Date post: | 14-Oct-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | arbotomomarbun |
View: | 32 times |
Download: | 0 times |
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
1/40
Klasifikasi umum proses pembuatan pulp
Mekanis Kombinasi mekanis kimia Kimia
Pulping dengan energimekanik2000 3000 kWh/ton
Pulping dengan kombinasiperlakuan kimia dan mekanis600 1200 kWh/ton3 - 8 GJ/ton
Pulping dengan bahankimia dan panas400 800 kWh/ton8 14 GJ/ton
Rendemen tinggi(90 - 95 %)
Rendemen sedang (interme-diate) ( 55 90 %)
Rendemen rendah(40 - 55 %)
Serat pendek, tidak utuh,lemah, tidak stabilKualitas cetak baikSulit diputihkan
Sifat-sifat pulp sedang (inter-mediate)
Serat pulp utuh, kuat,stabilKualitas cetak rendahMudah diputihkan
ContohGroundwoodRMPTMPCTMP
Contoh :NSSCHigh yield kraftCold soda (soda dingin)
Contoh :KraftSulfitSoda
GAMBARAN UMUM INDUSTRI PULP
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
2/40
KRAFT PULPING
Pabrik pulp di Indonesia menggunakan proses kraft dengan bahan baku
hardwood (kayudaun) antara lain Akasia, Ekaliptus, kayudaun campuran (Mixhardwood)
Prinsip proses kraft
- menyisihkan lignin dari selulosa
- menggunakan white liquor (NaOH dan Na2S) sebagai bahan kimia pulpingdan memerlukan energi panas
Menghasilkan limbah black liquoryang dapat diregenerasi menjadi bahankimia dan energi dalam sistem siklus Chemical Recovery Process
Kinerja pulping diukur denganKappa Number yang menyatakan lignin yang
masih tersisa dalam pulp Target Bilangan Kappa (Kappa Number)
14 20 untuk kayu serat pendek (hardwood)20 32 untuk kayu serat panjang (softwood)
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
3/40
DIAGRAM PROSES PABRIK PULP
Emisi bau
Digester
Washing &
Screening
Oxygen
Delignifi-
cation
Bleaching
(DEOPDD)Pulp
Machine
Evaporator
Chemical
Plant
O2
O2ClO2
NaOH
RecoveryBoiler
Rekaus-
tisasi
Limekiln
white
liquor
PowerBoiler
NCG
Treatment
CaCO3
Na2SO4
Wood
Air
proses
Air
proses
Buangan asam
Buangan alkali
Gas cerobong
Listrik ke proses
MP steam ke proses
LP steam ke
proses
Bahan
bakar
Dregs
dan
grits
NCG
black
liquor
Pulp
putih
NaCl
Udara
H2O2
NaOH
TG
Wood
Handling
bark
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
4/40
TG
Powerboiler
Recoveryboiler
HP steam header : 91 bar, 490 oC
LP steam header : 76,4 kg/s, 4,1 bar, 145 oC
MP steam header : 32,6 kg/s, 12,5 bar, 250 oC
Boiler feedwater tank
115 oC
HP Pump
Power to process
Steamto process
127,2 kg/s
3,2 kg/s
28,7 kg/s
2354 kw
TG cond. : 127,3 kg/s, 84 oCDemin water : 20,1 kg/s, 45 oC
LP steam : 10,2 kg/s
117,64 MW
Distribusi energi pada pabrik pulp
Contoh pada kapasitas 1615 Adt/hari
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
5/40
Konsumsi steam dan listrik pada pabrik pulp
No Proses Steam(GJ/ton)
Listrik(kWh/ADt)
1. Penyerpihan dan penyaringan serpih - 50
2. Pemasukan serpih ke system digester (feeding line) - 20
3. Pemasakan dalam digester 1,7 40
4. Pencucian dan penyaringan pulp - 30
5. Delignifikasi oksigen 0,5 75
6. Pemutihan pulp 2,3 100
7. Pulp machine 2,3 141
8. Evaporator 3,1 30
9. Power plant 2,3 60
10. Lime kiln dan rekaustisasi - 50
11. Penyediaan air panas - 32
12. Pengolahan air dan air limbah - 30
13. Lain-lain (penerangan, AC) - 30
Total konsumsi 12.2 688
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
6/40
PULPING HEMAT ENERGI DAN EMISI
KARBON RENDAH
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
7/40
Menghemat energi Mengurangi beban pencemaran Menghemat bahan baku Menghemat air Mengurangi emisi udara Menghemat biaya
MANFAAT KONSERVASI ENERGI PADA PABRIKPULP
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
8/40
Penanganan bahan baku kayu yang efisien Modifikasi teknologi delignifikasi berlanjut (extended delignification) pada
sistem pemasakan (cooking) Aplikasi teknologi washing menggunakan metoda displacement Optimasi kinerja Chemical Recovery (evaporator, recovery boiler, lime kiln) Optimasi kinerja sistem Power Boiler (bahan bakar biomassa ataubatubara)
Penggunaan biomassa dan gasifikasi
KONSERVASI ENERGI PADA PABRIK PULP
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
9/40
Penanganan bahan baku kayu, penyerpihan,penyaringan serpih kayu yang efisien
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
10/40
Persiapan bahan baku (wood handling)
Log yard Debarking ChippingChips
ScreeningChips
storage
Log
Barkto power boiler
Pin chips and finesto power boiler
or pin chipsto sawdust pulping
todigester
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
11/40
Chip silo storage binDimensi tumpukan serpih yang
optimal
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
12/40
Konservasi energi pada penanganan bahan baku kayu
NO AKTIFITAS KONSERVASI ENERGI INVESTASI
1. Hindari log blocking pada saat masukchipper
menghindari mesinberoperasi tanpa beban
Tanpa investasi
2. Miinimalkan tinggi tumpukan serpih mengurangi panas yangterjadi akibat tumpukan
Tanpa atausedikit investasi
3. Ikuti prosedur fifo (first in first out)
dalam penyimpanan serpih di chippile
serpih kayu akan
mengalami waktu tinggalyang sama dalamtumpukan dengan derajatdegradasi yang sama pula
Tanpa atau
sedikit investasi
4. Simpan serpih dalam chips silo mengurangi woodlossMemasang silo
Memasang silo
5. Aplikasi Cradle Debarker mengurangi kerusakankayu, mengurangi woodloss. Hemat energidebarking 30%
Modifikasi sistempengulitan(debarking) yangada
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
13/40
Konservasi energi pada penanganan bahan baku kayu
NO AKTIFITAS KONSERVASI ENERGI INVESTASI
6. Mengganti pneumatic chips conveyordengan belt conveyor
Hemat listrik dari 18,5kWh/ton (pneumatic)menjadi 1 kWh/ton (belt)
modifikasi ataumengganticonveyor
7. Aplikasi automatic chip handling andthickness screening
Untuki mendukungterwujudnya manajemenfi-fo, meningkatkan yield,
hemat bahan baku
Melengkapisistem control
8. Aplikasi penyaring serpih tipe bar(bar-type chip screens)
Life-time lebih panjangdibanding tipekonvensional, biayapemeliharaan rendah,yield naik 2%, hemat
0,33 MMBtu/ton pulp
Menggantisistempenyaringankonvensional
9. Aplikasi Chips conditioner Reject turun 1,2%, hematenergi pulping 0,19MMBtu/ton, hemat biaya$30/hari
modifikasi/mengganti slicer yangada
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
14/40
Modifikasi teknologi delignifikasi berlanjut(extended delignification) pada sistem
pemasakan (cooking)
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
15/40
Pemasakan, pemrosesan pulp dan pemutihan pulp (bleaching)
Digester Washing Knotting
Screening
&thickening
Chips
Black liquor Reject
BleachingHigh
density
storagetank
Knot recycle
O D Eo D2D1
Pulpcoklat
Airproses Airproses
Buangan asamBuangan alkali
Pulpputih
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
16/40
Digester batch dengan sirkulasi bahan kimia Jadwal siklus cooking dalam digester
Digester Batch
Temperatur cooking 160 170 oC
Total cairan/chips 3,8 - 4
Active alkali/white liquor 16 20% terhadap chips
H-factor 1000 - 1300
Kappa number 15 - 20
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
17/40
Prinsip dasar konservasi energi dalam digester
Prinsip dasar memperoleh pulp bilangan kappa rendah adalah mengaturselektifitas delignifikasi dengan metoda antara lain :
- Konsentrasi alkali aktif harus rendah pada awal pemasakan dandipertahankan agar relatif seragam selama pemasakan
- Konsentrasi SH- harus tinggi, terutama selama awal delignifikasi
- Kandungan lignin yang terlarut dalam cairan pemasak harusdipertahankan agar tetap rendah, terutama pada tahap akhir pemasakan
Prinsip prosesnya adalah menyimpan black liquor pada proses cooking untukdigunakan (re-use) pada cooking berikutnya. Semakin banyak siklus proses
yang harus dilalui semakin hemat energi yang diperlukan.
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
18/40
Aplikasi pada batch cooking
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
19/40
Rapid Displacement Heating (RDH) dan Superbatch
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
20/40
Keuntungan RDH/Superbatch
Pencucian dalam digester pada tahap displacement ekivalendengan 1 stage (tahap) pencucian pada drum washing
Dapat menurunkan beban evaporator Viskositas black liquor pekat yang dihasilkan lebih rendah
dibandingkan proses konvensional Dapat menurunkan konsumsi alkali Memperbaiki kualitas pulp yang dihasilkan proses
konvensional Menghemat pemakaian steam, yaitu konsumsi 0,30 ton/ADT pulp.Bandingkan dengan sistem konvensional sebesar 1,38 ton/ADT atau sistem
kontinyu sebesar 720 kg/ADT pulp.
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
21/40
Digester Kontinyu
Siklus cooking :
- Chips steaming- Chips feeding- Impregnation- Cooking- Washing- Pulp discharge
Aplikasi pada sistem kontinyu
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
22/40
Aplikasi pada sistem kontinyu(ITC, Lo-solids, BLI)
Isothermal cooking Lo-solids
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
23/40
BLACK LIQUOR IMPREGNATION
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
24/40
Konservasi energi pada system cooking dan bleaching
NO AKTIFITAS KONSERVASI ENERGI INVESTASI
1. Modifikasi batch digester (RDH,Superbatch, Coldblow, Enerbatch)
Hemat steam dari 1,38 ton/tonpulp (konvensional) menjadi0,30 ton/ton (RDH), yieldnaik 2 3%
menambah heatexchanger, pompa dantangki penampung filtratdisplacement hangat danpanas
2. Modifikasi digester kontinyu (ITC,
Lo-solids, BLI)
Hemat steam dari 0,72ton/ton pulp (konvensional)
menjadi 0,4 0,5 ton/tonpulp, yield naik sekitar 1%
Menambah zona cookingpada sistem ITC dan Lo-
solids, menambah 1 buahvessel ukuran sedang danauxiliary untuk BLI
3. Aplikasipulping aid:Antrhraquinone,
Phosphanate
Anthraquinone : yield naik 2-5%, rejects makin turun,Kappa rendah, emisi sulfurrendah. Phosphanate :menghemat steam 8 -10%,yield pulp naik 4 - 6%
Tambahan biaya produksilangsung
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
25/40
Konservasi energi pada system cooking dan bleaching
NO AKTIFITAS KONSERVASI ENERGI INVESTASI
4. Heat recovery dari unitbleaching
Memanfaatkan panas darikap pencuci (washer hood)untuk memperoduksi airpanas.
menambah unit heatexchanger dan tangki.
5. Chlorine dioxide (ClO2) heatexchange
Preheating ClO2 sebelummasuk mixer dapatmenghemat steam
Menambah instalasiheat exchanger padasistem umpan ClO2.Biaya investasi$124000, pay backperiod 2 tahun.
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
26/40
Aplikasi teknologi washing menggunakan metodadisplacement
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
27/40
Twin roll pressWash master
Wash master Twin roll press
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
28/40
NO AKTIFITAS KONSERVASI ENERGI INVESTASI
1. Perbaikan proses pencucianpulp menggunakan sistem
displacement
Hemat air, dilution factordibawah 1 (0,6 0,9)
Lebih efisien,menghilangkan lebihbanyak solids, konsumsipower, steam, bahan kimiapemutih lebih rendah.Hemat steam 9,000
kJ/ton dan hemat listrik 12kWh/ton.
Mengganti sistempencucian
konvensional denganpressure diffusionwasher, twin roll danwash master
Konservasi energi pada system pencucian pulp
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
29/40
Optimasi kinerja Chemical Recovery
RECOVERY BOILER
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
30/40
Green liquor to recausticIzing
Liquor guns
Tertiary air
Primary and secondary air
Furnace area
Superheater
Steam drum
Dissolving tank
Smelt
Generating bank
Economizer
Flue gas to EP
High pressure steam
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
31/40
APLIKASI SUPERKONSENTRATOR
6 5 34 2 1 SuperKonsen-trator
BL
Mixingtank
RECOVERYBOILER
Condensate segregationSuper konsentrator :- Tipe lamella- Tipe tubular FF with liquor flow outside
- Meningkatkan kapasitas boiler
- Menurunkan plugging- Meningkatkan efisiensi reduksi
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
32/40
APLIKASI UDARA KUARTERNER
Udara primer
Udara tersier
Udara tersier tingkat atasUdara kuarterner
Udara sekunder tingkat atas
Udara sekunder
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
33/40
Konservasi energi pada sistem Chemical Recovery
NO AKTIFITAS KONSERVASI ENERGI INVESTASI
1. Penggunaansuperkonsentrator pada
evaporator
Lindi hitam pekat naik dari 70menjadi 80%, Steam economy6 kg H2O/ton steam, 1,6 kgsolid/kg pulp, Konsumsi steam3,1 GJ/ADt, listrik 30kWh/ADt
Menambah alat superkonsentrator danpompa dalam sistemevaporator.
2. Perbaikan composite tubesuntuk pipa
Recovery boiler
Meningkatkan efisiensi boiler,menurunkan shutdown,menurunkan korosi
Mengganti pipacarbon steel denganco-extruded tubeterutama di bagiansuperheater
3. Sistem monitoring deposit
Recovery boiler
Kontrol dan inspeksi yang baik
akan meningkatkan heattransfer surfaces, deteksi dinipenyumbatan (plugging) dankerusakan pipa (fouling) dapatdimonitor sehingga akanmengurangi shut down
Menambah system
handheldinfraredinspectionsystem
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
34/40
Konservasi energi pada sistem Chemical Recovery
NO AKTIFITAS KONSERVASI ENERGI INVESTASI
4. Penambahan aliran udarakuartener pada Recoveryboiler
Menurunkan particle carryover dan tube fouling,menurunkan frekwensirecovery boiler washing,menurunkan shut down, HPS100 bar 500 oC, meningkatkan
energi 3 5%
Investasi $300,000 -$500,000 untukmenambah level udarabaru
5. Lime kiln oxygenenrichment
Investasi rendah, hanya perlupipa dan system injeksi O2. Payback period 1 3 tahun.
hanya perlu pipa dansystem injeksi O2. Payback period 1 3tahun.
6. Memperbaiki system filtrasiCaCO3dan refactory brick padalime kiln
Menghemat energi 0,47MMBtu/ton CaO atau hematenergi 5%
Modifikasi ataumengganti sistem yangsudah ada
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
35/40
Optimasi kinerja Power Boiler
i i d il
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
36/40
Konservasi energi pada Power Boiler
NO AKTIFITAS KONSERVASI ENERGI INVESTASI
1. Monitoring dan controlkontinyu systempembakaran
Oksigen dan karbonterkontrol optimal, campuranbahan bakar/udara terkontroloptimal untuk mencapaitemperature flame yangtinggi, efisiensi energimaksimal
Aplikasi continuousmonitoring dan kontrolmutakhir. Investasi$200000, pay backperiod 6 bulan
2. Menurunkan jumlah fluegas dengan menghindarikebocoran
Dengan mencegah kebocorandapat dihemat energi 2 5%.
Pemeliharaan,monitoring dan inspeksirutin
3. Mengurangi udara ekses Penggunaan udara ekses(excess air) sekitar 15% dapat
munrunkan emisi NOx
-
4. Memperbaiki systemisolasi system perpipaan
Menghemat energi 6 26% Pemeliharaan rutin danmengganti denganmaterial baru
Konservasi energi pada Power Boiler
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
37/40
Konservasi energi pada Power Boiler
NO AKTIFITAS KONSERVASI ENERGI INVESTASI
5. Pemeliharaan boiler
(boiler maintenance)
Untuk menjaga boiler selalu
bekerja maksimal (peakperformance), denganmemperbaiki system manajemenboiler maintenance yang baikdapat menghemat energi sebesar10%
Mengaplikasikan program
manajemen pemeliharaanboiler
6. Condensate return Menghemat air (fresh water) danbahan kimia pengolahan air boiler Memasang sistemcondensate return
7. Menimimalkan boilerblow down
Blowdown yang optimal akanmeminimalkan pembentukandepost boiler, menghemat bahanbakar 1,1%
Memasang system blowdown otomatis systemscan be installed tooptimizeblow down rates
8. Blow down steamrecovery
Dapat menjaga sifat-sifattermodinamika steam dan air,menurunkan potensi korosidalam system perpipaan,menghemat bahan bakar 1,2%
Menambah instalasisystem instalasicontinuous blow downheat recovery systems
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
38/40
Optimalisasi penggunaan bahan bakar biomassa dangasifikasi
Penggunaan biomassa dari lahan HTI Optimalisasi penggunaan NCG (non-condensible gases) Pengambilan methanol dari NCG Gasifikasi batu bara menghasilkan syngas untuk bahan bakar lime kiln
PENUTUP
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
39/40
Konservasi energi pada sistem penanganan bahan baku dapat menghemat
listrik sebesar 15 20 kWh/ton Dengan sistem delignifikasi berlanjut, pabrik pulp dapat menghematpenggunaan steam sekitar 18% untuk sistem batch dan 36% untuk sistemkontinyu
Aplikasi teknologi washing dengan metoda displacement dapatmenghemat energi panas sekitar 9000 kJ/ton dan listrik sekitar 12
kWh/ton pulp Penambahan aliran udara level 4 (kuartener) pada Recovery Boiler dapat
menghasilkan steam tekanan tinggi (HPS) 100 bar, 500 oC, menambahproduksi energi 3 5% dengan investasi total $300000 - $500000)
Optimasi kinerja sistem Power Boiler diditik beratkan pada sistemmonitoring, kontrol dan pemeliharaan kontinyu
Penggunaan biomassa, NCG dan gasifikasi merupakan peluang besar dalampenghematan energi di pabrik pulp
PENUTUP
5/24/2018 Aplikasi Teknologi Di Pulp Making
40/40
Terima kasih