nitrogen fadhel adan
TRANSCRIPT
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya ucapkan keharibaan Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan
hidayahNya sehingga dapat menyelesaikan laporan bulanan dari salah satu unit Utilities
dengan judul “NITROGEN PLANT (UNIT 77)” laporan ini saya susun berdasarkan
pengalaman selama OJT di UTL Plant PT.Arun NGL dan merujuk kepada referensi-referensi
standard yang ada.
Penyusunan laporan ini diharapkan dapat bermanfaat kepada para pembimbing dan
semua teman teman OJT di UTL khususnya diperuntukkan kepada mahasiswa Teknik Kimia
prodi Migas di Politeknik Negeri Lhokseumawe .
Praktek kerja lapangan ini merupakan mata kuliah wajib bagi setiap mahasiswa
jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe, hal ini dimaksudkan agar mahasiswa
mendapatkan gambaran langsung tentang ilmu yang diperoleh dibangku kuliah dan
menambah bekal pengalaman yang berhubungan dengan proses kerjanya.
Dalam kesempatan ini saya mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada :
1. Pihak Training PT.Arun NGL
2. Kepala Bagian UTL PT. Arun NGL
3. Process Engineer
4. Para mentor pabrik
5. Daily Supv. dan seluruh Shift Supervisor UTL Plant
6. Dosen pembimbing
serta semua pihak yang telah membantu kami, membimbing, saran, serta kerja sama sehingga
tersusunlah laporan ini.
Lhokseumawe, Januari 2012
Penulis,
( FADHEL MUHAMMAD )
1
DAFTAR ISI
Ha
laman
Kata Pengantar ....................................................................................................... 1
Daftar Isi .................................................................................................................2
Latar Belakang ........................................................................................................3
I. Dasar Teori........................................................................................................4
II. Gambar Alat dan Flowsheet Unit…………………….…………..……….....7
III. Uraian Proses..................................................................................................10
IV. Kondisi Operasi..............................................................................................22
V. Peralatan Utama..............................................................................................25
VI. Peralatan Pendukung......................................................................................26
VII. Jenis Instrumentasi & control........................................................................27
2
LATAR BELAKANG
Utilities adalah satu bagian di dalam Departement Operasi disamping bagian-bagian lain
seperti LNG Process, Storage & Loading dan NSO. Sebagai mana fungsi /tugas umum dari
Departement Operasi adalah bertanggung jawab atas operasi dari pabrik, maka fungsi dan
tugas dari bagian Utilities adalah bertanggung jawab atas operasi dari unit-unit penunjang
untuk Process utama Pabrik.
Process utama pabrik adalah : Proses pengolahan gas alam menjadi LNG yaitu gas
alam yang dicairkan. Di dalam proses pengolahan ini, diperlukan adanya tenaga listrik, Air,
Steam, Nitrogen dan lain-lain yang bersifat menunjang/membantu proses utama tadi. Unit-
unit penunjang inilah yang menjadi tanggung jawab Utilities di dalam operasionalnya.
Adapun unit-unit penunjang yang menjadi tanggung jawab Utilities dapat dibagi
sebagai berikut :
1. Power Generator and Distribution
2. Steam Generation
3. Water System
4. Fuel Gas
5. Instrument Air Plant
6. Fire Water System
7. Sewer System
8. Flare System
9. Nitrogen Plant
10. Cooling Water System
3
NITROGEN PLANT (UNIT 77 )
I. DASAR TEORI
Unit 77 Nitrogen Plant berfungsi untuk menghasilkan Nitrogen dan menyalurkannya
ke unit pemakai. Nitrogen yang dihasilkan pada Unit 77 adalah Nitrogen cair dan gas. Akan
tetapi Nitrogen yang disalurkan ke unit-unit pemakai adalah Nitrogen gas. Nitrogen gas dari
Unit 77 dipergunakan untuk keperluan pencairan gas alam (LNG) dan purging.
Proses yang terdapat pada Unit 77 pada umumnya dapat dibagi dalam 8 bentuk pokok
yaitu :
1. Proses pemampatan, pendinginan dan pemisahan butir air pada udara masuk.
2. Proses pengeringan pada udara masuk.
3. Proses pendinginan dan pencairan awal pada Nitrogen-Oksigen.
4. Proses Fraksionasi Nitrogen-Oksigen.
5. Proses pencairan Nitrogen gas.
6. Proses expansi pada Oksigen.
7. Proses regenerasi pada bahan penyerap (adsorbent).
8. Proses Evaporasi pada Nitrogen cair.
Unit 77 terdiri dari :
1. Air Compressor
Pada unit nitrogen Plant, Kompressor yang digunakan untuk mengisap udara luar
adalah Kompressor jenis “single shaft” dengan empat tingkatan. Udara luar di hisap dengan
melalui sebuah Air Filter yang bertujuan untuk menghilangkan partikel – partikel padatan
yang terikut di dalam udara bebas. Kemudia udaranya dimampatkan dalam empat tahap
sampai tekanan ± 9.8 kg/cm², tahap pertama pemampatan udara hingga sekitar ± 1.3 kg/cm²,
yang kedua hingga sekitar ± 3.2 kg/cm², yang ke tiga hingga sekitar 7.3 kg/cm² dan yang ke
empat sekitar 9.8 kg/cm².
4
Pada saat pemampatan udara juga terjadi kenaikan temperatur, maka untuk
menurunkannya kita menggunakan cooling water, dimana pada tahap pertama penurunan
suhu udara dari sekitar ± 128° C hingga ± 41° C dan tahap kedua dari sekitar ± 104 °C hingga
± 40° C, tahap ketiga dari sekitar ± 143° C hingga ± 45° C dan tahap ke empat dari sekitar ±
100° C hingga ± 35° C.
PIC-577 yang terpasang pada line discharge compressor bertujuan untuk
mengendalikan tekanan discharge dan pengendalian kelebihan tekanan.
2. Chiler
Chiler adalah sebuah alat yang terdiri dari kompressor, evaporator, dan exchanger.
Dimana di chiler ini terjadi perpindahan panas oleh udara panas dengan freon, sehinga uap air
yang berada di uadra akan terkondensasi dan dibuang.
3. Dryer
Udara yang keluar dari chiler walaupun sudah dihilangkan sebagian uap air nya di
Water Separator, tetapi masih sangat mempengaruhi proses pemisahan nitrogen-oksigen di
Coldbox.
Ada dua buah Molsieve Adsorber, dimana satu buah yang beroperasi untuk
mengeringkan udara, sedangkan yang satu lagi untuk Regenerasi (di aktifkan kembali
Molekuler sieve). Udara mengalir dari bagian bawah molekuler sieve guna menyerap
pencemaran dari udara, uap air, karbon dioksida dan hidrokarbon lainnya.
Adapun adsorber yang sedang beropersi ini akan mengalami beberapa tahap, yaitu :
Depressurizing time
Heating time
Cooling time
Pressurizing time
5
Apabila waktu regenerasi selesai (Complete Sequence) maka penyerapan udara akan
beralih ke Adsorber yang baru di regenerasi dan Adsorber yang sudah jenuh akan di
regenerasi kembali dan begitulah seterusnya.
Gambar 1.1 Dryer
6
II. GAMBAR ALAT DAN FLOWSHEET UNIT :
7
Com
pres
sor
8
Air
Chi
ler
9
III. URAIAN PROSES
Proses Pemampatan, Pendinginan dan Pemisahan Butir Air Dari Udara Masuk
Udara bebas yang terdiri dari unsur-unsur pokok Nitrogen, Oxygen, Hydrogen dan
unsur-unsur serta komponen-komponen pencemar seperti belerang,gas-gas buangan
dimasukkan kedalam sistim melalui suatu alat yang disebut Reciprocating Compressor.
Compessor di unit 77 bekerja dengan empat tingkat tekan. Dimana pada setiap tingkat
ditempatkan sebuah pendingin udara untuk mencegah suhu udara masuk yang sangat tinggi
pada tingkat-tingkat berikutnya.
Udara yang keluar dari tingkat 4 kemudian dimasukkan ke suatu alat pendingin yang
disebut “freon cooler” dan proses pemisahan butir-butiran air pada pemisah air yang disebut
“water separator”.
Proses Pengeringan Udara Masuk ( Adsorbsi )
Pada pengeringan udara masuk berfungsi untuk menghilangkan uap-uap air dari udara
masuk. Walaupun butir-butir air telah dipisahkan pada “Water Separator” namun itu bukan
merupakan jaminan bahwa udara masuk sudah bebas dari uap-uap air. Adanya uap-uap air
pada Proses Fraksinasi merupakan bahaya besar karena uap-uap air itu dapat membeku pada
pipa-pipa Kolom Distilasi (distilation column). Proses pengeringan udara masuk berlangsung
pada pengering udara (air dryer).
Teori yang dipergunakan adalah teori penyerapan (Adsorpsi). Bahan penyerap
(Adsorpsi) yang dipergunakan adalah “MOLECULAR SIEVE” bahan Alumina.
Proses Pengeringan “Adsorbent” (Regenerasi)
Adsorbsi berarti penyerapan pada permukaan. Ini berarti, bahan penyerap tidaklah
bereaksi dengan bahan yang diserap. Uap-uap air yang diserap oleh bahan (adsorbent)
menempel pada permukaan adsorbent. Lama kelamaan ( 450 menit) adsorbent itu sendiri akan
“ JENUH”. Jenuh artinya adsorbent itu sudah tidak mempunyai permukaan lagi untuk
penyerapan karena semua permukaan telah tertutup dengan air. Adsorbent jenuh harus
10
diaktifkan kembali. Proses pengaktifan (pengeringan) kembali adsorbent disebut juga proses
regenerasi.
Regenerasi didapat dengan mengalirkan gas panas melalui adsorbent sehingga uap-uap
air yang menempel pada adsorbent menguap kembali dan terbawa bersama gas panas. Gas
panas yang dipergunakan pada proses regenerasi adalah gas oksigen. Gas oksigen itu sendiri
didapat dari hasil Fraksinasi pada column distelasi. Gas oksigen itu sebelum dialirkan ke
adsorbent terlebih dahulu dipanasi pada satu ”Heater listrik” sampai mencapai suhu sekitar
246 OC.
Proses Pendinginan dan Pencairan Awal Nitrogen dan Oksigen
Pada awal waktu “start-up” pertama sekali, pendinginan terhadap nitrogen-oksigen
didapat melalui Main Exchanger (E-101/2). Penurunan tekanan ini menghasilkan, naiknya
volume dan turunnya suhu. dengan turunnya suhu maka sebahagian oksigen mengalami
pengembunan.
Oksigen yang mengembun itu kemudian ditampung di dasar columm distilasi C-101
dan seterusnya dipergunakan lagi untuk pendinginan nitrogen-oksigen pada E-101/2.
Akibatnya lama kelamaan nitrogen-oksigen yang masuk E-101/2 makin dingin sehingga
suhunya juga semakin rendah.
Oksigen yang dipakai untuk mendinginkan nitrogen-oksigen masuk, kemudian di
expansikan lagi melalui turbin expander sehingga suhunya turun kembali. Oksigen yang
sudah di expansikan itu dipergunakan lagi untuk mendinginkan nitrogen-oksigen masuk
sehingga suhu Nitrogen-Oksigen masuk pun semakin rendah, dan tentunya suhu Nitrogen-
Oksigen sesudah E-101/2 pun akan semakin rendah.
Proses Fraksinasi Nitrogen-Oksigen Terjadi Pada Coulom Distilasi.
Coulom distilasi terdiri dari HP column dan LP column.
HP column tekanannya sekitar 8.95 kg/cm2.
LP column tekanannya sekitar 4.95 kg/cm2
Pada gambar dapat dilihat bahwa Oksigen mencair terlebih dahulu dan terkumpul pada
dasar column distilasi, sedangkan Nitrogen masih dalam bentuk gas dan terus mengalir ke
bagian atas.
11
Oksigen yang telah mencair tadi dan terkumpul didasar column distilasi kemudian
dialirkan melalui sebuah valve yaitu LV-027 dan seterusnya dialirkan kebahagian column atas
yaitu LP column dimana column atas ini adalah bahagian dari column distilasi tadi, dan untuk
Nitrogen cair yaitu Kondensor (E-105) adalah column kecil yang direndam didalam Oksigen
cair yang ada di LP column tersebut.
Maka akibatnya adalah sebahagian dari gas Nitrogen yang mengalir ke E-105 akan
menjadi cair dan di tampung sementara, sebelumnya dan untuk seterusnya nitrogen cair tadi
dialirkan ke storage vessel melalui sebuah valve yaitu LV-024/1.
Proses Evaporasi Nitrogen
Gambar 3.1 Proses Evaporasi Nitrogen
Proses evaporasi Nitrogen bertujuan adalah untuk mengubah Nitrogen cair menjadi
Nitrogen Gas. Perlu diketahui bahwa Nitrogen yang dikirim ke unit pemakai adalah Nitrogen
dalam bentuk gas (kecuali Nitrogen yang diisi ke Trailer). Evaporator (E-111) adalah alat
untuk penukar panas, dimana media pemanas adalah air yang dipanasi (steam). Jumlah uap air
yang masuk ke evaporator diatur oleh kerangan kontrol temperatur, sedangkan air pemanas
disirkulasikan dengan cara over flow.
Perlu diketahui bahwa Evaporator nitrogen bekerja hanya sewaktu tekanan pada pipa
penyaluran turun sampai dibawah setting yang telah ditentukan sebelumnya atau memang
keperluan purging untuk pengapalan LNG.SS
12
ALIRAN-ALIRAN PROSES PADA UNIT 77
Aliran Udara masuk.
Aliran Nitrogen-Oksigen.
Aliran Air Pendingin
Aliran Oksigen.
Aliran Nitrogen.
Aliran Air Pendingin (cooling water).
Aliran Freon.
Aliran Uap Air (steam).
Aliran Minyak Pelumas (lube Oil).
ALIRAN UDARA MASUK
13
Gambar 3.2. Aliran Udara Masuk
Aliran udara masuk dimulai dari Filter Udara (AF) seterusnya diisap dan dimampatkan
oleh Kompressor tingkat 1 sampai pada tekanan ± 1.15 kg/cm2 dengan suhu ± 135 oc. Dari
kompressor tingkat 1, udara masuk kemudian dialirkan pada Inter Cooler 1 untuk didinginkan
sampai mencapai ±35 oc dan seterusnya dimasukkan ke kompressor tingkat II. Pada
Kompressor tingkat II udara masuk dipampatkan lagi sampai mencapai tekanan ± 2.8 kg/cm2
dengan suhu ± 110 oc dan kemudian diteruskan ke Kompressor tingkat III melalui Inter
Cooler tingkat 2. Suhu udara masuk sesudah Inter Cooler tingkat 2 adalah ± 30 oc dan
tekanan sesudah Kompressor tingkat 3 adalah ± 7.5 kg/cm2 dengan suhu sekitar 135 oc.Pada
Kompressor tingkat IV udara masuk dimampatkan lagi sampai mencapai tekanan ± 10.5
kg/cm2 dengan suhu ± 95 oC.
Dari Kompressor tingkat IV udara masuk kemudian dikirimkan ke Freon Cooler
melalui After Cooler Pada Freon Cooler, udara masuk didinginkan sampai uap-uap air
mengembun. Suhu udara masuk sebelum Freon Cooler adalah ± 36 oc (Keluar dari After
Cooler) dan suhu udara masuk sesudah Freon Cooler adalah ± 10 oc . Dari Freon Cooler,
udara masuk seterusnya dikirimkan ke Water Separator untuk dipisahkan dan dibuang air-nya.
Dari Water Separator, kemudian udara masuk dikirimkan ke Adsorber untuk dimurnikan dari
kotoran-kotoran (gas-gas buangan, belerang dll) dan juga dikeringkan dari uap-uap air. Udara
masuk yang keluar dari Adsorber dianggap bebas dari kotoran-kotoran dan uap-uap air
sehingga udara yang keluar dari Adsorber ini dianggap hanya mengandung Nitrogen dan
Oksigen dan dari titik inilah aliran Nitrogen dan Oksigen dimulai.
dan Oksigen. Nitrogen dan Oksigen ini kemudian dialirkan melalui Heat Exchanger E-101/2
dan untuk diteruskan ke “Distilation Column”.
Nitrogen dan Oksigen pada Distillation Column menjadi terpisah akibat perbedaan
titik-titik didihnya, sehingga Oksigen mencair terlebih dahulu dan jatuh ke dasar “Distilation
Column” sedangkan Nitrogen terus mengalir kebagian atas “Distillation Column” tersebut.
14
1. ALIRAN OKSIGEN
Gambar 3.4 Aliran Oksigen
Oksigen yang telah terpisah dari Nitrogen dan terkumpul dibagian dasar Distilation
(HP) Column kemudian dialirkan ke LP column melalui LV-027. Sebagian dari gas-gas
Nitrogen yang ada pada HP column akan dijadikan gas Nitrogen Produk dan sebagian lagi
akan menjadi cair dan terkumpul E-105. Oksigen dari LP column kemudian dikembalikan
lagi ke E-101/2 untuk mendinginkan Oksigen-Nitrogen yang masuk ke E-101/2. Perlu
diketahui bahwa akibat adanya proses pertukaran panas di E-101/2 maka gas-gas oksigen
yang keluar dari E-101/2, suhunya akan bertambah (naik). Oksigen yang keluar dari E-101/2,
seterusnya dikembangkan lagi ke Turbin Expander (K-102) sehingga tekanan dan suhunya
turun kembali. Oksigen yang keluar dari Turbin Expansi kemudian dipergunakan untuk
mendinginkan Nitrogen-Oksigen masuk ke Exchanger (E-101/2) untuk mendapatkan
pendinginan pendahuluan pada kedua unsur tersebut sebelum dikembangkan dan dipisahkan
pada Distilation Column. Dari Exchanger (E-101/2), Oksigen tersebut kemudian dialirkan
15
dalam dua arah yakni sebagian dapat dibuang langsung ke atmosfer dan sebagian lagi masuk
ke Electric Heater, dimana Oksigen tersebut dipanasi untuk dipergunakan pada regenerasi dari
Adsorbent. Gas Oksigen yang telah dipergunakan pada regenerasi Adsorbent kemudian
dibuang ke atmosfer.
2.4.4 ALIRAN NITROGEN
Aliran Nitrogen murni dapat dimulai dari CONDENSOR (E-105).
Aliran Nitrogen terdiri dari dua jenis:
a. Aliran Nitrogen GAS.
b. Aliran Nitrogen CAIR
Gambar 3.5 Aliran Nitrogen Gas dan Cair
Dimulai dari HP column, Nitrogen gas kemudian disalurkan ke Exchanger (E-
101/2) untuk dipanasi dengan Nitrogen-Oksigen masuk. Dari Exchanger (E-101/2) Nitrogen
ini kemudian dikirimkan ke Nitrogen produk heater
(E-115) untuk dipanasi lebih lanjut dan kemudian baru dikirimkan ke pemakai dalam bentuk
gas. Dimulai dari bahagian dasar E-105, Nitrogen cair kemudian dialirkan ke storage vessel
untuk ditampung sebelum dikirimkan ke pemakai. Nitrogen yang dikirimkan ke pemakai
adalah Nitrogen Gas sehingga Nitrogen cair yang ditampung dalam storage vessel, bila akan
dikirimkan harus dipanasi terlebih dahulu. Untuk ini dipergunakan suatu alat yang disebut
16
“Nitrogen Evaporator “ (E-111). Demikian juga dengan Nitrogen yang diisikan dalam botol-
botol adalah juga nitrogen cair dari Storage Vessel yang dipompakan dan dipanasi terlebih.
2.4.5 ALIRAN AIR PENDINGIN
Air pendingin untuk Nitrogen Plant adalah diambil dari Fresh Cooling Water System
Unit 71.
Air pendingin masuk kemudian dibagi dalam empat cabang aliran yaitu:
Aliran pendingin pada Inter/after Cooler.
Aliran pendingin pada Freon Cooler.
Aliran pendingin untuk minyak pelumas kompressor.
Aliran pendingin untuk minyak pelumas Turbin Expander.
Semua aliran cooling water yang keluar dari ke empat cabang ini disatukan kembali
dalam satu Header yang mana merupakan Cooling Water Return Header Line dari Fresh
Cooling Water System Unit 71.
2.4.6 ALIRAN FREON
Gambar 3.6 Aliran Freon
Freon adalah media yang digunakan untuk pendingin udara masuk. Sama halnya
dengan Lube Oil, maka Freon disinipun adalah dialirkan dengan sistim tertutup, sebagai
17
pengganti pompa, maka dipergunakan Kompressor yang mengisap gas Freon dingin dari
suatu Heat Exchanger dan menekannya ke suatu Kondensor.
Akibat kompresi, maka gas Freon dingin menjadi gas Freon panas. Gas Freon panas
setelah keluar dari Kondensor berubah menjadi Freon cair, yang mana seterusnya Feon cair
ini kemudian dilewatkan pada suatu dehydrator untuk diserap unsur-unsur hydratnya.
Keluar dari dehydrator, kemudian Freon cair ini dilewatkan pada Heat Exchanger
dimana pendinginan gas Freon panas dari Evaporator terjadi. Keluar dari Heat Exchanger,
Freon cair seterusnya dimasukkan ke Evaporator untuk dikembangkan dan dikembalikan ke
dalam bentuk gas Freon panas. Dari Evaporator, gas Freon panas ini, kemudian dilewatkan
lagi ke Heat Exchanger setelah mendinginkan udara masuk.
Dengan demikian proses pengaliran Freon dapat disimpulkan sebagai berikut :
Kompressor mengisap gas Freon dingin dari Heat Exchanger dan menekannya ke Kondensor.
Gas Freon dingin menjadi gas Freon panas, dan dilewatkan ke oil separator untuk memisahkan froe dengan minyak.
Kemudian didinginkan dengan air pendingin pada Kondensor sehingga menjadi Freon cair.
Freon cair ditampung pada receiver.
Freon cair pada receiver dilewatkan pada Heat Exchanger untuk mendinginkan Freon gas panas dari Evaporator.
Freon cair dikembangkan pada Evaporator, akibat mendinginkan “ Compressed air.” (mendinginkan udara masuk)
Gas Freon di sirkulasi.
2.4.7 ALIRAN UAP AIR
Dalam hal ini, steam adalah dipergunakan untuk memanasi nitrogen cair yang
dialirkan ke Evaporator Nitrogen (E-111).
Perlu diketahui bahwa aliran uap air yang dialirkan ke Evaporator Nitrogen adalah
untuk tujuan memanasi cairan Nitrogen yang dialirkan dari Storage Vessel.
18
Suhu air pendingin masuk adalah sekitar 33 oc dan suhu Nitrogen cair adalah sekitar
minus (– 170 – 180 oc).
Bila air pendingin yang ditampung pada Evaporator Nitrogen tidak dapat dipanasi
maka sewaktu-waktu air tersebut bisa jadi es, atau paling tidak mencapai suhu jenuh dimana
Nitrogen cair yang datang dari Storage Vessel tidak berubah bentuknya menjadi Nitrogen gas.
Steam untuk tujuan ini didapat dari Steam Generator Plant Unit 92 dan dibuang
bersama air pendingin dari Evaporator.
Pembuangan dilakukan dari bagian atas Evaporator sehingga tinggi permukaan air
pada Evaporator dapat ditahan pada ketinggian buangan tersebut.
2.4.8 ALIRAN MINYAK PELUMAS (LUBE OIL)
Aliran minyak pelumas pada Unit 77 terdiri dari :
Aliran minyak pelumas Kompressor
Aliran minyak pelumas dan pengereman Turbin Expansi
Minyak pelumas pada Kompressor mempunyai empat Fungsi yaitu :
Pendinginan poros dan bantalan
Membuang kotoran-kotoran padat yang mungkin terdapat antara poros dan bantalan
Menyokong perputaran poros yaitu untuk mencegah agar poros bantalan tidak sampai bergesekan (bantalan luncur)
Pelumas
Pada umumnya Sistem pelumasan Selalu mempunyai tanki penampung, pompa,
pendingin (cooler) dan saringan. Sedangkan minyak pelumas itu sendiri disalurkan secara
sirkulasi.
Gambar di atas menunjukkan skema aliran minyak pelumas untuk Turbin Expansi.
Dari tanki penampung, minyak pelumas diisap oleh pompa dan disalurkan ke suatu manifold
melalui satu cooler dan saringan ganda. Dari manifold, tiga cabang diantaranya dipergunakan
untuk memperlambat (rem) putaran “Turbin Expander”. Semakin besar bukaan kerangan pada
ketiga saluran ini, maka akan semakin lambat putaran “Turbin Expander” Dua cabang aliran
19
lainnya adala dipergunakan untuk sealing. Cabang ke enam adalah dipergunakan sebagai
“Recycle Line”, yang berfungsi untuk mengembalikan minyak pelumas dari menifold ke tanki
penampung, bila tekanan minyak pada manifold melebihi batasan yang ditentukan. Selain dari
keenam cabang ini, masih terdapat satu cabang lain yang menghubungkan tanki penampung
dengan manifold, cabang ini disebut “Relubiclator Line”. Relubricator line ini berfungsi untuk
memberikan minyak pelumas bantuan, bila terjadi kegagalan pada sistim pelumasan (Lube
Oil). Perhatikan bahwa tanki penampung adalah terbagi dua dan perhatikan juga bahwa tanki
ini adalah dihubungkan dengan suatu pipa saluran udara instrument dimana pada pipa saluran
instrument ini ditempatkan satu keran pengatur bila terjadi suatu kegagalan pada Lube Oil
Sistem, maka keran pengatur akan terbuka untuk menyalurkan udara instrumen ke tanki
penampung.
Tenaga udara ini akan mendorong Lube Oil, sehingga mengalir ke manifold dan
seterusnya dibagi-bagi melalui keenam cabang aliran tadi. Lube Oil dari Turbin, setelah
melakukan tugasnya kemudian kembali lagi ke tanki penampung untuk diisap pompa dan
disalurkan kembali. Demikian seterusnya sehingga aliran Lube Oil ini adalah sirkulasi.
Gambar 3.7 Aliran Minyak Pelumas
20
Perubahan-Perubahan Proses
Perubahan-perubahan Proses pada umumnya menyangkut :
Perubahan Tekanan
Perubahan Level
Perubahan Aliran (flow)
Perubahan Temperatur
Perubahan Produksi
Perubahan Komposisi.
Perubahan Proses Karena Perubahan Udara Masuk
Kondisi udara bebas sangat mempengaruhi proses penguraian (Fraksinasi) pada
Nitrogen Plant. Misalnya udara bebas dalam keadaan lembab, dengan sendirinya uap-uap air
yang terkandung dalam udara akan bertambah.
Apabila uap-uap air dalam udara masuk bertambah pada saat adsorber (pengeringan
udara) mendekati jenuh maka kemungkinan besar, uap-uap air ini terbawa ke “Column
Distilasi”, dan ini akan mengakibatkan penguraian antara Nitrogen dan Oksigen pada column
distilasi menjadi kurang sempurna, sehingga Oksigen dapat terbawa bersama Nitrogen ke
Kondensor ( E-105) atau Storage Vessel sekalipun. Kandungan Oksigen maximum yang
diizinkan adalah 4 p p m. Usaha untuk mengurangi kadar uap-uap air dari udara masuk adalah
dengan membuang (drain) udara dari point-point drain yang disediakan secara manual.
Misalnya dari “Drain Pot” pada Inter Cooler, Water Separator dan lain-lain.
Perubahan Proses Akibat Tinggi Permukaan Cairan Oksigen Pada Kolum Distilasi
Naik
Bila tinggi permukaan cairan Oksigen pada Kolum distilasi dibiarkan naik melebihi
level yang ditentukan, maka pipa-pipa sepanjang laluan Nitrogen. Oksigen akan menjadi
sangat dingin,sehingga membuat tekanan udara masuk akan menjadi turun. Ingat apa yang
telah dibicarakan mengenai naiknya tekanan gas (udara) akibat pemampatan. Selain dari itu,
21
bila level Oksigen pada column distilasi dibiarkan naik,maka level Nitrogen cair pada
Kondensor pun akan naik juga akibat pendinginan berlebihan. Bila level Nitrogen cair pada
Kondensor naik, maka suhu Nitrogen gasyang keluar dari Kolum distilasi akan menjadi turun,
dan ini akan membuat tekanan udara masuk menjadi semakin turun. Tekanan udara masuk
yang menjadi semakin turun dapat mengganggu operasi dari Adsorber dimana uap-uap air
bisa terbawa lewat dari Adsorber.Bila hal ini terjadi, maka uap-uap air ini akan membeku dan
memblok laluan dari udara masuk dan dapat mengakibatkan pipa-pipa pecah. Hal ini sangat
berbahaya dan harus dihindari, untuk menjaga hal ini jangan sampai terjadi.
IV. KONDISI OPERASI :
Compressor
Udara
Udara masuk stage pertama pada suhu kamar, kemudian keluar pada suhu
128o C (TI 513), tekanannya mejadi 1.2 kg/cm2 (PI 512)
Udara masuk stage kedua pada suhu 54o C (TI 516), dan keluar pada suhu 120o
C (TI 518), sehingga tekananya menjadi 2.8 kg/cm2
(PI 512)
Udara masuk stage ketiga pada suhu 41o C (TI 519), dan keluar pada suhu 102o
C(TI 522), sehingga tekananya menjadi 6.2 kg/cm2 (PI 514)
Udara masuk stage keempat pada suhu 57o C (TI 536), dan keluar pada suhu
104o C (TI 524), sehingga tekananya menjadi 9.5 kg/cm2 (PI 528)
Suhu udara keluar after cooler adalah 40 o C (TI 529)
Aliran udara (FIC 506) adalah 300 Nm3/h.
22
Air pendingin
Temperatur air pendingin stage pertama (TI 538) adalah 43oC.
Temperatur air pendingin stage kedua (TI 539) adalah 45oC.
Temperatur air pendingin stage ketiga (TI 537) adalah 43oC.
Oil
Temperatur oil pendingin masuk (TI 547) adalah 60oC.
Temperatur oil pendingin keluar (TI 550) adalah 48oC.
Level oil dalam tangki (LG 540) adalah 80%.
Temperatur oil dalam tangki (TI 543) adalah 60oC.
Bearing.
Temperatur bearing stege pertama (TI 527/1) adalah 59oC
Temperatur bearing stege kedua (TI 527/2) adalah 59oC
Temperatur bearing stege ketiga (TI 527/3) adalah 60oC
Temperatur bearing stege keempat (TI 527/4) adalah 62oC
Shaft
Vibrasi pada stage pertama (YE 525/1) adalah 025
Vibrasi pada stage kedua (YE 525/2) adalah 03
Vibrasi pada stage ketiga (YE 525/3) adalah 085
Vibrasi pada stage keempat (YE 525/4) adalah 005
23
Chiller
Tekanan air masuk (PI 415) adalah 0 kg/cm2
Tekanan air keluar (PI 416) adalah 0 kg/cm2
Tekanan oil (PI 249) adalah 5.5 kg/cm2
Tekanan masuk compressor (PI 244) adalah 5.7 kg/cm2
Tekanan keluar dari compressor (PI 249) adalah 17.3 kg/cm2
Temperatur udara keluar (TI 259) adalah 13oC
Temperatur air pendingin keluar (TI 280) adalah 49oC
Adsorber
Tekanan adsorber A (PI 201) adalah 9.0 kg/cm2
Tekanan adsorber B (PI 201) adalah 9.1 kg/cm2
Tekanan udara masuk pada saat regen (PI 032) adalah 16 bar g
Differensial pressure adsorber (PDI 202) adalah 24
Expander
Temperatur oil masuk (TI 945) adalah 49oC
Temperatur oil keluar (TI 948) adalah 65oC
Tekanan gas masuk (PI 966) adalah 4.9 kg/cm2
Tekanan gas keluar (PI 927) adalah 4.6 kg/cm2
Tekanan seal gas (PI 933) adalah 3.1 kg/cm2
Level oil 75%
24
Temperatur oksigen masuk (TI018/03) adalah -176oC
Temperatur oksigen keluar (TI018/04) adalah -203oC
Cold box
LP Press column (PI 028) adalah 4.8 kg/cm2
HP Press column (PI 029) adalah 8.2 kg/cm2
Cold box purge flow (FI 059) adalah 6 Nm3/h
Temperatur udara pendingin (TI 018/01) adalah -140oC
Temperatur udara mindle pit (TI 018/02) adalah -83
Temperatur nitrogen gas(TI 018/02) adalah -80
Temperatur nitrogen keluar (TI 018/15) adalah 36oC
V. PERALATAN UTAMA
1. Compressor.
Fungsi : Untuk menyuplay udara masuk
Jumlah : 2 (dua ) Unit.
Kode : K-101.
Konstruksi : Centrifugal.
2. Freon cooler.
Fungsi : untuk memberikan pendinginan awal pada udara masuk
Jumlah : 2 (dua) Unit
Apparatus : - Freon Kompressor.
- Filter.
- heat exchanger
- freon evaporator
25
Konstruksi: Jenis shell-tube freon menmgalir dalam tube, udara masuk mengalir
dalam sheell.
3. Adsorber
Ada dua buah Molsieve Adsorber, dimana satu buah yang beroperasi untuk
mengeringkan udara, sedangkan yang satu lagi untuk Regenerasi (di aktifkan kembali
Molekuler sieve). Udara mengalir dari bagian bawah molekuler sieve guna menyerap
pencemaran dari udara, uap air, karbon dioksida dan hidrokarbon lainnya.
4. Cold box
terdiri dari:
Turbine Expander.
Heat Exchanger.
Kolom Distilasi.
Kondensor
5. Evaporator.
Evaporator (E-111) adalah alat untuk penukar panas, dimana media pemanas adalah
air yang dipanasi ( steam ).
VI. PERALATAN PENDUKUNG
TRAILER
Fungsi : Untuk mengangkut Nitrogen Cair, bila ada
kebutuhan.
Jumlah : 1 (satu) Unit.
COOLING WATER (AIR PENDINGIN)
a. Fungsi : Untuk mendiginkan udara di kompressor.
b. Jumlah : 2 (dua) unit
STEAM
Berfungsi untuk memanaskan nitrogen cair sebelum masuk ke evaporator.
26
VII. JENIS INSTRUMENT DAN CONTROL INSTRUMENT
TI-513
Temperatur indikator udara keluar stage pertama compressor
TI-516
Temperatur indikator udara masuk ke stage ke dua compressor
TI-518
Temperatur indikator udara keluar stage kedua compressor
TI-519
Temperatur indikator udara masuk stage ketiga compressor
TI-522
Temperatur indikator udara keluar stage ketiga compressor
TI-536
Temperatur indikator udara masuk stage keempat compressor
TI-524
Temperatur indikator udara keluar stage keempat compressor
TI-529
Temperatur indikator udara keluar stage after cooler compressor
TI-538
Temperatur indikator cooling water keluar stage pertama compressor
TI-539
Temperatur indikator cooling water keluar stage kedua compressor
TI-537
Temperatur indikator cooling water keluar stage ketiga compressor
PI-512
Pressure indikator udara keluar stage pertama compressor
PI-517
Pressure indikator udara keluar stage kedua compressor
PI-514
Pressure indikator udara keluar stage ketiga compressor
27
PI-528
Pressure indikator udara keluar stage keempat compressor sebelum masuk ke after
cooler
FIC-506
Flow indicator control udara masuk compressor
PI-201/AB
Pressure Indicator udara yang masuk ke adsorber tower(V110 AB).
FIC 030
Flow Indicator Control gas pemulih ke pengering (V110).
LIC 027
Level Indicator Control yang mengontrol oksigen liquid yang keluar dari bottom
(C 101) untuk pendinginan di (E 105.)
FIC 070
Flow Indicator Control produk vapor nitrogen.
LI 150
Level Indicator aras (T 101.)
LIC 024
Level Indicator Control mengatur bukaan valve di aras colom.
PIC 577
Pressure Indicator Control yang mengatur tekanan produk GAN (liquid)
TIC 154
Temperature Indicator Control yang mengatur suhu keluar dari steam supply.
28