TUGAS AKHIR
STUDI KASUS AUDIT ENERGI TERINCI PADA UNIT COOKING PLANT DENGAN LINGKUP PENELITIAN COOKING BLEACHING SECTION
DI PT. TANJUNGENIM LESTARI PULP AND PAPER
Disusun untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Sarjana Terapan Program Studi Teknik Energi pada Jurusan Teknik Kimia
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh :
LIS OCKTTY ZAHARA PAMOGA 0612 4041 1472
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
STUDI KASUS AUDIT ENERGI TERINCI PADA UNIT COOKING PLANT DENGAN LINGKUP PENELITIAN COOKING BLEACHING SECTION
DI PT. TANJUNGENIM LESTARI PULP AND PAPER
OLEH :
LIS OCKTTY ZAHARA PAMOGA 0612 4041 1472
Palembang, Agustus 2016
Menyetujui,
Pembimbing I, Pembimbing II,
Ir. Irawan Rusnadi, M.T. Ir. K.A Ridwan, M.T. NIP. 196702021994031004 NIP. 196002251989031002
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Kimia Ketua Program Studi
Sarjana Terapan Teknik Energi
Adi Syakdani, S.T., M.T. Ir. Arizal Aswan, M.T.
KATA PENGANTAR
Segala puji Bagi Allah Tuhan Semesta Alam dan Semoga Salawat selalu tercurah untuk Baginda Rasulullah SAW. Alhamdulillahhirabbil’alamin atas Berkat Rahmat dan Hidayah-Nya penyusunan Laporan Tugas Akhir yang berjudul “Studi Kasus Audit Energi Terinci Pada Unit Cooking Plant dengan Lingkup Area Kerja Cooking Bleaching Section di Industri Pulp and Paper” ini dapat diselesaikan dengan baik. Penulis menyusun laporan ini berdasarkan hasil Penelitian dan materi yang didapat selama Penelitian Tugas Akhir di PT. Tanjungenim Lestari Pulp and Paper (Production Department) dari tanggal 2 Februari – 10 Maret 2016. Dalam melaksanakan Tugas Akhir ini penulis telah banyak menerima bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr.Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya. 2. Adi Syakdani, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik
Negeri Sriwijaya.
3. Ahmad Zikri, S.T., M.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimis Politeknik Negeri Sriwijaya.
4. Ir. Arizal Aswan, M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Energi Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.
5. Ir. Irawan Rusnadi, M.T. selaku Dosen Pembimbing I di Politeknik Negeri Sriwijaya.
6. Ir. K.A.Ridwan, M.T. selaku Dosen Pembimbing II di Politeknik Negeri Sriwijaya.
7. Seluruh Dosen dan staf Jurusan Teknik Kimia Program Studi Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya.
8. Adrian Sartikon selaku Manager HRD PT. Tanjungenim Lestari Pulp & Paper 9. Alex Haradongan selaku PDIV Head & Deputy of GMM PT.TeLPP
10. A. Roni Alwis S.T. selaku energy auditor PT.TeLPP sekaligus pembimbing industri di PT. TeLPP.
12. Seluruh staf dan karyawan PT. Tanjungenim Lestari Pulp and Paper. 13. Teman-teman seperjuangan Penelitian Tugas Akhir, khususnya Arian Epani. 14. Teman-teman seperjuangan angkatan 2012 Teknik Energi.
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 yang dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi para pembaca umumnya.
Palembang, Agustus 2016
ABSTRACT
A DETAILED ENERGY AUDIT CASE STUDIES ON UNIT COOKING PLANT WITH THE SCOPE OF THE RESEARCH COOKING BLEACHING SECTION
AT PT. TANJUNGENIM LESTARI PULP AND PAPER
(Lis Ocktty Zahara Pamoga, 2016, 100 page, 47 table, 17 picture, 4 appendix)
The cooking process chips into pulp by mixing chip and white liquor (liquid cookers) in the digester requires thermal energy to increase the temperature of the cooking. Results of studies conducted to evaluate the energy utilization and identify opportunities for energy savings on the object of research. The intensity of energy consumption (IKE) in the cooking area of the plant, the use of MP-Steam by 1,71 GJ/adt and LP-MP-Steam of 0,35 GJ/adt with production pulp 1219,16 adt. Based on the observation of the research object found their energy savings opportunities, heat loss due to damage pipe insulation 890.711,291 kcal/hr steam equivalent savings of 65,593 tons of steam/day and heat loss pipe valve without isolation of 890.711,291 kcal/hr steam equivalent of 30,561 tons/day. Condensate waste heat recovery (T = 183,6 0C) which can be used as a producer of flash steam amounted to 4,438 tons/hour. In addition, the use of water from steaming vessel sealing water is used as washing water of the log at unit washing roll that can save water use of 0,6 m3/h.
Keywords : Cooking Plant, Energy Consumption Intensity, Detailed Energy Audit, Saving Energy, Heat loss of pipe uninsulation, Flash Steam.
ABSTRAK
STUDI KASUS AUDIT ENERGI TERINCI PADA UNIT COOKING PLANT DENGAN LINGKUP PENELITIAN COOKING BLEACHING SECTION
DI PT. TANJUNGENIM LESTARI PULP AND PAPER
(Lis Ocktty Zahara Pamoga, 2016, 100 halaman, 47 tabel, 17 gambar, 4 lampiran)
Proses pemasakan chip menjadi pulp dengan cara mencampurkan chip dan
white liquor (cairan pemasak) di dalam digester membutuhkan energi thermal
yang besar untuk meningkatkan temperatur pemasakan. Hasil penelitian yang dilakukan untuk mengevaluasi pemanfaatan energi dan mengidentifikasi peluang penghematan energi pada objek penelitian. Intensitas konsumsi energi (IKE) pada area cooking plant, penggunaan MP-Steam sebesar 1,71 GJ/adt dan LP-Steam sebesar 0,35 GJ/adt dengan produksi rata-rata 1219,16 adt. Berdasarkan hasil observasi objek penelitian ditemukan adanya peluang penghematan energi, kehilangan panas akibat kerusakan isolasi pipa 890711,291 kkal/jam setara penghematan steam 65,593 ton steam/hari dan rugi panas katup pipa tanpa isolasi sebesar 890711,291 kkal/jam setara 30,561 ton steam/hari. Pemanfaatan panas buang kondensat (T = 183,6 0C) yang dapat digunakan sebagai penghasil flash
steam sebesar 4,438 ton/jam. Selain itu, pemanfaatan air dari sealing water steaming vessel digunakan sebagai air pencuci log di unit washing roll dapat
menghemat penggunaan air bersih sebesar 0,6 m3/jam.
Kata kunci : Cooking Plant, Intensitas Konsumsi Energi, Peluang Penghematan Energi, Rugi Panas Pipa Tanpa Isolasi, Flash Steam.
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO :
“Dalam hiDup, tiDak aDa seorangpun yang
mendapatkan tepat apa yang mereka sangka akan
dapatkan. Tapi ketika anda bekerja dengan keras
dan bersikap baik, berbagai hal yang mengagumkan
akan terjaDi” –Conan o’brien.
Saya Persembahkan Kepada:
Ibu dan Ayah yang menjadi motivasi Saya Saudara/saudari Saya Keluarga Pamoga yang
menjadi kebanggaan Saya
Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang selalu membantu dan mengarahkan Kami
Para Dosen Jurusan Teknik Kimia yang Kami Hormati
Keluarga besar Teknik Energi yang Kami banggakan
Keluarga besar PT. Tanjungenim Lestari Pulp and Paper yang telah mengijinkan Kami melakukan Penelitian
Teman – Teman Penelitian Tugas Akhir, Arian Epani, Wulan Apriani, dan Khusnul Khotimah
Teman – teman EGA & EGB Angkatan 2012 yang banyak membantu dan mendukung Kami
Teman – teman seperjuangan, sekawan dan seinspirasi.
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... x BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Tujuan ... 2 1.3. Manfaat ... 2 1.4. Perumusan Masalah ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1. Manajemen Energi ... 4
2.1.1. Definisi dan Pengertian Manajemen Energi ... 4
2.1.2. Konsep Sistem Manajemen Energi ... 6
2.1.3. Implementasi Sistem Manajemen Energi ... 7
2.2. Audit Energi ... 10
2.2.1. Pengertian Audit Energi ... 10
2.2.2. Jenis Audit Energi ... 11
2.2.3. Target dan Sasaran Audit Energi ... 13
2.2.4. Pengumpulan Data Audit Energi ... 16
2.2.5. Analisis Data Audit Energi ... 17
2.3. Gambaran Umum Penggunaan Energi di Industri Pulp ... 22
2.3.1. Pemetaan Energi Area Cooking Plant ... 23
2.3.2. Pemetaan Energi Area Brownstock Plant ... 24
2.3.3. Pemetaan Energi Area Bleaching Plant ... 25
2.4. Intensitas Penggunaan Energi di Industri Pulp dan Kertas ... 27
2.5. Parameter Utama Analisis Audit Energi ... 28
2.5.1. Konsumsi Energi Listrik ... 28
2.5.2. Rugi Panas Akibat Konduksi dan Konveksi ... 31
2.5.3. Kebocoran Energi Steam pada Instalasi Pemipaan .... 31
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 35
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ... 35
3.2. Bahan dan Alat ... 35
3.3. Prosedur Pelaksanaan Studi Kasus Industri ... 36
3.4. Pengamatan Prosedur Studi Kasus Industri ... 39
3.4.2. Data Sekunder, Pengamatan dan Interview ... 39
3.4.3. Pengukuran ... 40
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 41
4.1. Hasil Penelitian ... 41
4.1.1. Audit Energi Terinci pada Cooking Plant ... 41
4.1.2. Intensitas Konsumsi Energi ... 43
4.1.3. Observasi Lapangan ... 43
4.2. Pembahasan Hasil Penelitian ... 46
4.2.1. Audit Energi Terinci pada Cooking Plant ... 46
4.2.2. Analisa Intensitas Konsumsi Energi ... 47
4.2.3. Analisa Peluang Penghematan Energi ... 51
4.2.4. Analisa Teknis Kelayakan Ekonomi ... 58
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 61
3.1. Kesimpulan ... 61
3.2. Saran ... 61
DAFTAR PUSTAKA ... 62 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Skema Konsep Sistem Manajemen Energi ... 6
2. Distribusi Energi pada Masing–Masing Proses Industri Pulp ... 22
3. Pemetaan Energi Area Cooking Bleaching ... 23
4. Pemetaan Energi Steam Area Cooking ... 23
5. Pemetaan Energi Steam Area Brownstock ... 25
6. Pemetaan Energi Steam Area Bleaching ... 26
7. Diagram Kartesius (a) dan Segitiga Daya (b) ... 29
8. Tahapan Teknis Pelaksanaan Kegiatan Studi Kasus Audit Energi ... 38
9. Diagram Alir Pasokan Energi pada Area Cooking Plant ... 42
10. Grafik Konsumsi Energi Area Cooking Plant ... 46
11. Komposisi Sumber Energi Area Cooking Bleaching Section ... 47
12. Komposisi Konsumsi Energi Area Cooking Bleaching Section ... 48
13. Grafik Intensitas Konsumsi Energi Area Cooking Plant ... 49
14. Grafik Perbandingan Intensitas Konsumsi Energi Steam ... 50
15. Grafik Hubungan Alkali Aktif dan Bilangan Kappa ... 51
16. Digester ontinyu Lo-Solids (a) dan Black Liquor Impregnation (b) ... 57
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Level Kedalaman Audit Energi ... 13
2. Matrik Manajemen Energi ... 19
3. Diagnosa Umum Bentuk Matrik Manajemen ... 20
4. Intensitas Konsumsi Energi di Industri Pulp dan Kertas ... 27
5. Konsumsi Energi Industri Pulp dan Kertas di Beberapa Negara ... 27
6. Komposisi Konsumsi Energi Area Cooking Plant... 42
7. Intensitas Konsumsi Energi Area Cooking Plant ... 43
8. Data Parameter Kualitas Pulp Area Cooking Plant ... 44
9. Data PPE Pemanfaatan water waste steaming vessel Pada 3 Maret 2016 ... 45
10. Data PPE Katup Pipa Panas Tanpa Isolasi Pada 24 Februari 2016 ... 45
11. Data PPE Pipa Tanpa Isolasi Pada 24 Februari 2016 ... 45
12. Data PPE Flash Steam Condensate dari Lower Cooking Heater ... 45
13. Data PPE Flash Steam Condensate dari Wash Circulation Heater ... 46
14. Perbandingan Intensitas Konsumsi Energi Steam Area Cooking Plant ... 50
15. Laporan Teknis Kelayakan Ekonomi Peluang Penghematan Energi ... 58
16. Intensitas Konsumsi Energi Steam Sebelum dan Setelah Penghematan ... 60
17. Intensitas Konsumsi Energi Cooking Bleaching Pada Tahun 2011 ... 64
18. Intensitas Konsumsi Energi Cooking Bleaching Pada Tahun 2012 ... 65
19. Intensitas Konsumsi Energi Cooking Bleaching Pada Tahun 2013 ... 66
20. Intensitas Konsumsi Energi Cooking Bleaching Pada Tahun 2014 ... 67
21. Intensitas Konsumsi Energi Cooking Bleaching Pada Tahun 2015 ... 68
22. Flow Pulp Area Cooking Plant Pada Februari 2016 ... 69
23. Konsumsi Energi MP-Steam Area Cooking Plant Pada Februari 2016 ... 69
24. Konsumsi Energi LP-Steam Area Cooking Plant Pada Februari 2016 ... 69
25. Parameter Kualitas Pulp Area Cooking Plant Pada Februari 2016 ... 70
26. Konsumsi Energi Listrik Area Cooking Plant Pada 18 Februari 2016 ... 70
27. Konsumsi Energi Listrik Area Cooking Plant Pada 26 Februari 2016 ... 71
28. IKE Cooking Bleaching Pada Bulan Januari 2016 ... 73
29. IKE Cooking Bleaching Pada Bulan Februari 2016... 75
30. Data PPE Pipa Tanpa Isolasi Pada 24 Februari 2016 ... 77
31. Data PPE Katup Pipa Panas Tanpa Isolasi Pada 24 Februari 2016 ... 77
32. Data PPE Flash Steam Condensate dari Lower Cooking Heater ... 77
33. Data PPE Flash Steam Condensate dari Wash Circulation Heater ... 78
34. Data PPE Pemanfaatan water waste steaming vessel Pada 3 Maret 2016 ... 78
35. IKE Area Cooking Plant Pada Bulan Februari 2016 ... 80
36. Konsumsi Energi Listrik Area Cooking Plant Pada 18 Februari 2016 ... 82
37. Konsumsi Energi Listrik Area Cooking Plant Pada 26 Februari 2016 ... 84
38. IKE Steam Area Cooking Plant Pada Bulan Januari 2016 ... 87
39. IKE Steam Area Cooking Plant Pada Bulan Februari 2016 ... 89
40. Rugi Panas Pipa Tanpa Isolasi ... 92
41. Rugi Panas Katup Tanpa Isolasi ... 93
43. Flash Steam Condensate dari Wash Circulation Heater ... 94 44. Laporan Biaya Konsumsi Energi Cooking Plant dengan PPE Perbaikan
Isolasi Pipa ... 97 45. Laporan Biaya Konsumsi Energi Cooking Plant dengan PPE Perbaikan
Isolasi Katup Pipa Panas ... 97 46. Laporan Biaya Konsumsi Energi Cooking Plant dengan PPE Optimasi
Flash Steam Condensate dari Lower Cooking Heater ... 98
47. Laporan Biaya Konsumsi Energi Cooking Plant dengan PPE Optimasi
