Laporan Kp PT. Mitsubishi Chemical Indonesia Arie Buchari (3335110266) Dan Fia Fathiayasa...

LAPORAN KERJA PRAKTEK DI PT MITSUBISHI

CHEMICAL INDONESIA PET PLANT

SEKSI PROSES

LAPORAN KERJA PRAKTEK

Disusun oleh :

1. ARIE BUCHARI (3335110266)

2. FIA FATHIAYASA (3335110138)

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

CILEGON - BANTEN

2014

i

LAPORAN KERJA PRAKTEK DI PT MITSUBISHI

CHEMICAL INDONESIA PET PLANT

SEKSI PROSES

HALAMAN JUDUL

Laporan Kerja Praktek ini disusun sebagai syarat kelulusan

mata kuliah Kerja Praktek dan salah satu syarat

menempuh sarjana Strata I Teknik Kimia

Universitas Sultan AgengTirtayasa

Cilegon Banten

Disusun oleh :

1. ARIE BUCHARI (3335110266)



CILEGON - BANTEN

2014

iv

PRAKATA

Puji syukur kehadirat ALLAH SWT yang telah memberikan rahmat dan

hidayahnya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan kerja praktek di PT

Mitsubishi Chemical Indonesia Manufaktur 2 seksi Proses. Laporan ini

merupakan salah satu syarat dari kelulusan mata kuliah kerja praktek prodi teknik

kimia di Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Cilegon Banten. Laporan ini berisi

tentang informasi keteknikan dan manajemen proses secara umum serta

implementasi teori di lapangan yang dicantumkan dalam tugas khusus.

Pada penyusunan laporan ini penyusun mendapatkan ilmu, masukan dan

bimbingan yang sangat berharga dari setiap pihak yang sangat penyusun syukuri.

Dengan itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada :

1. Orang tua

2. Bpk. Dr. Ing. Anton Irawan ST. MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia

3. Ibu Dhena Ria Barleany, ST.,M.Eng. sebagai Dosen Pembimbing

4. Ibu Deni Kartika ST. MT selaku koordinator Kerja Praktek Jurusan Teknik

Kimia Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.

5. Bpk. Rafael Sano. selaku Section Manager MFG2

6. Bpk. Ilham Mardisantoso ST. selaku Wakil Manajer Seksi Proses

7. Bpk Ilham Mardisantoso, ST. dan Bpk Bachtiar Jacob Siahaan sebagai

Pembimbing lapangan

8. Dan seluruh member Proses MFG2 yang tidak bisa penyusun sebutkan

satu per satu.

Penyusun menyadari masih adanya kekurangan dalam berbagai hal.

Semoga saja laporan ini dapat menginspirasi bahkan membantu kepada seluruh

pihak, khususnya penyusun di bidang teknik kimia.

Cilegon, November 2014

Penyusun

v

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i

LAPORAN PENGESAHAN DRAFT LAPORAN ................................................ ii

PRAKATA ............................................................................................................. iv

DAFTAR ISI ........................................................................................................... v

DAFTAR TABEL .................................................................................................. vi

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii

BAB I PENDAHULUAN1

1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2. Kerja Praktek ............................................................................................ 3

1.3. Tata Letak Pabrik ..................................................................................... 5

BAB II DESKRIPSI PROSES

2.1. Polietilen tereftalat ................................................................................... 7

2.2. Proses Pembuatan Polyethylene Terephtalate ........................................ 12

BAB III ALAT PROSES DAN INSTRUMENTASI

3.1 Spesifikasi Alat Utama ........................................................................... 25

3.2 Instrumentasi .......................................................................................... 29

BAB IV UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

4.1 Utilitas dari MFG-2 (Plant PET) ............................................................ 31

4.2 Utilitas dari MFG-1 (Plant PTA) ............................................................ 33

4.3 Utilitas dari Pihak ke-3 ........................................................................... 39

4.4 Pengolahan Limbah ................................................................................ 39

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 42

5.2 Saran ....................................................................................................... 42

DAFTAR PUSTAKA

TUGAS KHUSUS

vi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Sifat Fisik PET .......................................................................................... 8

Tabel 2. Properties PET .......................................................................................... 9

Tabel 3 Spesifikasi dan Kondisi Operasi Tahap Esterifikasi ................................ 15

Tabel 4 Kondisi Operasi pada Tahap Polikondensasi ........................................... 17

Tabel 5. Feature of NeoSK-OIL 1400................................................................... 51

Tabel 6. Hasil Perhitungan .................................................................................... 62

vii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Tata Letak Pabrik .................................................................................. 5

Gambar 2. Tata Letak PET Plant PT MCCI ........................................................... 6

Gambar 3. Monomer Polyethylene Terephtalate .................................................... 7

Gambar 4. MSP Chips .......................................................................................... 10

Gambar 5. SSP Chips ............................................................................................ 10

Gambar 6. Diagram Alir Polyethilene Terephtalate ............................................. 13

Gambar 7. Diagram Alir Proses SK Boiler .......................................................... 47

Gambar 8. SK Boiler ( thermal oil heater ) ........................................................... 48

Gambar 9. MSP line SK ........................................................................................ 52

Gambar 10. SSP line SK ....................................................................................... 55

Gambar 11. Diagram Alir Kerja............................................................................ 60

Gambar 12. Pengaruh Massa SK terhadap penurunan suhu ................................. 64

Bab I

Pendahuluan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

1.1.1. Latar Belakang Perusahaan

PT. Mitsubishi Chemical Indonesia awalnya bernama PT Bakrie

Kasei Corporation dan telah berdiri sejak tanggal 4 Maret 1991.

Perusahaan ini didirikan oleh Mitsubishi Kasei Corporation, perusahaan

kimia paling utama di Jepang dan PT Bakrie & Brothers, perusahaan

terkemuka di Indonesia dari kelompok usaha Bakrie. Pada bulan Januari

1992, Internasional Finance Corporation (IFC), suatu sektor swasta dari

grup Bank Dunia dan Japan Asia Investment Co. Ltd. (JAIC) telah

berpartisipasi dalam perusahaan patungan ini dengan pembagian saham

sebagai berikut :

1. Mitsubishi Kasei Corporation 51%

2. PT Bakrie & Brothers 20%

3. International Finance Corporation 10%

4. Japan Asia Investment Co. Ltd 19%

PT. Mitsubishi Chemical Indonesia telah memulai konstruksi

fasilitas produksi PTA No.1 di Merak, Banten pada bulan April 1991

dengan biaya konstruksi sebesar US$ 330 Juta dan berjalan dengan lancar.

Dengan selesainya pematangan tanah pada bulan Juli 1992 dengan luas

area tanah 34.6 hektar, segera dilaksanakan pekerjaan konstruksi bangunan

pabrik. Peralatan utama telah dikirim dan dipasang di Merak pada akhir

tahun 1992. Pemasangan mesin-mesin selesai pada bulan November 1993,

dua bulan lebih awal dari waktu yang direncanakan.

Sejak Januari 1994, PT. MCCI Plant No.1 telah memasok secara

berkesinambungan kepada para pelanggannya (dengan menghasilkan PTA

250.000 ton/tahun). Saat itu Indonesia dapat mengurangi ketergantungan

impor PTA sebagai bahan baku industri polyester.

2

Bab I

Pendahuluan

Industri polyester Indonesia dapat menikmati pasokan PTA yang

bermutu dan berkesinambungan dari PT MCCI. Untuk memenuhi

kebutuhan industri polyester Indonesia yang sangat pesat, PT MCCI telah

membangun fasilitas produksi N0.2 yang berproduksi secara komersial

pada bulan Juli 1996 dan membuat sebuah penyatuan dengan PET resin

Plant dengan kapasitas 60,000 ton/tahun dimana plant tersebut beroperasi

pada tahun 1995. Total kapasitas produksi dari TPA sebanyak 640,000

ton/tahun sampai akhir tahun 2000.

Pada bulan Januari tahun 1996, PT MCCI telah berhasil

mendapatkan sertifikat ISO 9002, yaitu sistem jaminan mutu dalam

produksi dan instalasi. Kemudian pada tahun 2003, PT MCCI

mendapatkan sertifikat ISO 9001:2000 yang merupakan seri standar

internasional untuk sistem manajemen mutu atau jaminan mutu.

Pada tahun 2001 pemegang saham mengalami perubahan, sebagian

besar dipegang oleh Mitsubishi Chemical Corporation. Maka pada tahun

tersebut, nama perusahaan diganti dari PT. Bakrie Kasei Corporation

menjadi PT. Mitsubishi Chemical Indonesia (PT MCCI). Berikut adalah

nama pemegang saham di PT MCCI :

1. Mitsubishi Chemical Corporation 83.3%

2. Japan Asia Investment Co. Ltd 16.7%

1.1.2. Profil Perusahaan

Nama : PT. Mitsubishi Chemical Indonesia

Alamat : Jakarta Head Office (JHO)

Setiabudi Atrium, Suite 710

Jl. H.R. Rasuna Said, Jakarta 12920

Telp : 021-5207699, 512493

Fax : 021-563961

Factory at Merak (FAM)

Jl. Raya Merak, Desa Gerem, Kec. Grogol

Kota Cilegon, Banten

3

Bab I

Pendahuluan

Telp : 0254-571330

Fax : 0254-71352-55

Tanggal didirikan : 4 Maret 1991

Bidang Usaha : Purified Terephtalic Acid (TPA), dan

Polyethylene Terephtalate (PET)

Kapasitas Produksi : PTA : 640,000 ton/tahun

PET : 60,000 ton/tahun

Investasi Total : US$ 146.3 Juta

Pemegang Saham : Mitsubishi Chemical Corporation, dan

Japan Asia Investment Co. Ltd

Mulai Beroperasi : PTA 1 : Januari 1994

PTA 2 : Juli 1996

PET : 1995

Total Pegawai : 338 orang

1.2. Kerja Praktek

1.2.1. Tujuan Kerja Praktek

Tujuan yang hendak dicapai dalam kerja praktek ini adalah :

1. Memperoleh gambaran nyata tentang proses kimia secara langsung

dalam mengoperasikan suatu sarana produksi.

2. Mendapatkan gambaran nyata tentang organisasi kerja dan

penerapannya dalam upaya mengoperasikan suatu sarana produksi

atau pembangunan, termasuk pengenalan terhadap berbagai praktek

pengelolaan dan peraturan-peraturan kerja.

3. Memahami teori yang diperoleh dari perkuliahan untuk melakukan

analisa jalannya proses yang ada di dalam kegiatan pengoperasian

sarana produksi.

4. Memahami pentingnya efisiensi dalam suatu proses produksi.

4

Bab I

Pendahuluan

1.2.2. Ruang Lingkup Kerja Praktek

Area kerja praktek adalah PET Plant yang meliputi feed

preparation area (katalis), msp product, cutter room, ssp product,

packaging dan bagging area di PT Mitsubishi Chemical Indonesia.

1.2.3. Waktu dan Pelaksanaan Kerja Praktek

Kerja praktek dilaksanakan di PT Mitsubishi Chemical Indonesia

pada tanggal 16 Oktober 14 November 2014. Kegiatan dimulai pukul

08.00 WIB dan berakhir pada pukul 17.00 WIB dengan istirahat 1 jam

pada pukul 12.00-13.00 WIB untuk hari Senin-Kamis dan pukul 11.45-

12.45 WIB pada hari Jumat.

1.2.4. Bidang Kegiatan

PT MCCI merupakan perusahaan yang bergerak di bidang

petrokimia. Di pabrik Merak PT MCCI memiliki beberapa plant yaitu

CTA plant, PTA plant dan PET resin plant yang masing-masing memiliki

line persiapan feed, line proses utama, line purifikasi, line utilitas, line

pengolahan limbah (padat, cair dan gas) serta line pengemasan produk.

Dalam pelaksanaan kerja praktek karena keterbatasan waktu maka

dititikberatkan pada line proses PET yang memproduksi MSP dan SSP.

MSP digunakan sebagai bahan pembuatan plate panel display sedangkan

SSP digunakan sebagai bahan pembuatan botol plastik minuman ringan,

air mineral dan lain-lain.

1.2.5. Teknik Pengumpulan Data

Selama melakukan kerja praktek, teknik pengumpulan data yang

dilakukan adalah :

1. Observasi

Dalam observasi, kegiatan utama berupa pengamatan langsung di

lapangan tentang kegiatan proses pembuatan PET.

5

Bab I

Pendahuluan

2. Study Pustaka

Study pustaka dilakukan dengan cara mempelajari PFD dan berbagai

dokumen PT Mitsubishi Chemical Indonesia yang diberikan oleh

pembimbing lapangan.

3. Tanya jawab/konsultasi

Tanya jawab atau konsultasi dilakukan untuk memecahkan masalah

yang dihadapi, Pemecahan masalah tersebut dilakukan dengan

pembimbing atau karyawan pabrik.

1.3. Tata Letak Pabrik

PT Mitsubishi Chemical Indonesia berlokasi di Jalan Raya Merak Km 117

Desa Gerem, kecamatan Grogol, kota Cilegon, provinsi Banten. Selain PT

Mitsubishi Chemical Indonesia terdapat pula industri petrokimia lainnya, seperti

PT. Asahimas Chemical, PT Polypet Karya Persada dan PT Polychem,Tbk. Peta

lokasi PT Mitsubishi Chemical Indonesia dapat dilihat pada gambar 1.1.

Gambar 1. Tata Letak Pabrik

PT Mitsubishi Chemical Indonesia dibangun di atas lahan seluas 34,6 ha.

Area tanah yang terletak di tepi pantai sangat menguntungkan karena dengan

6

Bab I

Pendahuluan

demikian pabrik dapat memiliki dermaga sendiri sehingga pengurusan kedatangan

bahan baku serta pemberangkatan produk dengan kapal laut menjadi lebih mudah.

Dasar pemilihan lokasi pabrik PT Mitsubishi Chemical Indonesia adalah

sebagai berikut:

1.Merak merupakan wilayah kawasan industri Cilegon yang ditetapkan oleh

pemerintah.

2.Lokasi pabrik tidak terlalu jauh dari kantor pusat (head office) sehingga

memudahkan koordinasi.

3.Posisi yang dekat dengan laut sehingga memudahkan transportasi bahan

baku (suplai bahan baku dan bahan penunjang menggunakan alat

transportasi laut) dan produk serta dapat memanfaatkan air laut dalam

sistem utilitas.

4.Memudahkan distribusi dan pemasaran produk baik produk utama maupun

produk samping karena letak pabrik berdekatan dengan pabrik-pabrik

petrokimia hilir yang membutuhkan bahan baku dari PT Mitsubishi

Chemical Indonesia (MCCI).

Gambar 2. Tata Letak PET Plant PT MCCI

Bab II

Deskripsi Proses

BAB II

DESKRIPSI PROSES

2.1. Polietilen tereftalat

Polyethylene terephthalate biasa disingkat PET atau PETE adalah

termoplastik polimer resin dari poliester dan digunakan dalam serat sintetis,

wadah minuman, makanan dan juga sebagai kombinasi dalam pembuatan serat

kaca.

Produksi PET dunia adalah untuk serat sintetis lebih dari 60%, sedangkan

untuk produksi botol sekitar 30% dari permintaan global. Dalam konteks aplikasi

tekstil, PET biasa disebut poliester sedangkan singkatan PET umumnya

digunakan dalam hubungannya dengan kemasan. Polyester diproduksi sampai

sekitar 18% dari polimer dunia dan merupakan polimer ketiga yang paling

diproduksi setelah polyethylene (PE) dan polypropylene (PP).

PET terdiri dari dipolimerisasi unit etilena tereftalat monomer, dengan

mengulangi C 10 H 8 O 4. PET umumnya didaur ulang, dan memiliki nomor 1

sebagai simbol daur ulang.

Gambar 3. Monomer Polyethylene Terephtalate

2.1.1. Sejarah dan Penggunaan PET

PET telah dipatenkan pada tahun 1941 oleh John Rex Whinfield,

James Dickson Tennant dan Printers Calico 'Association of Manchester.

Botol PET telah dipatenkan pada tahun 1973 oleh Nathaniel Wyeth.

Industri PET kemudian berkembang dengan pesat karena

karekteristik dan sifat PET yang lebih menguntungkan jika dibandingkan

dengan polimer lainnya seperti polyethylene (PE), polypropilen (PP),

8

Bab II

Deskripsi Proses

polyvinyl klorida (PVC) dan polytetra floro ethylene (PTFE), yaitu dalam

hal :

1. Kekerasan

2. Kekuatan mekanik dan ketangguhan.

3. Stabilitas kimiawi pada suhu ruang.

4. Transparansi.

5. Permeabilitas yang rendah terhadap gas.

6. Kemudahan untuk dicetak dengan injection molding dan blow molding.

Botol plastik yang terbuat dari PET banyak digunakan untuk

minuman ringan, misalnya yang berkarbonasi. Untuk botol khusus

tertentu, seperti wadah sandwich, PET ditambahkan alkohol polivinil

untuk mengurangi oksigen permeabilitas.

PET fiber digunakan dalam industry pakaian, PET film digunakan

dalam industry fotografi, elektronika dan film magnetic (kaset, disket dan

lain-lain).

2.1.2. Data Properties PET

Tabel 1. Sifat Fisik PET

Properti

Molekul Rumus (C 10 H 8 O 4) n

Massa molar variabel

Kepadatan1.38 g / cm

3 (20 C), amorf : 1,370 g / cm

3,

kristal tunggal : 1,455 g / cm 3

Titik lebur > C C250, 260 C

Titik didih > C C350 (decomp.)

Kelarutan dalam

air praktis tidak larut

Thermal

konduktivitas 0.15 ke 0.24 W m

-1 K

-1

9

Bab II

Deskripsi Proses

Indeks bias (n D) 1.57-1.58, 1.5750

Kapasitas panas

spesifik , C 1.0 kJ / (kg K)

Terkait Monomer Asam Tereftalat Etilena glikol

Tabel 2. Properties PET

Berdasarkan struktur rantainya PET terbagi menjadi 2 bagian, yaitu

amorf dan kristal. PET amorf di PT. Mitsubishi Chemical Indonesia disebut

MSP atau Melt State Polycondensation atau produk PET yang

terpolikondensasi dalam keadaan lelehan. MSP chips yang lebih transparan

yang terpegaruhi oleh struktur rantai yang berupa cabang

PET

Young modulus (E) 2800 3100 Mpa

Kekuatan tarik ( t) 55 75 Mpa

Elastis batas 50 150 %

notch uji 3.6 kJ / m2

Kaca suhu transisi (Tg) 67 81 C

Vicat B 170 C

Koefisien ekspansi linear

() 7 x 10

-5 K

Penyerapan air (ASTM) 0.16

10

Bab II

Deskripsi Proses

.

Gambar 4. MSP Chips

Produk kristal di PT. Mitsubishi Chemical Indonesia disebut

dengan SSP atau Solid State Polycondensation. Produk ini merupakan

hasil dari proses kristalisasi dan polikondensasi dalam bentuk padatan.

SSP adalah produk lanjutan dari produk intermediet dalam hal ini adalah

MSP. Secara fisik SSP memiliki warna putih dan tidak memiliki

transparansi. Hal tersebut dikarenakan struktur rantai SSP yang berupa

kristal.

Gambar 5. SSP Chips

2.1.2.1. Viskositas Intrinsik

Salah satu karakteristik yang paling penting dari PET

disebut sebagai viskositas intrinsik (IV).

Viskositas intrinsik dari materi, ditemukan oleh ekstrapolasi

ke nol konsentrasi viskositas relatif terhadap konsentrasi yang

11

Bab II

Deskripsi Proses

diukur dalam deciliters per gram (d / g). Viskositas intrinsik

tergantung pada panjang rantai polimernya namun tidak memiliki

satuan karena sedang diekstrapolasikan ke nol konsentrasi.

Semakin lama rantai polimer yang lebih keterlibatan antara rantai

dan karena itu lebih tinggi viskositas. Panjang rantai rata-rata batch

tertentu resin dapat dikontrol selama polikondensasi.

Rentang viskositas intrinsik PET :

1. Serat kelas

0,40-0,70 Tekstil

0,72-0,98 Teknis, ban kabel

2. Film kelas

0,60-0,70 BOPET (PET film biaxially oriented)

0,70-1,00 Lembar kelas untuk thermoforming

3. Botol kelas

0,70-0,78 Air botol (datar)

0,78-0,85 berkarbonasi minuman ringan kelas

4. Monofilamen , rekayasa plastik

1,00-2,00

2.1.3 Kopolimer

PT Mitsubishi Chemical Indonesia memproduksi produk PET

berupa MSP dan SSP dalam bentuk kopolimer, yaitu penambahan zat

polimer dengan sebagian dari struktur bukan merupakan monomer yang

sama, melainkan isomer dari monomer atau rantai utama. Pemberian

kopolimer bertujuan meningkatkan properti fisik maupun secara kimia dari

produk. Ada dua bahan utama yang digunakan untuk membuat isomer dari

monomernya yaitu dietilenaglikol (DEG) dan iso-asam pthalik (IPA).

12

Bab II

Deskripsi Proses

2.2. Proses Pembuatan Polyethylene Terephtalate

Polyethylene Terephtalate dihasilkan dari reaksi esterifikasi dan

polikondensasi dengan menggunakan aditif Asam Phospat (H3PO4) dan aditif

Antimony (Sb2O3). Pada PT Mitsubishi Chemical Indonesia, PET terbagi atas

dua tahapan proses yaitu MSP (Melt State Polycondensation) dan SSP (Solid State

Polycondensation). Gambar 7 merupakan diagram alir pembuatan Polyethylene

Terephtalate.

13

Bab II

Deskripsi Proses

Gambar 6. Diagram Alir Polyethilene Terephtalate

Pada pembuatan MSP terdapat beberapa tahap, yaitu tahap preparasi

katalis, tahap pencampuran, tahap esterifikasi, tahap polikondensasi, terakhir

tahap pelletizing sehingga terbentuklah produk MSP. Berikut penjelasan dari

setiap tahap tersebut :

1.2.1. Tahap Preparasi Katalis

Katalis (Sb203 : Antimon Trioksida) disiapakan dan dilarutkan

dalam EG ( Ethylene Glycol ). Katalis ditambahkan pada line bottom R-

130 untuk mempromosikan reaksi polikondensasi (Bejana untuk persiapan

dan penyimpanan katalis untuk diumpankan ke proses dipasang secara

terpisah. EG dengan temperature 18 oC dari T-310 (New EG Tank)

discharge ke N-150 (Catalyst preparation Vessel). Setelah EG charging

selesai. Katalis didalam bag dengan jumlah tertentu di-charge kedalam N-

150 melalui Catalyst Feed Hopper Z-150. Katalis dan EG dipanaskan

sampai 165 oC, setelah itu temperturnya dijaga pada 160 oC untuk

melarutkan katalis dengan sempurna. Kemudian larutan disirkulasikan

dengan menggunakan P-155 (N-150 Transfer pump) dan temperature

larutan didinginkan sampai 100 oC oleh E-156 (Catalyst Cooler) yang

menggunakan cooling water sebagai media pendingin. Katalis yang sudah

siap kemudian di ditransfer ke T-158 (Catalyst Tank).

Kristalisasi

14

Bab II

Deskripsi Proses

1.2.2. Tahap Persiapan Additive

P-ADD (H3PO4 : Asam Fosfat) disiapkan dan EG dari T-310 di

charging ke top N-160 (P-ADD Preparation Vessel). Setelah EG di charge,

kemudian P-ADD (cairan) dengan jumlah tertentu di charge dari top N-

160. Campuran EG dan P-ADD dilakukan pengadukan hingga homogen.

Larutan dari N-160 ditransfer ke T-167 (P-ADD Tank) sampai levelnya

sama dengan N-160 dengan cara gravitasi. Persiapan Additive adalah

sistim opersai batch, sedangkan feeding ke N-110 adalah operasi kontinyu.

EG dari T-130 di-charge ke top N-180 (Co-ADD preparation

Vessel). Cobalt Additive di dalam bag dengan jumlah tertentu di charge

kedalam N-180. Co-ADD dengan EG didalam N-180 dilakukan

pengadukan. Larutan yang telah disiapkan di N-180 ditransfer ke T-187

(Co-ADD Tank).

DEG ditambahkan untuk mengatur derajat polimerisasi DEG

didalam produk PET. DEG disuplai dari T-170 (New DEG Tank) ke T-

171 (DEG Measuring Tank) atau ke N-172 (DEG Preparation Vessel)

kemudian diumpankan ke reaktor R-130.

1.2.3. Tahap Pencampuran

Pada tahap pencampuran, alat yang digunakan yaitu vessel atau

bejana yang berpengaduk. Bejana ini menyiapkan campuran slurry dari

EG dan TPA/IPA untuk umpan ke seksi reaksi esterifikasi. Bejana ini

dioperasikan dengan waktu tinggal (retention time) 1.5 jam, temperatur

dijaga 40-65 oC dan tekanan atmosfer, dimana EG dan TPA/IPA dicampur

menjadi slurry dengan pengadukan. Dalam tahap ini tidak terjadi reaksi,

hanya ada proses pengadukan.

Slurry molar rasio EG dengan TPA+IPA sangat penting dikontrol

sesuai dengan target yang telah ditentukan untuk menstabilkan reaksi

esterifikasi. Rasio perbandingan EG dengan TPA tersebut adalah 1.4

mol%. Untuk mencapai target ini, pada keluaran bejana (vessel) dipasang

slurry density meter pada perpipaan dimana line circulation hanya untuk

15

Bab II

Deskripsi Proses

density meter tersebut serta dilengkapi dengan suatu sistem kontrol

sehingga density meter menunjukaan nilai yang konstan.

Slurry molar ratio atau slurry density dikontrol oleh DC-111 yang

mengatur jumlah penambahan TPA dan IPA. Untuk mengatur slurry

density, slurry di N-110 di sirkulasi dengan menggunakan P-115. Pada N-

110 ada suatu reaktor control, yaitu LC-111 yang berhubungan dengan

FC-111 untuk menjaga level tetap konstan. Level yang berfluktuasi dapat

mempengaruhi slurry density dan reaksi esterifikasi. Pada seksi ini

dilakukan penambahan additive phospat untuk menjaga stabilitas panas.

1.2.4. Tahap Esterifikasi

Tahap ini merupakan tahap untuk mereaksikan TPA dengan EG

menjadi oligomer (senyawa yang terdiri dari dua atau tiga monomer) yaitu

terephtalate dan sebagai produk sampingnya adalah air.

Terephtalic Acid + Etilen Glikol Etilena Terephtalate + Water

Pada tahap ini terdapat 2 reaktor yang merupakan tempat

berlangsungnya reaksi esterifikasi, yaitu R-120 (reaktor esterifikasi

pertama) dan R-130 (reaktor esterifikasi kedua). Spesifikasi dan kondisi

operasi untuk masing-masing tahap dapat dilihat pada table 3.

Tabel 3 Spesifikasi dan Kondisi Operasi Tahap Esterifikasi

Parameter R-120 R-130

Rasio outlet (%) 85 95

Volume (m3) 46.2 15.7

Waktu tinggal (jam) 5 - 6 1 - 2

Temperatur reaksi (oC) 265 260

Tekanan reaksi (kg/cm2G) 1.85 0.05

16

Bab II

Deskripsi Proses

Slurry dari bejana (N-110) diumpankan ke reaktor esterifikasi

pertama (R-120) kemudian dipanaskan dengan thermo oil sebagai media

pemanas yang mengalir didalam koil yang berada di bagian dalam R-120.

Slurry juga panaskan oleh sk-oil yang mengalir didalam jaket yang terletak

pada bagian luar R-120. Di dalam R-120, TPA dan EG bereaksi menjadi

oligomer pada temperatur 265 oC dan tekanan 1.78 kg/cm3. Pada kondisi

tersebut, EG yang berlebih akan menguap bersama-sama dengan air (H2O)

dan kemudian akan dikirim ke tahap destilasi untuk memisahkan EG dan

air tersebut.

Selanjutnya, slurry dari R-120 dikirim ke reaktor esterifikasi kedua

(R-130) berdasarkan gaya gravitasi dan perbedaan tekanan dalam kedua

reaktor (tekanan di R-130 lebih vakum dari pada tekanan di R-120). Pada

reaktor ini, TPA yang tidak bereaksi dikonversi lagi menjadi oligomer

dengan menambahkan EG. TPA dan EG bereaksi menjadi oligomer pada

temperatur 260 oC dan tekanan 0.05 kg/cm2. Selain EG, pada reaktor R-

130 juga ditambahkan aditif yaitu kobalt asetat [Co(CH3COO)2.H2O]

untuk memperbaiki color-b value. Pada pipa antara R-130 dengan reaktor

polikondensasi pertama (R-200) ditambahkan katalis antimonyoksida

(Sb2O3) dan Diethylene Glycol dari T-171 (DEG Measuring Tank) untuk

menurunkan crystallinty dan titik leleh, dan untuk memperbaiki clarity.

1.2.5. Tahap Polikondensasi

Pada tahap ini terjadi reaksi polikondensasi yang merupakan tahap

peningkatan derajat polimerisasi. Pada tahap ini terdapat tiga reaktor

polikondensasi, table 4 berikut merupakan kondisi operasi masing-masing

reaktor.

17

Bab II

Deskripsi Proses

Tabel 4 Kondisi Operasi pada Tahap Polikondensasi

Parameter R-200 R-210 R-220

Waktu tinggal (jam) 1.5 1.5 1.5

Temperatur reaksi (oC) 275 275 275

Tekanan reaksi (torr) 20 3 1

Derajat polimerisasi outlet 15 55 97

Reaksi polimerisasi pada langkah ini adalah :

HOCH2CH2OOC-C6H4-COOCH2CH2OH HO-(CH2CH2OOC-C6H4-COO)n-CH2CH2OH + HO-CH2CH2-OH

BIS(2-HYDROXYETHYL)TEREPHTALATE POLYETHYLENE TEREPHTALATE ETHYLENEGLYCOL

Setiap perpindahan reaktor, maka tekanan akan semakin berkurang

yang menandakan kondisi reaktor semakin vakum. Hal tersebut bertujuan

untuk menaikan derajat polimerisasi. (M.A. Cowd, 1991)

Fungsi dari reaktor polikondensasi yang pertama (R-200), kedua

(R-210) dan ketiga (R-220) adalah untuk melakukan reaksi polikondensasi

pada kondisi melt state. Hal yang perlu diperhatikan pada tahap ini adalah

level polimer. Menjaga level polimer sangat penting karena dapat memberi

pengaruh pada kualitas produk. Reaksi polikondensasi terjadi pada

temperatur tinggi.

Hasil samping pada tahap ini adalah EG, dimana EG tersebut harus

dipisahkan karena memberi pengaruh terhadap kecepatan reaksi

polikondensasi. Terlalu banyak EG di dalam reaktor menyebabkan

kecepatan reaksi polikondensasi menjadi lambat karena kesetimbangan

reaksi bergeser ke kiri. Untuk memisahkan EG dari sistem dan untuk

membuat kondisi vakum, maka steam ejector unit dipasang pada sistem

ini. Uap EG dihisap dengan steam ejector melalui peralatan wet

condenser. Di dalam wet condenser, uap EG akan di-scrub dengan

sirkulasi EG. Penting untuk menjaga temperatur di sistem wet condenser,

sebab jika temperatur menjadi sangat tinggi proses scrubbing terhadap uap

18

Bab II

Deskripsi Proses

EG tidak sempurna dan tekanan di R-220 tidak dapat dipertahankan pada

standar value (SV). Bila temperatur menjadi sangat rendah, mungkin

blocking terjadi pada line sirkulasi EG. Pipa pada wet condenser juga perlu

diperhatikan, sebab blocking mudah terjadi pada line ini.

Lalu polimer akan dikirim ke tahap cutter dengan menggunakan

gear pump. Sebelum dikirim ke tahap cutter, polimer difiltrasi terlebih

dahulu dengan polimer filter untuk memisahkan zat asing yang ada

didalam polimer tersebut. Partikel yang memiliki ukuran lebih besar dari

20 mikron akan terpisah. Setelah melewati polimer filter, polimer akan

mengalir melewati viscosity meter untuk mengontrol viskositas dari

polimer. Hal yang perlu diperhatikan adalah tekanan, bila tekanan terlalu

tinggi maka pompa akan berhenti karena interlock untuk melindungi

pompa tersebut.

1.2.6. Chips Cutter

Fungsi dari unit ini adalah untuk menghasilkan PET chips dengan

memotong PET polimer. Sistem ini dikenal dengan hot cutter system,

sebab polimer dipotong dalam keadaan panas. Terdapat 2 alat cutter dan

dalam keadaan normal operasi, 1 unit beroperasi dan yang 1 lagi dalam

keadaan stand-by.

PET polimer mengalir melalui die head yang mempunyai die hole

dan menjadi polimer strand sesuai dengan jumlah die hole. Polimer strand

kemudian mengalir ke cutter. Di peralatan ini polimer strand didinginkan

dengan menggunakan WQ. WQ disuplai di tiga tempat di peralatan cutter.

Pertama : WQ mengalir secara over flow dibagian atas cutter yang

disebut start up gate fungsinya untuk menjaga agar polimer

berada pada posisinya, tidak menempel satu sama lain. Laju

alir WQ 5.2 ton/h.

Kedua : WQ disemprotkan untuk mendinginkan polimer strand

dibagian tengah cutter juga dimaksudkan sebagai penahan,

19

Bab II

Deskripsi Proses

agar polimer tetap berada pada jalurnya. Laju alir WQ 5.2

ton/h.

Ketiga : WQ mengalir sebagai alat transportasi chip dibagian

bawah cutter untuk membawa chip ke tahap pengeringan.

Laju alir WQ 20 ton/h.

WQ setelah digunakan dikirim ke tahap pendingin dan sirkulasi

kembali. Dalam kondisi operasi normal, kontrol akan menghitung

kebutuhan kecepatan putaran dari cutter untuk mengontrol kecepatan

putaran cutter. Jika ada masalah pada peralatan ini, start up gate secara

otomatis akan berubah ke sisi die blow, dan polimer strand mengalir tidak

ke cutter tetapi ke sisi die blow.

Dalam normal operasi dimensi dari chip sebagai berikut :

1. Long die a : 3.6 mm

2. Short die b : 1.9 mm

3. Length l : 3.4 mm

Setelah tahap pemotongan, chip dikirim ke pengering dengan

menggunakan WQ. Fungsi dari pengering ini adalah untuk menghilangkan

kandungan air pada chip sampai 0.3%wt atau kurang. Sebab jika

kandungan uap air dalam chip terlalu tinggi, beberapa masalah dapat

terjadi di conveying system atau pada silo (T-500). Proses pengeringan

menggunakan blower, dimana blower tersebut menghisap udara

lingkungan sekitar yang kemudian digunakan untuk mengeringkan chip.

Penting untuk memperhatikan suara yang tidak normal, getaran, atau inner

pressure dan suction filter dari blower untuk mencegah timbulnya

masalah.

Setelah tahap pengeringan, chip akan dikirim ke vibrating screen

untuk memisahkan chip yang memiki bentuk atau ukuran abnormal

(terlalu kecil atau terlalu besar). Chip yang bentuknya sesuai dengan

20

Bab II

Deskripsi Proses

standar dikirim ke intermediate silo dengan menggunakan pneumatic

conveying system.

1.2.7. Moisture Conditioning

Fasilitas ini dipasang untuk memenuhi target kandungan uap

(moisture) 0.4 %wt. Moisture conditioning dilakukan didalam

intermediate sillo dengan tujuan untuk melepaskan acetaldehyde (AA)

dalam chip karena akan mempengaruhi rasa atau bau isi dari produk botol.

Untuk mengurangi kandungan AA secara efektif, sebagian steam

disuplai ke fasilitas ini sebelum dilakukan proses lebih lanjut di SSP.

Fasilitas ini dilengkapi dengan fan sirkulasi dan penyuplaian steam. Air

Proses (AP) dan steam disirkulasi ke fasilitas ini dan didinginkan oleh

heat exchanger sampai 50 0C sebelum dikirim ke intermediate sillo.

Chip dari seksi MSP ditransfer ke sillo intermediate. Pemasangan

intermediate sillo adalah untuk keberlangsungan operasi SSP dan

mengurangi kerusakan saat trouble atau shut down proses MSP. Sillo ini

juga berfungsi untuk memberikan waktu analisa sebelum feeding ke seksi

SSP. Ada 4 buah intermediate sillo yang masing-masing mempunyai

fungsi untuk penyimpanan, penerimaan, charging, dan sillo cadangan.

Operasi keempat sillo bergantian setiap 12 jam sehingga waktu untuk

moisture conditioning adalah 24 jam. Moisture conditioning dilakukan di

intermediate sillo dengan tujuan untuk melepaskan acetaldehyde (AA)

yang merupakan produk samping pada proses MSP.

Chip dari intermediate sillo ditransfer ke seksi SSP oleh conveying

system. Laju alir chip diatur oleh kecepatan rotary valve. Dalam operasi

normal, chip dikirim ke T-400. Tetapi jika berdasarkan analisa pada

intermediate sillo hasilnya out of specification, maka pellet dikirim ke area

bagging.

Pada pembuatan SSP melalui beberapa tahap, yaitu tahap

kristalisasi, tahap pengeringan, tahap pemanasan dan terakhir tahap

21

Bab II

Deskripsi Proses

pengepakan sehingga didapat main product berupa SSP. Berikut

penjelasan dari setiap tahap proses.

1.2.8. Tahap Kristalisasi

Fungsi utama dari tahap ini adalah untuk proses kristalisasi dari

produk chip MSP (Melt State Polycondensation). Secara umum, gerakan

thermal rantai molekul di dalam resin PET aktif pada temperatur 70-100

oC. Pada temperatur tersebut penyusunan kembali rantai molekul

menyebabkan permukaan chip menjadi lengket (titik transisi glass 60 oC),

sehingga perlu memanaskan chip sampai temperatur spesifik 160 oC

dalam waktu yang singkat untuk proses kristalisasi dan mencegah

penggumpalan.

Tahap ini terdiri dari hopper penyuplai chip MSP yang mempunyai

fungsi untuk keberlangsungan proses berikutnya, sistem sirkulasi thermo

oil yang berfungsi sebagai media pemanas untuk kristalisasi dan sistem

sirkulasi nitrogen untuk melepaskan uap air dan menjaga kondisi

temperatur. Tekanan nitrogen diatur secara manual dengan membuka atau

menutup manual valve pada line outlet sirkulasi nitrogen. Setelah tahap

kristalisasi, chip akan dikirim ke tahap pengeringan.

1.2.9. Tahap Pengeringan

Tahap ini terbagi menjadi unit hopper dryer (pengering)

pengeringan dan sistem sirkulasi nitrogen (GNR). Fasilitas hopper dryer

menyediakan proses chip dan dua unit sistem sirkulasi nitrogen, unit

pertama adalah sirkulasi GNR untuk pneumatic conveying chip system dari

outlet hopper dryer dan unit kedua adalah sirkulasi GNR untuk

melepaskan kandungan uap (moisture) atau acetaldehyde (AA) dari chip.

Kondisi temperatur di dalam hopper adalah 160 oC dan retention

time maksimum 4 jam. Jika retention time kurang dari 3.5 jam kemampuan

pengeringan dan deacetaldehyde menjadi tidak efektif.

22

Bab II

Deskripsi Proses

1.2.10. Tahap Pemanasan (Pre-Heater)

Tujuan dari pemanasan adalah untuk memanaskan chip sampai

temperatur reaksi polikondensasi fasa padat (SSP) pada proses berikutnya,

untuk proses polimerisasi dan mencegah penggumpalan dalam hopper

reaktor polikondensasi. Temperatur pre-heater pertama (K-430) dinaikan

sampai temperatur polikondensasi +10 oC (sekitar 220 oC) untuk

mengkristalkan chip secara sempurna dan diturunkan sampai temperatur

reaksi (sekitar 210 oC) dalam pre-heater kedua (K-435).

Tahap ini terdiri dari torus disk preheater, sistem sirkulasi GNR,

sistem purging nitrogen, dan sirkulasi thermo oil. Thermo oil dipompakan

dan disirkulasikan melalui jaket dan poros cakram (torus disk shaft).

Sirkulasi GNR datang dari solid state hopper reaktor untuk melepaskan

serbuk halus, uap, dan acetaldehyde.

Dalam operasi normal, chip dikirim dari hopper penerima chip

dengan rotary valve ke torus disk pre-heater pertama. Didalamnya, chip

dipanaskan sampai 220 oC dengan sirkulasi thermo oil yang terdapat pada

jaket dan agitator.

Chips ditransfer oleh perputaran paddle dan overflow melalui slide

gate yang bukaannya diatur untuk menjaga waktu tinggal dari chip. Pada

kedua ujung poros agitatornya dipasang nozzle dari shaft screw untuk

mengeluarkan serbuk halus. Serbuk halus yang terkumpul di sekitar shaft

screw dikeluarkan secara periodik dari nozzle. Pengeluaran serbuk halus

ini sangat penting untuk mencegah kontaminasi chip pada proses

berikutnya.

Sama seperti pre-heater pertama, serbuk halus dari shaft screw

dikeluarkan melalui nozzle pada kedua ujung proses agitator untuk

mencegah kontaminasi serbuk pada proses berikutnya. Secara umum,

sistem pre-heater kedua hampir sama dengan pre-heater pertama, tetapi

fungsi utama dari kedua unit tersebut berbeda.

23

Bab II

Deskripsi Proses

Untuk mengatur temperatur yang lebih rendah, digunakan pre-

heater K-435. Temperatur chip diturunkan sampai temperatur reaksi (210

oC) didalam K-435 untuk reaksi polikondensasi di dalam reaktor SSP.

Unit ini terdiri dari sistem sirkulasi GNR yang berfungsi

melepaskan serbuk halus dan uap, sistem purging GNR untuk melepaskan

serbuk halus ke luar K-435 dan sistem sirkulasi thermo oil untuk disk dan

jaket yang berfungsi untuk menjaga dan mengontrol temperatur di dalam

K-435.

Chip overflow dari K-435 ke K-435. Temperatur chip diturunkan

dari 220 oC menjadi 210 oC dengan mengatur laju alir thermo oil. Chip

ditransfer oleh rotasi beberapa paddle dan overflow ke reaktor melalui

slide gate. Waktu tinggal (retention time) dari chip diatur oleh derajat

bukaan slide gate.

1.2.11. Tahap Polikondensasi (R-440)

Tahap ini terdiri dari reaktor polikondensasi dan sistem sirkulasi

GNR. Fungsi tahap ini adalah mengatur derajat polimerisasi chip sampai

target yang diinginkan. Laju polimerisasi di dalam reaktor bergantung

kualitas prepolimer seperti Instrinsic Viscosity (IV) dan Acid Value (AV),

serta kondisi polimerisasi seperti temperatur reaksi dan retention time.

Sistem sirkulasi GNR disirkulasi dengan tujuan untuk melepaskan produk

samping EG dan beberapa serbuk halus keluar reaktor.

1.2.12. Tahap Pendinginan

Tahap ini adalah tahap mendinginkan chip dari hopper reaktor

sampai temperatur 60 oC dengan tujuan menghentikan reaksi polimerisasi.

Fungsi lain dari tahap ini adalah mentransfer chip dengan pneumatic

conveying sistem. Waktu tinggal chip diatur dengan mengatur bukaan slide

gate. Jika outlet temperatur terlalu tinggi (HH) diatas nilai target, operasi

double screwfeeder akan terhenti secara otomatis oleh sistem interlock.

24

Bab II

Deskripsi Proses

Chip disuplai ke line conveying oleh high seal rotary valve

dihubungkan dengan pneumatic pressure indicator. Jika keadaan terlalu

rendah dari nilai target (LL), operasi rotary valve akan terhenti secara

otomatis oleh sistem interlock.

Tahap selanjutnya adalah chip ditransfer ke bagging area oleh

sistem pneumatic conveying yang mempunyai tipe slow motion conveying,

tekanan tinggi dan kecepatan rendah.

1.2.13. Tahap Pengemasan

Chip PET setelah dari proses SSP dikirim ke tangki T-550 (chip

conveying cushion tank) dengan menggunakan sistem pneumatic

conveying. Z-550 (T-550 rotary valve) dipasang di outlet tangki ini,

mengirim chip ke fineseparator untuk memisahkan PET powder dari PET

chip.

Setelah PET powder dihilangkan di fine separator, PET chip

ditransfer ke produk packing sillo pada operasi normal, kemudian chip

diumpankan ke rotary valve untuk memisahkan partikel-partikel yang

besar dan chip powder dari PET chip. Kemudian dikirim ke Z-565 (Z-565

magnet catcher) untuk menghilangkan partikel metal dari chip. Setelah itu

chip disuplai ke rotary valve melalui tangki T-570 dan dipacking diflexible

container.

Bab III

Alat Proses dan Instrumentasi

BAB III

ALAT PROSES DAN INSTRUMENTASI

3.1 Spesifikasi Alat Utama

Proses utama dalam pembuatan PET tahap MSP di PT Mitsubishi Chemical

Indonesia adalah Pencampuran, Esterifikasi, Polikondensasi, Peletizing.

Sedangkan pada tahap SSP adalah Kristalisasi, Pengeringan, Pemanasan (Pre-

Heating). Di bawah ini akan dijelaskan spesifikasi dari masing-masing alat dari

proses tersebut.

3.1.1 MSP Plant

3.1.1.1 Tahap Pencampuran

Pencampuran EG dengan TPA/IPA dilangsungkan dalam

tangki penyiapan slurry N-110. Volume vessel (N-110) sekitar 16

m3. Level vessel dijaga pada 70%. Vessel terbuat dari bahan

stainles steel.

Slurry yang telah disiapkan di N-110 dikirim ke tahap

esterifikasi dengan menggunakan slurry pump jenis rotary.

3.1.1.2 Tahap Esterifikasi

Reaksi esterifikasi antara TPA/IPA dan EG dilangsungkan

dalam dua buah reaktor vertikal silinder berpengaduk, yaitu reaktor

esterifikasi pertama (R-120) dan reaktor esterifikasi kedua (R-130).

Reaktor R-120 mengguakan pengaduk jenis paddle, sedangkan R-

130 jenis turbin.

Volume R-120 sekitar 48 m3. Sedangkan volume reaktor

R-130 sekitar 18 m3. Reaktor R-120 dan R-130 terbuat dari

campuran steel plate dengan stainles steel.

Oligomer dari R-130 kemudian dipompa menuju

polikondensasi pertama (R-200) dengan menggunakan pompa jenis

gear pump.

26

Bab III


3.1.1.3 Tahap Polikondensasi

Reaksi polikondensasi berlangsung dalam tiga buah reaktor,

yaitu reaktor polikondensasi pertama (R-200), reaktor

polikondensasi kedua (R-210) dan reaktor polikondensasi ketiga

(R-220). R-200 merupakan reaktor vertikal dengan sebuah

pengaduk yang mempunyai 4 paddle blade. R-210 reaktor

horizontal dengan sebuah pengaduk dan R-220 reaktor horizontal

dengan dua buah pengaduk, sebab polimer dalam reaktor ini

mempunyai viskositas yang tinggi. Ketiga reaktor polikondensasi

tersebut memiliki volume yang sama, yaitu sekitar 13 m3. Reaktor

tersebut terbuat dari campuran steel plate dengan stainles steel.

Masing-masing pengaduk pada reaktor tersebut mempunyai

interlock system, yaitu jika level cairan di R-200 terlalu rendah

maka pengaduk akan berhenti dan jika pompa berhenti maka

pengaduk juga akan berhenti. Sistem ini berguna untuk melindungi

pengaduk dari kerusakan.

Polimer dari R-200 dipompakan ke R-210 dengan

menggunakan pompa polimer pertama (P-205) tipe gear pump,

sedangkan polimer dari R-210 mengalir ke dalam R-220 karena

gaya gravitasi dan perbedaan tekanan (tekanan di R-220 lebih

vakum dari R-210). Dari R-220 polimer dialirkan ke tahap

peletisasi dengan menggunakan pompa polimer kedua (P-225) juga

merupakan tipe gear pump.

Dari R-220, polimer dipompakan menuju filter polimer

untuk menahan partikel-partikel pengotor.

3.1.1.4 Tahap Peletizing

Peletizing dilakukan dengan menggunakan strand cutter.

Polimer dipotong dengan menggunakan rotating cutter Z-231

27

Bab III


menjadi chips. Peralatan cutter terdiri dari roller feeder, rotary

cutter dan bed knife.

3.1.2 SSP Plant

3.1.2.1 Tahap Kristalisasi

Peralatan utama tahap ini adalah Crystallizer (K-410) tipe

horizontal dengan kecepatan rotasi tinggi. Alat ini dilengkapi

agitator horizontal satu poros dengan beberapa baling-baling

(blade) dan pengayuh (paddle). Kecepatan pengayuh diatur sesuai

nilai target dengan tujuan untuk mencegah kerusakan resin PET.

3.1.2.2 Tahap Pengeringan

Alat utama pada tahap ini adalah sebuah unit hopper dryer.

Hopper dryer adalah sebuah cylinder vessel dan vertikal dengan

nilai perbandingan antara tinggi dan diameter (L/D) pada nilai yang

optimum 2.66. Nilai ini yang penting adalah kecepatan linear GNR

(linear velocity) di dalam hopper dryer dan waktu tinggal

(retention time) dari chip. Kecepatan linear GNR dalam hopper

dryer berhubungan dengan distribusi GNR sehingga kualitas chip

menjadi homogen di dalam hopper dryer. Waktu tinggal akan

mempengaruhi kemampuan proses pengeringan dan efektivitas

deacetaldehyde.

3.1.2.3 Tahap Pemanasan (Pre-Heater)

Alat utama tahap ini adalah torus disk pre-heater pertama

dengan tipe horizontal dan kecepatan rotasi rendah. Alat ini

dilengkapi agitator horizontal satu poros dengan beberapa cakram

(disk) dengan pengayuh (paddle).

Selain torus disk pre-heater pertama. Terdapat juga torus

disk pre-heater kedua K-435 dengan tipe horizontal. Alat ini

dilengkapi agitator horizontal satu poros dengan beberapa cakram

28

Bab III


(disk) dan pengayuh (paddle) serta mempunyai kecepatan rotasi

yang rendah.

3.1.2.4 Tahap Polikondensasi

Alat utama pada tahap ini adalah Hopper reactor. Hopper

reaktor merupakan vessel silinder dan vertical dengan nilai

perbandingan tinggi dan diameter (L/D) pada nilai optimum 5.56.

Nilai ini akan mempengaruhi kemampuan distribusi chip (piston

flow). Struktur dalam reaktor dilengkapi dengan agitator yang

mengaduk chip agar tidak terjadi penggumpalan pada bagian

bawah reaktor. Perputaran agitator dilakukan dalam dua arah,

searah dan berlawanan jarum jam yang bergantian dengan waktu

tertentu. Buffle cone dan sintered metal dipasang di dalam reaktor

untuk mendistribusikan sirkulasi N2.

Pada bagian atas reaktor dipasang pipa coil thermo oil

terutama pada area fasa uap dengan tujuan untuk mengurangi

oligomer yang menempel pada bagian atas dinding reaktor. Sistem

jaket dipasang pada reaktor untuk menjaga temperatur reaksi

polimerisasi. Bagian bawah reaktor dipasang screw feeder untuk

mentransfer chip dari reaktor ke tahap pendinginan. Tipe screw

feeder adalah double screw feeder sesuai dengan kapasitas

produksi. Temperatur reaktor dikontrol oleh sirkulasi thermo oil,

temperatur sirkulasi Nitrogen dan temperatur reaksi. Thermo oil

disirkulasi oleh pompa thermo oil dan didistribusikan ke jaket dan

coil.

3.1.2.5 Tahap Pendinginan

Alat utama adalah pendingin (cooler). Alat ini mempunyai

agitator horizontal satu poros dengan beberapa disk dan kecepatan

rotasi rendah (6 rpm). Chip dikirim dari reaktor ke pemanasan oleh

29

Bab III


double screw feeder dan rotary valve. Temperatur chip diturunkan

oleh media pendingin air yang disuplai ke jaket dan poros.

3.2 Instrumentasi

Agar kualitas tetap terjaga, kestabilan operasi dijaga dengan sistem

instrumentasi. Sistem instrumentasi dilakukan dengan Distributed Control System

(DCS). Terdapat pula sistem interlock yang digunakan untuk melindungi

peralatan.

Berikut adalah kondisi-kondisi operasi yang dijaga dengan DCS untuk

mencapai hasil produksi yang diinginkan.

1. Pada tahap pencampuran (N-110), dijaga densitas slurry agar diperoleh

konversi reaksi esterifikasi yang diinginkan.

2. Pada tahap esterifikasi harus dijaga temperatur, tekanan dan level dari

kedua reaktor karena akan mempengaruhi reaksi esterifikasi. Laju alir

katalis dijaga karena dapat mempengaruhi viskositas instrinsik polimer

pada tahap polikondensasi.

3. Pada tahap kristalisasi, perlu diperhatikan temperatur polimer keluar dari

kristalisator karena berpengaruh terhadap kristalinitas polimer.

4. Pada tahap pengeringan harus diperhatikan waktu tinggal atau level dari

D-420 karena akan mempengaruhi derajat penghilangan AA.

5. Pada tahap pemanasan (Pre-Heater) perlu dijaga temperatur dari K-430

dan K-435 karena akan mempengaruhi viskositas instrinsik dan warna.

6. Pada reaktor SSP (R-440) dijaga temperatur dan waktu tinggal yang dapat

mempengaruhi viskositas instrinsik dan warna produk.

7.

3.2.1 Analisis Produk

Untuk menjaga kualitas produk, selain dilakukan pengendalian

proses didukung pula dengan dilakukannya analisis terhadao produk serta

produk antara. Pengujian kualitas produk dilakukan oleh seksi Quality

Assurance di Laboratorium. Hasil analisis dari laboratorium digunakan

30

Bab III


untuk menentukan kondisi operasi selanjutnya agar proses berlangsung

optimal.

Analisis yang dilakukan terhadap proses diantaranya adalah :

1. Penentuan perbandingan berat EG/TPA dalam slurry yang

berpengaruh terhadap konversi reaksi.

2. Pengukuran konsentrasi larutan katalis aditif (sebelum larutan tersebut

digunakan dalam proses).

3. Penentuan konversi reaksi esterifikasi.

4. Analisis yang dilakukan terhadap produk yaitu :

1) Pengukuran viskositas intrinsik.

2) Pengukuran Co-L,a,b yang menyatakan sifat warna dari chip.

3) Penentuan nilai keasaman.

4) Penentuan kandungan DEG.

5) Penentuan kandungan AA (Acetaldehide).

6) Penentuan kandungan IPA.

7) Penentuan kandungan uap air.

8) Penentuan keburaman dari plate yang dihasilkan dari polimer PET

dengan ketebalan tertentu.

9) Penentuan jumlah foreign matter.

10) Penentuan banyaknya chips yang memiliki ukuran atau bentuk

abnormal.

11) Penentuan densistas.

12) Penentuan titik transisi glass, titik kristalisasi dan titik leleh.

Bab IV

Utilitas dan Pengolahan Limbah

BAB IV

UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

Utilitas adalah semua material dan energi yang digunakan untuk

mendukung aktivitas pabrik (process plant). Utility sangat berperan dalam

menciptakan proses produksi yang menghasilkan produk, tanpa adanya utility

maka proses produksi tidak dapat berjalan dengan baik. Utilitas mengelola

berbagai macam kebutuhan di industri dan juga mengelola limbah sisa produksi.

Pada dasarnya utilitas meliputi :

1. Air (water).

2. Energi listrik.

3. Steam.

4. Instrument Air/Plant Air (IA / PA = udara instrumen / udara pabrik serta

nitrogen (N2).

5. Fasilitas pengolahan limbah.

Utilitas berperan untuk menjalankan operasi pabrik secara stabil dan

kondisi normal, pemasokan utility secara stabil sangat diperlukan. Dalam hal ini

terdapat hubungan yang erat antara proses plant dan utility.

Pada Plant PET di PT Mitsubishi Chemical Indonesia utilitas terbagi

menjadi 3 berdasarkan sumbernya , yaitu utilitas yang tersedia dari MFG-2 (Plant

PET), utilitas dari MFG-1 (Plant TPA) dan utilitas dari pihak ketiga.

4.1 Utilitas dari MFG-2 (Plant PET)

Utilitas yang tersedia pada Plant PET yaitu :

4.1.1 Steam Boiler

Boiler adalah fasilitas untuk membangkitkan steam bertekanan dan

bertemperatur tinggi yang digunakan untuk berbagai macam keperluan di

pabrik. Steam tersebut akan digunakan untuk steam ejectors yaitu sebagai

vakum pada reaksi polikondensasi proses MSP. Selain itu, steam juga

berguna untuk memanaskan pipa yang bertujuan menjaga temperatur

bahan yang mengalir di dalam pipa tersebut. Sistemnya dengan cara

32

Bab IV


melilitkan pipa kecil disepanjang pipa utama, dimana steam mengalir pada

pipa kecil tersebut. Steam juga berguna sebagai SK Boiler gun burner

atomizing, yaitu

4.1.2 SK Boiler

Selain Steam Boiler, pada plant PET pemanas yang digunakan

yaitu SK Boiler. SK Boiler digunakan untuk memanaskan alat-alat yang

membutuhkan panas tinggi (>200 oC). Sk-oil yang telah digunakan oleh

user, akan kembali lagi ke boiler untuk dipanaskan karena sk-oil tersebut

sistem kontinyu. Boiler yang digunakan untuk memanaskan sk-oil tersebut

mendapatkan panas dari pembakaran NG (Natural Gas) dengan udara (Air)

dan juga dengan memanfaatkan waste TEG. Sk-oil digunakan untuk

memanaskan semua pipa atau line oligomer dan polimer, juga

memanaskan reaktor untuk menjaga temperatur proses di dalam reaktor

tesebut. Selain itu juga digunakan sebagai pemanas (pre-heater) pada

proses SSP.

4.1.3 Air Pressure (AP) Compressor

Menyediakan udara bertekanan yang digunakan untuk

mentransportasikan chip. Penyediaan udara proses dilakukan dengan

menggunakan kompresor udara (C-660). Udara tekanan yang dihasilkan

dikeringkan dengan pengering udara (Z-661) dengan menggunakan WT

sebagai pendingin unttuk mengkondisikan kadungan uap air. Sebelum

digunakan pada proses, AP terlebih dahulu disaring menggunakan filter

udara (S-661).

4.1.4 Cooling Water (WT) Heat Exchanger

Menyediakan air pendingin yang digunakan untuk mendinginkan

semua alat proses. Refrigerant digunakan untuk mendinginkan Cooling

Water (WC), freon yang digunakan untuk mendinginkan WC tersebut

33

Bab IV


berubah fasa dari gas menjadi cair. WT digunakan untuk mendinginkan

freon pada refrigerant tersebut agar freon dapat digunakan kembali untuk

mendinginkan WC karena sistem kontinyu. WT yang digunakan untuk

mendinginkan freon tersebut didinginkan kembali oleh Sea Water (SW)

dengan menggunakan heat exchanger tipe plate and frame.

4.2 Utilitas dari MFG-1 (Plant PTA)

Utilitas yang diperoleh dari Plant PTA yaitu :

4.2.1 Boiler Water (WB)

Boiler water (WB) diperoleh dari pengolahan air dengan

menggunakan Demineralizer. Demineralizer adalah fasilitas yang

digunakan untuk memperoleh air mineral (air bebas ion-ion mineral)

dengan cara melewatkan air pada kolom demineralizer yang berisi ion

exchange resin (resin penukar ion). Ion exchange resin terdiri dari resin

kation dan resin anion.

1. Resin penukar Kation (dilambangkan dengan R H+) yang akan

menukar kation dari IW (seperti Na+) dengan H

+ dari resin.

R-H+ + Na

+ R-Na+ + H+

2. Resin penukar Anion (dilambangkan dengan R-OH- ) yang akan

menukar anion dari IW (seperti Cl-) dengan OH

- dari resin.

R-OH + Cl- R-Cl- + OH-

Air demineral digunakan sebagai Boiler Water (untuk membuat

steam pada boiler), Cooling Water (WT), Chip Cutter Quenching Water

(WQ), membersihkan peralatan.

4.2.2 Energi Listrik

Energi listrik sangat penting untuk menjalankan aktivitas pabrik.

Kegunaan listrik dipabrik antara lain :

1. Sebagai tenaga penggerak (motor listrik)

2. Untuk instrument

3. Untuk penerangan

34

Bab IV


Untuk memperoleh operasi pabrik yang stabil dan aman, perlu

dilakukan penyuplaian listrik secara kontinyu karena jika terjadi

pemadaman listrik secara total, aktivitas operasi pabrik akan terhenti.

Proses pembangkitan listrik diproses pada Diesel Engine Generator

(DEG).

Listrik yang dihasilkan adalah arus bolak-balik (AC) bertegangan

tinggi. Listrik digunakan oleh pemakai di area pabrik setelah diubah

tegangannya dengan transformer. Listrik didistribusikan melalui substation

(SS) dengan kebel yang terisolasi guna menjaga keselamatan operasi.

Diesel Engine adalah suatu alat yang dapat mengubah energi kimia

menjadi energi mekanik, dari energi mekanik diubah oleh generator

menjadi energi listrik. Dari kesatuan diatas disebut Diesel Engine

Generator (DEG). Alasan dibuatnya unit DEG adalah untuk memperoleh

energi listrik yang stabil, dikarenakan :

1. Listrik yang dihasilkan PLN tidak stabil.

2. Jika suplai listrik berhenti, maka akan menimbulkan kerusakan yang

besar pada proses produksi di pabrik.

3. Jika power stop untuk waktu singkat (1 menit) membutuhkan waktu

start kembali.

4. Jika power stop untuk waktu > 30 menit membutuhkan waktu beberapa

hari untuk start kembali.

5. Listrik yang dibutuhkan dalam menjalankan pabrik sangat besar untuk

dipenuhi oleh PLN.

Sebagai prinsip dasar, unit ini dapat dibayangkan seperti dinamo

pada lampu sepeda. Jika dinamo tersebut dihubungkan dengan roda dan

roda berputar maka dinamo itu akan menghasilkan listrik. Pada sistem

DEG, generator dapat dibayangkan seperti dinamo yang menghasilkan

listrik, sedangkan diesel engine merupakan roda yang menggerakan

generator. Diesel engine dihubungkan langsung dengan generator, dan

35

Bab IV


listrik yang dihasilkan didistribusikan melalui sub station ke setiap

pemakai di area pabrik.

Prinsip Kerja DEG yaitu bila udara ditekan sampai > 30 kg/cm2,

maka temperatur di dalam silinder akan naik sampai melebihi titik nyala

FO. Kemudian dengan membuat FO dalam keadaan atomizing dan

menginjeksikannya ke dalam silinder maka FO akan menyala dan terbakar

sempurna. Selanjutnya piston akan naik dan turun secara bergantian.

Gerak piston dapat diubah menjadi gerak rotasi, sehingga dapat

menggerakkan generator dan dihasilkan listrik yang stabil.

PT MCCI mempunyai 7 DEG dan 1 start up DEG. Dalam kondisi

normal operasi, DEG beroperasi 5 engine.

Konstruksi DEG dibagi menjadi 2, yaitu :

1. DEG dari Nigata dengan kapasitas 5500 KW x 4 engine

2. DEG dari Mitsubishi dengan kapasitas 5650 KW x 3 engine

Peralatan-peralatan pendukung DEG :

1. FO Pump yaitu pompa untuk mendistribusikan FO (Fuel Oil).

2. LO Pump yaitu pompa untuk mendistribusikan LO (Lube Oil).

3. FO Purifier yaitu alat untuk memurnikan atau memisahkan impurities

dalam FO.

4. LO Purifier yaitu alat untuk memurnikan atau memisahkan impurities

dalam LO.

5. Compressor yaitu peralatan untuk menyuplai udara yang digunakan

dalam proses combustion di silinder.

Material-material yang dibutuhkan dalam operasi DEG :

1. 6 kg/cm2 Steam, yaitu steam yang digunakan untuk memanaskan FO

agar proses pembakaran di silinder berlangsung sempurna.

2. PA (Plant Air) yaitu udara yang digunakan untuk menggerakkan piston

pada saat start-up DEG utama.

3. Jacket Water yaitu air demin yang digunakan sebagai pendingin

engine.

36

Bab IV


4. Sea Water yang digunakan untuk mendinginkan Jacket Water.

5. FO yaitu bahan bakar untuk menghasilkan pembakaran dalam engine.

6. LO yaitu pelumas untuk melumasi bagian yang berputar didalam

engine.

4.2.3 Deep Well Water (WD)

WD Unit adalah fasilitas untuk mendapatkan air jernih yang

digunakan untuk keperluan sehari-hari (tapi bukan untuk diminum), seperti

untuk safety shower dan eye shower di pabrik. Pada unit ini air dipompa

dari sumur (well) kemudian disaring dengan sand filter (saringan pasir)

dan dibubuhi NaClO. Air jernih yang diperoleh disebut DW Water.

4.2.4 Sea Water Facility (WS)

Sea Water Facility adalah suatu fasilitas untuk menerima air laut

(SW) dan mengirimkannya ke unit-unit pemakai. Tujuan sea water facility

adalah untuk menghilangkan atau mengurangi impurities (zat pengotor)

yang berukuran besar dan kotoran-kotoran padat lainnya yang terbawa

bersama aliran input SW.

Sea water digunakan untuk :

1. Air pendingin peralatan

2. Spray water (air percik)

3. Sumber air dari desalinator

Sea Water Facility memiliki 3 macam peralatan, yaitu :

1. Klorinator

Klorinator adalah peralatan untuk mengelektrolisa SW dan

menghasilkan Sodium Hypoclorite (NaClO) dengan menginjeksikan

NaClO pada saluran masuk SW untuk mencegah pertumbuhan ganggang

dan penempelan kerang pada peralatan, yang akan menimbulkan

penyumbatan, penurunan efisiensi kerja alat dan masalah-masalah lain

37

Bab IV


yang dapat terjadi jika tidak dilakukan pencegahan atau penghilangan

ganggang dan kerang.

NaClO ada pada keadaan kesetimbangan antara ion Natrium (Na+)

dan ion Hypoclorite (ClO-) jika kedua ion tersebut berada dalam air pada

pH >7, tetapi jika pH >10 maka Na+ dan ClO

- akan terurai (terdisosiasi

sempurna). Proses penguraian sodium hypoclorite (NaClO)

NaClO Na+ + ClO-

Proses pembangkitan NaClO :

1) Reaksi pada pelat anoda :

2 Cl- Cl2 + 2e

2) Reaksi pada pelat katoda :

2Na+ + 2H2O + 2e 2NaOH + H2

3) Reaksi pada elektrolisis Cell :

2NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + H2O

2. SW Screen

SW Screen adalah peralatan untuk menghilangkan padatan

terendapkan ( suspended solid, SS) yang ada pada SW. SW screen terdiri

dari Net Screen dan Travelling Screen.

Net Screen pada SW Screen ada 2 buah yang dipasang secara seri

pada train. Net Screen ini hampir sama dengan Travelling Screen, yang

membedakannya adalah net screen tidak dapat secara otomatis dalam

proses untuk pembersihan, karena tidak dilengkapi dengan bucket, spray

nozzle dan motor rotates valve. Impurities yang menempel pada screen

menyebabkan SW tertahan laju alirnya. Hal ini tidak dapat dibiarkan

begitu saja karena dapat mengurangi kapasitas dari Sea Water. Impurities

yang menempel pada net screen ini dibersihkan secara manual.

Tahapan proses pembersihan net screen yaitu :

1) Angkat net screen pertama dengan crane jib

2) Putar crane jib sehingga net screen terletak diatas trash bucket

3) Cuci atau semprot screen dengan stand hose (selang)

38

Bab IV


4) Cuci atau semprot screen kedua setelah screen pertama dipasang

kembali pada tempatnya.

Selain net screen dan travelling screen, terdapat screen tambahan

yang dipasang pada SW facility, Screen ini biasa disebut dengan Bar

Screen. Bar Screen adalah saringan jeruji yang dipasang untuk

menghilangkan kotoran-kotoran yang berukuran besar. Jarak antara setiap

jeruji adalah 40 mm, pemasangan Bar Screen dilakukan pada bagian hulu

setiap travelling screen dan net screen.

3. SW Pump

SW Pump adalah peralatan yang dipakai untuk mengirimkan SW ke

unit-unit pemakai. Pompa yang digunakan untuk menyuplai air dari laut

adalah pompa sentrifugal tipe vertikal. Suction Nozzle dan Discharge

Nozzle Pump terletak pada satu garis lurus. Keuntungan pompa tipe

vertikal adalah tidak memerlukan landasan pemasangan yang kuat seperti

yang dilakukan oleh pompa tipe horizontal dan tidak membuat kavitasi

meskipun pada kondisi air minimum pada suction nozzle.

SW Pump terdiri dari 4 pompa, masing-masing berkapasitas 4000

m3/jam, ditambah satu pompa berkapasitas 200 m

3/jam yang dipakai pada

saat start-up DEG. Dalam keadaan Black Start, SW Pump untuk start-up

DEG digerakkan dengan tenaga listrik yang dihasilkan oleh DEG

berkapasitas 200KW dengan tipe air cooled. Pompa tipe vertikal hanya

dapat menyuplai air pendingin untuk sebuah DEG.

Pada kondisi normal, SW Pump hanya beroperasi 3 pompa dan 1

stand-by. Pompa stand-by akan beroperasi secara otomatis jika discharge

valve terbuka. Untuk mencegah kavitasi, pada pompa dipasang Automatic

Air Venting Valve (katup pembuangan udara otomatis) yang dipasang pada

saluran discharge, sehingga udara yang ada pada saluran discharge dapat

dibuang secara otomatis pada saat pompa beroperasi secara otomatis.

Perlengkapan-perlengkapan yang terdapat pada SW Facility antara

lain adalah Stop Log, yaitu pelat yang dipasang pada bagian inlet dan

39

Bab IV


outlet di setiap train SW. Stop Log berfungsi untuk mencegah laju alir SW

ke screen. Stop Log biasanya dipasang pada saat screen akan diperbaiki.

Setelah terpasang, SW yang tertinggal di dalam train dikeluarkan dengan

menggunakan submerge pump sehingga screen yang rusak dapat

diperbaiki.

4.2.5 Instrument Air (AI)

Udara instrumen adalah udara kering bertekanan untuk instrumen.

Udara bertekanan sebelum digunakan untuk IA harus dikeringkan terlebih

dahulu, karena adanya uap air dalam IA dapat mengakibatkan kerusakan

pada alat instrumen (bila uap air itu terkondensasi) serta dapat

mengakibatkan korosi. Pengeringan IA dilakukan pada unit pengeringan

udara dengan cara adsorpsi uap air oleh butiran-butiran alumina. AI

digunakan utuk semua control valve.

4.2.6 General Water (WG)

Sebagian air yang telah diolah pada unit WWT dialirkan ke sand

filter (saringan pasir) untuk selanjutnya digunakan sebagai General Water

(GW) dan Fire Water (FW). General Water antara lain digunakan untuk

mendinginkan gas buang pada incinerator, membersihkan lantai pabrik,

dsb.

4.3 Utilitas dari Pihak ke-3

PT Mitsubishi Chemical Indonesia memasok kebutuhan bahan bakar

berupa Natural Gas (NG) yang disuplai dari PT Banten Inti Gasindo, Nitrogen

(GNR) disuplai dari PT Air Liquid.

4.4 Pengolahan Limbah

Disamping menghasilkan produk yang berguna, PT MCCI juga biasanya

menghasilkan limbah, berupa limbah cair (waste water), limbah gas dan limbah

padat (waste solid). Sebelum dibuang, limbah-limbah tersebut harus diolah

terlebih dahulu agar tidak membahayakan lingkungan.

40

Bab IV


Limbah padat diolah di incinerator, sedangkan limbah cair diolah di

WWT Aerobic, Anamet dan Hybrid. Di incinerator, limbah padat (solid waste)

mengalami proses pembakaran. Proses pembakaran ini, mengubah limbah padat

menjadi partikel-partikel kecil seperti abu, yang kemudian ditampung dalam

sebuah kantong. Limbah padat mengalami proses pembakaran karena banyak

mengandung bahan kimia yang berbahaya seperti kobal, mangan, dsb.

4.4.1 Waste Water Treatment (WWT)

Limbah cair dari proes plant diolah pada unit WWT (waste water

treatment) sebelum dibuang ke laut. Limbah cair mengandung bahan

kimia yang dapat membahayakan lingkungan hidup jika dibuang langsung

tanpa treatment atau penanganan terlebih dahulu.

PT MCCI menggunakan metode lumpur aktif (Activated Sludge

Method) dalam mengolah limbah cair. Limbah cair diuraikan secara

biologis oleh mikroorganisme yang terdapat dalam sludge.

Mikroorganisme mengkonsumsi limbah organik dan menguraikannya

menjadi bahan-bahan seperti CO2 dan H2O. Air yang sudah diolah

diproses kembali menjadi General Water (GW) dan Fire Water (FW)

setelah dijernihkan pada saringan pasir (Sand Filter).

Di bawah ini parameter air yang sudah diolah, yaitu :

1. Temperatur < 38C

2. pH 6-9

3. SS (Suspended Solid)

4. COD < 100 ppm

4.4.2 Incinerator

Incinerator digunakan untuk membakar (Incinerate) limbah padat

(solid waste) berupa lumpur berlebih (excess sludge) dari unit WWT dan

limbah katalis dari process plant. Limbah padat harus dibakar karena

41

Bab IV


mengandung bahan kimia yang berbahaya jika dibuang langsung ke

lingkungan, selain juga menimbulkan bau.

Limbah padat dibakar dalam Kiln (tanur putar) pada temperatur

tinggi menjadi gas buang (Exhaust gas, terutama CO2 dan H2O) dan

padatan yang tidak terbakar menjadi abu. Abu yang terikut bersama gas

buang dibersihkan dengan alat electrostatic precipitator yang selanjutnya

dikumpulkan untuk ditimbun (reklamasi).

Bab V

Kesimpulan dan Saran

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan pengamatan selama bekerja praktek di PT Mitsubishi

Chemical Indonesia PET Plant dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. PT Mitsubishi Chemical Indonesia terdiri dari 2 plant utama, yaitu Plant

PTA (Purified Terepthalate Acid) dan PET (Polyethylene Terepthalate).

2. Kapasitas produksi untuk PTA adalah 640,000 ton/tahun sedangkan PET

adalah 60,000 ton/tahun.

3. PET terdiri dari 2 proses, yaitu MSP (Melt State Polycondensation) dan

SSP (Solid State Polycondensation).

4. Pada MSP terdapat proses pencampuran, esterifikasi, polikondensasi,

peletizing.

5. Pada SSP terdapat proses kristalisasi, pengeringan, pre-heating,

polikondensasi, pendinginan dan pengemasan.

5.2 Saran

Saran-saran yang mungkin dapat penulis berikan setelah melakukan

pengamatan selama kerja praktek :

1. Tingkatkan komunikasi ke semua karyawan untuk menggali ilmu

berdasarkan pekerjaannya masing-masing

2. Pelajari tidak hanya ke arah prodi teknik kimia tetapi penunjangnya juga

DAFTAR PUSTAKA

Smith, J.M, Van Ness, H.C, Abbott, M.M. 2005. Introduction to Chemical

Engineering Thermodynamics, 7th

edition. New York : McGraw-Hill

Towler, Gavin, Sinnott, Ray. 2008. Chemical Engineering Design. Oxford :

Elsevier Inc

Geankoplis, Christie John. 2003. Transport Processes and Separation Process

Principles, 4th

edition. New Jersey : Pearson Education, Inc

Kumpulan Bantex mengenai proses produksi di PT. Mitsubishi Chemical

Indonesia Divisi PET

www.engineeringtoolbox.com

MENGHITUNG NERACA PANAS SK BOILER DI SETIAP

UNIT SEBAGAI ANALISA KEMAMPUAN LAJU ALIR

TERHADAP PENURUNAN TEMPERATUR SK

TUGAS KHUSUS KERJA PRAKTEK

Disusun oleh :

1. ARIE BUCHARI (3335110266)



CILEGON - BANTEN

2014

Bab I Pendahuluan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Pada umumnya operasi pabrik petrokimia memiliki kebutuhan akan

energi, baik berupa pertukaran panas, momentum maupun massa. Energi tersebut

disuplai oleh beberapa sistem utilitas yang dimiliki perusahaan tersebut maupun

oleh pihak ke tiga. Salah satu energi yang digunakan adalah energi panas. Energi

panas yang digunakan di PET PLANT PT. Mitsubishi Chemical Indonesia untuk

menaikan suhu berasal dari fluida minyak dan uap air. Secara kuantitatif, energi

panas dapat didasarkan pada neraca energi.

PT Mitsubishi Chemical Indonesia menggunakan unit tungku (Furnace)

yang berfungsi menaikan temperatur minyak (oil) lalu digunakan sebagai fluida

pemanas. Tungku tersebut biasa disebut SK-BOILER (Oil Thermal Heater).

Fluida pemanas ini dipengaruhi salah satunya oleh temeperatur , semakin tinggi

temperatur SK maka residual carbon yang dihasilkan semakin tinggi. Jika residual

carbon semakin tinggi maka akan mengakibatkan scalling pada pipa sehingga

akan memperpendek life time dari SK tersebut oleh karena itu untuk menurunkan

residual carbon yang dihasilkan salah satunya adalah dengan menurunkan

temperatur SK.

1.2 Tujuan

Tujuan dari penyusunan tugas khusus ini ialah :

1. Menganalisa kemungkinan penurunan suhu SK-Oil dan pengaruhnya

terhadap sistem.

2. Menganalisa pengaruh penurunan suhu SK-Oil terhadap laju alir SK-Oil

untuk memenuhi kebutuhan panas dari user pada setiap unit.

3. Memperpanjang life time SK Oil yang digunakan

46 Bab I Pendahuluan

1.3 Ruang Lingkup

Meningkatkan lifetime NEO SK BOILER 1400 MFG-2 PET PLANT

sebagai media pemanas untuk reaktor, exchanger, line pipa serta preheater pada

proses MSP dan SSP dengan data operasi tanggal 5-6 November 2014 di PT.

Mitsubishi Chemical Indonesia.

Bab II Tinjauan Pustaka

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Boiler

Tungku pemanas adalah suatu unit proses yang umumnya digunakan

untuk memanaskan ketel uap (boiler), peleburan besi (casting) dan pemanasan

fluida pemanas. Di proses MFG 2 PT Mitsubishi Chemical Indonesia ada dua unit

tungku pemanas yaitu untuk pemansan Steam Boiler dan SK-Boiler. Tungku

pemanas memiliki sumber panas dari pembakaran bahan bakar dengan laju panas

yang sesuai kebutuhan.

Gambar 7. Diagram Alir Proses SK Boiler

Pada proses pemanasan, fluida pemanas akan disirkulasikan di dalam

tungku sehingga dapat menerima panas dari gas hasil pembakaran bahan bakar.

Secara pengendalian proses laju pembakaran akan disesuaikan dengan suhu

keluaran fluida pemanas. Laju alir massa fluida pemanas dijaga tetap, sehingga

ketika suhu keluaran dari fluida panas kurang maka laju pembakaran dan suplai

NG

W-TEG

AIR

USE

R

RETURN

48 Bab II Tinjauan Pustaka

udara akan ditambah sesuai dengan kalkulasi dan kestabilan proses. Berikut

merupakan contoh boiler yang digunakan di PT. Mitsubishi Chemical Indonesia.

Gambar 8. SK Boiler ( thermal oil heater )

2.2 Bahan Bakar

Di industri, bahan bakar yang biasa digunakan dibagi menjadi 3 yaitu :

a) Bahan bakar padat

Bahan bakar ini terbagi dua yaitu bahan bakar padat yang dapat

langsung digunakan seperti batu bara dan yang diolah terlebih dahulu

seperti kokas dan arang kayu. Bahan bakar ini masih memiliki cadangan

sumber daya yang masih banyak di alam, harganya pun murah untuk skala

besar. Kekurangan dari bahan bakar ini adalah memiliki hilang panas yang

besar. Hilang panas tersebut banyakdisumbang oleh kandungan logam dan

air pada batu bara yang relatif besar. Bahan bakar ini juga memiliki residu

hasil pembakaran yaitu berupa abu ataupun oksida oksida logam.

b) Bahan bakar cair


Bahan bakar ini memilki wujud cair sehingga transportasi bahan

bakar ke proses lebih mudah dan cepat. Contohnya adalah Minyak bumi,

bensin, solar dan lain lain. Bahan bakar ini hampir tidak memiliki residu,

tetapi proses pembakaranya terkadang tidak sempurna dan membutuhkan

bantuan pengkabut atao atomizer. Salah satu media pembantu

atomisasinya adalah menggunakan uap. Kandungan air yang bertambah

menjadi faktor utama hilang panas pada proses pembakaran sehingga

menurunkan efisiensi dari tungku maupun ketel uap.

c) Bahan bakar gas

Ada beberapa jenis gas yang digunakan sebagai bahan bakar jenis

ini. Diantaranya adalah LNG, LPG dan gas sisa hasil proses yang dapat

digunakan sebagai bahan bakar. Pada bahan bakar ini jelas transportasinya

lebih mudah dibandingkan bahan bakar cair. Lebih dapat dikompresi, dan

juga ukuran partikelnya kecil sehingga tidak memerlukan atomizer atau

pengkabut. Proses pembakarannya pun lebih baik dibanding ke dua jenis

bahan bakar lainnya. Dikarenakan transportasinya lebih mudah, pabrik

yang menggunakan bahan bakar ini tidak perlu menyiapkan tangki

penyimpanan yang besar. Pabrik tersebut dapat membuat saluran

penyuplai bahan bakar langsung dari pihak ke-3. Kekurangan dari bahan

bakar ini adalah konstruksi dari alat dan jalur distribusi dari pihak ke 3

yang rumit.

d) Bahan bakar dari listrik

Bahan bakar ini adalah paling tidak efisien. Energi yang

dihasilkannya pun tidak besar. Sangat jarang operasi pemasan pada suhu

tinggi menggunakan metode ini. Keunggulan dari penggunaan listrik

adalah lebih aman dan stabil.

e) Bahan bakar nuklir

Dewasa ini, bahan bakar nuklir semakin populer. Disamping energi

yang dihasilkan tinggi, secara ekonomi berkesinambungan teknologi

nuklir sangat menguntungkan. Tetapi pada teknologi ini sangatlah tidak


efisien pada operasi yang membutuhkan energi menengah ke bawah.

Disamping itu teknologi nuklir masih hanya segelintir negara yang

memilikinya juga perijinannya. Dan juga faktor keamanan yang memiliki

resiko lebih besar.

2.3 Fluida Pemanas

Suatu proses yang membutuhkan energi panas yang tinggi biasanya

menggunakan fluida pemanas. Fluida tersebut akan menyuplai energi panas ke

seluruh bagian dari operasi pabrik sesuai kebutuhannya. Banyak macam fluida

pemanas yang digunakan, bergantung kepada kebutuhan energi dan ekonomi

suatu operasi. Diantaranya adalah air dan minyak. Jenis pemanas minyak

bermacam macam spesifikasinya. Minyak biasa digunakan untuk operasi

dengan temperatur yang sangat tinggi. Sedangkan air umumnya lebih digunakan

untuk penggerak turbin, tetapi sisa energi panas yang ada air sering digunakan

sebagai media pemanas dengan skala temperatur rendah. Minyak pemanas atau

fluida pemanas lainnya banyak digunakan dalam proses pemanasan atau aplikasi

pendingin mesin. Minyak biasa digunakan pada suhu tinggi berkisar antara 150

400oC. Pada rentang suhu tersebut, minyak lebih efisien dibandingkan dengan

menggunakan uap, listrik, ataupun metode pemanasan langsung dengan

menggunakan api. Penggunaan sistem pemanasan minyak pertama kali

dikenalkan pada tahun 1930-an. Pada saat itu minyak digunakan untuk

meningkatkan efisiensi dan memiliki tingkat perpindahan panas yang baik dan

pada kenyataannya penggunaan minyak pemanas lebih aman. Minyak tersebut

nantinya akan dipanaskan dalam suatu sistem tungku pembakaran melalui bantuan

reaksi pembakaran. Salah satu contoh minyak yang digunakan sebagai oil thermal

fluid adalah Neo SK 1400 buatan jepang.

2.3.1 NeoSK OIL 1400

NeoSK OIL 1400 merupakan heat transfer fluids yang

paling banyak digunakan karena memiliki stabilitas thermal yang baik.

Hal ini dapat digunakan pada temperatur tinggi dan tekanan rendah


(boiling point 391 Oc). Dibawah ini merupakan tabel sifat dari NeoSK

1400.

Tabel 5. Feature of NeoSK-OIL 1400

2.4 Unit Proses

2.4.1 SK Boiler

SK Boiler merupakan unit dimana pemanasan SK-Oil dilakukan untuk

memenuhi kebutuhan panas pada proses produksi MSP (Melt State

Polycondensation) maupun SSP (Solid State Plycondensation) PET (Polyethylene

Terephtalate). SK-Oil yang kembali dari user (proses produksi) dipompa dengan

menggunakan pompa P-710A/B/C (Thermo Oil Circulation Main Pump) ke SK

Boiler F-710. Didalam SK Boiler, SK-Oil mengalir melalui coil-coil pada bagian

dalam furnace dan dipanaskan dengan transfer panas radiasi api pembakaran

Natural Gas (sebagai bahan bakar) dan udara dari suhu 2950C sampai suhu 310

0C


kemudian disirkulasikan ke user. Temperatur SK-Oil pada outlet boiler dikontrol

oleh TC-710A cascade dengan FC-710C (natural gas flow controller) dan FC-711

(combustion air flow controller). Gas hasil pembakaran dan udara excess mengalir

keatas dan di purging ke atmosfer melalui duct and stack.

i. Unit Produksi MSP (Melt State Polycondensation)

Gambar 9. MSP line SK

SK-Oil banyak digunakan dalam proses produksi PET tahap MSP, baik

sebagai pemanas pada reaktor maupun pemanas pada line-line MSP. MSP terdiri

dari empat proses utama yaitu pencampuran, esterifikasi, polikondensasi dan

peletizing.


Pada tahap pencampuran, Ethylen glycol (EG) dicampur dengan TPA/IPA

didalam tangki pencampuran N-110. Tangki ini dilengkapi dengan agitator dan

berfungsi sebagai tempat pencampuran dan penyimpanan slurry untuk selanjutnya

diumpankan ke seksi reaksi esterifikasi. Waktu tinggal slurry didalam tangki

kurang lebih 1 jam 30 menit dengan temperature dijaga 50-600C dan tekanan

atmosfer. Molar ratio dari TPA/IPA dan EG sangat penting untuk mengontrol

kualitas slurry sebelum diumpankan ke seksi esterifikasi. Untuk menstabilkan

reaksi esterifikasi maka molar ratio EG dan TPA/IPA dikontrol untuk mencapai

densitas slurry 1351 kg/m3 (molar ratio sekitar 1,4%). Untuk mencapai target

densitas slurry yang diinginkan, maka pada keluaran tangki dipasang slurry

density meter pada line circulation slurry untuk mengontrol densitas slurry. Level

slurry pada tangki dijaga 70%, untuk menjaga agar level tetap konstan maka level

control berhubungan dengan control laju alir EG yang masuk ke tangki.

Pada tahap esterifikasi, slurry dari N-110 dikirim ke R-120 (reactor

esterifikasi pertama) dan selanjurnya hasil reaksi R-120 dikirim ke R-130 (reactor

esterfikasi kedua). Tahap esterifikasi ini merupakan tahap yang sangat peting

dimana EG direaksikan dengan TPA untuk menghasilkan oligomer (BIS (2-

Hydroxyethyl) terephtalate) dan hasil samping berupa air. Pada R-120, kondisi

operasi dijaga pada temperature 260-266 0C; tekanan 1,85 kg/cm

2G; f1 88% dan

waktu tinggal 5-6 jam, dengan level reactor dijaga pada 72%. Sedangkan pada R-

130, kondisi operasi dijaga pada temperature 2600C; tekanan 0.05 kg/cm

2G; f2

96% dan waktu tinggal 1-2 jam, dengan level reactor dijaga pada 67%. Kedua

reactor dilengkapi dengan jaket dan koil yang berisi SK-Oil sebagai media

pemanas reaksi. Temperatur sirkulasi SK-Oil dan make up SK-Oil dikotrol oleh

TC-121 pada R-120 dan TC-131 pada R-130 yang cascade dengan bukaan valve

make up SK-Oil dari main header untuk menjaga temperature sistem.

Pada tahap polikondensasi, oligomer hasil reaksi esterifikasi direaksikan

untuk menghasilkan polyethylene terephtalate dengan hasil samping ethylene

glycol. Terdapat 3 reaktor polikondensasi pada seksi ini yaitu R-200 , R-210 dan


R-220 dengan masing masing kondisi operasi berbeda pada tekanan vakumnya.

Untuk temperature dan waktu tinggalnya, ketiga reactor dijaga pada suhu 2750C

selama 1 jam 30 menit. Untuk tekanan system dijaga pada 20 torr untuk R-200;

1,5 torr untuk R-210 dan 0.5 torr untuk R-220. Pemanasan pada reactor

polikondensasi menggunakan SK-Oil yang mengalir pada jaket dank oil masing-

masing reactor. Suhu sirkulasi SK-Oil dan make up SK-Oil dikotrol oleh TI-720

(indicator temperature SK in) pada R-200 , TC-722 pada R-210 dan TC-724 pada

R-220 yang cascade dengan bukaan valve make up SK-Oil dari sub header untuk

menjaga temperature sistem.

Pada tahap peletizing, polimer yang keluar dari tahap polikondensasi

disaring dengan menggunakan strainer S-226 untuk menghilangkan kotoran yang

mungkin terbawa. Selanjutnya masuk cutter dalam kondisi panas untuk

memotong polimer menjadi bentuk pellet dan langsung didinginkan dengan

menggunakan WQ atau quenching water dan dikeringkan dengan dryer.

Selanjutnya dikirim ke Silo untuk disimpan sebelum masuk ke tahap SSP atau

sebelum pengemasan (untuk film grade).


ii. Unit Produksi SSP (Solid State Polycondensation)

Gambar 10. SSP line SK

Pada proses produksi SSP, SK-Oil digunakan sebagai pemanas pada

crystallizer dan reactor polikondensasi SSP. Selain itu digunakan juga sebagai

pemanas GN atau gas nitrogen yang disirkulasikan pada line SSP. Pada

pembuatan SSP melalui beberapa tahap, yaitu tahap kristalisasi, tahap

pengeringan, tahap pemanasan dan terakhir tahap pengepakan sehingga didapat

main product berupa SSP.

Pada tahap kristalisasi, produk chip MSP (Melt State Polycondensation)

disuplay dari hopper T-400 kemudian masuk ke K-410 atau crystallizer. Pada

tahap ini terdapat sistem sirkulasi thermo oil yang berfungsi sebagai media

pemanas untuk kristalisasi dan sistem sirkulasi nitrogen untuk melepaskan uap air

dan menjaga kondisi temperatur. Temperature SK

Laporan Kp PT. Mitsubishi Chemical Indonesia Arie Buchari (3335110266) Dan Fia Fathiayasa...

Documents

Transcript of Laporan Kp PT. Mitsubishi Chemical Indonesia Arie Buchari (3335110266) Dan Fia Fathiayasa...