Menghitung Recycle Stream
Menghitung Recycle Stream
Kategori:Kategori: DPK & AnumDPK & Anum
Diposting oleh
Diposting oleh Chemeng SaiChemeng Sai pada Selasa, 23 Februari 2010 pada Selasa, 23 Februari 2010 Pada saat mempelajari azaz teknik kimia khususnya sub-bab
Pada saat mempelajari azaz teknik kimia khususnya sub-bab material balancematerial balance maupunmaupun tek
teknik nik reakreaktor tor kimkimiaia, , kitkita a dipdiperkerkenaenalkalkan n dengdengan an sissistemtem Aliran Aliran Recycle Recycle (( recyclerecycle
stream ). Sesuai namanya
stream ). Sesuai namanya recyclerecycle yang berarti “ mengembalikan”. Aliranyang berarti “ mengembalikan”. Aliran recyclerecycle iniini banyak diterapkan pada proses – proses di berbagai industri kimia, beberapa alasan banyak diterapkan pada proses – proses di berbagai industri kimia, beberapa alasan
mengapa aliran
mengapa aliranrecyclerecycle ini digunakan adalah :ini digunakan adalah :
Recovery catalyst Recovery catalyst , tidak sedikit reaksi kimia yang terjadi memerlukan bantuan, tidak sedikit reaksi kimia yang terjadi memerlukan bantuan
katalis agar mempercepat laju reaksi dan umumnya katalis tersebut mahal, apabila katalis agar mempercepat laju reaksi dan umumnya katalis tersebut mahal, apabila katalis tersebut ikut bersama dengan aliran keluaran reaktor, maka katalis tersebut katalis tersebut ikut bersama dengan aliran keluaran reaktor, maka katalis tersebut dapat dipisah
dapat dipisahkan dan kan dan dapat digunakan kembalidapat digunakan kembali, , sehinsehingga dengan gga dengan demikdemikian dapatian dapat menghemat biaya operasional
menghemat biaya operasional
AliranAliran recyclerecycle dapat juga digunakan untuk mengencerkan larutan yang cukupdapat juga digunakan untuk mengencerkan larutan yang cukup
kental atau misalkan aliran slurry. Sebenarnya bisa saja mengencerkan larutan kental atau misalkan aliran slurry. Sebenarnya bisa saja mengencerkan larutan ter
tersebsebut ut dengdengan an frefresh sh feefeed, d, namnamun un pempemanfanfaataatan an kemkembalbali i alialiran ran yanyang g dapadapatt mengecerkan larutan kental
mengecerkan larutan kental akan lebih akan lebih menghemat operasional menghemat operasional cost.cost.
Mengontrol proses variMengontrol proses variable, pada reaksi able, pada reaksi - reaksi yang m- reaksi yang mengeluarkan panas dalamengeluarkan panas dalam
juml
jumlah ah yang besar, yang besar, penggunpenggunaan aan aliralirananrecyclerecycle dapat menurunkan temperatdapat menurunkan temperature ure ,, sed
sedangangkan kan pada pada reareaksi ksi endendoteoterm rm dapdapat at menmengurgurangi angi penupenurunrunan an temtemperperatuature.re. Aliran
Aliranrecyclerecycle ini umumnya terdiri dari reaktan yang tidak bereaksi (ini umumnya terdiri dari reaktan yang tidak bereaksi ( unconsumed unconsumed reactan
reactan ), senyawa inert maupun sedikit product utama ( komposisi product ini), senyawa inert maupun sedikit product utama ( komposisi product ini jika bisa diminimalkan jumlahnya ).
jika bisa diminimalkan jumlahnya ).
SebagaSebagai i aliraliran an sirkusirkulasi fluida kerja, contoh lasi fluida kerja, contoh umum adalah umum adalah pada sistem referigapada sistem referigasisi
atau sistem pendinginan, fluida kerja yang digunakan adalah fluida yang sama atau sistem pendinginan, fluida kerja yang digunakan adalah fluida yang sama nam
namun un dapadapat t digdigunaunakan kan kemkembalbali i setsetelaelah h menmengalgalami ami bebbeberaerapa pa tahtahapaapan n proprosesses tentu
tentunya, dan nya, dan biasanbiasanya fluida ya fluida kerja tersebukerja tersebut t ditamditambah bah dengan make-up fluidadengan make-up fluida ke
kerjrja a yayang ng sasama ma untuntuk uk memengngganganti ti flfluiuida da kekerjrja a yayangng lossloss ataatau u hilhilang ang yanyangg diakibatkan oleh kebocoran.
diakibatkan oleh kebocoran. Disam
Disamping alasan ping alasan di atas, di atas, tentutentunya nya aliraliranan recyclerecycle digunakdigunakan an untuk mengembalikuntuk mengembalikan an lagilagi reaktan yang tidak bereaksi (
reaktan yang tidak bereaksi ( unconsumed unconsumed ),), recyclerecycle stream ini stream ini juga digunakan juga digunakan apabilaapabila produk yang dihasilkan dari
produk yang dihasilkan dari suatu proses dibawah standar ( suatu proses dibawah standar ( tidak sesuai spefisikasi ) yangtidak sesuai spefisikasi ) yang ditentukan, biasanya ini terjadi pada saat
ditentukan, biasanya ini terjadi pada saat start-up start-up ( untuk beberapa proses, diperlukan( untuk beberapa proses, diperlukan waktu yang cukup lama mencapai keadaan steady sehingga dengan demikian produk waktu yang cukup lama mencapai keadaan steady sehingga dengan demikian produk yang dihasilkan biasanya tidak sesuai standar ). Dari sebab – sebab diatas aliran
yang dihasilkan biasanya tidak sesuai standar ). Dari sebab – sebab diatas aliran recyclerecycle
lebih cenderung digunakan karena alasan “ekonomi”, oleh karena itu penggunaan aliran lebih cenderung digunakan karena alasan “ekonomi”, oleh karena itu penggunaan aliran
recycle
recycle ini menjadi sesuatu yang penting.ini menjadi sesuatu yang penting.
Bagi mahasiswa yang
Bagi mahasiswa yang sedansedang g mengermengerjakan tugasjakan tugas rancang pabrik rancang pabrik kimiakimia, umumnya akan, umumnya akan menghindari perhitungan – perhitungan yang melibatkan aliran
menghindari perhitungan – perhitungan yang melibatkan aliran recyclerecycle, dan cenderung, dan cenderung untuk meniadakan, hal ini cukup masuk akal mengingat perhitungan yang melibatkan untuk meniadakan, hal ini cukup masuk akal mengingat perhitungan yang melibatkan
aliran
aliran recyclerecycle ini membutuhkan perhitungan coba – coba atau trial error, namun jikaini membutuhkan perhitungan coba – coba atau trial error, namun jika
recycle
recycle ditiadakan tentunya akan menjadi bahan ditiadakan tentunya akan menjadi bahan pertanyaan bagi pertanyaan bagi dosen pembimbing.dosen pembimbing.
Jika diperh
Jika diperhatikaatikan, pada n, pada kebanykebanyakan soal – akan soal – soal yang melibsoal yang melibatkan perhitatkan perhitungan ungan aliraliranan
recycle
recycle , , persopersoalan dalam alan dalam menghimenghitungnytungnya a cenderucenderung ng dibuat agak dibuat agak lebih mudah lebih mudah misalmisalnyanya dengan telah diketahui
dengan telah diketahui overall conversionoverall conversion, fraksi masing – masing komponen pada aliran, fraksi masing – masing komponen pada aliran
recycle
recycle , jumla, jumlah unit operah unit operasi dan unit reasi dan unit reaksi yanksi yang g sedsedikiikit dan lain - t dan lain - lailain n PadPada saata saat pengerjaan
pengerjaan tugas rancang pabrik, kita lebih sertugas rancang pabrik, kita lebih sering dihadapi oleh jumlah unit operasi ying dihadapi oleh jumlah unit operasi yangang banyak dan tidak jarang
banyak dan tidak jarang pula informasi – ipula informasi – informasi yang dapat membantu minum nformasi yang dapat membantu minum , jika, jika perhitungan necara massa suatu unit operasi bisa diselesaikan hanya dengan neraca massa perhitungan necara massa suatu unit operasi bisa diselesaikan hanya dengan neraca massa saja tentunya perhitungan menjadi lebih mudah, namun bagaimana jika tidak ? ditambah saja tentunya perhitungan menjadi lebih mudah, namun bagaimana jika tidak ? ditambah la
lagi gi sesemumua a perperhihitutungangan n - - peperhrhititunungagan n tetersrsebebut ut didilalakukkukan an sesecacara ra mamanunual al , , tatanpnpaa menggunakan bantuan
menggunakan bantuan software simulasi proses seperti Aspen Plus, Hysys dan lain – lain,software simulasi proses seperti Aspen Plus, Hysys dan lain – lain, maka pekerjaan ini terasa akan memberatkan.
maka pekerjaan ini terasa akan memberatkan.
Lalu bagimana cara agar dapat menghitung neraca massa pada
Lalu bagimana cara agar dapat menghitung neraca massa padaflowsheetflowsheet dengan dengandengan dengan adanya aliran
adanya aliran recyclerecycle ? sebelum masu? sebelum masuk ke bagian perhituk ke bagian perhitungannyngannya , a , ada baiknyada baiknya sedikita sedikit men
menyinyinggunggung g matmateri eri menmengenagenai i ““comcomputputer er aidaided ed balbalancance e calcalculculatiationon “ “ dadarri i bubukuku E
Elementary Principal of Chemical Processlementary Principal of Chemical Process karangan Felder-Rosseau.karangan Felder-Rosseau. Sec
Secara ara gargaris is besbesar ar simsimulaulasi si proproses ses tertersebsebut ut dibdibagi agi ataatas s dua dua yaiyaitu tu ( ( matmateri eri ini ini teltelahah disinggung juga pada p
disinggung juga pada posting “ Simulasi Proses “ ) :osting “ Simulasi Proses “ ) :
Sequential Modular ApproachSequential Modular Approach
Equation Based Approach Equation Based Approach
Gambar 1 Gambar 1
Flowsheet
Flowsheet dengan alirandengan aliran recyclerecycle
Sequential Modular Approach Sequential Modular Approach
Sebuah
Sebuah FlowsheetFlowsheet adalaadalah h kumpulkumpulan dari beberapa buah an dari beberapa buah unit – unit – unit operasunit operasi maupun i maupun unitunit reaksi. Pada simulasi jenis
reaksi. Pada simulasi jenis sequential sequential ini, masing – masing unit operasi diwakilkan olehini, masing – masing unit operasi diwakilkan oleh block – block
block – block . Pada masing – masing block berisikan. Pada masing – masing block berisikan subroutine subroutine yang unik, sebuahyang unik, sebuah subroutine
subroutine berisikan kumpulan persamaan – persamaan yang berhubungan dengan unitberisikan kumpulan persamaan – persamaan yang berhubungan dengan unit oper
persamaan – persamaan yang berhubungan dengan perpindahan panas begitu juga untuk persamaan – persamaan yang berhubungan dengan perpindahan panas begitu juga untuk
unit operasi yang lainnya. unit operasi yang lainnya.
Agar sebuah unit operasi dapat digunakan, maka
Agar sebuah unit operasi dapat digunakan, maka subroutine subroutine dari unit operasi tersebutdari unit operasi tersebut dipanggil (
dipanggil ( Call Call ) pada program utamanya () pada program utamanya ( main main programmprogrammee ), lihat gambar 1 diatas,), lihat gambar 1 diatas, misalkan kita ingin menghitung unit reactor, maka dapat digunakan pernyataan call : misalkan kita ingin menghitung unit reactor, maka dapat digunakan pernyataan call : Call Reactor(2,3)
Call Reactor(2,3) Perhi
Perhitungan tungan dilakdilakukan secara berurutukan secara berurutan atauan atau sequence sequence, output dari suatu unit operasi, output dari suatu unit operasi ata
atau u reareaksi ksi akaakan n dapadapat t berberfunfungsi gsi sebsebagaagai i inpinput ut bagbagi i uniunit t opeoperasrasi i lailainnynnya, a, umuumumnymnyaa kebanyakan dari mahasiswa akan memiliki kecenderungan untuk menghitung dengan kebanyakan dari mahasiswa akan memiliki kecenderungan untuk menghitung dengan met
metode ode seqsequenuence ce iniini. . SepSeperterti i pada pada .ke.kebanybanyakaakan n sofsoftwatware re simsimulaulasi, si, perpersamsamaan aan – – per
persamsamaan yang aan yang ada tidak hanya untuk unit operasada tidak hanya untuk unit operasi i ataatau u rekrekasi namun juga asi namun juga harharusus persamaan – persamaan maupun data – data sifat fisika seperti densitas, viskositas, dan persamaan – persamaan maupun data – data sifat fisika seperti densitas, viskositas, dan
lain – lain . lain – lain .
Jika terdapat aliran
Jika terdapat aliran recyclerecycle maka perhitungan akan menjadi lebih sulit, lihat gambar 1maka perhitungan akan menjadi lebih sulit, lihat gambar 1 diatas , kita tidak akan dapat mengihitung neraca massa di reaktor tanpa nilai aliran 6 diatas , kita tidak akan dapat mengihitung neraca massa di reaktor tanpa nilai aliran 6 dik
diketaetahui hui demdemikiikian an pulpula a untuntuk uk uniunit t opeoperasrasi i selselanjanjutnutnya ya titidak dak akaakan n dapdapat at dihdihititung,ung, sem
semententara ara alialiran ran 6 6 dapadapat t dikdiketaetahui hui apabapabila ila perperhithitungaungan n padpada a bloblock ck sepseparaarator tor teltelahah dilakukan. Agar masalah ini dapat diselesaikan , kita dapat menggunakan pendekatan dilakukan. Agar masalah ini dapat diselesaikan , kita dapat menggunakan pendekatan perhitungan
perhitungan iterasiiterasi sebagai berikut :sebagai berikut :
Asumsi nilai sebuahAsumsi nilai sebuah tear variabletear variable , umumnya aliran 6 ( pada gambar diatas ), umumnya aliran 6 ( pada gambar diatas )
dijadikan tear variable. dijadikan tear variable.
LakLakukaukan n perperhithitungaungan n terterhadahadap p uniunit t – – uniunit t opeoperasrasi i yanyang g ada ada padpadaa flowsheetflowsheet,,
dimulai dari balance pada unit
dimulai dari balance pada unit reaktor, lalu diteruskan ke unit seperator reaktor, lalu diteruskan ke unit seperator
Nilai hasil perhitungan pada aliran 5 ( Nilai hasil perhitungan pada aliran 5 ( calculated calculated ) akan dibandingkan dengan) akan dibandingkan dengan
nilai aliran 6, jika masuk kriteria konvergensi, maka perhitungan akan dihentikan, nilai aliran 6, jika masuk kriteria konvergensi, maka perhitungan akan dihentikan, jika tidak kita akan menebak (
jika tidak kita akan menebak ( assumed assumed ) lagi nilai aliran 6 ( sebagai panduan, kita) lagi nilai aliran 6 ( sebagai panduan, kita bisa menggunakan nilai pada aliran 5 sebagai nilai tebakan atau nilai asumsi ) bisa menggunakan nilai pada aliran 5 sebagai nilai tebakan atau nilai asumsi )
,demikian seterusnya hingga kriteria konvergensi tercapai. ,demikian seterusnya hingga kriteria konvergensi tercapai.
Permasalahan yang sering muncul pada penyelesaian perhitungan secara iterasi adalah “ Permasalahan yang sering muncul pada penyelesaian perhitungan secara iterasi adalah “ kapa
kapan n perhperhititungaungan n tertersebusebut t akaakan n dihdihententikaikann ?”. sebena?”. sebenarnyrnya a jijika ka proprosedsedur ur ititeraerasisi dilakukan terhadap sebuah fungsi secara terus menerus maka akan didapatkan hasil yang dilakukan terhadap sebuah fungsi secara terus menerus maka akan didapatkan hasil yang cenderung mendekati sama dengan perhitungan sebelumnya hingga pada akhirnya selesih cenderung mendekati sama dengan perhitungan sebelumnya hingga pada akhirnya selesih dari nilai sebelum dan sesudahnya akan menjadi sangat kecil, namun begitu, selisih dari nilai sebelum dan sesudahnya akan menjadi sangat kecil, namun begitu, selisih dia
diantantara ra kedukedua a nilnilai ai tertersebsebut ut bisbisa a sajsaja a terterjadjadi i setsetelaelah h ititeraerasi si yanyang g ke ke 100 100 mismisalnalnya,ya, padahal pada iterasi ke 30 selesih kedua nilai sebelum dan setelahnya sudah cukup kecil, padahal pada iterasi ke 30 selesih kedua nilai sebelum dan setelahnya sudah cukup kecil,
oleh karena itu perlu ditetapkan sebuah
oleh karena itu perlu ditetapkan sebuah kritekriteria ria konvergekonvergensinsi, kita dapat menggunakan, kita dapat menggunakan kriteria tersebut yaitu :
kriteria tersebut yaitu :
abs
Dimana :
• xi = nilai x pada iterasi ke i • xi-1 = nilai x pada iterasi ke i-1 • = toleransi konvergensi
Persamaan diatas disebut juga dengan galat atau error relatif, iterasi akan dihentikan apabila nilai nya lebih kecil dari nilai ε, nilai ε ditentukan sendiri, misalkan 0.001, semakin kecil nilai ε , jumlah iterasi yang dilakukan akan semakin banyak . Block CB pada gambar diatas adalah singkatan dari convergensi block , pada beberapa simulasi proses CB ini berisikan suatu perhitungan dengan menggunakan bounded Weigstein Algorithm, dimana output dari CB ini digunakan sebagai input atau nilai yang diasumsikan untuk perhitungan selanjutnya begitu seterusnya hingga tercapai nilai yang konvergen. Jika kita sedikit cermat melakukan pengamatan, maka metode ini terdapat pada Hysys.
Kelemahan dari metode sequence ini adalah sutu block unit operasi hanya dapat melakukan perhitungan secara maju ( forward ), artinya bahwa perhitungan dapat dilakukan apabila diberikan input ( feed ), lalu output unit operasi akan dihitung , tidak berlaku sebaliknya. Sementara pada beberapa kasus , seringkali kondisi feed tidak
diketahui justru outlet yang diketahui, untuk mengatasi masalah ini maka sebuah control block diperlukan, control block ini dapat mengatur variable tertentu untuk mendapatkan nilai variable lain seperti yang diinginkan ( jika kita perhatikan, fungsi control block ini mirip dengan adjust pada Hysys )
Equation Based Simulation
Berbeda dengan jenis simulasi di atas, pada metode equation ini, seluruh persamaan - persamaan yang terlibat pada semua unit operasi dikumpulkan dan di selesaikan secara
simultan, persamaan tersebut bisa saja terdiri dari persamaan linear maupun nonlinear , kelemahan dari metode ini adalah dibutuhkan sebuah komputer yang memiliki kecepatan komputasi yang tinggi. Jika sebuahflowsheet tersebut hanya terdiri dari sebuah reaktor serta satu atau dua buah unit operasi, mungkin komputasi yang dilakukan oleh komputer bisa diselesaikan dalam waktu relatif singkat, namun bagaimana denganflowsheet yang
terdiri dari puluhan bahkan ratusan unit operasi ? misalkan pada refinery atau pabrik fertilizer ?. Kesulitan lainnya adalah dalam pengumpulan persamaan – persamaan yang terlibat, jika kita melewatkan satu persamaan saja, maka tentu saja tidak dapat diselesaikan perhitungan tersebut.
Kelebihannya dari metode equation ini adalah bahwa perhitungan bisa dilakukan dari arah manapun , apakah yang diketahui inlet atau outlet dan lain – lain , yang terpenting adalah degree of freedomnya ( DoF ) bernilai nol.
Baik simulasi jenis sequence maupun equation , menggunakan “analisa degree of freedom “. Semua unit operasi pada dasarnya adalah kumpulan persamaan – persamaan ,
saja apakah itu diselesaikan secara per Block atau secara keseluruhan. Karena terdiri dari persamaan – persamaan , maka agar suatu persamaan dapat diselesaikan maka degree of
freedomnya harus sama dengan nol. Degree of freedom dapat dijabarkan dengan rumusan :
Degree of Freedom = jumlah variable – jumlah persamaan Terdapat beberapa kemungkinan degree of freedom yaitu :
DoF = 0, persamaan tersebut dapat diselesaikan
DoF > 0, jumlah variable yang tidak diketahui lebih banyak dari pada jumlah
persamaan, misalkan DoF = 2, maka dua buah nilai harus spefisik ( diketahui ) agar persamaan tersebut dapat diselesaikan.
DoF < 0, jumlah persamaan lebih banyak dari pada jumlah variable,
Jika kita membuat analisa DoF secara per block , akan lebih memudahkan bagi kita untuk melakukan pengecekan bila terjadi kesalahan yang menyebabkan persamaan tersebut tidak dapat diselesaikan atau dirasakan hasil perhitungan tidak sesuai dari yang diperkirakan
Baik persamaan maupun variable yang terlibat biasanya dapat bersumberkan pada :
Material balance ( neraca massa ) Energy balance ( neraca panas )
Process specification, misalkan kemurnian produk, atau recovery suatu komponen
dan lain – lain
Physical properties and laws, sifat fisika dapat berupa densitas, viskositas, dan
lain – lain, sedangkan laws dapat berupa persamaan kesetimbangan uap-cair dan lain – lain
Physical constrain, misalnya jumlah total fraksi komponen harus sama dengan 1,
dan lain – lain.
Seperti yang telah disinggung diatas, kecenderungan perhitungan yang akan digunakan adalah melakukan perhitungan secara sequence per unit operasi dari pada mengumpulkan semua persamaan – persamaan yang terlibat dan diselesaikan secara simultan.
Umumnya mahasiswa lebih cenderung menggunakan software excel untuk melakukan berbagai perhitungan keteknikan ( perhitungan dasar ) dari pada menggunakan sofware
yang berbasis bahasa pemograman karena Excel agak lebih mudah bila dibandingkan membuat sendiri kode program – program semisal fortran ataupun basic. Disamping kemudahan, Excel juga menawarkan beberapa fitur dalam membantu kita untuk melakukan kalkulasi tertentu, diantara fitur –fitur yang bermanfaat adalah semisal Goal Seek, macro maupun VBA. Dengan menggunakan fitur – fitur diatas, kita akan mencoba untuk melakukan perhitungan pada sebuah flowsheet beserta aliran recycle dengan metode sequential
Studi kasus
Misalkan kita ingin membuat pabrik methanol ( CH3OH ), dimana methanol tersebut
dihasilkan dengan mereaksikan CO dengan H2 pada tekanan dan temperature tertentu.
PDF ( process flow diagram ) secara sederhananya dapat dilihat gambar 1. Reaksi pembuatan methanol :
CO + H2 --> CH3OH
Reaksi diatas sebenarnya adalah reaksi kesetimbangan, dimana nilai konstanta kesetimbangannya merupakan fungsi dari tekanan parsial masing – masing komponen, namun pada kita asumsikan berjalan pada satu arah saja dan konversinya tidak tergantung pada temperature maupun tekanan, adapun datanya sebagai berikut :
Konversi pada reaktor adalah sebesar 40%
Pada separator, sebanyak 0.5 CO dan 0.5 H2 aliran 3 ikut ke aliran 5, sementara
semua CH3OH aliran 3 ikut aliran 4
Fresh feed sebesar 100 kmol/jam
Tentukan berapa berapa kmol/jam aliran recycle ( aliran 5 dan 6 ) jika menggunakan pendekatan sequential ? lalu bandingkan hasilnya jika menggunakan Hysys serta dengan pendekatan equation based.
Penyelesaian :
Basis 100 kmol/jam Fresh Feed
Pendekatan Sequential Modular
Kita dapat membuat diagram pada excel seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini, lalu dibuat masing sheet masing - masing dengan nama Flowsheet, Reactor dan separator. Sheet dengan nama flowsheet dapat kita andaikan sebagai main program, dimana sheet reactor dan separator adalah subroutine yang berisikan persamaan – persamaan untuk menghitung neraca massa.
Gambar 2
Perhitungan Recycle dengan Excel
Pada Sheet Reactor kita membuat perhitungan neraca massa sebagai berikut: Fraksi Konversi : 0.4 Reaksi : CO + 2 H2 ---> CH3OH • Mula-mula 40.0 60.0 00.0 • Bereaksi 16.0 32.0 16.0 • Sisa 24.0 28.0 16.0
Untuk pertama kali, kita buat nilai aliran 6 sama dengan 0 ( ini berarti aliranrecycle tidak ada ), lalu didapatkan hasil output reactor ( aliran 3, merupakan sisa pada tabel diatas ) Pada sheet Separator, sesuai dengan spesifikasi yang telah diberikan :
Aliran 5 Aliran 3 CO = 0.5 CO H2 = 0.5 H2 CH3OH = 0.0 CH3OH Aliran 5 : CO 12.000 0.462 H2 14.000 0.538
CH3OH 0.000 0.000
T 26.000 1.000
Dengan data pada separator tersebut, kita dapat mengihitung aliran 5 dan 4. Lalu untuk aliran 6 sebagai permulaan kita dapat menggunakan nilai jumlah total, fraksi mol dari aliran 5, setelah diasumsikan, maka input reaktor adalah nilai yang berasal dari fresh feed ditambah dengan aliran recycle, dan perhitungan dilanjutkan lagi ke separator dan didapatkan nilai aliran 5, nilai aliran 5 yang telah dikalkulasi tadi dibandingkan dengan nilai aliran 6 , jika nilai galat hampirannya masih besar dari nilai ε ( misalkan ε = 0.001 ), maka sebuah nilai aliran 6 baru akan diasumsikan lagi, begitu seterusnya hingga galat hampirannya lebih kecil dari nilai ε, karena prosedur ini merupakan perulangan, maka kita dapat memanfaatkan fasilitas Record Marco dimana tentunya didalamnya dapat diaktifkan Goal Seek. Pada goal seek itu sendiri, Set Cell nya adalah nilai galat hampiran , To Valuenya dibuat sama dengan atau lebih kecil dari nilai ε dan By Changing Cell nya adalah tebakan (assumed ) aliran 6, atau dapat pula menggunakan VBA. Pada gambar 2 diatas perhitungannya menggunakan fasilitas VBA., perhitungan akan secara otomatis dilakukan dengan mengklik button Hitung. Setelah konvergensi tercapai hasilnya sebagai berikut :
Aliran 5 CO 17.045 0.536 H2 14.732 0.464 CH3OH 0.000 0.000 T 31.777 1.000 Aliran 6 CO 16.816 0.530 H2 14.918 0.470 CH3OH 0.000 0.000 T 31.734 1.000 Equation Based
Karena semua persamaan dikumpulkan dan diselesaikan secara simultan, maka kita akan menggunakan Engineering Equation Solver dalam penyelesaiannya. Kita dapat membuat listing code nya pada EES sebagai berikut:
"---" "Diketahui : "
n1=40 n2=60 FC =0.4
"Balance pada Mixing "
n1+n12=n3 " balance CO" n2+n13=n4 "balance H_2" n5=n14 T1=n1+n2 T2=n3+n4+n5 T5=n12+n13+n14 "Balance di Reactor"
"CO sebagai limiting reactan" Extent =n3*FC
n6=n3-extent "balance CO" n7=n4-2*extent "balance H_2"
n8=extent "Balance CH_3OH" T3=n6+n7+n8
"Balance di seperator"
n12=0.5*n6 "balance CO aliran 5" n13=0.5*n7 "balance H_2 aliran 5" n9=n6-n12 "balance CO aliran 4"
n10=n7-n13 "balance H_2 aliran 4"
n11=n8 "Balance CH_3OH aliran 4" n14=n8-n11
T4=n9+n10+n11
"---"
Tekan F2 agar persamaan tersebut dapat diselesaikan dan didapatkan hasil : Extent=22.86 FC=0.4 n1=40 n10=14.29 n11=22.86 n12=17.14 n13=14.29 n14=0 n2=60 n3=57.14 n4=74.29 n5=0 n6=34.29 n7=28.57 n8=22.86 n9=17.14 T1=100 T2=131.4 T3=85.71 T4=54.29 T5=31.43
Dengan fasilitas diagram pada EES kita dapat membuat flowsheet , dan hasilnya sebagai berikut :
Gambar 3
Hasil perhitungan dengan EES
Hysys
Gambar 4
Recycle dengan menggunakan Hysys
FP : Peng-Robinson
Untuk jenis reaksinya dibuat menggunakan conversion Reaction, dengan LR adalah CO dan persen konversi Co sebesar 40%, lalu add reaksi ke FP.
Kondisi fresh feed ( aliran 1 ) pada T = 226.85oC, P = 5000 kPa.
Penginputan temperature maupun tekanan pada kasus pembuatan methanol pada hysys tidak terlalu bepengaruh terhadap necara massa, karena disebabkan dua hal yaitu : pertama penggunaan konversi dalam menghitungan balance pada reaktor, dan nilai
konversi tersebut tidak dibuat dalam fungsi temperature yang kedua adalah penggunaan splitter sebagai separator. Pada splitter input yang dilakukan adalah memasukkan nilai Split Fraction, semetara split fraction sendiri merupakan varible bebas terhadap temperature dan tekanan. Nilai vapor fraksi , temperature akan teragantung dari besarnya split fraksi yang dibuat , namun perhitungan neraca panas akan sangat tergantug dari temperature , massa, dan tekanan
Split Fraction adalah sebagai berikut : Aliran 5 Aliran 4 CO 0.5 0.5 Hydrogen 0.5 0.5 Methanol 0 1
Setelah itu kita dapat menambahkan unit logical recycle , yang diwakilkan oleh icon berlambang “R”, sambungkan aliran 6 ke mixer. Lalu akan didapatkan hasil ( dalam
kmole/jam ) : Aliran 4 Aliran 5 Aliran 6 Molar Flows Molar Flows Molar Flows CO 17.156 17.156 17.185 Hydrogen 14.244 14.244 14.236 Methanol 22.874 00.000 00.000
Jika kita bandingkan dari ketiga penyelesaian maka akan didapatkan : Aliran 4
Seq.Mod Eq.Based Hysys CO 17.045 17.14 17.156 Hydrogen 14.732 14.29 14.244 Methanol 22.726 22.86 22.874
Total 54.504 54.29 54.274
Aliran 5
Seq.Mod Eq.Based Hysys CO 17.045 17.140 17.156 Hydrogen 14.732 14.290 14.244 Methanol 0.000 0.000 0.000
Total 31.777 31.430 31.400
Aliran 6
Seq.Mod Eq.Based Hysys CO 16.816 17.140 17.185 Hydrogen 14.918 14.290 14.236 Methanol 0.000 0.000 0.000
Total 31.734 31.430 31.422
Hasil dari ketiga cara penyelesaian sepertinya cukup memuaskan baik untuk aliran 4 , 5 maupun 6. Jika kita menggunakan convergensi block , akan terdapat perbedaan nilai aliran 5 dan 6 , perbedaan kedua aliran ini masih dapat diterima apabila masih sesuai dengan kriteria konvergensi yang telah ditentukan, dan memang sulit mendapatkan nilai aliran 5 dan 6 yang sama, sedangkan jika kita menggunakan metode equation based ,
maka kita akan mendapatkan satu hasil perhitungan recycle saja yaitu aliran 5. Pada kenyataannya, memang tidak ada peralatan convergensi block dan aliranrecycle hanya satu saja ( pada studi kasus ini ) dan tidak ada dua aliranrecycle seperti pada aliran 5 dan 6.
Pada dasarnya kita dapat menggunakan software excel untuk melakukan perhitungan yang melibatkan aliran recycle ( loop ), dengan pendekatan sequential modular, hasil yang didapatkan bisa bervariasi tergantung dari besar kecilnya error yang kita tetapkan. Sumber :
Richard M. Felder dan R.W Rousseau, Elementary Principal of Chemical
Process 2nd Ed. John Willey & Sons
Robin Smith, Chemical Process Design & Integration, 2005, John Willey & Sons Rinaldi Munir, Metode Numerik , 2003, Informatika Bandung
Ari Kurniawan, Perhitungan Recycle dengan Excel Macro & VBA ( tidak di
publikasikan )
Baca terus » | PDF | DOC | Komentar (2) | Selasa, 23 Februari 2010
Teruskan...
Kategori: OpiniDiposting oleh Chemeng Sai pada Minggu, 21 Februari 2010
Iseng - iseng browsing , ngeliat abstract jurnal - jurnal , eh tau - taunya malah ke link ini : http://rsce2009.ustche.net/index.php?
option=com_content&view=article&id=61&Itemid=70
Hehehe ini bukan free jurnal , tapi hanya berupa judul penelitian, nama peneliti beserta nama universitasnya saja, namun penelitian ini akan dimasukkan pada 16th ASEAN Regional Symposium on Chemical Engineering, memang si udah setahun yang lalu
tepatnya tahun 2009 , tapi simposium yang bergengsi bukan ? kira - kira tahun 2006, di Palembang pernah juga diadakan semacam " Seminar Nasional Teknik Kimia " yang diadakan oleh APTEKINDO, heheh kebetulan menjadi salah satu panitianya.
Apa yang menarik dari sebuah simposium ataupun seminar teknik kimia ?
Di seminar atau simposium inilah kita bisa melihat sejauh mana perkembangan penelitian yang telah dibuat oleh masing - masing universitas ( yang dilakukan oleh peneliti tentunya ), materinya bisa beragam mulai dari energi , material, desain dan lain - lain,
banyak keuntungan yang dapat diperoleh dari kegiatan sejenis ini, disamping kita dapat melihat perkembangan penelitian, diseminar ini juga kita dapat bertukar pikiran, berdiskusi mengenai topik - topik yang sedang hangat - hangatnya semisal energi yang
terbarukan .
Disamping itu pula jika seorang penetili membawakan presentasi ataupun memasukkan penelitiannya di suatu simposium maupun seminar tentunya akan membuat harum nama
universitas yang dibawanya itu, dan ini menjadi semacam "efek domino" yang dapat memacu civitas akademika yang lainnya untuk lebih giat dalam melakukan penelitian yang berguna dan menyentuh langsung pokok persoalan yang sedang dihadapi.
Ketika membaca siapa saja yang menjadi kontributor pada 16th ASEAN Regional Symposium on Chemical Engineering, terdapat berapa buah judul yang berasal dari Unsri, sebagai salah seorang yang menempuh pendidikan di Tekkim Unsri bagi saya ini sebuah kebanggaan, apalagi kontributor - kontributor lainnya yang berasal dari universitas - universitas yang memang sudah memiliki reputasi yang bagus, baik itu ditingkat nasional maupun ditingkat asean bahkan dunia, hehehe berikut judul penetilian beserta nama peneliti dari Tekkim Unsri :
• Study of lignite conversion to syngas by microwaved steam in coal gasification by
M. Djoni Bustan*, Gusni Sushanti and Rosalina
• Study of polypropylene, sodium hydroxide and quartz composition on Cu
material to its capacitive by M. Djoni Bustan*, Sri Haryati, Dian Kharismadewi
• Study of resistive degree of polypropylene, hydrofluoric acid and quartz
combination on Cu material by M. Djoni Bustan*, Sri Haryati, Rahmawaty and Dian Kharismadewi
• The exergy analysis of modified flowsheeting primary reformer in PT PUSRI II
Palembang by Sri Haryati*, M. Djoni Bustan, I Gede Mendera and Juniarti Asnani I
• Technoecomical analysis in steam reformer of PT PUSRI II Palembang by using
various metalic catalystS in producing syngas by Sri Haryati*, M. Djoni Bustan and Juniarti Asnani I
Heheh, memang tidak melakukan penelitian , butuh kesabaran dan waktu , tenaga, pikiran, heheh, kalau gak percaya coba aja sendiri, yang namanya mahasiswa apalagi yang berbau keteknikan pasti ngalamin yang namanya penelitan, nah kalau anak tekkim penelitian itu hukumnya wajib, coba aja deh kalau gak buat penelitian, kemungkinan gak
lulus dari tekkim pasti itu, hehehe
Nah balik lagi, salut deh buat bapak-ibu dosen kita beserta mahasiswa yang ikut penelitiannya, semoga saja , makin banyak penelitan yang dibuat oleh bapak - ibu dosen kita yang bermanfaat , tapi jangan lupa juga tanggung jawab sebagai seorang dosen, hehehe, nanti ngejar penelitan malah mengabaikan mahasiswanya hehehe,
Menjadi Universitas Riset itu bukanlah hal yang mudah, tapi bukan pula tidak mungkin dilakukan, yang terpenting adalah ada dukungan moril maupun materil ( heheh , bahasa
kerennya itu, kalau bahasa klasiknya dana ) dari segenap civitas akademika, nah setelah itu penelitan itu hendaknya dimanfaatkan bukan hanya nyangkut di rak - rak kumpulan jurnal - jurnal ataupun nyangkut di komputer ( dalam bentuk softcopy ), hehehe,semoga
unsri menjadi unversitas riset seperti yang telah dicanangkan. Bravo...
Segi Pengetahuan yang belum terungkap memberi si peneliti suatu perasaan yang sama dengan perasaan yang dialami seorang anak kecil yang berusaha memahami cara canggih yang ditunjukkan oleh orang - orang yang lebih tua ketika memanipulasi berbagai hal
Mengapa ilmu terapan yang sangat hebat ini, yang menghemat pekerjaan dan membuat hidup menjadi lebih mudah hanya membawa sedikit kebahagiaan ? jawabannya sederhana : karena kita belum belajar untuk menggunakannya secara tepat Khalayak ramai mungkin mampu mengikuti detail - detail riset ilmiah hanya sampai tingkat yang sedang - sedang; namun mereka setidak - tidaknya mampu merekam salah satu perolehan yang besar dan penting; keyakinan bahwa pikiran manusia itu dapa diandalkan dan bahwa hukum alam itu sifatnya universal. Jangan menggap studimu sebagai beban tugas , tetapi sebagai kesempatan yang patut dicemburui, untuk belajar menyelami aliran keindahan yang membebaskan yang tersimpan dalam dunia penuh gelora demi kebahagiaan pribadimu sendiri dan demi keuntungan masyarakat dimana nanti engkau mengabdi Tahun Tahun pencarian dalam kegelapan untuk mendapatkan kebenaran yang dirasakan seseorang namun tidak mampu diungkapkannya , hasrat yang membara serta silih bergantinya keadaan antara keyakinan dan kekhawatiran sampai dia membuat terobosan menuju kejelasan dan pemahaman, hanya dikenal oleh orang yang telah mengalami sendiri
Turning Waste into Fuel
Waste recycling system could supply 80 percent of nation’s energy.
Biomass energy has several advantages over wind and solar energy – mainly that it can be designed to be available 24/7, and not site-specific or impacted by weather.
If all of the cattle, swine and poultry waste across the United States could be collected and converted to electricity, the resulting energy could produce 80 percent of the nation’s current electrical power needs, while also generating marketable high-end plants and extracts.
And the system works, at least on a smaller scale, according to research by civil engineering professor, Clifford Fedler.
Fedler believes the country is largely ignoring an unlimited source of renewable energy – animal waste and other biomass – which is nothing more than any dry organic material like yard clippings, paper, residual material from cotton fields or o ther agricultural leftovers.
Biomass as Renewable Energy
Fedler funded the research with a grant from the State Energy Conservation Office. He recently received a second grant from the organization to perform an economic analysis of his biomass recycling system. Other departments across campus are assisting in the analysis; agricultural economics to assess marketing costs, and industrial engineering to assess the engineering economics of the system.
“The U.S. Department of Agriculture put out a report two years ago that says in the future, there will be 1.2 billion tons of biomass available for energy production,” Fedler said. “What I have found is that if animal waste is recycled into biomass (dry material) rather than using fresh water sources, we have the potential to produce more than 4 billion tons annually, which is sufficient to produce nea rly 80 percent of the nation’s
current electrical energy usage.”
In addition, the heat produced in the conversion process could be used in ancillary
Biomass energy has several advantages over wind and solar energy – mainly that it can be designed to be available 24/7, whereas wind and solar energy are site specific and rely
heavily on climatic conditions and time availability.
Intregrated Recycling Systems
By integrating various technologies together, such as water recycling with fish
production, not only can additional biomass be generated, but negatively impacted water can be remediated, resulting in a cleaner environment. Additionally, integrated systems have the potential to produce valuable byproducts that result in new jobs and sustainable economic growth, particularly in rural communities.
Flowchart of Fedler's Modular Recycling System. Click to enlarge.
Fedler’s integrated modular production system would operate differently in various parts of the country, depending on the resources available at a given locale.
In an arid or semi-arid region like West Texas, a hypothetical integrated recycling system would operate as follows:
• Cattle waste from a feedlot is converted into energy
using a gasifier or separated to produce hydrogen gas and carbon fiber, a high-strength structural material.
• Feedlot runoff water is treated in a series of ponds
with aquatic plants such as cattails and water hyacinth. The plants are supplied to the gasifier and the water used to grow a high-protein plant such as duckweed, after which it would be clean enough to water the cattle or to produce fish for the aquarium market. The duckweed is harvested and used as fish or cattle feed.
• Water from the fish production system can produce
other edible plants such as organic tomatoes or other organic food plants.
• Additional opportunity lies in plants grown
specifically for their profitable extracts for the
higher value than traditional plants, all byproducts are consumed onsite.
Pulp and Paper Wastewater Treatment (Deep Shaft
Process)
1. Purpose
With the help of hydraulic pressure, the ultra-depth aeration tank of about 100 meters high treats BOD/COD in the wastewater at a higher rate and a higher load, because the dissolved oxygen of higher density activates the microorganisms efficiently. This process, one of the floating-type biological processing technologies, is capable of
handling higher BOD load and coping with varying loads especially because the wastewater discharged by the paper-manufacturing industry is large in vo lume and relatively lower in density. The installation area of the equipment can be smaller; hence, the process is popular among the paper-manufacturing industries.
2. Performance and Characteristics
(Examples for paper-manufacturing)
BOD removal rate: >90% (215mg/l -> 10mg/l) COD removal rate: >80% (260mg/l -> 37mg/l) BOD volumetric load: 3.7kg/(m3 d)
Retention time: 1h
3. Features
1) Space saving:
While the aeration tank of the standard activated sludge process is of flat type, the deep shaft process tank is installed in a deep vertical bore in the ground, the area required for installation is approximately 1/20 of that for the conventional type.
2) Energy saving:
Compared with the standard activated sludge process, the oxygen utilization factor is higher anywhere from 5 to 9 times; hence, the air blown in can be in the order of 1/6 through 1/8. This tends to lower the running cost.
3) Effective for high density wastewater:
Due to higher density of dissolved oxygen and higher oxygen utilization factor, the process is capable of handling high density wastewater and sewage effectively.
4) Less sludge:
With ample supply of oxygen, the microorganisms are in very much active state; hence, the treatment capacity is large and the volume of sludge produced tends to be small. 5) Smooth restarting:
Restarting of the system can be completed smoothly only in one day's time even after about 10 days' system shutdown.
- Capability to cope with load variation
- Operation not being influenced by the weather conditions - Less odor generation
4. Principles
The deep shaft process carries out the biochemical treatment of wastewater efficiently by dissolving oxygen in the air quickly into wastewater. The shaft having a bore of from 1m to 6m, as shown in the illustration, is installed vertical in the ground as deep as 50m to 150m, and is divided into two sections by a cylindrical perpendicular wall: down-coming and up-rising section.
The inflow is introduced to the top, and it goes down toward the shaft bottom as it is mixed with the circulating liquid in the shaft.
The air introduced into the down-coming section travels toward the bottom mixed with the circulating liquid which circulates in the shaft at the rate of 1 to 2 m/s, and by the time the air reaches the shaft bottom the most of it is dissolved into the liquid due to higher hydraulic pressure. Thus, the deep shaft process, being capable of producing dissolved oxygen of higher density, completes the biological treatment rapidly and positively.
5. Flowsheet
6. Applications
Pulp paper paper-product manufacturing industry Food industry
Chemical industry Sewage industry
Fungsi penelitian dan pengembangan cukup strategis untuk pengembangan perusahaan pada masa yang akan datang. Adapun kegiatan yang dilakukan meliputi pengembangan
usaha pokok, yang meliputi bidang produksi, distribusi, dan pemasaran.
Di bidang produksi, mengingat teknologi proses pembuatan amoniak/urea terus mengalami perkembangan yang berorientasi kepada proses hemat energi yang
berwawasan lingkungan, secara berkelanjutan dilakukan pengkajian dan penerapan pada pabrik yang sudah ada dan pada pembangunan pabrik baru, yaitu :
• Optimalisasi Pabrik
o Pabrik Amoniak Pusri II,III dan IV o Pabrik Urea Pusri II
• Penggantian pabrik lama dengan yang hemat energi
o Proyek Pusri IB
>> Optimalisasi Pabrik Urea Pusri II (UOP)
Latar Belakang pelaksanaan proyek UOP karena kondisi reaktor ureaPUSRI II sudah tidak layak lagi untuk dioperasikan lebih lama dan adanya proses pembuatan urea yang hemat energi (teknologi baru).
Dasar Pemikiran
• Adanya kerusakan Titanium lining reaktor urea yang sudah cukup serius sehingga
untuk perbaikannya memerlukan biaya yang cukup besdar dan waktu yang cukup lama setiap dilaksanakan turn around
• Disain Prilling Tower yang dapat ditingkatkan kapasitasnya menjadi 1.725
ton/hari, saat itu baru dipergunakan untuk memproduksi urea dengan kapasitas 1.150 ton/hari.
• Adanya proses pembuatan urea hemat energi yang dapat diterapkan pada pabrik
yang ada.
• Adanya kelebihan produksi amoniak Pusri IB sebesar 350MT/hari yang setara
dengan produksi urea sekitar 600MT/hari.
Dasar yang menunjang dilakukannya optimalisasi
• Dengan menerapkan proses hemat energi di unit sintesa sebagian besar peralatan
di unit dekomposisi dan unit recovery masih mampu mengatasi kenaikan kapasitas produksi dengan hanya memerlukan modifikasi kecil pada beberapa pompa dan menambah 1 sel amoniak recovery absorber.
• Pekerjaan konstruksi dapat dilaksanakan tanpa mengganggu pengoperasian
pabrik, pekerjaan tie-in, modifikasi peralatan existing dapat dilaksanakan pada waktu pabtik TA sehingga diperoleh downtime yang paling singkat, kehilangan produksi minimal.
• Ukuran prilling tower Pusri II sama dengan ukuran Prilling tower Pusri III, dan
IV sehingga memungkinkan kapasitasnya ditingkatkan menjadi 1.725 ton/hari dengan melakukan modifikasi / penambahan beberapa peralatan seperti melter, ID fan, FD Fan, fluidizingcooler, dan lain-lain.
Sasaran proyek
Proyek Optimalisasi Pabrik UreaPusri II merupakan proyek revamping dengan
meningkatkan kapasitas produksi urea dari 1.150 mt/hari (380.000 ton per tahun) menjadi 1.725 MT / hari (570.000 ton/tahun) atau 150% dari kapasitas terpasang existing dan menurunkan konsumsi energi per ton urea sebesar 30%
Lingkup Proyek
Untuk mencapai sasaran tersebut di atas, lingkup pekerjaan yang akan dilaksanakan adalah :
• Mengganti reaktor urea lama dengan reaktor ACES dan menambah peralatan
sintesa yang lain yaitu stripper, carbamate condenser, scrubber, steam drum, steam saturation drum, dan lain-lain.
• Modifikasi, mengganti, dan menambah peralatan di unit dekomposisi, recovery
dan finishing disesuaikan dengan proses baru dan peningkatan kapasitas pabrik.
Sumber Dana Proyek
• Pinjaman Bank Dunia (IBRD) • Equity PT Pusri (termasuk IDC)
Pemilihan Process Licensor
Dari ketiga process licensor (Stamicarbon dari Belanda, Snamprogetti dari Italia dan ACES dari TEC , Jepang) dipilih ACES dari TEC dengan beberapa pertimbangan :
1. Pabrik ureaPusri II existing menggunakan process TotalRecycle C-Improved dari TEC
2. Process ACES sudah diterapkan pada revamp pabrik urea yang menggunakan process totalrecycle C-improved dan telah berhasil dengan baik yaitu di Ulsan
Korea dan Huelva, Spanyol.
3. Sampai saat studi dilaksanakan belum ada pabrik urea yang menggunakan proses TRC-Improved dioptimalisasi/di revamp dengan menggunakan proses
stamicarbon atau snamprogetti.
Penunjukan TEC sebagai kontraktor Process Design Package dan Process License
disetujui oleh Pemerintah melalui Menko Ekuin dan Wasbang pada tanggal 28 Desember 1990 dengan surat persetujuan No. R-728/M.Ekuin/1990
Proyek Optimalisasi pabrik ureaPusri II dilaksanakan mulai 15 Maret 1991.
Commissioning
Commissioning adalah pekerjaan persiapan untuk start-up pabrik dan dilaksanakan secara bertahap sesuai tahapan pekerjaan konstruksi yang telah selesai. Pekerjaan
commissioning meliputi pekerjaan flushing, blowing, pressure test (hydrostatic dan
pneumatic test) running test, loop test, interlock system test, passivasi, dan water run test. Pekerjaan dimulai bulan Nopember 1993 untuk masing-masing peralatan secara terpisah. Mulai 26 Januari 1994 setelah pekerjaan tie-in selesai, dilakukan commissioning system antara lain pressure test, CO2 water run test dan passivasi unit syntesa ACES sesuai prosedur. Commissioning dapat diselesaikan pada tanggal 9 Februari 1994
Start up pabrik mulai tanggal 10 Februari 1994 berpedoman pada prosedur startup dari TEC
Performance Test
Sebelum dilakukan performance test, operasi pabrik secara bertahap dinaikkan ratenya menuju 100% dan dipertahankan selama 3 hari. Dalam tahap ini dijaga kondisi
operasinya sesuai kondisi desain.
Selanjutnya mulai tanggal 14 Mei 1994 dilaksanakan performance test, namun karena kurangnya suplai gas bumi sehubungan startupPusri IB, performance test dihentikan pada tanggal 19 Mei 1994 dan kemudian dilanjutkan pada tanggal 28 Mei 1994 dan
selesai pada tanggal 1 Juni 1994.
Sesuai ketentuan kontrak, performance test harus dilaksanakan 10 hari. Serah terima pabrik urea dari Tim Proyek ke Departemen Produksi dilakukan pada tanggal 20 Juli
Seluruh pekerjaan proyek dinyatakan selesai dengan berhasilnya performance test pada tanggal 1 Juni 1994.
>> Optimalisasi Amoniak Pusri II, III dan IV (AOP)
Dengan berjalannya waktu dan perkembangan teknologi khususnya dalam pembangunan pabrik pupuk di dunia saat ini dengan memperhatikan akan bahan baku gas yang sifatnya
terbatas (Unrenewable) serta program konservasi energi yang sedang giat-giatnya dilaksanakan oleh pabrik-pabrik di Indonesia maka pabrik yang ada masih mempunyai peluang untuk dioptimalkan pengoperasiannya. Proyek Optimalisasi ini dilaksanakan
secara "Swakelola" penuh olehPusri, dimana dari tahap basic engineering dan detail engineering, pengadaan konstruksi sampai dengan start up serta performance test dilaksanakan oleh tenaga-tenaga PT.Pusri.
Proyek ini telah dirintis sejak tahun 1984 dan dinyatakan efektif pada tanggal 2 Maret 1989. Dalam pelaksanaan proyek ini telah dipilih ICI Process Plant Service sebagai konsultan.
Studi Kelayakan
Studi optimalisasi amoniak PusriII, III & IV mulai dirintis sejak akhir tahun 1983. Pada tahun 1984Pusri dan PT Kelsri / Kellogg di Kantor MW.Kellogg Houston mengadakan studi mengenai optimalisasi yang akan dilakukan.
Berdasarkan hasil studi PT Pusrimengajukan project proposal kepada Dirjen IKD, Depprind sesuai surat No.U-602/Dir/J-84 tanggal 12 Desember 1984.
Implementasi dari hasil studi dengan Kellogg batal dilaksanakan karena Pemerintah mengharuskanPusri untuk mengadakan tender dalam penunjukan kontraktor.
Proyek baru mendapat persetujuan dari Pemerintah melalui surat Mensekneg .
NO.2972/TPPBPP /XI/1986 tanggal l0 Nopember 1986 den gan konsep "Swakelola". Untuk memilih process licensor,Pusri mengundang beberapa perusahaan asing yang bergerak di bidang Engineering seperti Chiyoda, Haldor Top Soe A/S, ICI, Kellogg,
MHI/C.ITOH dan UHDE. Dari hasil evaluasi yang dilakukan oleh Tim Interdept, sesuai surat Menprind No.07/M/I/1988/RHS tang gal 16 Januari 1 988 akhirnya Menteri
Sekretaris Negara selaku Ketua Tim Pengendali Pengadaan Barang/Peralatan Pemerintah melalui suratnya No.R-650/TPPBPP /II/1988 tanggal 24 Pebruari 1988 memutuskan Haldor Top Soe A/S sebagai pemenang tender.
Namun pemenang tender pada saat itu dinyatakan gugur setelah dalam klaifikasi tehnis / pre-order meeting ternyata Haldor Top Soe tidak d apat memenuhi garansi sesuai dengan
isi proposal dan dokumen tender Pusri.
Agar proyek ini tetap terlaksana PT Pusri telah melapor kepada Dirjen IKD melalui sur at No.U-58/Dir/J-88 tanggal 6 Juli 1988 dan kepada Bank Dunia melalui surat
No.LN-015/ Dir/J-88 tanggal 15 Juli 1988 mengenai revisi pola pelaksanaan proyek secara Swakelola.
Setelah melalui beberapa tahapan akhirnya Menko.Ekuin melalui surat No.
S-71/¬M.Ekuin/1989 tanggal 28 Pebruari 1989 memberikan persetujuan atas penunjukan ICI sebagai konsultan Proyek AOP II, III & IV.
Kontrak antara PTPusridengan ICI secara resmi ditandatangani tanggal 2 Maret 1989.
Dasat Pelaksanaan Proyek
1. Loan Agreement No. 2879 - IND antara Pemerintah RI dan International Bank For Reconstruction and Development (IBRD) tanggal 9 Nopember 1987.
2. Project Agreement antara IBRD denganPUSRItanggal 9 Nopember 1987. 3. Subsidiary Loan Agreement No. SLA-353/DDI/1987 antara Pemerintah RI
dengan PUSRItanggal 22 Desember 1987.
4. Subsidiary Loan Agreement No. SLA-425/DDI/1988 antara Pemerintah RI dengan PUSRItanggal 14 Oktober 1988 mengenai Penerusan Pinjaman yang berasal dari Bank Exim II Japan.
5. Surat PerjanjianPUSRI dengan ICI Process Plant Services No. 076/SP /DIR/1989 tanggal 2 Maret 1989.
Tujuan Proyek
Tujuan proyek adalah peningkatan kapasitas produksi pabrik amoniak Pusri II, III dan IV sebesar 20% dari kapasitas terpasang (dari 2.660 MT per hari menjadi 3.192 MT per hari) dan pengurangan energi/konsumsi gas per unit amoniak sebesar 10% (dari rata-rata 42,16 MMBTU /MT amoniak menjadi 37,62 MMBTU /MT amoniak).
Dalam peningkatan kapasitas 20% dari kapasitas terpasang tidak akan ada tambahan pemakaian gas bumi. Konsumsi gas bumi untuk pabrik amoniak tetap sebesar ± 120 juta
MSCF per hari.
Modifikasi yang dilakukan
1. Penambahan Kompresor Udara. 2. Pemasangan Saturator System.
Bertujuan untuk menjernihkan gas bumi yang menuju Primary Reformer sebelum gas bumi dicampur dengan process steam.
Penghematan energi yang diperoleh adalah 0,54 - 0,57MMBTU / MT Amoniak. 3. Pemasangan System Lo Heat Benfield.
Bertujuan mengurangi pemakaian energi untuk pelepasan CO2 di dalam stripper yang selama ini berasal dari luar, dengan memanfaatkan panas yang ada di dalam system.
4. Modifikasi Coil pada Duct Primary Reformer.
Bertujuan agar penyerapan panas lebih baik, sehingga kondisi proses yang
diinginkan dapat tercapai, sedangkan penambahan coil baru dimaksudkan untuk menyerap panas yang ada di dalam flue gas sehingga temperatur flue gas dapat diturunkan dari 270°C menjadi 200°C.
Penghematan energi yang diperoleh adalah 0,13 - 0,28 MMBTU /MT. 5. Modifikasi Ammonia Converter danRecycle Wheel Syn Gas Compressor.
Bertujuan mengubah arah aliran gas yang selama ini merupakan aliran axial menjadi axial/radial dengan cara melakukan modifikasi pada internal part.
Keuntungan yang diperoleh adalah menurunnya pressure drop. Dengan demikian dapat menggunakan katalis ukuran yang lebih kecil.
Penghematan energi yang diperoleh adalah 0,98 - 1,03 MMBTU /MT. 6. Penambahan BFW Preheater.
Bertujuan untuk mere cover panas yang ada di dalam process gas yang menuju ke low temperature shift converter.
Penghematan energi yang diperoleh adalah 0,15 MMBTU /MT. 7. Optimalisasi Pengoperasian Pabrik.
Bertujuan untuk mengoperasikan pabrik dengan lebih efisien
Pelaksanaan Proyek
Pelaksanaan proyek yang dikerjakan oleh ICI danPusri meliputi ; Evaluation study, Proces Design Package, Basic Engineering, Detail Engineering, Procurement,
Construction, Commissioning/ Start-up, Performance test, dan Guarantee untuk process performance dan schedule.
Penyelesaian Konstruksi
Pembangunan proyek optimalisasi dijadwalkan semula akan selesai tahun 1991, namun karena penyelesaian konstruksi proyek harus bersamaan dengan TA masing-masing pabrik, maka proyek baru dapat diselesaikan pada tahun 1993.
Konstruksi dilakukan dalam 2 tahap yaitu konstruksi yang dapat dilakukan pada saat pabrik sedang beroperasi normal (pre shut down construction) dan konstruksi yang harus
dilakukan pada waktu pabrik sedang shut down atau sedang melakukan perbaikan tahunan (TA).
Pekerjaan yang dilakukan pada saat pre shut down construction adalah :
• Pembuatan pondasi (flash tank 119-F, LTS effluent exchanger 1155-C, pipe rack) • Pemasangan peralatan
• Sistem perpipaan
• Sistem kelistrikan dan instrument • Steel structure
• Modifikasi internal ammonia converter dan penggantian katalis • Modifikasi di convection section 101-B
• Modifikasi recycle wheel HP case l03-J • Pekerjaan di stripper 1102-E
• Penggantian katalis secondary reformer
• Tie-in sistem perpipaan, listrik dan instrumen.
Hasil Proyek AOP
1. Setelah implementasi Proyek AOPPusriIV selesai (kecuali kompressor udara), diperoleh hasil yang cukup baik, yaitu kenaikan produksi amoniak mencapai 17% dari target 20% dan penurunan konsumsi energi per ton amoniak mencapai 12,5% dari target 10%.
2. Pada saat start-up AOPPusri III, masih terdapat permasalahan dengan bocornya secondary saturator coil yang dibeli dari Foster Wheeler Inggeris. Akibat
kebocoran ini penghematan energi yang dicapai sementara diPusri III sedikit lebih rendah dariPusri IV.
3. Target Proyek AOP saat ini belum seluruhnya dapat dicapai sesuai rencana. Pada saat ini performance yang telah dicoba di masing-masing pabrik adalah sebagai berikut:
o Pusri II didapat penghematan 5,90% o Pusri III didapat penghematan 5,81% o Pusri IV didapat penghematan 12,47%
CSR Migas Menjadi Sampah Berubah Jadi Kompos
Membicarakan judul diatas awalnya banyak rekan yang ikut mengkritisi, karena banyak yang menganggap judul tadi memojokkan perusahaan Migas yang memberikan dana CSR (Corporate Social Responsibility) menjadi sampah kepada masyarakat tetapi mereka berusaha untuk mengolah limbah untuk menjadi uang, apa mungkin? Jawabannya
mungkin ya, mungkin juga tidak. Karena telah banyak kita mendengar bantuan kepada masyarakat akhirnya menjadi sampah yang teronggok tanpa berguna, bahkan menjadi konflik kepentingan antar masyarakat, namun kenyataan itu bisa berubah 180 derajat menjadi sebuah kemakmuran.
Berkendara di jalan beraspal daerah Kelurahan Prapatan dalam yang berbatasan langsung dengan Kelurahan Telagasari di Kecamatan Balikpapan Selatan, masih terlihat wilayah yang berbukit di kiri kanan jalan namun sudah sebagian di penuhi rumah. Jika sepintas tidak terlihat tanda-tanda bahwa wilayah ini menjadi tempat percontohan pengelolaan sampah berbasis masyarakat.
Apalagi sejak tahun 2003 lalu RT 01 Telagasari dan RT 36 Prapatan telahmenjadi pilot project pengembangan pengelolaan sampah berbasis masyarakat skala RT (rumah
berbatasan langsung dengan area kerjanya. Program pengelolaan sampah di wilayah ini membuat tidak ada sampah di kiri dan kanan jalan. Bahkan tempat sampah yang ada di sepanjang jalan ini tidak terlihat dipenuhi oleh sampah. Kemanakah sampah ini
menghilang, sebuah pertanyaan menjadi mengemuka. Apakah warga setempat sudah tidak menghasilkan sampah, ataukah karena kesadaran mereka sehingga sampah tidak di buang di tong sampah, tetapi diolah sedemikian rupa hingga menjadi beragam hasil.
Pertanyaan itu sedikit terjawab saat menghampiri seorang ibu yang terlihat
mengumpulkan hasil sampah rumah tangga yang dihasilkannya seperti bekas sayuran, daun, hingga buah-buahan yang telah membusuk.
“Sudah lumayan mas kita melakukan ini, dulunya waktu di kelurahan Telagasari saat saya masih jadi RT kita mengolah sampah ini, mulai dari memotong-motong hingga kecil, lalu mencampurkan dengan biang, yaitu bahan pembusuk sampah yang semuanya di kerjakan secara manual,” ujar ibu Tin, warga RT 36 Kelurahan Prapatan.
Mungkin itu cerita beberapa tahun lalu, karena saat ini pengolahan sampah berbasis rumah tangga tidak dilakukan ibu-ibu lagi, namun oleh warga masyarakat yang telah diupah dengan tugas mengolah sampah-sampah masyarakat ini.
Menurut Herman, salah satu petugas rumah Kompos dari Yayasan PEDULI
(Pengembangan Ekonomi, Daur Ulang, dan Lingkungan) yang dibangun atas kerjasama Pemkot Balikpapan, PTPertamina (Persero) Refinery Unit (RU) V, BP Migas Chevron Indonesia Company pada tahun 2007, saat ini rumah kompos mampu mengolah sampah rumah tangga dari 7 RT yang berdekatan langsung.
“Jadi warga di tujuh wilayah RT ini, diharuskan memilah-milah sampah sebelum dibuang ke dalam tong sampah yang dibagi dua, yaitu sampah basah dan kering, RT tersebut adalah 34, 35, dan 36 Kelurahan Prapatan dan RT 2, 3, 4 dan 44 Kelurahan Telagasari,” jelasnya.
Dalam sebulan dirinya bersama dua rekan lainnya, mengumpulkan sampah-sampah tersebut mencapai 4-5 ton, dan setelah dilakukan pengolahan melalui proses dihasilkan sekitar 1-2 ton kompos.
“Jumlah sebanyak ini, lalu dibungkus dalam kemasan 1 kilogram yang dijual seharga Rp 2500, sebagian di beli oleh DKPP, sebagian dititipkan ke took tanaman dan juga ada yang dibeli warga langsung,” jelasnya. Bentuk konpensasi kepada masyarakat yang membuang sampahnya kepada masyarakat dihargai Rp100 perkilogramnya, dan untuk
pembayarannya dilakukan tiap tiga bulan sekali. “Kami tidak memberikan dana langsung pada warga, tetapi mereka disuruh memilih, apakah ingin dalam bentuk pupuk kompos
yang telah jadi, pot tanaman, atau bibit tanaman, nantinya merekalah yang
mengembangkannya sendiri, misalnya dijadikan bibit tanaman bunga yang dijual pada masyarakat lain,” papar Herman sambil menjelaskan pula proses pengolahan sampah hingga menjadi kompos.
Proses pembuatan kompos dari sampah rumah tangga dimulai dari pengambilan sampah di wilayah lingkungan RT-RT tersebut, lalu setelah sampah basah itu terkumpul
kemudian di pilah-pilah lagi, sehingga benar-benar terpisah sampah basahnya.
“Sedangkan sampah yang tidak bisa diolah kembali dikumpulkan lalu dibuang di TPS (tempat pembuangan sementara).
“Setelah bahan sampah organik terkumpul, kemudian dihaluskan dengan mesin penghancur lalu setelah itu dicampur dengan biang, yaitu bahan yang mempercepat pembusukan sampah, diaduk, hingga rata, kemudian ditempat di bak-bak penampungan,
lalu ditutup dengan alas keset tebal dari ijuk kelapa selama empat hari,” jelas Herman. Kemudian setelah empat hari, bahan kompos tadi lalu didinginkan, karena proses
pembusukan sampah menghasilkan uap panas, sehinggga harus diangin-anginkan, setelah dingin kemudian diayak agar menjadi kompos yang siap untuk dijual.
Sementara itu menurut Ketua Yayasan Peduli, Anthos Padmawijaya, kegiatan
pengelolaan sampah berbasis masyarakat itu dimulai pada tahun 2003 yaitu pengelolaan sampah percontohan di dua RT yaitu RT 01 Telagasari dan RT 36 Kelurahan Prapatan. Pihak yayasan Peduli menjadi mitra kerja Chevron Indonesia Company yang merupakan lembaga pendamping serta diakui kemampuannya dalam program pengelolaan sampah. Kegiatan yang dimulai dengan sosialisasi kepada warga di dua RT tersebut sehingga membuat masyarakat menyadari akan arti pentingnya pengelolaan sampah yang
memberdayakan mereka di bidang ekonomi dan lingkungan. Program kerjasama dengan pihak Chevron berlangsung hingga tahun 2007 yang ditandai dengan pembangunan
rumah kompos di RT 35 Kelurahan Prapatan.
“Dana yang dibutuhkan untuk sosialisasi dan pembangunan rumah kompos ini sekitar Rp 200 jutaan, semua didukung oleh BP Migas melalui Chevron,Pertamina UP V
(sekarang RU V,red), serta Pemkot Balikpapan,” tambahnya.
Bahkan Total E &P Indonesie sempat ikut pula menginisiasi program pelatihan bersama Chevron dan BP Migas di tahun 2007, namun saat pembangunan rumah kompos, Total tidak ikut serta karena menganggap lokasi tidak berada dekat pada daerah kerja Total. “Untuk program 2007-2008, kami terus mendampingi dan memberikan pelatihan kepada warga dengan memperkuat kader lingkungan yang ada di tiap-tiap wilayah,” jelas Antos. Sementara itu, menurut Henny Farida Thomas, staff Hubungan Masyarakat (Humas) Chevron Indonesia Company., Yayasan Peduli dipilih saat itu karena sebagai mitra kerja yang merupakan lembaga pendamping serta diakui kemampuannya dalam program
pengelolaan sampah dan jaminan kesinambungan program yang banyak melibatkan perempuan di dalamnya. (sumber: http://www.automotive.id.finroll.com Written by
Adanya inisiatif dari masyarakat yang didampingi PEDULI di sekitar area operasi Chevron yakni Telaga Sari dan Prapatan untuk mengolah sampah dari sumbernya menjadi produk yang lebih bermanfaat secara ekonomi dan lingkungan.
“Tujuan Chevron mendukung yayasan PEDULI pada program pengelolaan sampah rumah tangga, juga membantu Pemkot Balikpapan dalam menangani masalah sampah dengan paradigma mengurangi dan mengelola sampah dari sumbernya menjadi sesuatu yang bermanfaat,” ujarnya.
Chevron menjadikan lokasi program sebagai percontohan pengelolaan sampah rumah tangga (RT) di Balikpapan dengan meningkatkan kualitas lingkungan hidup dan kesehatan masyarakat sekitar, kata Henny, menambahkan.
Berdasarkan data Dinas Kebersihan, Pertamanan dan Pemakaman (DKPP) Kota
Balikpapan pada tahun 2008 jumlah sampah yang masuk ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA) rata-rata sebanyak 320 ton per hari.
Setelah adanya masyarakat di beberapa tempat yang mengolah potensi sampah yang memberikan nilai ekonomi maka pada tahun 2009, sampah yang masuk ke TPA menurun hingga 300 ton per hari.
” Adapun strategi yang dilakukan yayasan PEDULI diantaranya pelaksanaan program analisa potensi sampah dan pemilihan metode pengelolaan sampah yang akan diterapkan di lokasi program,” jelasnya.
Pengidentifikasian dan pelatihan awal program pengelolaan sampah rumah tangga pada tokoh masyarakat dan pengenalan dan sosialisasi paradigma mengurangi sampah
langsung dari sumbernya melalui konsep 4R (reduce, re-use, re-plant,recycle) kepada masyarakat yang sering didengungkan oleh banyak pencinta lingkungan.
Reduce berarti mengurangi penggunaan bahan-bahan yang bisa merusak lingkungan, re-use berarti pemakaian kembali, re-plant berarti menanam kembali sedangkanrecycle
adalah mendaur ulang barang.
Memberikan pengenalan metode pengelolaan sampah skala RT dan implementasi metode melalui pembangunan fasilitas pengelolaan sampah dengan mengunakan gentong
pengelola kompos aerob yang dibuat per dasawisma serta pendampingan selama masa pengenalan, implementasi dan evaluasi pelaksanaan program.
Serta perluasan area cakupan program melalui pengenalan metode pengelolaan sampah skala kawasan yaitu suatu metode pengelolaan sampah yang melibatkan warga dalam jumlah yang lebih besar di wilayah Kelurahan Prapatan dan Telaga Sari yang mencakup
sekitar 450 kepala keluarga (KK), dimana pengolahan sampahnya dilakukan di dalam rumah kompos dengan teknologi tanpa berbau.
Henny mengatakan bahwa kontribusi Chevron berupa dukungan dana untuk program pengelolaan sampah skala RT kepada Yayasan PEDULI sebesar Rp106,510.875 dan
untuk program pengelolaan sampah kawasan sebesar Rp 182.800.000.
Ditambahkan Anthos, yayasan PEDULI, memperoleh dana CSR dari beberapa
perusahaan migas yang digunakan untuk pemberdayaan perempuan dalam meningkatkan sumber daya manusia dan menaikkan taraf ekonomi guna kesejahteraan keluarga serta masyarakat.
Pengelolaan CSR menyangkut tujuh prinsip: bertanggungjawab, tranparansi, beretika atau beradab, hormat terhadap kepentingan pemegang saham, taat hukum, berkelakuan sesuai norma internasional dan hak asasi manusia (HAM).
Saat ini kader militan yang dirangkul oleh yayasan PEDULI sekitar 100 orang yang berada di beberapa kelurahan wilayah Balikpapan diantaranya yakni Telaga Sari,
Prapatan, Gunung Samarinda dan Mekar Sari.
“Melaksanakan program percontohan pengelolaan sampah rumah tangga skala RT di Prapatan Dalam tahun 2003-2005 dan serupa pada RT di Kecamatan Penajam Kabupaten Penajam Paser Utara (PPU) dan Kabupaten Kutai Kartanegara (Kukar ) tahun 2006-2008 kerjasama dengan Chevron Indonesia Company,” tambah Anthos kembali.
Bahkan di tahun 2005-2008 program pelatihan pengelolaan sampah rumah tangga pada beberapa kelurahan tahun kerjasama antara lain dengan Kementerian Lingkungan Hidup,
Total E&P Indonesia dan Pemkot Balikpapan.
Pembuatan dan perancangan model-model tong komposter skala keluarga dan rumah tangga dan telah diaplikasikan di beberapa kota di Kaltim khusus untuk aerob tipe dua mewakili Kaltim untuk Teknologi Tepat Guna di Pontianak tahun 2006 lalu.
Model-model tong komposter skala keluarga dan rumah tangga untuk diaplikasikan
kepada seluruh RT di Balikpapan bekerjasama dengan Badan Pemberdayaan Masyarakat, Pemberdayaan Perempuan dan Keluarga Berencana (BPMP2KB) Balikpapan tahun 2009. Program pegelolaan sampah skala RT dari yayasan PEDULI yang didukung mitranya yakni Chevron telah membuahkan hasil.
Di antaranya yakni telah dicanangkannya RT 01 Kelurahan Prapatan sebagai model pengelolaan sampah berbasis partisipasi warga di Balikpapan oleh Walikota Balikpapan,
Imdaad Hamid pada tanggal 21 Februari 2006.
Lokasi pelaksanaan program khususnya RT 01, Kelurahan Prapatan telah menjadi pusat percontohan dan pembelajaran pengelolaan sampah skala rumah tangga yang
memperoleh perhatian secara luas dari berbagai pihak di Balikpapan mulai dari media massa, lembaga swadaya masyarakat (LSM), kelompok-kelompok PKK, instansi pemerintah dan pihak swasta.
