Pembangunan pabrik amoniak merupakan upaya yang dapat meningkatkan industri baru yang menggunakan amoniak sebagai bahan bakunya. Melihat permintaan dan produksi amonia di Indonesia yang semakin meningkat, maka pembangunan pabrik amonia bertujuan untuk memenuhi kebutuhan amonia dalam negeri dan meningkatkan ekspor amonia di Indonesia. Selain itu, pembangunan pabrik amoniak yang akan didirikan di Bontang, Kalimantan Timur, juga diharapkan dapat membuka lapangan kerja sehingga mengurangi pengangguran di Indonesia.
Oleh karena itu, data kapasitas produksi amoniak di Indonesia dapat dijadikan bahan pertimbangan dalam pemilihan dan perhitungan kapasitas produksi pabrik amoniak yang akan dibangun. Untuk membangun pabrik amoniak di Kota Bontang diperkirakan dibutuhkan luas lahan dengan kapasitas produksi X ton sekitar ±11 hektar. Sarana transportasi untuk pembangunan pabrik amoniak cukup untuk kendaraan roda dua, kendaraan roda empat atau lebih.
Lokasi pembangunan pabrik amoniak ini tidak jauh dari lokasi pengambilan bahan baku dari PT Pertamina Hulu, Kalimantan Timur. Oleh karena itu, kami berharap dengan dibangunnya pabrik amoniak di Bontang dapat meningkatkan lapangan kerja dan kesempatan berusaha sehingga dapat semakin menekan angka pengangguran di Bontang.
Tinjauan proses
- Haber-Bosch
- Kellogg Brown & Root (KBR)
- Proses Haldor Topsoe
- Kellog’s Low Energy Ammonia Process (LEAP)
Proses ini terdiri dari dua tahapan yaitu shift cover yang mengubah CO menjadi CO2 dan kemudian proses pembuangan CO2 pada kolom absorpsi dan kolom stripping. Pada proses Haber-Bosh, kandungan hidrokarbon diubah menjadi hidrogen dengan perbandingan 3 mol gas hidrogen dan akan direaksikan dengan 1 mol gas nitrogen. Katalis yang digunakan juga pada proses ini yaitu dengan menggunakan katalis besi seperti Al2O3, MgO, CaO dan K2O.
Proses KBR mirip dengan proses Kellogg dengan beberapa inovasi yaitu penggunaan konverter amonia horizontal dengan 2 hingga 4 bed yang dilengkapi interbed exchanger dan penambahan pengering menggunakan saringan molekuler untuk pemurnian gas sintesis. Selain itu KBR juga mengkomersialkan proses pemurnian KBR, KRES (KBR Reforming Exchanger System) dan KAAP (KBR Advanced Ammonia Process) yang juga digunakan di beberapa industri amonia saat ini. Pada proses ini, umpan hidrokarbon desulfurisasi dicampur menggunakan steam dengan rasio S/C 2,5.
Langkah dalam proses LEAP ini dimulai dengan pemisahan sulfur dari bahan baku dan kemudian diikuti dengan penyiapan udara proses serta reaksi reformer primer dan sekunder. Pada proses CO2 shift converter pada high dan low CO2 shift converter, CO2 dipisahkan pada absorber menggunakan Benfield, aMDEA atau Selexol, kemudian dilanjutkan dengan proses metanasi, water removal, kompresi gas sintesa pada tekanan 140 atm, reaksi dalam konverter amonia vertikal dengan sistem pemadaman dan tahap akhir proses pemisahan dan daur ulang amonia.
Uraian Proses
- Pemilihan proses pembuatan ammonia
- Proses pembuatan ammonia
- Feed treating unit dan desulfurisasi gas alam
- Purifikasi dan methanasi
- Compression synloop dan refrigeration unit
- Primary reformer (R-102)
- Secondary reformer (R-103)
- High Temperature Shift (R-104)
- Low Temperature Shift (R-104)
- CO 2 absorber (R-106)
- CO 2 stripper (R-107)
- Methanator (R-108)
- Amonia converter (R-209)
Gas hidrogen dan karbon dioksida yang dihasilkan kemudian dikirim ke reformer sekunder untuk direaksikan dengan udara menghasilkan gas hidrogen, nitrogen, dan karbon dioksida. Karbon monoksida yang keluar dari sekunder reformer diubah menjadi karbon dioksida di shift converter melalui katalis. Gas yang berasal dari sekunder reformer dikirim ke unit scrubbing dan metanasi untuk memisahkan gas karbon dioksida.
Karbon monoksida dan karbon dioksida dipisahkan dari gas sintesis karena dapat meracuni katalis pengubah amonia. Pemurnian atau penghilangan CO2 dilakukan untuk menyerap karbon dioksida (penyerap CO2) dalam gas sintesis pada kondisi operasi bertekanan tinggi dan bersuhu rendah. Metanasi menggunakan methanator untuk mengubah karbon dioksida dan karbon monoksida yang lolos dari pembuangan CO2 menjadi CH4 atau metana menggunakan katalis.
Fungsi : Menghasilkan gas hidrogen, nitrogen dan karbon dioksida yang dihasilkan dari reaksi antara gas alam dan sebagian uap serta karbon monoksida dengan uap. Fungsi: mengubah karbon monoksida yang dihasilkan menjadi karbon dioksida, menghasilkan produk lain, hidrogen. Fungsi : Memisahkan karbon dioksida dari larutan Benfield sehingga karbon dioksida tersebut dapat digunakan kembali sebagai bahan baku pembuatan amonia.
Fungsi : mengubah karbon dioksida dan karbon monoksida yang lolos dari proses penghilangan CO2 menjadi CH4 dengan bantuan katalis.
Perhitungan Neraca Energi
Desulfurizer
Primary reformer
Secondary reformer
High Temperature Shift
Cooler (C-101)
Low Temperature Shift
CO 2 Absorber
Heat Exchanger
CO 2 Stripper
Cooler (C-102)
Methanator
Amonia Converter
Refrigerator
Utilitas
- Air Proses
- Air Pendingin
- Pengolahan Air
- Kebutuhan Air
- Unit Pembangkit Listrik (Power Plant System)
- Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas
- Listrik untuk Penerangan
Air sanitasi adalah air yang digunakan untuk kebutuhan laboratorium, kebutuhan pegawai, kebutuhan air minum dan kebutuhan air bersih lainnya. Air sanitasi yang baik adalah air yang tidak mengandung kuman atau bakteri, terutama bakteri patogen. Air pendingin adalah air yang digunakan sebagai media pendingin pada alat penukar panas.
Namun setelah melalui berbagai proses dan mencapai kondisi tertentu, air tersebut akan berubah menjadi steam atau uap air. Agitasi pada koagulasi mempunyai kecepatan yang cukup tinggi dengan tujuan untuk mempercepat dan menghomogenisasi bahan-bahan kimia ke seluruh air yang diolah. Ciri-ciri aluminium sulfat adalah berwarna putih, padat, tidak berbau, tidak mudah terbakar, memiliki pH 4,5-7,0, dan cocok untuk koagulasi koloid dalam air dengan alkalinitas tinggi.
Sedimentasi adalah suatu proses yang bertujuan untuk pemisahan atau pengendapan padatan atau suspensi non-koloid dalam air. Penukar kation adalah silinder berisi resin yang mengandung ion H+ dan bekerja dengan cara menangkap kation dalam air dan menggantinya dengan ion H+. Jika pH air limbah melebihi batas yang diijinkan, resin sudah jenuh dan harus diregenerasi.
Regenerasi dilakukan dengan mengalirkan larutan asam sulfat dan dilakukan melalui tiga tahap yaitu regenerasi backwash menggunakan asam sulfat dan pembilasan dengan air demin. Anion dalam air akan diganti dengan gugus hidroksi (OH-) menggunakan resin penukar anion untuk menghilangkan anion mineral seperti HCO3-, Cl-, NO- dan SiO32-. Dari tabel 3.25 Perhitungan kebutuhan air dapat disimpulkan bahwa total kebutuhan air pada pabrik amoniak dengan overdesign 20% adalah sebesar 1875,2205 kg/jam.
Generator yang digunakan adalah generator arus bolak-balik (AC) karena daya listrik yang dihasilkan cukup besar dan tegangannya dapat diatur sesuai kebutuhan. Listrik pada suatu pabrik digunakan untuk banyak hal, seperti kebutuhan proses dan utilitas, penerangan, AC, laboratorium, serta instrumen dan peralatan elektronik. Untuk penerangan luar ruangan digunakan lampu merkuri 100 watt, dimana keluaran lumen setiap lampu adalah 3000 lumen (Perry 6th edition, 1994).
Analisis Keamanan
Keamanan Proses
Upaya pengendalian yang dapat dilakukan adalah pemberian edukasi mengenai keselamatan dan keamanan kerja serta SOP yang benar kepada pekerja, pekerja menggunakan alat pelindung diri yang sesuai, penggunaan safety valve yaitu katup pengaman yang beroperasi ketika tekanan melebihi nilai tertentu. , cakram yang mudah pecah, sumbat yang dapat melebur, dan kegagalan vakum. . Selain suhu dan tekanan, proses produksi amonia menghasilkan karbon monoksida, karbon dioksida, gas berbahaya lainnya, polusi suara yang dapat menyebabkan kecelakaan kerja. Oleh karena itu, pekerja harus mengetahui alat pelindung diri yang sesuai dengan kondisi di lapangan agar dapat melindungi dirinya dengan baik.
Keamanan Perpipaan
Keamanan Pekerja
Pemeliharaan dilakukan agar jaringan pipa dapat berfungsi dengan baik dan baik, sehingga harus dilakukan pemeriksaan dan perbaikan secara berkala. Pengetahuan tentang kemampuan bahan kimia yang terlibat dalam proses produksi amonia berdampak negatif terhadap kesehatan pekerja. Analisis mengenai dampak lingkungan hidup atau biasa disebut dengan AMDAL adalah suatu kajian yang membahas mengenai dampak pokok dan penting suatu rencana usaha atau kegiatan terhadap lingkungan hidup, yang diperlukan dalam proses pengambilan keputusan mengenai pelaksanaan suatu usaha atau kegiatan di Indonesia.
AMDAL dilakukan pada saat merencanakan suatu proyek yang diperkirakan akan berdampak pada wilayah sekitarnya. Memberikan informasi kepada masyarakat mengenai dampak yang akan ditimbulkan oleh suatu rencana atau kegiatan usaha.
DESAIN ALAT
- Tangki Penyimpanan Gas Alam
- Tangki Penyimpanan Udara
- Primary Reformer
- Secondary Reforner
- Heat Exchanger
- Amonia Converter
- Infrastruktur Utama Pabrik .1 Area Proses
- Infrastruktur Pendukung Pabrik
- Rencana Tata Letak Pabrik
- Penaksiran Modal Industri (Total Capital Investment)
- Menghitung Total Production Cost (TPC) TPC = Manufacturing Cost + General Expense
Perancangan tata letak pabrik merupakan suatu pengolahan sarana dan prasarana yang ada di dalam pabrik untuk menunjang kelancaran proses produksi. Selain pemilihan lokasi, tata letak suatu pabrik sangat mempengaruhi efisiensi produksi produk. Dalam merancang tata letak pabrik perlu mempertimbangkan faktor keselamatan dan kesehatan kerja, serta kemudahan produksi.
Semasa mereka bentuk susun atur kilang, terdapat faktor yang perlu diambil kira supaya ia dapat memberi kemudahan dalam menjalankan proses, melaksanakan penyeliaan dan rancangan pembesaran seperti berikut. Kawasan proses ialah kawasan proses untuk pengeluaran ammonia, yang merangkumi peralatan proses, bilik kawalan, gudang penyimpanan dan makmal. Secara umumnya, kawasan proses pada skala tumbuhan ini adalah yang paling jauh daripada populasi.
Penyimpanan merupakan suatu tindakan untuk menjaga bahan baku dan produk agar tetap terjaga kualitasnya. Ruang penyimpanan akan ditempatkan di dekat area proses dengan tujuan untuk memudahkan distribusi bahan baku ke proses produksi dan produk dari proses produksi hingga penyimpanan. Tidak hanya ruang penyimpanan, ruang utilitas juga akan ditempatkan dekat dengan ruang proses, dengan tujuan untuk memudahkan distribusi kebutuhan utilitas sehingga memperpendek jalur pipa.
Oleh karena itu, suatu pabrik mempunyai laboratorium untuk melakukan penelitian dan pengembangan bahan baku dan produk. Tujuan didirikannya laboratorium adalah untuk mengembangkan bahan baku dan produk sehingga dapat meningkatkan kualitas dan keuntungan serta mengurangi limbah yang dihasilkan. Letak laboratorium dekat dengan area proses dengan tujuan untuk memudahkan proses penelitian karena sampel diambil dekat dengan laboratorium.
Untuk menjaga keselamatan di pabrik, pekerja harus memantau arus keluar masuk pabrik dan menjaga keselamatan di pabrik. Tempat parkir pabrik akan berdekatan dengan area pengolahan untuk memudahkan masuknya seluruh karyawan dan pengunjung yang memiliki izin. Alat Pemadam Kebakaran merupakan pusat tenaga ahli yang bertujuan untuk mengantisipasi dan mengatasi kebakaran di pabrik.
Lokasi kantor pusat berada di tengah-tengah area pabrik, sehingga masyarakat yang berkebutuhan di dalam pabrik dapat mengaksesnya dengan lebih mudah. Seluruh area di pabrik dirancang di dalam ruangan, namun ada pengecualian untuk area proses yang terletak di luar ruangan.
