unit utilitas wt,dkk
TRANSCRIPT
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
1/15
3.3. Unit Utilitas
Unit utilitas (offsite plant) merupakan unit penunjang operasional pabrik
yang bertugas mempersiapkan kebutuhan operasional pabrik ammonia dan urea,
khususnya yang berkaitan dengan bahan baku dan bahan pembantu. Selain itu unit
utilitas juga menerima buangan dari pabrik ammonia dan urea untuk kemudian
diolah kembali sehingga dapat dimanfaatkan lagi menjadi produk lain.
Unit utilitas yang ada di PUSRI II terdiri dari 11 offsite plant
1. WaterTreatment
!. DeminPlant
". Gas Turbin Generator
#. Waste Heat Boiler
$. PackageBoiler
%. GasMeteringStation
&. CoolingTower
'. ProcessCondensateStripper
. PlantAirnstrumentAir
1*. AirSeparationPlant
11. +!Plant
3.3.1. WaterTreatment
Water Treatmentmerupakan unit pengolahan air baku yang diambil dari
sungai -usi menjadi air bersih (filter water). ir sungai dialirkan dengan
menggunakan pompa sentrifugal (1 operasi dan 1 standb!) melalui pipa yang
berukuran 1!/1% in. 0aju alir keluaran pompa (disharge) sebesar %** m"2jam dan
tekanan pompa sekitar $ kg2m!.
Tabel 3.18. Spesifikasi Air Sungai Musi dan Filter Water
Parameter Air Sungai Air Bersih
P3 %, %,$ 4 &,$
5urbidity sebagai Si!, ppm # 6 ",*
Iron sebagai 7e, ppm !*,% *,1 ma8
Residual C"lorine, ppm *,$ ma8Sumber 0aboratorium nalitial Report Pusri
ir bersih (filter water) yang dihasilkan dari proses di water treatment ini
digunakan untuk
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
2/15
a# Make up Cooling Tower
b. 9ahan bakuDemin Plant
. ir minum
d# Ser$ice Water
Proses pengolahan air di unit ini terdiri dari beberapa tahapan, antara lain
%& Penyaringan :at padat
ir sungai -usi dipisahkan dari berbagai kotoran yang berupa :at/:at padat
terapung dengan ara disaring. Pada bagian sution pompa sungai (!!*1/;)
dipasang saringan, selanjutnya air dipompakan ke unit pengolahan air (water
treatment).
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
3/15
inhi. kan tetapi kebutuhan penginjeksian alum tidak tetap, tergantung tingkat
kekeruhan dari air sungai musi dan biasanya kekeruhan bertambah setelah hujan.
) Caustic Soda(@a3)
Caustic soda berfungsi untuk mengatur p3 air sungai karena pada proses
pembentukan flo diperlukan kondisi p3 $,' 4 %,!. >osis yang digunakan adalah
! 4 $ ppm.
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
4/15
*& Clarifier(!!*1/U)
)locyang telah terbentuk diflocculatordan siap mengendap dikirimkan ke
clarifier untuk dipisahkan floc+flocnya dengan ara pengendapan yang disertai
dengan pengadukan yang keepatannya lebih rendah dari putaran flocculator.
Clarifier ini berdiameter !&,## m, tinggi %,# m, dan terbuat dari beton serta
dilengkapi pengaduk. Pada clarifier airan dialirkan dari atas dan endapan atau
floc+flocdibuang dari baAah.
Pada clarifier ini dihilangkan juga water "ardness, yaitu garam/garam
kalsium dan magnesium yang larut dalam air.Hardnessdapat dikurangi selama
clarificationdengan jalan mereaksikan :at/:at kimia yang akan mengendapkan
"ardness tersebut dalam larutan. Setelah pengadukan yang epat, partikel/partikel
yang berukuran keil harus diusahakan agar membentuk gumpalan/gumpalan
yang lebih besar. 3al ini dapat diapai dengan pengadukan yang lambat. ir
bersih tersebut dipisahkan melalui o$er flow dibibir clarifier dan endapannya
dibuang (blow down) melalui bagian baAah clarifier.
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
5/15
distributor, koral, pasir (kasar dan halus), dan antrafit. 5ekanan masuk sandfilter
adalah "/# kg2m!dan tekanan keluar C " kg2m!.
.& )iltered waterstoragetank(!!*1/7)
3asil proses penyaringan ditampung difiltered waterstoragetank dengan
kapasitas 1#.1"* m" yang berfungsi sebagai penampungan air bersih yang
selanjutnya dikirim ke unit lain untuk air pendingin, bebas mineral, dan keperluan
rumah tangga.
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
6/15
Gambar 3.. Diagram AlirDemin Plant
9erikut beberapa tahapan yang terjadi pada demin plant
a. Carbon filter(!!*$/U)
)ilter watermengalir leAat atas dan meleAati lapisan carbondi dalam tanki
dan keluar leAat baAah tanki. Carbonfilter berfungsi untuk mengikat :at/:at
organik dan sisa klorin dari filter water, karena :at/:at tersebut dapat merusak
resin di unit berikutnya. Salah satu indikasi kehilangan daya serap adalah
kehilangan tekanan differensial yang tinggi (tekanan melampaui ' 4 1* psig diatas
tekanan operasi normal).
b. Cation e/c"anger(!**#/U , 9, +)
>ari carbonfilter, air dipompakan leAat atas catione/c"angerdan keluar
leAat baAah setelah meleAati lapisan resin cation e/c"anger, untuk menyerap
ion/ion posotif seperti
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
7/15
9ila resin telah jenuh dilakukan regenerasi, yang dilakukan dengan tiga tahap,
yaitu
%& Back was", yaitu pembalikkan arah aliran air untuk
merenggangkan resin/resin yang sudah mampat pada bagian bottom cation
e/c"anger.
'& 1egeneration, yaitu dengan menginjeksikan asam sulfat
yang akan menggantikan ion/ion +a, -g dan sebagainya, sehingga resin
tersebut aktif kembali. 3al ini dilakukan bila "ig" conducti$it!G !$ mhos, dan
"ig" silicaG *,$ ppm. 0arutan asam sulfat (! # H) dialirkan ke inletation
e8hanger melalui c"emical distributorke bagian baAah lapisan/lapisan resin
dan sisanya dikeluarkan ke neutrali:ed tank (!**! 4 7) yang berfungsi untuk
menampung larutan buangan dari unit/uint penukar pada Aaktu regenerasi,
yang tujuannya untuk menetralisir atau membuat agak basa larutan yang
mengandung sisa/sisa bahan kimia selama regenerasi sebelum air ini dibuang
ke kolam pengolah limbah2P5 (Pusri ffluent 5reatment)
Reaksi regenerasi
+aF E 3!S# 3!F E +aS#
(& 1inse 2pembilasan&, yaitu pembilasan lapisan resin
dengan air untuk membuang sisa/sisa asam2garam sulfat. 0ama pembilasan
biasanya antara "* 4 %* menit dan tergantung pada analisa keasaman dan
daya hantar aliran outletnya.
. Anion e/c"anger(!**$ 4 U , 9, +)
ir dari Cation3/c"anger(!**# 4 U , 9, +) masuk menuju bagian atas
pada anion e8hanger. Selain itu, padaAnion 3/c"anger(!**$ 4 U , 9, +)ion/
ion negatif seperti +"!/, 3+"
/, +l/, S#!/, S"
!/, @"/, @!
/, dihilangkan dengan
resin anion e/c"anger. >iantara ion/ion tersebut, ion +l/, S#!/ dan Si!
/
merupakan ion dominan yang harus dihilangkan karena bersifat sangat korosif.
Reaksi pengikatan anion yaitu sebagai berikut
R3 E / R E 3/
Ion/ion 3E yang berasal dari permukaan kation akan menetralkan ion/ion
3/
dari permukaan resin anion. Reaksi netralisasi ion/ion adalah sebagai berikut
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
8/15
3! 3E E 3/
Reaksi ini juga digunakan sebagai pengaktifan kembali apabila resin telah jenuh,
yaitu dengan melakukan regenerasi menggunakan tahapan seperti pada kation
e/c"anger. 5etapi, pada anion e/c"anger ini regeneran yang dipakai adalah
caustic soda. Regenerasi anion dilakukan apabila total galon conducti$it! G!$
mhos dan "ig" silica G *,$ ppm. Reaksi regenerasi anion e8hanger adalah
sebagai berikut
R E @a3 R3 E @a
d. Mi/edBed3/c"anger(!**% 4 U , 9)
ir yang telah meleAati kation dan anion e/c"angermasuk ke dalamMi/ed
Bed3/c"anger(!**% 4 U , 9) yang berisi kedua jenis resin (resin cationdan
resin anion). 3al ini akan mengakibatkan sisa/sisa ion yang lolos dari kedua
e/c"anger tersebut dapat diserap untuk mendapatkan air demin yang bebas
mineral. Reaksi yang terjadi
R3 E R3 E + E 3 R+ E R3 E 3!
pabila resin jenuh, maka dilakukan regenerasi menggunakan asam sulfat
dan causticsoda sebagai c"emical regeneran. Regenerasi dilakukan apabila total
galon conducti$it! (G *,!$ mhos) dan "ig" silica (G *,*$ ppm) pada air yang
keluar dari mi/ed bed. Regenerasi dimulai dengan memisahkan kedua resin
tersebut menjadi dua bagian terpisah dengan ara hidrolisis. 0angkah ini
dilakukan dikarenakan adanya perbedaan berat jenis antara kedua resin tesebut,
yaitu 9; resin anion 6 9; resin kation, sehingga resin anion berada dilapisan atas.
Setelah dilakukan back was"4resin dibiarkansettlesehingga akan terbentuk
dua lapisan terpisah, kemudian diinjeksikan dengan larutan asam sulfat # H dari
bagian baAah dan larutan causticsoda # H dari bagian atas. Selanjutnya, resin
diui dengan air. liran air meleAati resin dan diteruskan ke tangki netralisasi.
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
9/15
e. Deminerali0ed Water Tank(!**1 4 7)
Demin Plant merupakan unit pengolahan air bersih dengan sistem
pertukaran ion sehingga air tersebut akan terbebas dari :at/:at yang masih terlarut
dan akan diperoleh air yang bermutu tinggi dan sesuai dengan persyaratan
sebagai air umpan boiler yang bertekanan tinggi diAmmonia Plant#
Demin storage terbuat dari stainless steel yang merupakan tangki
penampung demin waterhasil dari proses demineralisasi. >engan bantuan pompa
(!**1 ;), demin water dikirim sebagai make up di Water HeatBoiler, Package
Boiler, deaerator ammonia plantdan sebagai air proses di urea plant# ir bebas
mineral memiliki spesifikasi desain seperti ditampilkan pada 5abel ".1.
Tabel 3.1!. Spesifikasi Air Bebas Mineral "Demin Water#
Spesifikasi $uantitas Satuan
S (ma8)
Silika *,*$ ppm silia (ma8)
Sumber 0aboratorium nalitial Report Pusri
3.3.3. Gas Turbin Generat%r " &&'()#
Untuk menunjang operasional pabrik yang beroperasi seara terus menerus
(!#jam) diperlukansuppl! listrik yang stabil dan kontinyu. Suppl! listrik PUSRI
dipenuhi dari pembangkit listrik =as 5urbin =enerator (=5=). 0istrik yang
dihasilkan oleh =5= akan dikonsumsi sendiri oleh PUSRI. 5otal yang dihasilkan
adalah "$ -D, sedangkan kelebihan daya akan dikirim ke P0@ (maksimal 1!
-D). 0istrik yang dihasilakan oleh =as 5urbin =enerator (=5=) digunakan
sebagai sumber energi untuk menggerakkan motor / motor listrik, penerangan,
instrumentasi, perbengkelan, perkantoran. =enerator pembantu yang digunakan
untuk menunjang kelanaran tenaga listrik, antara lain
a. Sumber 5enaga 0istrik
1) =as 5urbin =enerator kapasitas 1$ -A, tegangan 1", '
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
10/15
!) Standb!generatoryaitu dieselenginegeneratordengan kapasitas 1,% -A
dan !*'
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
11/15
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
12/15
steam sebanyak '* ton2jam dengan tekanan #! kg2m! dan super"eatedsteam
pada suhu " + 4 #*1 +. Steamdi utilitas dibangkitkan oleh Waste Heat Boiler(D39) danPackage Boiler (P9). Steamtersebut digunakan untuk menggerakkan
turbin, proses, "eater dan lainnya. eaerator (1*1/U)
>eaerator berfungsi untuk mengurangi kadar oksigen dalam Boiler )eed
Water. Pelepasan oksigen dilakukan dengan ara stripping yang memanfaatkan
steam0S (low steam) padastripping section4di mana terdapat susunan tra!untuk
menyempurnakan kontak antara air dengan steam. =as oksigen tersebut dibuang
melalui $ent. 3idra:in (@!3#) juga ditambahkan dan berfungsi untuk menyerap
oksigen di deaeratorstorage, dengan reaksi sebagai berikut
@!3# E ! @! E 3!
Penambahan hidra:in dijaga antara *,*# 4 *,*% ppm untuk mendapatkan !
ontent 6 *,**& ppm. 3idra:in yang berlebihan akan terdekomposisi menjadi
@3"yang korosif, dengan reaksi sebagai berikut
! @!3# ! @3" E @! E 3!
b. 3conomi0er
3conomi0er merupakan suatu alat yang berfungsi untuk pemanasan aAal
dari 97D dengan memanfaatkanflue gassebelum keluar dari stak, dan terdiri
dari sebarisan tube/tube untuk memperluassurface area.
. Tube boiler
Tubeboileradalah tempat terjadinya perubahan dari air menjadi steam.
d. Steam drum
Steamdrumberfungsi sebagai tempat penampungan dari steam dan air.
e. Muddrum
Mud drum merupakan peralatan yang berfungsi sebagai tempat
penampungan Boiler )eed Water dan juga sebagai tempat injeksi dari fosfat.
7ungsi fosfat sendiri untuk mengatur 5>S ( total dissol$ed solid).
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
13/15
f. Blow down tank
9loA doAn tank berfungsi sebagai tempatflas"ingdari blow downdengan
menghasilkan steam 0S (",$ kg2m!), yang digunakan untuk stripping di
deaerator. Continous blow down daristeam drumuntuk membuang adanya buih
dan 5>S, sedangkan intermittent blow down dari mud drum untuk membuang
5>S dan endapan/endapan.
g. Superheater
Pemanas akhir dari steam untuk mendapatkan steam yang kering.
h. >esuperheater
>esuperheater berfungsi untuk mengontrol temperatur steam lebih kurang
#** *+ dengan spray 97D.
i. Burner
5ipe burneryang dipakai pada Waste Heat Boiler(D39) adalah grid atau
garis yang berfungsi sebagai supplemental gas burneruntuk menambah panas
pembakaran dari gas buang =5=. Sedangkan, untuk Package Boiler (P9). 5ipe
burner yang digunakan berupa lingkaran (c!cle) yang berfungsi sebagai satu/
satunya sumber pembakaran darifurnace.
j. )orce Draft7an (7> 7an)
)orce Draft 7an hanya terdapat di Package Boiler (P9) sebagai tenaga
pendorong dari udara, sedangkan di Waste Heat Boiler (D39) dari e/"aust
turbin.
+ara kerja dari Waste Heat Boiler(D39) adalah sebagai berikut
ir dari demin di transfer ke deaerator yang telah dimasukkan bahan
hemial yaitu berupa hidra:in dan amoniak serta 5ow Steam. 5ekanan dalam
tangki deaerator adalah *,$% kg2m!. >ari deaerator dialirkan ke economi0er
dengan pompa. =as panas berasal dari =as 5urbin =enerator dan gas tersebut juga
berasal dari e/"austed steam dengan temperatur #1* *+. Pada super"eater,
temperature yang digunakan adalah sekitar ''* *+. >ari economi0er masuk ke
steam drum, kemudian dari steam drum masuk ke tube boiler dan selanjutnya
masuk ke steam drum lagi.
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
14/15
drum ada pemasukan fosfat yang berfungsi untuk melapisi pipa/pipa agar tidak
terjadi korosi danscaling.
Gambar 3.18. Diagram Alir Waste Heat Boiler
Skema Pendinginan Cooling Tower
-
8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk
15/15