2. Penyediaan Energi

19
Penyediaan Energi Rispiandi, ST. MT

description

2. Penyediaan Energi

Transcript of 2. Penyediaan Energi

Page 1: 2. Penyediaan Energi

Penyediaan Energi

Rispiandi, ST. MT

Page 2: 2. Penyediaan Energi

Peranan Energi di Industri Kimia

• Di dalam pabrik kimia, energi merupakan salah satu komponen biaya produksi, yang peranannya meningkat akhir-akhir ini. Kenaikkan harga sumber energi, khusunya bahan bakar minyak, menyebabkan pemilihan sumber energi, cara konversi dan pemanfaatan energi menjadi bagian integral dalam perencanaaan suatu pabrik. Oleh karena itu lulusan Teknik Kimia yang bekerja di pabrik kimia perlu dibekali dengan dasar-dasar keenergian, agar mereka dapat membuat pertimbangan realistis terhadap energi sebagai komponen biaya produksi.

Page 3: 2. Penyediaan Energi

SISTEM UTILITAS

• Sistem penyediaan air• Sistem penyediaan energi

(termasuk didalam- nya sistem penyediaan uap)=> termal, mekanik, listrik

• Sistem penyediaan udara tekan• Sistem refrejerasi

Page 4: 2. Penyediaan Energi

Unit Utilitas di Industri Kimia

Unit utilitas merupakan salah satu unit di industri kimia yang bertugas untuk membantu kelancaran proses produksi dengan cara membuat, menyediakan dan mendistribusikan “komponen-komponen” utilitas ke unit-unit lain dari industri tersebut yang membutuhkannya.

Komponen-komponen unit utilitas tersebut adalah:

1. Air, berupa air untuk: proses, pendingin, kebutuhan umum, umpan boiler (BFW) dan pemadam kebakaran. Unit utilitas umumnya membuat sendiri berbagai jenis air tersebut dengan cara mengolah air alam (air artesis, air permukaan atau air laut) melalui serangkaian operasi tertentu. Salah satu alternatif langkah-langkah pengolahan air tersebut (bila dipakai air permukaan, misal: air sungai), adalah: sedimentasi – koagulasi – filtrasi – proses biologis - khlorinasi (untuk air keperluan umum) – pertukaran ion/ion exchanging – deaerasi – pembuatan steam di boiler.

Page 5: 2. Penyediaan Energi

2. Uap air. Kebutuhan uap air untuk setiap kepentingan menuntut kondisi/spesifikasi tertentu. Fungsi uap air antara lain: sebagai reaktan untuk proses tertentu (contoh di industri urea), media pemanas pada alat penukar kalor dan fluida kerja penghasil energi mekanik (misal pada turbin).

3. Bahan bakar. Pengadaan bahan bakar (bahan bakar cair, gas ataupun padat) disediakan oleh unit utilitas dengan membeli dari instansi pemasok, misal Pertamina. Bahan bakar memiliki peran sebagai sumber energi panas untuk berbagai keperluan, seperti: energi panas untuk pembakaran padatan umpan reaktor (di industri semen), energi panas penggerak generator listrik, dan energi panas sebagai pembangkit uap air di boiler.

Page 6: 2. Penyediaan Energi

Bentuk Akhir Energi di Pabrik Kimia• Energi termal, biasa dimanfaatkan untuk reaksi kimia

(endotermik), reboiler pada kolom distilasi, fluida panas pada alat penukar kalor, evaporasi, pengeringan, dan unit-unit lain yang membutuhkan pemanasan.

• Energi mekanik, diperlukan untuk proses pencampuran (pengadukan), pengaliran bahan (pompa, kompresor, konveyor), pembesaran/ pengecilan ukuran, dan pemisahan.

• Energi listrik, diperlukan untuk reaksi kimia, proses-proses elektrolisis, sumber panas, penghasil energi mekanik, penerangan dan fasilitas elektrik pabrik (penerangan, penggerak sistem instrumen).

Page 7: 2. Penyediaan Energi

4 Bentuk Energi dalam Terminologi Tekno-Energi (Sumber & Eksistensi)

• Energi mekanik, adalah energi yang dapat digunakan untuk mengangkat suatu benda. Bentuk transisionalnya disebut kerja. Energi mekanik dapat disimpan dalam bentuk energi potensial atau energi mekanik. Energi potensial adalah energi yang diperoleh sebagai akibat dari posisinya dalam suatu medan gaya. Contoh energi potensial seperti medan gravitasi, energi yang berkaitan dengan fluida yang terkompresi, energi pada regangan elastis suatu pegas, energi pada suatu medan magnetik. Sedangkan energi kinetik adalah energi yang diperoleh karena gerakan relatifnya terhadap benda lain. Contohnya adalah energi yang pada mobil yang sedang bergerak dengan kecepatan tertentu ke suatu titik. Energi mekanik dapat dengan mudah dikonversikan menjadi energi bentuk lain.

Page 8: 2. Penyediaan Energi

• Energi listrik, adalah energi yang berhubungan dengan arus dan akumulasi elektron. Bentuk transisionalnya adalah aliran elektron melalui sebuah konduktor. Energi listrik dapat disimpan sebagai energi medan elektrostatik atau sebagai energi medan induksi. Energi medan elektrostatik adalah energi yang dihasilkan oleh adanya akumulasi muatan (elektron) pada pelat-pelat kapasitor. Sedangkan energi medan induksi adalah energi yang timbul akibat aliran elektron melalui kumparan induksi. Energi inipun mudah dikonversi menjadi bentuk energi lainnya.

Page 9: 2. Penyediaan Energi

• Energi termal (panas), adalah energi yang berkaitan dengan getaran atomik dan molekuler. Semua bentuk energi dapat dikonversi menjadi energi termal. Bentuk transisional energi termal adalah panas. Energi termal dapat disimpan pada semua media sebagai panas sensibel dan panas laten. Panas sensibel selalu diikuti oleh kenaikan temperatur sedangkan panas laten selalu diikuti dengan perubahan fasa yang bersifat isotermis.

Page 10: 2. Penyediaan Energi

• Energi ikatan kimia, adalah energi yang muncul akibat adanya interaksi elektron dalam dua atau lebih atom atau molekul yang saling bergabung menjadi senyawa kimia yang stabil. Suatu reaksi kimia dikatakan eksotermis apabila selama terjadi proses interaksi elektron, sistem mengeluarkan energi. Sedangkan kebalikannya disebut reaksi endotermik. Salah satu contoh energi ikatan kimia dalam kehidupan sehari-hari adalah reaksi pembakaran yang merupakan reaksi eksotermis.

Page 11: 2. Penyediaan Energi

KONVERSI DAN EFISIENSI ENERGI• Sumber energi tidak selalu tersedia dalam bentuk

akhirnya.• Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi

energi dapat dikonversi dari satu bentuk ke bentuk lainnya (Hk. Kekekalan/Konservasi Energi).

• Pemanfaatan energi ini selalu diikuti oleh rugi-rugi (losses) dan penurunan kualitas energi.

Energy converter equipment(peralatan pengkonversian energi)

Energi-1 Energi-2

Rugi-rugi

Page 12: 2. Penyediaan Energi

Konversi Energi

Page 13: 2. Penyediaan Energi

Efisiensi (dalam konteks energi) menyatakan nisbah energi yang termanfaatkan berdasarkan tujuan pengkonversian yang telah ditetapkan dengan jumlah energi yang tersimpan di dalam sumber sebelum adanya pengkonversian

Page 14: 2. Penyediaan Energi

Jenis Konversi Energi di dalam Industri Proses Kimia

 Elektrolisis (80%)    

 Baterai (90%)    

 Pemanas listrik (90%)

    

 Motor listrik (90%)    

 Generator listrik (90%)

    

 Motor bakar-dalam (30%)

    

 Turbin gas (35%)    

 Sistem turbin uap (35%)

    

 Turbin uap (80%)    

 Reaksi endotermik (70%)

    

 Pemanas uap (80%)    

 Boiler (65 – 85%)    

 Tungku api (65%)    

ListrikMekan

ikPanas

Ikatan Kimia

Peralatan Konversi Energi

(efisiensi)

Bentuk Energi

Page 15: 2. Penyediaan Energi
Page 16: 2. Penyediaan Energi

Obyek Utilitas yg ditinjau dalam Audit Energi

Page 17: 2. Penyediaan Energi

PLANT LOCATION AND SITE SELECTION

1. Location, with respect to the marketing area.2. Raw material supply.3. Transport facilities.4. Availability of labour.5. Availability of utilities: water, fuel, power.6. Availability of suitable land.7. Environmental impact, and effluent disposal.8. Local community considerations.9. Climate.10. Political and strategic considerations.

Page 18: 2. Penyediaan Energi

Organisasi Proses

Page 19: 2. Penyediaan Energi

A Typical Site Plant