Data pusri
-
Upload
maryama-nancy-hidayat -
Category
Documents
-
view
283 -
download
9
Transcript of Data pusri
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 1/58
PT PUSRI
2.1 Bahan Baku
Bahan baku merupakan bahan utama yang digunakan dalam proses
pembuatan pupuk urea. Pada unit amoniak bertugas untuk menyediakan
bahan baku amoniak dan CO2 untuk pembuatan pupuk urea sedangkan, pada
unit urea mengolah bahan baku yang diperoleh dari unit utilitas dan unit
amoniak menjadi produk berupa pupuk urea prill.
2.1.1 Bahan Baku Pabrik Amoniak
Pada unit amoniak bertugas untuk menyediakan bahan baku amoniak dan
CO2 untuk pembuatan pupuk urea. Bahan baku yang digunakan pada pabrik
amoniak yaitu: gas alam, air dan udara.
1. Gas alam
Penyediaan kebutuhan gas alam PT. PUS! disuplai oleh PT.P"T#$!%#
melalui sistem jaringan pipa dan kompresor. &as alam ini mengandung
kotoran'kotoran yang dapat mengakibatkan gangguan selama operasi
berlangsung. (otoran)kotoran tersebut sebagian berupa : amoniak, *at)*at
padat, air, heavy hydrocarbon +C-, senyaa)senyaa /os/or dan
karbondioksida. &as alam yang dialirkan oleh PT. P"T#$!%# diatur aliran
dan tekanannya di Gas Metering Station +&$S- sesuai dengan kebutuhan.
(omponen utama yang dibutuhkan yaitu unsur C, , dan O digunakan
sebagai sumber energi pembakaran + fuel - untuk proses pembangkit steam.
(omposisi gas alam yang digunakan oleh PT. PUS! dapat dilihat pada
Tabel 2. 0isamping komponen'komponen yang terdapat pada tabel 2, gas
alam mengandung senyaa)senyaa sul/ur. (adar senyaa sul/ur yang
terdapat dalam gas alam dapat dilihat pada Tabel 1. Si/at'si/at /isik gas alam
dapat dilihat pada Tabel .
Si/at'si/at kimia gas alam adalah sebagai berikut:
a. Tidak berarna dan tidak berbau
15
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 2/58
16
b. $udah terbakar
3. $erupakan 3ampuran idrokarbon yang terdiri dari 45'657 idrokarbon
ringan dan idrokarbon berat serta gas pengotor8inert.
Tabel 2. (omposisi &as #lam
%o
.Parameter #nalisa asil #nalisa
9
2
1
4
;
<
6
C
C24
C1<
i'C95
n'C95
i'C92
n'C92
C49
CO2
<5,
,<1
1,64
5,;25,<
5,15
5,29
5,9<
;,5
Sumber : Laboratorium Analytical Report Natural Gas PTP!SR" Palembang# $%&'
Tabel 1. (andungan sul/ur pada gas alam
Senyaa (adar rata'rata +ppm- $aksimum +ppm-
2S ,49 4,16
S 5,2 5,<5
SS danresidu sul/ur 5,< 9,1
Total 4,2 <,
Sumber : (ellog Amonia) Plant *ptimi+ation PT P!SR" Palembang
Tabel . Si/at =isik &as #lam
%o (omponen Berat $olekulTitik 0idih
+o=-
Panas Pembakaran
+Btu8/t1-
92
1
4
;
<
6
C
C24
C1<
i'C95
n'C95
i'C92
n'C92
C49
CO2
94,515,5;
,56
<,92
<,92
9;,9
9;,9
<4,9;
,59
'2<,;'92;,
'1,;
95,6
19,9
<2,9
64,6
9,;
'94,6
6999419
211
156
1959
146<
1;56
5
'Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112
2. Air
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 3/58
17
(ebutuhan air pada PT PUS! diperoleh dari sungai $usi, sebelum
digunakan air tersebut diproses terlebih dahulu. Proses ini bertujuan untuk
menghilangkan kation dan anion yang terdapat di air, sehingga diperoleh
kemurnian 2O yang sangat tinggi atau disebut dengan demineral 3ater . Selain
itu proses ini juga bertujuan untuk men3egah kerusakan peralatan, seperti : korosi,
deposition, scalling , dan lain'lain. Si/at /isik air dapat dilihat pada Tabel .
Tabel . Si/at'Si/at =isik #ir
%o Si/at %ilai
92
1
4
;
Titik didihTitik beku
Temperatur kritis
Tekanan kritis
0ensitas kritis
>iskositas pada 255oC
Panas laten peleburan
955o
C5oC
1;oC
29<, atm
12 kg8m1
5,59552 Poise
<5 kal8gr Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112
Si/at'si/at kimia air adalah sebagai berikut:
9. umus molekul 2O dan mempunyai berat molekul 9< gr8mol.
2. $erupakan pelarut yang paling umum digunakan.
1. Tidak berarna, tidak berbau, dan tidak berasa.
. $erupakan 3airan polar dengan konstanta dielektrik tinggi.
. $empunyai si/at elektrolit yang lemah.
3. Udara
Udara pada Pabrik #moniak dibutuhkan untuk reaksi oksidasi di Secondary
e/ormer, udara yang digunakan di Secondary e/ormer ini berasal dari udara
sekitar yang dimasukkan ke dalam compressor . Si/at'si/at /isik udara dapat dilihat
pada Tabel 4.
(andungan elemen senyaa gas dan partikel dalam udara akan berubah'
ubah dengan ketinggian dari permukaan tanah. 0emikian jugamassanya, akan
berkurang seiring dengan ketinggian.
Si/at'si/at kimia udara yaitu:
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 4/58
18
9. $empunyai si/at yang tidak mudah terbakar, tetapi dapat membantu proses
pembakaran.
2. Terdiri dari ;67 mol %2 dan 297 mol O2 dan larut dalam air serta ?arut dalam
air.
Tabel 4. Si/at'Si/at =isik Udara
%o Si/at %ilai
9
2
1
4
;
<
6
95
0ensitas pada 5oC
Temperatur kritis
Takanan kritis0ensitas kritis
"ntalpi pada 925oC
Panas jenis pada 9555oC, 2<9, 4 ( dan 5,<6<;4 bar
=aktor kompresibilitas
Berat molekul
>iskositas
(oe/isien perpindahan panas
9262,< kg8m1
'95,;oC
1;,2 atm15 kg8m1
92;< k@8kg
5,2< kal8gr
9555
2<,64
9,;4 "' Poise
2,6 "'A8m.( Sumber : Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112
2.1.2. Bahan Baku Pembuatan UreaPada unit urea mengolah bahan baku yang diperoleh dari unit utilitas dan
unit amoniak menjadi produk berupa pupuk urea prill. Bahan baku yang
digunakan dalam pembuatan urea yaitu: amoniak +%1- dan (arbondioksida
+CO2-.
a. Amoniak (N3!
#moniak adalah senyaa kimia dengan rumus %1. Biasanya senyaa ini
didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas +disebut bau amoniak-.
Aalaupun amonia memiliki sumbangan penting bagi keberadaan nutrisi di
bumi, amonia sendiri adalah senyaa kaustik dan dapat merusak kesehatan
#moniak yang digunakan se3ara komersial dinamakan Amonia) anhidrat .
!stilah ini menunjukkan tidak adanya air pada bahan tersebut. (arena
amoniak mendidih di suhu '11 C, 3airan amoniak harus disimpan dalam
tekanan tinggi atau temperatur amat rendah. Aalaupun begitu, kalor
penguapannya amat tinggi sehingga dapat ditangani dengan tabung reaksi
biasa di dalam sungkup asap. #monia rumah atau amonium hidro)sida
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 5/58
19
adalah larutan %1 dalam air. (onsentrasi larutan tersebut diukur dalam
satuan baumD. Produk larutan komersial amonia berkonsentrasi tinggi
biasanya memiliki konsentrasi 24oB +sekitar 15 persen berat amonia pada
9. C-. #moniak yang berada di rumah biasanya memiliki konsentrasi
hingga 95 persen berat amoniak. #moniak umumnya bersi/at basa +p(b
E.;-, namun dapat juga bertindak sebagai asam yang amat lemah +p(a
E6.2-. Si/at'si/at /isik amoniak dapat dilihat pada Tabel ;.
Tabel ;. Si/at'Si/at =isik #moniak
%o Si/at %ilai
9
2
1
4
;
<
6
95
Titik didih
Titik beku
Temperatur kritis
Tekanan kritis
Tekanan uap 3airan
Spesi/ik Folume pada ;5oC
Spesi/ik graFity pada 5oC
Panas pembentukan pada:
9oC
2oC
(elarutan dalam air pada 9 atm +7 berat-
5oC
25oC
45oC
Panas spesi/ik pada 9 atm
5oC
955oC
255oC
'11,oC
';;,;5oC
911,2oC
94; psi
<, atm
22,; /t18lb
5,;;
'6,1; (kal8mol
'99,5 (kal8mol
2,<5
11,95
9,95
5,556
5,19;
5,526Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112
Si/at'si/at kimia amoniak adalah:9. Pada suhu kamar +2oC, 9 #tm-, amoniak merupakan gas tidak bearna
yang mempunyai bau tajam + Pringent -.
2. ?ebih ringan dari udara.
1. Sangat mudah larut dalam air +;95 Folume %1 larut dalam 9 Folume air-.
. #pabila terhirup dapat menimbulkan air mata dan dalam jumlah yang
besar dapat menyebabkan sesak na/as +Suffocation-.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 6/58
20
b. "arbondioksida (#$2!
(arbondioksida merupakan gas tanpa bau dan arna, CO 2, larut dalam air,
etanol, dan aseton. (arbondioksida memiliki kisaran 3airan yang sempit, dan
karbondioksida 3air hanya dapat diproduksi pada tekanan tinggi. $olekul CO 2
berbentuk linier dengan setiap atom oksigen membentuk ikatan ganda dua
dengan atom karbon. Senyaa ini biasa digunakan sebagai pemadam api dan
sebagai komponen gas dalam bidang pengobatan untuk merangsang
penghambusan na/as. (arbondioksida juga digunakan dalam minuman
berkarbonat. Si/at'si/at /isik karbondioksida dapat dilihat pada Tabel <. (arbon
dioksida dihasilkan oleh semua hean, tumbuh'tumbuhan, /ungi, dan
mikroorganisme pada proses respirasi dan digunakan oleh tumbuhan pada
proses /otosintesis. Oleh karena itu, karbon dioksida merupakan komponen
penting dalam siklus karbon. (arbon dioksida juga dihasilkan dari hasil
samping pembakaran bahan bakar /osil.
Tabel <. Si/at'Si/at =isik (arbondioksida
%o Si/at %ilai
9
2
1
4
Titik didih
Titik beku
Temperature kritis
Tekanan kritis
Panas laten peleburan
Panas penguapan
';,oC
';<,oC
1<oC
5,4 kg83m1
9655 kal8mol
4515 kal8molSumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112
Si/at'si/at kimia (arbondioksida yaitu sebagai berikut:
9. Pada suhu kamar +2oC, 9 #tm- berupa gas yang tidak berarna.
2. $empunyai bau dan rasa yang lemah.
1. 0iperkirakan tidak bera3un dan mempunyai e/ek sesak na/as +kekurangan
oksigen- serta gangguan terhadap kesetimbangan badan.
. ?arut dalam air +pada 9oC, ;45 mmg dengan perbandingan 9:9-.
2.2 Proses Produksi
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 7/58
21
PT. PUS! melakukan dua tahap proses untuk menghasilkan pupuk urea,
yaitu proses produksi amoniak dan proses produksi urea. Pada proses
produksi amoniak, mula'mula gas alam, udara, dan steam akan diproses untuk
menghasilkan amoniak. 0ari proses tersebut di dapatkan produk samping
berupa CO2 sebagai bahan baku pembuatan urea. PT. PUS! menggunakan
dua ma3am proses sintesis pupuk urea sebagai berikut:
9. Proses Total Recycle -arbamat "mproved +TC!- digunakan pada PT.
PUS! !!! dan !>.
2. Proses Advanced Technology 4or -ost .nergy Saving +#C"S-
digunakan
di PT. PUS! !! dan !B.
2.2.1 Proses Pembuatan Amoniak
Bahan baku dalam pembuatan #moniak yaitu gas alam, uap air, dan udara.
Proses pembuatan #monika yang digunakan oleh Pabrik #moniak PUS!'!!
adalah proses (ellog dengan desain kapasitas yang menghasilkan Amonia)
3air dan gas CO2 sebagai hasil samping. Pembuatan #moniak menurut
(ellog Process yang digunakan pada PT PUS!'!! terbagi dalam 4 seksi,
yaitu:
9. 4eed Treating !nit + pengolahan gas alam-.
2. Reforming !nit +pembuatan gas sintesa-.
1. Purification !nit + pemurnian gas sintesa-.
. Amonia) Synthesis !nit + sintesa amoniak-.
. Amonia) Refrigeration !nit +Pemurnian Produk dan pendinginan-.4. Purge Gas Recovery !nit .
Untuk lebih jelasnya mengenai pembuatan amoniak, dapat dilihat pada
&ambar 4.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 8/58
22
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 4. 0iagram Balok Pabrik #moniak PUS!'!!
1. Feed Treating Unit
&as alam yang di supply dari P"T#$!%# disalurkan ke PT. PUS! melalui
pipa gas. &as tersebut diterima melalui suatu unit yang disebut Gas Metering
Stasion +&$S-. 0ari &$S ini, gas alam dibagi ke masing'masing pabrik.
#liran tersebut akan terbagi dua, yaitu gas alam untuk proses dan gas alam
untuk bahan bakar + fuel gas-. Bahan baku yang diterima dari Pertamina masih
mengandung beberapa unsur yang tidak diinginkan, seperti: partikel padat,
sul/ur anorganik, sul/ur organik, heavy hydrocarbon +C-, karbon dioksida
dan air. Semua unsur ini dipisahkan di area feed treating unit dengan tujuan
untuk mendapatkan gas metan yang murni. Untuk lebih jelasnya mengnai
4lo3sheet 4eed Treating pada proses pembuatan amoniak dapat dilihat pada
&ambar ;.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 9/58
23
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar ;. 4lo3sheet 4eed Treating pada proses pembuatan amoniak
@alannya proses melalui tahapan berikut :
a. Sejumlah 2S dalam gas umpan diserap pada 0esul/uri*er dengan
sponge iron sebagai media penyerap. Persamaan eaksi :
=e2O1.42O G 2S H =e2S1 4 2O G 1 2O
b. CO2 emoFal Pretreatment Se3tion
=eed &as dari Sponge !ron dialirkan ke unit CO2 emoFal Pretreatment
Se3tion untuk memisahkan CO2 menggunakan larutan Ben/ield sebagai
penyerap. Unit ini terdiri atas CO2 absorber toer, stripper toer dan
ben/ield system.
3. InO 0esul/uri*er
Seksi ini bertujuan untuk memisahkan sul/ur organik yang terkandung
dalam /eed gas dengan 3ara mengubahnya terlebih dahulu mejadi
ydrogen Sul/ida dan mereaksikannya dengan InO. Persamaan eaksi :
2S G InO H InS G 2O
d. Pemisahan Partikel Padat +/iltrasi-
Pemisahan partikel padat dilakukan se3ara /isik yaitu dengan 3ara
penyaringan. Pada unit penyaringan ini dipasang alat penunjuk pressure
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 10/58
24
drop, sehingga tingkat kekotoran bisa dengan mudah diamati. 0engan
demikian dapat diketahui kapan /ilter harus dibersihkan. Proses
pemisahannya dilakukan dengan 3ara mengalirkan gas alam melalui
filter separator +252'=-, yang didalamnya terdapat 4 +enam- buah filter
cartridge yang dapat diganti'ganti dan kaat saringan +3ire mesh
e5tractor - yang ber/ungsi untuk menyaring kotoran'kotoran padat8debu
+ solid particles- serta 3airan +li6uid droplet - yang lolos dari &$S.
(otoran ini harus dipisahkan karena akan menyumbat aliran pada bed
katalis desul/urisasi. Setelah disaring, gas akan dipanaskan pada line
heater dengan media steam +1, kg83m2- hingga suhu 16oC. al ini
dilakukan dengan tujuan untuk memper3epat laju reaksi desulfurisasi
e. Pemisahan Sul/ur #norganik
Senyaa sul/ur anorganik harus dihilangkan dari gas bumi karena:
• 0apat mereduksi inhibitor pada system benfield .
• #kan terbaa oleh gas CO2 dan akan merusak 3ompressor CO2 di
Urea.
• $erupakan ra3un bagi katalis pada proses selanjutnya.
Oleh karena itu kadar sul/ur yang keluar dari unit ini +259'0- harus lebih
ke3il dari 9 ppm. Proses pemisahan Sul/ur anorganik terjadi di dalam
desulfuri+er 259'0. 7esulfuri+ er 259'0 berisi katalis 0ei 3at InO yang
berbentuk butir berarna hitam. Sul/ur anorganik dalam bentuk senyaa
hydrogen sul/ida +2S- dihilangkan dengan 3ara mereaksikannya dengan
*in3 oksida pada temperatur 15'955 5C.
eaksi yang terjadi sebagai berikut :
InO G 2S InS G 2O
=losheet pemisahan sul/ur organik dapat dilihat pada &ambar <.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 11/58
25
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar <. 4lo3sheet pemisahan sul/ur organik
/. Pemisahan #ir +0ehidrasi-
#ir merupakan suatu senyaa yang mengandung unsur dan O.
Pemisahan air pada gas alam umpan + feed gas- setelah melalui
desulfuri+er 259'0 dilakukan di unit dehidrasi 259'?. Pada unit dehidrasi
ini terdiri dari tray absorber yang mempunyai bubble cup, regenerator
yang mempunyai column, pompa sirkulasi dan e5ternal reboiler yang
dipanasi dengan steam. #ir yang terkandung pada gas umpan tersebut
akan diserap oleh try etilene glycol +T"&- yang mengalir berlaanan
arah dengan gas umpan di dalam absorber dimana try etilene glycol
mengalir dari top absorber sedangkan feed gas mengalir dari bottom
absorber Try etilene glycol yang telah jenuh dengan air keluar dari
bottom absorber 259'? dan dialirkan ke regenerator.
#irnya dipisahkan melalui pemanasan pada temperatur 255
C dalamtekanan atmos/ir dengan bantuan stripping gas yang bertekanan 5,9)5,9
(g83m2, yang selanjutnya uap air yang dipisahkan dibuang ke atmos/ir.
&as umpan yang telah dipisahkan kandungan airnya akan mempunyai
de3 point '245C +'95=-.
"/isiensi pemisahan air ini biasanya tergantung pada temperatur gas
umpan yang masuk. Temperatur ini menentukan banyaknya air yang
dikandung oleh gas pada tekanan yang tetap dan daya pemisahan gly3ol.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 12/58
26
Sebelum dikembalikan ke absorber, lean gly3ol didinginkan didalam
glycol e5changer dan glycol cooler . Temperatur lean gly3ol dijaga 4
derajat diatas temperatur gas yang masuk ke absorber untuk men3egah
kondensasi hydrocarbon yang dapat menyebabkan foaming di absorber
259'?. Bagan proses pemisahan air dapat dilihat pada &ambar 6.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 6. Bagan Proses Pemisahan #ir
%. Pemisahan idrokarbon Berat +C!
C adalah senyaa hidrokarbon yang memiliki berat molekul tinggi,
yaitu: C1<, C95, C92, dan C4G. Setelah didehidrasi, gas umpan
dipisahkan C'nya. Pemisahan C ini menggunakan prinsip
perbedaan si/at /isis +temperatur- yaitu dengan pendinginan.
idrokarbon berat harus dipisahkan dari gas karena dapat menyebabkan
foaming dan carry over di absorber 259'", selain itu juga dapat
menyebabkan coo)ing yang akan menutupi pori'pori katalis di 959'B.
idrokarbon berat dipisahkan dengan 3ara menurunkan suhu gas sampai
'9<5C dengan menggunakan amoniak 3air yang mempunyai temperatur
'215C di Chiller 251'C. #moniak tersebut berasal dari refrigeration
system. Pemisahan C dilakukan di fuel separator 254'= yang
beroperasi pada tekanan 2;,; kg83m2. =losheet Pemisahan
idrokarbon Berat +C- dapat dilihat pada &ambar 95.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 13/58
27
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 95. 4lo3sheet Pemisahan idrokarbon Berat +C-
h. Pemisahan &as CO2
(arbondioksida harus dihilangkan dari gas umpan untuk mengurangi
beban pada alat desul/urisasi tahap ke dua di 952'0, seksi synthesis#
seksi pemurnian produk dan reaksi metanasi pada desulfuri+er . Pada unit
ini kandungan CO2 didalam gas umpan berkurang dari 5,97 hingga
5, 7.
Pemisahan CO2 dilakukan dengan 3ara absorbsi menggunakan larutan
ben/ield. ?arutan ben/ield adalah larutan yang mengandung karbonat
yang bersenyaa se3ara kimia dengan senyaa CO2 ,larutan ini juga
mengandung *at aditi/ yang dapat menaikkan laju penyerapan CO2,
men3egah korosi dan mengontrol foaming pada larutan.
?arutan Ben/ield terdiri dari :a. ( 2CO1 + potassium carbonat - 157 berat sebagai penyerap CO2.
b. 0"# +diethanol amin- 2'17 berat sebagai aktiFator.
3. >2O +vanadium pento5ide- 5,<7 berat sebagai korosi inhibitor.
(edalam larutan ben/ield biasanya ditambahkan anti foaming agent
+UCO% 55 B- untuk men3egah pembentukan busa. CO2 hasil
pemisahan pada tahap ini sebenarnya dapat juga sebagai bahan baku
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 14/58
28
pembuatan urea, namun perlu di3ermati kandungan sul/urnya terlebih
dahulu.
Proses pemisahan terjadi pada absorber 259'" yang terdiri dari empat
lapisan +bed - dimana gas umpan mengalir dari bagian baah absorber
259'", kemudian kontak se3ara berlaanan arah +counter current -
dengan larutan ben/ield dari bagian atas absorber. &as CO2 akan terserap
oleh larutan ben/ield dengan reaksi sebagai berikut :
( 2CO1 G 2O G CO2 2(CO1
&as bebas CO2 keluar dari bagian atas absorber. Proses absorber diikuti
dengan proses stripping CO2 pada tekanan rendah di regenerator 252'"
dengan reaksi sebagai berikut :
2(CO1 ( 2CO1 G 2O G CO2
CO2 yang dilepas dari rich benfield didinginkan pada cooler 25<'C dan
air yang dikandung gas CO2 dipisahkan di (O drum 256'=. Selanjutnya
gas CO2 dikirim sebagai bahan baku di pabrik Urea. =losheet mengenai
pemisahan CO2 dapa dilihat pada &ambar 99.
i. Pemisahan Sul/ur Organik Tahap (edua
&as umpan yang telah dikompresi oleh compressor 952'@ hingga
tekanannya menjadi sekitar 1< kg83m2 kemudian mengalir ke dalam gas
umpan interchanger +256'C- dan dipanaskan melalui covection primary
reformer 959'B setelah diinjeksikan syngas yang kaya dengan 2, gas
umpan dipanaskan lebih lanjut didalam feed preheater coil sampai
temperatur sekitar 1;9oC. Temperatur ini dijaga dengan mengatur
penyalaan burner yang tersedia di 951'B kemudian gas umpan dialirkanmasuk ke desulfuri+er 952'0. Pada desulfuri+er 952'0 gas umpan
kontak dengan katalis Co$o dimana senyaa Sul/ur organik akan
terdekomposisi dan Sul/urnya mengalami /idrogenasi menjadi 2S,
reaksi yang terjadi adalah :
S G 2 G 2S
S G 22 G S G 2S
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 15/58
29
&as proses selanjutnya meninggalkan katalis bed 9 +Co$o- dengan
Sul/ur yang terkandung berupa 2S mengalir ke bed 2 dimana tersedia
katalis InO yang berbentuk pellet, di dalam bed ini diharapkan seluruh
2S akan hilang setelah bereaksi dengan katalis InO membentuk InS
dengan reaksi sebagai berikut :
2S G InO InS G 2O.
&as umpan yang keluar dari desulfuri+er 952'0 diharapkan kandungan
senyaa sul/ur sekitar 5,9 ppm.Suhu diantara dua titik lapisan katalis
dijaga tidak men3apai 99;C. Untuk lebih jelasnya /losheet pemisahan
sul/ur organik tahap kedua dapat dilihat pada &ambar 92.
al yang perlu diperhatikan dalam desul/urisasi tahap kedua adalah:
• (atalis
(edua katalis baik Co$o maupun InO mempunyai kekuatan
mekanisa yang kuat dan tak sulit mengelolanya namun harus selalu
dilakukan usaha untuk men3egah terbentuknya kondensat dalam
Fessel terutama saat start8up maupun shut8do3n agar tidak terjadi
peme3ahan +inc o5ide.
• >ariabel'Fariabel operasi
' /ydrogen9feed gas ratio
Se3ara umum bisa dinyatakan penambahan hydrogen9 feed gas
ratio akan menyempurnakan derajat penyerapan belerang.
' Suhu
Suhu dijaga kira'kira 1;9'166C.Umumnya sedikit kenaikan
temperatur akan memperbaiki derajat penyerapan belerang.
' Tekanan
Pada kondisi normal batas tekanan primary reformer menghendaki
batas tekanan sekitar ; kg8 3m2 tetap terjaga.Tetapi perlu diketahui
makin tinggi takanan makin baik penyerapan sul/ur.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 16/58
30
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 99. 4lo3sheet Pemisahan CO2
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 92. 4lo3sheet Pemisahan Sul/ur Organik Tahap (edua
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 17/58
31
2. Reforming Unit
Tujuan dari tahap reforming ini adalah untuk menghasilkan gas sintesa +%2
dan 2- sebagai bahan baku pembuatan Amonia) dan CO2 sebagai produk
samping.
Unit ini terdiri dari :
a. Saturasi 8 penjenuhan
Saturator ber/ungsi untuk menjenuhkan gas proses dengan air. 0engan
adanya saturator, konsumsi steam proses di primary reformer akan
berkurang. &as umpan dijenuhkan dengan air panas sebelum memasuki
reformer . &as yang telah dijenuhkan ini memiliki rasio steam to carbon
5,4 ' 5,;, sehingga penggunan steam pada re/ormer dapat dikurangi
hingga 257. Prinsip saturator ini adalah penyemprotan gas umpan
dengan air kondensat yang dipanasi sampai 9<;C. =losheet mengenai
saturasi dapat dilihat pada &ambar 91.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 91. 4lo3sheet Saturasi 8 penjenuhan
b. Primary Reformer +959'B-
Primary reforming +959'B- ber/ungsi untuk menghasilkan 2 yang
digunakan sebagai bahan baku pembuatan amoniak, hidrogen dihasilkan
se3ara ekonomis pada temperatur dan tekanan tinggi. Setelah melalui
saturator, gas bebas sul/ur di3ampurkan dengan steam proses. &as Proses
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 18/58
32
yang jenuh dengan uap air +steam- dimasukkan ke dalam Primary
Reformer yang terdiri atas reaktor'reaktor tabung yang berisi katalis
%ikel Oksida agar terjadi reaksi steam reforming . Se3ara keseluruhan
reaksi bersi/at endotermis. eaksi pada primary re/ormer berjalan pada
temperatur ;65oC dan tekanan 1; (g83m2.
eaksi yang terjadi adalah :
C G 2O CO G 12 +endotermis-
eaksi tersebut sangat endotermis, sehingga memerlukan suplai panas
dari luar, yaitu dari pembakaran gas alam. Selain rekasi tersebut, terjadi
juga reaksi pergeseran + shift reaction- dari CO sebagai berikut:
CO G 2O CO2 G 2 +eksotermis-
@ika reaksi berjalan sempurna, maka total reaksi adalah:
C G 22O CO2 G 2 +"ksotermis-
%amun kenyataannya masih banyak CO yang tidak terkonFersi menjadi
CO2, sehingga diperlukan reaksi lanjutan di dalam secondary reformer .
e/ormer ini akan mengkonFersi sekitar <57 $etana dalam gas umpan.
/losheet primary re/ormer +959'b- dapat dilihat pada &ambar 9.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 9. 4lo3sheet Primary e/ormer +959'B-
&. Secondary Reformer +951'0!
&as yang telah mengalami reforming sebagian di primary reformer
masuk ke secondary reformer +951'0- se3ara tangensial melalui transfer
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 19/58
33
line yang mempunyai selubung air +3ater ac)et -. Temperatur masuk
secondary reformer kira'kira <55oC. Secondary reformer ber/ungsi
sebagai tempat terjadinya reaksi antara e5cess C dari primary reformer
dengan steam sehingga menghasilkan CO, CO2 dan 2. Se3ara
keseluruhan reaksi bersi/at endotermis, sehingga memerlukan panas dan
kebutuhan panas ini didapat dari panas reaksi antara 2 dan O2. Berbeda
dengan primary reformer dimana katalis berada di dalam tube# maka di
secondary reformer katalis berada di Fessel itu sendiri. #dapun Folume
katalisnya adalah sekitar
2, m1 dengan bulk density 9,5 t8m1.
Agar reaksi oksidasi CH4 lebih sempurna, maka
dibuuhkan panas !ang besar" #umber panas didapa dari
panas hasil reaksi H2 dengan $2 dalam combustion zone"
$2 didapa dari supply udara !ang sekaligus sumber %2
unuk keperluan reaksi pembenukan %H3 di Amoniak
converter " =losheet Se3ondary e/ormer +951'0- dapat dilihat pada
&ambar 9.
#dapun reaksi yang terjadi pada secondary reformer adalah:
9. 2C+g- G O2+g- 2 CO+g- G 2+g-
2. 2CO+g- G O2+g- 2 CO2+g-
1. 22 G O2+g- 2 2O+g-
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 20/58
34
&ambar 9. 4lo3sheet Secondary Reformer +951'0-
3. Puri'ikasi dan etanasi
(omponen gas proses yang keluar dari secondary reformer terdiri dari 2,
%2, CO, CO2, #r, dan C. &as 2 dan %2 diperlukan dalam sintesa
Amonia) , sedangkan #r dan C sebagai inert. CO dan CO2 tidak
diinginkan keberadaanya sehingga proses perlu dimurnikan dari CO dan
CO2. Tahapan pemurnian tersebut adalah sebagai berikut:
(onFersi CO menjadi CO2 pada temperatur tinggi dan rendah
Pada tahap ini CO terlebih dahulu harus diubah menjadi CO2 di shift
converter dengan tujuan agar CO2 dapat diserap oleh larutan ben/ield
dan menambah produksi gas 2. eaksi shift dilaksanakan dalam dua
tahap yaitu reaksi yang terjadi pada temperatur tinggi di high
temperature shift converter atau TSC +95'0- dan reaksi pada
temperatur rendah di lo3 temperature shift converter atau ?TSC +95'
0-.0ua tahap reaksi ini dipilih karena reaksi shift merupakan reaksi
reversible yang bersi/at eksotermis, adapun reaksi shift yang terjadi
yaitu sebagai berikut:
CO G 2O CO2 G 2 G panas
Pada TSC reaksi berlangsung pada temperatur tinggi yaitu 15'25 oC
dengan menggunakan katalis Promoted "ron *5ide +=e2O1-, sedangkan
reaksi pada ?TSC berlangsung pada temperatur 9<5'245 oC dengan
katalis Tembaga ;inc Alumina +CuO-. Tahapan ini menggunakan
prinsip kesetimbangan, yaitu pada keadaan mendekati kesetimbangan,
penurunan temperatur akan menaikkan konFersi dan sebaliknya
kenaikan temperatur akan menurunkan konFersi. Tetapi pada
temperatur rendah, ke3epatan reaksi akan turun karena ke3epatan reaksi
/ungsi dari temperatur.
Oleh karena itu pada keadaan jauh dari kesetimbangan +CO masih
tinggi-, reaksi dilakukan pada temperatur tinggi. (emudian pada
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 21/58
35
keadaan mendekati keseimbangan +CO sudah rendah-, reaksi
dilaksanakan pada temperatur yang lebih rendah untuk meman/aatkan
kesetimbangan kesetimbangan sehingga di3apai konFersi CO2 yang
lebih tinggi. =losheet konFersi 3o menjadi 3o2 dapat dilihat pada
&ambar 94.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 94. 4lo3sheet (onFersi CO menjadi CO2
b. Pemisahan CO2 + 0enfield System-
Sistem puri/ikasi bertujuan untuk memurnikan gas sintesa, yaitu dengan
3ara memisahkan gas sintesa dari CO2 dengan menggunakan larutan
ben/ield atau potasium carbonate +( 2CO1-. Proses pemisahan ini
melalui absorpsi kimiai oleh larutan ( 2CO1 yang dialirkan se3ara berlaanan arah +counter current - dalam CO2 absorber +959'"- dengan
reaksi sebagai berikut:
( 2CO1 G 2O G CO2 2(CO1
?arutan lean ben/ield mempunyai komposisi:
( 2CO1 : 15 7'
0iethanol amine +0"#- : 2 ) 1 7' sebagai temperatur
>anadium PentoJide +>2O- : 5. 7' sebagai anti korosi
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 22/58
36
U3on +poly'gli3ol- : untuk anti foaming
Selanjutnya larutan rich benfield yang telah menyerap CO2 keluar dari
bagian baah absorber menuju ke CO2 stripper +952'"- untuk
diregenerasi kembali menjadi larutan lean benfield dan semi lean
benfield , sehingga larutan tersebut dapat digunakan lagi untuk
menyerap CO2 di absorber.
=losheet pemisahan 3o2 +ben/ield system-
dapat dilihat pada &ambar 9;.
(euntungan yang dimiliki oleh benfield system dalam proses pemisahan
CO2 dari gas sintesis adalah :
(enaikkan dalam ke3epatan reaksi menghasilkan kebutuhan panas
yang minimum untuk regenerasi.
$edia penyerap yang tidak mudah menguap menjamin kehilangan
2 yang dapat diabaikan karena larutan 2 ke3il dalam larutan
penyerap.
Biaya operasi dan modal yang lebih rendah.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 9;. 4lo3sheet Pemisahan CO2 + 0enfield System-
3. $etanasi
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 23/58
37
&as proses yang keluar dari CO2 absorber yang masih mengandung CO
dan CO2 dengan kadar CO 5,1;7 dan CO2 5,47 selanjutnya diubah
menjadi C karena pada kondisi operasi dan konsentrasi tertentu, CO
dan CO2 dapat bereaksi dengan %1 yang menghasilkan amonium
karbamat, dimana amonium karbamat bersi/at korosi/, ra3un bagi
katalis dan dapat merusak sudu'sudu turbin 3ompressor 951'@. Untuk
itu dilakukan penghilangan senyaa oksida karbon di methanator +954'
0- melalui reaksi metanasi, yaitu mengubah CO dan CO 2 menjadi C
dengan menggunakan katalis ni3kel +%i- pada temperatur 2<5'145oC.
0engan reaksi sebagai berikut:
CO G 12 C G 2O G panas
CO2 G 2 C G 22O G panas
(edua reaksi di atas adalah reaksi eksotermis, yang akan memberikan
kenaikan temperatur sebesar ;2oC tiap 7 mol CO dan 45oC tiap 7 mol
CO2. Oleh karena itu kandungan CO dan CO2 masuk methanator
dibatasi maksimal 5.7 agar tidak terjadi overheating akibat reaksi
eksotermis yang terlalu besar. Selanjutnya gas sintesa keluar dari
methanator dengan kandungan CO G CO2 K 95 ppm kemudian dikirim
ke seksi sintesa Amonia) + synthesis loop-. =losheet $etanasi dapat
dilihat pada &ambar 9<.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 24/58
38
&ambar 9<. 4lo3sheet $etanasi
). Unit Sintesis Amoniak
Proses ini merupakan tahap paling penting dalam pembuatan amoniak &as
sintesa yang mengandung 2 dan %2 yang telah bebas dari ra3un dan
pengotor direaksikan untuk membentuk %1. Unit ini terdiri dari beberapa
tahap proses, yaitu :
a. Penekanan &as Sintesis dan Pemisahan #ir
&as sintesis yang telah dimurnikan dinaikkan tekanannya dari 12,4
kg83m2 g menjadi 955 kg83m2g pada first case syn8gas compressor +951'
@- yang kemudian didinginkan dalam dua tingkatan pendingin. Pertama
dengan cooling 3ater di 915'C sampai temperatur 1;oC, lalu sesudah
keluar dari tingkat kedua pada 3ase pertama didinginkan dengan
cooling 3ater di 994'C dan dengan #moniak di Amonia) refrigeration
+926'C-.
Pendinginan yang terakhir di Amonia) refrigeration chiller akanmenurunkan temperatur hingga oC dan mengembunkan hampir seluruh
air yang terdapat dalam gas, yang dipisahkan di 95'=2. &as sintesis
yang berkadar air rendah dari 95'=2 menuju molecular sieve drier
956'0, dimana seluruh sisa air diserap. &as sintesis yang kering
kemudian mengalir ke second case syn8gas compressor +951'@- dan
tekanannya dinaikkan menjadi kira'kira 9;;, kg83m2g. 0i 3ompressor
3ase kedua ini, gas sintesis digabung dengan gas recycle yang
mengandung amoniak yang berasal dari refrigerant flash drum +925'
C=- dan selanjutnya gabungan gas ini masuk ke synthesis loop.
=losheet penekanan gas sintesis dan pemisahan air dapat dilihat pada
&ambar 96.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 25/58
39
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 96. 4lo3sheet Penekanan &as Sintesis dan Pemisahan #ir
b. (onFersi Umpan &as Sintesa $enjadi #moniak
&as sintesa sebelum masuk #moniak shynthesis converter dinaikkan
temperaturnya sampai 212oC pada 929'C. kemudian diinjeksikan ke
bagian atas bed pertama, gas keluar mengalir ke interchanger +922'C-,
sebelum dialirkan ke bed kedua. Bed pertama adalah bed yang paling
ke3il Folumenya dari bed8bed yang lain, namun Folume katalis bed nya
paling besar. $aksudnya untuk membatasi panas reaksi yang
eksotermis.
(onFersi gas sintesa menjadi #moniak terjadi di dalam Amonia)
shynthesis converter +954'0- yang berisikan kira ) kira ;;,9 m1 katalis
promoted iron. eaksi berlangsung pada temperatur antara ' <2 oC
dan tekanan 9;1' 9;; kg83m2g. eaksi yang terjadi adalah :
%2 G 12 2 %1 G L
0ari reaksi tersebut terlihat baha perbandingan 2 terhadap %2 kira'
kira 1,5 : 9,5. al ini untuk mendapatkan persen konFersi amoniak yang
optimal. (onsentrasi amoniak di dalam gas yang keluar dari converter
adalah 9;,27 mol.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 26/58
40
&as panas yang keluar dari converter didinginkan di converter
effluent9steam generator 921'C98C2 dan Amonia) converter
feed9effluent e5changer +929'C- dan Amonia) converter cooler +92'C-.
(emudian gas mengalir ke Amonia) uniti+ed chiller +925'C-. 0i dalam
9'925'C, amoniak didinginkan se3ara bertingkat + tingkat- hingga )
12,<oC dan produk amoniak akan terkondensasi pada suhu )9; oC di
separator +954'=-. &as yang keluar dari 954'= +masih mengandung
amoniak < akan mengalir kembali ke 925'C sebelum di recycle kembali
ke konFerter oleh compressor 951'@. Sebagian gas dikeluarkan se3ara
kontinyu dari system loop sintesa untuk menghindari kenaikan jumlah
gas inert +terutama metana dan argon-, sedangkan amoniak 3air
mengalir menuju let do3n drum +95;'=- untuk melalui proses
pemurnian produk.
Setelah mengalami penurunan tekanan menjadi 9;,6 kg83m2g, amoniak
3air akan terpisah dari gas pengotor dan terbagi menjadi beberapa aliran
yang masuk ke 925'C dan refrigerant receiver +956'=-.
Bila sedang mengirim hot product , #moniak dari 956'= akan langsung
mengalir ke hot product Pump +991'@8@#-. Bila sedang mengirim cold
product +'11,<oC-, semua #moniak akan mengalir ke 925'C dan keluar
sebagai cold Amonia) melalui pompa 92'@8@#. =losheet konFersi
umpan gas sintesa menjadi amoniak dapat dilihat pada &ambar 25.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 27/58
41
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 25. 4lo3sheet (onFersi Umpan &as Sintesa $enjadi #moniak
*. Unit Pemurnian Produk
#moniak harus terus'menerus dipisahkan dari recycle gas yang menuju
konFerter #moniak karena keberadaannya yang 3epat menumpuk dalamreaktor sintesis akan mempengaruhi kesetimbangan reaksi. al ini dilakukan
dengan jalan mendinginkan aliran recycle gas sintesis melalui beberapa
pendingin, chiller8chiller dan Separator untuk mengembunkan produk
#moniak yang dihasilkan.
Pemurnian produk amoniak yang dilakukan dengan meman/aatkan sistem
re/rigerasi ini mempunyai dua ma3am kegunaan, yakni:
a. $enguapkan 3airan amoniak se3ara terus menerus pada batas tekanan
rendah untuk melepaskan gas'gas terlarut dan kemudian langsung
mengirimnya ke sistem bahan bakar gas.
b. 0alam sistem re/rigerasi, proses pendinginan akan mengambil panas dari
loop gas synthesis untuk mendinginkan sebagian gas guna mendapatkan
pemisahan dan pengambilan hasil amoniak yang memuaskan dari loop
synthesis.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 28/58
42
Pada primary Amonia) separator 954'=, #moniak terpisah dari gas
sintesis akibat pendinginan +tekanan 95 kg83m2g dan temperatur )2oC-.
Pendinginan ini menyebabkan sejumlah gas'gas inert +2, %2, C dan #r-
yang ikut bersama 3airan amoniak terpisah dari 3airan amoniak. (emudian
dialirkan kembali ke Amonia) converter melalui 925'C. Penghilangan gas'
gas tersebut dilakukan melalui penurunan tekanan dan temperatur se3ara
re/rigerasi.
Pada secondary Amonia) separator +95;'=- yang terjadi adalah
pemisahan gas'gas inert yang dilakukan dengan 3ara flashing yaitu dengan
menurunkan tekanan sampai 9,2 kg83m2g 4lash gas yang meninggalkan
95;'= selanjutnya dikirim ke sistem gas bahan bakar + fuel gas system-.
#moniak 3air yang terkumpul di bagian dasar 95;'= dialirkan keluar menuju
dua arah. #liran yang satu diturunkan tekanannya +let do3n- ke refrigerant
flash drum +956'=- sedangkan aliran yang lain dimasukkan ke masing'masing
seksi re/rigerasi 922'C.
Uap amoniak yang ber3ampur dengan gas inert dalam refrigerant
flash drum dihisap oleh compressor refrigerant , selanjutnya didinginkan dan
dipisahkan di dalam %1 seal gas separator +929'?-. (emudian dialirkan
melalui kompresor 95'@ dan ditampung dalam refrigerant receiver 956'=.
0i dalam 956'= ini, gas'gas inert yang terpisah akan dibuang ke sitem bahan
bakar + fuel gas system- sedangkan amoniak panas dipompa oleh 991'@8@#
sebagai produk amoniak untuk dikirim ke Pabrik Urea.
+. Purge Gas Recovery Unit (PGRU!
Purge Gas Recovery !nit +P&U- terdiri atas Amonia) Recovery !nit dan
/ydrogen Recovery !nit .
a. Amonia) Recovery !nit +#U-
Amonia) Recovery !nit +#U- ber/ungsi untuk mengambil kembali %1
gas yang terkandung di dalam purge gas yang terdiri dari ?P purge gas dan
P purge gas. ?P purge gas adalah gas yang berasal dari refrigerant
receiver dan refrigerant flash drum yang ber/ungsi sebagai pengatur panas
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 29/58
43
pada refrigerant system. P purge gas adalah sebagian gas sintesa yang
belum terkonFersi menjadi #moniak, yang berasal dari separator yang
kembali ke tingkat akhir compressor +951'@-.
b /ydrogen Recovery !nit +U-
/ydrogen Recovery !nit +U- ber/ungsi untuk mengambil atau
memisahkan C dari 3ampuran gas 2, %2 dan #r yang keluar dari bagian
top P Amonia) scrubber .
&as sintesa dari Amonia) scrubber meleati ater (O drum untuk
dipisahkan 3airannya lalu masuk ke absorber. 0isini gas meleati resin
yang akan menyerap dan membebaskan syn8gas dari larutan amoniak,
karena di unit cold bo5, air dan Amonia) akan membeku pada temperatur
yang sangat rendah sehingga akan menyebabkan kebuntuan pada sistem.
0isini temperatur syn8gas diturunkan sehingga gas metana akan
terkondensasi dan masuk ke 2O separator, selanjutnya di flash dari
tekanan 1,4 menjadi ,2 kg83m2g, sehingga li6uid metana menjadi gas
dengan temperatur yang sangat rendah. &as ini akan digunakan sebagai
fuel gas di primary re/ormer. Sebagian gas metana sebelum menuju
primary reformer dipanaskan untuk meregenerasi salah satu adsorber
dengan aliran counter current dari operasi normal. Pemanasan ini
menggunakan steam medium. Spesi/ikasi produk 3o2 pabrik amoniak PT.
PUS! dapat dilihat pada Tabel 6 dan spesi/ikasi produk amoniak PT.
PUS! dapat dilihat pada Tabel 95.
Tabel 6. Spesi/ikasi Produk CO2 Pabrik #moniak PT. PUS!
Spesi/ikasi 0etail (eterangan
9. CO2+dry basis-
2. &as inert
1. Sul/ur
. 2O
6< 7 eight
2 7 Folume
9 ppm
@enuh
$inimum
$aksimum
$aksimum
Sumber : 7inas Te)ni) Proses P!SR" Palembang
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 30/58
44
Tabel 95. Spesi/ikasi Produk #moniak PT. PUS!
Spesi/ikasi 0etail (eterangan
(omposisi +7t-
9. %1
2. 2O
1. Oil
66, 7
5, 7
ppm +b8b-
$inimum
$aksimum
$aksimum
=asilitas loading :
9. (e3epatan muat
2. Panjang Fessel +?O#- yang didi*inkan
1. >essel dra/t
. @enis Fessel yang dapat digunakan
155 metrik ton8jam
965 meter
4, meter
Semi 8 /ull re/rigerated Fessel
$inimum
$aksimum
Sumber : 7inas Te)ni) Proses P!SR" Palembang
2.2.2 Proses Pembuatan Urea
Proses pembuatan urea terbagi menjadi empat seksi dan satu unit proses
pengolahan, yaitu:
9. Seksi Sintesis
2. Seksi 7e)omposisi 9 Purifi)asi
1. Seksi Recovery
. Seksi (ristalisasi dan Pembutiran
. Unit preses pengolahan kondensat
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada &ambar 29.
9. Seksi Sintesis
Seksi ini membentuk urea dengan mereaksikan li6uid Amonia) , gas
CO2 yang dikirim dari pabrik amoniak dan larutan recycle 3arbamat dari
seksi recovery. Urea dihasilkan dari reaksi yang sangat eksotermis dari %1
dan CO2 yang akan menghasilkan amonium karbamat. Selanjutnya
amonium karbamat se3ara dehidrasi endotermis berubah menjadi urea.
Ma)e up li6uid %1 +tekanan 25 kg83m2g- dan suhu 15oC dikirim ke
pabrik Urea kemudian dimasukkan ke dalam Amonia) reservoir . Li6uid
%1 dari Amonia) reservoir di boost up dengan boost up pump kemudian
%1 dipompakan menjadi 9<1 kg83m2g dan masuk ke reaktor melalui
Amonia) preheater menggunakan feed pump yang digerakkkan oleh steam
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 31/58
45
turbine. Amonia) preheater memanaskan %1 ke reaktor dengan mengambil
panas dari sirkulasi air panas.
&as CO2 pada 5,4 kg83m2g dan temperatur 1<oC dikirim ke pabrik
Urea dan masuk ke section separator tingkat pertama. &as dari section
separator tingkat pertama dikompresikan menjadi 9;4 kg83m2g dan
temperatur 996,;oC dengan penggerak steam turbine. Sejumlah gas CO2
dikirim ke stripper bagian baah sebagai CO2 stripping . ?arutan carbamate
recycle datang dari seksi recovery dinaikkan tekanannya menjadi 9<
kg83m2g dengan pompa karbamat dan dikirim ke scrubber serta karbamat
kondensor %o.9 dan karbamat kondensor %o.2.
?arutan urea synthesis setelah men3apai konFersi CO2 ;57 dalam
reaktor mengalir se3ara oFer/lo pipa ke bagian baah reaktor dan masuk
ke stripper se3ara graFitasi melalui C 959, laju aliran diatur untuk
menjaga leFel reaktor mantap. 0i bagian atas stripper , larutan urea
synthesis ke dasar reaktor berhubungan dengan gas yang dipisahkan dari
bagian baah melalui sieve trays. 0i bagian baah stripper , ammonium
karbamat dan kelebihan #moniak yang terkandung dalam larutan urea
synthesis diuraikan dan dipisahkan oleh CO2 stripping dan steam pemanas.
Setelah di stripping oleh CO2 di dalam stripper , larutan tersebut dikirim ke
seksi puri/ikasi.
(ondensat dari saturation drum dikirim ke steam drum, kemudian ke
karbamat condensor %o.9. Steam yang dihasilkan di karbamat condensor
%o.9 kembali ke steam drum bersama'sama dengan kondensat yang
dipisahkan dan dikeluarkan oleh pengatur tekanan ke lo3 pressure steam
system. 0alam karbamat condensor , gas %1 dan gas CO2 yang keluar dari
stripper di3ampur dengan larutan karbamat recycle di bagaian atas dan
didistribusiksan melalui tube kemudian dikondensasikan. Panas kondensasi
dan panas penyerapan diman/aatkan untuk membentuk steam , kg83m2g di
karbamat kondensor %o.9 dan untuk pemanasan larutan urea yang keluar
dari stripper di karbamat kondensor %o.2 menjadi 94oC.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 32/58
46
&as dan larutan pada bagian baah karbamat kondensor dimasukkan
ke dalam reaktor. &as yang tidak bereaksi dan terkondensasi akan bereaksi
dengan %1 dalam reaktor untuk memberikan panas yang diperlukan dalam
pembentukan urea. &as di bagaian atas reaktor mengandung sedikit %1
dan CO2 dikirim ke s3rubber untuk di recovery. 0alam s3rubber %1 dan
CO2 di'recovery pada recovery ratio ) 5 7 menggunakan larutan
karbamat kemudian larutan turun bersama dengan larutan karbamat yang
keluar dari karbamat kondensor %o.9 dan karbamat kondensor %o.2 masuk
ke bottom reactor . &as %1 dan CO2 yang keluar pada bagian atas s3rubber
dikirim ke high pressure decomposer . Seksi ini terjadi di reaktor. eaktor
ber/ungsi sebagai tempat terjadinya reaksi antara CO2 dan amoniak 3air.
=losheet seksi Sintesis dapat dilihat pada &ambar 22. (ondisi operasi dari
reaktor adalah :
a. Top +#tas-
Tekanan : 9;1 kg83m2g
Temperatur : 965oC
b. 0ottom +Baah-
Tekanan : 9; kg83m2g
Temperatur : 9;4 oC
eaksi ) reaksi yang terjadi di dalam reaktor :
a. Pembentukan karbamat
%1G CO2 %2COO% +eksoterm-
b. 0ehidrasi
%2COO% %2CO%2 G 2O +endoterm-
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 33/58
47
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 29. 0iagram #lir Pembuatan Urea
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 22. 4lo3sheet Seksi Sintesis
Seksi 0ekomposisi 8 Puri/ikasi
Unit dekomposisi merupakan bagian yang bertujuan untuk memisahkan
urea dari senyaa ' senyaa lain sehingga diperoleh larutan urea dengan
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 34/58
48
konsentrasi yang lebih tinggi. Proses pemisahan ini dilakukan dengan 3ara
pemanasan dan penurunan tekanan. 0engan perlakuan demikian maka
amonium karbamat akan terurai menjadi gas ' gas amoniak dan
karbondioksida. eaksi penguraian tersebut adalah sebagai berikut :
%2COO% CO2 G 2%1
Selain itu dalam kolom juga terjadi hidrolisis Urea. (arena itu, kondisi
operasi perlu diatur sedemikian rupa sehingga kehilangan produk dapat
ditekan. idrolisis urea mudah terjadi pada temperatur tinggi, tekanan
rendah, dan aktu tinggal yang lama. idrolisis urea berlangsung menurut
reaksi :
CO+%2-2 G 2O CO2 G 2 %1
Pembentukan biuret +%2CO%CO%2- adalah /aktor lain yang harus
diperhatikan dalam proses dekomposisi. Selain mengurangi perolehan
produk, biuret juga merupakan ra3un bagi tanaman. Pembentukan biuret
berlangsung pada tekanan parsial amoniak yang rendah dan temperatur di
atas 91<oC menurut reaksi sebagai berikut :
2 CO+%2-2 %2CO%CO%2 G %1
Untuk mengatasi pembentukan biuret dan menekan laju hidrolisis urea maka
dimasukkan amoniak berlebih dan dekomposisi dilakukan bertahap
sebanyak tiga kali. =losheet unit dekomposisi 8 puri/ikasi dapat dilihat
pada &ambar 21. Tahapan dalam proses dekomposisi adalah :
a. /igh Pressure 7ecomposer +P0-
b. Lo3 Pressure 7ecomposer +?P0-
3. Gas Separator +&S-
/igh Pressure 7ecomposer = P0-
/igh pressure de)omposer +P0- terdiri dari sieve tray pada
bagian atas dan falling film heater pada bagian baahnya. 0i dalam P0,
produk dari eaktor masuk ke bagian atas P0 dan di /lash sehingga
tekanannya menjadi 94, kg83m2g dengan temperatur 929oC. #kibat
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 35/58
49
penurunan tekanan ini ammonium karbamat akan terurai dan kelebihan
amoniak akan terlepas dari larutan.
Pada sieve tray, larutan dikontakkan dengan gas ' gas
bertemperatur tinggi yang berasal dari reboiler . Reboiler berada pada
bagian baah sieve tray dan ber/ungsi memanaskan larutan yang masih
kaya akan karbamat dan kelebihan amoniak sehingga terjadi peristia
dekomposisi dan penguapan. Panas sensibel gas hasil penguapan oleh
reboiler digunakan untuk menguapkan kelebihan amoniak dan
menguraikan amonium karbamat yang jatuh melalui tray8tray yang ada di
atasnya, dalam reboiler ini temperatur dijaga pada 99oC.
?arutan selanjutnya turun ke bagian baah P0 dan dipanaskan
lebih lanjut dalam falling film heater hingga temperatur 945oC.
Penggunaan falling film heater dimaksudkan untuk meminimalkan aktu
tinggal larutan. 4alling film heater merupakan mekanisme manipulasi
aliran *at 3air sehingga membentuk aliran seperti lapisan /ilm yang
menempel pada bagian dalam annulus. Bagian luar dari annulus tersebut
dipanasi oleh $S yang akhirnya keluar dari P0 sebagai kondensat.
0iharapkan dengan adanya pemanasan ini terjadi dekomposisi amonium
karbamat. $etode failing film heater sendiri digunakan agar temperatur
pemanasan tidak terlalu tinggi dan aktu pemanasan tidak terlalu lama
untuk men3egah terjadinya pembentukan biuret.
&as yang keluar dari atas P0 selanjutnya masuk ke dalam high
pressure absorber cooler sedangkan larutannya keluar melalui bagian
baah dan mengandung 4,;< 7 urea. ?arutan ini selanjutnya dialirkan
menuju lo3 pressure decomposer +?P0-.
Lo3 Pressure 7ecomposer +?P0!
?P0 terdiri atas sieve tray dan kolom isian dengan rasching ring
pada bagian baah. ?arutan masuk ke dalam ?P0 melaui bagian atas dan di
flash hingga tekanannya men3apai 2, kg83m2g dan temperatur 99;oC.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 36/58
50
Pada sieve tray terjadi penguapan #moniak dan penguraian ammonium
karbamat seperti yang terjadi pada P0. Setelah melalui sieve tray, larutan
dialirkan menuju kolom isian. Pada kolom isian ini gas'gas yang masih
terkandung dalam larutan dilu3uti oleh gas karbondioksida yang berasal dari
kompresor CO2. ?arutan yang turun pada sieve tray di ?P0 tidak hanya dari
P0 namun juga larutan (arbamat dari sistem off gas recovery.
Terdapat 2 buah reboiler pada ?P0 yang terletak di bagian baah
sieve tray dengan /ungsi yang sama sebagaimana pada P0. Reboiler
meman/aatkan panas larutan umpan ?P0 dan reboiler menggunakan lo3
pressure steam sebagai media pemanas.
&as yang keluar dari ?P0 dialirkan menuju ?P#, larutannya keluar
dari bagian baah dan mengandung ;5 7 Urea dengan temperatur 994oC
selanjutnya dialirkan menuju gas separator +&S-.
Gas Separator +&S!
Gas separator terdiri atas dua bagian, bagian atas beroperasi pada 956oC
dan 5,1 kg83m2g sedangkan bagian baah beroperasi pada 62oC dan tekanan
atmos/erik. Pada bagian baah &S dihembuskan udara yang mengandung
sedikit Amonia) dan udara +dari off gas absorber - untuk melu3uti sisa
#moniak dan karbondioksida yang masih terkandung dalam larutan.
&as yang keluar dari &S akan dialirkan menuju off gas condensor .
Sedangkan larutannya yang mengandung ;7 urea +dengan komponen
terbanyak air- dikirim ke seksi kristalisasi dan pembutiran.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 37/58
51
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&>
&ambar 21. 4lo3sheet Unit 0ekomposisi 8 Puri/ikasi
1. Seksi Recovery
Seksi recovery bertujuan untuk memisahkan kandungan #moniak dan CO2
yang dihasilkan dari seksi dekomposisi untuk dapat digunakan kembali
dalam sistem sintesis Urea. 4lo3sheet mengenai unit re3oFery dapat dilihat
pada &ambar 2.
Seksi re3oFery ini terdiri dari beberapa unit, yaitu :
a. igh pressure absorber 3ooler
b. igh pressure absorber
3. ?o pressure absorber
d. #moniak 3ondenser
e. #moniak re3oFery absorber
/. O// gas absorber
g. O// gas 3ondensor
/igh Pressure Absorber -ooler +P#C-
&as)gas yang dihasilkan dari P0 yang mengandung CO2 dan
%1 dimasukkan melalui pipa berlubang ke dalam bagian baah P#C
dan terjadilah gelembung'gelembung gas dalam larutan P#C. ?arutan
dalam P#C merupakan hasil pen3ampuran larutan produk dari P#
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 38/58
52
dengan gas CO2 dan %1 dari P0. ?arutan P#C ini disirkulasi terus dari
bagian baah ke atas. (ondisi ini terjadi sebagian dari larutan yaitu sekitar
4 7. ?arutan karbamat dan amoniak yang telah menyerap CO2 ini
kemudian dikirim ke reaktor urea untuk menghasilkan urea kembali
sedangkan gas)gas yang tidak dapat diserap akan dimasukkan ke P#.
Suhu pada P#C dikontrol pada suhu 955oC oleh :
' #ir pendingin.
' Urea slurry yang disirkulasi dari -rystalli+er .
' Sirkulasi air panas dari /ot ?ater Tan) .
/igh Pressure Absorber +P#-
/igh Pressure Absorber terdiri dari kolom isian bubble cap trays
dan intercooler . P# ber/ungsi untuk menyerap gas'gas yang tidak dapat
diserap oleh P#C. &as'gas dari P#C yang naik ke atas didinginkan oleh
cooling 3ater . &as'gas tersebut kemudian naik melalui kolom isian dimana
sisa kandungan CO2 sebesar 1 7 yang terdapat dalam 3ampuran gas
tersebut diserap oleh larutan absorbent berupa laruta amoniak dari Amonia) recovery reservoir dan 3ampuran larutan ?P#. &as'gas (arbondioksida
dari kolom isian akan kontak kembali dengan larutan amoniak yang turun
dari Amonia) recovery absorber dan Amonia) recovery reservoir melalui
empat bubble cap trays agar sisa'sisa karbondioksida dapat dihilangkan
dengan sempurna +bereaksi dengan amoniak membentuk karbamat-.
Suhu pada pun3ak P# dikontrol di baah ;oC oleh adanya
penguapan #moniak 3air pada bubble cap tray. Suhu gas dari kolom isian
dikontrol pada kira'kira 4oC oleh penguapan #moniak 3air yang
ditambahkan pada larutan recycle. &as yang keluar dari P# kaya dengan
%1 kemudian akan dileatkan ke Amonia) condenser , sedangkan larutan
produk dari P# akan digunakan sebagai absorben kembali di P#C.
Tekanan P# M 94, kg83m2g.
3. Lo3 Pressure Absorber
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 39/58
53
&as)gas yang keluar dari ?P0 akan dikondensasikan di ?P#, diserap dan
bereaksi dengan absorben. Nang dipergunakan sebagai absorben adalah :
a- ?arutan absorben pekat.
b- ?arutan karbamat en3er dari sistem off gas recovery ditambah air murni.
Suhu dipertahankan pada kira ) kira oC dengan mengatur air pendingin,
tekanan dijaga konstan pada 2,2 kg83m2g. ?arutan recycle dari ?P# ditarik
dengan pompa yang disebut high pressure absorber pump dan masuk ke
dalam P# bagian baah +di atas pac)ed bed -.
d. Amonia) -ondenser
&as'gas amoniak dari P# mengalir ke Amonia) condenser untuk
dapat dikondensasi. Pendinginan pada Amonia) condensor dilakukan
dengan menggunakan cooling 3ater . Pada proses pendinginan ini sebagian
amoniak akan mengembun sedangkan gas'gas yang tidak dapat
dikondensasi akan diolah kembali ke Amonia) recovery absorber .
#moniak yang mengembun langsung dikirim ke Amonia) recovery
reservoir kebanyakan gas'gas yang tidak dapat dikondensasi pada tahap ini
adalah gas inert, gas CO2 dan udara yang diinjeksikan di reaktor Urea untuk
men3egah terjadinya koros + pasivasi-.
e. Amonia) Recovery Absorber
Amonia) recovery absorber terdiri dari empat buah absorber yang
tersusun se3ara seri. &as'gas inert bersama sedikit gas amoniak masuk ke
dalam absorber terendah dan keluar dari absorber yang paling atas. &as
amoniak yang terdapat dalam 3ampuran gas tersebut akan diserap oleh
steam condensat untuk menjadi larutan #moniak dengan kandungan <5 7
berat.
Suhu dalam absorber dijaga 1oC oleh air pendingin. Tekanan
dikontrol 9, kg83m2g. &as sisa dari Amonia) recovery absorber ini
selanjutnya dikirim ke s3rubber sebelum dibuang ke atmos/er.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 40/58
54
/. *ff Gas Absorber +O&#-
*ff gas absorber terdiri dari dua lapis pac)ed bed . &as'gas yang belum
dapat dipisahkan dengan 3ara kondensasi di off gas condensor akan
dialirkan ke bagian baah off gas absorber . Temperatur dalam absorber ini
sekitar 1 oC dan dikontrol oleh laju alir cooling 3ater yang mendinginkan
absorben, tekanan operasi absorber sekitar 9, kg83m2g.
g. *ff Gas -ondensor +O&C-
&as'gas dari gas separator masuk ke dalam off gas condensor . 0i
dalam off gas condensor# gas'gas tersebut akan dikondensasikan hingga
men3apai temperatur 49oC. &as'gas yang terkondensasikan ditampung
dalam tangki +off gas absorber tan) - kemudian dikirim ke pun3ak off gas
absorber sebagai larutan absorben.
#bsorben yang merupakan hasil kondensasi off gas condensor masuk
dari bagian atas pa3ked bed pertama. Sebagian besar gas akan terkondensasi
dan terserap berupa larutan di bagian baah +keluaran- off gas absorber .
?arutan keluaran off gas absorber ini akan dikirim sebagai absorben yang
masuk di atas pac)ed bed kedua dan sebagian lagi sebagai absorben di ?P#.
&as dari bagian atas absorber dikirim ke gas separator.
Produk urea butiran dari seksi kristalisasi dan pembutiran kemudian
dikirimkan ke unit PPU +Pengantongan Pupuk Urea- untuk selanjutnya
didistribusikan.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 41/58
55
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 2. 4lo3sheet Unit e3oFery
. (ristalisasi dan Pembutiran
?arutan urea yang berasal dari gas separator dipompakan ke
bagian baah vacuum crystalli+er . Bagian baah crystalli+er ini beroperasi
pada temperatur ;5oC dan tekanan atmos/erik. Selain itu, unit ini juga
dilengkapi dengan pengaduk untuk men3egah kebuntuan dan menjaga
kehomogenan kristal urea. Bagian atas crystalli+er beroperasi pada
temperatur 4< ) ;5oC. Pada bagian ini terjadi penguapan air karena
kondisinya Fakum, tujuan dibuat Fakum agar proses evaporasi dapat
berlangsung pada temperatur rendah sehingga men3egah pembentukan
biuret .
(ristal urea yang terbentuk dalam crystalli+er kemudian
dipisahkan dari larutan induk menggunakan centrifuge. 0ari centrifuge
kemudian kristal dikirim ke dalam fluidi+edp dryer , sedangkan larutan
induknya yang masih mengandung urea dikembalikan ke dalam vacuum
crystali+er atau mother li6uor tan) . $edia pemanas yang digunakan dalam
dryer adalah udara panas. Temperatur dryer dijaga pada 995oC. Pada
temperatur ini diharapkan air yang terkandung dalam kristal urea dapat
teruapkan dan temperatur urea kristal pada inlet siklon menjadi ;9oC.
(ristal yang keluar dari dryer dihisap dengan menggunakan induced fan
dan juga didorong dari baah dengan blo3er menuju siklon di atas prilling
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 42/58
56
to3er untuk melepaskan udara. Selanjutnya kristal urea dilelehkan dalam
sebuah melter pada temperatur sedikit di atas temperatur lelehnya. Pemanas
yang digunakan dalam melter ini adalah steam bertekanan ; kg83m2 dan
9<oC. ?elehan kristal urea ditampung dalam sebuah head tan) .
Urea 3air yang keluar dari head tan) dialirkan ke 92 buah acoustic
granulator yaitu sprayer yang ber/ungsi untuk membentuk butiran urea.
Untuk membantu proses pembutiran maka pada prilling to3er dihembuskan
udara dari bagian baah.
Untuk mengurangi debu urea yang terbuang maka pada pun3ak
menara prilling dilengkapi dengan sprayer yang dipasang di atas dust
chamber . Bagian atas dust chamber dilengkapi dengan 4 unit urethane filter
dan sprayer untuk melarutkan sehingga men3egah debu'debu urea ke
atmos/er . asil penyerapan debu tersebut masuk ke dust chamber
kemudian akan mengalir ke mother li6uor tan) dan dikirim kembali ke
vacuum crystali+er .
Urea yang jatuh dan telah membeku dalam prilling to3er
kemudian dikeringkan dalam sebuah fluidi+ing bed sebelum kemudian
dimasukkan ke dalam kantong atau di simpan dalam bentuk 3urah. Untuk
lebih jelasnya mengenai kristalisasi da pembutiran dapat dilihat pada
&ambar 2.
. Unit Proses Pengolahan (ondensat
Uap air yang menguap dan terpisahkan dibagian kristaliser didinginkan dandikondensasikan. Sejumlah ke3il urea, %1, dan CO2 ikut kondensat
kemudian diolah dan dipisahkan di stripper dan hydroli+er . &as CO2 dan gas
%1'nya dikirim kembali ke bagian puri/ikasi untuk di'recover . Sedang air
kondensatnya dikirim ke utilitas.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 43/58
57
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 2. 4lo3sheet (ristalisasi dan Pembutiran
2.3 Produk
Produk merupakan hasil dari sebuah proses. Produk pabrik amoniak yaitu
amoniak panas dan amoniak dingin sedangkan produk yang dihasilkan oleh
Pabrik urea adalah urea prill.
2.1.9 Produk Pabrik #moniak
Produk yang dihasilkan oleh Pabrik #moniak adalah karbondioksida +CO2-
dan #moniak +%1-. (arbondioksida dan amoniak digunakan sebagai bahan
baku dalam pembuatan urea, selain digunakan sebagai bahan baku,amoniak
juga merupakan produk yang langsung dapat dipasarkan.
#moniak yang dihasilkan terbagi menjadi 2 jenis, yaitu:
9. Produk #moniak Panas +155C-
Produk ini diambil langsung dari penampungan amoniak !'956'= yang
dipompa oleh pompa amoniak +!'92'@8@#- dan di3ampur dengan aliran
dari !'925'C=9 melalui pompa !'92'@8@# sebagai bahan baku pabrik
urea. #liran amoniak dingin dari !'925'C=9 ditujukan untuk mengatur
temperatur amoniak yang dikirimkan ke pabrik urea.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 44/58
58
2. Produk #moniak 0ingin +'155-
Untuk memproduksi jenis amoniak ini, sebagian aliran amoniak dingin
dari !'925'C=9 dialirkan melalui pompa !'92@8@# menuju ke Amonia)
cold storage +'959'=-.
2.1.2 Produk Pabrik Urea
Produk yang dihasilkan oleh Pabrik Urea adalah urea prill. Urea
+%2CO%2- adalah senyaa berbentuk kristal putih dan tidak berbau. Bila
ber3ampur air, dapat terhidrolisa menjadi senyaa amonium karbamat dan
terdekomposisi menjadi amoniak dan CO2. Urea larut dalam air, alkohol,
dan ben*ene. 0aya ra3unnya rendah, tidak mudah terbakar, dan tidak
meniggalkan residu garam setelah dipakai untuk tanaman. Urea prill pada
PT. PUS! mempunyai si/at /isika dan standar komposisi yang dapat dilihat
pada Tabel 99 dan Tabel 92.
Tabel 99. Si/at'Si/at =isik Urea
%o Si/at %ilai
9
2
1
4
;
<
6
95
Titik didih
Titik leleh
Spesi/ik graFity
!ndeks bias
Bentuk (ristal
Panas pembentukan pada 2oC
Panas /usi
Panas pelarutan dalam air
Panas kristalisasi
0ensitas 3urah
912,5oC
912,;oC
9,11
9,<
Tetragonal
';,92 (kal8mol
45 (kal8mol
45 (kal8gr
< (kal8gr
5,; gr83m2
Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)#&112
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 45/58
59
Tabel 92. Spesi/ikasi Urea Produk PT. PUS!
Spesi/ikasi 0etail (eterangan
(omposisi +7 t-
%itrogen
Biuret
(andungan air +moisture-
%1 bebas
0ebu +pan-
=e
4 7
5, 7
5, 7
95 ppm +b8b-
9 ppm +b8b-
9 ppm +b8b-
$inimum
$aksimum
$aksimum
$aksimum
$aksimum
$aksimum
Ukuran +Prill Si*e-
9. 4 ) < US mesh
2. 2 US mesh
6 7
27
$inimum
$aksimum
PenampilanPutih, butiran +prilled-, /ree/loing, tidak mengandung
bahan berbahaya.
'
(e3epatan $uat +loading rate-9.555 metrik ton8 jam
1.55 metrik ton8 jam
Urea dalam
kantong urea
3urah
Ukuran Fessel dra/t pembuatan 4, meter 'Sumber : 7inas Te)ni) Proses P!SR" Palembang
2.1.1 Produk Samping
Produk samping yang dihasilkan dari proses reaksi pembuatan urea
diantaranya biuret, air, ammonium karbamat. Biuret merupakan senyaa
kimia yang dihasilkan akibat dekomposisi urea. Urea akan terdekomposisi
menjadi biuret jika dipanaskan pada aktu yang lama dan tekanan yang
rendah. eaksi pemebentukan biuret :
2 CO +%2-2 %2CO%CO%2 G %1
(adar biuret yang tinggi dalam produk +27- sangat mengganggu
terhadap pertumbuhan tanaman. Selain produk samping yang dihasilkan dari
hasil reaksi pembentukan urea terdapat juga produk saping yang nerupakan
bahan baku pembuatan urea yaitu, amoniak dan CO2.
2.) Utilitas
0alam suatu pabrik kimia unit penunjang8offsite9utilitas merupakan
unit pendukung yang bertugas mempersiapkan kebutuhan operasional
pabrik amoniak dan urea, khususnya yang berkaitan dengan penyediaan
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 46/58
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 47/58
61
/lokulasi, sedimentasi dan /iltrasi. #ir bersih + filtered 3ater - yang dihasilkan
digunakan untuk ma)e8up cooling 3ater , bahan baku demin 3ater , air
minum dan service 3ater . Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada
&ambar2;.
Peralatan utama pada proses ater treatment adalah :
a. Pompa Sungai
b. Premi5 Tan) + 4loculator -
3. -larifier + 4loc Treator -
d. Tangki dan pompa ) pompa bahan kimia
e. -lear3el l
f Pompa Transfer -lear3ell
g Sand 4ilter
h 4ilter ?ater Storage
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 24. 4lo3sheet Gas Metering Station +&$S-
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 48/58
62
0eminerali*ed Aater Plant
0emin plant adalah unit pengolahan air bersih8jernih + filtered 3ater -dengan sistem pertukaran ion agar air tersebut terbebas dari *at'*at yag
masih terlarut didalamnya, sehingga didapatkan air yang bermutu tinggi dan
memenuhi persyaratan sebagai air umpan 0oiler yang bertekanan tinggi
+95 kg83m2g- di #moniak plant. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada
&ambar 2<.
Peralatan'peralatan yang digunakan untuk pembuatan demin 3ater ini
adalah :
a. Pompa Ma)e !p 7emin
b -arbon 4ilter
c -ation .5changer
d Anion .5changer
e Mi5ed 0ed
/. Tangki dan pompa injeksi Acid dan -austic
g Neutrali+er Tan)
h 7emin ?ater Tan)
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 2;. 4lo3sheet ?ater Treatment
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 49/58
63
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 2<. 4lo3sheet 7eminerali+ed ?ater Plant
-ooling ?ater System +Sistem #ir Pendingin-
Sistem air pendingin merupakan sistem yang menyediakan air pendingin
dengan kualitas dan kuantitas tertentu yang diperlukan untuk pendinginan
proses di pabrik. Tipe sistem air pendingin di PT. PUS! yaitu open
recirculating atau sistem air sirkulasi terbuka. Untuk lebih jelasnya dapat
dilihat pada gambar 26.
Peralatan utama pada sistem air pendingin di PUS!'!! meliputi :
a. -oolingTo3er .
b 0asin
3. !0 4an.
d. Pompa sirkulasi air pendingin.
e. Sistem injeksi bahan kimia
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 50/58
64
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 26. 4lo3sheet -ooling ?ater System +Sistem #ir Pendingin-
Plant #ir dan !nstrument #ir +P#8!#-
Plant air atau udara pabrik adalah udara bertekanan yang
digunakan untuk berbagai keperluan pabrik. Udara !nstrumen adalah udara
bertekanan yang telah dikeringkan atau dihilangkan kandungan airnya.
Udara pabrik digunakan untuk udara Purging , mesin pengantongan
pupuk +bagging -, udara pembersih urea, pengadukan dan peralatan lain
seperti snapper . Sumber udara pabrik se3ara normal adalah 3ompressor udara 959'@ pabrik amoniak dan sumber tambahan adalah kompressor
udara standby. Tekanan udara pabrik adalah kg83m2 pada temperatur
ambient.
Udara instrumen digunakan untuk menggerakkan peralatan
instrumentasi + pneumatic< seperti control valve dan transmitter. Sumber
dari udara instrumen adalah compresor 959'@ Amonia) plant dan
kompresor udara standby. Tekanan udara instrumen adalah ; kg83m2g +955
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 51/58
65
psig- dengan temperatur ambient dan de3point '5oC. Untuk lebih
jelasnya dapat dilihat pada &ambar 15.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&>'
&ambar 15. 4lo3sheet Plant Air dan "nstrument Air +P#8!#-
Steam System
Steam +uap air bertekanan-, di pabrik umumnya digunakan sebagai
penggerak turbin'turbin yang akan menggerakkan pompa atau compressor ,
pemanas di heater atau reboiler , media stripping . #lat pembangkit steam
disebut boiler . Bahan baku pembuatan steam adalah air bebas mineral + air
demin-. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada &ambar 11.
Peralatan penghasil steam adalah boiler . Pada prinsipnya boiler terdiri atas
peralatan'peralatan berikut :
a Steam 7rum
b .vaporator90oiler Tube
c Superheater -oil
d .conomi+er
0oiler pada PT PUS! Palembang khususnya di pabrik utilitas
PUS!' !! terdiri dari dua ma3am, yaitu:
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 52/58
66
' ?aste /eat 0oiler +AB-
Pada 3ater tube boiler , air umpan boiler mengalir melalui pipa'pipa
masuk kedalam drum. #ir yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakar
membentuk steam pada daerah uap dalam drum 0oiler ini dipilih jika
kebutuhan steam dan tekanan steam sangat tinggi seperti pada kasus boiler
untuk pembangkit tenaga. ?ater tube boiler yang sangat modern
diran3ang dengan kapasitas steam antara .55 ) 92.555 kg8jam, dengan
tekanan sangat tinggi. Banyak 3ater tube boilers yang dikonstruksi se3ara
paket jika digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas.Untuk 3ater tube
yang menggunakan bahan bakar padat, tidak umum diran3ang se3ara
paket. Panas berasal dari gas buang gas turbine generator dan
supplemental burner + grid type gas burner -.s seperti pada &ambar 19.
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 19. ?aste /eat 0oiler +AB-
' Pac)age 0oiler +PB-
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 53/58
67
0isebut boiler paket sebab sudah tersedia sebagai paket yang lengkap. Pada
saat dikirim ke pabrik, hanya memerlukan pipa steam, pipa air, suplai bahan
bakar dan sambungan listrik untuk dapat beroperasi. Pac)age boiler
biasanya merupakan tipe shell and tube dengan ran3angan fire tube dengan
trans/er panas baik radiasi maupun konFeksi yang tinggi.
Ciri '3iri dari pac)aged boilers adalah:
a. (e3ilnya ruang pembakaran dan tingginya panas yang dilepas
menghasilkan penguapan yang lebih 3epat.
b. Banyaknya jumlah pipa yang berdiameter ke3il membuatnya memiliki
perpindahan panas konFekti/ yang baik.
3. Sistim forced atau indu3ed dra/t menghasilkan e/isiensi pembakaran yang
baik.
d. Sejumlah lintasan8pass menghasilkan perpindahan panas keseluruhan yang
lebih baik.
e. Tingkat e/isiensi thermisnya yang lebih tinggi dibandingkan dengan boiler
lainnya.
0oiler tersebut dikelompokkan berdasarkan jumlah panasnya yaitu berapa
kali gas pembakaran melintasi boiler . uang pembakaran ditempatkan
sebagai lintasan pertama setelah itu kemudian satu, dua, atau tiga set pipa
api. 0oiler yang paling umum dalam kelas ini adalah unit tiga pass8
lintasan dengan dua set fire8tube8 pipa api dan gas buangnya keluar dari
belakang boiler . Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada &ambar 12.
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 54/58
Q
A
W
T
1’
2
3
Eksp
ansiadiabatikre
versibel
Q
R
e
vaporasi
economizer
1
4
B
pemompaan
Kondensor
Turbin
Boi
ler Po
mpa
68
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 12. Pac)age 0oiler +PB!
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 11. 4lo3sheet Steam System
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 55/58
69
CO2 Plant
Sebuah pabrik yang memproses CO2 gas menjadi CO2 3air dan CO2
padat + 7ry "ce E "s kering-, yang bahan bakunya diperoleh dari Amonia)
plant .CO2 Plant di PT. PUS! memproduksi CO2 3air sebanyak m1 per
hari dan pabrik ini di operasikan oleh Utilitas Pusri !!.Untuk lebih jelasnya
dapat dilihat pada &ambar 1.
Si/at'si/at CO2 :
a. (arbon 0ioksida +CO2- adalah gas yang tidak berarna dan bersi/art
asam dengan Berat $olekul E , Specific &ra/ity E 9,6;4, Beratnya E
9,1 J berat udara. Sebagai gambaran baha 9m1 gas pada 2 o C pada
tek 9 #tm beratnya E 9,< (g + ?bs-.
b. (arbon 0ioksida +CO2- padat memp.Specific Grafity E 9,4. Bentuknya
pun seperti juga es biasa 8 balok hanya bedanya dry i3e 8 es kering tidak
melalui phase 3air, langsung menguap + phase gas-, sehingga la*im
disebut es kering.
(egunaan CO2 Cair :a. (arbonisasi beFerages + ?imun, Sprite, /anta, the botol, #ir soda , dll -
b. Pemadam api 8 a3un #pi dry chemical
3. Untuk rumah sakit dan ?aboratorium
(egunaan CO2 padat + 7ry ice - untuk pendingin bahan makanan seperti
a. Udang 8 !kan 8 daging Baik dalam penyimpanan maupun dalam
pengiriman jarak jauh
b. !ndustri /armasi Chemi3als
3. Pabrik penggilingan bahan ) bahan arna dan pigment.d. $enentukan titik beku minyak kapal terbang.
e. $engaetkan mayat
/. $embuat kabut tiruan dalam pertunjukan 8Sho atau shooting film
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 56/58
70
Water sc rubber CO2 Com p TK-1Permanganate
Scrubber C O2 Com p.TK 2 D 9!" Dr #er D$%B !-&
!'9!-$
CO2
(ar#
)*3 P+ant
Pemboto+an
Dr, ce
CO2
Storage
Tan
1"/ m3
)*3
Comp TK1
)*3 Coo+er
CW
*W
)*3
Comp TK2Coo+er
)*3
CW
*W
0oa(#ng
Conta#ne r
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&>
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 57/58
71
&ambar 1. CO2 Plant
Air Separation Plant +#SP-
Air Separation Plant +#SP- adalah suatu proses pemisahan udara yang
bertujuan untuk mendapatkan %itrogen dan Oksigen. Proses pemisahan ini
berdasarkan atas perbedaan 0oiling point + titik didih - komponen'
komponen yang terdapat didalam udara, dimana komponen yang
mempunyai boiling point lebih tinggi akan men3air lebih dulu. Proses ini
berlangsung pada suhu sangat rendah yang disebut Proses -ryogenic
+ suhu dibaah ) 955 oC -. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada
&ambar1.
Beberapa tahapan proses ini ialah :
a. Air -ompressed + Penyediaan udara tekan -
b. Air Purification +Pemurnian udara-
3. -ooling Air to -ryogenic Temperature + Pendinginan udara -
d. Rectification + Pemisahan udara -
e. Li6uid Storage C Daporation + Pengambilan Produksi -
7/25/2019 Data pusri
http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 58/58
72
Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'
&ambar 1. Air Separation Plant +#SP!