bab ii produksi

8/15/2019 Bab II Produksi

1/80

31

BAB II

PROSES PRODUKSI

Dalam suatu pabrik kimia, rangkaian proses kimia yang mengolahbahan

baku menjadi produk diwujudkan dalam peralatan-peralatan yang terangkai

secara sistematis yang disebut sistem proses. Sistem proses terbagi dua yaitu

sistem proses utama dan sistem proses penunjang. Pada pabrik PT. P S!" """,

sistem proses utama dapat digolongkan menjadi sistem pemrosesan ammoniak

dan sistem pemrosesan urea sedangkan sistem proses penunjang yaitu sistem

utilitas .

#$%& D"'(!') %*+!'$$ P'#!"&


2/80

3

2.1 Unit Utilitas

nit penunjang atau utilitas offsite) merupakan unit pendukung yang

bertugas mempersiapkan kebutuhan operasional pabrik ammonia dan urea.

&hususnya yang berkaitan dengan penyediaan bahan baku dan bahan pembantu.

Selain itu utilitas juga menerima sisa dari pabrik ammonia dan urea untuk diolah

sehingga dapat diman aatkan lagi atau dibuang supaya tidak mengganggu

lingkungan.

nit-unit yang dimiliki bagian utilitas pada P S!" """ untuk memenuhi

kebutuhan pabrik ammonia dan urea meliputi/

2.1.1 Gas Metering Station

Gas Metering Station ber ungsi untuk/

1. )embersihkan gas alam dari kotoran berupa abu, padatan, liquid ,

hidrokarbon berat yang terbawa bersama-sama gas alam.

. )encatat jumlah pemakaian gas alam.

3. )engatur tekanan gas alam yang di suplai ke Ammonia Plant dan Offsite

sesuai kebutuhan.

Pada pabrik ammonia, selain sebagai bahan baku, gas alam dipakai juga

untuk pembakaran di Reforming dan Auxiliary Boiler Ammonia . Di offsite , gas

alam dipakai pada Gas Turbin Generator (T(0, Waste eat Boiler 2#0 dan

Pa!kage Boiler P#0.


3/80

33

Gambar 2.1.1 Diagram 'lir ()S

(as alam yang berasal dari Pertamina Pendopo Prambumulih masuk

"no!k Out &%0 #rum $entral% (as tersebut masuk ke &% #rum &'stream

untuk dipisahkan kandungan li uid 224, kemudian ke (ilter S!rubber untuk

menghilangkan kotoran-kotoran serta li uid 224. Tekanan gas diturunkan dan

diatur tekanannya melalui dua buah $ontrol al*e% Setelah itu gas yang sudah

bersih dari cairan dialirkan ke &% drum do+n stream dan didistribusikan

sebagai berikut/

a. #ahan baku ammonia di pabrik ammonia.

b. #ahan bakar reformer di pabrik ammonia, auxillary boiler dan start u'

,eater .

c. #ahan baku di +aste ,eat boiler dan 'a!kage boiler di unit utilitas.

d. #ahan baku di gas turbin generator .

$i uid 224 yang terpisahkan dikirim sebagai tambahan bahan bakar di

Pa!kage Boiler . Pengotor-pengotor padat berupa debu serta uap air yang

berhasil dipisahkan kemudian dilepaskan ke atmos er karena tidak mengandung


4/80

35

komponen-komponen yang berbahaya, sedangkan hidrokarbon berat yang

berhasil dipisahkan akan dikirim ke tempat pembakaran burning 'it 0. nit

burning 'it ini terdapat pada P S!" "#.

2.1.2 Water Treatment

ater Treatment merupakan unit pengolahan air untuk mendapatkan air

bersih filter +ater 0 dengan bahan baku air sungai )usi. nit ini bertugas

memenuhi kebutuhan pokok air bersih untuk perumahan maupun pabrik, dengan

mengolah air baku menjadi air bersih dengan proses kimia. Di pabrik air

digunakan untuk keperluan sanitasi, air pendingin, dan bahan baku air demin.

Dari sungai )usi, air dipompa menggunakan pompa sentri ugal 1 ser*i!e dan 1

standby 0 dengan kapasitas 1666 m 37jam. #ahan baku air sungai selanjutnya

diolah dengan tahapan sebagai berikut/

-% Penyaringan .at 'adat tera'ung

'ir dari Sungai )usi sebelum dikirim ke Offsite dipisahkan dari kotoran

yang berupa 8at padat terapung dengan cara memasang penyaring disekitar

su!tion pompa. &ualitas dari air sungai yang akan diolah dapat diketahui dengan

analisa harian berdasarkan parameter p2, turbidity , dan Si% .


5/80

39

Gambar 2.1.2. #lok Diagram Water Treatment

#ahan baku pembuatan air bersih adalah air Sungai )usi yang mempunyai

komposisi rata-rata sebagai berikut/

1. p2 / :,;. Turbidity sebagai Si% , ppm / 5;

3. 4a 2ardness sebagai 4a 4% 3, ppm / 9,95. "ron sebagai


6/80

3:

b. $arutan Alum 'l S%503.=2 %0, ber ungsi untuk memperbesar ukuran partikel

koloid sehingga akan lebih mudah membentuk flo! dan akan mengendap.

$arutan alum yang digunakan memiliki konsentrasi 16>-w.

c. $oagulant aid Separan0 1 ungsinya memperbesar ukuran flo! sehingga proses

pengendapan dapat berlangsung lebih cepat dan sempurna.

d. $arutan $austi! Soda ?a%20, ber ungsi untuk mengatur p2 air sungai karena

pada sistem pembentukan flo! diperlukan kondisi optimum dengan p2 9,@A:, .

Sedangkan p2 air sungai cenderung bersi at asam. $arutan ?a%2 yang

diinjeksikan memiliki konsentrasi 16>-w.

ntuk mempermudah penginjeksian, masing-masing bahan dilarutkan terlebih

dahulu di tangki pelarut dengan konsentrasi tertentu. Sedangkan $,lorine -nya

dipanaskan dulu dengan ,eater sehingga berubah ase menjadi gas.

#ahan-bahan kimia di atas diinjeksikan secara bersamaan dengan dosis yang

sesuai hasil test mengenai turbiditas air sungai. Pencampuran dilakukan dengan

pemasangan alat pengaduk dalam Premix Tank . ntuk mengetahui terjadinya

perubahan kondisi berkaitan dengan pemakaian bahan kimia, dilakukan kontrol p2

dan kandungan 4l .

2% (lo!treator 0$larifier)

'ir yang telah diinjeksi bahan kimia siap diendapkan dengan cara lokulasi dan

pengendapan dalam (lo!treator . (lo!treator berbentuk tangki beton silinder. 'ir

masuk melalui pipa-pipa Bertikal di bagian bawah bak. &emudian air yang bersih

dipisahkan melalui o*erflo+ di bibir (lo!treator dan endapan yang terbentuk secara

otomatis dibuang melalui se+er di bagian bawah.


7/80

3C

at-8at pengotor berada dalam bentuk senyawa kompleks bermuatan listrik statis

negati . 'luminium sul at dalam air akan larut membentuk ion 'l 3E dan %2 - serta

menghasilkan asam sul at sebagai berikut/

'l S%503 E 32 % 'l 3E3%2 - E 32 S%5

&etika molekul aluminium hidroksida bermuatan listrik statis positi bertemu

atau kontak dengan muatan listrik statis negati tersebut pada kondisi p2 tertentu

maka akan terbentuk flo! butiran gelatin0. #utiran partikel loc ini akan terus

bertambah besar dan berat sehingga akan cenderung mengendap ke bawah. Pada

proses pembentukan flo! p2 cenderung turun asam0 karena terbentuk juga 2 S%5.

ntuk mengetahui kualitas air, dilakukan kontrol di outlet (lo!treator dengan

parameter p2 9,@-:, , kadar 4l max 6,9 ppm dan turbidity max ppm. Pecahnya

flo! akan menyebabkan turbidity semakin besar, sehingga dapat terikut ke proses

selanjutnya. ntuk menjaga rentang p2 tersebut perlu diinjeksikan caustic ?a%20.

3% $lear Well

Dari (lo!treator , air mengalir ke $lear Well yang ber ungsi sebagai tempat

penyediaan air dalam jumlah cukup untuk menjamin suatu aliran normal ke unit

Sand (ilter saringan pasir0. Di $lear Well p2 dijaga sekitar C,6AC,9 dengan

meninjeksikan ?a%2 ke dalam aliran air yang masuk $lear Well .

4% Sand (ilter

Dari $lear Well air dipompa untuk penyaringan di Sand (ilter1 dengan tujuan

untuk memisahkan kotoran halus yang masih terdapat di dalam air bersih dan

mengurangi ion nitrat7nitrit, yang tidak dapat diendapkan dengan lokulasi.


8/80

3@

Sand (ilter berjumlah : buah dan dioperasikan secara paralel dan kontinyu. 'ir

keluar dari Sand (ilter diharapkan memiliki turbidity maksimum 1 ppm. &omposisi

Sand (ilter terdiri dari Antrasit $oal1 (ine Sand1 Medium Sand1 (ine Gra*el1

Medium Gra*el dan kerikil besar dari atas ke bawah0.

Tabel 2.1.2 )edia dalam Sand


9/80

3;

!% Potable7 ousing Water yang dikirim ke perumahan dan perkantoran untuk

memenuhi kebutuhan air.

ntuk mengetahui kualitas filtered +ater dilakukan kontrol harian dengan

parameter p2 antara C,6-C,9, turbidity maksimum 1 ppm, kandungan !,lorine 6,

ppm.

2.1.3 Demineralized Water

Sistem demineralisasi disiapkan untuk mengolah filtered +ater menjadi air yang

bebas dari kandungan mineral, baik ion positi kation0 maupun ion negati anion0. 'ir

tersebut akan digunakan sebagai umpan ketel atau Boiler (eed Water #< 0 pada

pembangkit tenaga uap tekanan tinggi di ammonia 'lant dan tekanan menengah di

+aste ,eat boiler dan 'a!kage boiler% 'ir ini harus bebas mineral sehingga terbentuknya

kerak dan korosi logam dapat dihindari.

Tabel 2.1.3 &ation-kation dan anion-anion yang sering ditemui

&'T"%? '?"%?

4alsium 4a EE #ikarbonat 24% 3-

)agnesium )g EE &arbonat 4% 3G

Sodium ?a E Sul at S%5G

Potasium & E

&lorida 4l-

"ron


10/80

56

%perasi dalam !arbon filter dapat dibagi ke dalam dua tahap yaitu tahap ser*i!e

pelayanan0 dan tahap pengakti an kembali. Proses pengakti an kembali perlu dilakukan

apabila karbon telah kehilangan daya serapnya yang ditandai dengan nilai hilang tekan

yang besar. rutan operasi dalam unit !arbon filter adalah sebagai berikut/

a% Ser*i!e pelayanan0

Pada tahap ini air dialirkan dari atas melewati karbon akti . Proses

adsor'si terjadi saat terjadi kontak antara air dengan permukaan karbon akti .

b% Ba!k+as,

Ba!k+as, dilakukan untuk merenggangkan media filter dan melepaskan

kotoran-kotoranyang tertahan di dalamnya. Proses ini dilakukan dengan

mengalirkan air dari bawah, berlawanan dengan tahap ser*i!e .

!% Rinse

Rinse pembilasan0 dilakukan untuk mengendapkan dan menyusun

kembali media filter . Proses ini dilakukan dengan mengalirkan air dari atas. 'ir

keluaran proses ini tidak ditampung melainkan dibuang.

Selain itu dilakukan steaming yaitu pembersihan karbon akti dengan

menggunakan steam $S 5o+ Steam 0 pada temperatur 166 64A156 64, agar karbon akti

dapat bekerja lebih optimal kembali.

$arbon (ilter yang berisi karbon akti ber ungsi untuk menyaring kotoran yang

ikut di filtered +ater juga mengurangi 8at organik, seperti ion nitrat7nitrit dan !,lorine .

at-8at tersebut perlu dihilangkan karena dapat merusak resin $ation dan Anion

8x!,anger . Pada Bessel ini terdapat pipa diatasnya untuk mengeluarkan kandungan

minyak yang mungkin terdapat dalam air.


11/80

51

/% $ation 8x!,anger

Dari $arbon (ilter , air dipompakan ke $ation 8x!,anger% Di sini ion positi

ditukar dengan ion 2 E dari resin dengan rumus kimia 2 . #ila resin telah jenuh,

sehingga tidak mampu lagi mengikat kation, dilakukan regenerasi dengan mengalirkan

a!id asam sul at0 ke dalam $ation 8x!,anger . $arutan asam sul at akan bereaksi

dengan resin sehingga mengembalikan kapasitas normal kinerjanya.

Dalam kondisi normal, dua 8x!,anger melakukan serBis, satunya regenerasi lalu

stand7by . !egenerasi dilakukan apabila total galon7 nya mencapai .@66 m 3 dan atau uji

air keluaran, yaitu pengujian ele!tri! !ondu!ti*ity H 9 Imhos7cm dan ,ig,sili!a H 6,69

ppm.

rutan operasi pada unit penukar kation adalah sebagai berikut/

a% Ser*i!e pelayanan0

Tahap ser*i!e pada unit penukar kation merupakan reaksi pertukaran

antara kation dalam air dengan ion ,idrogen oleh resin . !eaksi yang terjadi

dalam unit ini adalah sebagai berikut /

4ation a 0 E 'nion a 0E 2- s0→ 4ation- s0 E 2 E a 0 E 'nion a 0

b% Ba!k+as,

Ba!k+as, dilakukan untuk merenggangkan resin dan reklasi ikasi resin

di dalamnya.Proses ini dilakukan dengan mengalirkan air dari bawah,

berlawanan dengan tahap ser*i!e .

!% !egenerasi resin

!egenerasi resin dilakukan untuk menaikkan kembali daya tukar resin

yang berkurang selama proses pelayanan. Pada unit penukar kation ini,


12/80

5

regenerasi resin dilakukan menggunakan larutan asam sulfat . !eaksi yang

terjadi selama proses regenerasi adalah sebagai berikut/

4ation- s0 E 2 S%5 a 0→ 2- s0 E 4ation-S% 5 a 0

d% Rinse pembilasan0

Proses pembilasan dilakukan untuk menghilangkan sisa asam sulfat dan

garam-garam sulfat yang terbentuk selama proses regenerasi resin . Proses ini

dilakukan dengan mengalirkan air dari atas seperti pada proses pelayanan. 'ir

keluaran proses ini tidak ditampung.

2% Anion 8x!,anger

'ir dari $ation 8x!,anger masuk ke bagian atas Anion 8x!,anger yang berisi

resin. Disini ion-ion negati dihilangkan dengan anion resin yang memiliki rumus kimia

!%2. Anion 8x!,anger harus diregenerasi dengan larutan !austi! soda ?a%20 yang

dipanaskan terlebih dahulu untuk mengikat ion-ion negati yang terikat pada resin. 'ir

keluaran dari penukar anion ini kemudian menuju tahap akhir dari rangkaian #emin

Plant yaitu penukar ion gabungan.

rutan operasi pada unit penukar anion adalah sebagai berikut/

a% Ser*i!e Pelayanan0

Tahap pelayanan pada unit penukar anion merupakan reaksi pertukaran

antara anion yang terdapat dalam air dengan ion ,idroksil %2-0. !eaksi yang

terjadi dalam proses ini adalah sebagai berikut /

2 E a 0 E 'nion a 0 E !-%2 s0→ !-'nion s0 E 2 % l0

b% Ba!k+as,


13/80

53

Ba!k+as, dilakukan untuk merenggangkan resin dan reklasi ikasi resin .

Proses ini dilakukan dengan mengalirkan air dari bawah, berlawanan dengan

aliran air pada tahap ser*i!e .

!% !egenerasi Resin

!egenerasi resin dilakukan untuk menaikkan kembali daya tukar resin

yang berkurang selama proses pelayanan. Pada unit penukar anion ini,

regenerasi resin dilakukan menggunakan larutan soda !austik . !eaksi yang

terjadi selama proses regenerasi adalah sebagai berikut/

!-'nion s0 E ?a%2 a 0 !-%2 s0 E ?a-'nion a 0

d% Rinse Pembilasan0

Proses pembilasan dilakukan untuk menghilangkan sisa soda !austi! dan

garam-garam yang terbentuk selama proses regenerasi resin . Proses ini

dilakukan dengan mengalirkan air dari atas seperti pada proses pelayanan. 'ir

keluaran proses ini dialirkan ke tangki neutrali8er.

Syarat regenerasi untuk kation7anion ex!,anger adalah sebagai berikut/

1. Total gallon / 166 m 3

. ig, sili!a / 6,69 ppm

3.

$ondu!ti*ity / J 93% Mixed7Bed 8x!,anger

'ir dari anion ex!,anger masuk ke Mixed7Bed 8x!,anger . Prosesnya sama

seperti pada kation dan anion 8x!,anger , sehingga didapat air demin yang bebas

mineral. Dalam Mixed7Bed terdapat resin kation dan anion yang ber ungsi untuk

menyempurnakan penghilangan ion-ion tersisa. Selama pelayanan, resin kation dan


14/80

55

anion bercampur menjadi satu. Setelah jenuh, Mixed7Bed diregenerasi dengan

ba!k+as, untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang terdapat di dalamnya. &emudian

pada saat iddle didiamkan0 secara alami resin kation akan tersusun di bagian bawah

karena ukurannya lebih besar daripada resin anion. #aru kemudian diinjeksikan sul at di

bagian atas dan !austi! di bagian bawah.

'ir yang keluar dari unit ini diharapkan mengandung Si% maksimum 6,69 ppm

dan 6.1 ppm TDS 0Total #issol*ed Solid)1 kemudian ditampung di #emin Water Storage

untuk didistribusikan lebih lanjut.

rutan operasi mixed bed ex!,anger adalah sebagai berikut/

a% Ser*i!e Pelayanan0

Tahap pelayanan pada mi=ed bed e=changer mempunyai prinsip yang

sama dengan kation7anion e=changer.

b% Ba!k+as,

Tahap ini dilakukan untuk merenggangkan resin dan penyusunan ulang

resin . Resin anion dan kation pada unit ini akan mengalami pemisahan karena

perbedaan densitasnya .

!% !egenerasi Resin

!egenerasi resin dilakukan untuk mengembalikan daya tukar resin yang

berkurang selama tahap pelayanan. !egenerasi dilakukan dalam satu unit

terpisah antara anion dan kation .

d% Pencampuran ! esin


15/80

59

Pencampuran resin dilakukan dengan mengalirkan udara dari bagian

bawah kolom. 'liran udara dibuat sedemikian sehingga resin anion dan

kation saling tercampur dengan baik.

e% Rinse Pembilasan0

Tahap pembilasan dilakukan untuk menghilangkan sisa-sisa asam sulfat

dan soda !austi! yang digunakan dalam tahap regenerasi.

Syarat regenerasi untuk mix bed ex!,anger adalah sebagai berikut/

1. Total gallon / 99666 m 3 sekitar 6 A hari0

. ig, sili!a / 6,69 ppm

3. $ondu!ti*ity / J 6,9

4% #eminerali.ed Storage Tank

Tangki berkapasitas 1@66 m 3 ini merupakan penampung air dari proses

demineralisasi. 'ir ini kemudian dipompa sebagai make7u' pembuatan B(W

dideaerator W B1 Pa!kage Boiler dan ammonia 'lant , dan sebagai air proses di urea.

Tangki yang terdapat di Pusri """ ini memiliki bahan material yang cukup kuat utnuk

menampung air dengan Bolume yang banyak namun perlu diperhatikan juga kondisinya

agar tak terjadi sesuatu yang tidak diinginkan seperti terjadinya kebocoran. 2al tersebut

perlu dihindari agar proses tahapan selanjutnya tidak terganggu dan berjalan sesuai

dengan prosedur yang telah ditetapkan.


16/80

5:

Gambar 2.1.3. #emin Plant

2.1.4 Cooling Water

Sistem $ooling Water di P S!" """ ini menggunakan sistem sirkulasi terbuka.

'ir panas dari proses di ammonia dan utilitas didinginkan kembali dalam menara

pendingin kemudian mengontakkannya dengan udara secara !ross flo+7me!,ani!al

draft . Pemakaian utama !ooling +ater adalah untuk pendinginan di pabrik ammonia,

yaitu untuk menyerap panas dari proses. $ooling +ater juga dipakai untuk pendinginan

mesin-mesindi pabrik 'mmonia dan tilitas. Sistem !ooling +ater terdiri dari

$ooling To+er1 Basin , 9ndu!e #raft (an 09# (an)1 Side (ilter , pompa distribusi !ooling

+ater1 dan sistem injeksi bahan kimia. $ooling to+er terletak diatas basin persegi empat

yang terbagi dalam 9 !ell yang dilengkapi dengan 9ndu!ed #raft (an yang ber ungsi

untuk menghisap udara segar dari luar To+er . &apasitas 4ooling Tower yaitu 19.666


17/80

4%%$+! P!%S+S

4ooling ater, PG9.1 kg7cmT G 3 o4

Hot Water, T= 42oC

4%%$"?(T% +!

MakeUp

Evaporasi

BlowDown

5C

m37jam. Suhu air panas sekitar 5 64 dan diharapkan air dingin yang dihasilkan bersuhu

sekitar 3 64.

ot +ater yang kembali dari proses disaring kotorannya di Side (ilter sebelum

masuk $ooling To+er . Sebagian besar lainnya langsung dimasukkan dari atas $ooling

To+er1 mengalir secara bertahap melalui #rift 8liminator sehingga air tersebut

bersentuhan dengan udara luar. dara mengalir ke atas dihisap oleh 9ndu!e #raft (an

pada masing-masing !ell% ot +ater yang berkontak dengan udara dijatuhkan secara

s'ray pada $ooling To+er . 'ir umpan yang jatuh, semakin ke bawah semakin dingin

dan ditampung di dalam Basin . 'liran udara ke atas mendinginkan air yang turun ke

bawah.

Gambar 2.1.4 Proses di oolin! To"er


18/80

5@

Make7u' !ooling +ater diperlukan untuk menggantikan air yang hilang akibat

e*a'oration loss ,drift loss1 dan yang terpakai untuk side filter ba!k+as, . Make7

u'!ooling +ater berasal dari filter +ater dari utilitas.

$ooling +ater biasanya melewati 2+ pada bagian tubes sehingga potensi

pembentukan keraknya harus diminimalkan dengan penginjeksian bahan kimia, yaitu/

a% $orrosion in,ibitor

&orosi adalah suatuperistiwa perusakan logam oleh reaksi kimia atau

elektrokimia. ntuk menghindarinya perlu diinjeksikan bahan kimia untuk melapisi

permukaan logam. #ahan kimia ini berupa orto os at, poli os at, dan os onat

dengan perbandingan tertentu. Dalam hal ini untuk menghindari terjadinya korosi,

dilakukan proteksi katodik,yaitumemperlambat reaksi dikatoda dengan cara

mengurangi konsentrasi oksigen yang kontak ke permukaan logam. #ahan yang

dipakai untuk mencegah atau memperlambat korosi menggunakan )-:C5 yang

berisi senyawa P% 5 untuk membentuk lapisan ilm pasi pada pipa.

b% S!ale in,ibitor

&erak terjadi karena adanya endapan deposit di permukaan metal. +ndapan

dapat berupa mineral s!ale misal / garam, 4a, )g, Si% 0, sus'ended matter misal/

debu yang terbawa udara0, atau !orrosion 'rodu!t .

Terbentuknya kerak dipengaruhi oleh beberapa aktor, yaitu p2 yang tinggi,

temperatur tinggi sehingga kelarutan berkurang0, atau flo+7rate rendah. &erak

dalam permukaan pipa menyebabkan terganggunya perpindahan panas,

penyumbatan pipa, dan korosi. ntuk itulah perlu ditambahkan s!ale in,ibitor

0dis'ersant) ke dalam !ooling +ater ,yaitu )-:@31 yang ber ungsi untuk mencegah


19/80

5;

pengendapan P% 5 dan )-:;61yang ber ungsi untuk membongkar slime atau lumut

yang terbentuk dipermukaan logam.

!% Slime in,ibitor

Slime adalah lendir berwarna coklat kehitaman yang menempel di permukaan

pipa. Slime dapat mengurangi e ek pencegahan korosi dan menurunkan e isiensi

!ooling to+er . Penyebab munculnya slime adalah bakteri yang terbentuk dalam

!ooling +ater . ntuk membunuh bakteri tersebut diinjeksikan gas $,lorine

0Oxidi.ing Bio!ide) . Selain itu juga diinjeksikan :on Oxidi.ing Bio!ide yaitu )-:91

yang ber ungsi untuk membunuh bakteri anaerob.

&ualitas !ooling +ater yang diinginkan yaitu/

p2 / :,@ - C,3

Temperatur / max 3 o4

)g alkalinity , as 4a4% 3 / max 66 ppm

4a ,ardness , as 4a4% 3 / max 196 ppm

)g ,ardness , as 4a4% 3 / max 166 ppm

Sili!a1 as Si% / max 66 ppm

Turbidity / max 6 ppm

4l-

K S% 5G

/ max 1666 ppm

$ondu!ti*ity / 1:6 mmhos

2.1.# Steam System

nit ini berguna untuk memenuhi kebutuhan steam pabrik urea dan ammonia

saat start dan emergen!y saja karena pabrik ammonia mempunyai steam system


20/80

96

sendiri0 serta Offsite sendiri. 'ir yang menjadi bahan baku pembuatan steam agar

memenuhi syarat sebagai boiler feed +ater air umpan ketel0 terlebih dahulu harus

diolah di #eaerator .


21/80

91

memproduksi steam ;6 ton7jam dan 16 ton7jam pada tekanan 5 , kg7cm g dan

temperatur 3;; o4.

2% Waste eat Boiler

Gambar 2.1.#. 10 Proses kerja aste 2eat #oiler 2#0

Panas yang diperlukan pada 2# didapat dari gas buang dari gas

turbinegenerator (T(0 dan sedikit pembakaran dari gas alam pada burner

0additional burner)% dara pembakaran diambil dari kelebihan kandungan %

dari gas buang (T(.

Proses pembuatan dimulai dari pemanasan #< pada e!onomi.er untuk

mendapatkan temperatur pembangkit steam% &emudian aliran air jenuh tersebut

masuk ke dalam steam drum dan mengalami sirkulasi pemanasan secara

kontinyu. 4airan dan uap yang tertampung dalam steam drum dan berada dalam

GTG

ProdukSteam MS42 kg/cm2

Bypass Stack

Stack

D a m p e r

BURNERGas Alam

Ex aust G!G4"" o#

$"" o#

B%&

P'4

(S

p) * +,- . ",2P'4 * 0 . 2" ppm#o1d * ""µm os/cmS3'2 ",0" ppm

!, Bo3ler

Eco1om3 er

Super eater

%lasDrum


22/80

9

kesetimbangan asa, masuk ke boiler tubes yang berada di daerah 8*a'orator .

ap yang terbentuk kemudian naik ke atas secara alami dalam risertube dan

kembali ke dalam Steam #rum% Steam yang dihasilkan diambil dari bagian atas

Steam #rum dan dipanaskan lebih lanjut pada alat pelewat saturated steam

su'er,eate r0.

Pada Steam #rum 2#, air boiler diinjeksi larutan phos at

?a 2P% 5.?a 3P%50 sejumlah 1 -1C ppm sebagai proteksi pembentukan s!ale

dalam boiler serta menjaga p2. Steam pada Steam #rum diharapkan memiliki

spesi ikasi p2 ;,:-16, , konduktiBitas L :6 Imhos7cm dan silika maksimum

6,6 ppm. Steam #rum dilengkapi dengan !ontinous blo+ do+n dan intermittent

blo+ do+n . $ontinous blo+ do+n dilakukan lebih kurang 1 > dari beban

produksi steam untuk menjaga mutu dari air boiler% 9ntermittent blo+do+n

dilakukan lebih kurang C > dari produksi steam jika air boiler melewati batasan

mutu yang diijinkan. 2asil dari blo+ do+n dialirkan ke (las, #rum untuk

menghasilkan lo+steam dan sisanya dibuang.

3% Pa!kage Boiler

Proses pada pembangkit listrik ini sama dengan proses di 2#. Pada

Pa!kage Boiler , panas yang diperlukan dihasilkan dari pembakaran gas alam

pada burner yang berada di daerah 8*a'orator . dara untuk pembakaran

didapat dari udara atmos ir yang dihembuskan ke dalam Pa!kage Boiler oleh

for!e draft fan dan gas keluarannya masih mengandung kelebihan % sebesar A

3 >.


23/80

93

Gambar 2.1.# 0 Proses &erja Package #oiler P#0

2.1.$ Gas Turbine Generator

ntuk menggerakkan sebagian besar peralatan di pabrik diperlukan tenaga

listrik yang harus disediakan menurut kebutuhan dan spesi ikasi masing-masing alat.

Sistem pembangkit tenaga listrik terdiri dari/

1. Sumber tenaga listrik utama

. Sumber tenaga listrik untuk keadaan darurat

3. Sumber tenaga arus searah battery 0

T

Udara

Gas Alam

B%&

ProdukSteam MS42 kg/cm2

Bur1er

Stack

%,D, %a1

p) * +,- . ",2P'4 * 0 . 2" ppm#o1d * ""µm os/cmS3'2 ",0" ppm

Eco1om3 er

E5aporator

Super eater%las Drum


24/80

95

1. Sumber Tenaga 5istrik &tama

Sumber utama tenaga listrik untuk P S!" """ ini adalah Gas Turbin

Generator 0GTG) ita!,i . dara disaring dengan (ilter kemudian diumpankan

ke kompresor yang menimbulkan pembakaran di c ombustion !,amber . #ahan

bakar yang digunakan berupa gas alam.


25/80

99

gigi turbin uap, pompa bahan bakar minyak, 'anel instrument dan lampu

penerangan.

Sumber listrik keadaan darurat didapat dari sebuah #iesel 8ngine

(enerator yang menghasilkan listrik dengan tegangan 5@6 * dan daya :36 &*'.

Generator ini start secara otomatis dengan sinyal hilangnya tenaga listrik )44

8mergen!y dari salah satu )44-916, )44-913, )44-915 7 )44-919.

Gambar 2.1.$ Diagram 'lir (as Turbin (enerator

2.1.$.1. Load Sheeding System

5oad S,eeding system ber ungsi untuk melepaskan beban yang telah ditentukan

apabila ada salah satu atau lebih (T( yang tri' . Tujuannya apabila terjadi kondisi mati

tri' 0 pada (T( maka (T( yang masih jalan tidak terganggu atau ikut mati 0tri')

akibat harus menanggung beban yang sebelumnya ditangani oleh (T( yang tri' .

Udara

KOMP E!O

U"#G PEMB"K" "#

TU B$#

Gas "la%

EDUCT$O#GE"

GE#E "TO

&$!T $K'()* K+( p ase

Gas B-an. /e WHB


26/80

9:

'pabila kondisi normal kembali, beban yang tadi dilepas dapat dimasukkan kembali

dengan memperhitungkan kemampuan (T( yang masih beroperasi.

Gambar 2.1.$.1 5oad S,eeding System

2.1.% Udara Pabri& ' Plant Air ( dan Udara Instr)ment ' Instrument Air (

nit ini digunakan dalam sistem pengoperasian dan pengendalian pabrik.

Sumber normal udara pabrik 'lant air 0 dan udara instrument instrument air 0 dari

udara proses yang dihasilkan kompresor di Ammonia Plant dan dikirim ke Re!ei*er

udara pada pabrik utilitas. Tekanan di Re!ei*er dikontrol oleh kompresor udara sebagai

ba!k7u' udara jika tekanan turun di bawah harga yang ditetapkan. Sebuah Relief al*e

membuang udara ke atmos er bilamana tekanan udara naik diatas setting tekanan ;,C

kg7cm g.

1. &dara Pabrik 0Plant Air 0

dara pabrik digunakan untuk berbagai keperluan seperti aerasi,

pengadukan, flus,ing , dan lain-lain. Penyediaan 'lant air dibantu oleh sebuah


27/80

9C

&ompresor dara stand7by yang dihubungkan ke 'lant air ,eader dan ke

Re!ei*er udara.

Gambar 2.1.% . Diagram Plant Air


28/80

9@

stri''er . Proses stripping yang terjadi menggunakan low steam. Produk to' !ondensate

stri''er berupa gas-gas buangan, sedangkan produk bottomnya berupa air panas yang

kemudian didinginkan dengan !ooler dimana media pendinginnya berasal dari !ooling

to+er . &eluaran !ooler yang berupa air dingin di proses sebagai air ke demin 'lant ,

sedangkan air panas dari !ooler dikembalikan ke !ooling to+er untuk didinginkan

kembali. Dalam stripper ini terdapat ring-ring yang terbuat dari material stainless .

2.2 Unit Ammonia

Pada tahun 1;C: Pabrik P S!" """ dioperasikan dengan produksi ammonia cair

1666 )etrik Ton7Day. Produk sampingnya adalah 4arbon Dioksida 4% 0 sebanyak

13@6 )etrik Ton7Day.

Pada tahun 1;; , pabrik ammonia P S!" """ dioptimalisasi dengan tujuan

meningkatkan produksi ammonia dan pemakain bahan baku yang lebih e isien.

Perancangan pabrik ammonia berdasarkan )etode 4atalytic !e orming bertekanan

tinggi dengan bahan baku natural gas, uap air steam0 dan udara. Dengan selesainya

optimalisasi ammonia, maka diharapkan peningkatan produksi ammonia 66 metrik

ton7hari dan 4% sebesar :66 metrik ton7 hari.

2.2.1 Ba+an Ba&) Pemb)atan Ammonia

#ahan baku utama yang digunakan Ammonia Plant adalah sebagai berikut/

a. (as 'lam

(as alam merupakan sumber hidrogen dalam pembuatan ammonia, dan

bahan bakar di burner boiler dan 'rimary reformer . &omponen utama gas alam

yang dibutuhkan adalah gas metana 42 50. (as alam ini dibeli dari Pertamina


29/80

9;

dari sumur-sumur gasnya di Prabumulih. (as alam dikirim ke PT P S!"

melalui jaringan pipa bawah tanah.

Tabel 2.2.1 10 &omposisi dan &arakteristik (as 'lam P+!T')"?'

Komponen umlah ! " #ol$% Spe&i'i& Gra#ity

!relati#e to air%

,eat -al)e ' Bt) /t (

42 5 @:.C; 6. 5@ ;11

4% 6. 6.@19 -4 2 : 9.C; 6.3:@ 1:31

4 32 @ 3.31 6.96@ 39n-4 52 16 6.55 6.9@5 3161n-4 92 1 6.69 6.:31 3:;@i-4 92 1 6.6@ 6.: 9 5365

4 : 2 15 plus 6.6 6.::5 -'r 6.6 - -

? 1.9C 6.@6@ -2 1. @ - -

, 2S 3. ppm 6.C;6 -

(as alam mempunyai si at isik dan kimia sebagai berikut /

- gas yang mudah sekali terbakar

- tidak berwarna

- warna nyala api biru

- baunya agak harum

a. 'ir

'ir merupakan bahan baku pembuatan steam dan air pendingin di lingkungan

proses pabrik ini. 'ir juga dibutuhkan pula untuk keperluan domestik dan pemadam

kebakaran. Sumber air baku diperoleh dari Sungai )usi. Si at-si at isik air diantaranya

adalah/

M temperatur kritis Tc0 / 3C5.19 o4


30/80

:6

M tekanan kritis Pc0 / [email protected] atm

M densitas kritis / 3 3 kg7cm

M titik didih pada 1 atm0 / 16 o4

Tabel 3.2.1 0 &omposisi dan &arakteristik 'ir Sungai )usi

Komponen yang Dianalisa Satuan 0)mla+

). 'lkalinitas dalam 4a4% 3 Ppm 5

&lorida dalam 4l - Ppm 9.;Sul at dalam S% 5 - Ppm C.1

?atrium dalam ?a E Ppm @.6&alium dalam & E Ppm 1.C

4alsium 2ardness dalam 4a4% 3 Ppm 13.@)agnesium 2ardness dalam 4a4% Ppm C.C

?itrat dalam ?% 3 Ppm .3 ?itrit dalam ?% Ppm 6.13

#ahan %rganik dalam &)n% 5 Ppm 1C.5#esi dalam -Bol. nitrogen, 1 >-

Bol. oksigen dan 1 >-Bol. argon dan komponen lainnya. dara ini juga mengandung


31/80

:1

uap air yang dipisahkan dalam mole!ular sie*e dryer yang berisi silica gel atau

actiBated alumina.

2.2.2 Proses Pemb)atan Ammonia

Proses pembuatan amoniak pada P S!" """ berlangsung dalam tuga tahap yaitu

(eed Treating1 Reformary1 Puri ikasi, serta Sintesa $oop dan !e rigerasi.

2.2.2.1 eed Treatin! Unit

(as alam yang diterima dari Pertamina dengan kondisi temperatur sekitar 1 64

dan tekanan @ kg7cm yang mula-mula dibagi dua, sekitar :6 > untuk proses dan

sisanya untuk uel gas. (as alam Pertamina masih mengandung unsur-unsur yang harus

dihilangkan seperti partikel padat, sul ur organik dan anorganik, ,ea*y ,idrokarbon dan

4% . Semua unsur ini dipisahkan di area


32/80

102-D

103-B

T R C - 1

209-C

0eed .as

Ke re1or%in.

:

Proses pemisahannya adalah sebagai berikut/

1. Pemisahan Partikel Padat 7


33/80

:3

2 S E n% → 2 % E nS

3. Dehidrasi

Didalam sistem ini gas alam diolah untuk menghilangkan kandungan airnya.

(as alam masuk dari bottom absorber dan glycol masuk dari top absorber, berkontak

secara counter current. ap air akan diserap dan ikut kedalam glycol. (lycol yang telah

digunakan diregenerasi dengan jalan dipanaskan pada temperatur 65 o4 dalam tekanan

atmos er untuk menguapkan airnya.

!eaksi yang terjadi adalah /

!S2 E 2 2 S E !2

2 S E n% nS E 2 %

i% Pemisahan ea*y idro!arbon

Gambar 2.2.2.3. 30 unit pemisahan 224

ea*y idro!arbon 2240 adalah senyawa hidrocarbon yang mempunyai

berat molekul tinggi, yaitu 4 2 : , 4 32 @, 4 52 16, 4 92 1 dan 4 : E. Pemisahan 224 ini

205-C

201-C

203-C

206-F

204-C

&C 23'

206-C

0eed daripe%is,an

air

Pe%isa,an

CO2

T $ C

2 3 '

0eedseparator

fuel gas di 101-B(primary reformer)


34/80

:5

menggunakan prinsip perbedaan si at isis yaitu dengan pendinginan sampai

temperatur A1@ 64. Pendinginan ini terjadi di $,iller 63A40 dengan medium

pendingin ammonia yang selanjutnya masuk ke fuel se'arator 6:A


35/80

:9

Gambar 2.2.2.4. 50 4% remoBal

$arutan #en ield merupakan larutan Potassium &arbonat & 4% 30 yang

mengandung 8at-8at sebagai berikut/

- D+' #i8tanol Amine 0 sebanyak 1,9A ,90 > untuk mempercepat

penyerapan.

- * %9 0 anadium Pentoxide) sebanyak 6,9A6,@0 > untuk mencegah korosi.

- Anti (oam Agent 4%?0 untuk mencegah terjadinya pembusaan foaming 0.

!eaksi yang terjadi pada absorber/

4% E 2 % ⇔ 2 4% 3

2 4% 3 E & 4% 3⇔ &24% 3

Pada absorber mempunyai kondisi operasi tekanan tinggi dan suhu rendah,

kondisi ini berlaku terbalik untuk Stri''er . $arutan #en ield yang mengandung 4%

keluar dari dasar absorber dan masuk ke bagian atas Regenerator atau Stri''er 6 A+0

untuk diuraikan menjadi larutan #en ield, air dan 4% . 4% yang keluar dari stri''er


36/80

::

dapat dibuang langsung atau didinginkan di 6@A40 dan ditampung di 6;A0, selanjutnya akan diproses di Reforming &nit yang terdiri dari unit-

unit/


37/80

:C

Gambar 2.2.2.2 re orming unit

-% Saturator

Saturator ber ungsi untuk menjenuhkan gas proses dengan Pro!ess Water .

#esign asli pabrik tidak mempunyai saturator, namun pada Ammonia O'timation

Pro;e!t '%P0, alat ini ditambahkan untuk mengurangi konsumsi steam di Primary

Reformer . (as proses setelah melalui Saturator diharapkan jenuh dengan uap air yang

telah dicampur dengan medium steam yang bertekanan 5 kg7cm .

/% Primary Reformer

(as proses yang jenuh dengan air dimasukkan kedalam Primary Reformer 161A

#0 yang terdiri atas tube-tube yang berisi katalis ?ikel %ksida. Di dalam Primary

Reformer terdapat ; row yang setiap row terdiri dari 5 tube dan dilengkapi dengan 66

arch burner. Steam boleh masuk ke Primary Reformer dengan kondisi temperatur 366 64

dan tekanan 5 kg7cm . Primary reformer bertujuan untuk membentuk 2 dari 42 5 pada


38/80

:@

temperatur sekitar @66 64. Di dalam Primary Reformer dibutuhkan uel yang berasal dari

?atural (as dan 224. Panas Primary Reformer diman aatkan untuk memanaskan coil-

coil udara dan steam. Sedangkan panas sisa dikeluarkan oleh "D an dengan temperatur

sekitar 66 64.

!eaksiAreaksi re orming/

!eaksi yang terjadi di Primary Reformer adalah reaksi antara steam dengan

metana dengan persamaan reaksi sebagai berikut/

42 5 E 2 % ⇔ 4% E 3 2 N2 ;@& G E 6: kO7mol reaksi endotermis0

dan terjadi reaksi pergeseran shi t reaction 0 karbon monoksida sebagai berikut /

4% E 2 % ⇔ 4% E 2 N2 ;@& G -51 kO7mol reaksi eksotermis0

Total reaksi yang terjadi adalah /

42 5 E 2 % 4% E 52 %

Proses di Primary Reformer secara keseluruhan bersi at endotermis.

2% Se!ondary Reformer

ntuk menyempurnakan reaksi Reforming pemecahan 42 5 menjadi 4%, 4%

dan 2 0. !eaksi Se!ondary Reformer berlangsung pada temperatur yang lebih tinggi

;66A11660 64. dara untuk Se!ondary Reformer dikompressi oleh kompressor udara

161AO0. )aksud penambahan udara adalah untuk memperoleh nitrogen bebas sebagai

bahan baku pembuatan ammonia. dara mengandung sekitar 6 > % , C; > ? , 1 > 'r.

!eaksi yang terjadi adalah/

2 E % ⇔ 2 % reaksi eksotermis0

4% E % ⇔ 4% reaksi eksotermis0

42 5 E 3 % ⇔ 4% E 5 2 % reaksi eksotermis0


39/80

:;

Panas yang dihasilkan di alat ini diman aatkan untuk menghasilkan steam di 161

4' 7 4# dan 16 A4, yang merupakan pemasok steam terbesar untuk Ammonia Plant

sekitar @9 > kebutuhaan steam. Secara keseluruhan reaksi bersi at eksotermis.

2.2.2.3 P)ri/i&asi

(as sintesa yang dihasilkan mengandung 4% dan 4% yang tidak baik untuk

Ammonia $on*erter . %leh karena itu pada tahap puri ikasi 4% dan 4% dihilangkan.

Tahapan puri ikasi tersebut adalah sebagai berikut/

-% ig, Tem'eratur S,ift $on*erter 0 TS$)

Pada S,ift $on*erter 165AD0 akan terjadi konBersi 4% menjadi 4% , agar

Gambar 2.2.2.# 10 Tahap Shi t 4onBerter

HTSC LTSC

102-C

H C V

- 1

T R C

- 1 0

103-C

HCV-2

TRC-11

104-C

112-C

M O V

- 1

M O V

- 2

153-C

154-C

105-C

155-C

102-F

To CO2

Absorber

0r '3( D

SHIFT CONVERTER

M O V

- 2

B-1

B-1

ventstea% M!

!tea%M!

#2 P-r.e"ir 1r '3'

vent

!tea% 5,4 /#2 P-r.e"ir1r '3'

vent

+ '6

+ '4

.as0$r 2', 22

.as0$r *


40/80


41/80

C1

4% Absorber 1161A+0 dan 4% stri''er sama dengan proses absorber dan stri''er

pada reaksi feed treating . &eluaran top 116 A+ yang berupa gas 4% didinginkan di

1116A4 dan masuk ke 4% Stri''er Reflux #rum 1163A


42/80

C

Gambar 2.2.2.% 30 Tahapan Proses )etanator


4% E 3 2 ⇔ 42 5 E 2 %

4% E 5 2 ⇔ 42 5 E 2 %

&eluar dari Met,anator , aliran gas didinginkan dalam cooler 115A4 dan 119A4

untuk mengembunkan uap air yang terbawa, kemudian masuk ke Syn Gas Su!tion

#rum 165A


43/80

C3

dimana reaksi paling cepat0, sehingga $on*erter dapat dijaga pada temperatur yang

diinginkan. &ondisi operasi ammonia $on*erter sekitar 566A5@6 64 dan tekanan 136A

196 kg7cm . &onsentrasi ammonia keluar $on*erter sekitar 19>. >uen!, dan make u'

feed ber ungsi untuk mengontrol temperatur sehingga diperoleh hasil yang maksimal.


3 2 E ? ⇔ ?2 3 reaksi eksotermis0

Gambar 2.2.2.* Sintesa $oop

&eluaran 165 A < dibagi dua, sebagian dikompress oleh sintesis gas dan recycle

kompressor 163AO0. Temperatur naik 39 64 menjadi 1C9 64 dan tekanan dari 3,C kg7cm

menjadi :5,9 kg7cm . #is!,arge $om'ressor 163AO didinginkan sebanyak 3 tingkat /

a0 )elalui 13:A4 dari temperatur 1C9 64 menjadi 196 64 dengan media

pendingin dari produk 1113A


44/80

C5

Setelah keluar dari 1 ;A4 masuk ke 169A< Syn Gas $om / nd stage Se'arator 0

dan bertemu dengan sebagian dari output 165A


45/80

C9

a0 )enguapkan cairan ammonia secara terus-menerus pada batas tekanan

rendah untuk melepaskan gas-gas yang terlarut dan kemudian dikirim ke

sistem bahan bakar gas.

b0 Proses pendinginan akan mengambil panas dari gas sintesa dalam loop gas

sintesa untuk mendinginkan sebagian gas recycle guna mendapatkan

pemisahan dan pengambilan hasil ammonia yang memuaskan dari loop

sintesis.

Gambar 2.2.2. . nit Refrigeration dan Pemurnian Produksi 'mmonia

Secondary ammonia separator 16:A


46/80

C:

tekanannya let do+n 0 menuju dua tempat dalam sistem re rigerasi. Satu aliran dikirim

ke refrigerant flas, drum tingkat 111A< refrigerant flas, drum tingkat 3 11 A< dan

aliran kedua ke refrigerant flas, drum tingkat 3 11 A


47/80

CC

Tekanan dari refrigerant flas, drum tingkat kedua tidak berubah-ubah bertahan

pada tekanan masuk dari !ase kedua kompresor ammonia, tekanannya kira-kira ,

kg7cm dengan temperatur AC,@ o4. 4airanammonia yang menguap dari flas, drum

tingkat pertama masuk ke refrigerant flas, drum tingkat kedua dan disirkulasikan

dengan pengaruh termosy',on melalui !,iller tingkat dua. 2asil cairan dari

refrigerantflas, drum tingkat kedua diuapkan purge gas !,iller dalam loop sintesa

dalam !,iller gas alam untuk memberikian pendinginan.

$om'ressor Refrigerant beroperasi pada sistem pemurnian dengan dua cara /

a0 ntuk menjaga tekanan-tekanan yang dikehendaki dalam flas, drum tingkat

satu, dua dan tiga.

b0 ntuk menaikkan tekanan semua uap ammonia sehingga ammonia dapat

diembunkan sampai temperatur sedikit di bawah titik embunnya dengan air

pendingin dalam ammonia !on*ertor .

1( Penam )n!an Prod)&si Ammonia

Penampung produk re rigerasi refrigerant re!ei*er 0 16;A< menampung semua

hasil produksi ammonia. Produk ammonia terbagi atas dua jenis /

a. Produk 'mmonia Panas 36 o40

Produk ini diambil langsung dari penampung ammonia 16;A< dan

dipompa oleh pompa ammonia 1 9AO sebagai bahan baku pabrik urea.

Suhunya dijaga dengan mengatur penginjeksian ammonia dingin dari 11 A<

melalui chiller 11@-4. &elebihan ammonia yang tidak terpompakan oleh 1 9AO,

selanjutnya dikirim ke 116A


48/80

C@

ntuk memproduksi jenis ammonia ini, seluruh ammonia dari

penampung 16;A< dikirim ke 116A


49/80

C;

mencairkannya. 2al ini tentu saja akan sangat tergantung pada keadaan temperatur

operasinya. #ila temperatur lingkungan meningkat maka suhu operasi yang rendah akan

sulit tercapai akibaatnya operasi berjalan tidak sempurna.

Prinsip kerja pemisahan P(! Pusri """, didasarkan pada perbedaan tekanan

parsial gas-gas dalam campuran. P(! Pusri """ didesain untuk merecoBery ;6 > 2

dengan kemurnian produk 2P 2 sebesar ;3 >, $P 2 sebesar ;1 > dan ammonia cair

;; > dengan kemurnian ;;,9 > berat.

P(! Pusri """ memiliki 5 seksi/

1. Seksi ig, Pressure S!rubber

Purge gas sebagai eed diolah dengan cara mengontakkannya dengan air

masuk ke bottom 2igh Pressure Scrubber 4A 110. 'mmonia cair yang

dihasilkan dimurnikan pada suatu sistem destilasi untuk mendapatkan ammonia

;;> dengan kemurnian ;;,9> berat. Sedangkan bagian top 2igh Pressure

Scrubber berupa gas dengan temperatur 1@ 64 dijenuhkan dengan air. ntuk

menghilangkan gas dari kejenuhan dan untuk memberikan keadaan pemisah-

pemisah yang optimum, maka temperatur gas buang dinaikkan sampai 39 64

oleh pemanas umpan +A 1:. Pemanasnya berupa air sirkulasi yang panas dari

sistem destilasi.

. Seksi / Re!o*ery

(as yang dihasilkan dibagian top ig, Pressure S!rubber dan telah

dipanaskan akan melewati enam pemisah P!"S) )A 63A61 s7d )A 63A6:0

pada tekanan tinggi dan 1 pemisah P!"S) )A 65A61 s7d )A 65A1 0 pada

tekanan rendah. (as yang kaya 2 masuk melalui pori-pori melalui serat berpori


50/80


51/80

@1

10. 'liran yang bertekanan sedang mengalir ke bawah menuju Reboiler +A

50. $alu aliran dasar kolom destilasi digunakan untuk memanaskan kembali

membrane feed dalam (eed eater +A 1:0 dan kemudian memanaskan

kembali feed kolom destilasi dalam +A 0. &emudian aliran dasar kolom

destilasi didinginkan lebih lanjut melalui pertukaran dengan air pendingin dalam

$ondensate $ooler +A 350 sebelum dikembalikan ke 5o+ Pressure S!rubber

dan Tank $ondensate DA 1:0. Sedangkan untuk make u' adalah #eminerali.ed

Water .

'mmonia yang berada dibagian atas dikondensasikan pada $ondenser

+A 30 melalui pertukaran dengan air pendingin. Produk ammonia

dikembalikan pada tekanan sebesar C kg7cm g. Dengan cara ini, kemudian

produk ammonia sebesar ;;,9 > berat dapat dipertahankan. Sejumlah gas yang

terlarut yang berada dalam aliran feed ammonia cair keluar melalui atas

$ondenser dan dikembalikan ke tempat masuk di 5o+ Pressure S!rubber untuk

re!o*ery 'mmonia.

2.3 Unit Urea

rea pertama kali dibuat oleh ohler pada tahun 1@ @ melalui proses

sintesa. Proses tersebut dilakukan dengan cara memanaskan ammonium cyanate

?2 54?%0 yang kemudian berubah menjadi urea ?2 4%?2 0. Sebelum

percobaan yang dilakukan oleh ohler, urea diperoleh dengan cara

memisahkannya dari urine. Percobaan yang dilakukan oleh ohler

menunjukkan bahwa 8at-8at organik dapat diperoleh dari 8atA8at kimia


52/80

@

anorganik. Sintesa urea yang dilakukan oleh ohler menjadi permulaan sintesa

komponen organik.

Pada tahun 1@C6, #assarow menemukan cara terbaru untuk memperoleh

urea melalui dehidrasi ammonium karbamat dimana cara ini adalah dasar dari

proses pembuatan urea saat ini yang dipakai secara komersil. ?amun sampai

pada tahun 1; 6, urea belum dapat dibuat secara komersil hingga "(.


53/80

@3

Gambar 2.3 #agan Proses T!4"

Pabrik rea Pusri """ didirikan pada tahun 1;C: menggunakan proses Total

Re!y!le $ 9m'ro*e T!4"0 dari Toyo 8ngineering $or'oration T+40 Oepang,

dengan karakteristik mudah dioperasikan, biaya rendah dan kualitas produksi

tinggi. #ahan baku yang digunakan dalam proses ini adalah gas carbon dioksida

4% 0 dan ammonia cair ?2 30, sedangkan urea yang dihasilkan berbentuk prill.

&apasitas produksi urea Pusri """ adalah 1C 9 metrik Ton7Day.

!umus kimia urea adalah / 5, 2 O5, 2

2.3.1 Ba+an Pemb)atan Urea

!asio #ahan #aku dan #ahan Pembantu Per ton rea Produk yaitu/

10 'moniak G 6,9:@ ton

0 (as 4% G 6,C59 ton

!;#THE!$! DECOMPO!$T$O# 0$#$!H$#G

ECO+E ;

0" 234

PT) !M

T$E $#

0" 432

CO2

#H(

#H(C" B"M"TE

PPU

C" B"M"TE

C" B"M"TE

T$E $#

C" B"M"TE

U E" !O&)


54/80

@5

30 $istrik G 36 &wh

50 'ir Pendingin G @@ ) 3

90 ap 'ir G 6,;; ton

&andungan 8ffluent (as yang keluar dari Prilling to+er yaitu/

10 Debu rea G 36 mg7?m 3 maks

0 (as 'moniak G ; mg7?m 3 maks

2.3.1.1 Ba+an Ba&) Proses Pemb)atan Urea

#ahan baku pembuatan urea adalah ammonia cair dengan tekanan 1@

kg7cm dan gas karbondioksida 4% 0 dengan tekanan 6,C kg7cm yang berasal

dari pabrik ammonia. Spesi ikasi bahan baku sebagai berikut/

1. &arbondioksida 4% 0/

a. Si at-si at kimia, antara lain/

Titik didih / A 9C,9 64

Titik beku normal / A C@,5 64

Temperatur kritis / 3@ 64

Tekanan kritis / 6,: kg7cm

Panas peleburan / 1;66 kal7mol

Panas penguapan / :636 kal7mol

b. Si at-si at isika, antara lain /

1. Pada suhu kamar berupa gas yang tidak berwarna.. )empunyai bau dan rasa yang lemah.

3. Tidak beracun, akan tetapi dapat menimbulkan e ek sesak pada tubuh.5. $arut dalam air pada temperatur 19 64, tekanan 1 atm dengan perbandingan

Bolume 4% /2 % G 1/1.


55/80

@9

Tabel 2.3.1.1 10 Spesi ikasi &arbon Dioksida P S!" """

Kualitas !Dry *asis%4% ;@ > ABol. min.0

Sul ur 1 ppm ma=.0

'ir moisture0 Oenuh

Tem erat)r 3@o4

Te&anan 6.: kg7cm g

. 'mmonia ?2 30

a. Si at-si at kimia, antara lain /

1. Titik didih / A 33 64

. Titik beku / A CC,C6 64

3. Temperatur kritis / 133,39 64

5. Tekanan kritis / 1:9C psi

b. Si at-si at isika, antara lain /

1. !umus molekul ?2 3.

. #erat molekul 1C,63 gr7mol.

3. Pada tekanan atmos er, ?2 3 berbentuk gas tidak berwarna, berbau menyengat

dan sangat larut dalam air, alkohol dan eter.

5. )udah meledak dan beracun serta menyebabkan iritasi bila dihirup.


56/80

@:

9. $arutan ammonia dalam air pada temperatur A3@ 64 sampai A 51 64, akan

membeku membentuk kristal berbentuk jarum.

:. 'mmonia memiliki bau menyengat yang khas namun tidak berbahaya bila

terhirup dalam dalam waktu tertentu.


57/80

@C

Tabel 2.3.1.1 0 Spesi ikasi 'mmonia P S!" """

Kualitas ?2 3 ;;.9 > Aberat min.02 % 6.9 > Aberat ma=.0)inyak 9 ppmAberat ma=.0Tem erat)r di battery limit )enuju unit urea 9 A 36 o4)enuju storage tank A 33 o4 ma=.0Te&anan di battery limit )enuju unit urea 1@ kg7cm g min.06en)7) stora!e tan& 5.;: kg7cm g ma=.0

2.3.1.2 Ba+an Pembant)

Selain bahan baku yang digunakan ada juga bahan pembantu dalam proses

pembuatan urea. #ahan pembantu tersebut adalah sebagai berikut/

10 ap 'ir Steam 0

0 'ir Demin #emin Water 0

30 'ir Pendingin $ooling Water 0

50 'ir Proses (ilter Water 0

90 'ir Pemadam &ebakaran

:0 dara "nstrument

C0 (as ?itrogen

@0 $istrik

2.3.2 Proses Pemb)atan Urea

Proses pembuatan urea terdiri dari empat seksi yaitu seksi sintesa, seksi

puri ikasi, seksi re!o*ery1 serta seksi finis,ing kristalisasi dan pembutiran0. #erikut ini

merupakan pemaparan masing-masing seksi.


58/80

@@

Gambar 2.3.2. 'lur Proses pada Pabrik rea P S!" """

2.3.2.1 Se&si Sintesis Urea

!eaksi kimia yang terjadi di dalam reaktor urea D4A161 ada dua tahap, yaitu/

Pembentukan karbamat /

?2 3 E 4% ⇔ ?2 4%%?2 5 ∆2 G -3C,:5 kcal7mol

Dehidrasi /

?2 4%%?2 5⇔ ?2 4%?2 E 2 % ∆2 G E:,3 kcal7mol

karbamat0 urea0 air0


59/80

@;

Gambar 2.3.2.1 10 Diagram 'lir Seksi Sintesa

!eaksi pertama adalah reaksi pembentukkan ammonium karbamat. !eaksi ini

berlangsung pada kecepatan tinggi pada rentang suhu 1; 64. &onBersi reaksi, selain

dengan suhu, bergantung pula pada tekanan, yaitu 66 kg7cm . Tekanan operasi pada

suhu ini lebih besar daripada tekanan dekomposisi dikarenakan untuk memberikan

konBersi yang tinggi. !eaksi ini sangat eksotermis, oleh karena itu perpindahan panas

perlu dilakukan terus-menerus agar suhunya tidak melebihi suhu dekomposisinya. Suhu

juga tidak boleh dibawah titik leleh ammonium karbamat yang dapat membentuk

lapisan di dinding reaktor.


60/80


61/80

;1

*ariabelABariabel utama yang mempengaruhi reaksi yaitu suhu, tekanan,

komposisi feed , serta waktu reaksi. &onBersi amonium karbamat menjadi 8at

ureaberlangsung hanya dalam ase cair. Seksi sintesa berlangsung dalam sebuah reaktor

urea D4-1610 dimana terjadi reaksi antara gas karbondioksida, amoniak cair serta

li uid amonium karbamat pada suhu serta tekanan yang tinggi. &ondisi operasi berupa

temperatur, tekanan, serta perbandingan molekul antara gas karbon dioksida dan

amoniak cair harus sesuai dengan standar operasi serta dalam keadaan optimal sehingga

diperoleh konBersi yang tinggi dengan biaya yang minimal. 2al tersebut yang mesti

dicapai sehingga jalannya proses dapat optimal dan sesuai dengan prosedur pabrik dan

ketentuan standar pengoperasian peralatan pada pabrik urea secara umum.


62/80

;

Gambar 2.3.2.1. 0 #agian-#agian !eaktor #aru

Sebelum masuk reaktor, ammonia dipanaskan dahulu dalam pemanas ammonia

preheater +'A161 dan +'A16 yang disusun seri. Pemanas +'A161 menggunakan air

panas sebagai media pemanas.Sedangkan pemanas +'A16 menggunakan steam

condensat. Pemanasan ini berguna untuk menjaga suhu top reaktor 1; 64.

$arutan karbamat recycle dipompa dari 2P'4 dengan bantuan pompa re!y!le

solution booster u' 'um' ('A561, yang sebelumnya dilewatkan melalui pompa ('-

16 untuk menaikkan tekanan menjadi 66 kg7cm menuju ke bagian bottom reaktor,


63/80

;3

yang mempunyai 15 distributor Trays dengan maksud untuk menjaga kondisi operasi

yang terjadi di !eaktor.

Pengontrolan terhadap aktor suhu sangat penting. Suhu rendah menyebabkan

rendahnya konBersi larutan karbamat menjadi urea dan bertambahnya larutan re!y!le

karbamat. #ertambahnya larutan karbamat ini akan membutuhkan lebih banyak

dekomposisi dan penyerapan pada seksi re!o*ery yang mengakibatkan turunnya

konBersi. Sebaliknya, bila suhu puncak reaktor melebihi 1; 64, proses korosi pada

dinding di dalam reaktor akan naik dengan cepat.

2asil reaksi yang keluar dari reaktor urea terdiri dari urea, air, ammonium

karbamat dan kelebihan ammonia. Pada kondisi reaktor beroperasi normal, semua 8at

tersebut dalam ase cair. at-8at tersebut di flas, untuk memasuki tahap puri ikasi.

2.3.2.2 Se&si P)ri/i&asi

Seksi puri ikasi bertujuan untuk memisahkan urea dari hasil reaksi lain biuret,

ammonium karbamat yang terkonBersi dan ammonium berlebih0. Proses ini dilakukan

dalam empat tahap dekomposisi yaitu/

a. ig, Pressure #e!om'oser , dengan tekanan 1C kg7cm dan temperatur 1:9 64.

b. 5o+ Pressure #e!om'oser , dengan tekanan ,9 kg7cm dan temperatur 11C6

4.

c. Gas Se'arator dengan tekanan 6,3 atm dan temperatur 16: 64.

d. Oxidi.ing $olumn dengan tekanan atmos er dan temperatur ; 64.

Semua kelebihan ammonia dan ammonium karbamat dipisahkan dari larutan

urea sebagai gas-gas dengan cara dekomposisi thermal penguraian dan pemanasan0 dan

diikuti dengan proses pelucutan stripping0. Proses ini dilakukan dalam dekomposer


64/80

;5

tekanan tinggi ig, Pressure #e!om'oser 72PD0 D'A 61, dekomposer tekanan rendah

5o+ Pressure #e!om'oser 7$PD0 D'A 6 , dan gas se'arator D'A 630. Panas

sensibel dari 8at cair digunakan untuk menguapkan hampir semua kelebihan ammonium

karbamat menjadi ?2 3 dan 4% . Peman aatan panas sensibel ini dapat mengurangi

konsumsi steam sebagai media pemanas dan memungkinkan kandungan air tetap kecil

dalam resirkulasi ammonium karbamat. Produk gas yang terbentuk dari hasil

dekomposisi ini selanjutnya dikirim ke seksi recoBery.

Gambar 2.3.2.2. 10 Diagram 'lir Seksi Puri ikasi Dekomposisi0


65/80

;9

1( +igh Pressure De&omposer 'DA8291(

ig, Pressure #e!om'oser terbagi menjadi dua bagian yaitu bagian atas yang

terdiri dari ruang flas,ing , empat tingkat sie*e tray , dan penyekat serta bagian bawah

yang terdiri dari falling film ,eater dan penampung larutan.4ampuran urea, ammonium

karbamat dan gas-gas produk reaktor dengan temperature 1 5 4 masuk ke bagian atas

top0 ig, Pressure #e!om'oser D'- 610 secara flas,ing memancar0 oleh let do+n

*al*e sehingga menyebabkan gas-gas terpisah dari cairannya.

Gambar 2.3.2.2. 0 2igh Pressure Decomposer D'- 610 dan #agiannya

Produk reaksi dari reaktor D4-1610 dengan tekanan 66 kg7cmQ oleh let do+n

*al*e diturunkan menjadi tekanan yang sesuai dengan ig, Pressure #e!om'oser D'-


66/80

;:

610 yaitu 1C &g74mQ0. %leh karena penurunan tekanan yang besar tersebut maka

terjadi lashing sehingga semua ex!ess amoniak dan sebagian amonium karbamate

menguap. 'kibatnya temperature turun dari 66R4 yang berasal dari reaktor D4-1610

menjadi 1 5R4.

&omponen gas naik ke atas sedangkan larutan mengalir kebawah melalui empat

buah sie*e tray kemudian ditampung oleh suatu penyekat yang selanjutnya dialirkan

menuju (alling (ilm eater


67/80

;C

terbentuknya hidrolisa urea dan pembentukan biuret. &andungan dari outlet ig,

Pressure #e!om'oser D'- 610 yaitu/

rea / :9,@>

?2 3 / :, >

4% / 1,:>

#iuret / 6,3>

2 % / :,1>

Selama proses di ig, Pressure #e!om'oser D'- 610 terdapat beberapa e ek

samping yang harus dihindari yaitu/

a. 2idrolisa rea

b. Pembentukan #iuret

c. &orosi

d. )engusahakan kadar air minimal dalam off gas

2idrolisa dan pembentukkan biuret sangat dihindari karena dapat mengurangi

kualitas serta jumlah produk urea dan menyulitkan proses selanjutnya seperti 'rilling

dan re!o*ery% 'pabila tekanan semakin tinggi maka jumlah gas 4% dan ?2 3 dalam

larutan yang keluar dari bagian bawah ig, Pressure #e!om'oser D'- 610 menjadi

semakin tinggi sehingga akan menambah beban 5o+ Pressure #e!om'oser D'- 6 0

dan seksi Re!o*ery .

Semakin tinggi suhu maka proses dekomposisi akan semakin baik namun laju

korosi peralatan, hidrolisa urea dan pembentukan biuret akan semakin tinggi.

Selanjutnya pada ig, Pressure #e!om'oser D'- 610 diinjeksikan udara sebagai

passiBasi terhadap korosi. (as A gas yang keluar dari ig, Pressure #e!om'oser D'-


68/80

;@

610 kemudian masuk ke ig, Pressure Absorber $ooler +'-5610 untuk proses

re!o*ery%

2( Lo, Pressure De&omposer 'DA8292(

nit ini terdiri dari internal equi'ment 0 ruang flas,ing , empat tingkat sie*e tray ,

penyekat, Pa!ked Bed Ras!,ing Ring dan penampung larutan. $arutan yang keluar dari

bottom ig, Pressure #e!om'oser dengan tekanan 1C kg7cm dan temperature 1:6 o4

masuk ke bagian atas 5o+ Pressure Decomposer D'- 6 0 dengan cara flas,ing

sehingga gas dan larutannya terpisah dimana sebelumnya larutan tersebut mengalami

pertukaran panas yaitu didinginkan dahulu dalam eat 8x!,anger +'- 630 kemudian

mengambil panas dari Reboiler for 5o+ Pressure #e!om'oser +'- 6 0.

5o+ Pressure #e!om'oser D'- 6 0 ber ungsi untuk menguapkan ex!ess

kelebihan0 ?2 3 dan menguraikan amonium karbamat menjadi gas ?2 3 dan 4%

dengan cara penurunan tekanan melalui flas,ing dari 1C kg7cm menjadi ,5 kg7cm dan

pemanasan yang dilakukan oleh (alling (ilm eater dan gas dari proses $ondensate

Stri''er . (alling (ilm eater ber ungsi sebagai tempat menguraikan amonium

karbamat menjadi ?2 3dan 4% dengan bantuan panas steam lo+ S$0.

Pada tekanan ,5A3,6 &g7cm g dan temperatur antara 16:-136 o4. $arutan yang

berupa ammonium karbamat yang turun dari 'a!ked bed tidak mudah terurai menjadi

gas ?2 3, 4% dan 2 %, dimana tekanan total ,5 kg7cm g0 adalah penjumlahan dari

tekanan parsial ?2 3, 4% dan 2 %. 'gar ammonium karbamat itu terurai dibutuhkan

penambahan salah satu dari gas tersebut. Pada proses ini bagian bawah 'a!ked bed

dipasang pipa yang bagian bawahnya mempunyai lobang-lobang distributor s'arger

'i'e 0. ntuk memasukkan 4% sebagai stripping. 4% tersebut tidak bereaksi dengan


69/80

;;

ammonium karbamat , tapi hanya bertindak menguraikan ammonium karbamat menjadi

gas ?2 3 dan 4% lalu bersama-sama naik ke atas melalui Ras!,ig Ring%

Gambar 2.3.2.2. 30 #agianA#agian $ow Pressure Decomposer D'- 6 0

$arutan yang terdiri dari urea, ammonium karbamat dan sedikit ammonia turun

kebawah yang berasal dari reaktor D4-1610 melalui empat buah sie*e tray yang

ber ungsi untuk menguapkan kelebihan ?2 3 dengan meman aatkan panas sensible dari

gas keluar falling film ,eater dan gas dari proses !ondensate stri''er . $arutan tersebut

ditampung oleh suatu penyekat yang selanjutnya dialirkan menuju ke Pa!ked Bed untuk

memperluas bidang kontak stri''ing ?2 3 dalam larutan oleh gas 4% kemudian

ditampung untuk ke proses berikutnya.


70/80

166

$arutan tersebut dipanaskan dalam 5o+ Pressure #e!om'oser D'- 6 0

menggunakan larutan yang berasal dari ig, Pressure #e!om'oser D'- 610. %utlet

dari 5o+ Pressure #e!om'oser D'- 6 0 pada temperatur 11C o4 kemudian dialirkan

masuk ke dalam Gas Se'arator D'- 630. &andungan outlet 5o+ Pressure

#e!om'oser D'- 6 0 yaitu/

rea / C6,1>

?2 3 / 6,;>

4% / 6,@>

#iuret / 6,3>

2 % / C,;>

(as 4% yang berasal 4% Booster $om'ressor (#-16 0 diinjeksikan ke bagian

bawah Pa!ked Bed dengan tujuan untuk menaikkan e isiensi dekomposisi dan

mengurangi suplai air penyerap di 5o+ Pressure #e!om'oser D'- 6 0 sehingga

kandungan air dalam larutan daur ulang re!o*ery) menjadi rendah. Tekanan pada 5o+

Pressure #e!om'oser D'- 6 0 dijaga serendah mungkin untuk meminimalkan jumlah

4% dan ?2 3 dalam larutan. Temperatur operasi pada 5o+ Pressure #e!om'oser D'-

6 0 dijaga setinggi mungkin yaitu pada 1 1 o4.

3( Gas Separator

Pada dasarnya dekomposisi amonium karbamat yang berasal dari reaktor hampir

selesai pada unit 5o+ Pressure #e!om'oser D'- 6 0 namun ternyata reaksi samping

yang berupa pembentukkan biuret serta hidrolisa urea juga menghasilkan gas amoniak

dan karbon dioksida. (as-gas tersebut harus dipisahkan dari larutan urea karena dapat

mengganggu proses kristalisasi urea.


71/80

161

Gas Se'arator D'- 630 terdiri dari dua bagian proses yaitu/

a0 (las,ing Area Press

Pada proses ini, larutan yang berasal dari 5o+ Pressure #e!om'oser

D'- 6 0 dengan tekanan ,5 kg7cm masuk ke dalam Gas Se'arator D'- 630

melalui bagian atas secara flas,ing sehingga terjadi penurunan tekanan menjadi

6,3 kg7cm sehingga hanya sedikit ?2 3, 4% , serta 2 % yang teruapkan dari

temperatur pada bottom 5o+ Pressure #e!om'oser D'- 6 0 yaitu 11:R4.

&emudian off gas gas-gas yang menguap0yang keluar dari to' Gas Se'arator

D'- 630 dikirm ke Re!o*ery System pada temperatur 16;R4 % Selanjutnya

larutan urea tersebut turun ke bottom gas se'arator melalui sistem o*erflo+%


72/80

16

Gambar 2.3.2.2. 50(as Separator dan %=idi8ing 4oloumn

b0 Oxidi.ing $oloumn

Di dalam Oxidi.ing $olumn , larutan dari flas,ing area mengalir melalui

'a!ked bed yang berisi ras!,ig ring dan terjadi kontak dengan udara yang

dihembuskan oleh Off Gas $ir!ulating Blo+er (#-5610 yang ber ungsi untuk

menghilangkan sisa-sisa ammonia dan karbon dioksida serta mengoksidasi

logam-logam yang mungkin masih terkandung dalam larutan.


73/80

163

&emudian di bagian bawah Gas Se'arator D'- 630, larutan dipanaskan

oleh tube !oil ,eating dan dijaga temperaturnya pada ; R4. Selanjutnya larutan

tersebut dikirim ke Seksi &ristalisasi dan Pembutiran sedangkan off gas yang

berasal dari to' gas se'arator kemudian bergabung dengan off gas keluaran dari

bottom lalu dialirkan ke Off Gas Absorber% %utlet dari Gas Se'arator D'- 630

terdiri dari urea sebanyak C3,C>.

2.3.2.3 Se&si Re:o;er

Teknik recoBery yang dilakukan adalah memompakan campuran ?2 3 dan 4%

untuk dikembalikan ke reaktor. (abungan gas ?2 3 dan 4% dari seksi dekomposisi

diserap dengan air dan larutan urea dengan penyerapan sempurna dan larutan

dikembalikan lagi ke reaktor sintesis.


74/80

165

Gambar 2.3.2.3. Diagram 'lir Seksi !ecoBery

'mmonia berlebih dimurnikan dalam absorber tekanan tinggi 2P'0 D'A561

dan dikembalikan ke reaktor setelah melalui kondenser ammonia dan bergabung dengan

ammonia make-up di penampungan ammonia.

(as-gas dari separator D'A 63 masuk ke dalam kondenser o gas +'A56:,

kemudian mengalami kondensasi parsial pada suhu :66

4. (as yang tidak terkondensasi

masuk ke dasar off gas absorber %('0 D'A56 , sedangkan gas yang terkondensasi

ditampung dalam off gas absorber tank %(' tank0


75/80

169

a0 $arutan ammonia encer dari gas

karbondioksida.


76/80

16:

. (as-gas dari 2P'4 naik ke top 2P' dan didinginkan oleh intercooler, terus naik

ke atas melalui kolom packing. Sisa 39> karbondioksida diserap oleh campuran

larutan dari $P' dan ammonia air.

3. (as-gas ammonia dari kolom packing dicuci scrubbed0 oleh larutan ammonia

air sambil mengalir ke atas melalui lima buble !a' trays agar sisa-sisa

karbondioksida dapat hilang dengan sempurna.

&abut air dalam gas ammonia dipisahkan oleh drain se'arator bagian atas

2P'0. (as ammonia dari puncak absorber sesuai dengan jumlah kelebihan ammonia

yang akan dikembalikan recycle0 ke reaktor dan ammonia cair yang masuk ke 2P'.

(as ammonia ini dikondensasi dalam kondensor +'A565 dan dikembalikan ke

penampung


77/80

16C

2.3.2.4 Se&si Kristalisasi dan Pemb)tiran

$arutan urea yang datang dari gas se'arator D'A 63 dipompakan oleh u rea

solution 'um' ('A 69 menuju ke bagian bawah !rystalli.er . $rystalli.er ini terbagi

atas dua bagian, bagian atas adalah pemekat hampa *a!uum !on!entrator 0 dengan

*a!uum generator ++A 61. #agian bawahnya adalah tanki pengkristal !rystalli.er 0

dengan pengaduk agitator 0 dimana terbentuk kristal-kristal urea dalam larutannya

slurry 0.

$arutan urea yang telah melewati 2PD dan $PD akan masuk ke *a!uum

!rystaly.er

menggunakan udara panas lalu dikirim ke 'rilling to+er "'A361. Dalam menara, kristal

urea dilelehkan terlebih dahulu oleh melter +'A361 lalu lelehannya mengalir melalui

distributor P


78/80

16@

Gambar 2.3.2.4. Diagram 'lir Seksi &ristalisasi dan Pembutiran

Dalam pemekat hampa yang bekerja pada C ,9 mm2g absolut dan suhu :6 64,

air diuapkan dan larutan urea yang kelewat jenuh su'ersaturated 0 turun ke bawah dan

masuk ke tangki pengkristal. &ristal urea tumbuh membesar dalam kontaknya dengan

larutan urea supersaturated ini. &ondisi operasi pemekat hampa dan crystalli8er diatur

sedemikian rupa sehingga slurry yang keluar mengandung kristal urea 36A39 >

densitas kristal0.


79/80

16;

Slurry urea dari dasar !rystalli.er dipompa ke !entrifuge (


80/80

116

h. Panas kristalisasi / A 116 kkal7mol

i. Densitas curah / 6,C5 gr7cm 3

j. Panas spesi ik / 6,3;C kkal7gr o4

k. &elarutan dalam air / 91,: gr 7 166 gr air 6 o40

Tabel 2.4 Spesi ikasi Produk rea P S!" """

Kuantitas 1.%2# metri& ton )rea +ari

K)alitas Agri!ultural grade1 un!oated and

+it,out !onditioning agent ?itrogen 5: > Aberat min.0#esi 1 ppmAberat ma=.0'mmonia bebas 1.96 ppmAberat ma=.0#iuret 6.9 >Aberat ma=.0'ir )oisture0 6.9 >Aberat ma=.0U&)ran Parti&el$olos : A @ S mesh ;@ > min.0

$olos 9 S mesh > ma=.0Tem erat)r Prod)& 5 o4

bab ii produksi

Documents