BAB IV UNIT PENDUKUNG DAN LABORATORIUMeprints.ums.ac.id/21794/5/BAB_IV.pdf · Unit ini berfungsi...

Prarancangan Pabrik Propilen Glikol dari Propilen Oksida dan Air

Kapasitas 429.000 Ton per Tahun

Unit Pendukung dan Laboratorium

Agus Sulistiyono

D 500 080 008

58

BAB IV

UNIT PENDUKUNG DAN LABORATORIUM

4.1 Unit Pendukung Proses

1. Unit penyediaan dan pengolahan air.

Unit ini berfungsi untuk penyedia kebutuhan air pendingin, air umpan

boiler, air domestik, dan air proses.

2. Unit Penyediaan steam

Unit ini berfungsi untuk proses pemanasan di Reboiler dan Heat

Exchanger

3. Unit penyediaan listrik

Unit ini berfungsi untuk tenaga penggerak peralatan proses maupun

penerangan. Listrik diperoleh dari PLN dan generator set sebagai

cadangan apabila PLN mengalami gangguan

4. Unit penyedia bahan bakar

Unit ini berfungsi untuk menyediakan bahan bakar penggerak boiler dan

generator.

5. Unit penyedia udara tekan

Udara tekan brfungsi untuk alat kontrol pneumatik. Alat penyedia udara

tekan adalah kompresor, condensor, dan tangki udara

6. Unit Laboratorium

Unit ini brfungsi untuk menunjang proses produksi dan menjaga mutu

produk yang dihasilkan. Dan juga untuk menganalisis proses dan bahan

baku.

7. Unit pengolahan limbah

Unit ini berfungsi untuk mengolah limbah buangan pabrik




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

59

4.1.1 Unit penyediaan dan pengolahan air

Pemenuhan kebutuhan air di industri umumnya menggunakan air sumur,

air sungai maupun air laut. Namun, kebutuhan air dalam perancangan pabrik

propylene glycol ini diperoleh dari sungai Bengawan Solo yang melintas di

Gresik.

Air sungai dipilih sebagai sumber air bagi pabrik dengan pertimbangan

pengolahan air sungai relatif lebih mudah, sederhana, dan biaya pengolahan relatif

murah dibandingkan dengan proses pengolahan air laut yang lebih rumit dan biaya

pengolahannya lebih mahal.

Penyediaan air pada pabrik propylene glycol digunakan untuk berbagai

macam keperluan, antara lain:

a. Air domestik

Air domestik digunakan dalam pemenuhan kebutuhan kantor, air minum,

laboratorium, dan perumahan. Syarat air domestik meliputi (Permenkes, 2010):

1. Syarat fisika, meliputi :

• Tidak berasa

• Warnanya jernih

• Tidak berbau

• Total zat padat terlarut 500 mg/L

2. Syarat kimia, meliputi :

• Tidak mengandung zat organik maupun anorganik

• Tidak beracun

• pH 6,5-7,5

3. Syarat bakteriologis, tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri E.Coli

dan Koliform.




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

60

b. Air pendingin

Ada beberapa faktor yang menyebabkan air digunakan sebagai media

pendingin, yaitu (Nurani, 2011):

1. Mempunyai kapasitas panas yang tinggi

2. Air termasuk materi yang dapat diperoleh dalam jumlah besar

3. Tidak terdekomposisi

4. Tahan terhadap radiasi

5. Tidak memerlukan kemurnian yang tinggi seperti halnya air untuk proses dan

umpan boiler

6. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.

Namun, ada pula beberapa hal yang perlu diperhatikan pada penggunaan

air sebagai pendingin, antara lain (Nurani, 2011):

1. Korosi

Korosi terjadi akibat pH rendah. Namun, selain pH ada beberapa jenis

mikroorganisme yang menyebabkan korosi seperti Nitrifying bacteria dan

Sulfate reducing bacteria (SRB) yang dapat menghasilkan asam sulfida (H2S).

Bakteri ini memiliki kemampuan untuk mengubah ion sufat (SO4) menjadi

asam sulfida (H2S) yang sangat korosif.

2. Kerak

Pembentukan kerak diakibatkan adanya kandungan padatan terlarut dan

material anorganik yang konsentrasinya melampaui ketentuan batas maksimal.

3. Minyak

Minyak merupakan penyebab terganggunya film corrotion inhibitor yang

dapat menurunkan heat transfer coefficient. Selain itu, minyak merupakan

makanan mikroba sehingga menimbulkan endapan.




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

61

c. Air umpan boiler

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan

boiler, yaitu (EEA, 2011):

1. Scale forming (zat yang menyebabkan kerak)

Jika air dididihkan dan dihasilkan steam, padatan terlarut yang terdapat dalam

air akan tertinggal di boiler. Jika terdapat banyak padatan dalam air umpan,

padatan tersebut akan mengendap. Apabila padatan telah mencapai tingkat

konsentrasi tertentu, adanya padatan mendorong terbentuknya busa dan

menyebabkan terbawanya air ke steam. Endapan juga mengakibatkan

terbentuknya kerak di bagian dalam boiler, sehingga mengakibatan pemanasan

setempat menjadi berlebih dan akhirnya menyebabkan kegagalan pada pipa

boiler. Oleh karena itu diperlukan pengendalian tingkat konsentrasi padatan

dalam air yang dididihkan. Caranya dengan melakukan blow down, dimana

sejumlah air dikeluarkan dan diganti dengan air umpan.

2. Zat-zat yang dapat menyebabkan korosi

Larutan-larutan asam dan gas-gas yang terlarut dalam air dapat menyebabkan

korosi pada boiler.

Berdasarkan ISO 10392 (1982), kualitas air umpan boiler yang sebaiknya

dipenuhi antara lain (EEA, 2011) :

Tabel 4.1. Kualitas air umpan boiler

Faktor Hingga

20 kg/cm2

21-39

kg/cm2

40-59

kg/cm2

Total besi maksimal (ppm) 0,05 0,02 0,01

Total tembaga maksimal (ppm) 0,01 0,01 0,01

Total silika maksimal (ppm) 1,00 0,30 0,10

Oksigen maksimal (ppm) 0,02 0,02 0,01




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

62

Pada perancangan pabrik ini dibentuk suatu sistem pengolahan air yang

akan digunakan untuk keperluan-keperluan operasi dan utilitas. Tahapan-tahapan

pengolahan air ditunjukkan pada Gambar 4.1.




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

63

Gambar 4.1. Diagram Alir Pengolahan Air

Sistem unit pengolahan air ini diuraikan sebagai berikut :

a. Screening

Screening berfungsi untuk mencegah kotoran yang berukuran

besar masuk dalam bak pengendap awal (Hanum, 2002)

b. Pengendapan Awal

Pengendapan awal berfungsi untuk mengendapkan kotoran

yang berwujud lumpur dan pasir (Hanum 2002). Pada bak sedimentasi

mempunyai waktu tinggal selama 2-4 jam (powell, 1954).

c. Penggumpalan/koagulasi

Air dari bak pengendap dialirkan ke bak penggumpal. Proses

koagulasi adalah proses pemisahan partikel halus yang dapat

mengeruhkan air. Proses ini dilakukan dengan menambahkan bahan

penggumpal ke dalam air. (Said dan Ruliarsih, 2011).

Dengan penambahan koagulan akan meyebabkan terbentuknya

gumpalan pengotor dalam air. Setelah itu air didiamkan beberapa saat

sehingga flok akan membesar dan lekas mengendap.

Pada pengolahan air di pabrik propilen glikol ini dipilih

penggumpal tawas. Karena tawas merupakan koagulan yang paling

baik diantara koagulan yang lain, harganya relatif murah dan mudah

diperoleh dipasaran.

Jika kekeruhan air tinggi maka penambahan tawas juga

semakin banyak, dan jika kekeruhan air semakin rendah maka

penambahan tawas relatif sedikit. Jadi penambahan koagulan

tergantung pada tingkat kekeruhan air.

Apabila alkalinitas air tidak seimbang dengan dosis tawas

perlu ditambahkan alkalinitas. Alkalinitas yang umum digunakan

adalah larutan kapur (Ca(OH)2) atau soda abu (Na2CO3) (Hanum,

2002).




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

64

d. Clarifier

Clarifier biasa digunakan untuk tempat pembentukan flok.

Pada clarifier terjadi pemisahan antara air bersih dan air yang kotor.

Untuk air kotor akan diendapkan di blow down sedangkan air bersih

akan dialirkan ke bak penyaring melalui pipa-pipa.

e. Filtrasi

Penyaring yang digunakan pada proses ini adalah filter

saringan cepat (Rapid Sand Filter). Saringan ini berupa bak yang berisi

pasir kwarsa yang berfungsi untuk menyaring flok halus dan kotoran

lain yang lolos dari clarifier.

Pembuatan media penyaring biasa dibuat lebih dari satu

lapisan pasir kwarsa dengan mesh tertentu. Air yang dialirkan ke

bawah melalui media itu akan tersaring oleh pasir kwarsa. Untuk zat

yang tidak larut dalam air akan tertahan pasir kwarsa, sedangkan air

bersih akan terkumpul di bagian dasar dan kemudian dilairkan ke bak

penampung sementara (Hanum, 2002).

f. Unit pengolahan air untuk perumahan dan perkantoran

Air ini digunakan untuk memenuhi keperluan sehari-hari. Air

yang semula dari bak penyaring dialirkan ke bak penampung

sementara, kemudian dialirkan ke tangki klorinator untuk ditambahkan

klorin.

Setelah itu air dimasukkan dalam tangki karbon aktif untuk

proses karbonasi. Tujuannya agar saat dikonsumsi air tidak berbau dan

menghilangkan kandungan kaporit yang ada dalam air.

g. Unit pengolahan air untuk umpan boiler

Untuk pengolahan air umpan boiler ini menggunakan sistem

demineralisasi. Proses ini sangat mendukung untuk pengolahan air

sungai, karena kandungan garam dalam air sungai relatif rendah.

Selain itu alasan pemilihan sistem penukar ion adalah:




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

65

1. Volume dan komposisi air

2. Persyaratan kualitas hasil pengolahan sesuai dengan tujuuan

penggunaanya.

3. Modal biaya dan operasi

Dibutuhkan demineralisasi karena BFW (Boiler feed water)

memerlukan syarat-syarat :

1. Tidak menimbulkan kerak pada kondisi steam yang diinginkan jika

digunakan sebagai pemanas. Kerak dapat mengakibatkan

penurunan efisiensi operasi, dan dapat mengakibatkan tidak dapat

beroperasi sama sekali.

2. Bebas dari gas O2 dan CO2 yang dapat mengakibatkan korosi

Demineralisasi terdiri dari kation penukar yang mengambil ion

positif dan anion penukar yang mengambil ion negatif. Bahan penukar

yang digunakan berupa resin, resin ini apabila sudah dalam kodisi

jenuh akan dapat diaktifkan lagi dengan cara diregenerasi dengan

H2SO4 untuk penukar kation dan untuk penukar anion menggunakan

NaOH.

1. Cation exchanger

Resin penukar kation ini dapat bersifat asam lemah ataupun

asam kuat. Dan fungsi penukar kation adalah sebagai berikut:

• Mengurangi kandungan garam kalsium dan magnesium yang

dapat menimbulkan kesadahan.

• Mengurangi zat padatan yang terlarut (TDS)

• Mengurangi Alkalinity dari garam-garam alkali dan asam

yang bersifat lemah.

Pertukaran antara ion kalsium, magnesium dengan ion-ion

hidrogen di dalam cation exchanger menyebabkan garam-garam

bikarbonat, sulfat, klorida dan silika berubah menjadi asam silikat,

asam karbonat, asam klorida dan asam sulfat yang larut dalam air.




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

66

2. Anion exchanger

Setelah dialirkan melalui kation, langkah selanjutnya air

dialirkan dalam tangki anion yang telah berisi resin yang

mempunyai sifat basa kuat (strong base anion) atau basa lemah

(weak base anion). Dan bahan yang biasa dipakai dalah NaOH.

Beberapa fungsi dari penukar ion :

• Menyerap asam karbonat, asam sulfat, asam klorida dan silikat

yang dihasilkan oleh penukar kation tersebut

• Mengurangi garam-garam mineral

Untuk menunjang proses industri, air yang keluar dari anion

exchanger perlu dialirkan ke tangki air proses. Akan tetapi, perlu

diperhatikan untuk air umpan boiler hendaknya air dari anion

exchanger dialirkan ke deaerator terlebih dahulu guna

menghindari kemungkinan sisa-sisa kation dan anion yang lolos.

Diharapkan air yang keluar dari unit ini mempunyai pH berkisar

antara 6,1-6,2 untuk selanjutnya dialirkan sebagai umpan boiler.

4.1.2 Spesifikasi alat pengolah air

a. Bak penampung air pendingin 1

1. Kode : B-21 sd B-25

2. Fungsi : Menampung air dari sistem pendingin

3. Jenis : Bak persegi panjang

4. Volume : 3.211,78 m3

5. Panjang : 14,75 m

6. Lebar : 14,75 m

7. Tinggi : 14,75 m

b. Bak penampung air sementara

1. Kode : B-16 sd B-20

2. Fungsi : Menampung air dari bak penyaringan.




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

67

3. Bahan : Beton

4. Jenis : Silinder tegak

5. Volume : 2.196,01 m3


7. Lebar : 12,99 m

8. Tinggi : 12,99 m

c. Bak pengendap

1. Kode : B-01 sd B-05

2. Fungsi : Mengendapkan air dari sungai

3. Bahan : Beton

4. Jenis : Bak persegi panjang

5. Volume : 5.654,53 m3


7. Lebar : 17,81 m

8. Tinggi : 17,81 m

d. Bak penggumpal

1. Kode : B-06 sd B-10

2. Fungsi : Mengumpulkan kotoran yang tidak mengendap di bak

penampung awal dengan penambahan Al2(SO)4 dan

Na2CO3

3. Bahan : Beton

4. Jenis : Silinder tegak

5. Volum : 5.649,73 m3

6. Diameter : 6,08 m

7. Tinggi : 6,08 m




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

68

e. Bak penyaring/sand filter

1. Kode : B-11 sd B-15

2. Fungsi : Menyaring partikel halus yang belum terendap di clarifier

3. Bahan : Beton

4. Jenis : Graving sand filter

5. Volum : 32,56 m3


7. Tinggi : 3,45 m

f. Clarifier

1. Kode : C-01 sd C-05

2. Fungsi : Mengendapkan gumpalan yang terbentuk di bak

penggumpal selama 4 jam

3. Bahan : Beton

4. Jenis : Circular clarifier

5. Diameter 1 : 4,38 m

6. Diameter 2 : 2,67 m

7. Tinggi : 3,04 m

g. Cooling tower

1. Kode : CT

2. Fungsi : Mendinginkan air pendingin dari 38⁰C menjadi 28⁰C

3. Jenis : Induced-draft tower

4. Bahan : carbon steel SA-53 Grade B

5. Tinggi : 11 m

h. Deaerator

1. Kode : DE

2. Fungsi : Menghilangkan gas CO2 dan O2 yang terikat dalam air


4. Volume : 6.873,40 m3

5. Lebar : 10,35 m




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

69

i. Filter

1. Kode : F

2. Fungsi : Menyaring kotoran yang kecil maupun yang besar

3. Panjang : 3,04 m

4. Lebar : 4,57 m


j. Tangki cation exchanger

1. Kode : TU-03

2. Fungsi : Menurunkan kesadahan air umpan boiler yang disebabkan

adanya kation seperti Ca, Mg, Na

3. Jenis : Down flow anion exchange

4. Resin : Natural greensand zeolit

5. Bahan : Carbo steel SA-283 Grade C

6. Tinggi : 0,65 m

k. Tangki anion exchanger

1. Kode : TU-04

2. Fungsi : Menghilangkan kandungan anion pada air yang keluar

dari kation exchanger

3. Jenis : Down flow anion exchange

4. Volume : 8.591,75 m3


6. Tinggi : 13,98 m

l. Pompa

Pompa 1

1. Kode : PU-01

2. Fungsi : Mengalirkan air sungai menuju bak pengendap awal

3. Bahan : Cast iron

4. Jenis : Centrifugal pump

5. Jumlah : 1




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

70

6. Diameter pipa : 0,6 m

7. Total head : 5,54 m

8. Power : 20 hp

9. NPSH : 31,65 ft.lbf/lbm

Pompa 2

1. Kode : PU-02

2. Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung sementara

menuju bak air pendingin

3. Bahan : Carbon steel


5. Jumlah : 1



8. Power : 1 hp

9. NPSH : 31,68

Pompa 3

1. Kode : PU-03

2. Fungsi : Mengalirkan air pendingin dari bak air pendingin

ke cooling tower

3. Bahan : Cast Iron


5. Jumlah : 1



8. Power : 20 hp





Agus Sulistiyono

D 500 080 008

71

Pompa 4

1. Kode : PU-04

2. Fungsi : Mengalirkan air dari cooling tower (CT) ke bak air

pendingin (B-05)

3. Bahan : Carbon steel


5. Jumlah : 1



8. Power : 30 hp


Pompa 5

1. Kode : PU-05

2. Fungsi : Mengalirkan air sungai menuju bak pengendap

awal dari kation exchanger ke anion exchanger



5. Jumlah : 1



8. Power : 20 hp


Pompa 6

1. Kode : PU-06

2. Fungsi : Mengalirkan air untuk produksi steam di TU-05



5. Jumlah : 1





Agus Sulistiyono

D 500 080 008

72


8. Power : 5 hp

9. NPSH : 31,60 ft.lf/lbm

Pompa 7

1. Kode : PU-07

2. Fungsi : Mengalirkan air umpan produksi steam dari TU-05



5. Jumlah : 1



8. Power : 40 hp


m. Tangki air bersih

1. Kode : TU-02

2. Fungsi : Menampung air bersih untuk perkantoran dan

perumahan

3. Jenis : Tangki silinder tegak

4. Volume : 133.0045 m3

5. Tinggi : 3,48 m


n. Tangki air umpan boiler

1. Kode : TU-05

2. Fungsi : Menampung air make up untuk umpan boiler

3. Jenis : Tangki silinder tegak

4. Volume : 1.8231,09 m3

5. Tinggi : 7,12 m


o. Tangki karbon aktif




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

73

1. Kode : TU-01

2. Fungsi : Menghilangkan air dari bau dan rasa yang tidak

sedap

3. Jenis : Tangki silinder vertikal

4. Volume : 0,05 m3

5. Tinggi : 0,40 m


4.1.3 Kebutuhan air

a. Kebutuhan air pendingin

Tabel 4.2 Kebutuhan air pendingin (kg/jam)

Alat Kode Kebutuhan air pendingin, kg/jam

Cooler Co-01 635,22

Cooler Co-02 844.808,71

Condensor Cd-01 2.215.401,53

Condensor Cd-02 1.619.162,92

Jumlah 4.680.008,37

Kebutuhan air pendingin = 4.680.008,37 kg/jam

Perancangan dibuat over design 20%, sehingga :

Kebutuhan air pendingin = 5.616.010,04 kg/jam




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

74

b. Kebutuhan air untuk umpan boiler

Tabel 4.3 Kebutuhan air umpan boiler (kg/jam)

Alat Kode Kebutuhan Steam, kg/jam

Heater HE-01 341.792,47

Heater HE-02 4.394.245,55

Reboiler RB-01 110.260,91


Jumlah 4.892.015,96

Kebutuhan total steam = 4.892.015,96 kg/jam

Perancangan dibuat over design 20%, sehingga :

Kebutuhan total steam = 5.870.419,16 kg/jam

c. Kebutuhan air domestik

1. Air untuk karyawan

Diperkirakan kebutuhan air untuk karyawan= 150 L/orang/hari

Jumlah karyawan = 100 orang

Total kebutuhan air untuk karyawan = 639,29 kg/jam

2. Air untuk instalasi (laboratorium, kantor dan lain-lain)

Air untuk kebutuhan ini diperkirakan = 10% x kebutuhan karyawan

= 10% x 639,29 kg/jam

= 63,93 kg/jam

3. Air untuk distribusi (taman, pemadam kebakaran dan lain-lain)

Air untuk kebutuhan ini diperkirakan = 30% x kebutuhan karyawan

= 30% x 639,29 kg/jam

= 191,79 kg/jam

Over design dirancang 20%, sehingga kebutuhan air domestik = 1.074,02

kg/jam




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

75

d. Kebutuhan air proses

Air proses untuk mixer = 306.805,77 kg/jam. Akan tetapi, karena

digunakan sistem sirkulasi maka make up air yang digunakan sebagai

berikut :

1. Air pendingin hilang karena menguap, blow down dan terbawa

aliran uap keluar tower = 880.562,87 kg/jam

2. Steam hilang karena menguap dan blow down = 1.174.083,83

kg/jam

Jadi total kebutuhan air yang disuplai

= make up air pendingin + make up air umpan boiler + air domestik

+ air untuk proses

= 880.562,87 kg/jam + 1.174.083,83 kg/jam + 1.074,02 kg/jam +

306.805,77 kg/jam

= 2.362.526,49 kg/jam

Untuk mengantisipasi hilangnya air karena terjadinya kebocoran

saat pendistribusian make up air dilebihkan 10%, sehingga air yang

harus diambil dari sungai sebesar 2.835.031,79 kg/jam.

5.1.4 Unit penyediaan steam

Steam merupakan sarana yang penting dalam proses, antara lain

seperti untuk memanaskan resin agar leleh, pemanas heater untuk kolom

distilasi. Digunakan boiler untuk memenuhi kebutuhan steam.

a. Perhitungan kapasitas boiler

Q = Mair x Cpair (T-T0) + Msteam x λ + Msteam x Cpsteam x (Tsteam-T0)

Dimana :

λ = panas laten steam

Dari steam table pada T= 140⁰C dan 180⁰C diperoleh λ = 503,7 kJ/kg dan

λ = 2.567,1 kJ/kg




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

76

Tabel 4.4 Data kebutuhan Steam

Alat Kode Kebutuhan Steam, kg/jam

Steam 180˚C Steam 210˚C

Heater HE-01 341.792,47

Heater HE-02 4.394.245,55



Jumlah 4.736.038,02 155.977.95

b. Perhitungan luas penampang perpindahan panas

Konversi panas menjadi daya (hp) yaitu:

Q = 2.947.839,06 joule/jam x 1kWh / 3,6 x 106 joule x 0,47 hp / 1 kW

= 0,61 hp

Ditentukan luas bidang pemanasan adalah

A= 10 ft2/hp x 0,61 hp

= 6,01 ft2

c. Perhitungan kebutuhan bahan bakar untuk boiler

Kapasitas boiler = 2.794,13 Btu/jam

Digunakan bahan bakar fuel oil dengan spesifikasi :

Normal Heating Value (F) = 19.448 Btu/lb

ρ = 54,26 lb/ft3

d. Spesifikasi boiler

Bahan konstruksi = Carbon steel

Jenis = water tube boiler

Jumlah = 1 buah




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

77

5.1.5 Unit penyediaan listrik

Kebutuhan tenaga listrik suatu industri dapat diperoleh dari :

1. Pembangkit listrik Negara

2. Pembangkit listrik sendiri (generator set)

Kebutuhan listrik di pabrik meliputi :

a. Kebutuhan listrik untuk keperluan proses

Tabel 4.5 Kebutuhan listrik untuk umpan

Nama alat proses Power, hp Jumlah Σ power, hp

pengaduk mixer 300 1 300

pengaduk reaktor 1 1.600 1 1.600

pengaduk reaktor 2 1.600 1 1.600

pengaduk netralizer 800 1 800

motor RDF 20 1 20

pompa vacum RDF 20 1 20

pompa 01 50 1 50

pompa 02 50 1 50

pompa 03 40 1 40

pompa 04 0,5 1 0,5

pompa 05 0,5 1 0,5

pompa 06 2 1 2

pompa 07 0,5 1 0,5

pompa 08 2 1 2

pompa 09 2 1 2

pompa 10 1,0 1 1

pompa 11 0,5 1 0,5

pompa 12 30 1 30

pompa 13 0,5 1 0,5

pompa 14 20 1 20




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

78

pompa 15 30 1 30

pompa 16 0,5 1 0,5

pompa 17 2 1 2

pompa 18 1 1 1

Total 4573

Diketahui 1 Hp = 0,75 kW

Power yang dibutuhkan = 4.573 hp x 0,75 kW = 3.410,09 kW

b. Kebutuhan listrik utilitas

Besarnya listrik untuk unit pendukung proses (utilitas) dinyatakan

pada tabel 4.6

Tabel 4.6 Konsumsi listrik untuk utilitas

Nama Alat Power, Hp Jumlah Alat Total hp

Pompa 01 20 1 20

Pompa 02 1 1 1

Pompa 03 20 1 20

Pompa 04 30 1 30

Pompa 05 20 1 20

Pompa 06 5 1 5

Pompa 07 40 1 40

Total 136

Diketahui 1 Hp = 0,75 kW

Power yang dibutuhkan = 136 hp x 0,75 kW = 101,42 kW

c. Kebutuhan listrik alat instrumentasi dan kontrol

Kebutuhan listrik alat instrumentasi dan kontrol 5% dari kebutuhan

listrik proses dan utilitas = 5% x (4.573 hp + 136 hp)

= 235,45 hp = 175,58 kW




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

79

d. Kebutuhan listrik untuk laboratorium, rumah tangga,

perkantoran, dan lain-lain

Listrik untuk laboratorium, rumah tangga, perkantoran, dan lain-lain

sebesar 15% dari kebutuhhan listrik proses dan utilitas

e. Perancangan generator

Tugas : Membangkitkan listrik untuk keperluan proses,

utilitas dan umum

Jenis : Diesel generator

Bahan bakar : fuel oil

Spesifikasi generator :

Power yang digunakan = 5.000 kW

= 5.000.000 J/detik

Tegangan listrik (V) = 220/360 V

LHV = 19.448 Btu/lb

= 45.204,1 kJ/kg

Efisiensi pembakaran = 80%

Kebutuhan bahan bakar = Q/(efisiensi x LHV)

= 138,26 kg/jam

Kebutuhan 1 minggu operasi = 23.227,98 kg

5.1.6 Unit penyediaan bahan bakar

a. Kebutuhan bahan bakar

Unit ini bertugas menyediakan dan menyimpan bahan bakar yang

akan digunakan dalam proses operasi pabrik. Dibutuhkan bahan bakar

sebesar 730,43 kg selama 7 hari untuk menjalankan generator dan boiler.




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

80

b. Perancangan tangki bahan bakar

Volume = 2.986,46 m3

Diameter = 15,61 m

Tinggi = 15,61 m

5.1.7 Unit udara tekan

Udara tekan digunakan untuk menerapkan sistem otomatisasi

menggunakan alat pneumatik (Kakap, 2011). Dengan menggunakan udara

tekan bertekanan tingi (± 35 bar) dan ada juga yang udara bertekanan

rendah ± 7 bar (Kakap, 2011), tergantung design dan teknisi. Pada pabrik

propilena glikol ini menggunakan udara bertekanan 3 atm.

a. Perancangan kompresor

Fungsi = menaikkan udara dari lingkungan menjadi 3 atm

sebanyak 99,05 m3/jam (STP)

Compressor ratio = 3,72

Jenis = reciprocating compressor

Motor = 10 hp

5.1.8 Unit pengolahan limbah

Limbah yang dihasilkan dalam pabrik propilena glikol berupa

limbah cair yang berasal dari :

a. Produk menara distilasi

Produk menara distilasi terdiri dari air 242.905,92 kg dan propilen

glikol 5,42 kg dalam setiap jamnya

b. Produk Rotary Drum Vacum Filter

Produk Rotary Drum Vacum Filter terdiri dari propilen oksida

50,83 kg, air 125,51 kg, methanol 125,51 kg, propilen glikol 12,55

kg dan natrium sulfat 25,10 kg dalam setiap jamnya




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

81

4.2 Unit Laboratorium

Pengendalian mutu produk sebuah pabrik merupakan sesuatu hal

yang sangat penting terlebih untuk menjaga kualitas produk agar sesuai

dengan grade yang diinginkan. Dalam hal ini lah laboratorium pada

pabrik propilen glikol diperlukan.

Peran utama laboratorium pada pabrik propilena glikol ini adalah

menganalisa produk yang dihasilkan telah sesuai dengan kualitas yang

diinginkan. Peran lain dari laboratorium yaitu untuk pengendalian limbah

yang dihasilkan terhadap lingkungan baik yang berupa cair, padat dan

gas.

Tugas laboratorium antara lain:

• Memeriksa bahan baku yang akan digunakan

• Menganalisa produk yang dihasilkan

• Menganalisa kadar zat-zat yang dapat menyebabkan pencemaran

pada limbah pabrik

• Menganalisa pendukung utilitas seperti air, steam, fuel oil, dan

Chemical agen

Laboratorium di pabrik propilena glikol ini dibagi menjadi tiga

bagian demi mempermudah kinerja laboratorium.

a. Laboratorium pengamatan

Laboratorium ini bekerja untuk menganalisa kondisi fisik

terhadap semua aliran yang berasal dari proses produksi dan

mengeluarkan sertifikat kualitas hasil pengamatan. Pemeriksaan dan

pengamatan dilakukan pada bahan baku dan produk yang dihasilkan.

b. Laboratorium analitik

Laboratorium ini bekerja untuk pemeriksaan terhadap raw

material dan finishing Products yang menyangkut sifat kimiawi.




Agus Sulistiyono

D 500 080 008

82

c. Laboratorium penelitian, pengembangan dan lindungan lingkungan

Laboratorium ini bertugas untuk melakukan penelitian dan

pengembangan terhadap permasalahan yang berhubungan dengan

kualitas material proses dalam peningkatan produk akhir. Laboratorium

ini bekerja hanya untuk meneliti inovasi-inovasi dan keperluan

pengembangan.

BAB IV UNIT PENDUKUNG DAN LABORATORIUMeprints.ums.ac.id/21794/5/BAB_IV.pdf · Unit ini berfungsi...

Documents

Transcript of BAB IV UNIT PENDUKUNG DAN LABORATORIUMeprints.ums.ac.id/21794/5/BAB_IV.pdf · Unit ini berfungsi...