aplikasi cooling tower

27
SKEMA DAN PENJELASAN COOLING TOWER YANG ADA DI PABRIK 1. APLIKASI COOLING TOWER PADA PT. PETROKIMIA GRESIK 1.1.Sejarah Perusahaan PT Petrokimia Gresik merupakan pabrik pupuk terlengkap di Indonesia, yang pada awal berdirinya disebut Proyek Petrokimia Surabaya. Kontrak pembangunannya ditandatangani pada tanggal 10 Agustus 1964, dan mulai berlaku pada tanggal 8 Desember 1964. Proyek ini diresmikan oleh Presiden Republik Indonesia pada tanggal 10 Juli 1972, yang kemudian tanggal tersebut ditetapkan sebagai hari jadi PT Petrokimia Gresik.PT Petrokimia Gresik menempati lahan seluas 450 hektar berlokasi di Kabupaten Gresik, Propinsi Jawa Timur. Negara Indonesia merupakan salah satu negara agraris sudah pasti banyak sekali memerlukan pupuk untuk pembangunan sektor pertanian sehingga pembangunan sector pupuk dirasa sangat diperlukan guna mendukung program pembangunan sector pertanian tersebut PT. Petrokimia Gresik merupakan Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang menghasilkan produk utama pupuk Nitrogen (ZA dan Urea), pupuk Fosfat (SP–36), pupuk majemuk (NPK) dan pupuk organik serta produk sampingan seperti karbondioksida cair dan padat (dry ice),Amonia, AsamSulfat, Asam Fosfat, Oksigen dan Nitrogen

Upload: dwi-apriansyah

Post on 30-Dec-2014

447 views

Category:

Documents


29 download

TRANSCRIPT

Page 1: Aplikasi Cooling Tower

SKEMA DAN PENJELASAN COOLING TOWER YANG ADA DI PABRIK

1. APLIKASI COOLING TOWER PADA PT. PETROKIMIA GRESIK

1.1.Sejarah Perusahaan

PT Petrokimia Gresik merupakan pabrik pupuk terlengkap di Indonesia,

yang pada awal berdirinya disebut Proyek Petrokimia Surabaya. Kontrak

pembangunannya ditandatangani pada tanggal 10 Agustus 1964, dan mulai

berlaku pada tanggal 8 Desember 1964. Proyek ini diresmikan oleh Presiden

Republik Indonesia pada tanggal 10 Juli 1972, yang kemudian tanggal tersebut

ditetapkan sebagai hari jadi PT Petrokimia Gresik.PT Petrokimia Gresik

menempati lahan seluas 450 hektar berlokasi di Kabupaten Gresik, Propinsi Jawa

Timur. Negara Indonesia merupakan salah satu negara agraris sudah pasti banyak

sekali memerlukan pupuk untuk pembangunan sektor pertanian sehingga

pembangunan sector pupuk dirasa sangat diperlukan guna mendukung program

pembangunan sector pertanian tersebut

PT. Petrokimia Gresik merupakan Badan Usaha Milik Negara (BUMN)

yang menghasilkan produk utama pupuk Nitrogen (ZA dan Urea), pupuk Fosfat

(SP–36), pupuk majemuk (NPK) dan pupuk organik serta produk sampingan

seperti karbondioksida cair dan padat (dry ice),Amonia, AsamSulfat, Asam

Fosfat, Oksigen dan Nitrogen cair.PT.Petrokimia Gresik merupakan produsen

pupuk terlengkap di Indonesia, melayani kebutuhan pupuk di seluruh wilayah

Indonesia dengan menggunakan jargon “Petrokimia Sahabat Petani”.

Kontrak pembangunannya ditandatangani pada tanggal 10 Agustus 1964,

dan mulai berlaku pada tanggal 8 Desember 1964. Proyek ini diresmikan oleh

Presiden Republik Indonesia, pada saat itu Bapak HM. Soeharto, pada tanggal 10

Juli 1972 yang kemudian ditetapkan sebagai hari jadi PT. Petrokimia Gresik.

Mulai tahun 1997, PT. Petrokimia Gresik berstatus sebagai Holding Company

bersama PT. Pupuk Sriwijaya Palembang (PUSRI). Maksud dari Holding

Company adalah PT. Petrokimia Gresik memegang kendali dari PT. Pupuk

Sriwijaya Palembang (PUSRI).

Page 2: Aplikasi Cooling Tower

1.2.Kapasitas Produksi

Tabel 1. Kapasitas Produksi PT Petrokimia Gresik per Tahun

Pupuk Kapasitas/Tahun Tahun Beroperasi

Pupuk Urea

Pupuk Fosfat

Pupuk ZA

Pupuk NPK :

-Phonska I

- Phonska II & III

- Phonska IV

- NPK I

- NPK II

- NPK III & IV

- NPK Blending

Pupuk ZK (K2SO4)

Pupuk Petroganik

460.000 ton

1.000.000 ton

650.000 ton

460.000 ton

1.280.000 ton

600.000 ton

100.000 ton

100.000 ton

200.000 ton

60.000 ton

10.000 ton

10.000 ton(*)

1994

1979, 1983, 2009

1972, 1984, 1986

 

2000

2005, 2009

2011

2005

2008

2009

2005

2005

2005

JUMLAH 4.430.000 ton

Non Pupuk Kapasitas/Tahun Tahun Beroperasi

Amoniak

Asam Sulfat (98% H2SO4)

Asam Fosfat (100% P2O5)

Cement Retarder

Aluminium Fluorida

445.000 ton

550.000 ton

200.000 ton

440.000 ton

12.600 ton

1994

1985

1985

1985

1985

JUMLAH 1.647.600 ton

Total pabrik/kapasitas 6.077.600 ton

Page 3: Aplikasi Cooling Tower

Selain menghasilkan dan memasarkan produk pupuk dan non pupuk, PT

Petrokimia Gresik juga menawarkan berbagai bentuk jasa & pelayanan, antara

lain meliputi : jasa pelabuhan, keahlian, fabrikasi, penelitian laboratorium,

konstruksi & rancang bangun, pendidikan & latihan, dan lain-lain.

PT Petrokimia Gresik  memiliki dermaga bongkar muat berbentuk hurut

“T” dengan panjang 625 meter dan lebar 36 meter. Dermaga dilengkapi dengan

continuous ship unloader (CSU) berkapasitas 8.000 ton/hari, 2 unit cangaroo

crane  dengan kapasitas 7.000 ton/hari, 2 unit ship loader dengan kapasitas

masing-masing 1.500 ton/hari, belt conveyor sepanjang 22 km, serta fasilitas

pemipaan untuk untuk bahan cair. Pada sisi laut dermaga dapat disandari dengan 3

buah kapal  berbobot mati 40.000 ton, dan pada sisi darat dapat disandari kapal

dengan bobot mati 10.000 ton.

Gambar 1. Dermaga PT Petrokimia Gresik

1.3.Pembangkit Tenaga Listrik

Untuk memenuhi kebutuhan dan menjamin keberlanjutan pasokan daya

listrik demi kelancaran operasional pabrik, PT Petrokimia Gresik mengoperasikan

gas turbine generator (GTG) dan steam turbine generator (STG) yang mampu

menghasilkan daya listrik sebesar 53 MW.

1.4.Unit Penjernihan Air dan Unit Pengolahan Limbah

PT Petrokimia Gresik memiliki 2 unit penjernihan air yang terletak di

Gunungsari Surabaya, memanfaatkan air sungai Brantas, dan di Babat Lamongan

memanfaatkan air sungai Bengawan Solo. Kapasitas total air yang dialirkan ke

Gresik dari 2 unit penjernihan air tersebut sebesar 3.200 m3/jam. Unit penjernihan

air merupakan salah satu hal yang mutlak diperlukan dalam sistim utilitas pabrik

Page 4: Aplikasi Cooling Tower

Gambar 2. Unit Penjernih Air PT Petrokimia Gresik

Sebagai perusahaan yang punya berwawasan lingkungan PT Petrokimia

Gresik terus berupaya meminimalisir adanya limbah sebagai akibat dari proses

produksi, sehingga tidak membahayakan lingkungan sekitarnya. PT Petrokimia

Gresik melakukan  pengelolaan limbahdengan menggunakan sistem reuse, recycle

dan recovery (3R) dengan dukungan : unit pengolahan limbah cair berkapasitas

240 m3/jam, fasilitas pengendali emisi gas di setiap unit produksi, di antaranya

bag filter, cyclonic separator, dust collector, electric precipitator (EP), dust

scrubber, dll. 

Gambar 3. Unit Pengolahan LimbahPT Petrokimia Gresik

1.5.Sarana Distribusi, Laboratorium dan Kebun Percobaan

Untuk memperlancar distribusi pupuk ke petani, PT Petrokimia Gresik

mempunyai gudang utama di Gresik, ratusan gudang penyangga dan distributor,

serta ribuan kios resmi yang tersebar di semua provinsi di Indonesia. Dalam

pendistribusiannya PT.Petrokimia Gresik banyak menggunakan transportasi air.

Ini dikarenakan transportasi air merupakan alat transportasi yang paling efektif

yang dapat digunakan karena bisa membawa barang dalam jumlah yang besar

tanpa mengganggu lalulintas lainnya serta pertimbangan biaya.

Page 5: Aplikasi Cooling Tower

Gambar 4. Gudang UtamaPT Petrokimia Gresik

Laboratorium Produksi, Laboratorium Kalibrasi, Laboratorium Uji Kimia,

Laboratorium Uji Mekanik, Laboratorium Uji Kelistrikan, Uji Valve, Uji

Permeabilitas Udara, dll.Untuk menguji hasil riset dan formula yang diperoleh di

laboratorium, PT Petrokimia memiliki kebun percobaan seluas 5 hektar yang

dilengkapi dengan fasilitas laboratorium untuk tanah, tanaman dan kultur

jaringan, rumah kaca, mini plant pupuk NPK, pabrik pupuk organik (Petroganik),

pupuk hayati dan Petroseed (benih padi bersertifikat).

Secara umum buncob berfungsi untuk:Tempat pengujian produk komersil,

percontohan pemeliharaan tanaman & ternak, indikatorlingkungan, penelitian dan

pengembangan produk inovatif, media belajar dan studi wisata bagi pelajar,

mahasiswa, petani, dan masyarakat umum, serta sarana pendidikan dan latihan. Di

kebun percobaan ini setiap tahun diadakan Petro Agrifood Expo dalam rangka

HUT PT Petrokimia Gresik.

Gambar 5. Kebun Percobaan/BuncobPT Petrokimi Gresik

1.6.Unit Utilitas

Memiliki kapasitas steam 2 x 150 ton/jam, serta tenaga listrik sebesar 32

MW. Unit ini dilengkapi dengan dermaga khusus batubara berkapasitas 10.000

DWT.Utilitas I PT. Petrokimia Gresik adalah unit pendukung produksi yang ada

Page 6: Aplikasi Cooling Tower

di Departemen Produksi I secara langsung dan sebagai pendukung di pabrik II

maupun pabrik III serta anak perusahaan secara tidak langsung.

Gambar 6. Unit Utilitas BatubaraPT Petrokimia Gresik

Bagian Utilitas I adalah bagian yang bertanggungjawab terhadap:

1) Unit penyediaan air dan pendistribusian air

2) Unit penyediaan steam

3) Unit penyediaan MFO dan solar

4) Unit penyediaan tenaga listrik

5) Unit penyediaan instrument air (udara instrument)

1.6.1.Penyediaan Air

Air yang dibutuhkan PT. Petrokimia Gresik disuplai dari 2 sumber air,

yaitu Sungai Brantas (Water Intake Gunungsari, Surabaya) dan dari Sungai

Bengawan Solo (Water Intake Babat).

1. Water Intake Gunungsari

Air yang berasal dari Sungai Brantas (Surabaya) yang berjarak 26 km

dengan debit 850 m3/jam. Produk dari water intake Surabaya ini dapat berupa

soft water maupun hard water, tergantung kebutuhan. Normalnya operasi

produk water intake Gunungsari berupa hard water.Hasil yang diperoleh dari

Water Intake Gunungsari mempunyai spesifikasi sebagai berikut :

1) Jenis : hard water

2) pH : 7,5 - 8,5

3) Total Hardness : max 200 ppm sebagai CaCO3

4) Turbidity : max 3 ppm

5) Kapasitas : 850 m3/jam

2. Water Intake Babat

Page 7: Aplikasi Cooling Tower

Air yang berasal dari Sungai Bengawan Solo (Babat) yang berjarak 48 km

dengan debit 2500 m3/jam. Produk dari Babat berupa hard water.Produk yang

dihasilkan dari Water Intake Babat mempunyai spesifikasi sebagai berikut :

1) Jenis : hard water

2) pH : 7,5 – 8,5

3) Total Hardness : max 220 ppm sebagai CaCO3

4) Turbidity : max 3 ppm

5) Residual chlorine : 0,4 – 1 ppm

6) Kapasitas : 2500 m3/jam

Hard water ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan service water ke

Pabrik I, air umpan softening unit dan fire water ke pabrik I/II/III, hard water

ke Pabrik II/III serta seluruh anak perusahaan PT. Petrokimia Gresik. Adapula

yang dinamakan dengan Lime Softening Unit, unit ini meliputi penerima hard

water dari Water Intake Babat dan Water Intake Gunungsari dan ditampung di

TK 951 berkapasitas 15000 m3, TK 1103 dengan kapasitas 17000 m3 dan TK

191 dengan kapasitas 14000 m3 . Tugas utama lime softening unit adalah

mengolah hard water dari TK 951 menjadi soft water dengan penambahan

larutan kapur dan polyelectrolyte. Soft water ini digunakan sebagai air umpan

Demin Plant yang menghasilkan demin water untuk keperluan baik proses

maupun sebagai air umpan boiler.

1.7.Deskripsi Proses

Air dari TK 951 dipompa dengan pompa P 2201 ABC, kemudian masuk

ke Circulator Clarifier yang bagian bawahnya dilengkapi nossle untuk menghisap

lumpur-lumpur di sekitarnya dan mensirkulasi ke dalam diffuser, sehingga dapat

membantu terbentuknya flok di dalam deflektor skirt. Dengan demikian proses ini

membantu mengikat garam-garam Ca dan Mg yang terlarut dalam raw water.

Dengan diinjeksikan lime akan menghasilkan reaksi sebagai berikut:

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2CaCO3 + 2H2O

2Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 2CaCO3 + Mg(OH)2 + 2H2O

Page 8: Aplikasi Cooling Tower

Penginjeksian polyelectrolit bertujuan untuk membentuk flok-flok yang

besar dan mudah mengendap. Sludge yang terbentuk akan diblowdown bila

mencapai 10 % padatan. Jumlah padatan dijaga 6 – 8 % dan dibuang secara

otomatis setiap 30 menit selama 10 detik. Overflow dari circulator clarifier

dilewatkan aquazur “T” filter. Filter ini berisi pasir silica, dilengkapi dengan

syphoon bertekanan vakum dan berfungsi meningkatkan flow filtrat dan menjaga

level air sand filter.

Filter ini dibackwash dengan udara dari kompresor C 2202 AB yang

dihembuskan dari bagian bawah filter, sehingga kotoran yang menutupi filter akan

overflow ke saluran pembuangan. Air produk unit pengolahan ini sebagian

ditampung di waterstorage TK 10 dan TK 1201 untuk dialirkan ke Demin

Plant.Di dalam suatu sketsa cooling tower air akan memompa dari dalam bak

ataau kolom menjadi air yang temperaturnya lebih rendah dan akan lebih lebih

menyatu dengan suhu pada lingkungannya.

2. APLIKASI COOLING TOWER

Aplikasi cooling tower pada PT. Petrokimia Gresik berguna dalam sistem

utilitas dan penyediaan air. Unit ini bertugas menyediakan air pendingin dengan

suhu ± 30 oC untuk unit utilitas dan proses. Kapasitas keseluruhan adalah 10000

m3 dan diolah dalam:

1) Cooling tower A T1201A terdiri dari 6 cell yang didesign untuk keperluan

power station existing. Namun karena saat ini power station existingtidak

beroperasi, makacooling tower A diinterkoneksi dengan cooling tower

amoniak untuk membantu penurunan suhu cooling water yang menuju ke

amoniak.

2) Cooling towerB T1201B terdiri dari 4 celldigunakan untukkeperluan

pabrik I (ZA I, ZA III, CO2 plant dan Air Separation Plant).

3) Cooling tower C T1201MN yang terdiri dari 2 cell diinterkoneksi dengan

cooling tower A.

Dari cooling tower A, cooling water dipompa dengan P 1216 ABC ke

power station dan sebagian ke filter 1203 AB. Dari cooling tower B, cooling

Page 9: Aplikasi Cooling Tower

water dipompa dengan P 1212 ABC ke seluruh proses pabrik I yang meliputi unit

operasi ZA I, ZA III, dan kebutuhan AC di kantor-kantor.

Air dari sirkulasi proses dengan suhu sekitar 40 – 43 oC masuk menara

pendingin di bagian atas, lalu jatuh ke dalam basin melalui distributor dan

splashing cup (cawan pemercik) dalam bentuk butiran hujan. Udara luar masuk

melalui sirip-sirip kayu yang terhisap oleh fan di puncak cooling tower dan kontak

langsung dengan air yang turun ke basin,sehingga suhu air turun hingga 28 -30 oC.

Air pendingin dalam basin harus memenuhi syarat bebas korosi, bebas kerak,

bebas jamur, dan bebas bakteri. Untuk itu perlu diinjeksikan beberapa bahan

kimia berikut ini:

1) H2SO4 untuk menjaga pH 7,5 – 8,5.

2) Cl2 sebanyak 0,2 – 0,5 ppm sebagai desinfektan untuk membunuh lumut-

lumut.

3) N-7359 untuk mengendalikan kadar PO4 5 - 7 ppm.

4) N-7330 dan N-73202 sebagai pembunuh mikroorganisme dan untuk

menjaga agar bakteri dan jamur tetap melayang dan tidak melekat pada

tube.Zat ini diinjeksikan selang 2 minggu sekali bergantian.

5) Untuk mengendalikan kadar chloride (423 ppm), CaH (600ppm), kadar

silica (maksimum 150 ppm), dilakukan blowdown secara manual.

Untuk pabrik ammonia dan urea terdapat unit cooling tower baru yaitu:

1) T 2211 A terdiri dari 5 cell digunakan untuk pendingin air pabrik

ammonia dari suhu 42 oC sampai 32 oC (design).

2) T 2211 B terdiri dari 3 cell digunakan untuk pendingin air pabrik urea dari

suhu 42 oC sampai 32 oC (design). Kontrol operasional dan bahan kimia

yang dipakai di T 2211 AB sama dengan T 1201 ABCDEF yaitu dari

Ondeo Nalco treatment.

2.1.Peran Cooling Tower PT. Petrokimia Gresik

Tugas cooling tower adalah menyediakan air pendingin ynag memenuhi

syarat - syarat sebagai air pendingin untuk keperluan operasional.

1) T 2211 A terdiri dari 5 cell untuk ammonia plant

2) T 2211 B terdiri dari 3 cell untuk urea plant

Page 10: Aplikasi Cooling Tower

3) T 1201 A terdiri dari 6 cell untuk ammonia plant

4) T 1201 B terdiri dari 4 cell untuk ZA I/ III dan ASP

Design kapasitas :

1) T 2211 A : 15000 m3 T 1201 A:1700 m3

2) T 2211 B : 4600 m3 T 1201 B :1400 m3

Syarat kualitas cooling water:

1) Tidak menimbulkan kerak

2) Tidak menimbulkan korosi

3) Mengurangi / mengendalikan laju pertumbuhan bakteri.

Tipe cooling tower utilitas I

1) Cross flow : T 2211 AB, T1201C

2) Counter flow : T 1201 AB

Spesifikasi cooling water :

1) Ph : 7,3 – 7,8

2) Conductivity :< 3000Mhos/cm

3) Ca-H : 200 – 400 ppm

4) SiO2 : < 150 ppm

5) Free chlorine : 0,2 - 0,5 ppm

6) PO4 : 5,0 – 7,0 ppm

Gambar 7. Skema Proses Pendinginan Air Menggunakan Cooling Tower

Alur proses raw water dimasukkan ke dalam sand filter (disaring padatan /

turbidity). Keluar dari sand filter masuk karbon filter (dihilangkan warna dan

bau). Kemudian diinjeksikan gas chlorine, selanjutnya masuk ke dalam tanki

penampungan dengan spesifikasi sbb:

1) pH : 6,8 – 8,4

Page 11: Aplikasi Cooling Tower

2) Cl2 : 0,1 - 0,5 ppm

3) NO2 : <1,0 ppm

4) Turb : <5,0 NTU

5) Ca-H : 200 – 400 ppm

6) SiO2 : < 150 ppm

7) Ca-Mn : < 100 ppm

2.2.Unit Pengolahan Air Sampai Ke Proses Cooling Tower

Kebutuhan air di PT. Petrokimia Gresik beserta anak-anak perusahaan dan

perumahan dipenuhi oleh dua unit air yang berasal dari dua sumber, yaitu dari

Babat dan Gunung Sari. Namun sumber yang berasal dari Gunung Sari tidak

termasuk dalam Utilitas I. Pada Water Intake Babat air berasal dari sungai

Bengawan Solo (Babat) yang berjarak 40 km dengan debit 2500 m3/jam dan

berupa hard water dan ditampung di tangki TK 191 dan TK 951 yang

berkapasitas 1500 m3 serta memiliki karakteristik bahan baku air :

1) Jenis = hard water

2) pH = 7 – 8,5

3) Turbiditas = 5000 NTU

4) Kesadahan total = > 170 ppm

5) Kesadahan Ca = 0,4 – 1 ppm

Mutu air yang diharapkan setelah dilakukan pengolahan :

1) Jenis = hard water

2) pH = 7,5 – 8,5

3) Turbiditas = maks. 3 NTU

4) Kesadahan = maks. 220 ppm

5) Residual = 0,4 – 1 ppm

Tahap-tahap proses pengolahan air di Babat secara umum, yaitu :

1) Penghisapan, dilengkapi dengan pompa vacuum. Pemakaian system ini

disebabkan ketinggian permukaan air sungai tidak tetap.

2) Penyaringan, menggunakan Coarse dan Fine Screen untuk menyaring

kotoran berukuran besar.

3) Pengendapan, dilakukan secara gravitasi menggunakan settling pit untuk

Page 12: Aplikasi Cooling Tower

mengendapkan partikel yang tersuspensi dalam air. Faktor yang

mempengaruhi adalah laju alir dan waktu tinggal.

4) Flokulasi dan koagulasi, untuk mengendapkan suspensi partikel koloid

yang tak terendapkan karena ukurannya sangat kecil. Bahan kimia yang

digunakan pada proses ini, yaitu :

a. Polyelektrolite(FeCl3.6H2O 10%-w), sebagai koagulan untuk

mempercepat proses pengendapan dengan membentuk flok lebih cepat

dan lebih besar.

b. Alum, sebagai flokulan untuk mengikat partikel-partikel kecil yang

menyebabkan keruhnya air menjadi flok-flok yang lebih besar.

c. Kapur (CaCO3), sebagai pengatur pH.

5) Filtrasi, menggunakan saringan pasir silica (sand filter) untuk menyaring

padatan tersuspensi.

6) Penampungan dan pemompaan, dilakukan dengan pompa sentrifugal.

Dalam penggunaan air yang dikirim dari dua unit pengolahan di atas dipakai

sebagai :

1) Air Proses

Merupakan air demineralisasi yang bebas dari mineral seperti ion

positifdan ion negatif yang dapat merusak alat dan mengganggu proses.

Prosesnya menggunakan resin penukar kation dengan larutan regenerasi

asamsulfat 2 – 4 % dan resin penukar anion dengan larutan regenerasi

NaOH4%.

2) Air Umpan Boiler

Merupakan air demineralisasi dan bebas dari gas O2, CO2 yang

bersifatkorosif. Penghilangannya dengan cara deaerasi.Air demin yang

bebasdari gas O2 dan CO2 harus ditambahkan zat kimia seperti senyawa

fosfatuntuk menghindari antara lain terbentuknya kerak dan hidrazin

(N2H4)untuk menghilangkan gas O2 serta pengatur pH.

3) Air Pendingin

Menambahkan bahan kimia seperti senyawa fosfat untuk

mencegahkorosi. Senyawa Cl2 sebagai antibiocide, asam sulfat sebagai

Page 13: Aplikasi Cooling Tower

pencegah terjadinya kerak, pengatur pH, dan mencegah pengendapan

lumpur.

4) Air Minum

Syarat kualitas air minum yaitu tidak berbau, jernih, tidak mengandung

bakteri, tidak berwarna, pH sekitar 7,5.Digunakan untuk keperluan

anitasi pabrik, kantor, dan perumahan dinas PT. Petrokimia di Gresik.

5) Air Hidran dan Air Service

Merupakan hard water yang langsung diambil dari TK 951.Air

Hidrandigunakan sebagai pemadam kebakaran, sedangkan air service

digunakan sebagai sarana kebersihan pabrik.

6) Proses Water

Dipergunakan untuk keperluan proses pabrik.

7) Cooling Water

Dipergunakan untuk sarana pendingin mesin pabrik, proses produksi

pabrik, dan air conditioner.

8) Demin Water

Dipergunakan untuk bahan baku pembuatan steam.

Sistem pengolahan air dari raw water (hard water) menjadi air sesuai

spesifikasinya ada beberapa tahap, yaitu :

1) Unit Pelunakan Air (Lime Softening Unit)

Berfungsi untuk memproses hard water menjadi soft water dengan

penambahan larutan kapur dan elektrolit.Prosesnya dilakukan dengan

kapasitas 300 m3/jam.Spesifikasi produk yang diharapkan setelah

pengolahan di LSU :

a. pH = 9 – 10

b. Turbiditas = maks. 3 NTU

c. Kesadahan = maks. 80 ppm CaCO3

Reaksi kimia sederhana yang terjadi :

Ca(HCO3) + Ca(OH)2 CaCO3 + H2CO3

H2CO3 H 2O + CO2

Ca(HCO3) + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O+CO2

Page 14: Aplikasi Cooling Tower

Dengan pelepasan Ca(HCO3) maka total hardness<80 ppm (soft water).

2) Demineralizing Plant

Memproses soft water menjadi demineralizing water (demin water),

yaitu air bebas mineral penyebab pengerakan dalam air boiler dan air

proses.Demin Plant I mempunyai kapasitas 100 m3/jam, sedangkan

Demin PlantII mempunyai kapasitas 200 m3/jam.Terdiri dari :

a. Carbon Filter

Air umpan dimasukkan ke dalam carbon filter, dimana carbon filter

tersebut menurunkan turbidity soft water menjadi 2 NTU serta

kotoran padatan (impurities) dari umpan diserap.

b. Cation Exchanger

1. Air dari carbon filter dimasukkan ke dalam Cation Exchanger

dari atas. Di dalam Cation Exchanger, garam-garam Na, Ca, Mg,

dan Ba diabsorp oleh resin kation.

2. Reaksi pada normal operasi :

RH2 + 2NaCl RNa2 + 2HCl

RH2 + CaCO3 RCa + H2CO3

RH2 + BaCl RBa + 2HCl

3. Resin akan jenuh setelah bekerja ± 36 jam yang ditunjukkan

dengan:

1) kenaikkan anion

2) konduktivitas

3) FMA (Free Mineral Acid)

4) kenaikkan pH

5) Na serta total hardness lebih besar dari 0

4. Karena resin kation telah jenuh maka perlu diregenerasi selama 4

jam dengan larutan H2SO4 2% dan 4%. Reaksi yang terjadi :

RNa2 + H2SO4 RH2 + Na2SO4

RCa + H2SO4 RH2 + CaSO4

RBa + H2SO4 RH2 + BaSO4

5. Spesifikasi air yang keluar dari Cation Exchanger :

Page 15: Aplikasi Cooling Tower

1) pH = ± 3

2) Total hardness = 0

3) FMA = konstan

c. Degasifier

Keluar dari Cation Exchanger, air kemudian di-spray dari atas dan

dikontakkan dengan udara terkompresi oleh blower dari

bawah.Untuk meringankan beban kerja unit degasifier, maka diberi

vent untuk gas-gas tersebut.

d. Anion Exchanger

Berfungsi untuk mengikat ion-ion negatif yang terkandung di dalam

air.Dari bagian bawah degasifier, air dipompa masuk ke dalam Anion

Exchanger. Pada proses ini, sisa asam diikat (diabsorp) oleh resin

anion Castel A 500 P. Reaksi yang terjadi :

R(OH)2 + H2SO4 RSO4 + 2H2O

R(OH)2 + HCl RCl2 + 2H2O

R(OH)2 + H2CO3 RCO3 + 2H2O

Resin akan jenuh setelah beroperasi ± 40 jam dengan indikasi :

1) kadar silika lebih dari 0,1 ppm

2) pH air yang keluar turun, di bawah ± 7

3) konduktivitas turun drastis, maks. 5 µS/cm

6. Karena resin anion telah jenuh maka perlu diregenerasi selama

4,5 jam dengan larutan Caustic Soda (NaOH) 4%. Reaksi yang

terjadi :

RSO4 + 2NaOH R(OH)2 + Na2SO4

RCl2 + 2NaOH R(OH)2 + 2NaCl

RCO3 + 2NaOH R(OH)2 + Na2CO3

e. Mixed-Bed Exchanger

Berfungsi menyerap ion positif dan ion negatif yang masih lolos dari

Cation maupun anion Exchanger.Prinsip dari proses ini berdasarkan

pada perbedaan berat jenis, dimana resin anion berada di lapisan atas

dan resin kation berada di lapisan bawah.Resin pada Mixed-Bed

Page 16: Aplikasi Cooling Tower

Exchanger dapat mengalami kejenuhan setelah beroperasi selama ± 3

bulan dengan indikasi :

1) konduktivitas semakin naik

2) kadar silika lebih besar dari 0,1 ppm

3) total hardness lebih besar dari 0,1 ppm

4) pH cenderung semakin naik atau semakin turun (pada batas

kation dan anion)

7. Spesifikasi air yang keluar dari Mixed-Bed Exchanger :

1) pH = 7,5

2) konduktivitas = > 2,0 µS/cm

3) kadar silika = > 0,1 ppm

4) Total hardness = > 0

8. Resin yang digunakan PT. Petrokimia Gresik Utilitas Produksi I:

1) Cation Resin

a. CastelC-300

b. DiaionSK 1 B

c. DowexHCRS

d. LewatitMonoplus S-100

2) Anion Resin

a. CastelA 500 P

b. DiaionPA -312

SA -12A

c. Dowex SBRP

d. LewatitMonoplus MP-500

9. Di servis unit pabrik amoniak terdapat unit demineralisasi air

dengan air umpan yang berasal dari steam kondensat dari pabrik

amoniak dan unit demineralisasi utilitas I, yang terdiri dari

carbon filter, cation exchanger, dan mixed-bed exchanger

(polisher). Berikut spesifikasi produk unit demineralisasi :

1) pH = 7 - 8

2) total hardness = 0

Page 17: Aplikasi Cooling Tower

3) kadar silika = < 0,01 ppm

Air ini digunakan untuk air umpan pada Waste Heat Boiler

(WHB) dan air proses di pabrik amoniak dan urea.

3. Unit Cooling Water

Bertugas untuk menyediakan air pendingin yang memenuhi syarat untuk

keperluan operasional.Syarat kualitas Cooling Water antara lain tidak

menimbulkan kerak, tidak menimbulkan korosi, dan meminimalisasi atau

mengendalikan laju pertumbuhan bakteri. Untuk itu perlu diinjeksikan

beberapa bahan kimia berikut setiap seminggu sekali :

1) H2SO4, menjaga pH 7,5 -8,5

2) Cl2 sebanyak 0,2 – 0,5 ppm, sebagai desinfektan membunuh bakteri

3) Nalco 7342, mengendalikan kadar PO4 agar terjaga antara 5 – 7 ppm

4) Nalco 7392 dan Nalco 73203 untuk membunuh organisme dan

menjaga agar mikroorganisme serta jamur yang mati tetap melayang

dan melekat pada tube.

Spesifikasi Cooling Water :

1) pH = 7,3 – 7,8

2) Conductivity = < 3000 Mhos/cm

3) Ca-H = 400 – 600

4) SiO2 = < 150 ppm

5) Free Clorine = 0,2 – 0,5 ppm

6) PO4 = 5,0 – 7,0 ppm

Pembagian menara pendingin :

1) T 2211 D-H : untuk Ammonia Plant, terdiri dari 5 cell dengan

kapasitas 6700 ton/jam dan bertipe cross flow serta sirkulasi

terbuka.

2) T 2211 A-C : untuk Urea Plant, terdiri dari 3 cell dengan

kapasitas 4600 ton/jam dan bertipe cross flow serta sirkulasi

terbuka. T 1201 A-F : untuk Ammonia Plant, terdiri dari 6 cell

dengan kapasitas 1700 ton/jam dan bertipe counter flow serta

sirkulasi terbuka.

Page 18: Aplikasi Cooling Tower

DAFTAR PUSTAKA

Jumadi. 2011. Cooling Tower.

http://jumadiengineering.blogspot.com/2011/03

/cooling-tower.html Diakses pada tanggal 13 Maret 2011

Anonim. 2011. Produk Cooling Tower. http://ropezmu.wordpress.com/2011/10

/12/37/ Diakses pada tanggal 12 Oktober 2011

Anonim. 2010. Desain Cooling Tower.

http://blog-indonesia.com/blog-archive-

12908-132.html Diakses pada tanggal 17 May 2010 pukul 21:03