INDUSTRI PUPUK ZA

Pendahuluan

Negara Indonesia merupakan negara agraris dengan sektor pertanian memegang

peranan penting dalam perekonomian negara. Berkembangnya sektor pertanian semakin

meningkatkan kebutuhan akan pupuk, sementara negara Indonesia juga mempunyai

sumber daya alam melimpah berupa bahanbahan yang dapat diolah menjadi pupuk.

Salah satu produk tersebut adalah pupuk Amonium Sulfat (ZA).

Amonium Sulfat atau yang biasa disebut ZA merupakan salah satu jenis pupuk

buatan yang berguna bagi tanaman. Pupuk ZA adalah pupuk yang sekaligus

mengandung 2 (dua) unsur hara yaitu Nitrogen (N2) dan unsur hara Sulfur (S).

Nitrogen pada tanaman diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagian

vegetatif tanaman, seperti daun, batang dan akar. Berperan penting dalam hal

pembentukan hijau daun yang berguna dalam proses fotosintesis, membentuk protein,

lemak dan berbagai persenyawaan organik, meningkatkan mutu tanaman penghasil

daun-daunan serta meningkatkan perkembangbiakan mikroorganisme di dalam tanah.

Unsur hara belerang (S) memiliki manfaat yg besar untuk pertumbuhan

tanaman. Adapun manfaat dari unsur hara belerang (S) yaitu untuk membantu

pembentukan butir hijau sehingga daun lebih hijau, menambah kandungan protein dan

vitamin tanaman, berperan dalam sintesis minyak yang berguna pada proses pembuatan

gula, dan memacu pertumbuhan anakan produktif. Unsur belerang pada pupuk ZA

termasuk unsur makro yaitu sebesar 24 % .

Bahan baku pada pembuatan Amonium Sulfat adalah Amoniak dan Asam

Sulfat. Semua bahan dapat diperoleh dari dalam negeri.

Berdasarkan data dari BPS (Badan Pusat Statistik) tahun 1999-2003

menunjukkan impor Amonium Sulfat setiap tahun mengalami peningkatan secara

signifikan. Hal ini jika dilihat dari pengkonsumsian Amonium Sulfat yang terus

berkembang sebagai pupuk untuk lahan pertanian, menjadi katalis untuk membuat

makanan menjadi berwarna gelap coklat kemerahan, electroplating dan lain-lain.

Pupuk ZA mengandung belerang 24 % dan nitrogen 21 %. Kandungan

nitrogennya hanya separuh dari urea, sehingga biasanya pemberiannya dimaksudkan

sebagai sumber pemasok hara belerang pada tanah-tanah yang miskin unsur ini. Namun

demikian, pupuk ini menjadi pengganti wajib urea sebagai pemasok nitrogen bagi

pertanaman tebu karena tebu akan mengalami keracunan bila diberi pupuk urea.

Kelompok 4 1

INDUSTRI PUPUK ZA

Produksi pupuk amonium sulfat ((NH4)2SO4) atau pupuk ZA dapat

menggunakan beberapa macam bahan baku, salah satunya adalah dengan menggunakan

amoniak dan asam sulfat murni. Di Indonesia, amoniak diproduksi oleh beberapa

perusahaan. Hal ini menunjukkan bahwa bahan baku untuk pupuk ZA masih dapat

terpenuhi. Pupuk sangat dibutuhkan di berbagai komoditas, baik yang termasuk

kedalam sektor pertanian (tanaman pangan, hortikultura, perkebunan dan peternakan),

maupun sektor-sektor diluar pertanian yaitu kehutanan, perikanan dan perindustrian.

Untuk komoditas tertentu terutama padi, pupuk merupakan kebutuhan pokok petani

dalam meningkatkan produksi padi.

Pengertian Pupuk ZA

Negara Indonesia merupakan negara agraris dengan sektor pertanian memegang

peranan penting dalam perekonomian negara. Berkembangnya sektor pertanian

semakin meningkatkan kebutuhan akan pupuk, sementara negara Indonesia juga

mempunyai sumber daya alam melimpah berupa bahanbahan yang dapat diolah menjadi

pupuk. Salah satu produk tersebut adalah pupuk Amonium Sulfat (ZA).

Amonium Sulfat atau yang biasa disebut ZA merupakan salah satu jenis pupuk

buatan yang berguna bagi tanaman. Pupuk ZA adalah pupuk yang sekaligus

mengandung 2 (dua) unsur hara yaitu Nitrogen (N2) dan unsur hara Sulfur (S).

Saat ini pabrik yang memproduksi pupuk ini baru ada satu yaitu PT.

Petrokimia Gresik, sedangkan pertumbuhan konsumsi kebutuhan akan pupuk ini terus

meningkat. Untuk mengatasi peningkatan kebutuhan akan pupuk ZA dan mengurangi

kebutuhan impor ZA serta mengurangi ketergantungan terhadap negara lain

disamping membuka lapangan kerja baru dalam rangka turut memberikan kesempatan

kerja sehingga jelaslah bahwa pendirian pabrik ZA di Indonesia perlu dilakukan

(Wulan, 2007).

Pupuk ZA adalah pupuk kimia buatan yang dirancang untuk memberi tambahan

hara nitrogen dan belerang bagi tanaman. Nama ZA adalah singkatan dari istilah bahasa

Belanda, zwavelzure ammoniak, yang berarti amonium sulfat (NH4SO4). Pupuk ZA

diperlukan tanaman untuk memenuhi kebutuhan unsur hara nitrogen (N) dan belerang

(S). Unsur nitrogennya sebesar 21 % dan sulfur (belerang) sebesar 24 % (Ihsan, 2012).

Pupuk ZA aman digunakan untuk semua jenis tanaman. Manfaat dari pupuk ZA adalah

dapat meningkatkan produksi dan kualitas panen, menambah daya tahan tanaman

Kelompok 4 2

INDUSTRI PUPUK ZA

terhadap gangguan hama, penyakit, dan kekeringan, serta memperbaiki rasa dan warna

hasil panen (Horties, 2011).

Ammonium Sulfat (ZA) merupakan salah satu jenis pupuk sintetis yang

mengandung unsur hara N. Unsur hara N yang berasal dari Urea dan ZA merupakan

hara makro utama bagi tanaman selain P dan K dan seringkali menjadi factor pembatas

dalam produksi tanaman. Menurut Gardner dkk, (1991), definisi N membatasi

pembesaran sel dan pembelahan sel. N berperan sebagai bahan penyusun klorofil dan

asam amino, pembentukan protein, esensial bagi aktivasi karbohidrat, dan komponen

enzim, serta menstimulasi perkembangan dan aktivitas akar serta meningkatkan

penyerapan unsur-unsur hara yang lain (Aditya et al, 2012).

Wujud pupuk ini butiran kristal mirip garam dapur dan terasa asin di lidah. Pupuk

ini higroskopis (mudah menyerap air) walaupun tidak sekuat pupuk urea. Karena ion

sulfat larut secara kuat, sedangkan ion amonium lebih lemah, pupuk ini berpotensi

menurunkan pH tanah yang terkena aplikasinya. Sifat ini perlu diperhatikan dalam

penyimpanan dan pemberiannya.

Pupuk ZA mengandung belerang 24 % dan nitrogen 21 %. Kandungan

nitrogennya hanya separuh dari urea, sehingga biasanya pemberiannya dimaksudkan

sebagai sumber pemasok hara belerang pada tanah-tanah yang miskin unsur ini. Namun

demikian, pupuk ini menjadi pengganti wajib urea sebagai pemasok nitrogen bagi

pertanaman tebu karena tebu akan mengalami keracunan bila diberi pupuk urea.

Sistem Utilitas Pabrik

Utilitas merupakan bagian yang menyediakan bahan pembantu proses atau biasa

disebut sebagai sarana penunjang proses. Unit ini memegang peranan yang sangat

penting dalam produksi, karena tanpa adanya unit ini maka proses produksi tidak dapat

berjalan secara optimal. Unit penunjang (utilitas) yang ada di PT. Pupuk Kujang

Cikampek dibagi menjadi beberapa unit meliputi unit penyediaan air, unit penyediaan

uap (steam), unit penyediaan tenaga listrik, unit penyediaan udara Tekan Kering dan

Udara Instrumen.

Unit Penyedia Udara Pabrik dan Udara Instrumen

Pada umumnya, udara yang dibutuhkan pabrik Kaltim-1 dibagi menjadi tiga

macam:

a. Udara proses (Process Air). Udara proses berguna sebagai bahan baku proses

pembuatan amonia pada pabrik amonia.

Kelompok 4 3

INDUSTRI PUPUK ZA

b. Udara pabrik (Plant Air). Udara pabrik digunakan untuk pelayanan umum, seperti

pembersihan filter, seeding system di pabrik urea, atau untuk utility station.

c. Udara instrumen (Instrument Air). Udara instrumen digunakan untuk penggerak

sebagian instrumentasi yang bekerja dengan prinsip pneumatik.

Pabrik utilitas hanya menyediakan udara pabrik dan udara instrumen, sementara

udara proses dipenuhi sendiri kebutuhannya oleh pabrik amonia. Baik udara instrumen

maupun udara pabrik diharapkan memenuhi persyaratan tekanan sebesar 8 kg/g.cm2,

suhu 37oC, dan bebas minyak/lemak (oil free). Komposisi udara yang digunakan

sebagai umpan adalah Nitrogen sebanyak 78%, Oksigen Sedangkan kandungan uap air

dipengaruhi oleh tekanan barometris, temperatur, dan kondisi lingkungan. Udara yang

digunakan pada unit ini berasal dari kompresor G-1003 milik pabrik Amonia.

Peralatan utama yang digunakan antara lain:

• Kompresor G-1003 pabrik Amonia

• Kompresor darurat GB-1902 dan Atlas Copco K-2030

• Tangki penyimpan udara FA-1902

• 6 buah Instrument air dryer KA-1902 ABCDEF

• 2 buah Prefilter FD-1901

• 2 buah After filter FD-1902

Sebelum digunakan, udara instrumen khususnya harus dikeringkan terlebih

dahulu untuk mencegah korosi pada instrumen user. Kering atau tidaknya udara ditandai

dengan Dew Point atau temperatur saat udara terkondensasi. Setelah keluar dari

pengering, diharapkan udara instrumen telah memiliki Dew Point kurang dari -40 oC

atau memiliki konsentrasi H2O kurang dari 128 ppm.

Penyediaan Air

Kebutuhan air digunakan untuk keperluan umum pabrik dan pengolahan air

untuk produksi. Air untuk keperluan pabrik diantaranya untuk keperluan kantor, air

pendingin. Sedangkan dalam pengolahan air digunakan untuk demineralisasi dan water

treatment.

Air untuk keperluan kantor biasanya digunakan untuk kebutuhan air di toilet.

Kemudian Sistem air pendingin merupakan sistem sirkulasi air panas yang telah

digunakan untuk pendinginan peralatan atau exchanger di pabrik, kemudian didinginkan

dalam menara pendingin (cooling tower). Air pendingin harus mempunyai sifat-sifat

Kelompok 4 4

INDUSTRI PUPUK ZA

yang tidak korosif, tidak menimbulkan kerak dan tidak mengandung mikroorganisme

yang dapat menimbulkan lumut.

Unit demineralisasi bertujuan untuk menghilangkan mineral-mineral yang

terkandung dalam air untuk selanjutnya dijadikan air umpan boiler atau air pendingin

(sweet cooling water). Unit-unit yang ada di dalam unit demineralisasi antara lain:

RC (Raw Condensate) Tank F-1302 (kapasitas 2500 m3)

3 buah Mixed Bed Filter F-1303 ABC (P = 2-3 bar, T = 60 oC)

DW (Demineralized Water) Tank F-1306 (kapasitas 1250 m3)

2 buah pompa demin G-1306 ABR (untuk mengalirkan ke Boiler)

Water treatment menggambarkan proses-proses yang digunakan untuk membuat

air lebih dapat diterima untuk penggunaan akhir yang diinginkan. Ini dapat termasuk

digunakan sebagai air minum, proses industri, medis dan penggunaan lainnya. Tujuan

dari semua proses pengolahan air adalah untuk menghapus yang ada kontaminan dalam

air, atau mengurangi konsentrasi kontaminan tersebut sehingga air menjadi cocok untuk

penggunaan akhir yang diinginkan-nya. Salah satu penggunaan tersebut adalah kembali

air yang telah digunakan kembali ke lingkungan alam tanpa dampak ekologis yang

merugikan.

Proses yang terlibat dalam pengolahan air minum untuk tujuan pemisahan

padatan dapat menggunakan proses fisik seperti menetap dan penyaringan, dan proses

kimia seperti desinfeksi dan koagulasi. Proses biologis juga digunakan dalam

pengobatan air limbah dan proses-proses mungkin termasuk, misalnya, laguna aerasi,

lumpur aktif atau filter pasir lambat.

Dua proses utama pengolahan air industri boiler adalah pengolahan air dan

pengolahan air pendingin. Kurangnya pengolahan air yang tepat dapat menyebabkan

reaksi padatan dan bakteri dalam pekerjaan pipa dan perumahan boiler. Steam boiler

bisa menderita scaling atau korosi ketika diobati menyebabkan mesin lemah dan

berbahaya, scale deposit dapat berarti bahan bakar tambahan diperlukan untuk

memanaskan tingkat yang sama air karena turunnya efisiensi. Kualitas air kotor yang

buruk dapat menjadi tempat berkembang biak bagi bakteri seperti Legionella

menyebabkan risiko bagi kesehatan masyarakat.

Dengan perawatan yang tepat, proporsi yang signifikan dari industri di lokasi air

limbah mungkin dapat digunakan kembali. Hal ini dapat menghemat uang dalam tiga

cara: biaya lebih rendah untuk konsumsi air lebih rendah, biaya rendah untuk volume

Kelompok 4 5

INDUSTRI PUPUK ZA

yang lebih kecil dari air efluen yang dibuang dan biaya energi yang lebih rendah karena

pemulihan panas dalam air limbah daur ulang.

Korosi pada boiler tekanan rendah dapat disebabkan oleh oksigen terlarut,

keasaman dan alkalinitas yang berlebihan. Pengolahan air sehingga harus menghapus

oksigen terlarut dan memelihara air boiler dengan pH yang sesuai dan tingkat

alkalinitas. Tanpa pengolahan air yang efektif, sistem air pendingin dapat mengalami

korosi pembentukan kerak, dan fouling dan dapat menjadi tempat berkembang biak bagi

bakteri berbahaya seperti yang menyebabkan Penyakit legiuner. Hal ini mengurangi

efisiensi, kehidupan tanaman lebih pendek dan membuat operasi tidak dapat diandalkan

dan tidak aman.

Unit Pembangkit Listrik

1. Gas Turbin Generator Solar ( G-GI 7001 )

2. PLN (Perusahaan Listrik Negara)

3. Emergency generator

4. UPS (Uninterupted Power Supply)

5. DC Charger

Unit pembangkit steam

Boiler memiliki dua buah pembangkit steam (E-2010 AB). Produksi dari boiler

ini adalah 180 ton/jam dengan tekanan 40 bar dan temperatur 400 oC. Peralatan yang

ada dalam unit pembangkit steam ini antara lain:

• Deaerator (V-2015) dan preheater (V-2990)

• Economizer (E-2011 AB)

• Steam drum

• Tube down comer dan tube riser

• Superheater coil

• Furnace

• Burner

• Force draft (FD) Fan

Unit Utilitas Batubara

Bahan bakar yang menggunakan pabrik yaitu boyler dan generator. Pemilihan

jenis bahan bakar yang digunakan berdasarkan pertimbangan sebagai berikut :

Harga reltif murah

Mudah didapat

Kelompok 4 6

INDUSTRI PUPUK ZA

Viskositas relatif

Sistem kalornya tinggi

Tidak menyebabkan kerusakan pada alat.

Flash point 38oC

Pour point -6oC

Densitas 55 lb/ft3

Laboratorium

Laboratorium Produksi, Laboratorium Kalibrasi, Laboratorium Uji Kimia,

Laboratorium Uji Mekanik, Laboratorium Uji Kelistrikan, dll.

Laboratorium uji kimia digunakan untuk menganalisis kandungan dari pupuk

ZA, yakni : nitrogen, posfat, dan sulfur (belerang) serta menganalisis kadar air pada

pupuk ZA dan juga Cu. Untuk menganalisis kandungan nitrogen pada pupuk ZA

menggunakan alat kjehdal. Untuk analisis posfat menggunakan ametode gravimetri.

Sedangkan untuk analisis unsur belerang menggunakan instrumen spektrofotometer

UV-Vis.

Bahan Baku Produksi Pupuk ZA

Bahan baku pembuatan Amonium Sulfat adalah Amoniak dan Asam Sulfat.

Untuk kebutuhan Amoniak dalam negeri diperoleh dari dalam negeri, PT. Pupuk

Kujang, Jawa Barat mampu memproduksi Amoniak dengan kapasitas produksi

540.197 ton/tahun pada tahun 2006. PT. Timur Raya Tunggal, Jawa Barat mampu

menyediakan asam sulfat dengan kapasitas produksi 396.000 ton/tahunm, dan PT Sud

Chemic Indonesia dengan kapasitas produksi 297.000 ton/tahun.

Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku

Sifat FisisAmoniak Asam Sulfat

Rumus molekul NH3 H2SO4

Berat molekul 17,03 g/mol 98,08 g/molFase Gas cairWarna Tidak berwarna tidak berwarnaBau khas khasTitik didih -33,34 oC 228°CTitik lebur -77,73 oC -Titik kritis 405,6 K -ρgas 0,6813 g/ cm3 -ρcair 0,639 g/cm3 1,84 g/cm3Kelarutan dalam air 89,9 g/100 mL 70,6 g/100 ml

Kelompok 4 7

INDUSTRI PUPUK ZA

Kemurnian NH3 : 99,5%, H2O : 0,5% H2SO4 : 98%, H2O : 2%Sifat Kimia

Amoniak Asam SulfatAmoniak bersifat basa Asam sulfat dapat bereaksi dengan airPenerima proton Reaksi hidrasi pada asam sulfat bersifat

eksotermisDalam air, amoniak dapat terkonversi menjadi kation amonium (NH4

+)Reaksinya membentuk ion hidroniumH2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4

-

HSO4- + H2O → H3O+ + SO4

2-

Oksida NH3 pada suhu tinggi akan menghasilkan nitrogen dan air2NH3 + 2KMnO4 → 2KOH + MnO2 + 2H2

O + N2

Dapat bereaksi dengan basa membentuk sulfatCuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

Amoniak dengan klorin dapat dianggap reaksi oksidasi2NH3 + 2Cl2 → N2 + 6NH4Cl

Dapat menggantikan asam dari garamnyaH2SO4 + CH3COONa → NaHSO4 + CH3COOH

Amonia (NH3) adalah bahan dasar pembuatan pupuk yang berbasis nitrogen,

senyawa ini digunakan sebagai penyedia nitrogen yang siap pakai dibandingkan dengan

nitrogen bebas yang merupakan senyawa inert.

Senyawa ini mempunyai bau yang sangat menyengat. Titik didihnya sangat

rendah (-33,35 oC) pada tekanan atmosfer, sehingga berwujud gas yang tidak berwarna

pada suhu ruang. Gas amonia lebih ringan dari pada udara, sangat mudah larut dalam air

membentuk basa lemah amonium hidroksida (NH4OH).

NH3(g) + H2O(l) NH4OH(l)

Apabila terhirup dalam jumlah yang besar maka dapat menimbulkan air mata dan

menyebabkan sesak nafas. Bahan baku pembuatan amonia adalah gas alam, udara, dan

air. Karakteristik bahan baku pembuatan amonia:

a. Gas Alam

Gas alam yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan amonia berasal dari

sumber minyak lepas pantai. Gas alam terdiri berbagai senyawa yang berada dalam fase

gas dan didapat dari eksploitasi sumber minyak dan gas bumi. Senyawa utama yang

memiliki kadar terbesar dalam campuran ini adalah metana (CH4).

Jumlah gas alam yang diperlukan sebagai bahan baku pembuatan amonia adalah

36,6 ton/jam. Masuknya gas alam ke dalam pabrik melalui jalur pipa gas alam.

Pemasukan gas alam dilakukan dengan cara sadap.

Kelompok 4 8

INDUSTRI PUPUK ZA

Selain kandungan gas metana (CH4) dalam jumlah yang besar, gas alam juga

masih mengandung senyawa lain dalam jumlah yang sangat kecil seperti H2S yang rata-

rata kadarnya 30 ppm, R-SH dan Hg yang rata-rata kadarnya 5 ppm. Komposisi gas

alam dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel Komposisi Gas Alam

KomponenTipe Gas I

(Arco) (% mol)

Tipe Gas II

(Parigi) (% mol)

Tipe Gas III

(Mundu) (% mol)

N2 1,00 1,50 1,00

CO2 3,00 5,00 1,00

CH4 88,36 90,00 70,00

C2H6 5,00 2,00 12,00

C3H8 2,00 0,75 10,50

i-C4H10 0,24 0,10 2,50

n-C4H10 0,23 0,10 2,00

i-C5H12 0,04 0,01 0,30

n-C5H12 0,03 0,01 0,30

C6H14 0,03 0,01 0,03

C7H16 0,06 0,01 0,10

Ket: Gas masuk pada temperatur 32 °C dan tekanan 15,1 kg/cm2

Sumber : PT Pupuk Kujang

b. Udara

Kandungan terbesar komposisi udara terdiri dari 79 % N2, 20 % O2 dan sisanya

senyawa lain dalam jumlah kecil. Udara memiliki temperatur kritis (Tc) = -140,7 ºC dan

tekanan kritis (Pc) = 37,2 atm, dan densitas kritis (ρc) = 350 kg/m3. Udara ini diperoleh

dari atmosfir sekitar lingkungan pabrik yang dikompresi hingga bertekanan 70 kg/cm2.

c. Air

Air (H2O) dalam bidang kimia biasa disebut pelarut universal karena merupakan

senyawa polar dan reaktif, oleh karena itu air dapat bereaksi dengan berbagai macam zat

yang kepolarannya sama serta dapat menghantarkan listrik dengan baik. Air

mempunyai tekanan kritis (Pc) = 218,4 atm, temperatur kritis (Tc) = 374,15º C, dan

densitas kritis (ρc) = 323 kg/cm3. Sifat-sifat air lainnya dapat dilihat pada Tabel.

Kelompok 4 9

INDUSTRI PUPUK ZA

Tabel Sifat-Sifat Air

Sifat Air

Berat molekul 18,05

Titik Beku (°C) 0

Titik Didih (°C) 100

Densitas (g/mL) 0,998

Viskositas (cP) 0,8948

Panas pembentukan (kJ/mol) 285,89 (18°C)

Panas penguapan (kJ/mol) 40,65(100°C)

Panas spesifik (J/g°C) 4,179

Sumber: Perry, R., “Perry’s Chemical Engineers’ Handbook”, 5thed. Singapore.1999

Teknologi Proses Produksi

Dalam proses pembuatan pupuk ZA, dikenal ada empat jenis proses. Diantaranya

adalah :

b. Reaksi Netralisasi

Kebanyakan dari produk Amonium Sulfat dibuat dari netralisasi dengan

mereaksikan Amoniak dan Asam Sulfat kuat pada tekanan atmosfer. Reaksi tersebut adalah

sebagai berikut :

2NH3 (g) + H2SO4 (l) → (NH4)2SO 4(S) + Q

Reaksinya adalah eksotermis (65,5 kcal/gmol). Panas yang timbul ini dikendalikan

dengan pendinginan menggunakan air pada reaktor. Dalam proses ini lebih effisien karena

reaksi antara Amoniak dan Asam Sulfat terjadi di Saturator yang mempunyai dua fungsi

yaitu sebagai penetral (netralisasi) dan pembentukan kristal (kristalisasi). Amonium

Sulfat yang terbentuk dipompakan ke centrifuge dimana dipisahkan antara kristal dan

mother liquor. Kristal dikeringkan di dalam rotary dryer dengan menggunakan udara

panas.

c. Amonium Sulfat dari Proses Karbonisasi Batu Bara

Pada tahun 1920-an proses karbonasi batu bara ini sangatlah populer di kalangan

industri. Tapi pada perkembangannya proses ini makin lama makin berkurang seiring

Kelompok 4 10

INDUSTRI PUPUK ZA

dengan meningkatnya instalasi oilgas process dan penggunaan minyak serta gas alam

untuk pemanasan. Di lain pihak batu bara yang dikarbonasi tetap digunakan untuk

memproduksi Amonium Sulfat .

Untuk memproduksi Amonium Sulfat dari batu bara ada tiga cara yaitu cara

langsung, tidak langsung, semi langsung. Pada proses langsung, mula-mula semua gas

didinginkan untuk penghilangan sejumlah besar tar sebelum dialirkan ke saturator jenis

bubble atau spray. Kristal Amonium Sulfat dipisahkan dari liquor-nya, kemudian dicuci

di dalam centrifuges, dikeringkan, kemudian dibawa ke penyimpanan. Untuk proses

langsung ini memiliki banyak sekali kelemahan terutama pada impuritas produk yang

dikarenakan kontaminasi dari tar, pyridine, ataupun komponen organik lainnya yang

nantinya akan mengakibatkan harga Amonium Sulfat yang dijual di pasaran menjadi

jauh berkurang, dan juga klorid dari minyak, tampungan air yang digunakan akan

menyebabkan Amonium Klorida dan menyebabkan korosi, kecuali telah dipasangi

peralatan khusus pencegah korosi.

Namun proses ini juga memiliki kelebihan yaitu biaya investasi dan operasi

yang rendah, karena keterbatasan dari proses langsung ini maka mulailah dicari metode

baru yaitu proses tidak langsung. Pada proses ini gas panas dari oven mula-mula

didinginkan dengan sirkulasi wash liquor dan scrubbing air. Liquor yang telah

dikombinasikan kemudian dipisahkan dengan Amoniak bebas didalan kolom striping.

Kemudian setelah di striper liquor tersebut diolah dengan larutan basa untuk

pemisahan Amonium klorida setelah itu barulah dialirkan kedalam reaktor

saturator yang kemudian dibentuk Ammonium Sulfat .

Untuk metode semi langsung gas didinginkan dan kemudian dihilangkan tarnya

serta untuk memproduksi kondensatnya yang mengandung cukup banyak Amoniak.

Untuk proses semi langsung ini diproduksi dengan hasil Amonium Sulfat yang lebih

murni dan dengan yield recovery Ammonia yang lebih tinggi.

d. Reaksi antara gypsum dan amonium karbonat

Di negara Inggris, Austria dan India, Ammonium Sulfat diproduksi dengan

reaksi antara kalsium Sulfat dan Ammonium karbonat. Metode ini dikenal juga

sebagai Mersseburg Process, yang menggunakan gypsum dan Kalsium Sufat Anhidrat.

Reaksi yang terjadi adalah :

NH3(g) + H2O(1) → NH4OH(aq) (-8.320 cal/gmol)

Kelompok 4 11

INDUSTRI PUPUK ZA

2NH4OH(aq) + CO2(g) → (NH4)2CO3(S) + H2O(1) (-22.080 cal/gmol)

CaSO4.H2O(aq) + (NH4)2CO3(S) → CaCO3S) + (NH4)2SO4(S) + H2O(1) (-3.900

cal/gmol)

Proses ini digunakan pada negara-negara yang memiliki sumber Kalsium Sulfat

tetapi tidak memiliki Sulfur untuk memproduksi Amonium Sulfat. Baik produk dari

proses ini dapat digunakan pada industri semen atau juga dapat digunakan pada pabrik

Kalsium Amonium Sulfat .

e. Reaksi antara amoniak dan sulfur dioksida

Pada proses ini, dibagi menjadi dua jenis proses. Diantaranya adalah :

Proses Marino

Amonium Sulfat dibuat dengan de sulfurisasi udara Amoniak cair dengan Sulfur

Dioksida bereaksi di dalam reaktor kristaliser yang terbuka. Dalam pencampuran

antara Sulfur dioksida, oksigen, air, dan Amoniak juga ditambah vanadium

pentoxide pada suhu 200-450oC dan tekanan 0,1-5 atm.

SO2 + ½ O2 +H2O +2NH3 V 2 O5

→(NH4)2SO4 +128,7 kkal/gmol

Kemudian dipisahkan di centrifuge dan dikeringkan di rotary dryer.

Proses Piritas Espanolas (PE)

Amonium Sulfat dapat dibuat dengan mengabsorbsi gas sulfur pada pelarut organik

dan menghasilkan sulfit / kaya liquor dengan udara untuk memproduksi sulfat.

Kemudian ditambahkan Amoniak untuk menghasilkan Amonium Sulfat. Setelah itu

dipisahkan dari solven-nya, disentrifugasi, dikeringkan kemudian dipagging. Solvent

yang digunakan biasanya adalah Toluena.

2C7H7NH2 + SO2 +H2O → (C7H7NH3)2SO3

(C7H7NH3)2SO4 + ½O2 → (C7N7NH3)2SO4

(C7H7NH3)2SO4 + 2NH3 → 2C7H7NH2 + (NH4)2SO4

Proses yang sering digunakan adalah proses Netralisasi karena :

Lebih ekonomis

Proses lebih sederhana

Bahan baku mudah didapat

Tanpa menggunakan katalis

Kelompok 4 12

INDUSTRI PUPUK ZA

Proses Produksi Pupuk ZA

Proses yang sering digunakan dalam pembuatan pupuk ZA adalah proses

netralisasi karena memiliki beberapa keuntungan. Bahan baku yang digunakan dalam

proses pembuatan pupuk ZA dengan metode netralisasi adalah amoniak dan asam sulfat

(reaktan murni). Digunakan metode netralisasi karena mudah, cepat, memiliki konversi

yang tinggi, dan menggunakan bahan baku yang mudah didapat.

Dibawah ini merupakan gambar diagram alir proses pembuatan pupuk ZA dengan

metode netralisasi:

Gambar Diagram Alir Proses Pembuatan Pupuk ZA

Tahap Penguapan

Dalam proses pembuatan pupuk ZA, alat yang digunakan pada tahap penguapan

adalah vavorizer.

Tahap Netralisasi

Alat yang digunakan pada tahap netralisasi pada proses pembuatan pupuk ZA adalah

adalah saturator. Kebanyakan dari produk Amonium Sulfat dibuat dari netralisasi

dengan mereaksikan Amoniak dan Asam Sulfat kuat pada tekanan atmosfer. Reaksi

tersebut adalah sebagai berikut :

2NH3(g) + H2SO4(1) → (NH4)2SO4(S) + Q

Reaksinya adalah eksotermis (65,5 kcal/gmol). Panas yang timbul ini dikendalikan

dengan pendinginan menggunakan air pada reaktor. Dalam proses ini lebih effisien

karena reaksi antara Amoniak dan Asam Sulfat terjadi di Saturator yang mempunyai

dua fungsi yaitu sebagai penetral (netralisasi) dan pembentukan kristal (kristalisasi).

Kelompok 4 13

Tahap Penguapan

Tahap Pemisahan

Tahap Netralisasi

Tahap Penampungan

Produk

Tahap Penyerapan

(scrubbing)Tahap Pengeringan

NH3 (l)

Uap NH3

H2SO4 (l)

mother liquor

Udara panas

INDUSTRI PUPUK ZA

Tahap Pemisahan

Pada tahap pemisahan pada proses pembuatan pupuk ZA, alat yang digunakan adalah

centrifuge. Amonium Sulfat yang terbentuk pada proses sebelumnya,kemudian

dipompakan ke centrifuge dimana dipisahkan antara kristal dan mother liquor.

Tahap Pengeringan

Tahap akhir dalam proses pembuatan pupuk ZA adalah tahap pengeringan. Tahap

pengeringan adalah proses untuk menghilangkan sejumlah cairan volatile yang

terdapat dalam padatan dengan cara evaporasi. Dalam industri pupuk seperti

ammonium sulfat (ZA), proses pengeringan biasanya dilakukan dengan

menggunakan rotary dryer. Untuk dapat mendesain dan menganalisa kinerja suatu

rotary dryer, perlu diketahui terlebih dahulu karakteristik pengeringan bahan padat

yang dikeringkan. Hal ini dapat dilaksanakan secara eksperimen dengan

menggunakan alat tray dryer.

Selama proses pengeringan dalam tray dryer terjadi peristiwa – peristiwa

fundamental secara bersamaan yang meliputi transfer panas dari media pengering

(biasanya udara) ke padatan yang dikeringkan dan transfer massa air dari padatan

yang dikeringkan ke media pengering (udara). Data-data yang diperoleh dari

penelitian secara eksperimental perlu digeneralisasi terlebih dahulu untuk dapat

menaksir parameter-parameter proses yang penting dengan menggunakan

pengembangan model matematis proses yang terjadi.

Tahap Penyerapan

Tahap penyerapan dilakukan jika setelah tahap pengeringan masih tersisa cairan

yang tidak volatile.

Tahap Penampungan Produk

Produk/hasil yang didapatkan ditampung untuk selanjutnya dianalisis kadar nitrogen,

kadar sulfur, kadar air dan ukuran butirannya.

Keselamatan dan Kesehatan Kerja

Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3) merupakan suatu ilmu yang membahas

tentang kesehatan dan keselamatan pekerja, lingkungan kerja, dan hasil kerja.

Produktivitas suatu perusahaan salah satunya sangat bergantung pada peran yang

dilakukan oleh tenaga kerjanya. Kemampuan tenaga kerja untuk melakukan produksi

memerlukan dukungan dan jaminan keselamatan dalam melakukan pekerjaannya.

Kelompok 4 14

INDUSTRI PUPUK ZA

Pada kondisi kesehatan yang baik, kondisi lingkungan kerja yang sehat, proses

kerja yang aman, dan hubungan kerja yang damai (Peaceful Industrial Relations), maka

tenaga kerja dapat mengerjakan tugas dan tanggung jawab dengan kemampuan terbaik

mereka. Kenyataan menunjukkan bahwa pelaksanaan K3 ditempat-tempat kerja masih

jauh dari harapan, hal ini disebabkan karena masih rendahnya pengetahuan akan K3 dan

umumnya manajemen masih menganggap K3 sebagai pemborosan (ferliest post).

Sementara dengan kemajuan teknologi permesinan yang semakin canggih dan proses

produksi yang semakin kompleks akan menghasilkan berbagai faktor polutan yang

semakin beragam bentuknya, serta tingkat paparannya yang dapat berbahaya bagi

tenaga kerja. Untuk penangan bahaya industri tersebut diperlukan pengetahuan dan

keterampilan personalia K3 di setiap tempat kerja industri atau perusahaan.

Kesehatan berasal kata sehat yang artinya tidak mengalami suatu penyakit. Kerja

adalah suatu aktivitas yang dilakukan seseorang untuk menghasilkan sesuatu produk,

jadi kesehatan kerja adalah suatu keadaan dimana kesehatan pekerja, lingkungan kerja

dan hasil kerja yang dihasilkan kondisinya sehat. Pekerja yang sehat, lingkungan kerja

yang sehat merupakan salah satu syarat untuk menghasilkan produk yang baik.

Keselamatan kerja berasal dari kata selamat artinya terhindar dari bahaya,

karena ini berhubungan dengan pekerjaan maka keselamatan kerja adalah keselamatan

yang berhubungan dengan :

1. Mesin

2. Pesawat

3. Alat Kerja

4. bahan dan prosesnya

5. Tempat dan lingkungan kerja

6. Cara melakukan pekerjaan (Undang-Undang No. 1 Tahun 1970)

Keselamatan Kerja memiliki tujuan utama yang sangat mempengaruhi proses

produksi dalam sebuah industri, antara lain :

1. Melindungi Kesehatan dan keselamatan pekerja

2. Meningkatkan kesejahteraan dan kinerja

3. Menjamin kesehatan dan keselamatan orang lain dalam lingkungan kerja

4. Mengamankan sumber polutan

5. Menyehatkan lingkungan kerja

6. mengefisienkan kegiatan

Kelompok 4 15

INDUSTRI PUPUK ZA

Pelaksanaan K3 adalah salah satu bentuk upaya untuk menciptakan lingkungan

kerja yang aman, sehat dan sejahtera, bebas dari kecelakaan kerja dan penyakit akibat

kerja serta bebas pencemaran lingkungan menuju peningkatan produktivitas. Sebagai

upaya untuk meminimalkan dampak negatif bahaya dari setiap kegiatan usaha PT.

Petrokimia Gresik menerapkan Sistem Manajemen K3(SMK3).

Dalam Undang-Undang No. 1 Tahun 1970 Bab III Pasal 3 ayat 1 huruf a

menyebutkan bahwa “ salah satu syarat keselamatan kerja adalah mencegah dan

mengurangi kecelakaan ”. Oleh karena itu, industri berupaya untuk memenuhi ketentuan

tersebut dengan menerapkan K3 terhadap semua fasilitas-fasilitas produksinya untuk

mencegah dan mengurangi terjadinya kecelakaan.

Di tempat kerja, potensi bahaya sebagai sumber resiko khususnya terhadap

keselamatan atau kesehatan di perusahaan akan selalu dijumpai, antara lain berupa

faktor fisik, kima, biologi, ergonomi, dan lain sebagainya. Potensi bahaya dan risiko

mempunyai kontribusi terhadap terjadinya kecelakaan kerja.

Dalam teori domino menyatakan bahwa, kurangnya pengendalian dari pihak

manajemen adalah penyebab utama terjadinya kecelakaan kerja. Sehingga diperlukan

adanya pencegahan suatu kecelakaan tidak hanya dari segi teknis namun juga dari segi

manajemen. Untuk itu, melalui evaluasi penerapan K3 dengan menggunakan metode

ISRS dapat memberikan masukan dalam menganalisa setiap elemen dari program-

program K3.

International Safety Rating System merupakan sistem evaluasi untuk program

safety yang memberikan masukan untuk menganalisa sistem dari setiap elemen dari

program safety untuk menentukan tingkat dan kualitas pengendalian manajemen.

Penerapan ISRS bertujuan untuk menjamin bahwa proses produksi bisa berjalan secara

kontinyu dengan melindungi pekerja, peralatan, dan lingkungan dari terjadinya

kecelakaan kerja, antara lain :

Selalu mengutamakan agar karyawan mendapat tempat kerja yang aman dan

sehat.

Perusahaan sangat memperhatikan masalah dan dampak lingkungan dari seluruh

aktivitas perusahaan.

Seluruh aktivitas perusahaan dievaluasi secara ilmiah dampaknya terhadap

lingkungan tindakan pengawasan dan pencegahan.

Kelompok 4 16

INDUSTRI PUPUK ZA

Melalui praktek manajemen yang efektif, perusahaan menjamin kesehatan dan

keselamatan kerja karyawan dan meminimumkan dampak negatif terhadap

lingkungan serta menciptakan sumbangsih positif terhadap masyarakat.

Membangun landasan kepatuhan sejalan dengan peraturan K3 dan pelestarian

lingkungan.

Mengupayakan perbaikan berkelanjutan.

Menetapkan dan pengkajian sasaran, penilaian dan pelaporan kinerja K3 serta

pelestarian lingkungan.

Sasaran utama keselamatan kerja yang digunakan dalam industri pupuk ZA

(Ammonium Sulfat) antara lain :

Kemanusiaan : berupaya mencegah terjadinya penderitaan bagi tenaga kerja

dengan demikian mencegah terwujudnya keamanan.

Ekonomi : Berupaya menghindarkan terjadinya kerugian bagi perusahaan dari

kegiatan produksi untuk meningkatkan efisiensi dan produktivitas.

Sosial : berupaya menciptakan kesejahteraan sosial memberikan perlindungan

bagi masyarakat terhadap bahaya-bahaya yang timbul akibat dari kegiatan

perusahaan.

Hukum : berupaya menerapkan aturan pemerintah.

Limbah Industri

Dalam pabrik pembuatan pupuk ZA ini selama proses produksi menghasilkan

beberapa limbah, antara lain limbah gas dan limbah cair.

1. Limbah gas

Limbah gas adalah suatu limbah yang berasal dari debu-debu hasil produksi yang

ikut keluar bersama dengan udara luar.

Debu ini di olah terlebih dahulu sebelum dibuang ke udara. Proses pengolahan

limbah debu terlebih dahulu melalui proses yakni wet Cyclone dimana debu tersebut

dibasahi dengan air kemudian dimasukkan ke dalam tangki penampung dan dapat dibuang.

2. Limbah cair

Limbah cair ini diperoleh dari proses flushing peralatan yang dilakukan secara

berkala dan juga berasal dari oli. Oli ini didapat dari hasil oil separator.

Proses pengolahan limbah cair ini yakni melalui proses netralisasi dimana limbah

cair tersebut ditambahkan dengan Ca(OH)2 kemudian masuk ke kolam aerasi. Kolam

Kelompok 4 17

INDUSTRI PUPUK ZA

aerasi ini terdapat bakteri yang dapat menyerap racun atau zat yang berbahaya yang ada

pada limbah tersebut sebelum di buang. Setelah melalui kolam aerasi, maka limbah cair

tersebut akan menjadi terendapkan dan tidak berbahaya lagi untuk lingkungan.

3. Limbah Padat

Limbah padat dapat bersumber dari bahan baku, proses dan produk samping yang

tidak diinginkan. Limbah padat terdiri dari limbah non B3 yakni kapur dan gipsum.

Pengelolaannya dapat menggunakan prinsip 3R (reuse, reduce, recycle) atau dumping.

Sedangkan untuk limbah B3 yakni katalis bekas dapat dikelola dengan cara 3R atau

dikirim ke PT PPLI Cileungsi Bogor.

Kelompok 4 18

INDUSTRI PUPUK ZA

Kelompok 4 19