LAPORAN KULIAH KERJA LAPANGAN
TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS SRIWIJAYA TAHUN 2025 DI PT PETROKIMIA GRESIK DAN PT MADUBARU PG-PS
MADUKISMO YOGYAKARTA
Disusun Oleh :
Baginda Alfisyahri Nasution (03031182328052) Dosen Pendamping :
Elda Melwita, S.T, M.T, Ph.D Rianyza Gayatri, S.T., M.T., Ph.D
Rizza Fadillah Fitri, S.T., M.T.
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2025
KATA PENGANTAR
Alhamdulillāhi rabbil ‘ālamīn, segala puji hanya bagi Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmat, hidayah, dan karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan kegiatan Kuliah Kerja Lapangan (KKL) di PT Petrokimia Gresik dan PT Madubaru PG-PS Madukismo Yogyakarta dengan lancar dan penuh manfaat. Shalawat serta salam semoga tercurah kepada junjungan kita, Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat, dan seluruh umatnya yang istiqomah mengikuti sunnah beliau hingga akhir zaman.
Dalam kesempatan ini, saya mengucapkan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada:
1. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya, yang telah memberikan kepercayaan dan fasilitas untuk melaksanakan KKL.
2. Ibu Elda Melwita, S.T., M.T., Ph.D., Ibu Rianyza Gayatri, S.T., M.T., Ph.D., dan Ibu Rizza Fadillah Fitri, S.T., M.T., selaku dosen pendamping, yang telah membimbing, serta memberikan arahan berharga selama pelaksanaan kegiatan.
3. Manajemen dan seluruh staf PT Petrokimia Gresik serta PT Madubaru PG- PS Madukismo Yogyakarta, yang dengan tangan terbuka menerima dan memfasilitasi kami, sehingga kami memperoleh pengalaman langsung tentang proses produksi, manajemen operasional, dan penerapan prinsip- prinsip teknik kimia di industri.
4. Rekan-rekan Mahasiswa Teknik Kimia Universitas Sriwijaya Angkatan 2023, yang telah bekerjasama, saling mendukung, dan membagi semangat kebersamaan selama KKL berlangsung.
Semoga laporan hasil Kuliah Kerja Lapangan ini dapat memberikan gambaran yang komprehensif mengenai kegiatan industri di bidang teknik kimia dan menjadi masukan berharga dalam pengembangan kompetensi kami. Serta semoga apa yang kami tuliskan dalam laporan ini bermanfaat bagi semua pihak yang membacanya.
Lubuklinggau, 26 Juni 2025
Baginda Alfisyahri Nasution NIM. 03031182328052
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Kuliah Kerja Lapangan (KKL) merupakan salah satu kegiatan akademik yang penting dalam kurikulum pendidikan Teknik Kimia. Kegiatan ini bertujuan untuk memberikan pengalaman langsung kepada mahasiswa mengenai dunia industri yang relevan dengan bidang keilmuan yang dipelajari di bangku kuliah. Melalui KKL, mahasiswa dapat mengamati secara nyata penerapan prinsip-prinsip teknik kimia dalam proses industri, memahami sistem kerja yang kompleks di lapangan, serta meningkatkan wawasan dan keterampilan dalam menghadapi tantangan dunia kerja ke depan.
Sebagai bagian dari pelaksanaan KKL, mahasiswa Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya mendapatkan kesempatan untuk melakukan kunjungan dan observasi langsung ke dua perusahaan besar yang bergerak di bidang industri kimia, yaitu PT Petrokimia Gresik dan PT Madubaru PG-PS Madukismo Yogyakarta.
PT Petrokimia Gresik merupakan salah satu industri petrokimia di Indonesia. Industri petrokimia adalah cabang industri kimia yang memproduksi bahan kimia dasar dan turunan dari bahan baku hasil olahan minyak bumi dan gas alam. Produk-produk dari industri ini menjadi fondasi bagi berbagai sektor lainnya, seperti pertanian, tekstil, farmasi, plastik, pupuk, dan banyak lagi. Industri petrokimia dianggap sebagai indikator penting dari kemajuan suatu negara karena keterkaitannya dengan sektor hulu dan hilir dalam rantai pasok industri. Di Indonesia, industri ini terus berkembang seiring dengan kebutuhan nasional terhadap bahan baku kimia yang semakin besar.
Peran strategis industri petrokimia juga tampak dalam upaya pengurangan ketergantungan terhadap impor bahan baku industri dan penguatan kemandirian ekonomi nasional.
Sementara itu, PT Madubaru PG-PS Madukismo Yogyakarta merupakan bagian dari agroindustri yang memanfaatkan hasil pertanian, khususnya tebu, untuk menghasilkan produk bernilai ekonomi tinggi. Selain
gula, hasil samping dari proses pengolahan tebu juga dimanfaatkan untuk memproduksi alkohol atau etanol, yang memiliki banyak kegunaan, baik untuk keperluan industri, medis, maupun sebagai sumber energi alternatif (bioethanol).
1.2 Tujuan Kegiatan
1. Memahami lebih dalam dan mengenal profil serta aktivitas industri di PT Petrokimia Gresik dan PT Madubaru PG-PS Madukismo.
2. Mempelajari alur dan tahapan proses produksi yang berlangsung di PT Petrokimia Gresik serta PT Madubaru PG-PS Madukismo.
3. Mengetahui jenis-jenis peralatan yang digunakan dalam operasional produksi di kedua industri tersebut.
4. Mengidentifikasi berbagai produk yang dihasilkan oleh PT Petrokimia Gresik dan PT Madubaru PG-PS Madukismo.
5. Mengidentifikasi ciri khas dan keunggulan industri PT Petrokimia Gresik dan PT Madubaru PG-PS Madukismo.
1.3 Manfaat Kegiatan
1. Memberikan pemahaman langsung tentang profil, peran, dan kegiatan operasional di PT Petrokimia Gresik dan PT Madubaru PG-PS Madukismo.
2. Menambah wawasan mahasiswa mengenai tahapan proses produksi secara nyata dan terstruktur di di PT Petrokimia Gresik dan PT Madubaru PG-PS Madukismo.
3. Membantu mahasiswa mengenal berbagai peralatan industri beserta fungsi dan cara kerja di PT Petrokimia Gresik dan PT Madubaru PG-PS Madukismo.
4. Memberikan informasi mengenai jenis-jenis produk yang dihasilkan dari PT Petrokimia Gresik dan Pabrik Gula-Spiritus Madukismo . 5. Membuka wawasan mahasiswa terhadap keunikan dan kelebihan dari
PT Petrokimia Gresik dan PT Madubaru PG-PS Madukismo yang dapat menjadi inspirasi dalam pengembangan kemampuan dan pengetahuan.
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Industri yang Dikunjungi
Kunjungan industri pertama dilaksanakan di PT Petrokimia Gresik pada hari Kamis, 12 Juni 2025. Alasan pemilihan pabrik ini sebagai lokasi kunjungan adalah karena PT Petrokimia Gresik merupakan salah satu perusahaan petrokimia terbesar dan paling berpengaruh di Indonesia, khususnya dalam penyediaan pupuk dan bahan kimia untuk sektor pertanian.
Perusahaan ini memiliki peran penting dalam mendukung ketahanan pangan nasional serta menjadi contoh nyata penerapan industri kimia dalam skala besar. Melalui kunjungan ini, mahasiswa diharapkan dapat memperoleh gambaran yang lebih jelas mengenai struktur industri petrokimia, peran strategisnya dalam pembangunan, serta pengelolaan operasional yang dijalankan oleh perusahaan. Berikut merupakan dokumentasi kegiatan selama kunjungan di PT Petrokimia Gresik.
Gambar 1. Dokumentasi Kunjungan PT. Petrokimia Gresik
Industri kedua yang kami kunjungi dalam rangkaian kegiatan Kuliah Kerja Lapangan adalah Pabrik Gula dan Spiritus Madukismo, yang berlokasi di Yogyakarta. Kunjungan ini dilaksanakan pada Jumat, 13 Juni 2025.
Pemilihan pabrik ini sebagai salah satu tujuan kunjungan didasarkan pada keunikannya sebagai satu-satunya pabrik pengolahan tebu yang masih aktif beroperasi di wilayah Daerah Istimewa Yogyakarta, serta kemampuannya menghasilkan dua produk utama, yaitu gula dan spiritus (alkohol).
Gambar 2. Dokumentasi Kunjungan Industri di PT. Madubaru PG-PS Madukismo
2.2 Profil Industri
2.2.1 Profil Industri PT. Petrokimia Gresik
Perusahaan PT Petrokimia Gresik adalah salah satu Badan Usaha Milik Negara (BUMN) dalam lingkup Departemen Perindustrian dan Perdagangan yang bergerak dibidang produksi pupuk, bahan – bahan kimia, pestisida, dan jasa lainnya seperti jasa konstruksi/rancang bangun, peralatan pabrik, perekayasaan, dan Engineering, yang menenpati lahan seluas 450 hektar berlokasi di Kecamatan Kebomas, Kabupaten Gresik, Provinsi Jawa Timur. PT Petrokimia Gresik juga merupakan anak perusahaan PT. Pupuk Indonesia (Persero) berdasarkan SK Kementrian Hukum & HAM Republik Indonesia nomor AHU 17695.AH.01.02 Tahun 2012 bersama dengan 4 pabrik pupuk besar lainnya yang ada di Indonesia yaitu PT. Pupuk Iskandar Muda, PT. Pupuk Kujang, PT. Pupuk Sriwijaya, dan PT. Pupuk Kaltim. PT. Petrokimia Gresik berdiri di Kabupaten Gresik, Provinsi Jawa Timur dengan luas lahan 450 hektar. Perusahaan ini merupakan produsen pupuk yang terlengkap di Indonesia yang memiliki 21 pabrik dimana beberapa produk yang dihasilkan yaitu Urea, ZA, SP-36, NPK, Phonska, ZK, Pupuk Spesifikasi komoditi, Petroganik, Petro Biofertil, KCl, dan Rock Phosphate. Selain sebagai produsen pupuk, PT. Petrokimia Gresik juga menghasilkan produk non pupuk dan memberikan pelayanan jasa. Beberapa diantara produk non pupuk yaitu cement retarder, kapur pertanian, petro seed, petro chick, petro fish, dan lain- lain. Untuk beberapa layanan jasa yang ditawarkan yaitu rancang bangun,
fabrikasi peralatan pabrik, laboratorium, pendidikan dan pelatihan bidang teknik, dan lain-lain.
Nama Petrokimia berasal dari kata “Petroleum Chemical” yang disingkat menjadi “Petrochemical”, yaitu bahan-bahan kimia yang dibuat dari minyak bumi karena pada saat pendirian dan setelah peresmian bahan kimia tersebut yang digunakan sebagai bahan baku pupuk. Akan tetapi, saat ini pembuatan pupuk di PT. Petrokimia Gresik tidak tidak lagi menggunakan bahan baku minyak bumi, melainkan menggunakan gas alam. PT. Pupuk Petrokimia Gresik memiliki slogan “Solusi Agroindustri” dalam rangka hadir untuk memberikan solusi bagi permasalahan-permasalahan yang terdapat pada industri pertanian termasuk pangan dan perkebunan.
PT Petrokimia Gresik merupakan produsen pupuk terlengkap di Indonesia yang memproduksi berbagai macam pupuk dan bahan kimia untuk solusi agroindustri. PT Petrokimia Gresik awal berdiri disebut Proyek Petrokimia Surabaya yang kontrak pembangunannya ditandatangani pada tanggal 10 Agustus 1964, dan mulai dijalankan pada tanggal 8 Desember 1964.
Pada tanggal 10 Juli 1972 proyek ini diresmikan oleh Presiden Republik Indonesia, HM. Soeharto, yang ditetapkan sebagai hari jadi PT Petrokimia Gresik. PT Petrokimia Gresik pada per 31 Oktober 2022 memiliki jumlah karyawan sebanyak 1.957 orang. Luas area PT Petrokimia Gresik saat ini lebih dari 450 hektar di Kabupaten Gresik, Jawa Timur. Area tanah yang ditempati PT Petrokimia Gresik berada di tiga kecamatan yang meliputi sebelas desa yaitu Kecamatan Gresik (Desa Ngipik, Karangturi, Sukorame, dan Tlogopojok), Kecamatan Kebomas (Desa Kebomas, Tlogopatut, dan Randu Agung) dan Kecamatan Manyar (Desa Roomo, Meduran, Pojok Pesisir, dan Tepen). Kantor Pusat PT Petrokimia Gresik terletak di Jalan Ahmad Yani Gresik 61119, sedangkan Kantor Cabang PT Petrokimia Gresik terletak di Jalan Tanah Abang 3 Nomor 16 Jakarta Pusat.
Pada saat ini total produksi PT Petrokimia Gresik telah menghasilkan hingga 8,9 juta ton/tahun, dengan rincian produk pupuk 5 juta ton/tahun, dan produk non pupuk sebanyak 3,9 juta ton/tahun. Berdasrkan PP No. 28/1997.
PT Petrokimia Gresik mulanya berada dibawah Direktorat Industri Kimia Dasar, namun sejak tahun 1992 berada dibawah Departemen Perindustrian dan mulai tahun 1997 berada dibawah naungan Departemen Keuangan. Pada tahun 1998 berada di bawah nauangan Departemen Pendayagunaan BUMN. Akan tetapi akibat adanya krisis moneter yang dialami Indonesia menyebabkan PT Petrokimia Gresik berada di bawah Holding Company PT Pupuk Sriwijaya Tepatnya pada tahun 1999.
Pada tahun 2000, pabrik pupuk majemuk PHONSKA dengan teknologi Spanyol INCRO dimana konstruksinya ditangani oleh PT Rekayasa Industri dengan kapasitas produksi 3000 ton/tahun.Pabrik ini diresmikan oleh presiden Abdurrachman Wachid pada tanggal 25 agustus 2000.Pada bulan oktober 2003 dibangun pabrik NPK Blendding dengan kapasitas produksi 60.000 ton/tahun.
Pada tahun 2004, penerapan rehabilitation Flexible Operation (RFO) ditunjukan agar pabrik Fosfat I (PF I) dapat memproduksi pupuk PHONSKA selain memproduksi SP-36 dengan harapan dapat memenuhi permintaan pasar akan PHONSKA yang tinggi sewaktu – waktu. Pada bulan maret tahun 2005, diproduksi pupuk Kalium Sulfat (ZK) dengan kapasitas produksi 10.000 ton/tahun.Bulan Desember 2005 diproduksi/dikomersialkan pupuk petroganik dengan kapasitas produksi 3.000 ton/tahun.Pada bulan desember pula dikomersialkan pupuk NPK Granulation dengan kapasitas produksi 100.000 ton/tahun.
Produk utama dari PT. Petrokimia Gresik adalah pupuk nitrogen (pupuk ZA dan pupuk Urea) dan pupuk fosfat (pupuk SP-36) serta bahan- bahan kimia lainnya seperti CO2 cair dan kering (dry ice), amoniak, asam sulfat, asam fosfat, O2 dan N2 cair.
2.2.2 Profil Industri PT. Madubaru PG-PS Madukismo
PT. Madubaru merupakan pabrik gula (PG) dan pabrik spiritus (PS) yang terletak di Jalan Madukismo, Rogocolo, Tirtonirmolo, Kasihan, Bantul, Daerah Istimewa Yogyakarta. PT. Madubaru dibangun pada tahun 1955 atas prakarsa Sri Sultan Hamengkubuwono IX dengan kontraktor Machine Fabriek Sangerhausen, Jerman Timur dan diresmikan oleh Presiden Ir. Soekarno pada
tanggal 29 Mei 1958. Pabrik Gula Madukismo berdiri diatas lokasi Bangunan Pabrik Gula Padokan yang dibangun oleh masa pemerintahan Belanda.Namun pada masa pemerintahan Jepang pabrik ini dibumi hanguskan, yang selanjutnya dirintis kembali oleh Sri Sultan Hamengkubuwono IX. PG Madukismo mulai memproduksi gula pada tahun 1958 daan PS Madukismo mulai memproduksi spiritus pada tahun 1959.
PT. Madubaru menghasilkan beberapa produk antara lain gula bulk, gula retail, alkohol murni, spiritus, sumasi, pupuk madros, dan kosprima.
Beberapa hasil sampingan dari PG Madukismo adalah blotong, tetes atau molase, dan ampas abu. Hasil sampingan tersebut didaur ulang oleh PG Madukismo untuk bahan baku utama PS Madukismo yaitu tetes atau molase, blotong didaur ulang menjadi pupuk, dan ampas abu didaur ulang menjadi bahan campuran batako dan/atau digunakan untuk kebutuhan masyarakat.
Pada zaman penjajahan kolonial Belanda, tepatnya sebelum terjadi Perang Dunia II di Wilayah Yogyakarta terdapat kurang lebih 17 pabrik gula yaitu PG Randugunting, PG Tanjung Tirto, PG Kedaton Pieret, PG Wonocatur, PG Padokan, PG Bantul, PG Barongan, PG Sewu Galur, PG Gondanglipuro, PG Pundong, PG Gesikan, PG Rewulu, PG Demakijo, PG Cebongan, PG Beran, PG Medari, dan PG Sendangpitu. Pada awalnya pabrik gula tersebut dikuasai Pemerintah Belanda, sekitar tahun 1942 Belanda mundur, pabrik gula tersebut dikuasai oleh Pemerintah Jepang. Tetapi Pemerintah Jepang tidak menguasai sepenuhnya pabrik-pabrik tersebut karena pada saat masih dalam situasi perang. Pemerintah Jepang tidak dapat mengusahakan produktifitas pabrik sepenuhnya. Hanya sekitar 12 pabrik saja yang berproduksi dengan baik, sedangkan yang tidak dapat beroperasi karena lahan tebu digusur menjadi tanaman palawija yang digunakan untuk mencukupi kebutuhan pangan tentara Jepang.
BAB I PENDAHULUAN 1.1Sejarah Perusahaan Pada zaman penjajahan kolonial Belanda, tepatnya sebelum terjadi Perang Dunia II di Wilayah Yogyakarta terdapat kurang lebih 17 pabrik gula yaitu PG Randugunting, PG Tanjung Tirto, PG Kedaton Pieret, PG Wonocatur, PG
Padokan, PG Bantul, PG Barongan, PG Sewu Galur, PG Gondanglipuro, PG Pundong, PG Gesikan, PG Rewulu, PG Demakijo, PG Cebongan, PG Beran, PG Medari, dan PG Sendangpitu. Pada awalnya pabrik gula tersebut dikuasai Pemerintah Belanda, sekitar tahun 1942 Belanda mundur, pabrik gula tersebut dikuasai oleh Pemerintah Jepang. Tetapi Pemerintah Jepang tidak menguasai sepenuhnya pabrik-pabrik tersebut karena pada saat masih dalam situasi perang. Pemerintah Jepang tidak dapat mengusahakan produktifitas pabrik sepenuhnya. Hanya sekitar 12 pabrik saja yang berproduksi dengan baik, sedangkan yang tidak dapat beroperasi karena lahan tebu digusur menjadi tanaman palawija yang digunakan untuk mencukupi kebutuhan pangan tentara Jepang. Sesudah 17 Agustus 1945 Pemerintah Indonesia mengambil alih pabrik-pabrik tersebut dan dihancurkan, hingga 1950 seluruh pabrik gula tinggal sisa dan puing-puing saja. Setelah keadaan Pemerintah Indonesia pulih membaik, maka Sri Sultan Hamengkubuwono IX memprakarsai pembangunan pabik gula di Daerah Istimewa Yogyakarta. Maka disusunlah Panitia Pendiri Pabrik Gula (PPPG), kemudian dibentuk Badan Pelaksanaan Perusahaan Perkebunan (BPPP), dan disempurnakan menjadi Yayasan Kredit Indonesia (YAKTI).
Pabrik Gula Madukismo mulai dibangun pada tanggal 14 Juni 1955 di daerah pabrik gula Padokan sekitar 5 km selatan Yogyakarta dengan berbentuk Perseroan Terbatas (PT), dengan nama PT Madubaru.
Peralatan mesin-mesin pabrik serta teknisi untuk pemasangannya berasal dari Jerman Timur sebagai kontraktor utama. Pabrik ini mulai berproduksi 1958 setelah diresmikan oleh Presiden Soekarno dan peletakan batu pertama oleh Sri Sultan Hamengkubuwono IX. Karena mesin-mesin yang ada belum dapat dengan lancar, maka tebu yang telah digiling diolah di Pabrik Gula Gondang Baru Klaten. Untuk mengatasi hal tersebut maka beberapa mesin disempurnakan dan tenaga kerja ditambah serta dilatih, sehingga pabrik dapat beroperasi dengan baik dan lancar dalam produksi gula. PT Madubaru berubah menjadi Perusahaan Negara (PN) setelah pada tahun 1962 Pemerintah Republik Indonesia mengambil alih semua perusahaan yang
ada di Indonesia. Untuk memimpin pabrik-pabrik gula pemerintah membentu badan-badan yang diberi nama Badan Pimpinan Umum Perusahaan Perkebunan Negara (BPUPPN) yang bertanggungjawab mengurus seluruh pabrik gula.
Pada tanggal 12 Maret 1962 terjadi serah terima Pabrik Gula Madukismo dengan Pemerintah RI yang dilakukan Sri Sultan Hamenkubuwono IX dengan Presiden Direktur. Kejadian tersebut tidak berlangsung lama, sekitar awal September 1968 pabrik-pabrik menarik diri, maka status pabrik menjadi Perseroan Terbatas (PT) yang disebut PT Madubaru, yang membawahi pabrik gula dan spirtus. Pada tahun 1962 dengan persetujuan Sri Sultan Hamengkubuwono selaku pemilik saham terbesar PT Madubaru, Pemerintah RI dalam hal ini Departemen Pertanian dan Keuangan kembali mengelola perusahaan tersebut yang ditunjuk oleh pemerintah untuk mengelola adalah PT Rajawali Nusantara Indonesia.
Berdasarkan atas kontrak manajemen yang ditandatangani pada tanggal 4 Maret 1984 oleh Direktur Utama PT Rajawali Nusantara Indonesia yaitu Muhammad Yusuf dan Sri Sultan Hamengkubuwoo IX selaku pemegang saham terbesar. Kepemilikan saham Pabrik Gula dan Spirtus Madukismo yaitu 26% dimiliki oleh Pemerintahan RI dan 74% milik Sri Sultan Hamengkubuwono IX.
2.3 Proses Produksi
2.3.1 Proses Produksi PT. Petrokimia Gresik
PT Petrokimia Gresik dalam operasionalnya terbagi ke dalam tiga kawasan pabrik utama (Pabrik I – III), masing-masing memiliki fungsi spesifik dan unit produksi tersendiri, dengan penjelasan lebih lanjut :
a. Pabrik I
1). Unit Produksi ZA I/III
Gambar 5. Flowsheet Produksi ZA I/III
Unit Produksi IA PT Petrokimia Gresik bertanggung jawab atas produksi pupuk jenis ZA (Zwavelzure Amonia) atau Ammonium Sulfat ((NH₄)₂SO₄), yang menjadi salah satu produk andalan perusahaan dalam kategori pupuk nitrogen. Proses produksi di unit ini melibatkan dua bahan baku utama, yaitu amonia (NH₃) dalam bentuk gas dan asam sulfat (H₂SO₄) dalam bentuk larutan. Amonia disuplai dari pabrik amonia internal, sedangkan asam sulfat diperoleh dari Departemen Produksi III. Reaksi utama dalam proses ini adalah reaksi antara amonia dan asam sulfat yang menghasilkan amonium sulfat serta melepaskan panas secara eksotermis.
Gambar 6. Reaksi produksi pupuk ZA
Reaksi yang terjadi di dalam reaktor bersifat eksotermis karena menghasilkan panas. Panas yang dilepas dari reaksi akan menaikkan suhu campuran dalam reaktor sehingga terjadi pemekatan dan pengkristalan hasil reaksi. Panas yang dihasilkan oleh reaksi, sebagian besar akan
menguapkan air dari larutan dalam saturator, dan sebagian kecil panas hilang melalui dinding saturator. Reaksi pembentukan ammonium sulphate dari asam sulfat dan amoniak merupakan reaksi gas-cair yang dioperasikan pada suhu 100-113 °C, tekanan atmosfer, level larutan 3-4 meter dengan perbandingan mol reaktan H2SO4 dan NH3 sebesar 1:2. Adapun tahapan proses produksi ZA I dan ZA III adalah sebagai
a) Persiapan bahan baku
Merupakan tahap untuk menyiapkan bahan baku & bahan pendukung sebelum digunakan untuk proses reaksi. Persiapan yang perlu dilakukan adalah persiapan gas amoniak (NH3), larutan Asam Sulfat (H2SO4) sebagai bahan baku utama, serta Anti caking, pewarna dan lauratan asam phospat sebagai bahan pendukung.
b) Reaksi Netralisasi dan Kristalisasi
Reaksi netralisasi dan kristalisasi ini terjadi dalam saturator 01/06 R- 301 ABCD. Reaksi ini bertujuan untuk mereaksikan gas ammonia murni (NH3) dengan larutan asam sulfat (H2SO4) dan memekatkan ammonium sulfat yang terbentuk.
Amoniak dimasukkan bersama dengan asam sulfat ke dalam reaktor (saturator) secara kontinnyu dengan bantuan udara sebagai pengaduk dan air sebagai penyerap panas.
c) Pemisahan Bahan
Proses ini bertujuan untuk memisahkan kristal amonium sulfat dari larutan induk (mother liquor). Larutan dijaga pada suhu 70°C dan diaduk terus-menerus sebelum dipompa ke saturator 01/06 R-301 ABCD. Hasil dari saturator berupa campuran 50%
kristal dan 50% larutan dialirkan ke centrifuge 01/06 M-301 AB melalui hopper. Di centrifuge, kristal tertahan pada screen dan didorong oleh pusher ke saluran padatan. Kristal dengan kadar air maksimal 2% dikirim ke rotary dryer melalui belt conveyor untuk dikeringkan. Larutan yang tertinggal
ditampung di tangki mother liquor untuk dianalisis kandungan kation bebasnya, seperti Fe³⁺. Bila kadar kation melebihi 10 ppm, ditambahkan asam fosfat untuk mengendapkan FePO₄.
Setelah itu, larutan induk dapat direcycle ke saturator untuk proses selanjutnya.
d) Pengeringan Produk
Proses pengeringan kristal amonium sulfat di PT Petrokimia Gresik bertujuan menurunkan kadar air hingga maksimal 1%
berat menggunakan rotary dryer. Kristal masuk melalui screw conveyor dan bergerak ke ujung bawah silinder karena kemiringan dan putaran alat. Udara panas sebagai media pengering mengalir searah kristal dengan suhu 115–165°C untuk ZA I dan 145–155°C untuk ZA III, menggunakan uap bertekanan rendah sebagai pemanas. Sebelum masuk dryer, ditambahkan larutan anti-caking untuk mencegah penggumpalan. Udara sisa pengeringan yang mengandung debu amonium sulfat ditangkap oleh wet cyclone, kemudian debu dan air dialirkan ke tangki larutan ZA dan selanjutnya ke tangki mother liquor, sedangkan udara bersih dilepaskan ke atmosfer.
e) Penampungan Produk.
Penampungan produk bertujuan untuk menyimpan sementara kristal ZA sebelum dikemas. Krital amonium sulfat kering dengan bantuan vibrating feeder 01/06 M 308 diumpankan ke bucket elevator 01/06 M 306. Kemudian diangkut setinggi 16,6 m. Kristal amonium sulfat dari bucket elevator diteruskan ke belt conveyor 06 M 309 dan dilewatkan melalui hopper 01/06 D 306 dan dilewatkan kembali dalam belt conveyor 06 M 662 AB untuk ZA III, akhirnya ditampung dalam sebuah bin. Dari bin ini selanjutnya kristal akan masuk ke proses pengantongan.
Kristal amonium sulfat dikemas dalam karung plastik dengan berat bersih 50 kg tiap karung.
2). Unit Produksi Urea
Gambar 7. Flowchart Produksi Urea
Bahan baku pembuatan urea adalah amoniak cair dan gas CO2.
Amoniak cair yang digunakan merupakan produk utama dari pabrik amoniak di Departemen Produksi I, sedangkan gas CO2 yang digunakan merupakan produk samping dari pabrik amoniak tersebut. Pabrik ini dirancang untuk memproduksi pupuk urea dengan kapasitas produksi 1400 ton/hari atau sekitar 460.000 ton/tahun. Bahan penunjang dalam produksi urea yaitu steam, air umpan boiler, air pendingin, dan udara.
Proses yang digunakan pada pembuatan urea adalah Acces Process dari TEC Tokyo, Jepang dengan kapasitas produksi sebesar 1400 ton/hari dengan frekuensi operasi 330 hari/tahun.Acces Process adalah proses yang memanfaatkan proses-proses recycle sehingga dapat memanfaatkan semua bahan semaksimal mungkin atau tidak ada bahan yang terbuang. Sehingga proses ini dipilih karena dapat memproduksi urea lebih banyak, hemat energi dan biaya rendah. Secara umum proses pembuatan urea dibagi menjadi beberapa tahap sebagai berikut :
a) Unit Sintesis
Gambar 8. Flowsheet Unit Sintesis produksi urea Unit ini berfungsi untuk memproduksi urea dengan mereaksikan amonia cair (NH₃) dan karbon dioksida (CO₂) yang dipasok dari unit amonia, serta dengan memanfaatkan larutan karbamat hasil sirkulasi dari tahap recovery. Reaksi berlangsung dalam dua tahap: pertama, pembentukan ammonium karbamat (NH₄COONH₂) yang bersifat eksotermis dan menghasilkan panas sebesar 38.000 kkal per mol; kedua, dehidrasi ammonium karbamat menjadi urea (NH₂CONH₂) dan air, yang merupakan reaksi endotermis dan membutuhkan panas sekitar 5.000 kkal per mol. Kedua reaksi tersebut bersifat reversible sehingga pengaturan kondisi operasi menjadi sangat penting untuk mengoptimalkan hasil urea.
b) Unit Purifikasi
Larutan urea sintesis yang diproduksi pada unit sintesis dimasukkan ke unit purifikasi, dimana amonium karbamat dan excess amoniak yang terkandung dalam larutan urea diuraikan dan dipisahkan sebagai gas dari larutan urea dengan penurunan tekanan dan pemanasan dalam HP decompose rdan LP decomposer.
Gambar 9. Flowsheet Unit purifikasi produksi urea c) Unit Recovery
Gas NH₃ dan CO₂ yang terlepas dari tahap purifikasi diabsorpsi dalam tahap recovery menggunakan kondensat proses sebagai absorben dan direcycle kembali ke reaktor. Gas NH₃ dan CO₂ diabsorpsi membentuk karbamat dan aquaamonia.
d) Unit Konsentrasi
Gambar 10. Flowsheet Unit Konsentrasi
Tahap ini berfungsi untuk mengambil urea, gas ammonia (NH3) dan CO2 yang terikut dalam uap air yang terdapat pada tahap pemekatan. Tahap ini terdiri dari dua bagian, yaitu Final Absorber (DA-503), Process Condensate Stripper (DA-501) dan Urea Hydrolizer (DA502).
f) Unit Prilling
Larutan urea dengan konsentrasi 99,7% berat dialirkan ke dalam prilling tower. Di dalam prilling tower larutan urea di- spray, didinginkan dan dipadatkan untuk memperoleh urea prill. Dalam tahap ini terdiri atas beberapa bagian, yaitu Head Tank (FA-301) dan Disitributor (FJ-301A-I), Fluidizing Cooler (FD-302), dan Distributor (FJ-301A-I).
3). Unit Produksi Ammoniak
Amoniak merupakan salah satu produk utama yang dihasilkan oleh Departemen Produksi IA karena digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan pupuk urea, ZA, dan NPK-Phonska. Proses produksi amoniak yang digunakan adalah proses berenergi rendah, yaitu steam methane reforming yang dikembangkan oleh MW Kellog dari Amerika Serikat.
Amoniak diproduksi melalui reaksi antara gas hidrogen (H₂) dan nitrogen (N₂) dalam fase gas dengan perbandingan mol H₂ : N₂ sebesar 3 : 1. Gas hidrogen diperoleh dari hasil reaksi antara gas alam dan steam, sedangkan nitrogen diperoleh dari udara bebas yang dimasukkan ke dalam sistem produksi.
Bahan baku Amoniak yang diproduksi PT Petrokimia Gresik menggunakan gas alam (natural gas) dan Nitrogen (N2). Gas alam disupplay dari Pulau Kangean Madura oleh Kangean Energy Indonesia LTD (KEIL) yang ditransportasikan melalui sistem perpipaan dan N2 diperoleh dari udara. Untuk bahan baku utama yang digunakan dalam proses produksi Amoniak, yaitu gas alam, Nitrogen (N2), steam dan air.
Sedangkan bahan baku penunjang dalam hal ini adalah larutan Benfield, Antifoaming Agent dan katalis.
Gambar 11. Flowchart Produksi Ammoniak
Kapasitas produksi ammonoia PT. Petrokimia Gresik sebesar 1350 MTPD atau sekitar 445.000 ton/tahun. Secara umum proses pembuatan ammonia dibagi menjadi 5 tahap sebagai berikut : ✓ Penyediaan gas sintesa ✓ Pemurnian gas sintesa ✓ Sintesa amoniak ✓ Refrigerasi ✓ Purge Gas Recovery Unit (PGRU) dan Hydrogen Recovery Unit.
a) Penyediaan gas sintesa
Pada proses ini terjadi beberapa tahapan proses, yaitu desulfurisasi bahan baku, Steam Reforming (Primary reformer dan secondary reformer), dan CO shift conversion (HTS dan LTS). Sebelum memasuki proses proses desulfurisasi gas mengalami beberapa perlakuan, yaitu pemisahan pengotor, kompresi dan pemanasan awal. Pemisahan pengotor bertujuan untuk memisahkan kandungan cairan dan padatan pada gas dengan menggunakan KO drum 144 F, cairan yang telah dipisahkan dimasukkan ke tangki flash kondesat proses. gas yang keluar dibagi menjadi dua aliran, yaitu untuk umpan unit sintesis gas amonia dan bahan bakar.Sedangkan kompresi dan pemanasan awal berfungsi untuk menaikkan tekanan gas alam dari 18,3 kg/cm2 menjadi 45,7 kg/cm2.
b) Pemurnian Gas Sintesa
Gas hasil keluaran dari LTS masih mengandung CO₂, CO, H₂O, CH₄, Ar, H₂, dan N₂. Sebelum masuk ke ammonia converter (105-D), gas CO dan CO₂ harus dihilangkan karena bersifat meracuni katalis. Pemisahan dilakukan melalui proses absorbsi di unit CO₂ removal hingga kadar CO₂ turun menjadi 600 ppm.
Selanjutnya, sisa CO dan CO₂ direaksikan dengan H₂ dalam methanator menjadi metana, yang tidak merusak katalis.
c) Sintesa Amoniak
Amonia dibuat dari reaksi N₂ dan H₂ menggunakan katalis Fe₂O₅ pada suhu 500–510°C dan tekanan 183 kg/cm²g, menghasilkan NH₃ dengan kadar 17,2%. Gas yang tidak bereaksi direcycle. Gas sintesa didinginkan hingga 37°C, dikompresi bertahap hingga 182 kg/cm², dan dikeringkan di Molecular Sieve Dryer untuk menghilangkan H₂O dan CO₂.
Setelah itu, gas masuk ke converter, lalu keluar pada suhu 459°C dan didinginkan di BFW dan NH₃ Unitized Chiller.
Sebagian gas recycle ditarik ke purge gas recovery untuk mencegah penumpukan gas inert dan mengambil kembali NH₃ yang masih tersisa.
d) Refigerasi
Gambar 12. Flowsheet proses NH3 Converter &
Refrigeration
Sistem refrigerasi menggunakan amonia sebagai media pendingin untuk mengembunkan amonia dalam syn loop, recovery dari purge dan flash, serta mendinginkan make-up gas sebelum masuk dryer. Sistem ini terdiri dari kompresor, kondensor, evaporator, dan flash drum. Gas amonia didinginkan dalam ammonia chiller melalui pipa annulus, di mana suhu gas turun dari 37°C menjadi -17°C dan dikondensasi, lalu dipisahkan di ammonia separator (160F).
Gas yang tidak terkondensasi dialirkan kembali ke chiller, sementara gas dari separator digunakan untuk mendinginkan gas dari converter effluent cooler (124C). Gas sisa yang masih mengandung N₂ dan H₂ sebagian direcycle ke syn loop melalui syn gas compressor (103J) dan sebagian dialirkan ke PGRU.
Amonia cair dari chiller kemudian dikompresi kembali oleh ammonia refrigerant compressor (105J) yang terdiri dari empat tingkat.
e) Purge gas recovery (PGRU) dan Hydrogen Recovery Unit
Gambar 13. Flowsheet Purge gas recovery (PGRU) dan Hydrogen Recovery Unit
Melakukan proses recover H2untuk dikembalikan ke syn loop pada tekanan 157 kg/cm2dan suhu 45oC. Gas-gas dari HP purge gas dikirimke HP purge gas scrubber. Flash gas dari NH3 stripper dikirim ke LP gas scrubber. Media penyerap NH3 pada scrubber ini adalah H2O. Gas ini puncak HP absorber dikirim ke separator sebagain besar N2 dan H2 dapat direcovery dandipakai sebagai make up gas ke syn loop. Gas dari puncak LP absorber dan sisa off gas dari HRU di-recoeverdan dipakai sebai bahan bakar primary reformer.Gabungan larutan dari scrubber dibawa ke stripper di bagian bawah reflux NH3.
Reflux NH3didapat dari sistem refrigerasi, sedangkan media stripping adalah MPS NH3 vapour dari puncak stripper divent ke refrigerant condenser, diembunkan, dan dilakukan proses recovery sebagai produk.
3). Unit Utilitas
Utilitas merupakan komponen penting yang menentukan kelancaran proses produksi dalam suatu pabrik serta merupakan salah satu bentuk kepedulian Pabrik PT. Petrokimia Gresik dalam menjaga kenyamanan masyarakat dan kelestarian lingkungan sekitar. Unit Utilitas I merupakan bagian dari Departemen Produksi I yang bertanggung jawab terhadap:
a) Unit penyediaan air dan pendistribusian air b) Unit penyediaan steam
c) Unit penyedian tenaga listrik
d) Unit penyedian instrumen air (udara instrumen) Pabrik II a. Pabrik II
1). Unit Produksi Pupuk Phonska II
Gambar 14. Flowchart produksi pupuk phonska
Gambar 15. Flowsheet Produksi pupuk phonska a) Reaksi pada Pre-neutralizer Tank
Pupuk Phonska diproduksi melalui proses penggabungan (mixing) dan reaksi kimia (reaction). Bahan baku cair direaksikan dalam Pre-neutralizer (R-303), yaitu reaktor alir tangki berpengaduk (CSTR), pada suhu 110–120°C dengan kadar air slurry 8–17%. Di tahap ini, terjadi reaksi netralisasi eksotermis antara asam sulfat (SA) dan asam fosfat (PA) dengan amonia, menghasilkan Ammonium Sulfat, Monoammonium Phosphate (MAP), dan sedikit Diammonium Phosphate (DAP). Amonia yang tidak bereaksi akan menguap dan dialirkan ke unit scrubbing untuk diproses lebih lanjut.
b) Granulasi pada Rotary Drum Granulator
Slurry dari Pre-neutralizer dipompa ke dalam Granulator (M- 361) menggunakan pompa sentrifugal, tempat berlangsungnya proses pembentukan butiran (granulasi). Amonia ditambahkan melalui sparger di bagian bawah granulator untuk bereaksi dengan MAP membentuk DAP, dengan rasio mol N/P dijaga antara 1,4–1,6. Suhu di dalam granulator dijaga pada 85–90°C.
Selain slurry, granulator juga menerima bahan padat dan material recycle dari screen, polishing screen, dan oversize crushing mill, dengan rasio recycle 2–4. Padatan hasil granulasi yang mengandung air 4–5% dialirkan ke dryer untuk diturunkan kadar airnya menjadi 1–1,5%. Kandungan air yang terlalu tinggi dapat menyebabkan produk menjadi lengket, ukurannya membesar, dan mempercepat terbentuknya kerak (scaling) di dinding granulator.
c) Pengeringan pada Rotary Drum Granulator
Dryer (M-362) berfungsi mengeringkan butiran granul dari granulator dengan menurunkan kadar air menjadi sekitar 1,5%.
Pengeringan dilakukan dalam rotary dryer menggunakan udara panas dari furnace (B-301) yang menggunakan bahan bakar gas alam atau solar, dengan aliran udara dan padatan searah (cocurrent). Udara keluar dari dryer membawa amonia, debu, dan uap air, lalu dialirkan ke cyclone (D-322) untuk memisahkan partikel padat, yang kemudian digunakan kembali dalam proses granulasi melalui conveyor (M-304). Udara sisa kemudian dialirkan ke scrubbing unit untuk menyerap amonia dan debu yang tersisa. Produk kering selanjutnya diarahkan ke unit screening.
d) Screening
Produk dari Dryer (M-362) dialirkan ke empat unit screen (F- 301 A/B/C/D) melalui screen feeder. Masing-masing screen
bertipe double deck dengan ukuran saringan -4+10 mesh yang berfungsi memisahkan butiran berdasarkan ukuran. Produk oversize diarahkan ke crushing mill (double chain mill) untuk dihancurkan ulang, sementara diverter digunakan untuk mengganti jalur jika terjadi gangguan operasional. Produk undersize dari screen dan hasil penghancuran akan jatuh ke recycle drag conveyor. Sebagian produk onsize dikembalikan ke jalur recycle melalui hopper dan recycle regulator conveyor, sedangkan sisanya diarahkan ke cooler drum untuk proses pendinginan.
e) Pendinginan pada Cooler
Proses pendinginan dilakukan di Cooler (02-M-363), yang menurunkan suhu produk dari 90–95°C menjadi 50–60°C.
Udara pendingin yang digunakan sebelumnya didinginkan melalui pertukaran panas dengan amonia, dan dilengkapi dengan Air Chiller (12-E-302) untuk menghilangkan kelembaban. Partikel yang terbawa udara akan dipisahkan di Cyclone (02-D-324) dan dikembalikan ke recycle drag conveyor (02-M-304). Sebagian udara hangat dari Cyclone yang telah bersih dimanfaatkan kembali untuk proses pengeringan di Dryer (M-362) guna meningkatkan efisiensi energi.
f) Pemisahan pada Polishing Screen
Produk dengan ukuran onsize yang keluar dari Cooler (02-M- 363) diumpankan ke dalam Polishing screen (12-F-302) untuk memisahkankan butiran halus (undersize). Polishing screen (12-F-302) berjenis Single deck yang berarti hanya terdiri dari satu Screen dengan ukuran mesh 10. Butiran yang lolos dari Polishing screen selanjutnya akan digabungkan dengan aliran recycle di Recycle drag conveyor (02-M-304). Selanjutnya,
produk onsize akan dialirkan melalui Bucket elevator menuju Coater drum (02-M- 364) untuk pelapisan produk.
g) Penyelesaian Produk Akhir pada Coater
Produk onsize yang sudah sesuai spesifikasi dari Polishing screen (12-F 302), kemudian diangkat menggunakan Bucket elevator menuju ke Coater tipe Rotary drum. Di dalam Coater, produk akan diwarnai dan dilapisi oleh coating powder, pigmen, dan coating oil agent. Pelapisan diperlukan mengingat sifat produk yang higroskopis. Coating powder diinjeksikan dengan Screw feeder yang dilegkapi dengan pengatur kecepatan putar (speed variator), sedangkan coating oil diinjeksikan dengan Pompa (12-P-317) yang diatur dosisnya.
h) Penyerapan Gas pada Scrubber
Pabrik Phonska II dilengkapi dengan sistem scrubbing dan peralatan dedusting yang berfungsi untuk membersihkan gas buang serta menangkap partikel padat agar dapat didaur ulang.
Setelah melalui proses ini, gas yang dilepaskan ke udara memiliki kandungan amonia sekitar ±200 ppm.
2).
