wsi proses urea 11
Post on 26-Jul-2015
270 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
Filius Yuliandi Badge: 930918 Departemen Operasi P-IB
Palembang, 5 Juli 1 – 1 – 0 – 2 Jl. Jambu No. 5 Komplek Pusri Palembang0811-786711
JENIS LISENSI PROSES
TEC - ACES SNAMPROGETI
STAMICARBON
TRCI
Syntesa / Syn-Loop
Syntesa Syntesa Syntesa
Purifikasi & Recovery
Medium Pressure & Low
PressureResirkulasi Purifikasi &
Recovery
Konsentrasi Evaporasi Evaporasi Kristalisasi
Prilling Granulasi Finishing Prilling
Process condensate Treatment
WWTProcess
condensate Treatment
WWT
13/04/2023 2
3
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
Proses Pabrik Urea
• Unit Sinthesa• Unit Purifikasi• Unit Finishing• Unit Recovery• Unit WWT / PCT
UNIT SYNTESA
UNIT PURIFIKASI
UNIT KONSENTRASI
UNIT RECOVERY
UNIT WWT/PCT
UNIT PRILLING
NH3
CO2
<-----------RECYCLE----------- >
UREA
H2O
H2ONH3
CO2
NH3
CO2
UREAH2O
(NH3,CO2,UREA)
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
1
2 3
4
5 6
7
5
UNIT SINTESA
Fungsi : Proses terjadinya pembentukan urea dengan mereaksikan NH3 dan CO2 pada tekanan dan temperatur yang tinggi.
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
Reaksi Stokhiometri Urea :
2 NH3(l) + CO2(g) NH4COONH2(l) ΔH = - 28.5 Kcal/mol (1)
NH4COONH2(l) NH2CONH2(l) + H2O(l) ΔH = + 5,0 Kcal/mol (2)
Catatan : Terdapat beberapa perbedaan dalam proses TRCI, ACES, ACES 21, Snamprogetti
Reaksi Stokhiometri Urea
1 ton Urea = 2 x 1 ton mol NH3 = 1 x 1 ton mol CO2 60 60
= 0.03333 ton mol NH3 = 0.01667 ton mol CO2= 0.03333 x 17 ton NH3 = 0.01667 x 44 ton CO2
= 0.566 ton NH3 = 0.733 ton CO2
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
SintesaREAKSI INI ADALAH REAKSI KESETIMBANGAN DAN
SANGAT DIPENGARUHI OLEH :
TEKANAN OPERASI SEMAKIN TINGGI TEKANAN, SEMAKIN TINGGI
KONVERSI TEMPERATUR OPERASI
SEMAKIN TINGGI TEMPERATUR (HINGGA NILAI TERTENTU), SEMAKIN TINGGI KONVERSI.
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
LanjutanRASIO NH3/CO2
SEMAKIN TINGGI RASIO N/C, SEMAKIN TINGGI KONVERSI. TETAPI AKAN MENAIKKAN BEBAN STRIPPING DAN RESIRKULASI
RASIO H2O/CO2 SEMAKIN TINGI RASIO H/C, SEMAKIN RENDAH
KONVERSI.WAKTU TINGGAL
SEMAKIN LAMA WAKTU TINGGAL, SEMAKIN TINGGI APPROACH FAKTOR (SEMAKIN DEKAT DENGAN KONVERSI KESETIMBANGANYA)
PABRIK LISENSI TH PROD KAP JENIS ENERGI
TON/DAY PRODUKMMBTU/
TON
PUSRI-2 TEC-ACES 1973 1150 PRILL 32
PUSRI-3 TEC-TRCI 1976 1725 PRILL 33
PUSRI-4 TEC-TRCI 1977 1725 PRILL 33
PUSRI-IB TEC-ACES 1994 1725 PRILL 29
KALTIM-1 STAMI CONV 1981 2125 PRILL 34.87
KALTIM-2 STAMI CO2 1987 1725 PRILL 28.8
KALTIM-3 STAMI CO2 1989 1725 PRILL 24.8
KALTIM-4 SNAMPRO 2002 1725 GRANUL 25.32
POPKA STAMI CO2 1999 1725 GRANUL 27.2
PKC-1 TEC-TRCI 1977 1725 PRILL 33
PKC-1B TEC-ACES 21 2006 1725 PRILL 25
PKG TEC-ACES 1994 1400 PRILL 27,7
PIM-1 TEC-TRCI 1984 1725 PRILL 33
PIM-2 TEC-ACES 2005 1725 GRANUL 27
KONDISI OPERASI TRC-I ACES ACES 21 SNAMPROGETTI STAMICARBON
TEKANAN (Kg/Cm2)
RES. TIME (Menit)
250
200
175 155
190 182
40 2025
69 68 64
14
N/C 4 3.62
TEMPERATUR (oC)
CONVERSI ( %)
4
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUMUnit Syntesa : Reaktor
Selesai Unit SyntesaKembali ke Menu
156
188
63
3.3 – 3.6
147
183
11
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUMUnit Syntesa : TRCI
GB-101CO2 COMP.
CO2 gas fromAmm. Plant
RC fromHPA
DC-101UREA REACTOR
UNIT PURIFIKASI DA-201 HPD
GA-404
GA-101
GA-102
LCV-101
steam
EA-101 EA-102
sc
hw
NH3
12
NHNH3 3
SCRUBBER
REACTOR
NO. 1 NO. 2
CARBAMATE
CONDENSER
TO HP DECOMPOSER
UNIT RECOVERY
UNIT PURIFIKASI
STRIPPER
SC
MP STEAM
SC
LP STEAM
CO2 COMPRESSOR
COCO2
2
2 MOL NH3
1 MOL CO2
2 MOL NH3
SCRUBBER :
Menyerap gas NH3 dan CO2
yg tidak bereaksi di reaktor
STRIPPER :
- Melepaskan NH3 sisa dari lart
- Mendekomposisi Karbamat
menjadi NH3 dan CO2
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUMUnit Syntesa : TEC - ACES
TO MP ABSORPTION
FROM CARB. PUMP
TO M P DECOMPOSITION
BFW LP STEAM
FROM CO2-COMP
EJECTOR
FROM NH3-PUMP
VERTICALSUBMERGEDCARBAMATE CONDENSER(VSCC)
STRIPPER
REACTOR
MP STEAM
COND
N/C = 2.9180 - 182 ºCConv. = 46%
N/C = 3.7182-185 ºCConv. = 64%
200 BarG
157 BarG
Synthesis Press. = 152 BarG
5 – 5.5 BarG
18-20 BarG
Uea = 50 w%NH3 = 12 w%CO2 = 12 w%
Two stage synthesis ++ HP Ejector ll Reactor on groundVSCC Top 30 – 35 moptimum N/C in reactor & VSCC
Unit Syntesa : TEC – ACES 21
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
ES
317 - J311 - F
311F
Reactor
HP Stripper
HP Scrubber
310-F
302 FA
302 FB
301-L
STEAM LP
307-E
HPCC
HP NH3 Pump
CO2 Compressor
Rectifying Column
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUMUnit Syntesa : STAMI CARBON CO2 STRIPPING
15
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUMUnit Syntesa : STAMI CARBON CONVENTIONAL
16
Urea
Reactor
CarbamateSeparator
HPCC
Stripper
Carbamate EjectorNH3 Preheater
MPD
MPD
MPD
MPDMPD
CarbamatPreheater
CO2
Passivation Air
Vent
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUMUnit Syntesa : SNAMPROGETTI
17
UNIT PURIFIKASI
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
Unit Purifikasi / Medium & Low Pressure / Resirkulasi
18
Fungsi : Meningkatkan konsentrasi larutan urea dengan menguraikan larutan amonium karbamat hasil reaksi dari unit synthesa menjadi gas amoniak dan karbon dioksida serta memisahkannya dari larutan urea dengan cara pemanasan pada tekanan rendah.
NH2COONH4 2NH3 + CO2 + H2O
Urea dapat pula terhidrolisa sbb:
NH2CONH2 + H2O 2 NH3 + CO2
UNIT PURIFIKASI
Reaksi :
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
19
REAKSI INI ADALAH REAKSI KESETIMBANGAN DAN SANGAT DIPENGARUHI OLEH :
• TEKANAN OPERASISEMAKIN RENDAH TEKANAN PROSES DEKOMPOSISI DAN STRIPPING SEMAKIN BAIK.
• TEMPERATUR OPERASISEMAKIN TINGGI TEMPERATUR PROSES DEKOMPOSISI DAN STRIPPING SEMAKIN BAIK.
UNIT PURIFIKASI
i :
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
20
Proses pemurnian Urea dengan memisahkan larutan karbamate menjadi CO2 dan NH3 dibagi dalam 2 - 3 tahap penurunan tekanan sbb :- Pressure = 17 Kg/cm2; T = 156 0C .- Pressure = 2,5 Kg/cm2; T = 119 0C .
- Pressure = 0,3 Kg/cm2; T = 90 0C . ( TRCI )
Catatan : Terdapat beberapa perbedaan dalam proses TRCI, ACES, ACES 21, Snamprogetti
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
21
Gas to HPAC Gas to LPA
Gas to OGA
DA-201 HPD
DA-202 LPD
DA-203 GASSEPARATOR
Urea solutionto Crystallizer
EA-201EA-203
EA-202
steam
sc
sc
steam
Gasfrom OGA
steam
Gas CO2
High Pressure Decomposer
Low PressureDecomposer
GasSeparator
17 Kg 2.5 Kg 0.3 Kg
Reaktor
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUMUnit Purifikasi : T R C I
22
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUMUnit Purifikasi : TEC – ACES / ACES 21
High Pressure Decomposer
HPDLow Pressure Decomposer
LPD Urea Solution Separator
Unit Kristalisasi
23
UNIT KONSENTRASI
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
Unit Konsentrasi / Evaporasi / Kristalisasi
24
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
UNIT KONSENTRASI
Fungsi : Meningkatkan konsentrasi Urea dengan memisahkan
kandungan air didalam larutan urea pada temperatur
rendah dan tekanan vacumn.
Catatan : Terdapat beberapa perbedaan dalam proses TRCI, ACES, ACES 21, Snamprogetti
25
Unit Kristalization : TRCI / ACES
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
Concentrator
Centrifuge
Mother Liquor
26
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUMUnit Kristalization : ACES 21 / SNAMPROGETI
Selesai Unit KristalizationKembali ke Menu
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
UNIT PRILLING
UNIT PRILLING / FINISHING / GRANULASI
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
UNIT PRILLING
Fungsi : menghasilkan produk urea pada dalam bentuk butiran dengan ukuran yang seragam dan crushing strength yang tinggi
Pembutiran berlangsung dalam prilling tower dimana hujan tetesan urea lelehan dari bagian puncak dipertemukan dengan hembusan udara pendingin secara berlawanan.Untuk membuat hujan lelehan urea ada beberapa cara dengan acoustic granulator / prill bucket yang berputar sehingga didapatkan Distribusi ukuran produk rata-rat 1.6-1.7 mm
CR
YS
TAL
LIZ
ER
CO
NC
EN
TR
AT
OR GF-201
CENTRIFUGE
FA-203MOTHER
LIQUOR TANK
FF-301FLUIDIZING
DRYER
PRILLINGTOWER
FA-202
steam
EC-301AIR HEATER
Urea sol’n from FA-201
TOHPA
TODA-401
TO PCT
GA-202 GA-203 GA-206
GA-204
GB-301
air
airGB-303
EC-302 (AIR HEATER)
GA-303 FA-302 DISSOLVING TANKsteam
FC-301CYCLONE
SCREW CONVEYOR GB-302
GA-302
UREA
PRODUCT
water
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUMUnit PRILLING : TRCI / ACES
Selesai Unit PrillingKembali ke Menu
30
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
UNIT RECOVERY
31
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
UNIT RECOVERY
Fungsi : Untuk menyerap sisa gas CO2 dan NH3 yang keluar
dari unit dekomposisi dengan menggunakan air dan
larutan urea didalam absorber untuk kemudian di
daur ulang ke reaktor urea.
Peralatan utama di seksi Recovery adalah :- High Pressure Absorber (HPA) tekanan operasi (16,5 Kg/Cm2).- Low Pressure Absorber (LPA) tekanan operasi (2.3 Kg/Cm2).
Catatan : Terdapat beberapa perbedaan dalam proses TRCI, ACES, ACES 21, Snamprogetti
32
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
Unit Recovery : TRCI
EA-405AMM.RECOV.ABSORBER
cw
sc PIC-403
to FA-405
cw
GA-405
Rec. sol’nto DC-101
GA0401
DA-401 HPA
EA-401HPAC
hw
cw
EA-404AMM.- COND.
cw
gas from GS
EA- 406
FA- 403
EA-408
cw
GA-408
GA-407GA-402
gas from LPD
EA-402LPA
cw
EA-407
cw
gas tobottom GS
from HPD Urea sol’n from/to FA-201
Motherliquor
High Pressure Absorber 16.5 Kg
Low Pressure Absorber 2.3 Kg
33
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUMUnit Recovery : TEC - ACES / ACES 21
Selesai Unit RecoveryKembali ke Menu
Washing Column
High Pressure Absorber
Low Pressure Cooler
34
UNIT WWT / PCT
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
PENGOLAHAN KONDENSAT PROSES
35
Fungsi : mengolah kondensat dengan men-strip kandungan amoniaknya menggunakan uap air di Stripper bagian atas, kemudian dikirim ke Hydrolizer pada tekanan 16 Kg/Cm2 dan suhu 200 o C untuk menghidrolisa urea . NH2CONH2 + H2O <===> 2 NH3 + CO2
Kondensat yang sudah bebas kandungan amoniak dan urea (<10 ppm ) akan keluar dari Stripper bagian bawah untuk dikirim kembali keUnit Utilitas.
PENGOLAHAN KONDENSAT PROSES
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
UNIT WWT / PCT
36
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUMUnit WWT / PCT : TEC - ACES
Peralatan : Process Condensate Stripper (DA-501), 1st Surface Condenser (EA-501), 2nd Surface Condenser (EA-502), Preheater for DA-501 (EA-504), Preheater for DA-502 (EA-505), Flash Gas Condenser (EA-506), Reboiler for DA-501 (EA-507), PC Tank (FA-501), PC Pump (GA-501), Urea Hydrolizer Feed Pump (GA-502).
Selesai Unit WWT / PCTKembali ke Menu
37
SIFAT – SIFAT UREA
• Dalam keadaan dingin rasanya asin seperti garam dapur.• Larut dalam air, alkohol dan benzena, sedikit larut dalam eter serta tidak
larut dalam Khloroform dan etil asetat.• Dipanaskan terurai menjadi Biuret, Ammonia dan Asam sianitrat.• Jika bereaksi dengan asam kuat maka akan membentuk garam.• Rumus molekul CO(NH2)2 , berat molekul 60, kalor peleburan 60 kal/gr, berat jenis (SG) 1,335, panas peleburan dalam air 58 kal/gr dan Titik leleh 132,7 oC
• Merupakan hablur atau serbuk putih.• Tidakmengeluarkan bau ammonia dan hampir tidak berbau sama sekali
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
38
1. Nitrogen = 46,2 % (minimal).2. Biuret = 0,5 % (maksimal).3. Moisture (H2O) = 0,3 % (maksimal).4. Kandungan Fe = 1,0 ppm (maksimal). 5. NH3 bebas = 150 ppm (maksimal).6. Abu = 15 ppm (maksimal).7. Ukuran prill 6 ~ 8 mesh = 98 % (minimal).8. Ukuran untuk 25 mesh = 2 % (maksimal).
SPESIFIKASI PRODUK
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
Workshop terintegrasi APPI Pabrik Utility, Amoniak dan Urea
PROSES PABRIK UREA SECARA UMUM
TERIMA KASIH
top related