Kerja Praktek PT Pertamina (Persero) UP V Balikpapan, Juli Agustus 2013 Laporan UmumBAB VIUNIT PENUNJANG PROSES

VI.1 UtilitasUtilitas dari Kilang Pertamina RU V Balikpapan merupakan sarana penunjang berupa air, steam, listrik, udara dan gas inert yang sangat penting untuk berlangsungnya proses produksi. Air dapat digunakan sebagai air proses, air penunjang dan air untuk perumahan. Steam dapat digunakan sebagai pemanas dan pembangkit tenaga listrik. Listrik digunakan untuk operasional serta instrumentasi kilang. Bahan bakar digunakan sebagai pemanas baik berupa boiler ataupun heater dalam furnace. Udara digunakan sebagai udara proses ataupun pendinginan. Gas inert digunakan sebagai gas operasional.Tugas dan tanggung jawab bagian Utilities adalah:a. Mengamankan dan menjaga kesinambungan proses produksi BBM dan non BBM dari kilang dengan memberikan sumber tenaga yang handalb. Memberikan pelayanan pasokan steam untuk kebutuhan operasional kilang, kebutuhan listrik untuk kebutuhan operasional kilang dan perumahan komplek, pasokan air bersih untuk kebutuhan operasional kilang dan perumahan komplek serta kebutuhan air pendinginc. Melaksanakan kegiatan operasional kilang berorientasi pada aspek safety, aspek reliability, aspek efisiensi biaya serta turut serta mengembangkan organizational capability dan kompetensi pekerjaAdapun sarana sarana utilitas kilang minyak PT. PERTAMINA (Persero) RU V Balikpapan adalah sebagai berikut : 1. Sea Water Desalination (SWD)2. Fuel system3. Cooling water system4. Penyediaan air utilitas / air tawar5. Air plant6. Nitrogen plant7. Electrochlorination plant8. Steam system9. Penyediaan listrik

VI.1.1 Sea Water Desalination (SWD)Unit ini berfungsi untuk mengolah air laut menjadi air tawar yang siap digunakan sebagai umpan boiler bertekanan tinggi. Proses yang digunakan untuk mengolah air laut ini adalah multi stage flash distillation (MSF) dan multi efect distillation (MED) dengan kapasitas desain produksi air tawar masing-masing 300 dan 200 m3. Ukuran kinerja unit SWD adalah banyaknya distillate yang dihasilkan per satuan steam pemanas yang digunakan. Ukuran tersebut dikenal dengan GOR (Gain Output Ratio). Air laut diuapkan secara bertahap dan uap yang terbentuk dikondensasi kemudian dikirim ke tangki penampung. Untuk menghindari terjadinya kerak dan busa maka digunakan bahan kimia anti kerak (antiscale) dan anti busa (antifoam). Bila dalam periode tertentu kerak sudah banyak dan kapasitas produksi tidak efektif, maka dapat dilakukan pembersihan secara kimia dengan asam (acid cleaning).Proses multi stage flash distillation merupakan proses penguapan air laut dan mengkondensasikan uap air dengan cara menukar panas dengan air laut umpan. Proses ini juga menggunakan prinsip penurunan tekanan yang mengakibatkan turunnya titik didih air (prinsip Flash Evaporation). Untuk itu, unit ini dilengkapi dengan ejektor yang menghisap uap yang tidak terkondensasi dan membuat tekanan vakum (0.02 kg/cm2g pada stage terakhir). Jumlah tahap keseluruhan pada unit ini adalah 33 tahap dengan 3 tahap terakhir merupakan bagian Heat Rejection. Umpan air laut dipanaskan oleh uap yang dihasilkan oleh air laut yang mengalir berlawanan arah dengan air laut umpan (seperti terlihat pada Gambar VI.1).

Gambar VI.1 Satu Stage Multi Stage Flash DistillationAir laut umpan mengalir lewat tube dan setelah keluar dari tahap 1 dipanaskan oleh brine heater hingga 113 oC. Air laut keluaran brine heater akan masuk ke bagian bawah stage (Water Box/Shell) untuk diuapkan dan uapnya akan dikondensasikan oleh air laut umpan dalam tube.Proses Multi effect Distillation sebenarnya memiliki cara kerja yang sama dengan SWD 1. Tapi pada SWD 2 tidak terdapat brine heater yang memanaskan air laut, tapi air laut dipanaskan dan diuapkan oleh steam yang mengalir di dalam tube. Penguapan ini juga ditunjang oleh tekanan vakum sehingga titik didih air turun. Uap yang dihasilkan dihisap oleh sistem ejektor bercampur dengan steam yang digunakan dalam sistem ejektor tersebut. Steam dan uap keluaran ejektor akan dikondensasikan sebagai produk air tawar.Tabel VI.1 Spesifikasi Air Hasil Sea Water Desalination PlantParameterSatuanNilai

Silikappm-

Konduktivitass/cm10

VI.1.2 Fuel systemPengilangan RU V balikpapan menggunakan dua sistem bahan bakar (fuel) : yaitu fuel gas dan fuel oil. Bahan bakar gas biasanya digunakan sebagai bahan bakar charge heater dan incenerator sedangkan bahan bakar minyak digunakan di steam generator/boiler, serta di charge heater.VI.1.2.1 Fuel Gas SystemFuel gas didistribusikan pada 40oC dan 5.3 kg/cm2g. Sistem fuel gas terutama digunakan untuk menyediakan bahan bakar bagi berbagai plant/unit dari kilang. Selain itu, sistem fuel gas dapat juga digunakan sebagai sarana pembuangan dan pemanfaatan kembali bagi gas dan uap overhead selama periode turn-around.Fuel gas dihasilkan dari unit-unit berikut :1. Gas dari Unit Distilasi Vakum (High Vacuum Unit)2. Flash gas dan Overhead Debuthanizer 3. Flash gas dari unit Hydrotreater4. Flash gas dari unit Platformer5. Gas alam ChevronKomposisi fuel gas dari setiap sumber di atas tidak sama, namun sebagai gambaran, pada tabel berikut ini ditampilkan komposisi fuel gas yang berasal dari Chevron :Tabel VI.2 Komposisi Fuel Gas dari Chevron (5 Sept.2007)Komponen% mol

CH483,26

C2H66,11

C3H81,82

i C4H100,37

n C4H100,54

i C5H120,19

n C5H120,16

C6H14+0,33

H20

N20,12

CO27,1

VI.1.2.2 Fuel Oil SystemFuel oil untuk keperluan pengilangan dicampur di area off-plot kemudian disimpan pada O-3, O-4 dan U-10, U-11. Fuel oil yang disuplai ke kilang berasal dari tangki O-3 dan O-4. Bahan baku fuel oil berasal dari :1. Unit vacuum distillation, berupa residu vakum 2. Flux oil dari CDU V3. Unit crude distillation, berupa Long Residue

Tabel VI.3 Spesifikasi Fuel OilSpesifikasiNilai

Sg pada 60oF/60oF0,895-0,904

Viskositas, cSt, 145oF245-275

Temp. Operasi, oC90

Tekanan Operasi, kg/cm212,4

Low Heating Value, kkal/kg9400

Kandungan Sulfur, %-berat3 max.

Sistem fuel oil didesain untuk menyediakan fuel oil dengan viskositas 20Cst untuk burner furnace pada beberapa unit. Dengan menggunakan steam bertekanan sedang (17 kg/cm2g), temperatur fuel oil menjadi 165oC sesuai tujuan desain.VI.1.3 Cooling water systemSistem pendingin yang digunakan di dalam kilang ada dua macam, yaitu sistem pendingin udara dan sistem pendingin air. Sistem pendingin udara menggunakan Fin Fan Cooler, sedangkan sistem pendingin air terdiri dari :a) Sea Cooling WaterSea Cooling Water ini adalah untuk pendingin produk, cooler, surface condenser, air pemadam kebakaran, pendingin power plant. Pendinginan dengan air laut ini mampu mendinginkan sampai suhu dibawah 55oC, sedangkan pendinginan dengan udara hanya digunakan untuk temperatur aliran mencapai 55oC. Kebutuhan air laut untuk pendingin pada kilang sebanyak 18.000 m3/jam, sedangkan untuk pendingin dalam power plant sebanyak 7.850 m3/jam. Selain sebagai pendingin, air laut digunakan pula sebagai air pemadam kebakaran. Air laut diambil dari Teluk Balikpapan dan didistribusikan pada temperatur 30oC dan dikembalikan lagi ke laut setelah melalui Effluent Water Treatment Plant (EWTP), dimana temperaturnya sekitar 45oC.Air laut diambil dari teluk Balikpapan sejauh 450 m dari garis pantai dengan dua pipa beton berdiameter 84 inchi. Ujung pipa dilengkapi dengan dua screen, yaitu bar screen dan band screen untuk mencegah terbawanya benda-benda yang cukup besar ke dalam aliran. Kapasitas pipa ini mengalirkan air laut sebesar 15.000 m3/jam.Air laut ditampung dalam Sea Water Intake Basin. Penampung ini mempunyai 4 buah celah yang dilengkapi dengan Mechanicalling Rocked Back Screen dan Travelling Band Screen. Kedua screen tersebut menghilangkan dan menahan kotoran-kotoran yang terbawa dalam aliran. Basin ini dilengkapi pula dengan Portable Sludge untuk memompa ke luar Lumpur yang mengendap pada dasar basin. Dari basin air laut didistribusikan dengan pompa ke kilang, power plant dan juga penyediaan pemadam kebakaran.b) Auxiliary Cooling Water Auxiliary Cooling Water ini untuk pendingin pompa dan kompresor.ACW ini disirkulasikan oleh ACW pump pada suhu 40oC dan tekanan 5 bar. Setelah dipakai untuk mendinginkan, ACW mengalami kenaikan suhu hingga 50oC pada tekanan 2 bar. Aliran sirkulasi ini selanjutnya didinginkan oleh air laut dalam ACW Cooler sebelum digunakan kembali. Untuk mengganti kehilangan ACW selama sirkulasi maka ditambahkan utility water dari ACW Expansion Tank. Dalam ACW Expansion Tank dilakukan blanketing dengan nitrogen untuk mencegah kontak dengan udara. Kapasitas terpasang adalah 480 ton/jam.c) Tempered Cooling Water Tempered Cooling Water mempunyai alur yang sama dengan ACW, tetapi digunakan fin fan cooler sebagai pendingin. TCW ini digunakan untuk pendingin aliran yang viskositas dan pour point yang tinggi, antara lain : Reduced crude cooler (E-1-19), HVGO product trim cooler (E-2-06), HVGO cooler (E-2-13), Fractionator net bottom cooler (E-3-32). Air pendingin tersebut disirkulasikan pada suhu 66oC dan tekanan 5,6 bar, lalu dikembalikan pada suhu 93oC. Kapasitas terpasang sebesar 2,087 ton/jam.VI.1.4 Penyediaan Air Utilitas / Air TawarAir yang dimanfaatkan dalam kilang ini berupa air laut, air sungai dan air sumur (deep well). Air di kilang Balikpapan digunakan untuk :1. Pendingin di unit-unit proses2. Fasilitas pemadam kebakaran3. Pendingin kodensor power plant4. Air umpan electrochlorination plant5. Air umpan SWD (Sea Water Desalination) PlantAir sungai dan air sumur dimasukkan ke dalam Water Treatment Plant (WTP) sedangkan air laut dimasukkan ke dalam unit Sea Water Desalination (SWD) terlebih dahulu sebelum masuk ke dalam Demin Plant. Untuk sistem air pendingin pada Pertamina RU V Balikpapan ini tidak menggunakan cooling tower. Air pendingin diambil dari air laut dan dibuang kembali ke laut pada suhu 350C. Gambar distribusi air di RU V Balikpapan dapat dilihat pada Gambar VI.2 berikut :

Gambar VI.2 Distribusi Air di RU VPengadaan air di PT. PERTAMINA (Persero) RU V Balikpapan yang merupakan tugas dari Bagian Utilitas terdiri dari:1. Rumah pompa Sei Wain2. Water Treatment Plant (WTP) : WTP Gunung Empat, WTP I Pancur, WTP II Pancur3. Water Demineralization Plant (WDP)

VI.1.4.1 Rumah Pompa Sei WainRumah pompa ini terdiri dari :1. 1 buah pompa motor listrik dengan kapasitas 400 m3/jam2. 2 buah pompa motor listrik dengan kapasitas 450 m3/jam3. 1 buah pompa diesel dengan kapasitas 600 m3/jam4. 1 buah pompa diesel dengan kapasitas 600 m3/jamDalam keadaan normal, pompa yang digunakan adalah tiga buah pompa listrik dengan debit 750 m3/jam. Pompa ini menarik air dari waduk buatan dengan luas 4 hektar dan kedalaman 2 m. Selain sebagai wadah tadah hujan, waduk ini juga menampung air dari Sungai Wain dan kanal buatan Teluk Bugis.

VI.1.4.2 Water Treatment Plant (WTP) Water treatment plant di PT Pertamina (Persero) RU V Balikpapan terdiri dari WTP I Pancur, WTP II Pancur dan WTP Gunung Empat. WTP Gunung Empat didesain untuk mengolah air sumur dalam dan mulai dioperasikan tahun 1984. Namun, karena sumur dalam ini mengalami gangguan, WTP ini sekarang mengolah air dari sungai Wain. Air bersih yang dihasilkan digunakan untuk perumahan Gunung Empat dan GATU (Gunung Air Terjun Utara). Kapasitas desain plant ini 100 m3/jam, dan kapasitas saat ini 70 m3/jam. WTP I Pancur mengolah air yang berasal dari sungai Wain untuk selanjutnya digunakan untuk perumahan dan air boiler. Dengan laju alir total air baku sebesar 1300 m3/jam. Air baku dari tangki penampung dialirkan menuju clarifier, sebelum sampai di clarifier dilakukan injeksi Al2(SO4)3 (alum) untuk pembentukan floc dari zat-zat pengotor yang terlarut dalam air atau sulit terendapkan. Selain itu diinjeksikan coagulan aid (polyalumcloride) untuk membantu pembentukan floc menjadi lebih besar sehingga semakin mudah terendapkan. Karena menggunakan alum sebagai koagulan maka pH air baku akan mengalami penurunan maka dilakukan injeksi kapur (CaCO3) atau caustic soda (NaOH) untuk menigkatkan pH sehingga tidak mengganggu proses pembentukan floc.Setelah sampai di clarifier terjadi proses pembentukan floc (flocculation) dan pengendapan (setling). Aliran air adalah dari bawah ke atas dimana air bersih dikumpulkan pada bagian atas secara overflow. Pada proses flocculation terjadi hidrolisa alum menghasilkan aluminium hidroksida dan asam sulfat.Al2(SO4)3 + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2SO4Karena larutan bersifat asam maka ditambahkan NaOH.2Al(OH)3 + 3H2SO4 + 6NaOH2Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 6H2OFloc Al(OH)3 berfungsi untuk mengadsorbsi partikel-partikel koloid dan komponen turbidity, Dengan adsorbsi tersebut maka menyebabkan membesarnya ukuran floc yang nantinya akan menyebabkannya mengendap ke bawah menuju bak sedimentasi.Setelah melalui tahap clarifier maka air akan menuju sand filter untuk menghilangkan kotoran, turbidity dan warna pada air. Sand filter berisi pasir di bagian atas dan kerikil di bagian bawah dimana pola aliran dari atas ke bawah. Dari sand filter air akan menuju tangki produk. Pada header outlet tangki produk dilakukan pembubuhan clorine untuk membunuh dan mencegah pertumbuhan mikroba.WTP II Pancur mengolah air baku dari sumur dalam, dan air olahan digunakan sebagai air utilitas. Kapasitas produksi air utilitas ini rata-rata 220 m3/jam.Produk air bersih dikirimkan ke kilang digunakan sebagai air utilitas dan pendingin serta ke perumahan digunakan sebagai air kebutuhan rumah tangga.Spesifikasi produk Water Treatment Plant (WTP) ditampilkan pada Tabel VI.4.Tabel VI.4 Spesifikasi Air Hasil Water Treatment PlantParameterSatuanNilai

pH-6,5-7

Turbiditas-