BAB IV

Tugas Khusus

Optimalisasi Kinerja Plate Heat Exchanger E-211

4.1. Pendahuluan

4.1.1. Latar Belakang

Perpindahan panas merupakan salah satu faktor penting dalam suatu operasi atau

proses di industri kimia. Proses perpindahan panas hampir selalu melibatkan suatu

instrumen yang disebut Heat Exchanger.

Plate heat exchanger E-211 adalah tipe heat exchanger yang terdapat pada

plant polyethylene terephtalate (PET) di PT Mitsubishi Chemical Indonesia yang

digunakan pada reaktor R-210. Heat exchanger E-211 memiliki waktu kinerja hanya

14 hari. Setelah 14 hari, ouput suhu keluaran dari plate heat exchanger ini sudah

tidak sesuai dengan yang diinginkan, sehingga harus dilakukan maintenance.

Maintenance dari heat exchanger E-211 dilakukan secara berkala dengan

jangka waktu yang dekat yaitu 14 hari sesuai dengan jangka waktu kinerja dari plate

heat exchanger E-211. Maintenance dari alat ini memerlukan biasa yang tidak

sedikit. Oleh karena itu diperlukan adanya analisa untuk mengoptimalkan dan

memperpanjang waktu kinerja alat lebih lama.

4.1.2. Permasalahan

Plate Heat Exchanger E-211 merukapan suatu unit yang berfungsi sebagai

pendingin pada plant polyethylene terephtalate (PET) di PT Mitsubishi Chemical

Indonesia. Namun waktu kinerjanya yang cukup pendek membutuhkan maintenance

yang memerlukan biaya yang tidak sedikit.

4.1.2. Tujuan

Tujuan dari tugas ini adalah untuk menganalisa dan menentukan treatment

untuk memperpanjang lifetime pada heat exchanger E-211.

4.1.3. Ruang Lingkup

Batasan permasalahan pada Tugas Khusus ini yaitu penentuan treatment

untuk memperpanjang lifetime heat exchanger E-211.

4.2. Hasil dan Pembahasan

4.2.1. Analisa Penyebab Pendeknya umur heat exchanger

Penyebab umum dari pendeknya umur heat exchanger E-211 adalah koefisien

perpindahan panasnya yang semakin turun.

Sementara penyebab terperinci dari pendeknya umur heat exchanger E-211

adalah :

1) Rate Ethylene Glicol Recycle atau QEP yang masuk ke dalam HE terlalu

besar.

2) Adanya polimer yang ikut atau lewat dari proses kondensasi dan terhisap

ejector yang menyebabkan kerja vakum berat, sehingga perlu dinaikan lagi

vakumnya untuk menghisap uap EG. Akibat dari hisapannya yang besar,

banyak polimer yang ikut terhisap juga oleh ejector.

3) Adanya scale pada pipa-pipa plate heat exchanger dari uap reaktor yang

menyebabkan penurunan efisiensi transfer panas.

4) Strainer atau penyaring memiliki mesh yang terlalu besar.

4.2.2.Usaha untuk Memperpanjang Lifetime Heat Exchanger E-211

Beberapa usaha yang kami analisa untuk memperpanjang waktu kinerja dari heat

exchanger E-211 adalah sebagai berikut:

1) Pemilihan Bahan Baku

Bahan baku yang digunakan berpengaruh terhadap kelembaban dan panas

yang dibutuhkan, bahan baku untuk produk PET ini salah satunya adalah

Purified Terephtalic Acid (PTA) atau Crude Terephtalic Acid (CTA) sebagai

reaktan utama. Ada kelebihan dan kekurangan antara penggunaan PTA dan

CTA. Ditinjau dari biaya, penggunaan CTA lebih efisien dibandingkan

dengan penggunaan PTA. Namun ditinjau dari proses, walaupun keduanya

memiliki kualitas produk yang sama, setelah tahap pencampuran CTA lebih

lembab dibandingkan dengan PTA, ini akan mempengaruhi terhadap kondisi

operasi. Saat penggunaan CTA color b lebih rendah, untuk itu perlu

penambahan cobalt agar dapat meningkatkan color b. Semakin banyak

penggunaan cobalt maka semakin banyak pula impurities yang akan terbawa

ke line sirkulasi QEP. Dalam proses ini, jika panas yang dibutuhkan kurang,

maka viskositas slurry dan uap QEP akan tinggi. Viskositas yang tinggi akan

menyebabkan kerja vakum menjadi berat, untuk menaikan viskositas QEP

diperlukan vakum yang besar, vakum yang besar ini akan menyebabkan

terbawanya polimer dari reaktor ke line sirkulasi QEP, hal ini juga

menyebabkan polimer yang terbawa akan menjadi pengotor pada Exchanger

E-211.

Selain pengaruhnya terhadap kondisi operasi, QTA juga lebih lengket dan

lebih mudah menempel pada alat-alat proses seperti pipa, wet condensor,

termasuk Exchanger E-211 yang lama kelamaan akan menimbulkan kerak

pada beberapa equipment. Ini tentunya berpengaruh juga terhadap lifetime

Exchanger E-211.

2) Metode Pembersihan

Parameter untuk menentukan kinerja Exchanger E-211 adalah Temperatur

keluarannya. Jika temperatur keluarannya sudah melebihi 19°C maka sudah

banyak pengotor yang terakumulasi di plate Exchanger E-211, untuk itu E-

211 harus segera dibersihkan. Metode pembersihan sangat penting, karena

jika cleaning pada plate kurang bersih (masih ada pengotor-pengotor yang

tertinggal), fluida akan bergesekan dengan pengotor tersebut. Dengan adanya

gesekan, ketika fluida membawa pengotor, pengotor dari fluida akan

menempel pada pengotor yang menempel di plate sebelumnya, semakin tebal

pengotor pada plate semakin mudah pula pengotor dari fluida menempel, yang

lama kelamaan akan menutupi luas area plate tersebut. Hal ini juga

menyebabkan cepatnya lifetime Exchanger E-211.

3) Analisa STB 211A/B dan analisa STB 212

Gambar 4.1 Proses aliran sebelum dan sesudah HE E-211

Pada proses yang digunakan sebelum aliran masuk ke plate heat

exchanger ada strainer dengan simbol STB-211A dan STB-211B. STB-211A sebagai

strainer yang running sedangkan STB-211B standby dan dipakai ketika STB-211A

akan dibersihkan sehingga harus di switch dengan STB-211B. STB-211A memiliki

ukuran mesh yang lebih kecil daripada STB-211B. Dari equipment dan proses di atas,

ada 2 analisa bagaimana cara untuk memperpanjang lifetime dari plate HE, yaitu :

A. Mengganti STB-211B dengan ukuran mesh yang sama dengan STB-211A.

Ketika STB-211A sudah kotor dan akan dibersihkan, maka STB-211A akan

di switch dengan STB-211B. Pembersihan akan dilakukan setiap shift atau

paling tidak dalam satu hari satu kali proses cleaning. Jika proses cleaning

maksimal memakan waktu 1 jam, maka aliran QEP akan beralih ke STB-

STB 212

E-211

STB211A

STB211B

211B yang memiliki ukuran mesh lebih besar, sehingga polimer yang

terkandung QEP akan semakin susah tersaring, maka waktu cleaning dalam

satu hari adalah 3 jam. Sehingga polimer yang tidak tersaring akan semakin

banyak dan terakumulasi di exchanger E-211, maka luas permukaan kontak di

plate HE akan semakin kecil, dan membuat HE memiliki lifetime yang

pendek. Maka sebaiknya di ganti ukuran mesh pada STB-211B dengan ukuran

mesh yang sama dengan STB-211A.

B. Mengganti jalur bypass pada STB-212 dengan strainer

Jika STB-212 sudah kotor maka, STB-212 harus di cleaning, sehingga aliran

STB212 akan di switch dengan jalur bypass, karena tidak adanya strainer

yang standby untuk mengganti STB-212 maka jalur bypass hanya menjadi

jalur aliran QEP yang masih mengandung polimer yang lolos dari STB-

211A/B dan plate HE bukan menjadi penyaring. Maka sebaiknya pada jalur

bypass dipasang strainer agar polimer bisa tersaring pada saat STB212 akan

di cleaning.

Setelah penambahan strainer pada jalur bypass system kerja strainer akan

sama seperti pemasangan strainer sebelum E-211. STB212 digunakan unuk

running sedangkan strainer tambahan yang dipasang di jalur bypass dipasang

standby. Ukuran mesh strainer di jalur bypass sama dengan STB-212, hal ini

dilakukan untuk meminimalisir adanya polimer yang terbawa ke line sirkulasi

STB 212

STB 212 new

E-211

STB 211A

STB 211B

QEP.

Gambar 4.2 Proses Aliran setelah penambahan straniner di jalur bypass.

4.3. Kesimpulan

Dari hasil pembahasan dan analisa mengenai upaya untuk memperpanjang

lifetime dari heat exchanger E-211, penyebab utama pendeknya umur exchanger E-

211 adalah adanya pengotor yang terbawa ke sirkulasi line QEP.

Usaha yang dapat dilakukan untuk memperpanjang lifetime dari exchanger E-

211 adalah sebagai berikut :

1) Pemilihan Purified Terephtalic Acid sebagai bahan baku.

2) Metode pembersihan saat maintenance harus benar-benar bersih.

3) Mengganti ukuran mesh STB 211B dengan ukuran mesh yang sama dengan

STB 211A.

4) Mengganti jalur bypass pada STB 212 dengan strainer tambahan.