02809200611294

5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/02809200611294 1/37

Prarancangan Pabrik Maleic AnhydrideProses Oksidasi Benzene dengan UdaraKapasitas produksi 40.000 ton / tahun

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1 UNIT PENDUKUNG PROSES

Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan utilitas

merupakan unit penunjang proses produksi yang merupakan bagian penting untuk

menunjang berlangsungnya proses suatu pabrik. Utilitas di pabrik maleic anhydride

yang dirancang antara lain meliputi unit penyediaan air, unit penyediaan pendingin

reaktor, unit penyediaan steam, unit penyediaan udara tekan, unit penyediaan N2 , unit

penyediaan listrik, unit penyediaan bahan bakar dan unit pengolahan limbah.

1. Unit penyediaan air

Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air

sebagai berikut :

a. Air pendingin

b. Air umpan boiler

c. Air konsumsi umum dan sanitasi.

2. Unit penyediaan pendingin reaktor

Unit ini bertugas untuk menyediakan pendingin reakor yaitu berupa molten Salt

dan mengadakan treatment untuk mendinginkan kembali molten salt agar dapat

digunakan kembali.

BAB IV Unit Pendukung Prosesdan Laboratorium

5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



3. Unit penyediaan steam

Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas

untuk alat-alat heat exchanger dan reboiler.

4. Unit penyediaan udara tekan

Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan alat-alat kontrol .

5. Unit penyediaan nitrogen ( N2 )

Unit ini bertugas untuk keperluan purging alat proses saat shutdown, dan sebagai

cadangan pengganti udara instrumentasi.

6. Unit penyediaan listrik

Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan

proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik atau listrik, AC,

maupun untuk penerangan. Listrik disuplai dari PLN dan dari generator sebagai

cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan.

7. Unit penyediaan bahan bakar

Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler, generator dan

furnace.

8. Unit pengolahan limbah

Unit ini bertugas untuk mengolah limbah yang dihasilkan dari seluruh areal

pabrik.


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



4.1.1 Unit penyediaan Air

4.1.1.1 Air pendingin

Air pendingin yang digunakan adalah air laut yang diperoleh dari laut yang

tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakannya air laut sebagai media pendingin

adalah karena faktor- faktor sebagai berikut :

a. Air laut dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah.

b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.

c. Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi.

d. Tidak terdekomposisi.

e. Tidak dibutuhkan cooling tower , karena air laut langsung dibuang lagi

ke laut.

Air pendingin ini digunakan sebagai pendingin pada kondensor dan cooler .

Hal- hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air laut sebagai pendingin adalah:

a. Partikel-partikel besar/ makroba (makhluk hidup laut dan konstituen

lain)

b. Partikel-partikel kecil/ mikroba laut (ganggang dan mikroorganisme

laut) yang dapat menyebabkan fouling pada alat heat exchanger .

• Jumlah kebutuhan air laut sebagai media pendingin

Tabel 4.1 Penggunaan Air Laut Sebagai Media Pendingin

Alat Kebutuhan ( kg/jam )


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



Heat Exchanger 1 (HE-01) 2364574,0304

Heat Exchanger 2 (HE-02)858991,7458

Kondenser 1 (CD-01) 31349,4485


Kondenser 2 (CD-02) 19305,8695

Kondenser 3 (CD-03) 33959,3774



Jumlah 3411626,3703

Densitas air laut pada 30 oC adalah 1,19 gr/cm3 = 1190 kg/m3

Volume air laut yang dibutuhkan = 686,4681 m3/jam

= 16475,2346 m3/hari

• Pengolahan air laut

Untuk menghindari fouling yang terjadi pada alat-alat penukar panas

maka perlu diadakan pengolahan air laut. Pengolahan dilakukan secara fisis

dan kimia. Pengolahan secara fisis adalah dengan screening dan secara kimia

adalah dengan penambahan Chlorine. Tahapannya adalah sebagai berikut :

Air laut dihisap dari kolam yang langsung berada di pinggir laut

dengan menggunakan pompa, dalam pengoperasian digunakan sepuluh buah

pompa, lima service dan sisanya standby. Sebelum masuk pompa, air

dilewatkan pada Travelling Screen untuk menyaring partikel dengan ukuran


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



besar. Pencucian dilakukan secara kontinyu. Setelah dipompa kemudian

dialirkan ke strainer yang mempunyai saringan stainless steel 0,4 mm dan

mengalami pencucian balik secara periodik. Air laut kemudian dialirkan ke

pabrik. Di dalam kolam diinjeksikan Sodium hipoklorit untuk menjaga

kandungan klorin minimum 1 ppm. Dalam perancangan ini diinjeksikan

klorin sebanyak 1 ppm. Sodium hipoklorit dibuat di dalam Chloropac dengan

bahan baku air laut dengan cara elektrolisa. klorin diinjeksikan secara

kontinyu dalam kolam dan secara intermitten di pipa pengaliran.

Skema pengolahan air laut dapat dilihat pada gambar 4.1:


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com




5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



L a u t

6

1

K e P a b r i k

K e t e r a n

g a n :

1 . S a r i n g

a n a w a l

2 . K o l a m

p e n a m p u n g a n

3 . T r a v e l i n g s c r e e n

4 . P o m p a

5 . S t r a i n e r , u n t u k d i a m e t e r > 0 . 4 m m

6 . C h l o r o p a c

( S u m b e r

: H a n d O u t P T . B a d a k N G L )

G a m b a r 4 . 1 S k e m a P e n g o l a h a n A i r L a u t

2

3

4

5 6


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



• Kebutuhan klorin

Kebutuhan klorin untuk pengolahan air laut dengan jumlah di atas adalah :

= 0,4351 kg/jam

= 4,3336E-04 m3/jam

= 0,0104 m3/jam

• Pemompaan air laut

Untuk memompa air laut dengan jumlah di atas dan untuk mengatasi

penurunan tekanan pada perpipaan dan peralatan, maka diperlukan jenis

pompa Single Stage Centrifugal dengan dengan daya pompa 72 HP dan daya

motor 80 HP, dengan bahan stainless steel SS304.

4.1.1.2 Air Umpan Boiler

Untuk kebutuhan umpan boiler sumber air yang digunakan adalah berasal dari

dalam tanah. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan

boiler adalah sebagai berikut :

a.Kandungan yang dapat menyebabkan korosi.

Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung

larutan-larutan asam dan gas-gas yang terlarut.

b. Kandungan yang menyebabkan kerak ( scale forming ).

Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu

tinggi, yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silikat.


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



c.Kandungan yang menyebabkan pembusaan ( foaming ).

Air yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming

pada boiler karena adanya zat- zat organik, anorganik, dan zat- zat yang

tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas

tinggi.

• Jumlah air tanah sebagai umpan boiler

Boiler digunakan sebagai penghasil steam untuk memanaskan beberapa alat

berikut :

Tabel 4.2 Penggunaan Steam Pada Alat-Alat Proses

Alat Kebutuhan ( kg/jam )



Vaporizer 1 (V-01) 2670,8160

Reboiler 1 (R-01) 11425,1933

Reboiler 2 (R-02) 7574,3472

Jumlah 22047,9523

Untuk menjaga kebocoran pada saat distribusi, maka jumlah steam dilebihkan

20 %.

Jadi jumlah steam yang dibutuhkan = 26457,5427 kg/jam

Feed boiler terdiri dari 20 % make up water dan 80 % kondensat

ρ air pada 30 oC = 995,68 kg/m3 ( Appendix A.2-3, Geankoplis )


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



Kebutuhan air make up boiler ( 20 % air umpan ) = 11665,7794 lb/jam

= 187,6792 ft3

/jam

• Pengolahan air tanah sebagai air umpan boiler

Air yang berasal dari dalam tanah atau alam ( air baku ) pada umumnya belum

memenuhi persyaratan yang diperlukan, biasanya mengandung material

penyebab foaming , oksigen bebas dan kadang mengandung asam, sehingga

harus menjalani proses pengolahan terlebih dahulu. Tahapan pengolahan air

baku menjadi air proses dan air umpan boiler meliputi :

1. Aerasi, merupakan proses mekanis penghembusan air dengan udara.

Proses ini bertujuan untuk menghilangkan gas-gas terlarut dan kadar besi

yang terlarut dalam air. Terjadi proses oksidasi yang menjadikan besi

terlarut menjadi endapan besi yang tidak larut. Proses aerasi dilakukan

dalam suatu unit yang disebut aerator. Untuk menaikkan pH air

ditambahkan NaOH sehingga air pada keadaaan netral.

2. Penghilangan Besi, merupakan suatu unit saringan bertekanan yang

mengandung MgO2 untuk menyaring endapan besi yang tidak sempat

mengendap di aerator. Alat yang digunakan biasa disebut Iron Removal

Filter.

3. Demineralisasi, merupakan unit penukar ion untuk menghilangkan

mineral terlarut dalam air, seperti Ca2+, Mg2+, Na2+, HCO3-, SO4

-, Cl-.


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



Sebagai resin penukar kation dapat digunakan asam kuat dan resin

penukar anion dapat digunakan basa kuat.

4. Deaerasi, merupakan proses penghilangan gas-gas terlarut, terutama

oksigen dan karbondioksida dengan cara pemanasan menggunakan steam.

Oksigen terlarut dapat merusak baja. Gas-gas ini kemudian dibuang ke

atmosfer. Setelah mengalami proses deaerasi kemudian diinjeksikan

oxygen scavanjing yaitu larutan hidroquinon untuk mengikat gas oksigen

yang masih terbawa dan juga diinjeksikan larutan morpoline (C4H9 NO)

untuk pencegahan korosi pada pipa-pipa.

Skema proses pengolahan air proses dan air umpan boiler dapat dilihat

pada gambar 4.2 :


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



K e t e r a n g a n

:

1 . A e r a t o r

2 . I r o n r e m o v

a l f i l t e r

3 a . D e m i n e r a

l i s e r ( c a t i o n )

3 b .

D e m i n e r a

l i s e r ( a n i o n )

4 . T a n g k i p e n a m p u n g

5 . P o l i s h e r

6 . D e a e r a t o r

( S u m b e r : H a

n d O u t U t i l i t a s P T . B a d a k N G L )

G a m b a r 4 . 2 S k e m

a P r o s e s P e n g o l a h a n A i r P r o s e s d

a n A i r U m p a n R e b o i l e r

5

3 a

3 b

4

1

2

6

C o n d e n s a t e r e t u

r n

A i r P r o s

e s

A i r s u m u r d a l a m

B F W


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



4.1.1.3 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari sumber air

dalam tanah. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium,

kantor, perumahan dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi

beberapa syarat, yang meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakteriologis.

Syarat fisik:

a. Suhu di bawah suhu udara luar

b. Warna jernih

c. Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau.

Syarat kimia:

a. Tidak mengandung zat organik maupun anorgaik

b. Tidak beracun

Syarat bakteriologis :

Tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri yang patogen.

• Jumlah air tanah untuk air komsumsi dan sanitasi

Air untuk kebutuhan ini digunakan antara lain untuk :

1. Air untuk karyawan kantor

Diperkirakan kebutuhan air untuk karyawan kantor = 40 L/orang/hari

Jumlah karyawan pabrik = 100 orang

Jumlah kebutuhan air total keperluan kantor = 4000 L/hari


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



2. Air untuk perumahan

Jumlah perumahan pabrik = 25 rumah

Masing-masing dihuni rata-rata 4 orang dengan kebutuhan air

diperkirakan kurang lebih 250 L/orang/hari

Kebutuhan air untuk semua perumahan sebesar = 25000 L/hari

3. Air untuk laboratorium

Air untuk keperluan ini diperkirakan = 2500 L/hari

4. Air untuk kebersihan, pertamanan dan keperluan lain

Air untuk keperluan ini diperkirakan = 10000 L/hari

Total kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi sebesar = 41500 L/hari

•

Pengolahan air untuk konsumsi dan sanitasi

Pengolahan air untuk kebutuhan konsumsi dan sanitasi merupakan suatu unit

tersendiri di pabrik. Proses pengolahan yang dilakukan yaitu proses aerasi,

filtrasi, dan klorinasi. Aerasi bertujuan untuk menghilangkan gas-gas terlarut

dan mengoksidasi kandungan ion ferro untuk diubah menjadi ion ferri dalam

bentuk ferri hidroksida yang tidak larut dalam air. Endapan ferri hidroksida

dibuang dengan cara blowdown, dan sisanya yang tidak terendapkan disaring

di iron removal filter . Ke dalam air produk penyaringan selanjutnya

diinjeksikan larutan kalsium hipoklorit untuk mematikan kandungan biologis


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



air. Konsentrasi kalsium hipoklorit dijaga sekitar 0,8 – 1,0 ppm. Untuk

menjaga pH air minimum, ditambah larutan Ca(OH)2 sehingga pH-nya sekitar

6,8 – 7,0. Selain penambahan senyawa di atas ditambahkan juga flouride.

Skema pengolahan air tanah untuk kebutuhan konsumsi dan sanitasi dapat

dilihat pada gambar 4.3 :


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



K e t e r a n g a n :

1 . A e r a t o r

2 . F i l t e r

3 . T a n g k i p e n y i m p a n

( S u m b e r : H a

n d O u t U t i l i t a s P T .

B a d a k N G L )

G a m b a r 4 . 3 S k e m a P e n g o l a h a n A i r K o n s u m s i

d a n S a n i t a s i

2

3

A i r t a n a h I n j

e k s i C a ( O H ) 2

U d a r a

1

I n j e k s i k l o r i n

d i s t r i b u s i


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



• Total kebutuhan air tanah

Air Umpan Boiler = 31749,0531 kg/jam

Air konsumsi dan sanitasi = 1721,6967 kg/jam

Total kebutuhan = 33470, 748 kg/jam

Untuk keamanan dipakai 10 % berlebih, maka :

Total kebutuhan = 36817,8228 kg/jam

• Pemompaan air tanah

Untuk memompakan air tanah dengan jumlah di atas dan untuk mengatasi

perbedaan tekanan karena beda elevasi dan penurunan tekanan pada

perpipaan, maka diperlukan jenis pompa Single Stage Centrifugal dengan

daya pompa 24 HP dan daya motor 27 HP, dengan bahan Carbon Steel SA

285 grade C.

4.1.2 Unit Penyediaan Pendingin Reaktor

Media yang digunakan sebagai pendingin reaktor adalah molten salt . Molten

salt tidak memerlukan treatment secara fisis, kimia ataupun biologis. Sifat-sifat fisik

molten salt adalah sebagai berikut :

- Spesifik gravity = 1,98 ( 300 oF)

- Melting Point = 288oF

- Kapasitas panas = 0,373 Btu/lb oF (300 oF)


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



- Viskositas = 1,7 cp (800 oF)

- Konduktifitas termal = 0,35 Btu/ft jamo

F

- Berat molekul = 92 kg/kmol

• Jumlah kebutuhan molten salt

Kebutuhan molten salt yang digunakan sebagai pendingin reaktor adalah

sebanyak = 418680,9560 kg/jam

Kebutuhan ini dilebihkan 50 % untuk keamanan, sehingga molten salt yang

disediakan adalah = 628021,3430 kg/jam

• Pendinginan molten salt

Molten salt yang digunakan sebagai pendingin reaktor didinginkan dengan

heat exchanger yang menggunakan air laut sebagai media pendingin. Molten

salt yang telah didinginkan kemudian dipompakan kembali untuk

mendinginkan reaktor.

• Penyimpanan molten salt

Molten salt yang disimpan dalam tangki adalah cadangan untuk proses. Sebab

molten salt yang telah digunakan akan didinginkan terlebih dahulu sebelum

disirkulasikan kembali untuk mendinginkan reaktor.

4.1.3 Unit Penyediaan Steam

Steam yang diproduksi pada pabrik maleic anhydride ini digunakan untuk

memenuhi kebutuhan panas pada heater , reboiler dan vaporizer. Kebutuhan steam


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



pada pabrik maleic anhydride ini dapat dipenuhi dengan dua buah boiler pipa air.

Jenis steam yang digunakan pada pabrik maleic anhydride ada dua, yaitu :

1. Saturated steam jenis 1

Tekanan = 680,8 psi

Suhu = 500 oF

Jumlah = 3048,4117 kg/jam

2. Saturated steam jenis 2

Tekanan = 3093,7 psi

Suhu = 700 oF

Jumlah = 18999,5406 kg/jam

Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi, jumlah

steam dilebihkan sebanyak 20 %. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah

3658,0940 kg/jam untuk steam jenis 1 dan 22799,4487 kg/jam untuk steam jenis 2.

• Perancangan Boiler

Boiler yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan steam pada pabrik maleic

anhydride ada 2 jenis, yaitu :

1. Steam jenis 1

Steam yang dihasilkan :

P = 680,8 psi

T = 500 oF

λ = 713,9 Btu/lb


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



a. Penentuan jenis boiler

Untuk steam dengan tekanan > 200 psi digunakan water tube boiler

b. Menentukan luas penampang perpindahan panas

Daya yang diperlukan boiler dihitung dengan persamaan

Daya =5,343,970

hf)-(hm

x

Dengan :

m = Massa steam yang dihasilkan ( lb/jam )

h = Entalpi steam pada P dan T tertentu ( Btu/lb )

hf = Entalpi umpan ( Btu/lb )

m = 8064,6431 lb/jam

h = 1201,7 Btu/lb

Menghitung entalpi umpan ( hf )

BFW terdiri dari 20 % make up water dan 80 % kondensat

Make up water adalah air pada suhu 30 oC

h make up water = 54,1 Btu/lb

h kondensat = 487,8 Btu/lb

hf = 0,2 h make up water + 0,8 h kondensat

= 401,0600 Btu/lb

Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 192,8843 HP

Ditentukan luas bidang pemanasan adalah = 12 ft2/HP

Total heating surface = 2314,6113 ft2


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



Perhitungan kapasitas panas boiler

Q = m (h-hf)

= 6456868,6762 Btu/jam

c. Spesifikasi Boiler-01

Kode : B-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan steam jenis 1

Tipe : Water tube boiler

Jumlah : 1 buah

Heating surface, ft2 : 2314,6113

Rate of steam, lb/jam : 8064,6431

Tekanan steam, psi : 608,8

Bahan bakar : Solar

2. Steam jenis 2

Steam yang dihasilkan :

P = 3093,7 psi

T = 700 oF

λ = 172,1 Btu/lb

a. Penentuan jenis boiler

Untuk steam dengan tekanan > 200 psi digunakan water tube boiler

b. Menentukan luas penampang perpindahan panas

Daya yang diperlukan boiler dihitung dengan persamaan


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



Daya =5,343,970

hf)-(hm

x

Dengan :

m = Massa steam yang dihasilkan ( lb/jam )

h = Entalpi steam pada P dan T tertentu ( Btu/lb )

hf = Entalpi umpan ( Btu/lb )

m = 41886,3872 lb/jam

h = 995,4 Btu/lb

Menghitung entalpi umpan ( hf )

BFW terdiri dari 20 % make up water dan 80 % kondensat

Make up water adalah air pada suhu 30 oC

h make up water = 54,1 Btu/lb

h kondensat = 823,3 Btu/lb

hf = 0,2 h make up water + 0,8 h kondensat

= 669,4600 Btu/lb

Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 407,8359 HP

Ditentukan luas bidang pemanasan adalah = 12 ft2/HP

Total heating surface = 4894,0306 ft2

Perhitungan kapasitas panas boiler

Q = m (h-hf)

= 13652449,0310 Btu/jam


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



c. Spesifikasi Boiler-02

Kode : B-02

Fungsi : Memenuhi kebutuhan steam jenis 2

Tipe : Water tube boiler

Jumlah : 1 buah

Heating surface, ft2 : 4894,0306

Rate of steam, lb/jam : 41886,3872

Tekanan steam, psi : 3093,7

Bahan bakar : Solar

4.1.4 Unit Penyediaan Udara Tekan

Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik maleic anhydride ini

diperkirakan sebesar 200 m

3

/jam, tekanan 100 psi dan suhu 30

o

C. Alat untuk

menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang

berisi silica gel untuk menyerap kandungan air sampai diperoleh kandungan air

maksimal 84 ppm.

• Kompresor yang dibutuhkan

Kapasitas : 200 m3/jam

Tekanan suction : 14,7 psia

Tekanan discharge : 100 psia

Suhu udara : 30 oC


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor

Efisiensi : 80 %

Daya kompresor : 13 HP

Jumlah : 1 buah

4.1.5 Unit Penyediaan N2

Kebutuhan N2 untuk menjaga tekanan dalam tangki, keperluan purging saat

shutdown dan sebagai cadangan udara instrumen diperkirakan sebesar 100 Nm3/jam

(fase gas). Nitrogen yang diproduksi dalam fase cair hanya untuk persediaan saat

shutdown saja untuk kebutuhan purging , selain itu nitrogen diproduksi dalam fase

gas. Kemurnian produk nitrogen adalah sebagai berikut :

- Kandungan air : 0,1 ppm max.

- Kandungan CO2 : 1 ppm max.

- Kandungan O2 : 0,02 % max.

Tahapan penyediaan nitrogen adalah sebagai berikut :

1. Tahap pendinginan awal.

Pada tahapan ini udara dari unit penyedia udara tekan didinginkan dengan

refrigerant freon sampai suhu 5 oC untuk mengkondensasikan uap air.

Kondensat dipisahkan di separator.


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



2. Tahap pemurnian

Uap yang keluar dari separator diadsorbsi di dalam adsorber untuk

menyerap sisa uap air dan CO2. Bahan yang digunakan untuk menyerap

uap air tersebut adalah Molecular Sieve.

3. Tahap pendinginan/pencairan

Alat pada tahapan ini dikenal dengan Coldbox yang terdiri dari main heat

exchanger , liquefier , kolom distilasi, turbin expander .

Skema penyediaan udara tekan dan nitrogen (N2) dapat dilihat pada

gambar 4.4 :


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



1

2

5

6

3

8

U d a r a

A i r

O 2

7

U d a r a

P a b r i k

4

U d a r a i n s t r u m e n

4

K e t e r a n g a n :

1 . F i l t e r u d a r a

5 . S e p a r a t o r

2 . K o m p r e s o r

6 . A d s o r b e r

3 . A i r d r y e r

7 . C o l d b o x

4 . R e f r i g e r a t o r

8 . T a n g k i N 2

( S u m b e r : H a n

d O u t U t i l i t a s P T . B a d a k N G L )

G a m b a r

4 . 4 S k e m a U n i t P e n y e d i a U d a r a T e k a n d a n N i t r o g e n


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



4.1.5 Unit Penyediaan Listrik

Kebutuhan tenaga listrik di pabrik maleic anhydride ini dipenuhi oleh PLN

dan generator pabrik, hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat berlangsung

kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN. Generator yang digunakan

adalah generator arus bolak-balik dengan pertimbangan :

1. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar.

2. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai

kebutuhan dengan transformer.

Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari :

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

2. Listrik untuk penerangan

3. Listrik untuk AC

4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi.

Besarnya kebutuhan listrik masing-masing keperluan di atas dapat

diperkirakan sebagai berikut :

1. Listrik untuk keperluan proses dan pengolahan air.

Kebutuhan untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air

diperkirakan sebagai berikut :

Tabel 4.3 Kebutuhan Listrik Untuk Proses dan Pengolahan Air

Alat jumlah HP Total HP

P-01 1 1 1

P-02 1 1 1


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



P-03 1 11 11

P-04 1 1,5 1,5

P-05 1 0,5 0,5

P-06 1 0,5 0,5

P-07 1 3 3

P-08 1 0,5 0,5

P-09 1 1 1

P-10 1 3 3

P-11 1 0,5 0,5

Pompa air laut ( PU-01-05 ) 5 72 72

Pompa air tanah ( PU-06 ) 1 24 24

Kompresor udara 1 ( C-01 ) 1 101 101

Kompresor udara 2 ( C-02 ) 1 13 13

Jumlah 521,5

Kebutuhan listrik total untuk keperluan ini = 521,5 HP

Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdeskripsikan

adalah sebesar ± 10 % dari total kebutuhan = 52,15 HP

= 573,65 HP

= 427,771 KW

2. Listrik untuk penerangan

Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :

L =U.D

a.F


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



Dengan : L : Lumen per outlet

a : Luas area, ft2

F : Foot candle yang diperlukan ( tabel 13, Perry 3th ed.)

U : Koefisien utilitas ( tabel 16, Perry 3th ed.)

D : Efisiensi lampu ( tabel 16, Perry 3th ed.)

Tabel 4.4 Penentuan Jumlah Lumen Pabrik

Bangunan Luas,m2 Luas,ft2 F/UD Lumen

Pos keamanan 30 322,9095 53,3333 17221,8378

Parkir 2000 21527,2973 27,2109 585776,7967

Musholla 100 1076,3649 48,4848 52187,3873

Kantin 180 1937,4568 26,1438 50652,4642

Kantor 1500 16145,4730 66,6667 1076364,8640

Klinik 75 807,2736 47,619 38441,6023

Ruang kontrol 450 4843,6419 77,7778 376727,7024

Laboratorium 650 6996,3716 77,7778 544162,2368

Proses 5000 53818,2432 22,5989 1216231,4847

Utilitas 3500 37672,7702 22,5989 851362,0393

Bengkel 300 3229,0946 25,1572 81235,0841

Gudang 300 3229,0946 12,5786 40617,5420

Power plant 200 2152,7297 25,1572 54156,7227

Safety 200 2152,7297 50,3145 108313,4454

Jalan dan taman 2500 26909,1216 12,1212 326171,1709

Perluasan 4000 43054,5946 11,6959 503562,5095

Jumlah 20985 225875,167 5923184,8903


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



Jumlah lumen :

1. Untuk penerangan dalam bangunan = 5093451,2099 lumen

2. Untuk penerangan bagian luar ruangan = 829733,6804 lumen

Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu

fluorescent 40 Watt di mana satu buah lampu instant starting daylight

40 W mempunyai 1920 lumen ( Perry’s, 3th ed.).

Jadi jumlah lampu dalam ruangan =

1920

2099,5093451

= 2653 buah

Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100

Watt, di mana lumen output tiap lampu adalah 3000 lumen ( Perry’s,

3th ed.)

Jadi jumlah lampu luar ruangan =

3000

6804,829733

= 277 buah

Total daya penerangan = ( 40 W x 2653 + 100 W x 277 )

= 133771,3562 W

= 133,7714 kW

3. Listrik untuk AC

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10000 Watt atau 10

kW.


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10000 Watt atau 10

kW.

Tabel 4.5 Total Kebutuhan Listrik Pabrik

No Kebutuhan Listrik Tenaga Listrik, kW

1.

2.

3.

4.

Listrik untuk keperluan proses dan

pengolahan air

Listrik untuk keperluan penerangan

Listrik untuk AC

Listrik untuk laboratorium dan

instrumentasi

427,7708

133,7714

10

10

Jumlah 581,5422

Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai

efisiensi 80 % sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai

output :

Output generator = kW8,0

5422,581

= 726,9277 kW

Dipilih generator dengan daya 750 kW, sehingga masih tersedia cadangan

daya sebesar 23,0723 kW.


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



Spesifikasi generator :

Tipe : AC generator

Kapasitas : 750 kW

Tegangan : 220/360volt

Efisiensi : 80 %

Jumlah : 1 buah

Bahan bakar : Solar

4.1.6 Unit Penyediaan Bahan Bakar

Unit penyediaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan

bahan bakar pada boiler, generator dan furnace. Jenis bahan bakar yang digunakan

adalah solar yang diperoleh dari Pertamina dan distributornya. Pemilihan bahan bakar

cair tersebut didasarkan pada alasan :

1. Mudah didapat

2. Kesetimbangan terjamin

3. Mudah dalam penyimpanan

Sifat fisik solar adalah sebagai berikut :

- Heating Value (HV) : 18800 Btu/lb

- Specific gravity : 0,8691

- Densitas : 54,31 lb/ft3

- Efisiensi : 80 %


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



• Kebutuhan bahan bakar

a. Kebutuhan bahan bakar untuk boiler

Kapasitas boiler = 6456868,6762 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = Kapasitas boiler / (η x ρ x HV)

= 23,1671 ft3/jam

= 656,0214 L/jam

b. Kebutuhan bahan bakar untuk generator

Kapasitas generator = 750 kW

= 2559115,5697 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = Kapasitas generator / ((η x ρ x HV)

= 2,9482 ft3/jam

= 83,4854 L/jam

c. Kebutuhan bahan bakar untuk furnace

Kapasitas furnace = 82594847,9033 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = Kapasitas furnace / ((η x ρ x HV)

= 101,1173 ft3/jam

= 2863,3221 L/jam

Kebutuhan bahan bakar total = 3602,8289 L/jam


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



4.1.7 Unit Pengolahan Limbah

Limbah yang dihasilkan dari pabrik maleic anhydride dapat diklasifikasikan

menjadi dua, yaitu :

1. Bahan buangan cair

2. Bahan buangan gas

Dalam penanganan limbah tersebut didasarkan pada jenis buangannya.

1. Pengolahan Bahan Buangan Cair

Air buangan pabrik ini dapat berupa:

• Air buangan sanitasi

• Air berminyak yang berasal dari buangan pelumas pompa dan kompresor

• Air yang mengandung zat organik yang berasal dari proses

Air buangan sanitasi berasal dari toilet disekitar pabrik dan perkantoran. Air

buangan tersebut dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilitasi dengan

menggunakan lumpur aktif, aerasi dan injeksi chlorine. Chlorine ini berfungsi

sebagai desinfektan untuk membunuh mikroorganisme.

2. Pengolahan Bahan Buangan Gas

Untuk menghindari pencemaran udara dari bahan-bahan buangan gas yang

berasal dari absorber yang mengandung CO2, H2O dan C6H6. Dapat dilakukan

dengan mengabsorbnya dengan menggunakan air yang kemudian air tersebut

bergabung bersama limbah cair menuju ke unit pengolahan limbah.


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



4.2 LABORATORIUM

Laboratorium merupakan bagian yang sangat penting dalam menunjang

kelancaran proses produksi dan menjaga mutu produk. Dengan data yang diperoleh

dari laboratorium maka proses produksi akan selalu dapat dikontrol dan dijaga mutu

produk sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Di samping itu juga berperan

dalam pengendalian pencemaran lingkungan.

Laboratorium berada di bawah departemen produksi yang mempunyai tugas

pokok antara lain :

1. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk.

2. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi dengan melakukan analisa

terhadap pencemaran lingkungan.

3. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler dan lain-

lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi.

Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan

non shift :

1. Kelompok shift

Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa-analisa rutin terhadap

proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan

sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam dengan dibagi menjadi 3

shift. Masing-masing shift bekerja selama 8 jam.


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



2. Kelompok non shift

Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa yang

sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan di

laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan kelompok shift,

kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama antara lain :

a. Menyediakan reagen kimia untuk

analisa laboratorium

b. Melakukan analisa bahan buangan

penyebab polusi

c. Melakukan penelitian atau percobaan

untuk membantu kelancaran produksi.

Dalam melaksanakan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :

a. Laboratorium fisik

b. Laboratorium analitik

c. Laboratorium penelitian dan

pengembangan

4.2.1 Laboratorium Fisik

Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat-

sifat bahan baku dan produk, antara lain :

- specific gravity

- viskositas


5/8/2018 02809200611294 - slidepdf.com



- kandungan air

4.2.2 Laboratorium Analitik

Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan

produk mengenai sifat-sifat kimianya. Analisa yang dilakukan antara lain :

- Kadar kandungan kimiawi dalam produk

- Kandungan logam

4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan

Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya :

- Diversifikasi produk

- Perlindungan terhadap lingkungan

Alat analisa penting yang digunakan antara lain :

1. Gas cromatography untuk mengukur komposisi gas keluar reaktor ..

2. Water content tester , untuk menganalisa kadar air.

3. Hidrometer , untuk mengukur specific gravity

4. Viscometer, untuk mengukur viskositas produk.

5. Infra Red Spectrofotometer (IRS), untuk menganalisa kandungan kimiawi

dalam produk.


02809200611294

Documents