BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Sejarah Singkat Perusahaan

PT Pupuk Iskandar Muda bergerak dalam bidang industri pupuk serta

industri kimia lainnya. Perusahaan ini didirikan pada tanggal 24 Februari tahun

1982, memiliki dua unit pabrik, yaitu unit pabrik I dan pabrik II, dan mulai

beroperasi pada tahun 1985.

Pembangunan proyek pabrik PIM-1 awalnya dirintis oleh PT. Pusri

Palembang pada tahun 1981. Penandatanganan kontrak pembangunan pabrik

dilakukan pada tanggal 02 Oktober 1981 antara Pemerintah RI dengan kontraktor

utama PT. Rekayasa Industri dan Toyo Engineering Corporation dari Jepang.

Pembangunan pabrik PIM-1 dimulai pada tanggal 13 Maret 1982 dan

dapat diselesaikan 3 bulan lebih awal dari rencana. Pada akhir tahun 1984 pabrik

PIM-1 mulai berproduksi. Pengapalan produksi perdana dilakukan pada 7

Pebruari 1985 dan pada tanggal 20 Maret 1985 pabrik PIM-1 diresmikan oleh

Presiden RI dengan kapasitas produksi sebagai berikut:

Unit Urea, menggunakan teknologi Mitsui Toatsu, Jepang, dengan

kapasitas desain sebesar 1.725 ton urea/hari.

Unit Amoniak, menggunakan teknologi Kellog, Amerika, dengan

kapasitas desain 1.000 ton amoniak/hari yang telah dioptimalkan menjadi

1.170 ton amoniak / hari.

Pada saat meresmikan pabrik PIM-1, Presiden RI menyatakan akan segera

mendirikan pabrik PIM-2 di tempat yang sama. Sejak saat itu, Proyek

pengembangan pabrik pupuk PIM-2 mulai dijajaki. Pada tahun 1994 proyek ini

tercatat dalam Blue Book Bappenas dan pada 20 Nopember 1996 Pemerintah

menyetujui pembangunan Proyek PIM-2.

Pemancangan tiang pertama Proyek PIM-2 dilakukan pada tanggal 25

Pebruari 1999, tetapi karena situasi keamanan tidak kondusif, Proyek ini

dihentikan

1

Pembangunannya sejak 18 Desember 1999 dan baru dimulai pembangunannya

kembali pada 3 Juli 2002. Produksi amoniak (first drop) terjadi pada tanggal 18

Pebruari 2004 dan pada 15 Agustus 2005 Proyek PIM-2 dinyatakan selesai

dengan kapasitas sebagai berikut :

Unit Urea, menggunakan tcknologi Aces - TEC, Jepang, dengan kapasitas

desain sebesar 1.725 ton urea /hari.

Unit Amoniak, menggunakan teknologi Kellog Brown & Root, AS,

dengan kapasitas desain 396.000 ton amoniak/Tahun.

Tertundanya pembangunan Proyek PIM-2, yang dibangun oleh

Konsorsium Toyo Engineering Corporation Japan, PT. Rekayasa Industri dan PT.

Krakatau Engineering, ini telah berdampak pada peningkatan biaya, yaitu dari

USD 310,2 juta menjadi USD 344,8 juta.

1.2 Lokasi

Pabrik pupuk Urea PT Pupuk Iskandar Muda terletak di wilayah Zona

Industri Lhokseumawe (ZILS) ± 250 Km sebelah timur Banda Aceh, di Krueng

Geukueh, kecamatan Dewantara, Kabupaten Aceh Utara, Propinsi Nanggroe Aceh

Darussalam, Indonesia.

Lokasi pabrik di Lhokseumawe dipilih dengan beberapa pertimbangan,

yaitu:

Berdekatan dengan sumber cadangan bahan baku gas bumi yang sangat

besar di Arun.

Berdekatan dengan sumber air baku di sungai Peusangan.

Sinergi sarana pelabuhan dengan PT. Asean Aceh Fertilizer dan Pelabuhan

Umum.

Sinergi pipa gas alam dengan PT. Asean Aceh Fertilizer.

Di jalur lalulintas kapal internasional, Selat Malaka, sehingga sangat

strategis terhadap negara sasaran ekspor.

2

Untuk pengembangan usaha, PT Pupuk Iskandar Muda telah menyediakan

lahan, lengkap dengan fasilitas pendukung seluas 323 ha, yang terdiri dari :

Areal Pabrik dan Perkantoran seluas: 162 Ha

Perumahan dan sarana fasilitas seluas: 161 Ha

1.3 Produksi

Produksi utama dari PT. PIM adalah Pupuk Urea

Produksi samping yang dihasilkan oleh PT. Pupuk Iskandar Muda terdiri

dari Oksigen, Nitrogen, CO cair, dan dry ice (Solid Carbon Dioxide).

1.4 Pemasaran

1.4.1 Dalam Negeri

Sesuai kebijakan Pemerintah dalam rangka ketahanan pangan, PT Pupuk

Iskandar Muda sebagai salah satu anggota Holding Pupuk, memprioritaskan

pemasaran pupuk urea untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri.

Berdasarkan Keputusan Menteri Perdagangan RI Nomor 03/M-DAG/PERI2/2006

tanggal 14 Juli 2006 dan Keputusan Menteri Pertanian RI Nomor 505

Kepts/SR.130/12/2005 tanggal 26 Desember 2005, wilayah pemasaran pupuk urea

bersubsidi yang diproduksi oleh PT Pupuk Iskandar Muda mencakup seluruh

kabupaten/Kotamadya di Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam.

Wilayah Pemasaran untuk sektor pangan adalah sebagai berikut:

1. Daerah pemasaran di Propinsi Nanggroe Aceh Darussalam

mencakup seluruh kabupaten / kota.

2. Daerah pemasaran di Propinsi Sumatera Utara

Setelah kebutuhan pupuk urea bersubsidi terpenuhi, sisanya dipasarkan ke

sektor perkebunan dan industri yang tersebar di Provinsi Sumatera Utara,

Sumatera Barat, Sumatra Selatan, Riau, Jambi, Lampung, Bangka Belitung, dan

Provinsi Kalimantan tengah.

3

1.4.2 Luar Negeri

Dalam kondisi tertentu, apabila kebutuhan pupuk urea dalam negeri sudah

terpenuhi, kelebihan produk urea tersebut dapat diekspor atas izin khusus dan

Pemerintah. Negara tujuan penjualan ekspor adalah Vietnam, Taiwan, Myanmar,

Thailand, Philipina, Malaysia dan Singapore.

1.5 Kepedulian Lingkungan

PT. Pupuk Iskandar Muda memiliki komitmen yang sangat kuat bahwa

pengendalian limbah pabrik, baik limbah cair, padat, gas maupun debu merupakan

aspek penting yang harus diprioritaskan pengelolaannya. Upaya pengendalian

lingkungan yang dilakukan dengan cara mencegah terjadinya pencemaran

Iingkungan seminimal mungkin.

Pengendalian limbah dilakukan dengan proses stripping, scrubber,

recovery, aerasi dan netralisasi.

Pemanfaatan gas buang (purge gas), sehingga dihasilkan H2 murni dengan

system Hydrogen Recovery Unit.

Pemanfaatan condensate, sehingga dihasilkan condensate yang tidak

mengandung amoniak dengan sistem stripping.

Penyerapan gas arnoniak, sehingga dapat mencegah terjadinya

pencemaran udara dengan sistem scrubber.

Pengelolaan Iimbah cair dengan sistem aerasi dan netralisasi, sehingga

limbah cair yang dibuang ke media Iingkungan, memenuhi baku mutu dan

tidak mencemari lingkungan.

Pemasangan silencer (peredam) pada alat mesin, sehingga kebisingan yang

ditimbulkan dapat dikurangi.

Penyerapan debu urea dengan dust recovery system, sehingga dapat

mengurangi pencemaran debu urea.

4

1.6 Pembinaan Wilayah

PT. Pupuk Iskandar Muda selalu berperan aktif dalam pembangunan

daerah dan masyarakat di Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam, khususnya di

Kabupaten Aceb Utara. Program pembinaan wilayah yang dilaksanakan secara

berkesinambungan oleh PT. Pupuk Iskandar Muda telah membawa dampak yang

cukup signifikan dalam menjaga kelangsungan usaha serta pengamanan aset

perusahaan.

Pembinaan wilayah yang dilakukan, antara lain : Bantuan penyediaan

fasilitas pendidikan, sosial-budaya, kesehatan, olah raga, dan keagamaan.

Pembinaan dilaksanakan melalui kerjasama dengan beberapa instansi terkait,

seperti : Pemerintah daerah, Perguruan Tinggi, Pemuka Masyarakat, Ulama,

Tokoh Pemuda, dan Pengurus Dakwah Islamiyah Al-Muntaha PT. Pupuk

Iskandar Muda.

Disamping pembinaan wilayah yang langsung ditangani oleh perusahaan

sejak tahun 1994, lembaga lain yang juga ikut melakukan kegiatan

kemasyarakatan adalah yayasan Amil Zakat (YAZ) Al-Muntaha PT. Pupuk

Iskandar Muda. Yayasan ini mengelola zakat, infaq dan sedekah dari karyawan

PT. Pupuk Iskandar Muda.

Realisasi pembinaan wilayah yang telah dilakukan oleh PT. Pupuk

Iskandar antara lain:

Mendirikan LOLAPIL (Loka Latihan Keterampilan) untuk mendidik para

pemuda dan desa sekitar dengan berbagai macam bidang keterampilan,

seperti : pertanian, peternakan, perikanan, pengelasan, dan pertukangan.

Membantu rumah sangat sederhana kepada keluarga miskin yang

berdomisili di sekitar perusahaan.

Memberi kesempatan kepada masyarakat sekitar untuk memanfaatkan

lahan seluas 23 ha milik PT. Pupuk Iskandar Muda.

Memberi beasiswa kepada siswa yang berprestasi untuk melanjutkan studi,

baik di dalam maupun di luar negeri, seperti ke Universitas Al-Azhar dan

OISCA Jepang.

5

Menyalurkan bantuan obat-obatan secara periodik kepada Puskesmas di

sekitar perusahaan.

Membantu sarana olah raga untuk beberapa desa di sekitar perusahaan

sehingga dapat dimanfaatkan oleh para pemuda.

Membantu listrik sebanyak 800 KW untuk dua Kecamatan di sekitar

perusahaan.

1.7 Prestasi dan Penghargaan

Sejak beroperasi secara komersil tahun 1985. PT. PIM telah beberapa kali

menerima penghargaan dan sertifikat dari Pemerintah dan lembaga tertentu atas

keberhasilan dalam pengelolaan perusahaan secara keseluruhan, antara lain

sebagai:

PRESTASI DAN PENGHARGAANTAHUN

Upakarti’ dan Presiden RI PT. PIM sebagai Pembinaan Industri kecil

1986

Juara 1 Perusahaan Teladan Bidang KKK se NAD 1987“Sword of Honour”, Pedang Kehormatan Keselamatan Kerja dari British Safety Cauncil.

1989,1993,1996.1997

“Sahwali Award”, Pengusaha Berwawasan Linkungan dari PIPLI

1991. 1994

“Nihil kecelakaan Kerja” dari Menteri terkait yang diserahkan oleh Presiden R.I.

1992,1994,1995,1996,1998.2002,2003, 2007

“Primayarta” dari Presiden R.I dalam prestasi bidang ekspor non Migas.

1992.2001.2002

“Proper-prokasi”, Peringkat Biru 1994. 1996, 1997

“Five Star Grading” bidang KKK 1995/1996, 1996/1997

“Bakti koperasi” bidang Pembinaan Koperasi 1996

“Adi Manggala Krida” dan Presiden R.1. 1996

6

ISO-9002 : 1994, bidang Sistem Manajemen Mutu 1997, 2000ISO -14001 : 1996, bidang Sistem Manajemen Lingkungan 1998, 2002

“Bendera Emas’ dari Presiden R.I 2002ISO-9001 : 2000, bidang Sistem Manajemen Mutu

2003

.

7

BAB II

KERJA PRAKTEK

2.1 Latar Belakang Praktek Kerja Lapangan

Praktek kerja lapangan merupakan salah satu kewajiban mahasiswa

Politeknik Negeri Lhokseumawe dalam menyelesaikan studinya. Praktek Kerja

Lapangan ini bertujuan untuk mengenal lebih dekat suatu pabrik dan menerapkan

teori-teori yang didapat di bangku kuliah ke tempat kerja yang sebenarnya,

sehingga nantinya akan mampu menjadi seorang ahli yang potensial dalam

mengabdikan ilmunya di dalam kehidupan bermasyarakat.

Untuk dapat mempermudah pelaksanaan dari kerja praktek lapangan ini,

tentunya mahasiswa sendiri haruslah sudah menguasai materi penunjang yang

didapat diperkuliahan. Dan untuk mempermudah didalam menyelesaikan Praktek

Kerja Lapangan diperlukan keseriusan dan kesungguhan agar didapat hasil yang

semaksimal mungkin.

2.2 Tujuan Praktek Kerja Lapangan

Sasaran dan tujuan yang ingin dicapai dalam melaksanakan Praktek Kerja

Lapangan ini antara lain adalah sebagai berikut:

a. Menyelesaikan salah satu tugas pada kurikulum yang ada pada Politeknik

Negeri Lhokseumawe

b. Mengetahui serta memahami peralatan yang digunakan dan permasalahan

yang dihadapi dilapangan.

c. Menerapkan dan membandingkan ilmu-ilmu teorities yang didapat di

perguruaan tinggi ke dalam pekerjaan nyata.

d. Memahami segi-segi ekonomis pengoperasian suatu sarana produksi.

e. Merupakan bekal pengalaman kelak bila telah menyelesaikan studi.

8

2.3 Pola / Kerangka Praktek Kerja Lapangan

Adapun metode yang diterapkan dalam praktek kerja lapangan ini meliputi

beberapa tahap, antara lain:

2.3.1 Materi Kegiatan

a. Masa orientasi, yaitu pengarahan secara umum tentang proses produksi di

PT.PIM.

b. Peninjauan ke unit-unit pabrik yaitu: unit utility, unit ammonia, unit urea

dan perbengkelan

c. Penyelesaian tugas khusus, materi dan judul tugas khusus ini dilakukan

dengan pengambilan data dari pabrik dan kunjungan ke pepustakaan yang

bertujuan untuk mendapatkan literature yang diperlukan

.

2.3.2 Waktu Pelaksanaan

Praktek Kerja Lapangan di PT. Pupuk Iskandar Muda ini dilaksanakan

selama satu bulan. terhitung mulai tanggal 06 Oktober 2008 sampai 05 November

2008 dengan pembagian jadwal setiap kegiatan ditentukan oleh pembimbing

selama Praktek Kerja Lapangan berlangsung

.

2.3.3 Jam Praktek Kerja Lapangan

Jam kerja praktek disesuaikan dengan jam kerja karyawan regular PT .

PIM sebagai berikut:

No Hari Jam kerja praktek Istirahat

1 Senin s/d kamis 07.00 s/d 16.00 12.00 s/d 13.00

2 Jum’at 07.00 s/d 16.30 12.00 s/d 14.00

9

BAB III

PROSES PRODUKSI

Proses produksi pengolahan bahan baku menjadi pupuk urea di PT. Pupuk

Iskandar Muda dibagi menjadi tiga unit, yaiu:

1. Unit Utility

2. Unit Ammonia

3. Unit Urea

3.1 Unit Utility

Unit Utility merupakan unit penunjang bagi unit-unit yang lain dalam

suatu pabrik sarana penunjang untuk menjalankan suatu pabrik dari tahap awal

sampai produk akhir Pada PT. Pupuk Iskandar Muda, Unit Utility meliputi:

1. Area Water Intake Facility

2. Unit Pengolahan Air

3. Unit Pembangkit Steam

4. Unit Pembangkit Listrik

5. Unit Udara Instrument / Udara Pabrik

6. Unit Pemisahan Udara (ASP)

7. Unit Gas Matering Station

8. Unit Pabrik CO dan Dry Ice

9. Unit Pengolahan Air Buangan

31.1. Area Water Intake Facility

Pada saat pabrik beroperasi, untuk melayani kebutuhan kebutuhan air

diseluruh pabrik, perkantoran dan perumahan PT. Pupuk lskandar Muda diambil

dari sungai Peusangan yang jaraknya sekitar 25 km dari lokasi pabrik. Luas

Daerah Aliran Sungai adalah 2.260 km .

Air ini dipompa dengan laju air normalnya sektar 700-800 ton/jam pada

tekanan minimum 2 kg/cm G. Pada fasilitas water intake terdapat 3 buah pompa,

dimana setiap pompa memiliki kapasitas 1250 ton/jam.

10

Fasilitas water intake dilengkapi dengan :

1. Water intake channel. merupakan suatu kolam yang disekat

sehingga berbentuk channel. Water intake channel dilengkapi dengan bar

screen yang berfungsi untuk menyaring benda-benda kasar terapung yang

mungkin ada ditempat penyadapan terutama di bangunan sadap sungai,

agar tidak mengganggu proses pengolahan air berikutnya.

2. Intake pond. merupakan suatu kolam dengan ukuran 27,9 x 7.6 m

yang berfungsi untuk menampung air yang telah disadap dari sumber dan

digunakan sebagai pengolahan bahan baku. Air tersebut dialirkan ke

settling basin dengan mengunakan pompa.

3. Settling Basin, berfungsi untuk mengendapkan partikel-partikel

kasar secara gravitasi dan mengatur aliran yang akan ditransmisikan. basin

dibagi menjadi lima.

4. Channel dan secara bergantian sebuah channel dibersihkan dan

diambil lumpurnya.

Air yang berasal dari area water intake facility kemudian dialirkan ke dalam

pengolahan air di PT. PIM dan dengan laju alir 1 .650 ton/jam.

3.1.2 Unit Pengolahan Air

Kebutuhan air di dalam pabrik diperlukan untuk bahan pembantu proses

yaitu dalam bentuk filter water dan demin water atau polish water, disamping itu

diproduksi pula potable water sebagai air minum. Pengolahan air baku menjadi air

seperti tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut:

3.1.2.1 Clarifler (53-FC-1OO1)

Clarifier (53-FC - 1001) berfungsi sebagai tempat pengolahan air tahap

pertama - penjemihan air untuk menghilangkan zat padat yang ada dalam bentuk

suspensi dapat menyebabkan kekeruhan pada air. Raw water (air baku) yang

berasal dari sungai peusangan dipompakan dengan tekanan 1-3 Kg/cm G.

kekeruhan (turbidity) air baku yang masuk ke clarifer sekitar 40 - 10 ppm, sedang

pada saat hujan turbilitynya lebih besar dari 100 ppm.

11

Clarifier mempunyai kapasitas 1330 ton/jam sedangkan kebutuhan air

baku yang masuk clarifier adalah 600 - 800 ton/jam (normal). Pada daerah masuk

clarifIer diinjeksikan bahan-bahan kimia yaitu alum sulfat. chlorine, caustic soda,

sedangkan coagulant aid ditambahkan ke dalam clarifier.

Dilengkapi dengan agitator dan rake yang berfungsi sebagai

pengaduk.keduanya bekerja secara kontinue. Agitator befungsi untuk

mempercepat terjadinya flok-flok dan bekerja dengan kecepaan 1,05 - 4,2 rpm.

Sedangkan rake berfungsi mencegah agar flok-flok (gumpalan Lumpur) tidak

pekat di dasar clarifier dan bekerja dengan kecepatan 0.033 rpm. Kotoran-kotoran

yang mengendap bersama sludge (Lumpur) dikeluarkan dari bawah clarifier

sebagai blow down. sedankan air jernih dan clarifier keluar lewat over flow untuk

dibersihkan lagi dalam gravity sand filler.

3.1.2.2 Gravity Sand Filter (53 - FD - 1002)

Air yang jernih dari clarfier (53 - FD - 1001) dialirkan ke gravity sand

filter (53-FD-1002) secara gravitasi. Gravity sand filter terdiri dari 6 unit yaitu

lima service dan satu unit standby. Komponen utama dari gravity sand filter

adalah pasir yang ukurannya berbeda-beda. Sand filter bekerja secara kontinu,

maka kotoran-kotoran akan mengumpal difilter untuk dilakukan back wash secara

berkala.

3.1.2.3 Filter Water Reservoir (53 - FB - 1006)

Pada saat pabrik beroperasi, air dari gravity sand filter ditampung di filter

water resorvoir (53 - FB - 1006) lalu dialirkan ketiga tempat yaitu:

a. Potable Water Tank (53 - FB - 1002)

Disini ditambahkan chlorine (Cl ) dengan tujuan untuk mematikan

mikroorganisme yang ada dalam air, sehingga memenuhi persyaratan air minum.

Kemudian air ini didistribusikan keperumahan, kantor. kapal. dan emergency.

12

b. Filter Water Tank (53-FB-1008)

Digunakan sebagai fire water, make up cooling water dan back wash.

c. Recycle Water Tank (53 - FB -1008)

Digunakan sebagai umpan demin. Air ini diproses lagi untuk

menghasilkan air yang bebas mineral dan akan digunakan sebagai air umpan

boiler.

3.1.2.4 Activated Carbon Filter (53 - FB - 1003)

Air dari recycle water tank (53 - FB - 1008) dimasukkan ke dalam

activated carbon filter (53 - FB - 1003) untuk dikontakkan dengan karbon aktif,

sehingga CO terlarut dalam air dan zat-zat organik yang ada dalam filter water

akan diserap oleh carbon aktif tersebut. Activated carbon filter ini berfungsi untuk

menyerap dan menghilangkan zat-zat organik, dan chlorine residual dan air yang

tersaring sebelum masuk ke system deionosasi (demineralizer).

3.1.2.5 Demineralizer

Unit ini berfungsi untuk membebaskan air dari unsur-unsur silikat, sulfat,

klorida dan karbonat dengan menggunakan resin, unit ini terdiri dari:

a) Cation Tower (53 - DA - 1001)

Proses ini bertujuan untuk menghilangkan unsur-unsur logam yang berupa

ion-ion positif yang terdapat dalam fuler tower dengan mengunakan resin kation

R-SO H (type S - 100 - WS). Proses ini dilakukan dengan melewati air melalui

bagian bawah dimana akan terjadi pengikatan logam-logam tersebut oleh resin.

Resin R-SO H ini bersifat asam sulfat, karena itu disebut asam kuat cation

exchanger resin.

b. Degasifier (53 - DA - 1002)

Dari cation tower air dilewatkan ke degasifier yang berfungsi untuk

menghilangkan gas CO yang terbentuk dari asam karbonat pada proses

sebelumnya.

13

c. Anion Tower (53 - DA -1003)

Berfungsi untuk menyerap atau mengikat ion-ion negative yang terdapat

dalam kandungan air yang keluar dan degasifier. Resin pada anion exchanger

adalah R =NOH (Type: MP-600-WS).

d. Mix Bed Polisher (53 - DA - 1004)

Berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa logam atau asam dari proses

sebelumnya, sehingga diharapkan air yang keluar dan mix bed polisher telah

bersih dari kation dan anion. Di dalam mix bed polisher digunakan dua macam

resin yaitu resin kation dan resin anion yang sekaligus keduanya berfungsi untuk

menghilangkan sisa kation dan anion. terutama natrium dan sisa asam sebagai

senyawa silikat.

3.1.3 Unit Pembangkit Steam

Pada unit utility terdapat dua sumber pembangkit steam yang digunakan

untuk kebutuhan operasi, yaitu waste heat boiler (53-BF-4002) dan package

boiler (53-b-4001) . Air dari polish water tank (53-FB-1004) dimasukkan ke

dalam dearator (53-eg-4001) untuk menghilangkan gas CO dan O yang

menyebabkan korosi pada pipa-pipa. Di dearator juga diinjeksikan hydrazine (N

H ) untuk mengikat gas O yang terdapat dalam air.

3.1.4 Unit Pembangkit Listrik

Untuk memenuhi kebutuhan listrik, pabrik PT. Pupuk Iskandar Muda

mensupply listrik dari beberapa generator sebagai sumber tenaga pembangkit

listrik adalah sebagai berikut.

31.4.1 Main Generator (53 - GI -7001)

Pada saat pabrik beroperasi main generator menghasilkan daya 8 MW, ini

merupakan generator utama sumber tenaga listrik yang digerakkan dengan turbin

yang bahan bakar utamanya adalah gas alam, fungsinya adalah untuk

menyalurkan listrik ke seluruh pabrik dan perumahan.

Daya : 15 MW

14

Tegangan : 13,8 KV

3.1.4.2 Standby Generator (53 - GH - 7002)

Merupakan generator pendamping, dioperasikan apabila terjadi gangguan

pada main generator. Bahan bakarnya bisa solar atau gas alam.

Daya : 1.5 MW

Tegangan : 2,4 KV

3.1.4.3 Emergency Generator (53 - GH - 7001)

Merupakan generator cadangan. yang dipakai dalam keadaan mendadak

apabila terjadi gangguan pada main generator dan pada saat peralihan ke standby

generator.

Daya : 350 KW

Tegangan : 480 V

3.1.4.4 Uninteruppted Power Supply (UPS)

Pembangkit tenaga listrik mi adalah sebagal pensupply power untuk

mencegah putusnya arus saat main generator mati dan emergency generator

belum hidup. Sistem ini terdiri dari baterai (DC - 115 V) dan UPS (AC - 115 V).

3.1.5 Unit Udara Instrument/Udara Pabrik

Kebutuhan pabrik saat awal pabrik di operasikan dengan kompressor

udara. Setelah pabrik beroperasi udara diambil dari kompresor udara ammonia (51

-101-J) dengan tekanan 35 kg/cm G. Udara ini masih belum kering atau murni

maka dikeringkan pada dyler untuk menghilangkan H O nya dengan

menggunakan silica Alumina Gel (silicagel).

Fungsi udara instrument adalah:

Menggerakkan pneumatic control valve

Purging di boiler

Flusching di turbin

Funsi udara pabrik, antara lain:

15

Flushing jaringan pipa

Mixing tangki kimia

Pengantongan urea

Pembakaran di burning pit

3.1.6 Unit Pemisah Udara (ASP)

Pada prinsipnya unit pemisah udara (N dan O ) ini bekerja berdasarkan titik

cairnya. Udara baku disaring melalui filter kemudian dimampatkan dengan

compressor udara sampai bertekanan 14 kg/cm G. selanjutnya didinginkan di

after cooler sampai suhu lebih kurang 41°C untuk memisahkan air dari udara,

pendinginan dilanjutkan dalam precooler unit sampai suhu 5°C. Udara yang telah

mengembun dikeluarkan lewat drain separator dan dialirkan ke m/s absorben

untuk rnnyerap CO dan H O yang selanjutnva udara ini dialirkan ke dalam cool

box. Pada cool box N dan O dipisahkan dengan tiga macam metode yaitu:

Mode I adalah produksi N gas. Maksimal 300 Nm /hr.

Mode II adalah produksi N liquid, maksimal 50 Nm /hr.

Mode III adalah produksi O gas, maksimal 75 Nm /hr.

3.1.7 Unit Gas Matering Station

Gas alam yang berasal dari ladang Arun dengan flow 0-75.000 Nm /hr

dengan tekanan 28,1 kg/cm G dan suhu 26 °C masuk ke dalam knock out drum

untuk dipisahkan hidrokarbon berat dengan gas. Hidrokarbon berat keluar dari

bagian bawah dan gas keluar dari bagian atas dan selanjutnya dialirkan ke pabrik

Ammonia dan utility (untuk gas turbin atau boiler).

3.1.8 Unit Pabrik CO dan Dry Ice

16

Pabrik CO ini mempunyai kapasitas 250 kg/jam untuk CO dan 100

kg/jam untuk produksi dry ice. Pabrik ini merupakan usaha sampingan (komersil)

dari PT. Pupuk Iskandar Muda.

CO yang berasal dari pabrik urea bertekanan sekitar 25 kg/cm G

diturunkan tekanannya sampai 17 kg/cm G yang selanjutnya dimasukkan ke

dalam deodorizer (mengandung karbon aktif) untuk menyerap bau dan air yang

ada dalam gas.

Selanjutnya dikeringkan dalam dryer kemudian di kondensasi kan dalam

kondensor. disini gas CO berkontak dengan gas Freon sehingga gas CO berubah

menjadi CO cair. Hasil kondensasi ini akan turun ke storage, kemudian CO cair

dimasukkan ke dalam bottle truck khusus atau diubah menjadi dry ice yang

dipasarkan. Tapi sudah tiga tahun belakangan ini tidak berproduksi.

3.1.9 Unit Pengolahan Air Buangan

untuk menghindari pencemaran terhadap lingkungan, maka buangan dari

proses produksi diolah terlebih dahulu sebelum dibuang. Unit penampungan air

limbah ini terdiri dari waste water pond (WWP) dan Kolam Penampungan dan

Pengendalian Limbah (KPPL).

3.2 UNIT AMMONIA

17

Disini penulis mencoba menjelaskan tahapan proses terbentuknva

ammonia sebagai bahan baku Urea. Tinjauan produksi ini pada pabrik PT. PIM II.

Karena pada saat ini pabrik ammonia yang berproduksi adalah pabrik PIM II,

karena kekurangan pasokan gas dari,EXXON MOBILE.

Proses pembuatan ammonia di PT. Pupuk Iskandar Muda menggunakan

teknologi Kellog Brown And Root (KBR) dari Amerika Serikat. Bahan baku

yang digunakan untuk produksi ammonia adalah gas alam, Pabrik ammonia PT.

PIM II mampu memproduksi ammonia sebanyak 1200 ton/hari. steam dan udara.

Pabrik Ammonia II lebih Efisien dalam pemakaian Gas Alam di bandingkan

pabrik ammonia I . Karena pabrik ammonia II untuk menghasilkan 1 ton ammonia

membutuhkan gas alam 28,08 mm. sedangkan ammonia I membutuhkan 37.7 mm

/ btu.

Proses pembuatan ammonia terdiri dari beberapa unit. Yaitu:

b) Unit persiapan gas umpan haku.

c) Unit pembuatan gas sintesa.

d) Unit pemurnian gas sintesa.

e) Unit sintesa ammonia.

f) Unit pendinginan ammonia.

g) Unit daur ulang ammonia.

h) Unit daur ulang hidrogen.

i) Unit pembangkit steam.

3.2.1 Unit Persiapan Gas Umpan Baku

18

Gas alam dan EXXON MOBILE dialirkan ke dalam Fuel and Feed Gas

Knock out Drum (61-200-F) untuk memisahkan senyawa hidrokarbon berat. Dari

KO drum sebagian gas alam digunakan sebagai bahan bakar dan sebagian lagi

sebagai bahan baku proses.

Sistem persiapan gas umpan baku terdiri dari beberapa tahapan proses,

yaitu penghilangan sulfur, penghilangan mercury. dan penghilangan CO

3.2.1.1 Desulfurizer

Gas alam sebagai bahan baku proses dialirkan ke dalam Desulfurizer (61-

201–DA/DB/DC) yang berisikan sponge iron yaitu potongan-potongan kayu yang

telah diimpregnasi dengan Fe O . Sponge iron berfungsi menyerap sulfur yang

ada dalam gas alam. Masing-masing Desulfurizer mempunyai volume 68,8 M .

Umur operasinya diperkirakan 90 hari untuk kandungan H S di dalam gas alam

maksimum 80 ppm dan keluar dari Desulfurizer dengan kandungan H S dalam

gas menjadi 5 ppm. Reaksi yang terjadi adalah:

Fe O + 3

Temperatur operasi pada Desulfurizer dijaga antara 16 sampai 40°C. bila

tempeatur lebih tinggi dari 40°C, maka sponge iron akan mengalami dehidrasi.

sedangkan bila temperatur di bawah 16°C akan mengakibatkan reaksi berjalan

lambat. disamping temperatur. kelembaban (humidity) dan alkalinitas merupakan

faktor lain berpengaruh pada proses desulfurisasi.

Operasi dilakukan dalam keadaan jenuh dan basa (pH antara 8.0 sampai

8.5). keadaan jenuh dimaksud agar H S dapat teradsorbsi oleh air dan kemudian

bereaksi dengan Fe O , sedangkan kondisi basa diperlukan karena sponge iron

bersifat basa. Untuk mencapai keadaan tersebut maka diinjeksikan Na CO

sebanyak 4 sampai 10% wt secara berkala.

3.2.1.2 Mercury Guard Vessel

19

Gas dan Desulfurizer mengalir ke Mercury Guard Vessel (61-202-D) yang

berisi 6,7 M katalis Sulfur Impregnated Activated Carbon berfungsi untuk

rnenyerap Hg yang terdapat dalam gas alam. Mercury dirubah menjadi senyawa

Mercury Sulfida dan kemudian diserap pada permukaan carbon aktif. Diharapkan

kandungan Hg dalam gas setelah penyerapan lebih kecil dari 160 ppb. Reaksi

yang terjadi adalah

Hg + H S HgS + H

3.2.1.3 CO Pretreatment Unit (CPU)

CPU berfungsi untuk menurunkan kandungan CO pada aliran gas umpan

dari 23% menjadi 4%. Gas CO dihilangkan dengan cara penyerapan dengan

larutan activated MDEA (Methyl Diethanol Amine) dengan konsentrasi 50% Wt

pada temperatur 70 sampai 79°C didalam menara Absorber (61-201-E). Reaksi

yang terjadi adalah

Gas masuk ke Absorber dan bagian bawah dan larutan aMDEA dari

bagian atas sehangga terjadi kontak langsung. Larutan yang telah mengikat CO

diregenerasi di stripper (61-202-E). Selain mengikat CO , larutan aMDEA juga

mampu mengikat hidrogen sulfida sehingga produk CO hasil regenerasi di CPU

tidak dapat digunakan sebagai produk samping.

3.2.1.4 Final Desulfurizer

Final Desulfurizer (61-108-D) merupakan vessel yang berisi dua bed

katalis, bed bagian atas berisi katalis Nickel Molibdate yang berfungsi untuk

rnengubah sulfur organik yang terdapat di dalam gas umpan menjadi sulfur

anorganik (H S) dengan mereaksikannya dengan hidrogen. dan bed bagian bawah

berisi katalis ZnO yang berfungsi untuk menyerap H S yang terbentuk dari bed

pertama. Reaksinva adalah

20

RSH + H RH+H S

H S +ZnO ZnS + H O

Sebelum masuk ke Final Desuifurizer. tekanan gas dinaikan 39 sarnpai 44

kg/cm G dengan Feed Gas Commpressor (61-102-J). Temperatur gas yang masuk

ke final Desulfurizer sekitar 371°C. Bila temperatur di bawah 371°C yaitu pada

ternperatur 320°C akan terjadi reaksi metanasi yang menyebabkan kenaikan

temperatur, sedangkan temeratur di atas 371°C yaitu pada temperatur 400°C akan

terbentuk karhamat karena ada kandungan NH dalam gas H recycle dan CO

dalam gas umpan.

Umur ZnO lebih kurang 5 tahun dengan outlet dan Final Desulfurizer

diharapkan kandungan H S didalam gas lebih kecil dan 0.1 gram/M .

3.2.2 Sistem Pembuatan Gas Sintesa

Sistem ini bertujuan untuk mengubah gas yang berasal dan sistem

persiapan gas umpan baku menjadi gas CO, CO dan H melalui tahapan proses

sebagai berikut:

3.2.2.1 Primary Reformer

Gas proses masuk ke Primary Reformer bersama dengan superheated

steam deangan perbandingan steam dengan karbon 3.5 : 1 untuk mengubah

hidrokarbon menjadi CO. CO dan H . Bila rasio steam dengan karbon lebih kecil

dari 3.5 akan menyebabkan terjadinya reaksi karbonasi (carbon formation atau

carbon ceacking) yang mengakibatkan katalis akan hancur karena pemanasan

setempat.

Ada dua jenis katalis yang di gunakan untuk kelangsungan reaksi

reforming pada primary Reformer. yaitu katalis nikel (ICI-57-4) dibagian atas dan

nikel (ICI-24-5) pada bagian bawah. Untuk melindungi katalis nikel dan deposit

karbon. diisi dengan potash. Reaksi yang terjadi di Primary reformer adalah

sebagai berikut:

21

Reaksi pada Primary Reformer benlangsung secara endotermis (menyerap

panas). Sumber panas dihasilkan dari 80 burner dengan tipe pengapian ke bawah

untuk memanaskan 128 tube katalis. Temperatur reaksi dijaga 823°C pada

tekanan 41 kg/cm2G. Jika temperatur lebih rendah maka reaksi akan bergeser ke

arah kiri (reaktan).

Primary Reformer terdiri dari dua seksi, yaitu seksi radiasi dan seksi

konveksi. seksi radian merupakan ruang pembakaran dimana terdapat tube katalis

dan burner.tekanan dijaga pada kondisi vakum dengan Induct Draft Fan (61-101-

BJIT) yaitu sebesar -7 mmH2O supaya perpindahan panas lebih efektif dan api

tidak keluar. sedangkan udara pembakaran untuk burner disuplai oleh Force Draft

Fant (61-101-BJ2T). Seksi konveksi merupakan ruang pemamfaatan panas daRI

gas buang hasil pembakaran di radian oleh beberapa coil, yaitu :

a. Mix Feed Coil (61-101 -BCX).

b. Proses Air Preheat Coil (61-101 -BCA).

c. HP Steam Super Heat Coil (61-101 –BCS1).

d. HP steam Super Heat Coil (61-101 -BCS2).

e. Feed Gas Preheat Coil (61-101 -BCF).

f. BFW Preheat Coil (61-101-BCB).

g. Burner Fuel Heater Coil (61 -101 -BCP).

h. Combution Air Preheat Coil (61-101-BLI).

3.2.2.2 Secondary Reformer

Untuk menyempurnakan reaksi reforming yang terjadi di Primary

Reformer (61-101-B), gas dialirkan ke Secondary Reformer (61-103-D) yang juga

berfungsi untuk membentuk gas H2, CO dan CO2. Aliran gas ini dicampurkan

dengan aliran udara dari Air Compressor (61-101-J) yang mengandung O2 dan N2.

Gas, steam dan udara mengalir ke bawah melalui suatu unggun yang berisi katalis

nikel (ICI-14-1), sehingga mengakibatkan temperatur gas sebelum masuk katalis

bertambah tinggi. Reaksinya adalah sebagai berikut:

22

2H2 + O2 2H2O + Q

CH4 + H2O CO + 3H2 - Q

CO + H2O CO2 + H2 + Q

Secondary Reformer beroperasi pada temperatur 1287°C dan tekanan 31

kg/cm2G. Panas yang dihasilkan dari reaksi diatas dimanfaatkan oleh Secondary

Reformer Waste Heat Boiler (61 - 1 01 -C) dan High Pressure Steam Superheater

(61 - 102-C) sebagai pembangkit steam (boiler feed waler). Gas yang keluar dari

Secondary Refomer setelah didinginkan oleh dua buah waste heat exchanger

tersebut temperaturnya menjadi 371°C.

3.2.2.3 Shift converter

Gas CO dalam gas proses yang keluar dari Secondary Reformer diubah

menjadi CO2 pada shift converter yang terdiri atas dua bagian yaitu:

a. High Temperature Shift Converter (61-104 – D 1).

b. Low Temperature Shift Converter (61 -104 – D2).

HTS (61-104-D1) beroperasi pada temperatur 350 sampai 420°C dan

terkanan 30 kg/cm2G berisi katalis Chromium, berfungsi mengubah CO dalam

proses menjadi CO2 dengan kecepatan reaksi berjalan cepat sedangkan laju

perubahannya (konversi) rendah. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

CO + H2O CO2 + H2 + Q

Gas proses yang keluar dari HTS (61-104-D1), sebelum masuk ke LTS

(61-104-D2) yang berisi katalis Iron Cooper diturunkan temperaturnya di dalam

alat penukar panas. Proses yang terjadi pada LTS (61-104-D2) sama dengan

proses yang ada di HTS. kondisi operasi pada LTS yaitu pada tekanan 39 kg/cm2G

dan temperatur 246°C dengan kecepatan reaksi berjalan lambat sedangkan laju

perubahannya tinggi.

3.2.3 Unit Pemurnian Gas Sintesa

23

Pada unit ini CO dan CO2 dipisahkan dari gas sintesa, karena CO dan CO2

dapat meracuni katalis ammonia konverter (61-105-D). Proses pemurnian gas

sintesa ini terdiri dari dua tahap proses, yaitu:

3.2.3.1 Main CO2 Removal

Tujuan dari CO2 removal adalah untuk menyerap CO2 yang terbentuk dari

primary dan Secondary Reformer serta hasil konversi di Shift Converter. CO2

merupakan produk samping (side product) dan pabrik ammonia dan digunakan

sebagai bahan baku pabrik urea. Kemurnian produk CO2 pada seksi ini adalah

99,9% vol. Unit ini merupakan unit kedua dari proses aMDEA pada PT. Pupuk

Iskandar Muda.

Peralatan utama main CO2 Removal terdiri dari :

a. CO2 Absorber (61-l01-E).

b. CO2 Stripper (61-102-E).

Gas umpan dialirkan ke absorber dan dikontakkan langsung dengan

larutan aktivated MDEA (Methyl – Diethanol Amine) dengan konsentrasi 40% wt.

CO2 dalam stream di serap secara proses fisis dan kimia. Kemudian larutan

aMDEA diregenerasi pada tekanan rendah dan temperatur tinggi di stripper.

Gas dengan temperatur 70°C masuk ke absorber melalui inlet sparger dan

mengalir ke atas melalui packed bed. Larutan lean dari atas tower mengalir ke

bawah melalui packed bed dan terjadi kontak antara gas dengan lean solution

sehingga CO2 dapat terserap ke Larutan. Gas yang telah diserap CO2 keluar dari

top tower dengan temperatur 48°C dengan komposisi CO2 leak 0.1% vol.

CO2 yang telah terlucuti mengalir ke atas melalui bagian direct contact

cooler dilengkapi tray untuk didinginkan menggunakan air yang disirkulasikan

dari pompa, sehingga temperatur CO2 di top stripper menjadi 40°C. Fungsi tray di

direct contac cooler adalah untuk memperluas area kontak antara dua fluida

sehingga didapatkan hasil yang optimum.

3.2.3.2 Methanator

24

Fungsi dan Methanator (61-106-D) adalah untuk merubah gas CO dan

CO2 yang masih lolos dari Main CO2 Removal menjadi CH4 yang bersifat tidak

bereaksi. Methanator merupakan suatu bejana yang diisi dengan katalis nikel

terkalsinasi. Reaksi yang terjadi adalah :

CO + 3H2 CH4 + H2O +Q

CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O + Q

Methanator beroperasi pada tekanan 26,7 kg/cm2G dan temperatur 330°C.

Karena panas yang dihasilkan dari reaksi ini. maka temperatur gas sintesa naik

menjadi 366°C. setiap 1% CO yang bereaksi di Methanator memberikan kenaikan

temperatur sehesar 71oC, sedangkan 1% CO2 menaikan temperatur sebesar 61°C.

Oleh karena itu, kandungan CO dan CO2 dalam gas yang masuk ke Methanator

dibatasi maksimal 0.5% agar tidak terjadi di overheating akibat reaksi cksotermis

yang terlalu besar. Gas sintesa yang keluar dari methanator mempunyai batasan

kandungan CO dn CO2 maksimum 10 ppm.

3.2.4 Unit Sintesa Ammonia

Gas sintesa murni dengan perbandingan volume H2 dan N2 sebesar 3 : 1,

sebelum dialirkan ke Ammonia Converter (61-105-D) terlebih dahulu tekanannya

dinaikkan dengan Syn Gas Compressor (61-103-J) sampai tekanan 150 kg/cm2G.

Kompressor ini bekerja dengan dua tingkatan kompresi dengan penggerak turbin

uap (steam turbine). Tingkatan pertama disebut Low Pressure Case (LPC) dan

tingkatan kedua disebut High Fressure Case (HPC).

Gas sintesa masuk ke LPC dengan temperatur 38°C dan tekanan 24,1

kg/cm2G, kemudian dikompresikan menjadi 63,4 kg/cm2G dan temperatur

67,4°C. Sedangkan pada bagian HPC, gas sintesa bercampur dengan gas recycle

dari ammonia konverter. Gas sintesa umpan memasuki ammonia converter

dengan temperatur 141°C dan tekanan 147 kg/cm2G melalui bagian samping

reaktor.

Reaktor ini dibagi menjadi dua bagian berdasarkan fungsinya, yaitu ruang

katalis atau ruang konversi dan ruang penukar panas (heat exchanger). Reaksi

yang terjadi pada ammonia konverter adalah sebagai berikut:

25

N2 + 3H2 2NH3 + Q

Ammonia converter rnenggunakan katalis Fe (Promoted Iron) dan

dioperasikan pada temperatur 480°C dan tekanan 150 kg/cm2G.

3.2.5 Unit Pendinginan Ammonia

Untuk memberikan pendinginan pada ammonia diperlukan suatu system

pendinginan untuk mengkondensasikan ammonia yang ada dalam gas sintesa. gas

buang, serta gas pada interstage kompresor gas sintesa. Sistem pendinginan

dilakukan dalam tiga tahap yaitu:

1. Memberi pendinginan untuk mengkondensasikan ammonia yang ada dalam

sintesa loop.

2. Memberi pendinginan untuk mengkondensasikan ammonia yang ada dalam gas

buang.

3. Mendinginkan gas pada interstage kompresor gas sintesa.

Uap ammonia didinginkan dan dikondensasikan terlebih dahulu pada

Ammonia unitized Chiller (6 1-120-C) sebelum masuk ke Refrigerant Reservoir

(61-109-F). Uap yang tidak terkondensasi dikembalikan ke sistem dan zat yang

tidak bereaksi dan chiller dikirim ke unit daur ulang ammonia. Uap ammonia

yang terbentuk pada berbagai chiller,flush drum, dan storage tank dimasukkan

dalam Centrifugal Refrigerant Compressor (61-105-J). Kompressor ini bekerja

berdasarkan sistem pemampatan bertingkat untuk memamfaatkan ammonia

sebagai media pendingin. Kompressor ini dioperasikan untuk memenuhi

kebutuhan tekanan pada Stage Flush Drum (61-120-CF). Disamping itu juga

dapat menaikkan tekanan dan aliran ammonia yang mengalami flushing. sehingga

memungkinkan ammonia terkondensasi setelah terlebih dahulu didinginkan dalam

Refrigerant Condenser (61-127-C).

Produk ammonia yang dihasilkan terdiri dan dua jenis yaitu produk dingin

dan produk panas. Produk dingin yang mempunyai temperatur -33°C dikirim ke

tangki penyimpanan ammonia. Sedangkan produk panas dengan temperatur 30°C

dikirim ke pabrik urea.

26

3.2.6 Unit Daur Ulang Ammonia

Unit ini berfungsi untuk menyerap NH yang terkandung didalam gas

buang sehingga diperoleh effisiensi produk ammonia yang lebih tinggi.

Penyerapan kandungan ommonia yang ada dalam campuran gas buang dilakukan

dalam dua packed absorber dengan sirkulasi yang berlawanan arah antara gas-gas

dengan air.

High Pressure Ammonia Scrubber (61-104-E) menyerap ammonia yang

berikut dalam purge gas tekanan tinggi dan sintesa loop dengan temperatur

28.8°C. Gas-gas yang keluar dan menara absorber dikirim ke unit daur ulang

hidrogen (HRU).

Low Pressure Ammonia Scrubber (61-103-E) menyerap ammonia yang

terikut di dalam purge gas dari Ammonia Letdown Drum (61-107-F) dan

Refrigerant Receiver (61- F) yang bertemperatur -17°C. Gas-gas yang keluar dan

menara absorber dikirim ke primary reformer sebagai bahan bakar.

Larutan aquas ammonia dan HP ammonia scrubber dan LP ammonia srubber

serta kondensat dari HRU dipanaskan sampai 165°C di Ammonia Stripper

Feed/Effluent exchanger (61-141-C) lalu dialirkan ke Ammonia Stripper (61-105-

F). Pada column initerjadi pelepasan ammonia dan aquas ammonia, ammonia

yang telah dipisahkan dikirirn ) kembali ke refrigerant system. Untuk menjaga

temperatur ammonia keluar dan top column dispray ammonia cair dari produk

panas melalui inlet sparger di top column. untuk memberi panas ke column

digunakan Ammonia Stripper Reboiler (61-140-C) dengan menggunakan steam.

3.2.7 Unit Daur Ulang Hidrogen

Unit daur ulang hidrogen (Hydrogen Recovery Unit) ini menggunakan

teknologi membran separation yang diproduksi oleh Air Product USA. Tujuan

daur ulang hidrogen adalah untuk memisahkan gas hidrogen yang terdapat dalam

purge gas dari HP ammonia Scrubber (61-104-E) sebelum dikirim ke fuel sistem.

Sedangkan hidrogen yang diperoleh dikembalikan ke sintesa loop untuk diproses

kembali menjadi ammonia.

27

Prisma separator merupakan inti dari peralatan pada HRU. Prisma

separator menggunakan prinsip pemilihan permeation (perembesan) gas melalui

membran semi permeabel. Molekul gas akan berpindah melalui batas membrane

jika tekanan parsial dari gas lebih rendah dari tekanan di sebelahnya. Membran ini

tediri dari hollow fiber yang terdiri dari sebuah bundle hollow fiber yang

mempunyai seal pada setiap ujungnya dan melalui tube sheet. Bundle ini dipasang

dalam bentuk pressure vessel. Setiap separator mempunyai 3 buah nozzles. satu di

inlet dan dua buah di outlet.

Dalam operasi gas memasuki inlet nozzle dan melewati bagian luar hollow fiber.

Hidrogen permeate melalui membran lebih cepat dan pada gas lain. Gas yang

akan di daur ulang memasuki HP prism separator I 03-LL IA dan I 03-LL I B

secara paralel melalui bottom nozzle dan didistribusikan ke bundle hollow fiber di

shell sidenya. Gas kaya hidrogen permeate lewat melalui pori hollrni’ fiber.

melewati internal tube sheet. Dan keluar melalui nozzle outlet. hidrogen yang

keluar dan kedua prisma tersebut merupakan produk high pressure permeate dan

dialirkan ke Syn Gas Compressor 1 stage Cooler (61-130.-C) dengan tekanan 57

kg/cm g.

Aliran tail gas yang meninggalkan shell side dan HP prisma separator di

letdown, kemudian mengalir ke LP prisma separator (61-103-LL2A. 2B, 2D. 2E,

2F) untuk proses pemisahan selanjutnya. Permeate dan LP prism seperator ini

merupakan produk low presssure permeate dan dikirim ke up stream methanator

Effluent Cooler (61-115-C) dengan tekanan 31 kg/cm g. Tail gas kemudian

meninggalkan shell side LP prisma seperator dengan kondisi minim hidrogen dan

gas non-permeate. Gas non-permeate terdiri dari gas methan dan argon yang di

buang dan ammonia synthesis loop, dan digunakan sebagai bahan bakar di

primary reformer.

3.2.8 Unit Pembangkit Steam

28

Energi panas yang dihasilkan oleh panas reaksi proses, dimamfaatkan pada

beberapa penukar panas untuk memanaskan air umpan boiler yang akan dijadikan

steam. penukar panas yang dilalui air umpan boiler adalah

a. Reformer Waste Heat Boiler (6 1 -101 -C).

b. High Pressure Steam Superheater (61 - 102-C).

c. HTS Effluent Steam Generator (61-103-C 1 /C2).

d. Ammonia Converter Steam Generator (61-123-C1 /C2).

e. BFW preheat Coil (61-1010BCB).

Air umpan boiler dan utilitas masuk ke Deaerator (61-101-U) untuk

menghilangkan oksigen terlarut dengan cara mekanis (steam bubbling dan

stripping) dan secara kimia (injeksi Hydrazine) ke dalam Deaerator, kemudian

dikirim dengan BFW pump (61-104-J) ke Steam Drum (61-101-F) melalui alat-

alat penukar panas.

Steam yang keluar dari steam drum dipanaskan di High Pressure Stam

Superheater (61-102-C) hingga temperatur 327°C dan tekanan 105 kg/cm2G.

kemudian dipanaskan lagi di HP Steam Super Heat Coil (101-BCSI/BCS2) untuk

menghasilkan Superheated steam (steam SX) dengan temperatur 510°C dan

tekanan 123 kg/cm G

Produk steam SXyang dihasilkan sebesar 211 ton/jam digunakan untuk penggerak

Turbin Air Compressor (61-101-JT) sebesar 80 ton/jam dan penggerak turbin

Syngas compressor (61 -1 03-iT), selebihnya diturunkan tekanannya menjadi

steam SH. Exhaust dari steam tersebut adalah steam SH bertekanan 42.2 kg/cmG

dan temperatur 510°C, digunakan untuk menggerakkan turbin-turbin yang lain

yaitu

a. Turbin Refrigerant Compressor (61-I 05-iT) sebesar 2 1 ton/jam.

b. Turbin Feed Gas Compressor (61-102-iT) sebesar 8,84 ton/jam.

c. Turbin BFW pump (61-104-iT) sebesar 17,4 ton/jam.

d. Turbin ID fan (61-101-BuT) sehesar 8,17 ton/jam.

e. Turbin RC Lube Oil Pump (61-105-JLOT) sebesar 0.55 ton/jam.

f. Turbin Air Compressor (61-101 -JT) sebesar 2,3 ton/jam..

29

Pemakaian terbesar steam SH adalah untuk steam proses di primary

Reformer yaitu sebesar 81 ton/jam dan sekitar 30 ton/jam di impor ke unit Urea.

Steam SH dari letdown turbin-turbin di atas menghasilkan steam SL bertekanan

3.5 kg/cm G dan temperatur 219°C. Digunakan sebagai media pemanas di

reboiler, sebagai steam bubling/sriping Deaerator dan sebagai steam ejektor.

Kondensat steam dan reboiler dikirim kembali ke Deaerator sebagai air umpan

boiler. Sedangkan condensing steam SX dari turbin dikirim ke Surface Condenser

(61-101-JC) untuk di kondensasikan dengan air pendingin, kemudian dikirim ke

off site sebesar 54 ton/jam dan sebagian kecil digunakan sebagai make up jaket

water, make up aMDEA sistem dan sebagai pelarut bahan-bahan kimia.

3.3 UNIT UREA

Urea pertama kali dibuat oleh Wohler (1828) secara sintesa. dengan

memanaskan ammonium cyanat (NH CO). sehingga terbentuklah urea (NH

CONH ). Pernbuatan urea secara sintesa pada tahun 1828, menandai permulaan

dan pemanfaatan sintesa senyawa organik. Bassarow (1870), berhasil membuat

urea dan dehidrasi ammonium karbamat (NH COONH ), yang menjadi dasar dan

proses pembuatan urea yang sekarang dipakai secara komersil.

Pada tahun 1920 I. G. Ferben, membuat pabrik urea di Jerman berdasarkan

proses dehidrasi ammonium karbamat dan juga dapat membuat urea dengan

rnereaksikan ammonia (NH ) dengan karbondioksida (CO ) pada temperatur dan

tekanan tinggi.

Unit urea di PT. Pupuk Iskandar Muda dirancang untuk memproduksi urea

prill sebanyak 1725 ton/hari sebelum dilakukan optimalisasi. Tetapi setelah

dilakukan optimalisasi produksi urea meningkat menjadi 1983 ton/han. Urea

dihasilkan dan reaksi antara ammmonia (NH ) dengan karbondioksida (CO ).

Proses yang dipakai adalah proses “Mitsui Toatsu Recycle C Improved”. Proses in

dipilih karena mempunyai beberapa kelebihan, antara lain: murah ongkos

pembangunannya. Mudah pengperasiannya dan dapat menghasilkan produksi

yang tinggi. Unit urea dibagi dalam empat seksi. yaitu:

30

1. Seksi sintesa

2. Seksi pemurnian

3. Seksi daur ulang

4. Seksi pengkristalan dan pembutiran

3.1.1 Seksi Sintesa

Proses pembuatan urea benlangsung dalam reaktor urea (52-DC-101) pada

tekanan 250 k/cm G dan suhu 200 °C. Dalam reaktor urea (52–DC-101)

dimasukkan tiga macam bahan untuk menghasilkan urea. yaitu gas CO . cairan

ammonia dan larutan karbanat. Gas CO dan unit ammonia di kirim ke suction

CO boostercompressor (52-GB-101) dan tekanannya dinaikkan dan 0,7 kg/cm G

menjadi 26 kg/cm G. Kemudian dinaikkan lagi dengan CO compressor (52-GB-

102A/B), sehinga tekanannya menjadi 250 kg/cm G, kemudian dikirim ke

reaktor urea.

Cairan ammonia dari unit ammonia dikirim ke ammonia reservoir (52 FA

- 401), ammonia ini dicampur dengan ammonia condensor (52-EA-404) dari

proses daur ulang. Ammonia dari ammonia reservoir dipompa dengan ammonia

boster pump (52-GA-404) kemudian dikirim ke ammonia pump (52-GA-101),

yang bertujuan menaikkan tekanan dari 17 kg/cm G menjadi 250 kg/cm G.

Sebelum memasuki reaktor urea (52-DC-101) cairan ammonia melewati ammonia

preheater (52- EA - 101) dan (52- EA -102) disini ammonia dipanaskan dengan

air panas dari hot water tank (52-EA-703) dari keluaran high pressure absorber

cooler (52-EA-401) dan kukus kondensat dari flush drum (52- FA-701).

Larutan karbamat dan high pressure absorber cooler (52-EA-401) dipompa

oleh recycle solution booster pump (52-GA-401-A/B), hingga mencapai tekanan

24 kg/cm G, kemudian dipompa kembali dengan recycle feed pump (52-GA- 102

-A/B). sehingga tekanan menjadi 250 kg/cm G, selanjutnya dimasukkan ke

reaktor urea (52-DC-101) bersama gas CO dan ammonia.

Larutan karbamat tidak semuanya dimasukkan ke reaktor urea, karena

larutan karbamat sangat cepat membeku dan berbahaya kalau sudah terjadi

31

pembekuan di dalam pipa. Untuk itu suhu direaktor harus selalu diperhatikan.

sebab kalau suhu reaktor rendah, jumlah karbamat yang berubah menjadi urea

semakin berkurang dan menyebabkan larutan karbamat kembali ke high pressure

bsorber cooler (52-EA-401) semakin bertambah untuk menjaga suhu reaktor tetap

sekitar 200 °C, maka suhu reaktor perlu diatur dengan jalan.

1. Menginjeksikan ammonia berlebih kedalam reaktor

2. Mengembalikan sebagian larutan recycle ke reaktor

3. Memanaskan ammonia yang akan masuk ke reaktor

Reaksi yang terjadi adalah:

NH COONH

NH COOHN NH CONH + H OSelain reaksi diatas, selama sintesa terjadi juga reaksi samping yaitu terbentuknya

biuret dari urea:

2NH COONH NH CONH +NH

Reaksi antara CO2 dan NH menjadi urea berlangsung secara bolak - balik

dan sangat dipengaruhi oleh tekanan. suhu. komposisi dan waktu reaksi.

Perubahan ammonium karbamat menjadi urea dalam fase cair. sehingga

dibutuhkan suhu dan tekanan yang tinggi. Dalam reaktor. reaksi akan terjadi

selama 25 menit yang disebut residence time. Reaktan dari hasil reaksi sangat

korosif dan dapat merusak reaktor itu sendiri. Oleh karena itu permukaan dalam

reaktor perlu dilindungi dan korosi, dengan lapisan pelindung metal titanium (Ti)

dalam reaktor juga dimasukkan udara untuk melindungi titanium dan korosi.

3.1.2 Seksi pemurnian

Pada seksi ini larutan ammonia dipisahkan dari campuran yang keluar dari

reaktor urea (52-DC-101) yang terdiri dan urea, biuret. ammonium karbamat. air

dan ammonium berlebih. Proses pemisahan ini dilakukan dengan cara

menurunkan tekanan, sehingga ammonium karbamat terurai menjadi ammonia

dan CO .

32

Reaksi penguraian ammonium karbamat adalah:

NH COONH CO + 2NH

Reaksi ini berlangsung pada suhu 165 °C, sedangkan suhu yang masuk ke

HDP adalah 124 °C sehingga diperlukan panas untuk mendapatkan reaksi yang

sempurna. selama proses penguraian juga terjadi proses hidrolisasi urea menjadi

CO dan NH , hal ini disebabkan karena suhu yang tinggi, tekanan yang rendah

serta residense time yang lama. Reaksi hidrolisasi akan mengakibatkan produk

ammonia menjadi berkurang.

Reaksi yang terjadi adalah:

NH CONH + H O C0 +2NH

Proses penguraian dilakukan dalam tiga tahap. msing-masing pada tekanan

17 kg/cm G, 2.5 kg/cm G, 0,3 kg/cm G. Campuran larutan dari reaktor urea

dengan suhu 200 C masuk ke high pressure decomposer (52 - DA - 201) bagian

atas. cairan akan turun melalui seive tray. Pada bagian seive tray, larutan

mendapat panas dan kukus pada reboiler high pressure decomposer (52 - EA -

201) dan juga panas dan failing film heater. Steam dan reboiler high pressure

decomposer (52 – EA - 201) mempunyai tekanan 12 kg/cm G udara anti korosi

dinaikkan tekanannya dengan compressor udara (52 – GB - 201), dan dimasukkan

pada bottom boiler high pressure deconpo.cer (52 – EA - 201F). Campuran gas

dari high pressure decomposer (52 - DA - 201) masuk lagi

ke high pressure absorber cooler (52 - EA - 401) dan cairan urea masuk kebagian

atas low pressure decomposer (52 - DA - 202) disini telah dihasilkan urea 60%.

Low pressure deconposer terdiri atas empat sieve tray dan package bed. Larutan

masuk bagian atas LPD dan bercampur dengan larutan dari gas off gas absorber

(52 - DA - 402) Sebelum masuk ke LPD, larutan HPD dilewatkan ke let down

valve sehingga tekanan berkurang dari 17 kg/cm G menjadi 2,5 kg/cm2G. pada

LPD ditambahkan gas CO yang gunanya untuk membuang ammonia, CO2

berasal dan booster compressor, sehingga ammonia yang masih tertinggal

dipackage bed akan dibuang oleh gas CO2. larutan di LPD dipanaskan dengan

steam bertekanan 7 kg/cmG. Gas hasil penguraian di LPD masuk ke low pressure

33

absorber (52 - EA - 402). Larutan urea 66% yang masih mengandung ammonia

dan ammonium carbamat keluar melalui bagian bawah LPD dan masuk ke bagian

atas gas separator (52 - DA - 203).

Gas separator (52 - DA - 203) mempunyai 2 bagian yang terpisah, bagian atas

beroperasi pada suhu 106 °C, tekanan 0.3 kg/cm G, bagian bawah beroperasi 92

°C dan tekanan atmosfer. Sejumlah kecil dan gas ammonia dan CO dipisahkan

dengan penurunan tekanan. Larutan urea yang keluar dan gas separator (52 - DA -

203) bagian bawah yang sudah mencapai 73 % urea kemudian dikirim ke seksi

kristalisasi sedangkan keluaran di bagian atas gas separator (52 - DA - 203)

dikirim ke off gas absorber (52 - EA - 402).

3.3.3 Seksi Daur Ulang

Pada seksi ini semua gas campuran NH , CO dan H O dan masing-

masing dekomposer diserap dimasing-masing absorber sesuai dengan hubungan

operasinya dan kemudian dikembalikan lagi ke reaktor urea (52 - DC - 101).

Ammonia berlebih yang dipisahkan oleh high pressure decomposer

dikirim ke high pressure absorber cooler untuk dimurnikan dan kemudian

dikembalikan ke ammonia reservoir (52 - FA - 401).

Gas yang dihasilkan oleh gas separator (52 - DA - 203) masuk ke off gas

condensor untuk didinginkan dari 106 °C sampal suhu 61 °C. kemudian gas

dingin masuk kebagian bawah off gas condensor dan masuk ke off gas absorber .

Selanjutnya gas ini dikirim ke bagian atas off gas absorber sesudah mengalami

pendinginan lebih dahulu 360°C di dalam off gas absorber final cooler. Udara

dan bagian atas off gas absarber di injeksikan ke dalam gas separator (52 DA -

203) bagian bawah dengan menggunakan off gas circulation blower. Pada suction

blower ini ditambahkan sedikit udara segar. Larutan dan botom off gas absorber

(52 - DA - 402) dikirim ke bagian atas low pressure decomposer.

Larutan dari off gas absorber dipompa oleh low pressure absorber pump (52 –

GA – 403 ) untuk menyerap gas pada package bed dari absorber. Semua gas di

low pressure (52 - DA - 203) secara sempurna diserap di low pressure absorber

pada tekanan 2,2 kg/cm G. pengaturan di low pressure absorber ini sangat penting

34

sebab kalau tekananya tinggi berarti tingkat dekomposisi di LPD tidak sempuma

sehingga tingkat dekomposisi lebih lanjut hal ini tidak efisien.

Larutan mother liquor dan mother liquor tank (52 - FA - 203) juga dikembaikan

ke LPA untuk memisahkan biuret dan diencerkan oleh larutan yang berasal dan

off gas recovery sistem dan sedikit ditambahkan kondensat sebagai penyerap.

Larutan recycle dalam mpa ke HPA (52 - DA - 40). Pada HPA dan HPAC (52 -

EA - 401) semua gas diserap oleh larutan recyle dan LPA dan aqua ammonia dari

ammonia recovery absorber (52 - EA - 405). Gas ammonia dan ammoia reovery

absorber dikirim ammonia condensor (52 - EA - 404) untuk didinginkan lalu

dikirimkan ke ammonia reservoir. Sedangkan gas-gas yang tidak terkondensasi

seperti gas pengotor dalam CO dan ammonia setelah melalui ammonia

condensor (52 - EA - 404) masuk ke ammonia recoery absarbe (52 - EA - 405)

yang paling bawah dan diserap oleh kondensat menjadi aqua amminoa, lalu naik

ke tingkat atas lagi secara terus menerus sampai semua gas ammonia terserap oleh

kondensat larutan aqua ammonia yang didapat kira-kira 75% berat, keluar bagian

bawah absorber lalu dikirim kebagian atas high pressure absorber (52 - DA -

401).

3.3.4 Seksi pengkristalan dan Pembutiran

Pada seksi ini merupakan tahap akhir dari pembuatan urea. Keluaran dari

gas separator (52 - DA - 203). yang mengandung 74% urea dikirim ke crystalizer

(52 - FA - 201), menggunakan pompa urea (52 - GA - 205). Di crystalizer larutan

urea di vakum untuk menguapkan air yang ada dalam larutan urea, sehingga

terbentuk kristal-kristal urea 85%. Kondisi vakum diatur oleh vakum condensor

(52 - EE - 201) yang terdiri atas steam ejector dan brometric condensor. Vakum

condensor beroperasi pada tekanan 75.2 mmHg absolut dan suhu 60°C. Kristal

urea ini harus dipisahkan lagi dari larutan mother liquorya dengan menggunakan

centrifuge (52 GE - 201). Larutan mother liquar dialirkan ke mother liquor tank

(52 - EF - 302). sedangkan kristal-kristal urea dikirim ke pengeringan (52 - EF -

301) untuk dipanaskan dengan menggunakan udara panas, sehingga kandungan

35

air dalam kristal urea jadi kurang dan 0.3% berat. Udara kering ini dihembuskan

dengan blower (52 - EC - 301) dengan menggunakan steam bertekanan rendah.

Mother liquor yang masuk ke mother liquor tank (52 - FA - 203) sebagian

dikirim kembali ke crystalizer, tetapi sebelumya dipanaskan dulu dengan

menggunakan steam melalui pipa steam untuk mencegah pembekuan kristal urea.

Sedangkan sebagian lagi ke low pressure absorber (52 - EA - 402) sebagai

penyerap untuk mencegah akumulasi biuret.

Di dalam dryer (52 - EF - 301) bongkah-bongkah urea dipisahkan dan

dikumpulkann oleh agitator dan dikirim ke dissolving tank (52 - FA - 302) dan

kemudian dipompakan ke mother liqour tank. Kristal kering dikirim ke bagian

atas prilling tower (52 - IA - 301) dengan menggunakan pneumatic conveyer.

Selanjutnya sekitar 99,8% kristal urea dikumpulkan oleh cyclone (52 - FC - 301).

sedangkan debu dan cyclone dikirim ke dust separator (52 - FD - 304) dan disiram

oleh air yang disemprotkan kedalamnya. kemudian masuk ke dust chamber (52 -

PF - 302) dan semua debu urea yang terbawa di hilangkan dalam sistem dust

chamber. Selanjutnya udara yang sudah bebas dari debu urea dibuang ke atmosfer

dengan perantaraan induced fan /br prilling (52 -GB-302).

KristaI urea yang keluar dan cyclone (52 - FC -301) dikirim ke miller (52 -

EA -301) dilelehkan dengan menggunakan steam bertekanan 7 kg/cm G. Kristal

urea yang sudah dilelehkan, disemprot dengan distributor prilling tower dan di

dinginkan oleh udara yang mengalir dan bagian bawah prilling tower (52 - IA

301). Udara dingin ini terlebih dahulu dikompres dengan menggunakan blower

(52 - GB 303) dan mengalami sedikit pemanasan di heater for fluiding cooler (52-

EC-302) untuk mengurangi kelembaban.

Prilling tower ini juga dilengkapi suatu sistem untuk mengurangi

pencemaran debu urea, dimana diharapkan sedikit sekali yang lolos ke atmosfer.

Sistem ini disebut recovery system. Pada sistem ini, udara yang masuk ke dust

chamber dilakukan pencucian awal dengan tetesan air dan grating dan packing.

Selanjutnya udara yang gandung debu mengadakan kontak langsung dengan

packing ring, sehingga sebagian besar debu bisa terlarutkan oleh air. Setelah itu

udara yang sedikit mengandung debu dilakukan pencucian dengan air dengan

36

menggunakan sprayer, dan selanjutnya mencegah air terangkat bersama udara

yang keluar dari bagian atas prilling tower dilakukan pemisahan dengan

mengunakan demister. Dengan sistem ini di harapkan udara yang keluar dari

bagian atas prilling tower sudah mempunyai kualitas yang lebih baik dari

sebelumnya. Urea prill yang sudah didinginkan ditampung dalam fluidizing cooler

(52-FD-302) pada bottom prilling tower, kemudian diayak melalui tromel (52 -

FD-303) untuk memisahkan bagian yang lebih besar yang tidak diinginkan. Urea

yang tidak memenuhi ukuran yang diinginkan dikirim ke disolving tank II (52 -

FA - 302) yang kemudian dialirkan ke disolving tank I setelah dilarutkan lagi

dengan over flow dari dust chamber. Dan dissolving tank ini dikirim ke mother

liquor tank dan selanjutnya masuk ke sistem. Jika dissolving tank over flow. maka

larutan urea ini dikirim ke ammonium carbanat tank, dan dikembalikan ke

recovery system. Butiran-butiran urea yang memenuhi syarat yang telah

ditetapkan dikirim ke bulk storage dengan menggunakan belt conveyor. Laju

produksi urea diukur berdasarkan berat urea di belt conveyer. Di gudang urea

curah produk urea disalurkan kedalam tempat penyimpanan dan dikemas dalam

kantong.

37

BAB IV

COMPRESSOR

4.1 Pengetahuan Umum Kompresor

Compressor adalah suatu peralatan mekanik yang digunakan untuk

menambahkan energi kepada fluida gas atau udara, sehingga udara atau gas dapat

mengalir dari suatu tempat ketempat yang lain secara continue. Perubahan energi

ini bisa terjadi disebabkan adanya gerak mekanis dimana kompresor berfungsi

merubah energi mekanik kedalam energi tekanan pada gas dan sebagian kecil

diubah dalam bentuk tidak berguna seperti panas yang hilang. Untuk

menghasilkan udara yang bertekanan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu :

Menurunkan volume ruang tertutup.

Memberikan tambahan energi dengan sudu-sudu putar ke fluida.

Compressor mempunyai bidang penggunaan luas mulai dari industri kecil

sampai dengan industri perminyakan dan gas bumi seperti petrokimia. Beberapa

jenis penggerak yang sering digunakan sebagai penggerak kompresor antara lain :

1. Elektromotor.

2. Internal Combustion Engine (motor bensin,diesel,dan turbin uap)

3. Eksternal Combustion Engine (turbin uap)

Beberapa bentuk penggunaan kompresor yang ada sekarang ini :

1. Kompresor udara untuk berbagai keperluan.

2. Blower udara sederhana dalam pengolahan sulfur.

3. Blower udara kapasitas besar dalam unit katalis.

4. Kompresor refrigerant temperatur rendah yang digunakan untuk unit

pengolahan enthylen dan P-ethylen.

5. Aliran gas tekanan tinggi, booster (penguat) dan kompresor gas aliran

balik hydrocarbon, amoniak dan mentanol sintetis plans.

Kompresor menurut proses kimia dapat dibagi menjadi dua, yaitu :

Tipe dinamik (Dynamik Types)

Tipe dinamis-Displaciment (Positive-displaciment Types)

38

4.2 Type Kompresor

1. Positive Displacement Type.

a. Reciprocanting

Single Stage

Multi Stage

b. Rotary

Helical Lop

Slinding Vane

Liquid Ring

2. Dynamic Type

a. Radical Flow (centrifugal)

Single Stage

Multi Stage

Horizontal Split

Vertical Split

b. Axial Flow

Multi Stage

Fixed Stator

Stator Vane

c. Mixed Flow

Single Stage

Multi Stage

4.3 Prinsip Kerja Kompresor Sentrifugal

Berdasarkan hokum kekekalan energi bahwa energi tidak dapat diciptakan

dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi energi hanya dikonversikan dari satu bentuk

kebentuk lainnya. Demikian pula halnya dengan kompresor sentrifugal yang juga

menggunakan prinsip konversi energi untuk menaikkan tekanan. Dengan prinsip

sebagai berikut :

39

”Energi mekanik dari unit penggerak yang ditransmisikan pada impeler

akan memberi gaya sentrifugal dan diberikan kepada udara atau gas tersebut

sehingga memperbesar energi kinetik. Energi kinetik yang dimiliki gas atau udara

kemudian dirubah menjadi energi pontesial (tekanan) didalam Diffuser dengan

cara memperlambat laju kecepatan udara dan gas. Energi pontesial akhir keluar

merupakan tekanan discharge dari kompresor sentrifugal tersebut.

Prinsip kompresor sentrifugal adalah kompresor yang berkerja dengan

memberi tambahan energi pada udara-gas melalui gaya sentrifugal yang diberikan

oleh impelernya. Gas dihisap kedalam kompresor melalui saluran hisap kemudian

diteruskan ke diafragma yang berfungsi sebagai pengarah aliran dan selanjutnya

masuk impeler yang kemudian impeler memberi pusaran dengan kecepatan yang

sangat tinggi. Akibat dari putaran yang sangat tinggi maka gas terlempar keluar

dari impeler karena adanya gaya sentrifugal yang terjadi, kemudian tekanan dan

kecepatan dari gas yang akan naik setelah gas lepas dari ujung impeler, gas

diperlambat didalam suatu saluran yang disebut diffuser. Yang ternyatan lebih

mudah dan efesien untuk mempercepat aliran dibanding memperlambat karna

dengan memperlambat aliran cendrung tersebar dengan tidak terarah. Akibat dari

aliran tidak terarah akan menyebabkan adanya kencendrunagan timbulnya aliran

turbulen dan arus steady, yaitu merubah energi kinetik menjadi energi panas, dari

pada energi-energi tekanan. Oleh karna itu perlu dijaga aliran tersebut tetap searah

dengan memasang peyearah (Guide vane).

Kompresor ini umumnya beroperasi pada putaran tinggi, diatas 3000 rpm

digerakan oleh motor listrik atau turbin uap. Untuk tekanan Discharge (keluaran)

yang tinggi, dipakai kompresor bertingkat banyak (impelernya lebih dari satu).

Ada juga kompresor yang mempunyai aliran bertingkat lebih dari satu dengan

pendingin antara (intercooler).

Kompresor sentrifugal pada umumnya memilikii karateristik :

Kondisi discharge uniform.

Kapasitas kecil sampai dengan kapasitas besar.

Mampu memberikan performance yang lebih baik pada efensiesi yang

lebih tinggi dengan operasi pada range tekanan dan kapasitas besar.

40

Tekanan discharge dipengaruhi oleh density dari udara atau gas.

Kompresor sentrifugal pada dasarnya mempunyai beberapa keuntungan dan

kekurangan yaitu :

Sangat realible mampu beroperasi dalam jangka waktu yang lama

Kapasitas dan tekanan mudah diatur (baik dengan discharge valve atau

dengan variable speed).

Aliran secara kontiue uniform

Vibrasi atau getaran relatif lebih rendah.

Kontruksinya lebih rumit ( perlu ketelitian dalam pemasanganya agar

efensiensi dapat dipertahankan.

Sangat peka terhadap sifat udara atau gas.

Biaya umumnya lebih tinggi.

4.4 Kompenen Utama Kompresor Sentrifugal

Kompresor gas sentrifugal mengandalkan gaya-gaya sentrifugal dalam

memberikan energi pada media yang mengalir. Rencana bagian dalam mengubah

energi sentrifugal ini menjadi tekanan, maka kompenen utama untuk mendukung

hal tersebut :

1. Rotating Elemen atau Rotor. Rotating elemen terdiri atas :

Cassing

Shaft Sleeve

Balancing Drum

Thurst Disk

Dry gas seal

2. Stationary part (bagian yang didalam) termasuk cassing dan diafragma

Stationary part terdiri atas:

Cassing

Diafragma

Inlet Wheel

Dry gas seal

Labyrinth

41

Kompenen-komponen yang dilewati gas, yaitu:

Inlet channel

Diffuser

Return bend

Discharge volute

4.5 Komponen Dasar Kompresor

Adapun kompenen-kompenen dasar dari suatu kompresor sentrifugal

adalah:

4.5.1 Impeler

Suatu impeler berfungsi untuk menambah kecepatan (velocity) gas dengan

memutar sekeliling garis pusat (center line) dan menyebabkan gas bergerak dari

Inlet Wheel sampai ke tip (discharge), perbedaan gerak dari sumbu putar inlet

wheel dan discharge menyebabkan naiknya energi kinetik dengan akibat naiknya

kecepatan gas. Impeler adalah bagian dari rotor kompresor yang memberi

tambahan energi kinetik pada fluida gas melalui sudu-sudunya (blade). Beberapa

tipe Impeler:

Closed impeler

Open impeler

Semi open impeler

Impeler dibuat dengan pengelasan machining atau pengecoran. Pada

proses pembuatan atau pengelasan, blade dilas pada hub disk bersatu yang

dibentuk dengan proses milling, lalu disambung ke cover disk dengan sambungan

keling. Pada pembuatan dan pengecoran, hub disk, cover disk, dan blade bersatu

semuanya. Setelah impeler selesai dibuat kemudian dibalancing dan dites pada

putaran tinggi dengan alat khusus drum, juga dipasang dengan sambungan kerut

keropos jumlah pada kompresor menunjukkan tingkat dari kompresor tersebut.

42

4.5.2 Diagfragma dan valute

Diagfragma adalah kompenen bagian dalam yang mengarahkan gas yang

ditekan dari suatu impiler ke impeler berikutnya. Susunan diagfragma pada

kompresor membentuk tiga jalur yang penting yaitu diffuser sebagai

pembagi/penyebar, Return chanel sebagai pengarah aliran gas return bend

keimpeler berikutnya.

Diagfragma ini terletak pada tiap tingkat dari impeler didalam kompresor.

Unit kompresor ini mengkonveksi energi kinetik dari gas menjadi energi tekanan.

Pada difusser dan volute, kecepatan gas dikurangi sedangkan tekanannya naik.

Dan arah aliaran dibelokan menurut arah axial untuk memasuki impeler

berikutnya. Volute dan diagfragma dibuat dengan pengecoran. Dan dipasang pada

cassing kompresor dengan baut. Unit ini tidak bersatu dengan cassing kompresor.

4.5.3 Balancing Drum

Fungsi dari balancing drum ini adalah untuk menyeimbangkan gaya-gaya

aksial yang berkerja pada poros yang disebabkan karena perbedaan tekanan

diantara ujung-ujungnya balancing drum ini disambung kerut dengan poros yang

terletak pada ujung poros dekat saluran keluar.

4.5.4 Bantalan (Bearing)

Bantalan adalah kompanen yang dipakai untuk menyangga dan melokalisir

rotor selama beroperasi. Terdapat dua jenis bantalan yang digunakan pada

kompresor,yaitu:

a. Bantalan journal untuk menyangga dan mempertahankan konstrasi

rotor dalam cassing

b. Bantalan thrust menempatkan rotor dari kompresor secara axial

didalam cassing.

43

4.5.5 Penyekat (seal)

Pada setiap kompresor sentrifugal memiliki daerah penyekatan terutama

pada ujung-ujung poros, balance piston diantara tingkat-tingkat kompresi

konfigurasi yang umum adalah:

1. Labyrinth

2. Dry gas seal

Pemilihan berdasarkan pada lokasi pemakaiannya

4.5.6 Inter Guide Vane Unit

Ini merupakan kompenen pengarah pada aliran gas untuk menghindari

arah aliran turbulence. Komponen ini terdiri dari sudu-sudu dengan sudut

kemiringan yang sama letaknya pada saluran masuk dan keluar.

4.5.7 Cassing

Cassing adalah kompenen utama yang menutupi seluruh bagian-bagian

kompresor dan menutupi rumah bearing dan seal. Saluran hisap dan saluran

keluar juga terdapat pada cassing ini. Cassing ini tipenya horizontal atau vertikal

dibuat dengan proses pengocoran. Pada pemasangan cassing disambung dengan

baut pada base plat (plat penumpu). Base plat ini dicor pada tanah.

4.6 Kompresor Sentrifugal yang digunakan PT.PIM

Kompresor-kompresor yang digunakan pada unit ammonia pada PT.

Pupuk Iskandar Muda 2 (PIM2) adalah:

NO Nomor Item Nama Item

1. 61-101-J Air Compressor2. 61-102-J Feed Gas Compressor3. 61-103-J Syn Gas Compressor4. 61-105-J Ammonia Refrigerant Compressor

44

4.7 Performance Kompressor Sentrifugal

Dalam penelitian Performance Kompressor Sentrifugal ada beberapa

parameter yang diperhitungkan , yaitu:

1. Perbandingan kompresi

2. Efisiensi politropis.

3. Tinggi tekanan (head politropis)

4. Daya (Brake horse power).

4.7.1 Perbandingan Kompresi

Perbandingan kompresi adalah perbandingan antara tekanan keluar

(discharge) terhadap tekanan masuk (suctiaon) kompresor. Secara matematis

dapat ditulis sebagai berikut :

r =

dengan : r = perbandingan kompresi

Pd = tekanan keluar

Ps = tekanan masuk

4.7.2 Efisiensi Politropis

Efisiensi politropis didefinisikan sebagai perbandingan antara kerja

politropis actual dengan kerja adiabatic ideal. Efisiensi ini tidak mencakup

kerugian pada packing, bantalan, atau kerugian lain yang bersifat mekanis.

Efesiensi ini dapat dikatakan sebagai ukuran kesempurnaan kompresor dari

sisi hidrolik.

Efesiensi politropis dari suatu kompresor dapat dihitung dengan

persamaan:

=

Dengan: ηp = Efesiensi politropis

K = indeks kompresi/ekspansi adiabatis

n = indeks kompresi/ekspansi politropis.

45

4.7.3 Head Politropis

Head atau tinggi tekanan adalah kerja ideal yang diperlukan untuk

menekan fluida per satu berat fluida yang ditekan. Head ini tergantung pada

proses penekanan, jika proses penekanan berlangsung secara adiabatic maka

disebut head adiabatic, dan untuk proses yang berlangsung secara politropis

disebut head politropis.

Head adiabatic sering digunakan dalam analisa teoritis. Dalam

penilaian untuk kerja kompresor kali ini akan digunakan head politropis

karena lebih mendekati kondisi aktual. Head politropis dihitung menggunakan

persamaan:

Hp =

Dengan : Hp = head politropis, m

Zav = factor kompresibilitas rata-rata

Ts = temperature masuk, K

MW = berat molekul fluida, kg/k mol

r = perbandingan kompresi

ηp = efesiesi politropis

K = indeks kompresi/ekspansi adiabatic

m =

4.7.4 Brake Horse Power

Brake Horse Power (BHP) adalah daya sebenarnya yang dibutuhkan

untuk menekan fluida dari tekanan masuk menjadi tekanan keluar, tanpa

memperhitungkan kerugian-kerugian mekanis seperti kerugian gesek,

kebocoran dan sebagainya . BHP dapat dihitung dengan persamaan:

W =

BHP =

46

Dengan : BHP = Brake Horse Power, Kw

W = Laju aliran massa fluida, kg/jam

HP = head politropis, m

= efesiensi politropis

BAB VTUGAS KHUSUS

ANALISA PERFORMANCE FEED GAS COMPRESSOR 61-102-J

47

5.1 Fungsi Feed Gas Compressor 61—102-jUntuk menaikkan tekanan natural gas yang dikirim dari ladang gas PT.

Arun ke tekanan yang diperlukan untuk melakukan proses berikutnya.

5.2 Permasalahan Permasalahan pada tugas khusus ini yaitu menghitung dan menganalisa

bagaimana pengaruh kondisi operasi terhadap performance kerja compressor setelah beroperasi selama beberapa tahun .

5.3 Tujuan penulisan Adapun tujuan penulisan laporan tugas khusus ini adalah :

1. Untuk mempelajari cara kerja feed gas compressor 61-102-J2. Untuk mengetahui pengaruh kondisi operasi terhadap performance feed gas compressor 61-102-J

5.4 Batasan masalahBatasan masalah yang perlu diketahui dalam tugas khusus ini yaitu :

Mencari perbandingan performance feed gas compressor 61-102-J antara kondisi desain rated dengan kondisi yang sebenarnya berdasarkan data yang diperoleh dilapangan pada hari selasa tanggal 06 Oktober 2008

5.5 Perhitungan performance compressor dalam kondisi desain rateddari data sheet didapat nilai- nilai sebagai berikut:

= 32579 Nm /jamMW = 18,49Ps = 28,7 kg/cm ATs = 38 + 273 Pd = 45,7 kg/cm ATd = 80,5 + 273Zav = 0,949Ks = 1,287Kd = 1,286Kav =1,287Zs = 0,949Zd = 0,953K = 1,286

Dimana: = flow suctionMW = molecular weight Ps = pressure suctionTs = temperature suction

48

Pd = pressure dishargeTd = temperature dishargeZs = compressibility suctionZd = compressibility dishargeZav = compressibility averageKs = compressibility index sucionKd = compressibility index dishargeKav = compressibility index avarage

Parameter dan formula yang digunakan untuk menghitung performance compressor adalaha . Perbandingan kompresi

b. Efisiensi politropis

Maka:

49

c. Head politropis

d. Brake Horse Power

BHP =

=

= 655 Kw5.5.2 Perhitungan performance compressor dalam kondisi aktual

sesui data lapangan selasa tanggal 06 Oktober 2008 jam 10.30 Wib

Dari control room ammonia II didapat nilai sebagai berikut :

= 29020 Nm /jam

50

MW = 18,49Ps = 32,71 kg/cmTs = 31,8 + 273 Pd = 44,64 kg/cmTd = 60,9 + 273Zs = 0,949Zd = 0,956Zav = 0,949Ks = 1,287Kd = 1,286Kav = 1,287

Dimana: = flow suctionMW = molecular weight Ps = pressure suctionTs = temperature suctionPd = pressure dishargeTd = temperature dishargeZs = compressibility suctionZd = compressibility dishargeZav = compressibility averageKs = compressibility index sucionKd = compressibility index dishargeKav = compressibility index avarage

Parameter yang digunakan untuk menghitung performance kompresor adalah sebagai berikut :a . Perbandingan kompresi

b. Efisiensi politropis

51

Maka:

c. Head politropis

d. Brake Horse Power

52

BHP =

=

= 385 Kw

BAB VIKESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Dari hasil perhitungan dalam kondisi rate dan kondisi aktual pabrik

diperoleh hasil sebagai berikut :

a. Perbandingan Kompresi (r)

1. Hasil dalam kondisi rate = 1,59

2. Hasil dalam kondisi aktual = 1,36

53

b. Efesiensi Politropis (rh)

1. Hasil dalam kondisi rate = 75,1%

2. Hasil dalam kondisi aktual = 71,5%

c. Head Politropis (H)

1. Hasil dalam kondisi rate = 6718 m

2. Hasil dalam kondisi aktual = 4279 m

d. Brake Horse Power (BHP)

1. Hasil dalam kondisi rate = 655 Kw

2. Hasil dalam kondisi aktual = 385 KW

Dari hasil perhitungan diatas, dapat disimpulkan bahwa rate pada

kompresor sangat berpengaruh terhadap efesiensi, BHP dan Head Politropis. Jadi

rate harus dipertahankan hingga keadaan normal bahkan jika memungkinkan

harus diatas normal rate. Rate turun menyebabkan flow suction juga akan turun,

dan apabila flow turun, kecepatan putaran pada kompresor juga harus diturunkan

supaya tidak terjadi surging yang akan menjadi awal terjadinya vibrasi yang biasa

merusak kompresor.

6.2 Saran

Kami harapkan agar perusahaan terus dapat menjaga produksinya agar

dapat terus menjaga pasokan pupuk untuk wilayah indonesia pada umumnya dan

aceh pada khususnya.

DAFTAR PUSTAKA

1. Pratikno. Helmi, 1998. “Laporan Kerja Praktek: Unjuk Kerja Kompresor

Gas

2. Siniesa dan Turbin’ Jurusan Gas dan Petrokimia. Fakultas Teknik.

Universitas

54

3. Indonesia, Depok.

4. Tovo Engineering Corporation. 2000, “Ammonia Operating Manual

5. Document”

6. Toyo Engineering Corporation, 2000, “Piping and Instrument Diagram’

7. Toyo Engineering Corporation, PT. Rekayasa Industri. PT. Karakatau

8. Engginering Corporation, 1999. “Process Description forAmmonia II

Unit”.

9. Matley, Jay, 1985, “Fluid Movers: Pumps, compressor, Fans, and

Blower”.

10. McGraw Hill Publication Co. New York

55