulfur bisa lolos adalah adanya kandungan H2O yang menyebabkan terhidrasinya ZnS membentuk COS serta kurangnya kadar gas H2 di inlet hydrogenator sehingga proses reaksi perubahan senyawa sulfur organik menjadi anorganik terhambat.
Sifat-sifat adsorben ZnO antara lain :
a. Tidak bereaksi dengan O2 dan tidak bersifat pyrophoric
b. Bereaksi dengan hydrogen sulfide (H2S) dan carbonil sulphide (COS)
ZnO + H2S ZnS + H2O ... (3.22) ZnO + COS ZnS + CO2 ... (3.23) c. Steam H2O tidak boleh dimasukkan ke sulfur absorber karena zinc oxide akan
terhidrasi
ZnS(s) + H2O(g) ZnO(s) + H2S(g) ... (3.24)
Deskripsi Proses
Gas alam untuk proses pada tekanan 45 kg/cm2G, 30 0C dimasukkan ke proses Natural Gas KO Drum (1-S-101) yang berfungsi untuk memisahkan hidrokarbon berat yang
terkandung dalam gas proses. Flow Gas Alam diatur oleh FR-117 pada rate 100% sebesar 24.888 Nm3/jam.
Gas proses dipanaskan di NG Preheater (1-E-111) sehingga mencapai suhu 80 °C. Kemudian ditambahkan H2 recycle dari seksi sintesa amonia (Hidrogen Recovery Unit/HRU) sejumlah 5% dari total gas untuk selanjutnya dipanaskan sampai 120 °C di NG Preheater (1-E-104 B) yang terletak di seksi Waste Heat Recovery Primary Reformer (1-H-101). dan 400 °C di seksi konveksi (1-E-104 A). Penambahan H2 recycle dari HRU ini dimaksudkan untuk merubah sulfur organik menjadi sulfur anorganik. Reaksinya adalah sebagai berikut:
H2 + RHS ↔ H2S + RH ... (3.25)
Gambar 3.8 Flow Diagram Unit Desulfurisasi
Untuk mendapatkan absorbsi sulfur yang terbaik, gas harus dipanaskan terlebih dahulu hingga mencapai temperatur sekitar 300 – 400 °C. Apabila temperatur kurang dari 400 oC, maka reaksi absorb sulfur anorganik oleh ZnO tidak akan berlangsung. Sedangkan apabila temperatur lebih dari 450 oC dapat terjadi cracking hydrocarbon yang dapat menyebabkan terjadinya deaktivasi katalis akibat tertutupnya sisi aktif katalis.
Kemampuan ZnO untuk menyerap sulfur sangat tergantung pada temperatur. Pada temperatur 410 °C, tetapan kesetimbangan, K akan naik menjadi dua kali lipat dari K
