BAB IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium BAB IV
UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan utilitas merupakan unit penunjang proses produksi yang merupakan bagian penting untuk menunjang berlangsungnya proses suatu pabrik. Utilitas di pabrik Isobutil Palmitat dirancan antara lain meliputi
4.1 Unit Pengadaan Air
Air laut digunakan sebagai sumber utama kebutuhan air di pabrik. Seluruh kebutuhan air yang meliputi : air pendingin, air umpan boiler dan air sanitasi umum. Air pendingin langsung digunakan sebagai media pendingin.
Air Pendingin
Air pendingin yang digunakan adalah air laut yang diperoleh daru laut yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan pemilihan air laut sebagai media pendingin adalah karena factor-faktor berikut :
Air laut dapat diperoleh dalam jumlah yang besar.
Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.
Tidak terdekomposisi.
Air pendingin ini digunakan sebagai pendingin pada kondensor dan heat exchanger. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air laut sebagai pendingin adalah :
Partikel-partikel besar/makroba (makhluk hidup laut dan konstituen lain).
Partikel-partikel kecil/mikroba laut (ganggang dan mikroorganisme laut) yang dapat menyebabkan fouling pada heat exchanger.
BAB IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium Air pendingin diambil dari laut kemudian langsung digunakan untuk proses pendinginan. Kebutuhan air pendingin disajikan pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Kebutuhan Air Pendingin
Alat Kebutuhan (kg/jam)
Reaktor (R-01) 18.646,31
Netralizer (N-01) 4.56,88
CL-01 21.587,10
CL-02 8.645,16
CD-01 35.805,85
Jumlah air laut yang dibutuhkan untuk pendinginan = 89.250,3 kg/jam Air Umpan Boiler
Untuk kebutuhan umpan boiler, sumber air yang digunakan adalah berasal dari air laut yang harus diolah terlebih dahulu. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah sebagai berikut :
Kandungan yang dapat menyebabkan korosi
Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan-larutan asam dan gas-gas terlarut.
Kandungan yang menyebabkan kerak (scale forming)
Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu tinggi, yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silikat.
Kandungan yang menyebabkan pembusaaan (foaming)
Air yang diambil dari proses pemanasan bias menyebabkan foaming pada boiler karena adanya zat-zat oerganik, anorganik, dan zat-zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi.
BAB IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium Jumlah air laut sebagai umpan boiler
Boiler digunakan untuk memproduksi steam sebagai pemanas reboiler dan heat exchanger, kebutuhan steam berbagai alat disajikan pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Kebutuhan Steam Alat Kebutuhan (kg/jam)
HE-01 416,59
HE-02 15,46
HE-03 850,50
RB-01 745,33
Total kebutuhan steam = 2.027,88 kg/jam Untuk menjaga kebocoran, steam dilebihkan 20%
Kebutuhan steam = 2.027,88 kg/jam
Kebutuhan air umpan boiler = 2.433,45 kg/jam Kebutuhan air make-up boiler (20% air umpan) = 486,69 kg/jam Air Konsumsi Umum dan Sanitasi
Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari air laut. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, dan pertanaman. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa sayarat meliputi syarat fisik, syarat kimia dan syarat bakteriologis.
Syarat fisik :
1. Suhu dibawah suhu udara luar 2. Warna jernih
3. Tidak berasa dan berbau Syarat kimia :
1. Tidak mengandung zat organik maupun anorganik 2. Tidak beracun
BAB IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium Syarat bakteriologis :
1. Tidak mengandung bakteri terutama bakteri pathogen Jumlah air sanitasi
Kebutuhan air sanitasi sebagai berikut : Tabel 4.3 Kebutuhan Air Sanitasi Penggunaan Kebutuhan (kg/jam)
Perkantoran 218
Laboratorium 42
Kantin 125
Air Taman 38
Air Poliklinik 33
Air Pemadam Kebakaran
Air pemadam kebakaran sebesar 10% dari total kebutuhan sanitasi (over design 20%) sebanyak 54,78 kg/jam
Total Kebutuhan Air Laut
Air pendingin = 8.925,03 kg/jam
= 8,75 m3/jam
Air makeup boiler = 486,69 kg/jam
= 0,477 m3/jam
Air sanitasi = 456,47 kg/jam
= 0,45 m3/jam
Air hydrant = 54,78 kg/jam
= 0,053 m3/jam
Total kebutuhan = 13.644,08 kg/jam
BAB IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium Pengolahan air laut
Untuk menghindari fouling yang terjadi pada alat-alat penukar panas maka perlu diadakan pengolahan air laut. Pengolahan dilakukan secara fisis dan kimia. Pengolahan secara fisis adalah dengan screening dan secara kimia dengan penambahan Chlorine. Tahapannya sebagai berikut :
Air laut dihisap dari kolam yang langsung berada di pinggir laut dengan menggunakan pompa. Sebelum masuk pompa, air dilewatkan pada saringan kasar (F-01) untuk penyaringan partikel dengan ukuran besar. Pencucian dilakukan secara kontinyu. Setelah pompa kemudian dialirkan ke Bak Pengendap Awal (B-01).
Air laut kemudian masuk travelling screen untuk penyaringan partikel dengan ukuran >0,95 mm kemudian menuju strainer untuk penyaringan partikel dengan diameter >0,4 mm, tahap pemurnian berikutnya dengan menggunakan desalinasi membrane. Air laut hasil desalinasi membrane dicampur dengan klorin sebagai desinfektan pada T-01 untuk kemudian digunakan sebagai air sanitasi dan hydrant. Sedangkan air yang akan digunakan sebagai media pendingin dan umpan boiler diolah terlebih dahulu. Tahapannya yaitu penghilangan kesadahan dari ion-ion garam melalui unit kation exchanger dan unit anion exchanger dengan penambahan NaOH serta H2SO4. Hal ini dilakukan
untuk menghindari terbentuknya kerak, dearator untuk menghilangkan oksigen dan korosi. Penghilangan oksigen dan pencegahan terbentuknya kerak dilakukan dengan penambahan hydrazine (N2H4) serta NaH2PO4.
Kebutuhan klorin
Kebutuhan klorin untuk penggunaan air laut dengan jumlah diatas adalah = 0,842 kg/jam
BAB IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium Pemompaan air laut
Untuk memompakan air laut dengan jumlah diatas dan untuk mengatasi penurunan tekanan pada perpipaan dan di peralatan, maka diperlukan jenis pompa Single Stage Centrifugal dengan daya pompa 1 HP, dengan bahan Stainless Steel SS304.
4.2 Unit Pengadaan Steam
Steam yang diproduksi pada pabrik ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan panas pada heater, reboiler. Pemenuhan kebutuhan steam berasal dari boiler. Jenis steam yang digunakan pada pabrik isibutil palmitat ini yaitu saturated steam, untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi, jumlah steam dilebihkan sebanyak 20% untuk masing-masing boiler. Boiler yang dibutuhkan
Spesifikasi Boiler 1
1. Kode : B-01
2. Tipe : Boiler Pipa Air
3. Jumlah : 1
4. Heating surface : 47,3 ft2 5. Rate of steam : 4222 lb/jam 6. Tekanan steam, psi : 362 psi
7. Suhu : 224 0C
8. Bahan bakar : IDO Spesifikasi Boiler 2
1. Kode : B-02
2. Tipe : Boiler Pipa Api
3. Jumlah : 1
4. Heating surface : 23,5 ft2 5. Rate of steam : 265,6 lb/jam
BAB IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium 6. Tekanan steam, psi : 38 psi
7. Suhu : 129,5 0C
8. Bahan bakar : IDO
4.3 Unit Pengadaan Udara Tekan
Kebutuhan udara tekan untuk perancangan pabrik ini diperkirakan sebesar 71,5m3/jam, tekanan 60 psi dan suhu 184,3 0C. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang berisi silica geluntuk menyerap air sampai diperoleh kandungan air maksimal 84 ppm. Pada unit pengadaan udara tekan dibutuhkan silica gel sebanyak kg/jam yang akan diregenerasi tiap 24 jam.
Kompresor yang dibutuhkan Kapasitas : 35 ft3/menit Tekanan suction : 14,7 psia Tekanan discharge : 60 psia Suhu udara : 35 0C
Jenis : Single Stage Reciprocating Efisiensi : 80%
Daya kompresor : 5 kW
Jumlah : 1
4.4 Unit Pengadaan Listrik
Kebutuhan tenaga listrik di pabrik ini dipenuhi oleh PLN dan generator pabrik, hal ini bertujuan agar pasokan tenaga lsitrik dapat berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN. Generator yang digunakan adalah generator arus bolak-balik dengan pertimbangan :
BAB IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium 2. Tegangan dapat dinaikkan atau dturunkan sesuai kebutuhan dengan
transformer.
Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari :
1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas = 259.507 kWh/tahun 2. Listrik untuk penerangan = 94.763 kWh/tahun
3. Listrik untuk AC = 59.400 kWh/tahun
4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi = 79.200 kWh/tahun
Total Kebutuhan Listrik = 492.870 kWh/tahun
Jumlah kebutuhan listrik sebesar ini disuplai oleh PLN. Spesifikasi generator yang dibutuhkan untuk menyuplai kebutuhan listrik diatas jika terjadi gangguan listrik dari PLN adalah sebagai berikut :
Tipe : AC generator Kapasitas : 90 kW Tegangan : 120/240 Volt Efisiensi : 40%
Jumlah : 1 Bahan bakar : IDO
4.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar Cair
Unit pengadaan bahan bakar cair mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar pada boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah Industrial Diesel Oil (IDO) yang diperoleh dari Pertamina dan distributornya. Pemilihan bahan bakar cair tersebut didasarkan pada alasan : 1. Mudah didapat
2. Mudah dalam penyimpanan
Sifat fisik Industrial Diesel Oil (IDO) adalah sebagai berikut : Heating Value : 19.600 Btu/lb
BAB IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium Efisiensi : 80%
Kebutuhan bahan bakar cair 1. Untuk Boiler = 8,1 L/jam 2. Untuk Generator = 10,1 L/jam Total kebutuhan = 18,2 L/jam
Untuk menjaga ketersediaan Industrial Diesel Oil (IDO), maka diperlukan tangki penyimpanan untuk dapat menyimpan Industrial Diesel Oil (IDO) dalam jangka waktu satu bulan. Adapun spesifikasi tangki penyimpanan dapat dituliskan sebagai berikut :
Kode : TB-01
Tipe : Silinder tegak dengan dasar datar (flat bottom) dan bagian atas conical roof
Jumlah : 1 Tekanan : 1 bar Suhu : 35 0C Diameter : 3,1 m Tinggi silinder : 3,7 m Tinggi head : 0,2 m
Bahan : Carbon steel SA 283 grade C
4.6 Laboratorium
Laboratorium merupakan bagian yang sangat penting dalam menunjang kelancaran proses produksi dan menjaga mutu produk. Dengan data yang diperoleh dari laboratorium maka proses produksi akan selalu dapat dikontrol dan mutu produknya dapat dijaga sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Disamping itu juga berperan dalam pengendalian pencemaran lingkungan.
Laboratorium berada dibawah departemen produksi yang mempunyai tugas pokok antara lain :
BAB IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium 1. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan kualitas produk.
2. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi dengan melakukan analisis terhadap pencemaran lingkungan.
3. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi.
Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi : a. Laboratorium Fisik
Laboratorium ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat-sifat bahan baku dan produk, antara lain :
Specific gravity Viskositas Kandungan air b. Laboratorium Analitik
Laboratorium ini bertugas mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat-sifat kimianya. Analisis yang dilakukan antara lain :
Analisa komposisi produk utama Analisa komposisi katalis
Analisa komposisi bahan baku
c. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan
Laboratorium ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya : Diservisifikasi produk
Perlindungan terhadap lingkungan
Disamping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin,misalnya penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku.
BAB IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium
Water content tester, untuk menganalisis kadar air
Hydrometer, untuk mengukur specific gravity
Viscometer, untuk mengukur viskositas produk.
4.7Pengolahan Limbah a. Limbah Cair
Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik n-butil oleat ini antara lain limbah buangan sanitasi, air berminyak dari alat-alat proses, dan hasil proses. Air buangan sanitasi
Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilisasi dengan menggunakan lumpur aktif, aerasi dan penambahan desinfektan Ca-hypochlorite.
Air berminyak dari alat proses
Air berminyak berasal dari buangan pelumas pada pompa dan alat lainnya. Proses pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Minyak di lapisan atas dialirkan ke penampungan minyak dan selanjutnya dibakar dalam tungku pembakar. Sedangkan air di lapisan bawah dialirkan ke penampungan akhir dan selanjutnya dibuang.
Air limbah proses
Limbah air sisa proses merupakan limbah cair yang dihasilkan dari proses produksi, hasil bawah DC-01. Limbah yang dihasilkan langsung dibuang ke lingkungan. Hasil yang terbentuk dialirkan ke kolam penampungan akhir.
b. Limbah Gas
Limbah gas berasal dari gas hasil pembakaran bahan bakar boiler berupa CO2 dan N2. Gas tersebut langsung dibuang ke udara bebas.
BAB IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium c. Limbah Debu dan Kebisingan
Limbah debu dan kebisingan dihasilkan dari proses yang terjadi di dalam pabrik. Hal ini dapat diatasi dengan mengadakan penghijauan di area sekeliling pabrik, mengisolir bising dengan tembok, memasang alat penghisap debu, dan mewajibkan karyawan menggunakan masker dan ear protector.
