laporan umum kerja praktek pt. air liquide indonesia

Jurusan Teknik Kimia

Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Sejarah dan Perkembangan PT. Air Liquid

Usaha untuk menyempurnakan proses pencairan udara untuk memisahkan

oksigen dan nitrogen melalui proses distilasi dengan tujuan utama menghasilkan

oksigen murni skala industri yang dilakukan oleh George Claude seorang lulusan

Ecole Superiere de Physique et Chimie Industrielle di Paris Perancis. Dalam

melaksanakan proses percobaan tersebut George Claude dibantu oleh sahabatnya

yaitu Paul Delorme yang membantu dalam bantuan dana dan dukungan selama dua

tahun percobaan.

Hasil dari percobaan yang dilakukan dengan serangkaian trial and error

tersebut membuahkan hasil yang positif. Semenjak keberhasilan percobaan tersebut

seluruh perusahaan kimia dapat dengan mudah membeli oksigen dengan kemurnian

tinggi dan harga yang murah.

Saat ini Air Liquide yang didirikan oleh George Claude pada tahun 1902

menjadi pionir dalam industri gas. Air Liquide telah tersebar ke kurang lebih 80

negara dengan jumlah tenaga kerja lebih dari 40.000 dan 39.000 pemegang saham

individu. Salah satu cabang yang berada di Indonesia yaitu PT. Air Liquide Indonesia

yang berada di Cilegon.

1.1.1 PT. Air Liquid Indonesia (PT. ALINDO)

Pada tahun 1993 PT. Alindo dibangun di kawasan industri Krakatau Industrial

Estate Cilegon (KIEC) dengan jumlah karyawan sampai saat ini kurang lebih 80

orang. Cabang ini dibangun sebagai salah satu strategi dari ekspansi Air Liquide

Grup di kawasan Asia.Wilayah ini dipilih sebagai strategi bisnis untuk memenuhi

kebutuhan industri berat pabrik-pabrik di wilayah Cilegon.

Pembangunan yang telah dilakukan oleh PT. ALINDO yaitu Air Separation

Unit(ASU) plant, hydrogen plant, Advance Product Supply Alteranate (APSA) plant,



2

dan jaringan pipa bawah tanah yang bertujuan untuk menyalurkan produk-produk

langsung ke konsumen.PT. Alindo membangun ASU plant dengan nama Krakatau I

(KK-I) dengan kapastasitas produksi 220 ton/hari O2. Selanjutnya dibangun

Hidrogen Purification Plant dengan membeli bahan baku dari PT. Asahimas

Chemical. Seiring perkembagan permintaan akan jumlah produk, kemudian dibangun

ASU plant unit Krakatau II(KK-II) dengan kapasitas produksi mencapai 600 ton/hari

O2, dan menyusul ASU plantKrakatau III (KK-III) dengan kapasitas produksi 770

ton/ hari O2 yang akan beroperasi tahun 2015. Dalam pengembangan usahanya, PT.

Alindo membangun unit kerja kedua di daerah Bekasi Fajar Industrial Estate guna

memenuhi kebutuhan gas di kawasan-kawasan industri sekitarnya seperti MM2100,

EJIP, Jababeka, BFIE, dan lain-lain.

Sistem pendistribusian produk dilakukan dengan menggunakan pipa jaringan

bawah tanah untuk industri di wilayah Anyer, Merak dan Cilegon, dan menggunakan

mobil tangki dengan produk bentuk cair untuk industri di luar wilayah Cilegon.

Sementara untuk produk dalam bentuk gas digunakan kemasan silinder atau tabung

silinder yang terdapat di filling station Alindo di Cilegon dan Cibitung.

1.1.2 Visi dan Misi PT. Alindo

Dalam perkembangannya, PT. Alindo memiliki visi menjadi pemasok gas yang

terdepan di Indonesia dengan memberikan kepercayaan, nilai yang efektif dan solusi

yang inovatif kepada para konsumen melalui kekuatan pemberdayaan.Untuk

memenuhi harapan tersebut, karyawannya dituntut memiliki dedikasi untuk mengerti

dan memahami harapan konsumen dan memiliki komitmen. Harapan tersebut dapat

dicapai dengan:

Fokus terhadap produk dan pelayanan untuk meyakinkan konsumen terhadap

standar mutu tertinggi yang dapat mereka terima.

Mengacu pada ISO 9000 Quality Management System untuk membuktikan

kualitas sistem manajemen perusahaan.

-Bertujuan untuk meningkatkan „kualitas‟ dalam setiap aktivitas perusahaan.



3

1.2 Kerja Praktek

Kerja praktek dilaksanakan di ASU (Air Separation Unit) Plant PT. Air

Liquide Indonesia. Waktu pelaksanaan dimulai 01 September 2015 dan berakhir 30

September 2015 yang berlokasi di jalan Australia II Kav-M1 Kawasan Industrial

Estate Cilegon (KIEC), Banten, Indonesia.

1.2.1 Tujuan

Tujuan umum pelaksanaan program kerja praktek yaitu untuk memenuhi

persyaratan mata kuliah kerja praktek. Sedangkan tujuan khusus diantaranya sebagai

berikut :

1. Mengetahui penerapan ilmu teknik kimia dalam dunia industri dan

mendapatkan gambaran nyata dunia perindustrian.

2. Mempelajari dunia kerja,struktur organisasi, peraturan dan peran

masingmasing bidang dalam industri.

3. Mendapatkan gambaran mengenai proses produksi di PT. Alindo terutama

dalam proses treatment bahan baku, pencairan udara (system cryogenic) dan

pemisahan udara cair menjadi nitrogen, oksigen dan argon.

4. Mengetahui safety dan sistem utilitas PT. Alindo.

5. Mendapat gambaran peralatan pendukung proses, meliputi alat analisa produk

dan alat pengendali proses.

6. Mempelajari alat-alat yang digunakan dalam sistem liquidifikasi.

1.2.2 Ruang Lingkup

Ruang lingkup dari kerja praktek di PT. Alindo meliputi pemahaman proses

produksi secara umum. Proses tersebut meliputi treatment bahan baku, liquefier,

distilasi, dan juga sarana pendukung di ASU plant KK-II. Selain itu, pemahaman

tugas khusus mengenai perhitungan temperatur keluaran pada cooler.



4

1.3 Tata Letak Pabrik

PT. Alindo terletak di jalan Australia II Kav- M1 Krakatau Industrial Estate

Cilegon (KIEC), Kota Cilegon, Provinsi Banten, Indonesia. Adapun batasbatas

wilayahnya sebagai berikut:

Utara : PT. Argamas Bajatama

Timur : PT. Daekyung Indah Heavy Industry

Selatan : PT. Krakatau Steel

Barat : PT. Krakatau Steel.

Adapun unit di PT. Alindo antara lain yaitu:

1. ASUplantKK-I dengan produk nitrogen, oksigen, dan argon.

2. ASU plantKK-II dengan produk nitrogen, oksigen, dan argon.

3. ASU plantKK III dengan produk nitrogen, oksigen dan argon.

4. Hidrogen plant dengan produk hidrogen.

5. Unit liquifier untuk mencairkan gas nitrogen.

6. Substation area untuk penyediaan listrik dengan kapasitas 150 kV.

7. Warehouse area sebagai gudang penyimpana alat-alat.

8. Workshop area sebagai tempat perbaikan peralatan yang rusak.

9. Open area untuk truck filling

10. Parking area

1.4 Struktur Organisasi

Dalam menjalankan sistem keorganisasiannya PT. Alindo membagi dalam

beberapa departement yang masing-masing memiliki peranan dan tugas yang

berbeda.Secara keseluruhan terdapat 10 departemen, adapun tugas dan fungsi masing-

masing departemen terdapat dalam table berikut.



5

Tabel 1.1 Fungsi setiap Departemen PT. Air Liquide Indonesia

Nama Departemen Fungsi

Production Department

Menjalankan dan mengawasi proses produksi baik

di control room ataupun lapangan dalam memenuhi

kebutuhan konsumen setiap bulannya.

Maintenance Department

(Mechanical and Electrical

Bertanggung jawab untuk memeriksa,menjaga dan

memastikan fungsi dan kondisi seluruh peralatan

berjalan normal dan dapat beroperasi secara

Instrument) optimal, termasuk melakukan penggantian dan

perbaikan apabila diperlukan

Information and Technology

Department

Menangani bidang informatika dan teknologi

Computer

Humanand Resources

Development

Menangani pengembangan sumber daya manusia

dalam perusahaan, termasuk usaha peningkatan

kesejahteraan karyawan di dalam perusahaan, seperti

pembayaran upah dan pelatihan, penerimaan karyawan

baru juga penerimaan program Praktek Kerja Lapangan

(PKL)

Health, Safety, and

Environment Department

Bertanggung jawab dalam bidang safety procedure,

termasuk safety induction terhadap tamu, proses

pembuangan dan pengolahan limbah dan peningkatan

kualitas kesehatan karyawan.

Sales and Marketing

Department

Bertugas memasarkan dan menjual produk kepada

konsumen.



6

Quality Assurance Department

Bertanggung jawab untuk menjaga kualitas produk

yang akan dipasarkan kepada konsumen.

Finance and Accounting

Department

Mengelola dan mengaudit keuangan PT. Alindo.

Customer Installation

Department

Bertanggung jawab untuk instalasi, perbaikan, dan

perawatan alat yang terpasang di konsumen

Purchasing Department

Bertanggung jawab terhadap pembelian segala

keperluan operasional (mesin dan fasilitas yang lain)

dan safetyperusahaan termasuk akuisisi perusahaanlain.

PT. Alindo memiliki sekitar 80 karyawan dan sebagian besar ditempatkan di

bagian Production Department dan Maintenance Department. Sebagian yang lain

ditempatkan di bagian keamanan dan distribusi. Walau dengan karyawan yang sedikit

PT Alindo bisa melakukan efisiensi dan efektifitas kerja yang baik dengan sistem

pembagian kerja yang jelas, tepat dan sesuai dengan kemampuan tiap-tiap individu.

Sistem jam kerja di PT Alindo dibedakan menjadi dua macam yaitu sistem

shiftdan non shift. Sistem kerja Shift dilakukan untuk menjaga keberlangsungan

proses produksi.

Sistem Shift terdiri atas tigashift secara bergantian dengan masing-masing

shift bekerja selama delapan jam yang terdiri dari empat orang karyawan,tiga di

bagian ASU plant dan satu di bagian Hydrogenplant. Sistem pembagian shift sebagai

berikut:

- Shift pagi : 07.00-15.00

- Shift sore : 15.00-23.00

- Sihft malam : 23.00-07.00



7

Untuk tiap jadwal shift dilaksanakan oleh kelompok yang sama selama dua hari

berturut- turut selama 6 hari dan akan memperoleh libur sebanyak dua hari.

Sedangkan karyawan non shift diberlakukan lima hari kerja dalam satu minggu

dengan jam kerja berikut:

- Senin- Kamis :08.00-17.00

- Jum‟at :07.30-17.00



BAB II

DESKRIPSI PROSES

PT Air Liquid Indonesia dalam proses produksinya menggunakan bahan

baku udara bebas yang terdapat di sekitar pabrik dan hydrogen yang berasal dari PT.

Asahimas dan PT. Krakatau Steel. Produk utama yang dihasilkan antara lain

Nitrogen, Oksigen, dan Hidrogen.

2.1 Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku

Bahan bakuuntuk menjalankan 100% produksi dibutuhkan 84.000 Nm3/h

udara bebas. Komponen yang ada di udara adalah nitrogen, oksigen, argon, debu

dan partikulat lain serta komponen-komponen lain dalam jumlah yang kecil.

Berikut adalah tabel komposisi masing-masing komponen dalam udara.

Tabel 2.1 komposisi komponen penyusun udara

( PT Air Liquide Indonesia)

Tabel 2.2 sifat fisik udara

( Material Safety Data Sheet : Air)

Berat Molekul 28,6

Berat Jenis Gas, (0⁰C, 1 atm) 1,2928 Kg/m3

Komponen Udara % Volume % Berat

Nitrogen (N2) 78.11 75.47

Oksigen (O2) 20.96 23.20

Argon (Ar) 0.93 1.28

Karbondioksida (CO2) 0.030 0.046

Helium (He) 0.00046 0.00006

Neon (Ne) 0.0018 0.0011

Krypton (Kr) 0.00011 0.00032

Xenon (Xe) 0.000008 0.00004



9

Tabel 2.2 sifat fisik udara

( Material Safety Data Sheet : Air)

Berat Molekul 28,6

Berat Jenis Gas, (0⁰C, 1 atm) 1,2928 Kg/m3

Volume Spesifik, (0⁰C, 1 atm) 0,773 m3/Kg

Titik Didih (1 atm) -193 ⁰C

Temperatur Kritis -140,7 ⁰C

Tekanan Kritis 37,2 atm

Densitas Kritis 0,31 Kg/m3

Kalor Penguapan (-193 ⁰C) 49 Kcal/Kg

Kalor Spesifik (15 ⁰C) 0,24 Kcal/Kg ⁰C

2.2 Sifat Fisik dan Kimia Produk

Pada ASU plant, produk utama yang dihasilkan adalah nitrogen,

oksigen dan argon.Nitrogen yang diproduksi berbentuk cair dan gas, untuk

oksigen yang diproduksi juga berbentuk cair dan gas sementara untuk argon

hanya diproduksi berbentuk cair.Berikut adalah penjelasan mengenai sifat

fisika dan kimia dari masing- masing produk.

2.2.1 Argon

Argon merupakan gas yang tidak berasa dan tidak berbau pada

tekanan atmosfer. Kandungan Argon dalam udara yaitu sekitar 0,9% volume.

Sifat-sifat fisik Argon dapat dilihat pada tabel berikut.



10

Tabel 2.3 Sifat Fisik Argon (Ar)

(Material Safety Data Sheet : Argon)

Berat Molekul 39,948

Densitas Gas 1,7828

Volume Spesifik (0 0C, 1 atm) 0,56 m

3/kg

Titik Didih (1 atm) -185,9

0C

Temperatur Kritis (1 atm) -122,4

0C

Tekanan Kritis 48 atm

Densitas (00C, 1 atm) 0,531 Kg/m

3

Kalor Penguapan (-185,9

0C) 37,6 Kcal/Kg

Kalor Spesifik (15

0C) 0,125 Kcal/Kg

0C

Densitas spesifik liquid 0,78 Kg/L

2.2. 2 Nitrogen

Nitrogen adalah komponen penyusun udara yang paling besar

sejumlah 78%.Sifat kimia nitrogen adalah tidak berbau,tidak berwarna dan

tidak beracun, bersifat inert, tidak mudah terbakar.Jika terlalu banyak dihirup

nitrogen dapat menyebabkan sesak nafas.Tabel berikut berisikan

informasi sifat fisika dari nitrogen.

Tabel 2.4 Sifat Fisik Gas Nitrogen (N2)

(Material Safety Data Sheet : Nitrogen)

Berat Molekul 28,06

Densitas Gas 1,2505

Volume Spesifik (0 0C, 1 atm) 0,799 m

3/kg


0C

Temperatur Kritis (1 atm) -147,1

0C


Densitas (00C, 1 atm) 0,311 Kg/m

3

Kalor Penguapan (-195,8

0C) 47,6 Kcal/Kg

Kalor Spesifik (5

0C) 0,2477 Kcal/Kg

0C

Densitas spesifik liquid 0,645 Kg/L



11

2.2.3 Oksigen

Oksigen adalah komponen penyusun udara komposisi oksigen di

udara mencapai 20% Volume udara. Dalam kondisi ruang dan tekanan 1

atmosfer oksigen akan berbentuk gas dengan tidak berwarna dan tidak

berbau juga tidak memiliki rasa. Tabel berikut menampilkan data sifat fisik

dari gas oksigen.

Tabel 2.5 Sifat Fisik Oksigen (O2)

( Material Safety Data Sheet : Oxygen)

Berat Molekul 32

Densitas Gas 1,4292

Volume Spesifik (0 0C, 1 atm) 0,7m

3/kg


0C

Temperatur Kritis (1 atm) -118,8 0C


Densitas (00C, 1 atm) 0,43 Kg/m3

Kalor Penguapan (-1830C)50,7

Kcal/Kg Kalor Spesifik (00C)0,2177

Kcal/Kg 0C Densitas spesifik liquid 0,8 Kg/L

2.3 Sistem Kriogenik

Teknik kriogenik adalah pengaplikasian ilmu proses teknik kimia

pada suhu rendah. National Beureau of Standard di Boulder, Colorado,

Amerika Serikat menyebutkan batas terendah dari skala kriogenik yaitu nol

absolut K (-273◦C) sedangkan batas tertingginya adalah 123 K ( -150◦C).

Ilmu kriogenik juga mempelajari tentang sistem yang beroperasi pada

temperatur yang sangat dingin, bagaimana cara memproduksinya dan

bagaimana perilaku material pada keadaan tersebut.

Ilmu kriogenik dapat dimanfaatkan bagi kehidupan manusia. Salah

satunya adalah pemanfaatannya dalam proses pemisahan dan pencairan udara



12

atau gas menjadi cair. Beberapa gas yang dapat digunakan dalam sistem

kriogenik antara lain helium, hidrogen, neon, nitrogen, oksigen, argon dan

metana.

2.4 Cara-cara Pendinginan

2.4.1 Efek Joule Thompson

Menurut Joule-Thompson untuk menurunkan suhu suatu gas dapat

dilakukan dengan cara menurunkan tekanan gas tersebut secara tiba-tiba dari

tekanan tinggi ke tekanan yang rendah melalui suatu valve. Jika hukum

termodinamika pertama digunakan pada aliran tunak yang melewati suatu

valve ekspansi maka tidak ada perpindahan panas dan perpindahan energi

kinetik dan potensial sehingga entalpi yang terlibat tidak mengalami

perubahan atau isentalpi.Pada proses pencairan udara diharapkan valve

ekspansi menghasilkan penurunan suhu. Pengaruh perubahan temperatur

untuk perubahan tekanan secara isentalpi dilambangkan dengan koefisien

Joule-Thompson (µJT) yang merupakan fungsi perubahan temperatur

terhadap perubahan tekanan pada entalpi tetap.

𝜇𝐽𝑇 = (𝜕𝑇

𝜕𝑃)𝐻 (2.1)

Nilai μJT dapat bernilai (+), (-) dan nol.

Nilai (+) pada koefisien Joule-Thompson menandakan bahwa proses

ekspansi dengan ekspansi valve akan menurunkan temperatur gas sehingga gas

dapat dicairkan . Nilai (-) menandakan bahwa proses ekspansi dengan JT-valve

dapat meningkatkan temperatur gas. Koefisien Joule-Thompson akan bernilai 0

untuk gas ideal.

2.4.2 Ekspansi Adiabatis

Metode ekspansi adiabatik melalui peralatan yang dapat menghasilkan

kerja dapat diterapkan untuk pencapaian temperatur rendah. Pada metode ini,

gas diekspansikan dari tekanan tinggi ke tekanan rendah dengan menggunakan

mesin ekspander. Pada kondisi ideal, ekspansi berjalan secara reversibel dan



13

adiabatis, sehingga bersifat isentropis. Fungsi perubahan temperatur terhadap

perubahan tekanan pada entropi tetap dilambangkan oleh suatu koefisien

ekspansi isentropik 𝜇𝑆.

μS = (∂T

∂P)S (2.2)

Pada ekspansi adiabatis selalu dihasilkan temperatur rendah sehingga

selalu bernilai positif (+).

2.4.3 Sistem Cascade

Sistem Cascade merupakan sistem pertama yang digunakan dalam

sistem pencairan udara yang dikemukakan oleh Keesan. Gambar berikut

merupakan

diagram sistem cascade.

Gambar 2.1 Sistem Cascade (Thomas M Flynn)

2.4.4 Sistem Linde Hampson Sederhana

Sistem ini digunakan untuk mencairakan etilena pada tekanan 19 atm

menggunakan amonia, etilena yang telah dicairkan kemudian digunakan

untuk mencairkan metana pada tekanan 25 atm, dan metana digunakana untuk

mendinginkan nitrogen pada tekanan 18,6 atm. Secara termodinamika sistem

ini mendekati kondisi ideal untuk mencairkan udara tapi pengoperasiannya



14

memerlukan penanganan secara serius karena tiap loop mudah mengalami

kebocoran sehingga fluida dapat mengalir pada tempat yang salah.

Pada sistem ini diasumsikan berjalan pada kondisi yang ideal.Maksud

dari kondisi ideal adalah tidak adanya ireversibel pressure drop, tidak adanya

kebocoran panas dari lingkungan dan perpindahan panas terjadi tanpa ada

panas yang hilang.

Tahap pertama adalah dilakukannya kompresi udara secera reversible

dan isotermal. Namun pada kenyataannya proses yang dilakukan bersifat

adiabatic reversible atau disebutjuga kompresi politropik yang diikuti dengan

penurunan suhu pada tiap tahapannya supaya temperatur gas kembali

sama dengan temperatur lingkungan.

Selanjutnya udara masuk dalam heat exchanger supaya terjadi

perpindahan panas dan terjadi penurunan suhu udara.Udara yang masuk

dalam heat exchanger dikontakkan dengan gas bertekanan rendah yang

menuju ke siklus berikutnya, pada heat exchanger pula tidak terjadi

perubahan tekanan pada udara hanya terjadi penurunan suhu.

Tahap selanjutnya gas mengalami ekspansi melalui valve ekspansi

hingga tekanannya sama seperti tekanan awal. Pada tahap ini udara yang

awalnya berbentuk gas akan berubah cair dan udara yang telah cair dijaga

pada kondisi saturated-liquide. Selanjutnya gas dingin ini dipanaskan sampai

temperatur awal dengan menyerap energi panas pada tekanan tetap.

Sistem Linde-Hampson sederhana tidak dapat digunakan untuk gas

neon, hidrogen, dan helium. Hal ini dikarenakan temperatur maksimum

inverse gas berada di bawah temperatur gas ambien, yaitu gas yang

melewati valve ekspansi berada pada kondisi uap.

2.4.5 Sistem Claude

Sistem yang digunakan di PT. Alindo adalah sistem Claude.Sistem ini

digunakan untuk menghasilkan nitrogen cair, oksigen cair dan argon

cair.Sistem Calude merupakan gabungan dari sistem ekspansi adiabatik dan



15

ekaspansi valve yang tujuannya adalah untuk memperoleh gas cair.

Pada sistem ini energi untuk menggerakkan mesin ekspansi berasal

dari energi gas. Alat ekspander akan bersifat adiabatic reversible, dan proses

ekspansi akan bersifat isentropik. Proses isentropik ini akan menghasilkan

lebih banyak penurunan temperatur dibandingkan proses isentalpi. Pada

sistem Claude tahap awal yang terjadi adalah kompresi gas hingga

tekanannya 4Mpa atau setara dengan 40 atm, kemudian gas dilewatkan

menuju heat exchanger pertama. Setelah itu aliran udara dibagi menjadi

dua aliran, aliran pertama dengan persentase sekitar 60%-80% udara

masuk ke alat ekspander dan aliran keluaran dari ekspander akan disatukan

lagi dengan aliran yang akan masuk ke heat exchanger kedua.

Selanjutnya aliran udara yang akan dicairkan berlanjut ke

heatexchanger kedua dan ketiga. Valve ekspansi akan mengekspansi aliran

udara yang menuju ke liquid receiver. Udara yang telah dingin yang berasal

dari penampungan liquideakan dikembalikan lagi ke heat exchanger untuk

mendinginkan udara yang masuk. Sistem Claude ini energi keluaran dari

alat ekspander akan digunakan untuk mengkompresi udara yang akan

dicairkan.

Gambar 2.2 Sistem Claude (Thomas M Flynn)



16

2.5 Deskripsi Proses Produksi

Proses produksi yang berjalan di PT. Air Liquide Indonesia Cilegon-

Banten terdiri dari empat satuan operasi yang dijelaskan sebagai berikut.

2.5.1 Kompresi Udara Bebas

Bahan baku udara pada 32oC dan 0,981 bar diambil dari sekitar

wilayah pabrik yang sebelum masuk ke proses awal dilakukan proses filtrasi

dengan filter udara. Filter udara yang bagian selubungnya terbuat dari baja dan

bagian dalam dari polyester. Kerja dari filter ini berdasarkan perbedaan

tekanan. Apabila perbedaan tekanan mencapai set point tertentu, maka filter

akan secara otomatis membersihkan kotoran yang ada dalam udara tujuan

supaya proses kompresi bersih dari debu yang akan merusak kompresor.

Setelah melewati filter udara, udara umpan akan melewati

kompresor. Kompresor yang ada merupakan rangkaian kompresor multistage,

terdapat tiga rangkaian kompresor yaitu C-01 A, C-01 B, dan C-01 C, ketiga

rangkaian tersebut berjalan secara bergantian. Satu rangkaian kompresor

terdiri atas lima tahap kompresi dan antar tahap kompresi terdapat intercooler

yang berguna untuk menurunkan suhu udara umpan setelah dikompresi pada

tiap tahap kompresor. Hal ini dikarenakan tiap kenaikan tekanan yang terjadi

pada udara umpan akan menaikkan suhu dari umpan udara. Tekanan udara

yang lebih tinggi dari kondisi luar dibutuhkan untuk proses purifikasi pada

Molecular sieve tower.

Tabel 2.6 Tahapan kompresi


Tahap Pin (bar g) Pout (bar g) Tin (oC) Tout (

oC)

Kompresi 1 0.981 1.067 32 30.1

Kompresi 2 1.067 3.4 30.1 34

Kompresi 3 3.4 7.2 34 36

Kompresi 4 7.2 13.8 36 38.5

Kompresi 5 13.8 27.5 38.5 40



17

Setelah tekanan yang dibutuhkan pada Molecular sieve tower

terpenuhi pada proses kompresi udara umpan dialirkan ke alat aftercooler E-

07. Pada aftercooler E-07 udara umpan dikontakkan dengan air yang

sebelumnya sudah di kontak terlebih dahulu dengan waste gas product supaya

suhu air lebih turun dan mampu menurunkan umpan udara hingga ± 27O

C.

Karena adanya penambahan liquefier pada sistem proses yang baru jumlah

waste gas product yang ada sekarang sudah menurun sehingga

ditambahkan chiller sebagai pendingin air untuk kontak dengan udara di E-

07.

2.5.2 .Adsorpsi Purifikasi Udara Umpan

Udara terkompresi didinginkan menggunakan after cooler E-07 hingga

temperatur udara mendekati 20oC untuk selanjutnya dipurifikasi. Pemurnian

udara pada proses liquidifikasi ini dilakukan untuk menghilangkan senyawa

impurities tertentu sebelum udara memasuki cold box. Adapun senyawa

impurities yang dapat mengganggu proses likuidifikasi adalah :

1. Air dan Karbondioksida

Titik beku kedua senyawa ini lebih rendah dibandingkan Nitrogen,

Oksigen, dan Argon, apabila tidak dihilangkan kedua komponen ini dapat

membeku dan menyumbat pipa dalam pabrik.

2. Hidrokarbon berat dan asetilen.

Kedua senyawa ini dapat menimbulkan ledakan apabila tercampur dengan

oksigen murni pada tekanan tertentu.

3. Senyawa diena dan NxOy

Senyawa tak stabil ini dapat berpolimerisasi dengan senyawa lain.

4. Belerang

Menyebabkan karat pada permukaan material.

Unit adsorber yang digunakan pada pemurnian udara adalah

molecular sieves tower yang terdiri dari dua tower, dengan alumina gel pada

bagian bawah dan molecular sieve jenis zeolit berdiameter 4Å pada bagian atas



18

setiap tower. Kedua tower ini bekerja bergantian dimana tower yang satu akan

melakukan tahap service / purifikasi (adsorpsi) selama yang lain mengalami

tahap regenerasi (desorpsi).

Udara yang telah didinginkan pada aftercooler selanjutnya

masuk ke dalam Unit adsorber, Unit yang digunakan pada pemurnian udara

adalah molecular sieves tower yang terdiri dari dua tower, dengan alumina gel

pada bagian bawah dan molecular sieve jenis zeolit berdiameter 4Å pada

bagian atas setiap tower. Kedua tower ini bekerja bergantian dimana tower

yang satu akan melakukan tahap service / purifikasi (adsorpsi) selama yang

lain mengalami tahap regenerasi (desorpsi). Proses yang terjadi pada molecular

sieve tower adalah proses adsorpsi kandungan CO2 dan H2O yang terkandung

dalam udara umpan. Pada Molecular sieve tower alumina dan zeolit. Alumina

digunakan untuk menyerap H2O sedangkan zeolit untuk menyerap CO2.Posisi

alumina berada di bagian bawah tower sedangkan zeolit di bagian atas.Hal ini

dimaksudkan agar alumina dapat terlebih dahulu menyerap air dan zeolit

hanya menyerap CO2. Jika alumina dan zeolit ditukar posisinya maka CO2

dapat lolos masuk ke dalam proses pertukaran panas dan menjadi dry ice,

selain itu pada saat regenerasi di tahap heatingakan memerlukan waktu yang

lama untuk mengeringkan zeolit dari uap air.

Molecular sieve tower yang ada di PT.Alindo berjumlah dua

buah.Hal ini dimaksudkan agar tower bisa digunakan secara bergantian. Ketika

tower R-01 dalam kondisi service, maka tower R-02 akan diregenerasi untuk

menghilangkan pengotor yang ada. Tahapan dari regenerasi yang ada

dalam Molecular sieve tower adalah seperti berikut:

1. Purifikasi pada proses ini Molecular sieves tower mengadsorpsi H2O,

CO2, CxHy, dan impurities yang lain

2. Isolated High Pressure, pada tahap ini tower yang akan melalui

proses regenerasi akan diisolasi pada tekanan 28,03 bar abs. Hal ini



19

dilakukan dengan cara menutup valve inlet dan oulet udara, ini bertujuan

agar udara yang ada dalam tower tidak masuk ke proses selanjutnya.

3. Depressurization, molecular sieve tower yang telah diisolasi selanjutnya

diturunkan tekanannya dari 28,03 bar abs menjadi 0,2 bar abs. Hal ini

dilakukan dengan membuka valve kecil dengan bukaan valve yang

kecil ke atmosfer sehingga udara dalam tower keluar.

4. Blow Off, pada tahapan blow off sisa udara yang masih tersisa di

keluarkan melalui valve besar sehingga udara keluar ke atmosfer. Tekanan

akhir yang ingin dicapai adalah 0,02 bar abs.

5. Heating, setelah semua udara di lepas ke atmosfer, adsorben dalam

Molecular sieve tower dipanaskan menggunakan waste gas nitrogen.

Waste gas nitrogen yang digunakan bersuhu 150O

C. Hal ini dilakukan

untuk menghilangkan kandungan air yang terdapat dalam adsorbent.

Tahapan ini dilakukan sekitar ± 70 menit.

6. Cooling, yaitu tahapan pendinginan adsorbent hingga suhu normal yaitu

29OC. Pada tahapan ini menggunakan waste gas nitrogen untuk

mendinginkan adsorbent.

7. Isolated Low Pressure, pada tahap ini Molecular sieve tower diisolasi dari

aliran udara yang akan masuk maupun yang keluar dari tower dengan cara

menutup semua valve outlet ke atmosfer.

8. Pressurizing, Setelah diisolasi valve inlet yang menuju Molecular sieve

tower dibuka tetapi valve outlet tetap ditutup. Tujuan supaya tekanan

dalam tower menaik menjadi 28.03 bar abs.

9. Paralell, Saat kondisi Molecular sieve tower sesuai dengan kondisi

sebelum regenerasi maka valve outlet dari tower dibuka agar aliran

udara uman menuju cold box dan tower berada pada kondisi service.

10. Regenerasi, Molecular sieve tower yang telah selesai service diisolasi

untuk persiapan proses regenerasi yaitu proses pengaktifan kembali gel



20

alumina dan molecular sieves yang telah jenuh, sedangkan molecular

sieve tower yang telah regenerasi akan melakukan service.

Tabel berikut merupakan komposisi kandungan udara umpan yang

dapat ditolerir sebelum masuk dalam cold box.

Tabel 2.7 Komposisi kandungan udara umpan cold box

( PT Air Liquide Indonesia) Air

Composition

Average

Max

Max Acceptable (solubility in liq.

O2 & deposit in HE)

N2

78,11%

O2

20,96%

Ar

0,93%

CO

2

350-450

Pp

m

600 ppm

0,003

ppm H2O

a few % Saturation 0,070 ppm C2H2 0,1 ppm 0,5 ppm 0,030 ppm N

e 18 ppm

No danger for distillation

process

He

5,2 ppm

CH4

1-6 ppm

K

r

1,139

ppm

H2O

0,5 ppm

X

e

0,086

ppm

2.5.3 Pencairan Udara Umpan

Udara dari molecular sieve adsorber pada temperatur ± 30oC

dan 27.18 bar gauge dialirkan ke booster untuk dikompresi hingga

tekanan meningkat menjadi 35.02 bar gauge dengan temperatur

58.2o

C. Keluaran udara ini didinginkan pada air cooler D-01CE

dengan menggunakan air pendingin yang berasal dari Nytrogen Water

Tower E-60.Temperatur keluaran udara berada pada kondisi 40oC

akibat pertukaran panas dengan air pendingin yang masuk dengan

temperatur 20.5oC.



21

Aliran udara ini selanjutnya dialirkan ke Main Heat Exchanger

E-01 dan terjadi pertukaran panas antara aliran udara dengan aliran

pendingin hingga mengakibatkan temperatur udara menjadi -124oC

pada 34.59 bar. Penurunan temperatur yang besar ini diakibatkan

karena aliran pendingin yang digunakan adalah produk buangan

bertemperatur sangat rendah :

Tabel 2.8 Media pendingin


Media Pendingin T (oC) Asal

Liquid Nytrogen (LIN) -175.9 K-01

Liquid Oxygen(LOX) -177 E-02

Low Pressure Gas Nytrogen(LPGAN) -177 E-03

Waste Gas Nytrogen -177 E-03

Liquid Argon(LAR) -177 HP storage

Udara keluaran Main Heat Exchanger E-01 tersebut dibagi

menjadi dua aliran. Sekitar 75% udara dialirkan ke Turbines D-01 A/B

sedangkan 25% sisanya dialirkan ke expansion valve. Pembagian aliran

ini bertujuan untuk mencairkan fasa udara.

Sistem yang digunakan pada proses ini adalah Sistem Claude

yang merupakan gabungan dari sistem ekspansi adiabatik menggunakan

mesin ekspander dan sistem Joule Thompson menggunakan

ekspansionvalve untuk memperoleh udara dalam fasa cair. Pada siklus

ini udara yang terkompresi diumpankan ke Heat Exhanger, 60-80%

dari jumlah udara dialirkan ke ekspander dan sisanya ke expansion

valve. Aliran udara yang keluar dari ekspander dan ekspansion valve

akan berubah menjadi fasa cair karena terjadi penurunan tekanan yang

sangat besar hingga menyebabkan turunnya temperatur udara.

Dua puluh lima persen aliran udara yang dialirkan melalui

ekspansion valve akan menuju separator B-04 untuk dipisahkan

menjadi 2 fasa, gaseous- airdan liquid-air. Fasa gas akan masuk



22

bagian tengah kolom K-01, sedangkan udara dalam fasa cair masuk ke

bagian bawah kolom K-01.

75% aliran udara sisa yang keluar dari Main Heat Exchanger E-

01 akan dialirkan ke Turbines D-01 A/B untuk diekspansi secara

adiabatik reversibel dari 34.59 bar gauge menjadi 5.315 bar gauge

dengan penurunan temperatur dari -124.6oC menjadi -174.1

oC.

Keluaran turbin D-01A/B akan dialirkan ke bagian bawah kolom K-

01 sebagai umpan proses distilasi.

2.5.4 Distilasi Pemisahan Produk

Proses pemisahan Nitrogen, Oksigen, dan Argon

berlangsung melalui empat jenis kolom distilasi utama tipe tray, yaitu :

Tabel 2.9 Kolom distilasi


Jeni

s

Nomor Fung

si Medium Pressure Column K-01 Produksi LIN dan Rich Liquid

Oxygen Low Pressure Column K-02/03 Produksi GAN, Crude Argon, LOX

Crude Argon Column K-10A/B Pemurnian Argon

Pure Argon Column K-11 Pemurnian Argon

a) Medium Pressure Column (K-01)

Proses distilasi bermula pada kolom K-01 dengan dua aliran

udara umpan yang masuk sebagai umpan, yaitu aliran udara dari

Main Heat Exchanger E-01 dan aliran udara separator B-04. Udara

fasa gas sebanyak 530Nm3/h yang berasal dari separator B-04 masuk

ke bagian tengah kolom K-01 dengan kondisi -

176.2oC` pada 5.308 bar gauge, sedangkan udara fasa cairnya

sebanyak 24.000

Nm3/h masuk ke bagian bawah kolom K-01 pada kondisi -176.4

oC

pada 5.307 bar. Kolom K-01 beroperasi pada tekanan 5.4 bar abs dan -



23

179oC, sehingga pada kondisi tersebut nitrogen akan menguap ke

bagian atas kolom dan oksigen akan mencair turun ke bagian bawah

kolom.

Nitrogen yang menguap sebagai produk atas akan masuk ke

main evaporizer E-02 dengan kondisi -178.8oC pada 5.25 bar abs dan

dikondensasikan dengan oksigen cair bertemperatur -179.3oC dengan

tekanan 1.462 bar abs yang berasal dari bagian bawah kolom K-02

sehingga terjadi perpindahan panas dari gas nitrogen ke oksigen cair.

Oksigen cair akan berubah menjadi gas dan diumpankan menuju

kolom K-02 sedangkan gas nitrogen akan berubah menjadi cair dan

dialirkan ke subcooler E-03 dan ke Main Heat Exchanger E-01.

Gambar 2.3 Distilasi Medium Pressure Column

Pada Main Heat Exchanger E-01 nitrogen cair akan menguap

menjadi NGHP dan dialirkan ke sistem perpipaan sebagai produk.

Sedangkan aliran nitrogen cair dari subcooler E-03 akan masuk ke



24

separator B-01 untuk kemudian sebagian dialirkan menuju kolom K-03

sebagai refluks dan sebagian lagi dialirkan ke storage sebagai produk

berupa LIN dengan kemurnian yang sangat tinggi (mencapai

99.99%).

b) Low Pressure Column (K-02 dan K-03)

Proses distilasi bermula pada kolom K-02 yang beroperasi

pada -193oC dan 1.461 bar abs. Pada kolom ini terjadi pemisahan

antara nitrogen murni, oksigen murni, dan crudeargon (gas dengan

kandungan argon yang cukup tinggi 7-8 %).

Rich liquide Oxygen (cairan yang mengandung hingga 42%

oksigen) masuk ke kolom K-02 setelah melalui separator B-02 dan

subcooler E-03 untuk ditukarkan sedikit panasnya. Fasa cair dari

separator B-02 akan turun ke bagian bawah kolom dan berkontak

dengan gas yang menguap dari bagian bawah kolom K-02 sehingga

kandungan Oksigen pada produk bawah semakin tinggi

kemurniannya (mencapai 99.85%). Oksigen cair ini dikeluarkan

dengan pompa P-01A/B dan pompa P-04 A/B.

Aliran pompa P-01A/B dibagi menjadi dua aliran, pertama

menuju ke E-02 dan kedua menuju subcooler E-03 untuk dialirkan ke

storage tank sebagai produk LOX. Pompa P-04 A/B mengalirkan

oksigen cair ke Main Heat Exchanger E-01 sehingga diperoleh

produk berupa Oxygen Gas High Pressure (OGHP)dengan kondisi

46oC pada 27 bar abs untuk dialirkan ke sistem perpipaan. Kandungan

nitrogen dan argon yang terkandung dalam Rich Liquide Oxygen

akan menguap ke atas kolom K-03 yang beroperasi pada -193oC dan

0.3 bar abs. Pada kondisi ini akan diperoleh gas nitrogen dengan

kemurnian yang berbeda.

Gas nitrogen dengan kandungan oksigen kurang dari 1 ppm



25

dialirkan ke Main Heat Exchanger E-01 melalui subcooler E-03 untuk

mengalami pertukaran panas dan menjadi produk NGLP dengan

kondisi 46oC dan 0.199 bar abs. Sedangkan gas nitrogen dengan

kandungan oksigen lebih dari 1.1 ppm disebut nytrogen waste gas.

Aliran ini digabungkan dengan aliran nytrogen waste gas lain untuk

dialirkan menuju Main Heat Exchanger E-01 melalui subcooler E-03

dan kemudian dialirkan lagi ke Heater E-08 untuk digunakan pada

proses regenerasi adsorber dan ke Nytrogen Tower E-60 untuk

mendinginkan air yang berasal dari cooling tower.

c) Crude Argon Column (K-10A dan K-10B)

Pada bagian tengah antara kolom K-02 dan K-03 terdapat gas

Crude Argon yang dialirkan ke kolom distilasi K-10A untuk

mengalami proses enriching (peningkatan kemurnian Argon). Proses

enriching pada K-10A menggunakan reflukslean liquidargon yang

berasal dari bawah kolom K-10B. Argon yang keluar dari atas kolom

K-10A mengandung 50% oksigen dan 3 ppm nitrogen. Cairan yang

turun ke bawah kolom K-10A mengandung oksigen hingga 88% dan

akan dialirkan balik ke bagian tengah kolom K-02.

Produk atas kolom K-10A masih mengandung nitrogen,

oksigen, dan argon. Oleh karena itu, untuk memisahkan oksigen dari

crude argon perlu dilakukan distilasi di kolom K-10B yang beroperasi

pada kondisi – 183.8oC dan 1.433 bar abs. Distilasi ini akan

menghasilkan lean liquid argon di bagian bawah kolom dan rich gas

argon di bagian atas kolom.



26

Gambar 2.4 Crude Argon Column

Crude argon yang masuk ke bagian atas kolom K-10B akan

dikondensasi dalam E-10 dengan menggunakan rich liquid okygen

dari kolom K-01. Pada proses ini, oksigen yang masih terkandung

dalam crude argon akan menguap dan kembali ke kolom K-02.

Setelah mengalami proses kondensasi,argon cair masih

mengandung kurang dari 1 ppm oksigen dan 3 ppm nitrogen.

Kandungan nitrogen yang masih cukup tinggi mengakibatkan argon

perlu dimurnikan lagi di kolom K-11.

Argon yang keluar dari kolom K-10B dialirkan ke kolom K-11

setelah dilewatkan E-33 agar terjadi pertukaran panas antara argon

dan lean liquid oxygen. Kondisi argon harus dijaga pada

temperatur -188oC karena argon memiliki titik beku -189

oC.

Apabila temperature argon mencapai titik bekunya, jalannya proses

akan terganggu. Kolom K-11 beroperasi pada kondisi – 190oC dan 1.7

bar abs. Pada kondisi tersebut sebagian argon mengalir menuju bawah

kolom dan sebagian lagi ikut teruapkan bersama nitrogen.

Argon yang ikut teruapkan bersama nitrogen pada bagian



27

atas kolom dikondensasi dengan kondensor E-16 sehingga nitrogen

terpisah dari nitrogen dan dibuang ke subcooler E-03. Nitrogen yang

dibuang ini akan bergabung dengan aliran waste gas nytrogen yang lain

dan dialirkan ke Main Heat Exchanger E-01.

Sedangkan argon yang mengalir ke bagian bawah kolom

dididihkan dengan reboiler E-15 menggunakan gaseous-air kolom K-01

agar nitrogen yang masih terbawa argon menguap ke atas kolom. Gaseous

air reboiler E-15 akan menjadi liquid air dan dikembalikan ke kolom K-

01. Argon yang telah dididihkan pada reboiler E-15 mengandung kurang

dari 1 ppm oksigen dan kurang dari 2 ppm nitrogen. Produk ini

dialirkan ke storage tank sebagai LAR pada kondisi -181.5oC dan 1.638

bar abs.

Argon merupakan produk yang sulit didapatkan karena

komposisinya yang sangat kecil dibandingkan oksigen dan nitrogen

sehingga gas dari tangki penyimpanan dikeluarkan dengan cara recycle

melalui kondensor E-30. Media pendingin yang digunakan adalah lean

liquide dan yang keluar dari separator B- 30 adalah lean liquide

vaporizer.

Pada tangki penyimpanan argon sering terjadi pembentukan uap

yang harus dikeluarkan karena produksi argon dilakukan secara kontinu.

Apabila tidak dikeluarkan maka akan terjadi peningkatan tekanan uap

yang sangat besar.



BAB III

ALAT PROSES DAN INSTRUMENTASI

Dibawah ini ditampilkan Process Flow Diagram (PFD) unit KK-1 PT. Alindo.

Gambar 3.1 PFD ASU plant PT. Alindo



29

Tabel 3.1 Kode dan Nama Alat

Kode Alat Nama Alat Kode Alat Nama Alat

CF-01A/B Air filter E-02 Main vaporizer

C-01A/B Air compressor B-04 MP air separator

C-01EA/B Final coolers P-02A/B Liquid oxygen pumps

E-07 Additional cooler P-01A/B Liquid oxygen pumps

R-01/R-02 Air purificaton

vessel B-02 LP separator

E-08 Electrical heater B-03 LP air separator

E-60 Nitrogen water

tower F-04/F-05/F-06 Silencer

P-60A/B Water pumps B-01 LIN flash drum

F-02A/B-F-

03 Silencer K-10A/K-10B Crude argon column

E-01 Main heat

exchanger E-10

Crude argon

condenser

D-01A/B Expansion

machine P-10A/B

Crude oxygene

pumps

D-01CA/B Air booster K-11 Pure argon column

E-03 Subcooler E-15 Boiler of pure argon

column

D-01CE Cooler E-16 Pure argon

condenser

K-01 MP column E-33 Mixture condenser

K-02 LP column B-33 LIN separator

K-03 Pure nitrogen

column E-30 Argon recondenser

P-04A/B Liquid nitrogen

pumps B-30 LIN separator



30

3.1 Air Compressor C01A dan C01B

Tabel 3.2Spesifikasi alat air compressor C01A dan C01B

Fungsi Menaikkan tekanan udara dari tekanan atmosferik menjadi 27,6 bar

absolut

3.2 Turbines Boosters D01A dan D01B

Tabel 3.3Spesifikasi alat Turbines Boosters D01A dan D01B

Fungsi Booster untuk mengkompresikan udara dan tubine untuk menurunkan

tekanan udara sehingga diperoleh temperature rendah yang diperlukan

untuk mencairkan udara.

3.3 Molecular Sieve Unit

Tabel 3.4Spesifikasi Molecular Sieve Unit

Fungsi menghilangkan kandungan uap air, karbon dioksida, dan hidrokarbon

Struktur terdiri dari tangki vertikal R01 dan R02 secara paralel. Tiap adsorber

terdiri dari alumina bed (bawah) dan molecular sieve bed (atas).

Tipe Vertical radial bed

3.4 Main Cold Box

Tabel 3.5Spesifikasi Main Cold Box

Fungsi melindungi kolom distilasi temperatur rendah agar tidak terjadi kontak

dengan temperatur udara luar.

Sruktur Konstruksi baja yang berisi peralatan-peralatan proses seperti main heat

exchanger, main evaporizer, subcooler, rectification column, dan

separator. Cold box ini diisolasi menggunakan perlite yang difluidisasi

menggunakan seal gas berupa wastenytrogen.



31

3.4.1 Main Heat Exchanger E01

Tabel 3.6 Spesifikasi Main Heat Exchanger E01

Fungsi mendinginkan udara yang berasal dari booster D01 dengan media

pendingin gas Nitrogen dari bagian atas kolom K01, Oksigen cair dari

E02, waste dan gas Nitrogen dari E03, serta Argon cair dari Argon

Storage.

Tipe Plate and Fin

Bahan Aluminium

3.4.2 Subcooler E-03

Tabel 3.7 Spesifikasi Subcooler E-03

Fungsi Alat penukar panas tambahan yang memanfaatkan gas Nitrogen dari

bagian atas kolom K-03 dan Nitrogen cair dari condenser E-02 untuk

mendinginkan berbagai aliran gas yang masuk ke dalamnya.

Tipe Plate and Fin

Bahan Aluminium

3.4.3 Main Vaporizer E-02

Tabel 3.8 Spesifikasi Main Vaporizer E-02

Fungsi sebagai kondensor bagi gas Nitrogen pada bagian atas kolom K-01

dengan menggunakan pendingin Oksigen cair.

Bahan Aluminium



32

3.4.4 Rectifaction Column K-01, K-02, dan K-03

Tabel 3.9Rectifaction Column K-01, K-02, dan K-03

Fungsi K-01 sebagai kolom distilasi dengan umpan berupa udara untuk

menghasilkan Nitrogen cair sebagai produk atas dan rich liquid oksigen

sebagai produk bawah. K-02 dan K-03 sebagai kolom distilasi dengan

menggunakan umpan berupa rich liquid dan lean liquid untuk

menghasilkan gas Nitrogen sebagai produk atas, crude Argon dibagian

tengah kolom, dan liquid Oksigen sebagai produk bawah.

Bahan Stainless Steel dan Aluminum

Tipe Tray AL Aluminium Structure Packing (AST)

Buatan Air Liquide

3.4.5 Separator Column B-01, B-02, B-03, dan B-04

Tabel 3.10 Separator Column B-01, B-02, B-03, dan B-04

Fungsi B-01 sebagai pemisah fasa cair dan gas dari aliran Nitrogen cair yang

berasal dari kolom K-01. B-02 sebagai pemisah fasa cair dan gas dari

aliran rich liquid yang berasal dari kolom K-01. B-03 sebagai pemisah

fasa cair dan gas dari aliran lean liquid yang berasal dari kolom K-01.

B-04 sebagai pemisah fasa cair dan gas dari aliran udara sebagai umpan

K-01.

Bahan Stainless Steel

Buatan Air Liquide



33

3.5 Argon Cold Box

Tabel 3.11Spesifikasi Argon Cold Box

Fungsi Memisahkan dan memurnikan Argon dari kandungan Oksigen dan

Nitrogennya. Umpan yang masuk berasal dari kolom K-02 yaitu rich

liquid Oksigen.

Sruktur Terdiri dari dua kolom destilasi, yaitu Crude Argon Column dan Pure

Argon Column. Peralatan yang terdapat pada Argon Cold Box yaitu

Crude Argon Column Condenser, Pure Argon Column Vaporizer, Pure

Argon Condenser, Argon Column, dan Lean Liquid Separator.

3.5.1 Crude Argon Column Condenser E10

Tabel 3.12 Spesifikasi Crude Argon Column Condenser E10

Fungsi Mengkondensasi gas Oksigen yang terbawa gas crude Argon dalam

kolom K10B dengan menggunakan pendingin rich liquid dari K01.

Bahan Aluminum

3.5.2 Crude Argon Column Vaporizer E15

Tabel 3.13 Spesifikasi Crude Argon Column Vaporizer E15

Fungsi Menguapkan Nitrogen yang masih terkandung dalam Argon dengan

menggunakan pemanas gaseous-air dari kolom K-01.

Bahan Aluminum

3.5.3 Pure Argon Condenser E16

Tabel 3.14 Spesifikasi Pure Argon Condenser E16

Fungsi Mengkondensasi gas Argon yang ikut terbawa waste Nitrogendalam

kolom K11 dengan menggunakan pendingin lean liquid dari E03.

Bahan Aluminum



34

3.5.4 Argon Column K10A, K10B & K11

Tabel 3.15 Argon Column K10A, K10B & K11

Fungsi Memisahkan Argon dari kandungan Oksigen dan Nitrogen.

Bahan stainless steel dan Aluminum

Buatan Air Liquide

Tipe Tray AL Aluminium Structure packing (AST)

3.5.5 Lean Liquid Separator B30 & B33

Tabel 3.16 Lean Liquid Separator B30 & B33

Fungsi Memisahkan fasa cair dan gas dari lean liquid.

Bahan stainless steel

Buatan Air Liquide

Tipe Tray AL Aluminium Structure packing (AST)

3.6 Sistem Instrumentasi

PT. Alindo menggunakan dua jenis control loop, yaitu open loop dan close

loop. Open loop hanya berlangsung dari satu arah, yaitu dari alat ukur ke Distribution

Control System(DCS). Sedangkan close loop berlangsung secara dua arah, alat ukur

menyampaikan sinyal hasil pengukuran ke DCS, kemudian operator yang ada di DCS

akan mengirimkan sinyal balik untuk mengendalikan control valve sebagai hasil

respon dari hasil pengukuran. Koreksi terhadap parameter pada close loopbertujuan

menjaga kemurnian oksigen dan nitrogen yang diperoleh, optimasi energi yang

digunakan, dan optimasi ekstraksi argon dari udara.

Beberapa besaran-besaran proses yang diukur meliputi :

1. laju alir

2. tekanan

3. temperature

4. ketinggian dalam tangki.



35

Terdapat beberapa tipe alat ukur dengan prinsip kerja yang berbeda, sebagian

besar merupakan sistem yang berjalan secara otomatis. Dari hasil pengukuran yang

tampak di layar monitor DCS, operator akan menentukan set point yang diinginkan,

kemudian DCS akan memberikan sinyal elektrik ke control valve untuk mengubah

bukaannya sehingga dicapai set point.

3.7 Sistem Interlock

Sistem interlock adalah suatu cara untuk mengamankan jalannya proses serta

pengaman peralatan dari unit yang paling kecil sampai keseluruhan sistem. Alat

pengaman yang digunakan terkait menjadi satu kesatuan yang bekerja secara serentak

apabila kondisi proses atau alat mengalami gangguan. Sistem interlock juga

dilengkapi dengan sistem untuk menjaga kelancaran operasi dari suatu mesin. Sistem

interlock juga dilengkapi dengan sistem bypass yang berupa switch. Hal ini ditujukan

untuk menonaktifkan sistem interlock saat diperlukan suatu perbaikan atau terjadi

kerusakan. Ada dua tahapan sistem pengamanan yaitu:

1. Alarm

Alarm atau peringatan tanda bahaya dapat berupa lampu, bel, horn dan tanda-

tanda lain yang menyatakan bahwa proses atau alat dalam keadaan bahaya di

karenakan ada gangguan

2. Shut Down ata Trip

Ini adalah suatu kondisi proses yang sudah mencapai batas bahaya yang

tertinggi atau adanya kerusakan pada suatu alat yang menyebabkan pabrik

mati sebagian atau keseluruhan.

3.8 Sistem Analisa Produk

Produk yang dihasilkan di PT. Alindo memiliki ketentuan tertentu dalam hal

komposisi dan kemurnian.Untuk menjaga kualitas produk yang dihasilkan perlu

dilakukan suatu analisa produk secara menyeluruh baik pada kolom distilasi maupun

pada storage tank.

Peralatan yang digunakan untuk analisa produk pada kolom distilasi meliputi :



36

1. Analisa O2

Untuk menganalisis O2, digunakan trace oxygen analyzer dan percentage

oxygen, fungsinya yaitu:

- Trace Oxygen Analyzer : mengukur kadar O2 sebagai pengotor dalam

gas

- Percentage Oxygen : mengukur kemurnian Oksigen sebagai produk

2. Analisa N2

Untuk menganalisis N2, digunakan trace oxygen analyzer dan percentage

oxygen, fungsinya yaitu:

- Trace Nitrogen Analyzer : mengukur kadar N2 sebagai pengotor dalam

gas

- Percentage Nitrogen : mengukur kemurnian Nitrogen sebagai produk

3. Analisa CO2

Untuk menganalisis CO2, alat yang digunakan adalah:

- Trace CO2 Analyzer : mengukur kadar CO2 yang keluar dari absorber

Selain analisa langsung pada kolom distilasi, analisa gas pada storage tank

juga dilakukan dengan menggunakan Gas Chromatography. Hal ini bertujuan untuk

mengetahui kandungan hidrokarbon dan karbondioksida pada produk, khususnya

pada LOX, LIN, dan LAR.

Analisa Gas Chromatography menggunakan prinsip perbedaan waktu retensi

dengan gas hidrogen sebagai gas pembawa sampel ke dalam kolom yang berisi

adsorben. Setiap unsur akan melalui kolom dengan kecepatan berbeda sehingga

komposisi gas dapat diidentifikasi berdasarkan perbedaan waktu retensinya.

3.9 Storage tank

Produk dari PT. Alindo berbentuk gas dan cair. Untuk produk oksigen, nitrogen

dan argon yang berupa gas akan langsung dialirkan melalui pipeline sehingga tidak

ditampung terlebih dahulu. Sedangkan produk dalam bentuk liquid akan disimpan

pada penampung elipsoidal double wall tank, yang diberi warna putih. Bahan dasar



37

untuk dinding pertama adalah stainless steel dan untuk dinding kedua digunakan

carbon steel. Diantara dinding pertama dan kedua digunakan perlit sebagai isolator.

3.9.1.1 Liquid Oxygen (LOX) Storage

Peralatan yang digunakan untuk menyimpan oksigen harus terbuat dari material

yang sesuai untuk bekerja pada temperatur rendah. Tembaga, kuningan, dan stainless

steel adalah metal yang biasa dipergunakan. Peralatan juga harus dihindarkan dari

minyak/pelumas untuk menghindari reaksi antara pelumas dengan oksigen yang

dapat menimbulkan ledakan. LOX disimpan dalam 4 buah tangki yang diletakkan

secara horizontal. Tekanan di dalam tangki berkisar antara 0.5-1 bar.

3.9.1.2 Liquid Nitrogen (LIN) Storage

Nitrogen tidak menyebabkan karat sehingga semua jenis metal dapat

dipergunakan sebagai bahan tempat penyimpanan, asalkan peralatan dirancang untuk

tahan terhadap tekanan dan temperatur rendah. LIN disimpan dalam tangki yang

dipasang secara vertikal. Tekanan di dalam tangki berkisar antara 50-55 mbar.

3.9.1.3 Liquid Argon (LAR) Storage

Argon tidak menyebabkan karat sehingga semua jenis metal dapat

dipergunakan sebagai bahan tempat penyimpanan, asalkan peralatan dirancang untuk

tahan terhadap tekanan tinggi dan temperatur rendah. LAR bertekanan tinggi (13-17

bar) disimpan dalam tangki penampung yang diletakkan secara vertikal. Sedangkan

LAR bertekanan rendah (0.5-1 bar) disimpan dalam tangki yang diletakkan secara

horizontal.



BAB IV

UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

4.1 Utilitas

Unit utilitas yang terdapat di PT. Air Liquide Indonesia terdiri dari dua sub

unit, yaitu:

1. Sub unit air pendingin

2. Sub unit penyediaan energi listrik

Unit-unit ini diperlukan untuk mendukung jalannya proses industri keseharian PT.

Air Liquide Indonesia.

4.1.1 Sub Unit Air Pendingin

Pada PT. Air Liquide Indonesia, air memegang peranan yang sangat penting

sebagai pendingin untuk udara proses serta pendingin mesin. Secara khusus, air akan

berfungsi sebagai fluida pendingin dan penukar panas pada heat exchanger yang

disebut sebagai cooling water system. Air dipilih sebagai media pendingin karena

memiliki beberapa kelebihan, yaitu:

a) Tersedia dalam jumlah banyak.

b) Mudah diperoleh.

c) Harganya murah.

d) Mudah ditangani dan mudah dipompa.

e) Tidak terdekomposisi.

f) Dapat menyerap banyak panas.

g) Ramah lingkungan

Sistem air pendingin dibagi menjadi dua jenis berdasarkan jenis alirannya,

yaitu:



39

4.1.1.1 Once trough system

Sistem ini merupakan sistem air pendingin yang paling sederhana, terdiri dari

satu unit alat penukar panas dan satu unit pompa. Air dipompa dari sumber dan

melewati alat penukar panas untuk menyerap panas dari fluida lainnya. Air yang telah

menyerap panas kemudian dipompa ke tempat pembuangan.

Sistem ini biasanya digunakan oleh industri yang berlokasi di sekitar sumber

air kerena membutuhkan air dalam jumlah besar untuk mencapai kinerja yang

diinginkan. Keunggulan dari Once trough system ini adalah biaya yang dibutuhkan

rendah dan perubahan temperatur yang terjadi pada air sangat kecil. Sedangkan

kerugiannya yaitu membutuhkan air dalam jumlah besar serta memungkinkan

terjadinya polusi termal.

4.1.1.2 Recirculating system

Sistem ini menggunakan kembali air pedingin yang telah digunakan untuk

proses yang sama setelah melewati proses pendinginan, sistem ini terdiri dari dua

jenis, yaitu:

a. Open recirculating system

Pada sistem ini, air yang akan didinginkan dikontakkan dengan udara

bebas. Air didinginkan melalui transfer panas sensible, dan melalui transfer panas

laten akibat evaporasi yang terjadi. Sistem ini memungkinkan adanya

penambahan air karena ada sebagian air yang hilang pada proses penguapan dan

pembuangan.

Proses pendinginan dengan evaporasi dapat dipercepat dengan memasang

kipas sehingga aliran udara akan lebih cepat, cara lainnya yaitu dengan memecah

aliran air menjadi butiran-butiran kecil sehingga luas permukaan evaporasi

bertambah.

Contoh utilitas dari open recirculating system yaitu : spray ponds, cooling

tower, dan evaporative condenser. Karakteristik dari sistem ini adalah penguapan



40

air yang terjadi tidak terlalu banyak dan perubahan temperatur yang terjadi sekitar

11,1-16,6⁰C.

b. Closed recirculating system

Pada sistem ini, proses pemindahan panas menggunakan air pendingin

dengan volume tetap karena tidak ada kontak antara air pendingin dan udara

selama sirkulasi sehingga tidak terjadi kehilangan air karena evaporasi

(penguapan). Sisem ini menggunakan dua buah alat penukar panas dan satu buah

pompa.

Klasifikasi open recirculating system :

1. Natural Draft Tower

Udara mengalir secara alami dari bawah tower ke bagian atas, dan air yang

didinginkan dalam arah berlawanan. Hal ini dimungkinkan karena bentuk

tower yang hiperbolik.

2. Mechanical Draft Tower

Udara pendingin digerakkan dengan kipas. Pada forced draft tower, air

didorong melalui tower. Pada umumnya energi yang digunakan besar

sehingga jarang dipakai pada sistem yang kecil. Pada induced draft tower,

udara ditarik melalui tower, secara searah maupun berlawanan dengan arah

jatuhnya air.

3. Evaporative Condenser

Gabungan antara closed dan open recirculating system. Selain kontak dengan

udara langsung, ada air yang tidak kontak langsung dengan atmosfer, tetapi

mengalir dalam koil.

PT. Air Liquide Indonesia menggunakan sistem pendingin open

recirculating. Media yang digunakan untuk mendinginkan air yang berasal dari

pabrik adalah sebuah cooling tower dengan tipe Mechanical Draft Crossflow.



41

Pada air, terdapat berbagai pengotor yang seperti padatan terlarut

(natrium, magnesium, dll), material terlarut (tanah liat, lumpur pasir), serta gas

terlarut. Pengotor tersebut dapat menyebabkan korosi dan penyumbatan pada

pipa. Untuk mengatasinya, air yang digunakan sebagai media pendingin harus

diolah dengan menambahkan beberapa senyawa kimia yang dapat mengurangi

kemungkinan timbulnya kerusakan pada proses. Senyawa kimia yang digunakan

didapat dari PT.Ondeo Nalco, seperti :

1. N-7342 : Biodispersant penambah klorin

2. N-7356XP : Corrosion inhibitor

3. N-7359 : Corrosion inhibitor dengan zat aktif Zn-PO4

4. N-23102 : Dispersant dan scale inhibitor

5. ST-70/ST-40 : Oxidizing biocide dengan penstabil bromine

6. N-7358 : Corrosion inhibitor dan dispersant

7. N-3690 : Trasar scale inhibitor dan dispersant

8. N-4661 : Scale inhibitor dan dispersant dengan inhibitor

logam kuning.

9. N-7634 : Bicode dalam control mikroorganisme

10. N-7340L : Sebagai pengontrol mikroorganisme

11. N-7336 : Algicide

4.1.2 Sub Unit Penyediaan Energi Listrik.

PT. Air Liquide Indonesia memerlukan energi listrik dalam jumlah besar untuk

menjalankan proses yang menggunakan turbin, kompresor, pompa, instrumentasi dan

alat-alat pendukung lainnya.

Penyediaan energi listrik untuk kebutuhan operasi pabrik sehari-hari

disediakan oleh PLN. PT. Air Liquide Indonesia juga memiliki dua buah generator

untuk mempertahankan keadaan apabila terjadi black out hingga terdapat aliran listrik



42

kembali. Adapun kebutuhan jumlah listrik perjam untuk unit Krakatau II mencapai

22600-22900 kW/h.

4.2 Pengolahan Limbah

Proses produksi PT. Air Liquide Indonesia dapat dikatakan hampir tidak

menghasilkan limbah. Limbah yang dihasilkan hanyalah waste nitrogen, dan debu

yang tidak berbahaya.

1. Debu

Filter yang digunakan untuk menyaring umpan udara bebas akan menangkap

pengotor berupa debu maupun partikel-partikel berukuran besar. Debu ini akan

dibuang ke udara bebas dengan cara hammering ketika mencapai ketebalan

tertentu. Pembuangan debu ini ke lingkungan tidak berbahaya karena jumlahnya

yang sangat sedikit.

2. Produk Sisa

Apabila terdapat kelebihan produksi, maka ada kemungkinan untuk membuang

gas hasil produk (oksigen, nitrogen, argon) ke udara. Pembuangan gas dilakukan

di tempat terbuka dengan ketinggian yang aman. Gas yang dibuang akan langsung

bercampur dengan udara bebas sehingga tidak membahayakan lingkungan.



BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari pembahasaan diatas, didapat beberapa kesimpulan dan saran sebagai berikut :

a. Besarnya flow umpan mempengaruhi besarnya power yang diperlukan pada

kompresor.

b. Untuk kompresor multistage, rasio kompresi untuk tiap stage harus sama agar power

yang diperlukan minimum.

c. Rasio kompresi pada tiap stage sebaiknya dijaga agar tetap konstan untuk power

yang minimum.

d. Jika flow umpan diperkecil, power supply baiknya disesuaikan untuk menghemat

energi.

e. Sistem pemisahan udara PT. Air Liquide Indonesia menggunakan sistem Claude

yang termodifikasi sehingga menghasilan kinerja yang efektif dan efisien.

f. Proses pemisahan udara menggunakan distilasi kriogenik mampu menghasilkan

oksigen, nitrogen, dan argon dengan tingkat kemurnian yang tinggi.

5.2 Saran

a. Penggunaan kompresor secara bergantian untuk mengurangi beban kerja

b. Udara umpan yang masuk disesuaikan dengan kebutuhan produksi untuk

mengurangi biaya produksi akibat penggunaan power yang besar pada

kompresor.

c. Diperlukan instalasi alat kedap suara pada kompresor untuk mengurangi

kebisingan dari kompresor.

d. Selalu memperhatikan filter udara supaya debu tidak masuk kompresor.

e. Perawatan yang teratur diperlukan untuk mencegah kerusakan pada kompresor.



DAFTAR PUSTAKA

Barron, Randall. Cryogenic Systems. McGraw-Hill Companies, Inc. New York.

Cristie, Geancoplish. 1993. Transport Process and Unit Operation. McGraw-Hill

Companies, Inc. New York.

Flyne, Thomas M. 2005.Cryogenic Engineering Secon Edition Revised and

Expanded. Marcel Dekker, New York.

McCabe. 1993. Operasi Teknik Kimia. McGraw-Hill Companies, Inc. New York.

Perry, R.H and Green, D.W.1973. Perry‟s Chemical Handbook 6th

edition. Mc

Graw-Hill Book Companies, Inc. New York.

Smith,J.M,H.C Van Ness,H.M Abbot.2005. Introduction to Chemical Engineering

Thermodynamics Seventh Edition. New York,America, Mc Graw Hill

laporan umum kerja praktek pt. air liquide indonesia

Documents