EVALUASI KINERJA PADA UNIT PROSES
PEMBENTUKAN ETILEN OKSIDA (AREA-100)
PLANT-I DI PT. POLYCHEM INDONESIA Tbk.
DIVISI KIMIA-MERAK
PERFORMANCE EVALUATION OF ETHYLENE
OXIDE FORMING PROCESS UNIT (AREA-100)
PLANT-I AT PT POLYCHEM INDONESIA Tbk.
CHEMICAL DIVISION-MERAK
TUGAS AKHIR
OLEH:
AEF DWI KURNIA
NIM. 091411001
ALIVIAN HENRI JULIANTO
NIM. 091411002
PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
JULI 2012
Evaluasi Kinerja pada Unit Proses Pembentukan Etilen
Oksida (Area-100) Plant-I di Pt. Polychem Indonesia
Tbk. Divisi Kimia-Merak
Performance Evaluation of Ethylene Oxide Forming
Process Unit (Area-100) Plant-I at Pt Polychem
Indonesia Tbk. Chemical Division-Merak
Tugas Akhir
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan program Diploma III Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung
Oleh
Aef Dwi Kurnia
NIM. 091411001
Alivian Henri Julianto
NIM. 091411002
PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
JULI 2012
KATA PENGANTAR
Puji serta syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir yang berjudul Evaluasi Kinerja pada Unit Proses Pembentukan Etilen Oksida (Area-100) Plant-I di PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia-Merak. Penyusunan laporan ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung.
Penulisan laporan tugas akhir ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ir. Gatot Subiyanto, MT. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah membantu kelancaran evaluasi dan penulisan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Hervan selaku pembimbing Tugas Akhir di PT Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak yang telah membimbing saat di industri.
3. Rispiandi, ST.,MT. selaku Koordinator Tugas Akhir Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung.
4. Ir. Dwi Nirwantoro Nur, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung.
5. Teman-teman terbaik kelas A angkatan 2009 yang ikut terlibat dalam membantu penyusunan Tugas Akhir ini.
6. Seluruh staf/karyawan PT Polychem Indonesia Tbk. yang telah membantu kelancaran Tugas Akhir ini.
Kami menyadari bahwa laporan ini masih terdapat kekurangan baik dalam penyajian maupun teknik penyusunan, karena itu kami menerima saran dan kritik untuk menyempurnakan laporan ini. Kami berharap agar laporan ini dapat bermanfaat bagi pihak yang berkepentingan.
Bandung, Juni 2012 Penyusun
ABSTRAK
PT Polychem Indonesia Tbk. adalah pabrik pembuatan etilen glikol dan memproduksi sendiri bahan bakunya, yaitu etilen oksida. Pada proses pembentukan etilen oksida bahan yang digunakan adalah gas etilen dan gas oksigen murni. Unit proses pembentukan etilen oksida ini terdiri dari reaksi etilen dan oksigen lalu absobsi etilen oksida oleh air. Evaluasi kinerja proses dilakukan untuk mengetahui kinerja terhadap suatu proses dan indikator adanya penyimpangan proses agar segera diperbaiki sehingga sasaran produksi tercapai. Tujuan evaluasi pada unit ini antara lain menghitung panas reaksi reakor R-110 untuk memproduksi steam pada steam
drum D-110, menghitung efisiensi heat exchanger E-112 dan E-111, efisiensi tray
pada scrubber T-115, dan daya kompresor C-115. Dengan evaluasi ini data-data proses dan informasi tentang unit proses pembentukan etilen oksida (area-100) pada
plant-I di PT Polychem Indonesia Tbk. bertambah. Hasil evaluasi yang diperoleh
bahwa panas yang dihasilkan reaktor R-110 sebesar 6,58x107 kJ/jam untuk membangkitkan steam pada steam drum D-110 sebesar 35,6 ton/jam. Efisiensi panas
heat exchanger E-112 sebesar 96% dan efisiensi panas heat exchanger E-111 sebesar
82%. Efisiensi tray sebesar 65%. Daya kompresor C-115 sebesar 177,57 HP. Kondisi-kondisi tersebut menandakan proses masih berjalan dengan baik dan etilen oksida yang terbentuk sebesar 2,59% fraksi berat total.
Kata kunci : evaluasi, kinerja, proses pembentukan, etilen oksida
ABSTRACT
PT Polychem Indonesia Tbk. is an ethylene glycol plant that produce their own raw materials, ethylene oxide. In the process of ethylene oxide formation materials used are pure ethylene gas and pure oxygen gas. Unit process of of ethylene oxide formation consists of oxygen and ethylene reaction and ethylene oxide absorption by water. The process performance needs to be evaluated of to know performance of the process and any indication of deviation need to be corrected immediately so the production target is reached. The purpose of evaluation in this unit include calculating the heat of reaction of R-110 reactor to produce steam in the steam drum D-110, calculating the efficiency of heat exchanger E-112 and E-111, the efficiency of the scrubber tray T-115, and the power of compressor C-115. By this evaluation data of existing processes will increase and to be added to the information about the ethylene oxide formation process units (area-100) in the plant-I at PT Polychem Indonesia Tbk. Evaluation results obtained that the heat generated by the reactor
R-110 6.58x107 kJ/h to generate steam of 35.6 tons/ h in the steam drum D-110. Heat
exchanger thermal efficiency 112 of 96% and heat exchanger thermal efficiency E-111 of 82%. Tray efficiency of 65%. The compressor power C-115 of 177.57 HP. These conditions indicated that the process was still running well and ethylene oxide which formed by the fraction of the total weight of 2.59%.
Keywords: evaluation, performance, process of formation, ethylene oxide
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN CURRICULUM VITAE LEMBAR PERSEMBAHAN KATA PENGANTAR ... i ABSTRAK ... ii ABSTRACT ... iii DAFTAR ISI ... iv DAFTAR TABEL ... viDAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Tujuan ... 2
1.3 Ruang Lingkup ... 2
1.4 Tahapan Evaluasi... 3
1.4.1 Pengambilan Data ... 3
1.4.2 Studi Pustaka dan Pengolahan Data ... 3
1.4.3 Penyusunan Laporan ... 3
1.5 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA... ... 5
2.1 Proses Pembentukan Etilen Oksida di PT Polychem Indonesia Tbk. ... 5
2.2 Karakteristik Bahan Baku dan Produk ... 6
2.2.1 Karakteristik Bahan Baku ... 6
2.2.2 Karakteristik Etilen Oksida ... 8
2.3 Reaktor Multitubular ... 8
2.4 Steam Drum ... ... 9
2.5 Heat Exchanger ... 9
2.5.1 Prinsip Kerja Heat Exchanger ... 10
2.5.2 Tipe Shell and Tube Heat Exchanger ... 10
2.5.3 Counter-Flow 1-1 Exchanger ... 11
2.5.4 Koefisien Perpindahan Panas ... 11
2.6 Tray Tower ... 12
2.7 Absorbsi ... 13
2.7.1 Pengertian ... 13
2.7.2 Faktor yang Mempengaruhi Kelarutan ... 13
2.8 Kompresor Sentrifugal ... 14 2.8.1 Faktor Kompresibilitas ... 15 2.8.2 Efisiensi Politropik ... 16 2.8.3 Head Politropik ... 16 2.8.4 Daya Gas ... 17 2.8.5 Daya Kompresor ... 17
BAB III METODOLOGI EVALUASI ... ... 18
3.1 Pengambilan Data ... 18
3.2 Studi Pustaka dan Pegolahan Data ... 18
3.2.1 Studi Pustaka ... 18
3.2.2 Pengolahan Data... 18
3.3 Penyusunan Laporan ... 22
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... ... 23
4.1 Reaktor (R-110) dan Steam Drum (D-110) ... 23
4.2 Heat Exchanger (E-112) dan Steam Drum (D-112) ... 24
4.3 Heat Exchanger (E-111) ... 25
4.4 Scrubber (T-115) ... 26
4.5 Kompresor Sentriffugal (C-115) ... 27
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 29
5.1 Kesimpulan ... 29 5.2 Saran ... 29 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Data Karakteristik Etilen ... 7
Tabel 2.2 Data Karakteristik Oksigen ... 7
Tabel 2.3 Data Karakteristik Etilen Oksida ... 8
Tabel 4.1 Data Aktual dan Desain pada R-110 dan D-110 ... 23
Tabel 4.2 Data Aktual dan Desain pada E-112 dan D-112 ... 24
Tabel 4.3 Data Aktual dan Desain pada E-111 ... 25
Tabel 4.4 Data Aktual dan Desain pada C-115 ... 28
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Reaktor Multitubular ... 9
Gambar 2.2 1-1 Shell and Tube Heat Exchanger ... 11
Gambar 2.3 Kurva Faktor Koreksi (FT) untuk Cross-Flow Exchanger Single Pass, Both Fluids Unmixed ... 12
Gambar 2.4 Kurva Faktor Kompresibilitas ... 15
Gambar 2.5 Kurva Hubungan Laju Alir Masuk Kompresor dan Efisiensi Politropik ... 16
Gambar 3.1 Diagram Alir Pengolahan Data Reaktor (R-110) dan Steam Drum (D-110) ... 19
Gambar 3.2 Diagram Alir Pengolahan Data Heat Exchanger (E-112) dan Steam Drum (D-112) ... 20
Gambar 3.3 Diagram Alir Pengolahan Data Heat Exchanger (E-111) ... 20
Gambar 3.4 Diagram Alir Pengolahan Data Scrubber (T-115) ... 21
Gambar 3.5 Diagram Alir Pengolahan Data Kompresor Sentrifugal (C-115) ... 22
Gambar 4.1 Kurva Kesetimbangan Tray Ideal pada Scrubber (T-115) ... 27
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A DIAGRAM ALIR PROSES
Diagram Alir Proses Pembentukan Etilen Oksida (Area-100)
Plant-I di PT Polychem Indonesia Tbk. ... LAMPIRAN A
LAMPIRAN B PENGOLAHAN DATA NERACA MASSA
Reaktor Etilen Oksida (R-110)... LAMPIRAN B.1
Gas-Gas Exchanger/Heat Exchanger (E-111) ... LAMPIRAN B.2 Reactor Gas Cooler/Heat Exchanger (E-112) ... LAMPIRAN B.3 Scrubber (T-115) ... LAMPIRAN B.4
Kompresor (C-115) ... LAMPIRAN B.5 Aliran Persimpangan ... LAMPIRAN B.6
Knock Out Drum (D-145) ... LAMPIRAN B.7
LAMPIRAN C PENGOLAHAN DATANERACA ENERGI
Reaktor Etilen Oksida (R-110)... LAMPIRAN C.1 Reaktor Steam Drum (D-110) ... LAMPIRAN C.2
Reactor Gas Cooler/Heat Exchanger (E-112) ... LAMPIRAN C.3 Reactor Gas Cooler Steam Drum (D-112)... LAMPIRAN C.4 Gas-Gas Exchanger/Heat Exchanger (E-111) ... LAMPIRAN C.5
LAMPIRAN D PENGOLAHAN DATA KINERJA ALAT
Heat Exchanger (E-111) ... LAMPIRAN D.1 Heat Exchanger (E-112) ... LAMPIRAN D.2 Scrubber (T-115) ... LAMPIRAN D.3
Kompresor (C-115) ... LAMPIRAN D.4
LAMPIRAN E DATA-DATA DESAIN
Reaktor (R-110) dan Steam Drum (D-110) ... LAMPIRAN E.1
Heat Exchanger (E-112) dan Steam Drum (D-112) ... LAMPIRAN E.2 Heat Exchanger (E-111) ... LAMPIRAN E.3 Sccrubber (T-115) ... LAMPIRAN E.4
Kompresor Sentrifugal (C-115) ... LAMPIRAN E.5
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 1991. Technical Data Book 80,000 MTPA EO/EG Plant for PT. Yasa
Ganesha Pura. Merak, Indonesia Vendor Print 1. Mechanical Vol. No: 1/47.
Seoul: Samsung Engineering Co., Ltd.
Anonim. 1991. Technical Data Book 80,000 MTPA EO/EG Plant for PT. Yasa
Ganesha Pura. Merak, Indonesia Vendor Print 1. Mechanical Vol. No: 23/47.
Seoul: Samsung Engineering Co., Ltd.
Anonim. 1995. Process Design Volume. EO/EG Plant I – Debottlenecking &
Expansion for PT. Yasa Ganesha Pura. Merak, Indonesia. New Jersey:
Scientific Design Company, Inc.
Dasar-Dasar Perhitungan Daya. Balikpapan: Politeknik Balikpapan.
http://www.scribd.com/doc/73261604/Dasar-Dasar-Perhitungan-Daya. Diakses pada 11 Juni 2012
Evaluasi Unjuk Kerja Kompresor Sentrifugal.
http://www.agussuwasono.com/artikel/mechanical/220-evaluasi-unjuk-kerja-kompresor-sentrifugal.html. Diakses pada 3 Juni 2012
FOBO: From Old Books dot Org. http://www.fromoldbooks.org/ Diakses pada 21
Juli 2012
Geankoplis, Christie John. 2003. Transport Processes and Separation Process
Principles. New Jersey: Pearson Education, Inc.
Himmelblau, David M. 1999. Basic Principles and Calculation in Chemical
Engineering, 6th ed. (Ita Ananta Terj.). Jakarta: PT Prenhallindo.
Iswahyudi. 2011. Heat Exchanger. http://iswahyudi8962.blogspot.com/2011/12/heat-exchanger.html Diakses pada 1 Juni 2012
Kurnia, Aef Dwi. & Alivian H. Julianto. 2012. Laporan Kerja Praktik PT Polychem
Inodnesia Tbk. Divisi Kimia-Merak Utility-II & Process EO/EG-I. Bandung:
Politeknik Negeri Bandung.
Lampiran Data Sifat Fisis.http://www.scribd.com/doc/46190692/Properties-Data
Diakses pada 20 Juni 2012
Nariyanti, Roza. 2011. Serupa Tapi Tak Sama. http://ocha-zone.blogspot.com/2011/10/serupa-tapi-tak-sama.html. Diakses pada 12 Juni 2012
Sifat Fisik Kimia Etilen Oksida. www.repository.ipb.ac.id. Diakses pada 19 Juli 2012
Simanjuntak, Washington. 1999. Gas Ideal. Jakarta: Erlangga. http://chan-must-try.blogspot.com/2012/03/gas-ideal.html. Diakses pada 29 Juni 2012
Steam Drum. http://www.scribd.com/doc/51430689/Steam-Drum. Diakses pada 18
Juni 2012
Suryani, Susi. 2010. Makalah Tentang Industri yang Berbasis Etilena Etilen Glikol.
Bandung: Universitas Padjadjaran.
http://www.scribd.com/doc/45361576/Makalah-Tentang-Industri-Yang-Berbasis-Etilena. Diakses pada 26 Mei 2012.
Yuliyawati, Sri Nur. & M. Hum Hazma. 2009. Kiat Penulisan Laporan Ilmiah untuk
Program Diploma. Bandung: UPT Penerbit Politeknik Negeri Bandung
CURRICULUM VITAE
Nama : Alivian Henri Julianto Tempat, Tanggal Lahir : Bandung, 17 Juli 1991
Alamat : Komplek Bumi Pakusarakan 1 Blok D3 no.29 RT 01 RW19 Kec. Ngamprah. Desa Tanimulya Kab. Bandung Barat
No. HP : +6282120660099 E-mail : alivianhenri@gmail.com
Pendidikan :
Tahun Sekolah Jurusan
1997-2003 SD Negeri Pakusarakan -
2003-2006 SMP Negeri 6 Cimahi -
2006-2009 SMA Negeri 1 Cimahi IPA
2009-2012 Politeknik Negeri Bandung Teknik Kimia Nama : Aef Dwi Kurnia
Tempat, Tanggal Lahir : Serang, 1 Juni 1991
Alamat : Jalan Nusa Indah 17 Blok J3 no.03 RT 18 RW 5 Kec. Ciwedus
Kel. Cilegon Kota Cilegon
No. Telp. : +628998664340 E-mail : mrash5@gmail.com Pendidikan :
Tahun Sekolah Jurusan
1997-2003 SD Negeri Blok I -
2003-2006 SMP Negeri 2 Cilegon -
2006-2009 SMA Negeri 2 Krakatau Steel IPA
2009-2012 Politeknik Negeri Bandung Teknik Kimia
