LAPORAN KUNJUNGAN INDUSTRI

PT. CANDRA ASRI PETROCHEMICHAL

BAB IV

UTILITAS

Utilitas merupakan bagian penunjang yang tidak dapat dipisahkan dari proses produksi. Produk utama dari bagian utilitas PT. Chandra Asri terdiri dari steam, air proses, dan air domestic, udara tekan, dan udara instrument serta tenaga listrik yang dibutuhkan dalam menjalankan pabrik. Selain itu, di bagian utilitas juga terdapat unit pengolahan limbah. Utilitas terdiri dari 4 area, antara lain :

1. Area I, terdiri dari sistem pengambilan air laut (sea water intake system), sistem air pendingin (cooling water system), dan sistem pemadam kebakaran (fire fighting system).

2. Area II, yaitu sistem pengolahan air dan unit desalinasi (water treatment system and desalination unit).

3. Area III, terdiri dari sistem penyediaan udara pabrik (plant air) dan udara instrument.

4. Area IV, yaitu sistem pengolahan air limbah (waste water treatment system)

4.1. Unit Penyediaan AirKebutuhan air di PT. Chandar Asri diperoleh dari 2 sumber, yaitu :

a. Air laut, digunakan untuk pendinginan tidak langsung pada proses perpindahan panas, pendinginan langsung pada permukaan condenser, dan pendingin quench water pada ethylene plant.

b. Air baku dari PT. Krakatau Tirta Industri (PT. KTI), digunakan untuk air umpan boiler ke fasilitas air pendingin, air minum, supply polished water ke deaeration di ethylene plant dan untuk fasilitas pembangkit uap.4.1.1. Sistem Pengambilan Air Laut

Fungsi:Mengambil air laut untuk proyek olefin dan Auxiliary Facility Plant (AFP). Sistem ini terdiri dari fasilitas untuk ethylene plant dan polyethylene plant. Air laut umumnya mengandung microorganism dan bakteri yang dapat menyebabkan penyumbatan pada pipa dan heat exchanger sehingga dapat mempengaruhi pengambilan air laut dan proses perpindahan panas. Oleh karena itu, air laut di-chlorinasi pada sumbernya dengan menginjeksikan larutan sodium hypochlorite yang diproduksi dengan cara electrochlorinasi air laut. Sedangkan untuk mencegah korosi yang disebabkan oleh tembaga dan paduannya, ion ferrous dalam larutan ferrous sulphate diinjeksikan ke air laut.

Proses pengambilan air laut, yaitu :

a. Intake Head Structure

Cap intake disediakan untuk mendapatkan air laut dalam jumlah besar. Model bingkai velocity cap disusun pada kotak yang dipasang pada dasar laut. Intake head structure diinstalasikan pada perkiraan kedalaman 10 m, pada jarak 100 m dari garis pantai, yang bertujuan untuk meminimalkan efek resirkulasi panas heat exchanger. Air laut yang daimbil oleh intake head structure mempunyai temperatur 30(C dan tekanan 2.5 kg/cm2 ditampung sementara dalam intake pit. Untuk mencegah korosi pada intake head structure diinjeksikan ferrous sulphate.

b. Intake Canal

Dari intake pit, air laut mengalir ke pump basin melalui intake canal secara gravitasi. Kapasitas intake canal 109.000 m3/h.

Dalam Intake Canal air laut masuk ke Pump Basin.

Kapasitas Intake Head Structure: 70.000 m / jam

Kapasitas Intake Pit

: 109.000.m / jam

Kapasitas Intake Canal

: 109.000.m / jam

Kondisi Sea Water Supply

: T = 30C

P = 2.5 kg/cm G

c. Pump Basin

Pump basin yang memiliki kapasitas 70.000 m3/h dilengkapi dengan screen system untuk menyaring kotoran secara fisik. Karena air laut masih mengandung microorganism dan bakteri yang dapat mengotori intake head structure dan proses perpindahan panas sehingga akan menurunkan kapasitas pengambilan air laut dan buruknya proses perpindahan panas, maka perlu diinjeksikan sodium hypochlorite ke intake head structure dan pump basin

d. Sea Water Pump

Setelah disaring, air tersebut dipompa dengan sea water pump menuju heat exchanger dan mengalami transfer panas dengan cooling water. Air yang telah menyerap panas mengalir kembali menuju laut dengan suhu 37(C. Pengambilan air laut ditujukan untuk :

Untuk proyek Olefin, terdapat 4 buah pompa, dimana 2 buah pompa dijalankan oleh turbin dengan High Pressure Steam (HPS), 1 buah motor dijalankan oleh motor, dan 1 buah pompa motor dalam keadaan stand by.Untuk proyek AFP, terdapat 2 buah pompa, dimana 1 buah pompa dijalankan oleh turbin dan 1 buah pompa motor dalam keadaan stand by.

Gambar 4.1. Skema sistem pengambilan air laut

4.1.2. Sistem Air Pendingin

Fungsi : untuk sistem pendinginan tidak langsung pada heat exchanger dengan media air laut.

Proses pada sistem air pendingin yaitu :

a. Indirect Cooler

Air pendingin disirkulasikan dalam aliran tertutup. Di dalam heat exchanger ini, cooling water dan air laut saling bertukar panas. Cooling water yang masuk HE bersuhu 45(C dan keluar menuju cooling water tank pada suhu suhu 33(C.

b. Cooling Water Tank

Setelah mengalami perpindahan panas dengan air laut, maka cooling water akan keluar menuju cooling water tank untuk ditampung sebelum didistribusikan ke semua unit proses.

Kapasitas Cooling Water tank adalah 5.500 m3.c. Cooling Water Pump

Cooling Water dengan suhu 33oC didistribusikan ke semua unit proses dengan menggunakan Cooling Water pump. Kapasitas Cooling Water pump adalah 11.200 m3. Untuk ethylene plant, cooling water pump terdiri atas 4 unit, dimana 2 unit digerakkan dengan turbin dan yang lainnya digerakkan oleh motor. Umumnya 2 pompa turbin dan 1 turbin motor dijalankan, sedangkan yang lainnya stand by. Turbin digunakan untuk pompa air pendingin pada tipe condensing dan steam dengan tekanan tinggi digunakan untuk menjalankan turbin. Satu permukaan condenser disediakan untuk kondensasi turbin dengan penghubung berupa air laut, lalu pompa kondensat memompa kondensat ke unit pengolahan air. Satu pompa kondensat dijalankan dengan turbin dengan keadaan kerja sedangkan yang lainnya yang digerakkan oleh motor berada dalam keadaan stand by. Turbin dijalankan dengan Medium Pressure Steam (MPS) dan Low Pressure Steam (LPS).

37 C

30 C

45 C

33 C

Gambar 4.2. Skema sistem air pendingin4.1.3. Sistem Pemadam Kebakaran

Fungsi : menyediakan air untuk keperluan pemadam kebakaran

Sistem pemadam kebakaran hanya digunakan untuk keperluan kebakaran. Media pemadamnya dapat berupa foam dan air laut. Proses pada unit pemadam kebakaran antara lain :

a. Sumber air pemadam kebakaran ada 2, yaitu air segar dari PT. KTI dan air laut apabila air segar pada fire water tank tidak mencukupi.

b. Fresh Water Fire Pump

Alat ini berfungsi untuk memompa air segar dari PT. KTI menuju fire water tank. Pompa berjumlah 2 buah, 1 buah dijalankan oleh motor (500 kW) dan yang lainnya oleh mesin diesel (541 kW).

c. Sea Water Pump

Berfungsi untuk mengambil air laut sebagai cadangan air pemadam kebakaran. Jumlahnya hanya 1 buah, dijalankan oleh mesin diesel (547 kW) pada kondisi normal dan dalam keadaan stand by.

Gambar 4.3. Skema sistem pemadam kebakaran4.1.4. Water Treatment Sytem

Water Treatment Sytem berfungsi untuk mengolah air baku ( raw water), memanfaatkan kondensasi dalam turbin, menyuplai polished water kedalam deaerator di plant ethylene, untuk fasilitas pembangkit uap, sebagi make umpan boiler ke fasilitas air pendingin.

Unit unit proses :

a. ClarifierAir baku ( raw water ) yang diambil dari PT KTI diklarifikasikan di dalam Clarifier untuk mengurangi impuritas, dengan cara injeksi. Kapasitas Clarifier sebesar 128 m/jam.

b. Sand FilterAir ( Over flow ) dari Clarifier ditransfer ke Sand Filter secara gravitasi untuk menghilangkan pengotor dalam air. Sludge yang diperoleh dimasukkan kedalam sludge Basin, yang selanjutnya dipompa ke decanter untuk dipisahkan sisa air yang masih terikut dalam sludge. Selanjutnya air yang dapat diumpankan kembali ke clarifier sebagai recovery water. Kapasitas sand Filter adalah 64 m/jam. c. Filtered Water BasinSetelah disaring di saring di sand Filter, air dimasukan ke Filtered Water Basin (kapasitas 26 m) untuk ditampung sementara. Air dari Filtered Water Basin sebagian dikirim ke Drinking water Tank (kapasitas 30 m) untuk air minum dan sebagian lagi di pompakan ke Filtered Water Tank. Dalam Filtered water Tank, air sebagian digunakan untuk service water dan sebagian lagi dipompakan ke demineralizer unit.

d. Demineralizer UnitUnit ini berfungsi untuk menghilangkan padatan larutan (dissolved solid) dan kandungan mineral agar pipa tidak mudah terkorosi. Mula mula air masuk ke Activated carbon Filter agar residu chlorine (CI2) hilang, selanjutnya ke cation tower untuk mengambil mineral yang berbentuk kation. Kemudian air melewati decarbonator untuk menghilangkan sisa kation Co dan Co2 . setelah itu masuk ke anion tower agar mineral yang berbentuk anion dapat diambil. Air sebagai akan digunakan sebagai air demineral (demineralizer water) dan sebagian lagi diumpankan ke polisher Unit. Kapasitas demineralizer unit adalah 100 m/jam.

Proses pada resin kation ( RH+) :

RH+ + Mg SO 4 (

RMg + H 2 SO 4

(5.1)

RMg + H 2 CO 4(

RH + Mg SO 4

(5.2)

Proses pada resin anion ( ROH ) :

ROH + H 2 CO 4(

RSO 4 + H 2 O

(5.3)

RSO 4 + NaOH(

ROH + Na 2 SO 4

(5.4)

e. Polisher UnitAir hasil demineralisasi diumpankan ke polisher bersama dengan steam condensate dari steam condensate tank. Dalam polisher unit air akan melewati Mixed Bed polisher untuk hilangkan kandungan padatan terlarutnya (disolved solid) yang masih tersisa. Dalam tower mixdl bed polisher terdapat resin yang berfungsi untuk menangkap ion ion tersebut menempel pada permukaan resin. Proses kerjanya sama dengan demineralisasi unit. Air kemudian ditampung dalam polisher tank yang berkapasitas 5.000 m. Kapasitas polisher unit adalah 120 m / jam.

4.1.5. Desalinasi Unit

Unit ini termasuk dalam fasilitas pengolahan air, dimana bahan baku air yang digunakan berasal dari air laut yang di proses dengan cara penguapan (evaporasi) umtuk memisahkan air laut dari garam, pengotorannya. Unit ini termasuk ke dalam fasilitas pengolahan air, dimana bahan baku air yang digunakan berasal dari air laut yang diproses dengan cara evaporasi.

Unit ini dijalankan pada kasus plant start up dan kasus emergency, dengan tujuan untuk menyuplai air ke steam condensate tank, clarifier, dan polyethylene plant. Steam condensate hasil dari unit desalinasi ini kemudian didinginkan dengan menggunakan plate exchanger dengan media pendingin berupa air laut lalu dipompakan ke steam condensate tank.

Langkah langkah proses :

a. Vacuum CondensateAir dari vacuum condenser dipanaskan dengan media pemanas Medium Pressure Steam (MPS) dengan tekanan di bawah atmosfer.

b.Heater Cell

Air laut sebelum masuk ke Heater Cell dipanaskan terlebih dahulu dengan menggunakan medium pressure steam (P = 10-11 Kg/ cm2g dan T = 170-200 C).

Dalam Heater Cell air dipanaskan kembali dengan low pressure steam ( P=3 Kg/cm2 G dan T = 130C ) sehingga air laut ( fase uap ) terpisah dari garamnya.

c. Condenser

Pada condenser uap air dari Heater Cell dikondensasikan dengan air laut sebagai media pendingin.

Hasil dari unit desalinasi adalah steam condensate tekanan 0,24 bar dan suhu 64C. Steam condensate tersebut didinginkan dengan menggunakan Plate Exchanger, dimana media pendinginnya adalah air laut dan selanjutnya akan dipompakan ke steam condensate tank

AI2 (SO)3 Air

Gambar 4.4. Skema sistem pengolahan air dan desalinasi4.2. Unit Penyediaan Tenaga ListrikFungsi : menyuplai tenaga listrik yang diperlukan untuk kompleks PT. Chandra Asri (( 35 MW) yang berasal dari dua sumber tenaga, yaitu STG (Steam Turbine Generator), GTG (Gas Turbine Generator), dan satu unit EPG (Emergency Power Generator).

Proses-proses pada penyediaan tenaga listrik antara lain :

a. Steam Turbine Generator (STG)

High Pressure Steam (HPS) digunakan untuk menggerakkan sudu-sudu turbin. Gerakan berputarnya sudu-sudu turbin ini menyebabkan terjadinya gaya gerak listrik (GGL) pada kumparan generator, sehingga STG ini mampu menghasilkan daya listrik maksimal 20 MW. Kemudian didistribusikan ke unit-unit dengan daya listrik yang dihasilkan oleh GTG pada tegangan 20.000 V.

Pada system keluaran GTG ini dilengkapi oleh stabilizer yang digunakan untuk menstabilkan tegangan listrik yang dihasilkan. Selain itu STG juga dilengkapi oleh condenser, dimana salah satu permukaannya digunakan untuk pemampatan air turbin. Hasil samping berupa condensate dipompa menggunakan condensate pump menuju system pengolahan air (water treatment system) untuk diolah kembali menjadi polish water, sedangkan sisa uapnya dapat dimanfaatkan sebagai Low Pressure Steam (LPS). Dua condensate pump digerakkan oleh motor, dimana satu beroperasi dan yang lainnya dalam keadaan stand-by.

b. Gas Turbine Generator (GTG)

Bahan bakar GTG adalah CH4 yang berasal dari methane compressor di ethylene. Gas ini menggerakkan sudu-sudu turbin, dimana prinsip kerjanya sama dengan STG, yaitu pergerakkan turbin menyebabkan terjadinya GGL pada generator. Daya listrik yang mampu dihasilkan sebesar 33 MW, dimana pendistribusiannya bersamaan dengan daya listrik yang dihasilkan oleh STG. GTG juga dilengkapi dengan stabilizer untuk menstabilkan tegangan yang dihasilkan. Untuk start-up digunakan diesel oil sebagai bahan bakar. Exhaust turbin dihubungkan dengan cracking heater di ethylene plant yang akan dipakai sebagai bahan bakar gas di furnace.

c. Emergency Power Generator (EPG)

Berkapasitas 800 kW pada terminal generator. Ketika STG dan GTG mengalami kerusakan, EPG ini akan beroperasi dalam waktu 10 detik.

Gambar 4.6. Skema Sistem Penyediaan Tenaga Listrik

4.3. Unit Penyediaan Plant Air Dan Instrument AirFungsi :Menyuplai kebutuhan udara pabrik dan peralatan udara bagi proyek olefin dan AFP.

Proses-proses yang berkaitan dengan penyediaan udara pabrik dan udara instrument yaitu :

a. Plant air compressor (5 buah, tipe sentrifugal)

Umumnya dua beroperasi dan lainnya stand-by (1 buah digerakkan oleh turbin, 3 buah oleh motor, dan 1 buah lagi oleh motor untuk polyethylene). Plant air compressor ini menghasilkan udara yang terkompresi, yang akan digunakan oleh plant air system dan instrument air system. Udara terkompresi pada plant air system ditampung dalam plant air reservoir.

b. Instrument air dryer (2 buah), pada instrument air system, udara terkompresi dikeringkan di dalam instrument dryer.

Kapasitas instrument air dryer 2400 Nm3/h dan dew point-nya 40(C.

c. Instrument air reservoir. Setelah dikeringkan, udara terkompresi ditampung di dalam instrument air reservoir. Pada kondisi normal pabrik memerlukan 2.020 Nm3/h udara terkompresi.

Gambar 4.7. Skema sistem penyediaan udara tekan dan udara instrument

Sea Water

Intake Pit

Intake Head

Strukture

Sea Water

Supply

Sea Water

Intake Canal

Sea Water

Return

Screen

sysysss

Pump Basin

Heat

Exchange

Strukture

Cooling

Water

Cooling

Water

Air Laut

( SWS)

Air Laut

( SWS)

Heat

Exchanger

Cooling Water

Cooling Water

Cooling

Water Tank

Unit-unit proses

Sistem Pengambilan

Air Laut

PT. Karakatau

Tirta Industri

Fresh

Water

Air Laut

Fire Water

Tank

Sea Water Fire

Pump

Fresh Water

Fire Pump

Aktivitas Pemadam

Kebakaran

Raw

Water

Drinking Water

Drinking

Water

Tank

Filtered

Water

Basin

Sand

Filter

Clarifier

Sludge Basin

Filtered

Water

Tank

Service water

Raw

Water

Decanter

Demineralizer

Unit

Demineralizer

Water

Sludge

Sea

Water

Polisher Unit

Desalination

Unit

Steam

Condensate

Tank

Polished

Water

Polished

WaterTank

High Pressure Steam

Steam Turbin

Generator

Stabilizer

CH4 dari Methane Compressor

Gas Turbin

Generator

Stabilizer

Ethylene Plant

(

6

.

000

V

380

V

)

Utility

/

Offsite

(

6

.

000

V

380

V

)

Polyethylene

Plant

(

380

V

)

Plant Air

Reservoir

Plant Air

Compressor

Udara

Terkompresi

Unit Proses

Atau

Pabrik

Plant Air

System

Intstrument Air

Compressor

Instument

Air

Reservoir

Intstrument Air

Dryer

41