teknik pengkristalisasian pusri
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
1/22
TUGAS
ALAT INDUSTRI KIMIA I
UNIT KRISTALISASI UREA PT. PUSRI
DISUSUN OLEH :
MOHAMAD PANDI (03091003016)
BADRIANSYAH ADIL (03091003036)
AL FAUZAN (03091003078)
URUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNI!ERSITAS SRI"IAYA
#010$#011
0
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
2/22
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr.Wb
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang aha Esa karena
!erkat dan rahmat dan karunia"Nya kami dapat menye#esaikan
tugas $#at Industri %imia ini tepat pada &aktunya' Sa#a&at dan
sa#am sem(ga tetap ter)urah kepada junjungan kita* Na!i
uhammad S$+ se!agai suri te#adan hingga akhir ,aman'
Tugas ini merupakan !edah anat(mi pr(ses industri kimia' Pr(ses
yang kami !edah ada#ah unit krista#isasi dan pem!utiran urea PT'
PUS-I' Tujuan dari maka#ah ini ada#ah untuk mem!erikan
gam!aran umum pr(ses pem!uatan urea* khususnya unitkrista#isasi dan pem!utiran'
%ami menyadari !ah&a da#am penyusunan maka#ah ini masih
jauh dari sempurna* !aik dari segi !entuk maupun isinya' Untuk
itu kami mengharapkan saran dan kritik yang mem!angun guna
memper!aiki sega#a kekurangan da#am penyusunan maka#ah
untuk tugas . tugas se#anjutnya'
%ami mengu)apkan terima kasih kepada I!u Lei#y Nuru# %(mariah
se!agai d(sen pengasuh mata ku#iah $#at Industri %imia I* juga
kepada para mahasis&a Teknik %imia yang te#ah mem!antu
penye#esaian maka#ah ini'
$khirnya kami !erharap sem(ga maka#ah ini dapat mem!erikan
man/aat dan memenuhi harapan !agi semua pihak'
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
3/22
Indra#aya* 12 ei 10
Penyusun*
DAFTAR ISI
H$L$$N 3UDUL '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
i
LE4$- PEN5ES$H$N''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
ii
%$T$ PEN5$NT$- ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
i6
D$7T$- ISI '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
6
4$4 I PEND$HULU$N
'' L(kasi Pa!rik''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
8
'1'
Pr(ses ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 8
'8' %apasitas
'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
'''''' 8
'9' 4ahan
4aku '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
''' 9
1
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
4/22
'2' 4ahan Pem!antu
''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 9
'' -asi( 4ahan 4aku dan 4ahan
Pem!antu '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 9
';' %ua#its
Pr(duk ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
' 2
'
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
5/22
kira"kira ; km dari pusat k(ta Pa#em!ang' Pemi#ihan #(kasi ini
!erdasarkan studi ke#ayakan yang di#akukan (#ah 5ass 4e## and
$ss()iaties dari $merika Serikat yang mem!erikan rek(mendasi
untuk mem!angun Pa!rik Pupuk Urea di Sumatera Se#atan'
PROSES
PT' Pusri menggunakan 1 >dua? ma)am pr(ses pem!uatan urea*
yaitu T(ta# -e)y)#e @ Impr(6e >T-@I ? dan $d6an)e @(stand
Energy Sa6ing >$@ES?'
" Pa!rik Urea Pusri"III dan IA menggunakan pr(ses T-@I'
" Pa!rik Urea Pusri"II menggunakan pr(ses T-@I yang seksi
Sintesisnya sudah dim(diBkasi menjadi $@ES'
" Pa!rik Urea Pusri"I4 menggunakan pr(ses $@ES'
KAPASITAS
T(ta# %apasitas Pr(duksi pa!rik Urea PT' PUS-I ada#ah se!esar
'=00 t(n perhari* dengan kapasitas pr(duksi masing"masing
ada#ah se!agai !erikut :
' PUS-I II : ;12 T(nCday
1' PUS-I III : ;12 T(nCday
8' PUS-I IA : ;12 T(nCday
9' PUS-I I4 : ;12 T(nCday
BAHAN BAKU %
5as @O1
SpesiBkasi :
" @O1 =< F &t min
" Su#/ur *0 ppm 6(# maks
9
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
6/22
" H1O jenuh
" Tekanan 0* kgC)m1
min
" Suhu 8< (@
NH8 )air
SpesiBkasi :
" NH8 ==*2 F &t min
" H1O 0*2 F &t maks
" (i# 2*0 ppm &t maks
" tekanan < kgC)m1 min
" suhu 80 ( @
BAHAN PEMBANTU
Uap air >steam?* $ir demin > demin &ater?* $ir pendingin
>)((#ing &ater?* $ir tersaring >B#ter &ater?* $ir pemadam
ke!akaran* Udara instrument* Udara pa!rik untuk pasi6asi*
5as nitr(gen* dan Listrik
RASIO BAHAN BAKU DAN BAHAN PEMBANTU
-asi( !ahan !aku dan pem!antu untuk mem!uat t(n Urea
ada#ah s!! :
$m(niak 0*2< t(n
5as @O1 0*;92 t(n
Listrik 80 k&h
$ir pendingin
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
7/22
KUALITAS PRODUK
Nitr(gen 9*1 F min
4iuret 0*2 F maks
(isture 0*8 F maks
%andungan 7e *0 ppm maks
NH8!e!as 20 ppm maks
$!u 2 ppm maks
Ukuran !utir G mesh =2 F min
PROSES PEMBUATAN UREA
Se)ara garis !esar pr(ses pem!uatan urea terse!ut dapat di!agi
da#am !e!erapa Seksi s!! :
' Seksi Sintesa
1' Seksi PuriBkasiCDek(mp(sisi8' Seksi -e)(6ery9' Seksi %rista#isasi dan Pem!utiran2' Seksi Peng(#ahan %(ndensat Pr(ses
4#(k diagram pr(ses pem!uatan Urea ada#ah s!! :
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
8/22
1. S&' S*+&,
1.1. R&,'+- U&,
Urea dihasi#kan dari reaksi antara NH8dan @O1s!! :
1 NH8 @O1G NH1@OONH9 J
NH1@OONH9G NH1@ONH1 H1O " J1
%(ndisi (perasi di reakt(r ada#ah dijaga pada tekanan
;2 %gC@m1* temperatur =0 (@* rasi( NH8C@O1 9*0
dan rasi( H1OC@O1 0*9'
1.#. /O# S+&
4er/ungsi se!agai pemisah ke#e!ihan am(niak serta
menguraikan am(nium kar!amat yang tidak terk(n6ersi
di -eakt(r Urea dengan )ara pemanasan menggunakan
steam dan @O1 stripping' Terjadi reaksi samping hidr(#isa
urea dan pem!entukan !iuret'
;
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
9/22
NH1@ONH1 H1O G @O1 1 NH8
1 NH1@ONH1 G NH1@ONH@ONH1 NH8
1.3. /,,2,+& /-*&*&
5as dari !agian atas Stripper dik(ndensasikan dan diserap
(#eh #arutan kar!amat dida#am @ar!amate @(ndenser
sehingga akan menghasi#kan panas' Di da#am @ar!amate
@(ndenser N(' panas yang tim!u# diman/aatkan untuk
mem!angkitkan uap air tekanan 2*2 %gC@m1 sedangkan
dida#am @ar!amate @(ndenser N('1 panas yang tim!u#
dipakai untuk memanaskan #arutan urea dari !agian !a&ah
Stripper yang akan dikirim ke HPD'
Tekanan (perasinya sedikit diatas tekanan -eakt(r Urea*
sedangkan suhunya ada#ah :
" !agian atas
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
10/22
#. S&' P',$D&'-2-
Seksi PuriBkasi !er/ungsi untuk memisahkan urea dari hasi#
reaksi di Seksi Sintesis dengan )ara mendek(mp(sisikan
am(nium kar!amat pada tekanan rendah menggunakan
panas hasi# penurunan tekanan terse!ut dengan reaksi :
NH9@OONH1 G @O1 1 NH8
Disamping itu * terjadi juga reaksi samping hidr(#isa urea
dan pem!entukan !iuret'
Dek(mp(sisi di#akukan da#am dua tahap s!! :
High Pressure De)(mp(ser >HPD?Pada tekanan ; %gC@m1dan suhu 0 (@'
L(& Pressure De)(mp(ser >LPD?Pada tekanan 1*8 %gC@m1dan suhu 80 (@'
Setiap tingkatan dek(mp(sisi !erhu!ungan dengan
a!s(r!er di Seksi -e)(6ery' 5as dari !agian atas HPD akan
dikirim ke HP$ dan gas dari !agian atas LPD akan dikirim
ke LP$'
3. S&' R&5-&
Seksi -e)(6ery !er/ungsi untuk menyerap sisa gas @O1dan
NH8 yang ke#uar dari seksi dek(mp(sisi denganmenggunakan air dan #arutan urea dida#am $!s(r!er untuk
kemudian didaur u#ang ke -eakt(r Urea'
Pera#atan utama di Seksi -e)(6ery ada#ah :
" High Pressure $!s(r!er >HP$?
" L(& Pressure $!s(r!er >LP$?
=
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
11/22
4. S&' K+,:, ,* P&2+,*
Seksi krista#isasi !er/ungsi untuk meng(#ah #arutan Urea
yang ke#uar dari De)(mp(ser kemudian dikrista#kan
dida#am Aa))um @rysta##i,er pada tekanan ;8 mmHg dan
suhu 2 (@* krista# urea yang terjadi dipisahkan dengan
@entri/uge dan kemudian dikeringkan menggunakan udara
panas sampai mempunyai kandungan air kurang dari 0*8
F'
%rista# urea kering kemudian dikirim ke e#ter di !agian
atas pri##ing t(&er untuk di#e#ehkan menggunakan
pemanas uap air pada suhu 8< ( @' Le#ehan urea terse!ut
dia#irkan ke distri!ut(r untuk mem!entuk !utiran urea
yang jatuh ke yang jatuh ke Kuidi,ing @((#er dengan
menggunakan pendingin udara' Pr(duksi urea terse!ut
kemudian dikirim ke Unit Penyimpanan dan Pengant(ngan
Urea >PPU?'
;. S&' P&*
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
12/22
!agian atas Stripper dikirim ke LPD se!agai pamanas untuk
mendek(mp(sisikan kar!amat* yang se#anjutnya akan
diserap kandungan NH8dan @O1"nya di seksi -e)(6ery'
BAB II
PEMBAHASAN
KRISTALISASI DAN PEMBUTIRAN
Seksi krista#isasi !er/ungsi untuk meng(#ah #arutan Urea
yang ke#uar dari decomposer kemudian dikrista#kan di da#am
vaccum vrystallizer pada tekanan ;8 mmHg dan suhu 2 (@*
krista# urea yang terjadi dipisahkan dengan centrifuge dan
kemudian dikeringkan menggunakan udara panas sampai
mempunyai kandungan air kurang dari 0*8 F' Pera#atan pada
seksi krista#isasi ada#ah se!agai !erikut:
' %rista#isasi !agian !a&ah >crytalizer bottom part* 7$"10?
1' %rista#isasi !agian atas >crytalizer upper part* 7$"10?' Sering
dise!ut vacum concentrator'
8' Vacum generator >E$"10?.
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
13/22
Se!uah pipa yang dise!ut barometric leg* menghu!ungkan
7$"10 upper 7$"10 bottom' %(ndisi vacum terjadi di vacum
generator.
Larutan urea dari oxidizing columndengan k(nsentrasi urea
;8*=F dip(mpakan (#eh 5$"102* memasuki krista#isasi !agian
!a&ah me#a#ui #u!ang inlet yang ter#etak di !agian atasnya'
%rista#isasi urea di#akukan dengan )ara vacum* sehingga air akan
menguap pada temperatur rendah' Larutan urea dari sirku#asi
yang di#akukan (#eh p(mpa 5$"101'
Larutan urea slurry ini dip(mpakan dari !a&ah 7$"10
bottom (#eh 5$"101* memasuki preticneker >7D"10? #a#u
centrifuge >57"10?* se!agian #arutan dikem!a#ikan ke 7$"10
bottom' Di da#am prethicneker terdapat kasa untuk menyaring
#arutan urea dimana #arutan pekat terus turun ke centrifuge
sedangkan #arutan en)er memasuki kasa dan turun ke mother
liquor tank >7$"108?* sesampainya di centrifuge #arutan urea
pekat memasuki basket distributor yang !erputar' Dengan
adanya gaya sentri/uga# #arutan pekat menjadi krista# urea*
karena air yang masih terdapat di#arutan ter#empar me#e&ati
basket distributor #a#u turun ke mother liquor tank' Di ujung
basket dipasang a#at penyekerap krista# urea yang dise!ut cakescrapper' Urea yang terd(r(ng ke #(r(ng me#ingkar* disekrap dan
karena gaya sentri/uga# memasuki pipa yang terpasang pada
#(r(ng me#ingkar terse!ut* #a#u memasuki se!uah a#at yang
mempunyai #(r(ng yang !erputar ke !a&ah >cake catcher?'
Dimana pada sisi #ain dari #(r(ng terse!ut dipanasi (#eh steam
tekanan kgC)m1yang didapat dari penurunan steam 9 kgC)m1'
1
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
14/22
Pengeringan krista# urea dimu#ai dari cake catcher* #a#u
uidizing drayer >77"80? untuk menguapkan kandungan airnya
hingga menjadi 0*2F' Udara panas untuk pengering diper(#eh
dari hem!usan udara /an 54"80
%rista# urea yang te#ah kering terd(r(ng ke atas !ersama"
sama dengan udara panas menuju ke pun)akprilling toer >I$"
80?* diterima (#eh empat !uah cyclone >7@"80? untuk
dipisahkan dari udara panas yang mem!a&anya' Udara panas
dan sedikit de!u urea yang ter!a&a cyclone terus ke dust
separator >7D"809?' De!u urea ditangkap dengan air yang
dispraykan dari spray nozzle yang dipasang di!agian atas*
kemudian turun ke dust chamber'
%rista# urea yang dari dasar cyclone masuk ke melter >E$"
80? me#a#ui scre conveyor>3D"80?' %rista# urea jatuh di atas
tube!tube pe#e#eh yang terdapat di da#am melter' "team yang
!ertekanan ; kgC )m1 memasuki !agian da#am tube' Untuk
me#e#ehkan krista# urea sampai ke inti krista#' Urea #e#eh >molten
urea? turun dari melter memasuki head tank >7$"80?* #a#u
memasuki ke acoustic granulator >P7"80? dan dipan)arkan
ke#uar me#a#ui #u!ang"#u!ang distri!ut(r yang terdapat di !agian
!a&ah acoustic granulator'
Le#ehan urea yang dipan)arkan dari acoustic granulatordengan temperatur 8
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
15/22
conveyor >3D"808?* #a#u masuk ke tromol screen>7D"808? dimana
urea pr(duk dipisahkan dari ukurannya yang over size'
Seterusnya urea pr(duk me#a#ui belt conveyor yang dipasang
pera#atan untuk tim!angan yang dise!ut belt scale >37"80?
dengan pera#atan tim!angan +IS"80'
Untuk menjaga agar kandungan !iuret da#am krista# urea
tetap rendah* maka sejum#ah #arutan mother liquoryang !anyak
mengandung !iuret didaur u#ang untuk menyerap NH8dan @O1
di seksi recovery yang kemudian masuk #agi ke reakt(r urea
sehingga !iuret akan !ereaksi dengan ke#e!ihan NH8 untuk
kem!a#i menjadi urea'
NH1@ONH@ONH1 NH8 1 NH1@ONH1
%rista# urea kering kemudian dikirim ke melterdi !agian atas
prilling toeruntuk di#e#ehkan menggunakan pemanas uap air
pada suhu 8< (@' Le#ehan urea terse!ut dia#irkan ke distri!ut(r
untuk mem!entuk !utiran urea yang jatuh ke yang jatuh ke
uidizing cooler dengan menggunakan pendingin udara'
Pr(duksi urea terse!ut kemudian dikirim ke Unit Penyimpanan
dan Pengant(ngan Urea >PPU?'
9
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
16/22
T,&: #.1. Inventarisasi Peralatan
NO NAMA ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1 CRYSTALLIZER
2 VACUM CONCENTRATOR
3 BAROMETER LEG
4 FLUIDIZING DRAYER
5 PRILLING TOWER
6 PIPA PNEUMATIC
7 CYCLONE
8 MELTER
9 SCREW CONVEYOR
10 DUST SEPARATOR
11 DUST CHAMBER
12 HEAD TANK
13 BLOWER
14 DISOLVING TANK
2
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
17/22
BAB III
LAMPIRAN
]
Gambar 2.1. Diagram Alir Pembuatan Urea
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
18/22
Gambar 2.2. crystallizer
Gambar 2.3. vacum concentrator
;
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
19/22
Gambar 2.4.BA!"#$# %#G
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
20/22
Gambar 2.&. 'lui(izing (ryer
Gambar 2.). *rilling to+er
=
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
21/22
Gambar 2.,. *i*a *neumatic
10
-
7/24/2019 Teknik Pengkristalisasian Pusri
22/22
DA'$A PU-$AA
Perry, . ! " #$ilton, #. !. %Chemical Enggineering Handbooks&. Si't$ edition.
Koka(usa. Tokyo. )e*an(.
+++++++++. 1-1.Engineering Data Book, setion -, %S$ell and Tube !eat Transfer&, /t$ed.,
as Proessor Su**liers Assosiation. Tulsa. kla$oma.
--------. Standard Operating Procedure in Ammonia PUS! !!!. . . Kello( #o. 4or*.Palemban(. Indonesia.
--------. Standard Operating Procedure in Urea PUS! !!!. . . Kello( #o. 4or*.
Palemban(. Indonesia.
--------. Standard Operating Procedure in Utilit" PUS! !!!. . . Kello( #o. 4or*.
Palemban(. Indonesia.
PT. P5SI, % Teknik Proses P5SI 6 III %, Palemban(.
1