Laporan Praktek Kerja Lapangan (FIXED).pdf

STUDI SISTEM KONTROL LEVEL PADA HIGH PRESSURE

SEPARATOR C-3-08A

LAPORAN KERJA PRAKTEK

DI PT. PERTAMINA (PERSERO) RU-V

BALIKPAPAN, KALIMANTAN TIMUR

Tanggal 1 Juni s/d 30 Juli 2012

oleh

Andam Deatama Refino

13309013

Program Studi Teknik Fisika

Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Bandung

2012

Laporan Kerja Praktik

PT. PERTAMINA RU V Balikpapan

i

LEMBAR PENGESAHAN

STUDI SISTEM KONTROL LEVEL PADA HIGH PRESSURE

SEPARATOR C-3-08A

LAPORAN KERJA PRAKTEK

DI PT. PERTAMINA (PERSERO) RU-V BALIKPAPAN, KALIMANTAN TIMUR

Tanggal 1 Juni s/d 30 Juli 2012

oleh

Andam Deatama Refino

13309013

Laporan ini telah diperiksa dan disetujui

Balikpapan, 30 Juli 2012

Menyetujui,

Pembimbing Kerja Praktek

PT. PERTAMINA (Persero) Refinery Unit V Balikpapan

Warsito

Mengetahui,

Elect & Inst. Insp Engineer Section Head Public Relation Section Head

PT. PERTAMINA (Persero) PT. PERTAMINA (Persero)

Refinery Unit V Balikpapan Refinery Unit V Balikpapan

Suryono Fety



ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT karena atas limpahan rahmat dan

karuniaNya lah penulis dapat menyelesaikan Laporan Kerja Praktek ini. Shalawat

serta salam juga senantiasa penulis haturkan kepada Rasulullah Muhammad SAW.

Laporan Kerja Praktek ini disusun setelah penulis melakukan kegiatan

Praktek Keja Lapangan (PKL) yang dimulai pada tanggal 1 Juni 2012 sampai

dengan tanggal 30 Juli 2012 di PT. PERTAMINA (Persero) RU-V Balikpapan,

Kalimantan Timur. Pelaksanaan Praktek Kerja Lapangan ini meliputi kegiatan

orientasi umum lapangan serta studi literatur. Hal ini dimaksudkan agar penulis

dapat membandingkan antara kondisi kerja di lapangan dengan teori yang berlaku

di belakang meja.

Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam

penyusunan Laporan Kerja Praktek ini, oleh karena itu penulis terbuka bagi segala

kritik dan saran yang membangun dari pihak manapun agar laporan ini menjadi

lebih baik.

Dalam penyusunan Laporan Kerja Praktek ini penulis mendapat banyak

bimbingan, dukungan baik moriil maupun materiil, serta bantuan dan arahan yang

berasal dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segala rasa hormat penulis

menyampaikan rasa terima kasih kepada:

F.X. Nugroho Soelami, Ph.D selaku Ketua Program Studi Teknik Fisika

Institut Teknologi Bandung.

Public Relation Manager PT. PERTAMINA (Persero) RU-V Balikpapan

yang telah memberikan kesempatan untuk dapat melakukan kerja praktek

di PT. PERTAMINA (Persero) RU-V Balikpapan.

Elec & Inst Insp Engineer Section Head PT PERTAMINA (Persero) RU-

V Balikpapan beserta jajaran yang telah memberikan kesempatan untuk

dapat melakukan kerja praktek di bagian Instrumentasi.



iii

Seluruh karyawan dan staff bagian Elec & Inst Insp Engineer PT

PERTAMINA (Persero) RU-V Balikpapan atas dukungan dan

bimbingannya.

Seluruh Section Head dan Instrument Supervisor Maintenance Area 1, 2, 3,

dan 4, serta seluruh karyawan dan staff PT PERTAMINA (Persero) RU-V

Balikpapan yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu atas segala

penjelasan dan bantuannya.

Orang tua dan adik-adik penulis, khususnya kepada bapak penulis, terima

kasih untuk segala dukungan dan bantuannya baik berupa doa, moriil,

maupun materiil.

Teman-teman kerja praktek atas kerjasama dan bantuannya selama kerja

praktek.

Penulis berharap dengan disusunnya Laporan Kerja Praktek ini dapat

memberikan manfaat yang sebesar-besarnya bagi berbagai pihak khususnya bagi

PT PERTAMINA (Persero) RU-V Balikpapan serta Mahasiswa Jurusan Teknik

Fisika Insitut Teknologi Bandung.

Akhir kata, segala kekurangan pada penyusunan laporan ini disebabkan

oleh keterbatasan penulis. Oleh karena itu penulis memohon maaf yang sebesar-

besarnya atas segala hal yang kurang berkenan, juga berbagai kesalahan baik lisan

maupun tulisan dalam penyusunan Laporan Kerja Praktek ini. Sesungguhnya

kebenaran datangnya dari Allah dan kesalahan datangnya dari diri penulis.

Balikpapan, 30 Juli 2012

Penulis



iv

ABSTRAK

High Pressure Separator (HPS) merupakan salah satu unit yang berperan

cukup vital dalam memisahkan fasa fluida di dalam sebuah industri proses,

khususnya industri perminyakan. Pada HPS, fluida terpisah secara alami

berdasarkan prinsip gravitasi menjadi tiga fasa yakni gas, hidrokarbon cair, dan air.

Setiap fluida yang terdapat di dalam HPS memiliki saluran outlet masing-masing

yang debit alirannya diatur sedemikian rupa berdasarkan kondisi ketinggian cairan

dan tekanan gas di dalam kolom. Namun demikian, terkadang fluida cair yang

terdapat di dalam HPS tidak terkontrol ketinggiannya sehingga fluida tersebut ikut

masuk ke outlet gas yang langsung terhubung ke kompresor. Terbawanya fluida

berfasa cair ke dalam kompresor sering disebut sebagai Liquid Carry Over.

Peristiwa ini dapat berakibat pada kerusakan kompresor dan secara tidak langsung

juga menyebabkan aktifnya mekanisme pengamanan yang mengakibatkan kilang

trip. Untuk itu, sistem kontrol level pada HPS perlu ditinjau untuk mencegah

terjadinya peristiwa Liquid Carry Over. Pada laporan ini dibahas mengenai

beberapa kemungkinan kegagalan control ketinggian cairan di dalam HPS juga

solusi dari sisi sistem kontrol level yang memungkinkan untuk menghindari

terjadinya Liquid Carry Over tersebut.

Kata kunci: High Pressure Separator, Liquid Carry Over, Kontrol, Level



v

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN....................................................................................i

KATA PENGANTAR............................................................................................ii

ABSTRAK.............................................................................................................iv

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

DAFTAR GAMBAR...........................................................................................viii

BAB 1. PENDAHULUAN.....................................................................................1

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

1.2. Permasalahan..............................................................................................2

1.3. Tujuan dan Manfaat Kerja Praktek.............................................................2

1.4. Pembatasan Masalah...................................................................................2

1.5. Metode Pengambilan Data..........................................................................3

1.6. Sistematika Penulisan.................................................................................3

BAB 2. PROFIL PERUSAHAAN.........................................................................4

2.1. Sejarah Pertamina.......................................................................................4

2.2. Visi & Misi Perusahaan..............................................................................6

2.2.1. Visi...................................................................................................6

2.2.2. Misi..................................................................................................6

2.2.3. Visi RU V.........................................................................................6

2.2.4. Misi RU V........................................................................................6

2.3. Logo Pertamina...........................................................................................7

2.4. Struktur Organisasi Perusahaan..................................................................8

2.5. Lokasi Perusahaan......................................................................................9

2.6. Unit-unit Pengolahan di RU V Balikpapan................................................9

2.6.1. Kilang Balikpapan I.........................................................................9

2.6.1.1. Crude Distillation Unit V (CDU V) ....................................9

2.6.1.2. High Vacuum Unit III (HVU III) ......................................10

2.6.1.3. Wax Plant...........................................................................10

2.6.1.4. Effluent Water Treatment Plant.........................................11

2.6.1.5. Dehydration Plant...............................................................12

2.6.2. Kilang Balikpapan II......................................................................12



vi

2.6.2.1. Unit Hydroskimming Complex (HSC) .............................12

2.6.2.2. Unit Hydrocracking Complex (HCC) ...............................14

2.6.3. Unit Pendukung Proses..................................................................16

2.6.3.1. Utilities dan Power Plant....................................................16

2.6.3.2. Terminal Balikpapan dan Lawe-lawe................................17

2.6.3.3. Laboratorium......................................................................19

2.6.4. Bagian K3LL..................................................................................19

2.6.4.1. Pemadam Kebakaran..........................................................19

2.6.4.2. Safety..................................................................................20

2.6.4.3. Lindungan Lingkungan......................................................21

BAB 3. LANDASAN TEORI..............................................................................23

3.1. High Pressure Separator............................................................................23

3.2. Control System..........................................................................................24

3.2.1. Sensor, Transmitter, dan Indikator.................................................24

3.2.2. Controller.......................................................................................26

3.2.3. Transducer dan Control Valve.......................................................27

BAB 4. PLANT 3A: HYDROCRACKER REACTION SECTION................33

4.1. Gambar PFD Plant 3A..............................................................................33

4.2. Alat Produksi Utama Plant 3A..................................................................33

4.3. Proses Produksi pada Plant 3A: Hydrocracker Reaction Section.............33

4.4. High Pressure Separator C-3-08A.............................................................35

4.4.1. Umum.............................................................................................35

4.4.2. Sistem Kontrol HPS C-3-08A........................................................36

BAB 5. PEMBAHASAN: KONTROL LEVEL PADA HPS C-3-08A............41

5.1. Identifikasi Masalah..................................................................................41

5.2. Kondisi C-3-08A dan Sistem Kontrolnya.................................................41

5.3. Analisis.....................................................................................................42

5.3.1. Tinjauan Berdasarkan First Element..............................................42

5.3.2. Tinjauan Berdasarkan Controller...................................................44

5.3.3. Tinjauan Berdasarkan Final Element.............................................45

5.4. Pembahasan Solusi....................................................................................47

BAB 6. KESIMPULAN.......................................................................................50



vii

6.1. Kesimpulan...............................................................................................50

6.2. Saran.........................................................................................................51

DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................52

LAMPIRAN..........................................................................................................53



viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Logo Pertamina 7

Gambar 2.2 Struktur Organisasi PT. PERTAMINA (Persero) RU V Balikpapan 8

Gambar 2.3 Peta Lokasi Kilang 9

Gambar 3.1 Loop Sistem Kontrol 24

Gambar 4.1 High Pressure Separator C-3-08A 35



1

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Separator sebagai salah satu unit di dalam industri pengolahan minyak

bumi memiliki peran yang cukup vital mengingat pada beberapa titik proses,

minyak olahan masih berada pada kondisi multifasa. Pada salah satu bagian

proses yang dikondisikan pada tekanan tinggi dibutuhkan sebuah separator khusus

yang dikenal sebagai High Pressure Separator.

Pada dasarnya High Pressure Separator memiiki prinsip yang sama dengan

separator gravitasi lainnya. Pemisahan dilakukan secara alami mengikuti hukum

gravitasi. Fluida yang ditampung akan terpisah dengan sendirinya dalam beberapa

tingkatan sesuai dengan specific gravity masing-masing. Pada kolom HPS C-3-08

di PT. PERTAMINA (Persero) RU V Balikpapan, fluida terpisah dalam 3 fasa

yakni air, hidrokarbon, dan gas. Setiap fluida memiliki saluran keluaran masing-

masing yang debitnya diatur berdasarkan kondisi ketinggian cairan dan tekanan

gas di dalam kolom.

Gas yang terpisah di dalam HPS merupakan gas hidrogen yang digunakan

untuk reaksi di dalam reaktor. Gas tersebut memiliki saluran keluaran yang

letaknya ada di bagian atas kolom HPS. Melalui saluran tersebut, gas hidrogen

kemudian disedot oleh kompresor K-3-01 yang mengalirkannya sebagai Recycle

Hydrogen untuk kembali digunakan pada setiap reaktor.

Yang kemudian sering menjadi permasalahan adalah, fluida cair yang

berada di dalam HPS tidak terkontrol ketinggiannya sehingga ikut tersedot ke

dalam kompresor. Peristiwa ini sering disebut sebagai Liquid Carry Over. Hal ini

dapat berakibat pada kerusakan kompresor tersebut. Selain itu masuknya fluida

cair secara tidak langsung juga menyebabkan aktifnya mekanisme pengamanan

yang mengakibatkan kilang trip.

Untuk itu, diperluan sebuah mekanisme control ketinggian cairan di dalam

HPS yang lebih baik. Hal ini dilakukan untuk memastikan ketinggian cairan di

dalam HPS tetap terkontrol dan tidak sampai berlebihan sehingga menyebabkan

terjadinya Liquid Carry Over.



2

1.2. Permasalahan

Dari uraian di atas diperoleh beberapa permasalahan yang akan

diselesaikan dalam laporan kerja praktik ini sebagai berikut:

Bagaimana sistem pengendalian High Pressure Separator bekerja?

Bagaimana pengendalian level di High Pressure Separator mencegah

terjadinya Liquid Carry Over pada kompresor?

1.3. Tujuan dan Manfaat Kerja Praktek

Tujuan dilakukannya kegiatan Kerja Praktek ini adalah sebagai berikut:

Memenuhi tugas mata kuliah Etika Rekayasa dan Kerja Praktik (kode

mata kuliah TF-4001).

Memahami proses pada kilang pengolahan minyak bumi secara umum.

Mempelajari permasalahan Liquid Carry Over pada kompresor dan

cara mencegahnya.

Mempelajari sistem kontrol pada High Pressure Separator.

Adapun manfaat yang di dapat dari kegiatan Kerja Praktek ini adalah

sebagai berikut:

Penulis mendapat pengalaman dan memahami system kerja di dalam

kilang, termasuk di dalamnya mengenai alur proses secara umum,

juga etika kerja di lapangan.

PT. PERTAMINA (Persero) RU V Balikpapan mendapat umpan balik

berupa tinjauan yang dilakukan secara khusus kepada salah satu

fasilitas produksinya dari sudut pandang akademisi.

1.4. Pembatasan Masalah

Pada laporan ini penulis hanya akan membahas mengenai kontrol level

pada High Pressure Separator C-3-08A untuk mencegah terjadinya Liquid Carry

Over ke kompresor K-3-01A.



3

1.5. Metode Pengambilan Data

Metode pengambilan data yang digunakan untuk menyelesaikan laporan

ini terdiri dari observasi lapangan dan studi literatur. Observasi lapangan yakni

berupa kunjungan langsung ke lapangan, melakukan pengamatan terhadap objek,

dan melakukan wawancara kepada karyawan maupun staf yang sedang bertugas.

Sementara studi literatur berupa peninjauan dokumen-dokumen kilang (missal:

P&ID, PFD, Logic Diagram, dll), pembacaan datasheet atau manual instruction

perangkat, juga literatur-literatur lain yang didapatkan dari berbagai sumber.

1.6. Sistematika Penulisan

Agar laporan ini berurutan dan lebih mudah dipahami, maka penulis

menyusun sistematika Laporan Kerja Praktek ini sebagai berikut:

a. Bab I Pendahuluan

Bab ini berisi latar belakang, permasalahan, tujuan, pembatasan

masalah, dan metode pengambilan data dari laporan.

b. Bab II Profil Perusahaan

Bab ini berisi tentang hal-hal yang berkaitan dengan informasi

mengenai perusahaan secara umum.

c. Bab III Landasan Teori

Bab ini berisi teori-teori yang mendasari pembahasan

permasalahan pada laporan ini.

d. Bab IV Plant 3A: Hydrocracker Reaction Section

Bab ini membahas tentang Plant 3A. Termasuk di dalamnya

pembahasan yang lebih rinci tentang High Pressure Separator itu

sendiri beserta sistem kontrol yang bekerja secara umum

e. Bab V Level Control untuk HPS C-3-08A

Pada bab ini dibahas permasalahan yang sering terjadi pada High

Pressure Separator, analisis pemasalahan, sampai kepada solusi-

solusi yang sekiranya dapat diterapkan untuk mencegah terjadinya

permasalahan tersebut

f. Bab VI Kesimpulan

Bab ini berisi kesimpulan dari pembahasan beserta saran.



4

BAB 2. PROFIL PERUSAHAAN

2.1. Sejarah Pertamina

Pada tanggal 10 Desember 1957 sebuah perusahaan minyak yang

berstatus hukum didirikan dengan nama PT. PERMINA. Perusahaan ini

disahkan dengan Surat Keputusan Menteri Kehakiman RI No. J.A. 5/32/11

tanggal 3 April 1958. Setahun setelah didirikan pada bulan Juni PT.

PERMINA mengekspor minyak mentah untuk pertama kalinya. PT.

PERMINA mengadakan perjanjian kerjasama dengan perusahaan minyak

Jepang NOSODECO. Selanjutnya pada tahun 1961 pemerintah mengambil

alih saham SHELL dalam PERMINDO. PERMINDO dilikuidasi dan

dibentuk PN Pertambangan Minyak Indonesia atau disingkat PERTAMIN.

Tanggal 31 Desember 1965 Pemerintah RI membeli PT SHELL

INDONESIA dengan harga US$ 110 juta. Unit-unit ex SHELL

dimasukkan dalam organisasi PN PERMINA. Berdasarkan Peraturan

Pemerintah No. 27 tahun 1968 tanggal 20 Agustus 1968, PN PERMINA

dan PN PERTAMIN dilebur menjadi satu Perusahaan Negara dengan

nama PN Pertambangan Minyak dan Gas Bumi Nasional atau disingkat

menjadi PN. PERTAMINA.

PN. PERTAMINA menjadi PERTAMINA pada tanggal 15

September 1971. Selanjutnya PERTAMINA berubah bentuk menjadi

perusahaan persero pada 17 September 2003 dan namanya berubah

menjadi PT. PERTAMINA (Persero). Badan usaha yang bergerak di

minyak dan gas ini memiliki dua kegiatan utama yaitu kegiatan hulu yang

mengurusi eksploitasi dan kegiatan hilir yang mengurusi pengolahan dan

distribusi.

Kegiatan PT PERTAMINA (Persero) hulu atau Direktorat Hulu

sekarang adalah sebagai sub-holding yang membawahi seluruh portofolio

usaha PERTAMINA di sektor energi hulu. Sebagai program kerja

Direktorat Hulu telah menyusun Rencana Jangka Panjang Perusahaan

(RJPP) 2007-2014. Sebagai bagian dari perseroan Direktorat Hulu

mengelola unit-unit usaha di sektor energi hulu. Kegiatan usaha ini



5

meliputi eksplorasi, produksi, transportasi, pengolahan serta pembangkitan

energi dari berbagai jenis sumber daya, seperti minyak, gas, dan panas

bumi, serta usaha terkait lainnya, baik di dalam negri

maupun mancanegara. Usaha hulu ini meliputi anak - anak perusahaan

dan unit bisnis hulu yang antara lain adalah:

1. PT PERTAMINA EP (PEP)

2. PT PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY (PGE)

3. PT PERTAGAS

4. PT PERTAMINA HULU ENERGI (PHE)

5. Drilling Service Hulu (DS)

6. Exploration and Production Technology Center (EPTC)

Sedangkan kegiatan usaha PERTAMINA hilir meliputi pengolahan,

pemasaran, distribusi, dan niaga. Untuk distribusi produk hilir

PERTAMINA mencakup dalam dan luar negri didukung oleh fasilitas

transportasi darat dan laut. Usaha PERTAMINA hilir merupakan integrasi

Usaha Pengolahan, Usaha Pemasaran, Usaha Niaga, dan Usaha Perkapalan.

Pertamina adalah Badan Usaha Milik Negara yang telah berubah

bentuk menjadi PT. Persero yang bergerak di bidang energi, petrokimia

dan usaha lain yang menunjang bisnis Pertamina, baik di dalam maupun di

luar negeri yang berorientasi pada mekanisme pasar. Sekarang Pertamina

memiliki total kapasitas kilang sebesar 1.079.300 BPSD yang terbagi

sebagai berikut:

RU-I Brandan (sudah tutup) : 5.000 BPSD

RU-II Dumai : 170.000 BPSD

RU-III Musi : 133.700 BPSD

RU-IV Cilacap : 330.000 BPSD

RU-V Balikpapan : 253.600 BPSD

RU-VI Balongan : 125.000 BPSD

KLBB : 52.000 BPSD

RU-VII Kasim : 10.000 BPSD



6

PT. Pertamina (Persero) merupakan BUMN yang 100% sahamnya

dimiliki oleh Negara. Modal Disetor (Penanaman Modal Negara/PMN) PT.

Pertamina (Persero) pada saat pendirian adalah Rp. 100 Trilyun. Nilai Rp.

100 Trilyun tersebut diperoleh dari :

"Seluruh Kekayaan Negara yang selama ini tertanam pada

Pertamina, yang meliputi Aktiva Pertamina beserta seluruh Anak

Perusahaan, termasuk Aktiva Tetap yang telah direvaluasi oleh Perusahaan

Penilai Independen, dikurangi dengan semua Kewajiban (Hutang)

Pertamina".

2.2. Visi & Misi Perusahaan

2.2.1. Visi

Menjadi perusahaan energi nasional kelas dunia

2.2.2. Misi

Menjalankan usaha inti minyak, gas, dan bahan bakar

nabati secara terintegrasi, berdasarkan prinsip-prinsip komersial

yang kuat.

2.2.3. Visi RU V

Menjadi kilang kebanggaan nasional yang mampu

bersaing dan menguntungkan.

2.2.4. Misi RU V

1. Mengelola operasional kilang secara aman, handal,

efisien, dan ramah lingkungan untuk menyediakan

kebutuhan energy yang berkelanjutan.

2. Mengoptimalkan fleksibilitas pengolahan untuk

memaksimalkan valuable product.

3. Memberikan manfaat kepada stakeholder.



7

2.3. Logo Pertamina

Pemikiran perubahan logo sudah dimulai sejak 1976 setelah terjadi

krisis Pertamina. Pemikiran tersebut dilanjutkan pada tahun-tahun

berikutnya dan diperkuat melalui dibentuknya Tim Restrukturisasi

Pertamina tahun 2000 (Tim Citra), termasuk kajian yang mendalam dan

komprehensif sampai pada pembuatan TOR dan perhitungan biaya. Akan

tetapi, program tersebut tidak sampai terlaksana karena adanya perubahan

kebijakan atau pergantian direksi.

Wacana perubahan logo tetap berlangsung sampai dengan

terbentuknya PT. Pertamina tahun 2003. Adapun pertimbangan pergantian

logo yaitu agar dapat membangun semangat baru, mendorong perubahan

corporate culture bagi seluruh pekerja, mendapatkan image yang lebih

baik di antara global oil and gas company, serta mendorong daya saing

perusahaan dalam menghadapi perubahan-perubahan yang terjadi, antara

lain:

- Perubahan peran dan status hukum perusahaan menjadi perseroan

- Perubahan strategi perusahaan untuk menghadapi persaingan

pasca PSO dan semakin banyak terbentuknya entitas bisnis baru

di bidang hulu dan hilir

Melalui slogan ALWAYS THERE yang diterjemahkan menjadi

SELALU HADIR MELAYANI diharapkan perilaku jajaran pekerja

akan berubah menjadi entrepreneur dan customer oriented, terkait dengan

persaingan yang sedang dan akan dihadapi.

Gambar 2.1 Logo PERTAMINA



8

Elemen logo merupakan representasi huruf P yang secara

keseluruhan merupakan representasi bentuk panah, dimaksudkan sebagai

PERTAMINA yang bergerak maju dan progresif. Warna-warna yang ada

menunjukkan langkah besar yang diambil PERTAMINA dan aspirasi

perusahaan akan masa depan yang lebih positif dan dinamis. Warna-warna

tersebut adalah:

Biru : Mencerminkan handal, dapat dipercaya, dan bertanggung jawab.

Hijau : Mencerminkan sumber daya energi yang berwawasan lingkungan.

Merah : Keuletan dan ketegasan serta keberanian dalam menghadapi

berbagai macam keadaan.

2.4. Struktur Organisasi Perusahaan

Berikut adalah garis besar struktur organisasi perusahaan:

Gambar 2.2 Struktur Organisasi PT. PERTAMINA (Persero) RU V Balikpapan



9

2.5. Lokasi Perusahaan

Kilang RU V terletak di kota Balikpapan, Kalimantan Timur. Tepatnya di

pesisir teluk Balikpapan. Berikut peta lokasinya:

Gambar 2.3 Peta Lokasi Kilang

2.6. Unit-unit Pengolahan di RU-V Balikpapan

Unit produksi di RU V Balikpapan secara garis besar meliputi 6 bagian

yaitu TBL, UTILITIES, DIS & WAX, HSC, HCC,dan

LABORATORIUM. Keenam bagian ini terbagi dalam area Kilang

Balikpapan I dan Kilang Balikpapan II.

2.6.1. Kilang Balikpapan I

Kilang Balikpapan I terdiri dari unit - unit yaitu:

2.6.1.1. Crude Distillation Unit V (CDU V)

CDU V adalah unit distilasi atmosferik yaitu

memisahkan crude berdasarkan titik didihnya dengan

menggunakan tekanan 1atm. Unit ini memiliki kapasitas 60



10

MBSD. Crude yang diolah diutamakan yang bersifat

parafinik karena CDU V didesain untuk menghasilkan feed

bagi wax plant yaitu paraffinic oil distillate (POD). Namun

sejak unit Wax Plant terbakar pada tahun 2006 produksi

untuk lilin menurun. Ditambah lagi dengan crude yang

diterima oleh RU V Balikpapan saat ini lebih merupakan

campuran atau disebut Cocktail Crude, maka spesifikasi

crude yang bersifat parafinik tidak dapat terpenuhi secara

optimum lagi. Produk lain yang dihasilkan oleh CDU V

adalah LPG, kerosin, LGO, HGO dan long residue.

2.6.1.2. High Vacuum Unit III (HVU III)

HVU III adalah unit yang mengolah long residue

dari CDU V. Proses yang dilakukan dalam unit ini adalah

distilasi dengan menggunakan tekanan rendah yaitu di

bawah 1atm (vakum). Pada keadaan vakum titik didih feed

akan tercapai pada suhu yang lebih rendah. Hal ini

disebabkan feed HVU III merupakan long residue yang

memiliki titik didih yang sangat tinggi. Selain itu jika

digunakan suhu yang terlalu tinggi dikhawatirkan akan

terjadi perengkahan atau crack sehingga terbentuk gas dan

coke serta boros energi. Produk dari High Vaccum Unit

adalah light vacuum gas oil (LVGO) sebagai komponen

blending solar, paraffinic oil distilate (POD) sebagai bahan

baku pembuatan lilin, heavy vacuum gas oil (HVGO)

sebagai bahan baku di unit hydrocracking, dan short

residue sebagai komponen blending LSWR (Low Sulfur

Wax Residue).

2.6.1.3. Wax plant

Wax plant adalah unit yang bertujuan untuk

memisahkan lilin yang terkandung dalam Paraffinic Oil

Distillate (POD), yang juga merupakan produk keluaran



11

HVU III. Pada proses pemisahan ini terdapat empat tahapan

di dalam unit wax plant, yaitu :

1. Dewaxing

2. Sweating

3. Treating

4. Molding

Namun sejak plant ini terbakar pada tahun 2006

Wax Plant tidak dapat beroperasi kembali. Akibatnya

produk lilin yang dihasilkan saat ini kualitasnya tidak

sebaik yang terdahulu. Hal ini diukur dari kandungan

minyak atau oil content dalam lilin. Selain itu jumlah

produksi pun menurun dari 150 ton/hari menjadi hanya 9

ton/hari.

2.6.1.4. Effluent Water Treatment Plant

Unit EWTP berfungsi untuk mengolah limbah cair

yang dihasilkan pada unit - unit proses di kilang Balikpapan

I dan II serta buangan air hujan dari area tangki yang

mengandung minyak. Agar air buangan di Kilang RU V

Balikpapan tidak mencemari lingkungan saat dibuang ke

laut maka limbah cair perlu diolah terlebih dahulu di EWTP.

Limbah cair yang masuk ke dalam EWTP berasal dari dua

sumber yaitu limbah cair dari proses dan iar hujan

(drainase). Proses di EWTP mengolah limbah secara fisika,

kimia dan biologi. Untuk limbah proses melaui tahapan

refinery Waste Stilling Zone, Gravity Separator, Oil

Skimmer, Refinery Slop Sump, Equalizer Basin, Dissolved

Air Floatation, BioAeration Basin, dan Clarifier kemudian

dibuang ke laut. Sedangkan untuk air hujan dan drainase

dari sump melewati tahapan Storm Water Stilling Zone,

Storm Water Basin, dan Gravity Separator kemudian

dibuang ke laut.



12

2.6.1.5. Dehydration Plant

Plant ini berfungsi untuk mengurangi kadar air pada

crude yang mengandung banyak air. Keberadaan air dalam

minyak harus dihindari karena dapat menyebabkan kolom

meledak saat distilasi berlangsung. Kadar air yang

diperbolehkan dalam minyak bumi adalah 0.5% berat.

2.6.2. Kilang Balikpapan II

Kilang Balikpapan II terdiri dari dua unit produksi, yaitu unit

Hydroskimming Complex (HSC) serta unit Hydrocracking

Complex (HCC).

2.6.2.1. Unit Hydroskimming Complex (HSC)

Unit ini terdiri dari Crude Distillation Unit (CDU)

IV, Naphta Hydrotreater, Platforming Unit, LPG Recovery,

LPG Treater, serta Sour Water Stripper Unit.

Crude Distillation Unit (CDU) IV

Unit adalah untuk fraksinasi minyak mentah

menjadi tujuh jenis produk yang memiliki rentang titik

didih berbeda. Dalam unit ini terjadi proses distilasi yaitu

pemisahan berdasarkan titik didih yang dilakukan pada

tekanan atmosfer (1 atm). Produk dari Crude Unit adalah

LPG, komponen naphtha, LGO, HGO, kerosin dan reduced

crude. Proses dalam CDU IV ini berkaitan erat dengan

proses unit - unit selanjutnya.

Naphta Hydrotreater

Masukan untuk unit ini adalah komponen heavy

naphta dari unit Hydrocracker dan CDU IV. Fungsi dari

tahapan ini adalah membersihkan naphta dari pengotor -

pengotor seperti sulfur, oksigen, nitrogen dan senyawa

impurety lainnya. Senyawa pengotor ini harus dihilangkan

karena dapat menjadi racun bagi katalis dalam proses

Platforming selanjutnya. Reaksi yang terjadi dalam unit ini



13

adalah desulfurisasi, denitrifikasi, hidrogenisasi olefin, dan

eliminasi oksigen.

Platforming Unit

Pada unit ini terjadi proses yang bertujuan untuk

mengubah naphta yang sebelumnya memiliki nilai oktan

rendah menjadi memiliki nilai oktan yang tinggi. Masukan

platformer adalah berasal dari unit nitrogen hydrotreater

yang berupa sweet naphta. Proses dalam unit ini dilakukan

secara katalitik dengan inti aktif katalis berupa logam

platina. Produk dari unit ini disebut platformat. Platformat

kemudian digunakan sebagai komponen blending premium.

Reaksi yang terjadi dalam platformer antara lain

aromatisasi, hydrocracking, isomerisasi naftena,

dehidrosiklisasi dan desulfurisasi

LPG Recovery

Masukan unit ini adalah berasal dari CDU IV, CDU

V, HCC, dan platformer. Unit ini bertujuan untuk

menyelamatkan fraksi ringan yang masih terdapat dalam

dalam raw LPG agar tidak terbuang. Dalam unit ini

terdapat deethanizer yang berfungsi untuk menghilangkan

fraksi hidrokarbon C1 - C2. Dalam Deethanizer terjadi

proses distilasi bertekanan yaitu menggunakan tekanan

kerja di atas 1atm.

LPG Treater

Unit ini bertujuan untuk mengurangi kandungan

sulfur yang berlebihan pada LPG. Proses yang terjadi

dalam unit ini adalah melewatkan gas dalam absorber

berupa sisten Caustic wash process. Diharapkan sulfur

dalam LPG akan terlarut dalam caustic sehingga LPG hasil

dari unit in memiliki kadas sulfur yang rendah sesuai

dengan spesifikasi di pasaran.



14

Sour Water Stripper Unit

Unit ini adalah untuk mengolah air buangan proses

yang berasal dari CDU IV, HVU II, LPG recovery, naphta

hydrotreater dan hydrocracking. Komponen utama yang

dihilangkan dalam unit ini adalah H2S dan NH3. Pada proses

dalam unit ini akan dihasilkan tiga fraksi yaitu gas, minyak

dan air. Gas yang dihasilkan kemudian dikirim ke

incinerator. Minyak yeng terpisahkan dikirim ke slop tank.

Air yang telah di strip digunakan kembali untuk proses.

2.6.2.2. Unit Hydrocracking Complex (HCC)

Unit ini terdiri dari Unit ini terdiri dari High

Vacuum Unit (HVU) II, Hydrocracking Unit, Hydrogen

Plant, Hydrogen Recovery System, Flare Gas Recovery

System.

High Vacuum Unit II

Unit in bertujuan untuk mengolah long residue dari

CDU IV dan CDU V dengan proses distilasi vakum. Seperti

yang telah dijelaskan sebelumnya tekanan rendah

digunakan (vakum) agar titik didih dapat dicapai pada suhu

yang lebih rendah. Kolom fraksionasi divakumkan dengan

tiga buah ejector. Dari proses di dalam unit ini dihasilkan

produk LVGO, HVGO, IDO. Selain itu dihasilkan pula slop

wax yang akan dikembalikan lagi ke kolom fraksionasi dan

sebagian akan tercampur dengan short residue. Short

residue digunakan untuk pemanas masukan kolom

fraksionasi sebelum disimpan dalam tangki penyimpanan

short residue.

Hydrocracking Unit

Proses yang terjadi di unit hydrocracker terbagi

menjadi dua yaitu proses konversi di seksi reaktor dan

proses distilasi di seksi fraksinasi. Proses konversi



15

bertujuan mengubah struktur molekul hidrokarbon berat

dengan atom C rantai panjang menjadi struktur molekul

hidrokarbon ringan dengan atom C rantai pendek. Proses

ini mereaksikan masukan berupa Heavy Vacuum Gas Oil

(HVGO) dan gas hidrogen (H2) dalam suatu reaktor yang

berisikan katalis. Reaksi yang terjadi adalah reaksi

perengkahan katalitik (catalytic cracking) dan reaksi

substitusi gas hidrogen pada kondisi tekanan dan

temperatur tinggi.

Hydrogen Plant

Unit ini penghasil hydrogen yang digunakan dalam

unit hydrocracking. Masukan unit ini adalah air (H2O) dan

gas alam (metana/CH4) dengan proses steam reforming.

Proses yang terjadi dalam unit ini adalah LPG vaporization

desulfurisasi steam reforming HTSC LTSC

absorbsi dan stripping metanasi. Hydrogen dibutuhkan

untuk HCU yaitu untuk menurunkan suhu bed.

Hydrogen Recovery System

Low Pressure Separator (LPS) di Hydrocracker

Unit masih mengandung 60-70% gas H2. Untuk itu unit

Hydrogen recovery system berfungsi untuk mengambil

kembali gas H2 agar tidak terbuang ke flare sia - sia. Unit

ini terbagi menjadi 2 seksi, yaitu Seksi Pemurnian Gas (Gas

Sweetening Section) dan Seksi Membran (Membrane

Section).

Flare Gas Recovery

Unit ini didesain untuk mengambil kembali gas -

gas buangan yang akan dilepas ke flare untuk dimanfaatkan

kembali. gas yang berhasil diambil kembali dimanfaatkan

sebagai fuel gas dan LPG yang kemudian diteruskan

kembali ke CDU IV untuk didistilasi kembali. Flare Gas



16

Recovery System terdiri dari seksi Water Seal Drum, Off-

Gas Compressor serta seksi LPG Separator.

2.6.3. Unit Pendukung Proses

Dalam melakukan proses produksi dibutuhkan berbagai

unit pendukung untuk memastikan kelancaran proses dan

kekontinuan proses produksi. Unit-unit pendukung proses tersebut

adalah Utilities dan Power Plant, TBL, dan Laboratorium.

2.6.3.1. Utilities dan Power Plant

Bagian ini adalah yang bertugas untuk menyediakan

pasokan sumber tenaga, listrik, steam, dan air untuk

kebutuhan operasional kilang. Dalam menjalankan tugasnya

unit ini menggunakan beberapa sumber bahan baku. Bahan

baku bagian ini adalah terdiri dari air permukaan waduk

sungai Wain, air deep well, air laut, natural gas,

residue/bottom product. Di bawah utilities juga terdapat

unit - unit yang mendukung tugas dari bagian ini.

Water Treatment Plant

Terdapat tiga WTP yang berfungsi sebagai

unit pengolahan air yang berasal dari air permukaan

Waduk Sei wain dan sumur bor. Proses yang terjadi

dalam plant ini adalah flokulasi dan koagulasi,

sedimentasi, dan filtrasi.

Sea Water Desalination

Terdapat dua unit yang menggunakan

teknologi yang berbeda yaitu MSF dan MED. Untuk

menghindari terjadinya kerak dan busa digunakan

bahan kimia. Jika telah banyak terjadi kerak dan

kapasitas telah tidak efektif maka dilakukan acid

cleaning.



17

Demineralization Plant dan Condensate Polisher

Plant ini berfungsi untuk pemurnian air dari

kandungan garam - garam mineral yaitu dengan

bantuan cation resin, anion resin, dalam rangkaian

filter. Sedangkan condensate polisher adalah untuk

memurnikan return condensate ex turbine dan

produk distilat dari SWD.

Boilers

Terdapat 6 unit HHP boiler untuk memenuhi

kebutuhan steam. Steam yang diproduksi digunakan

untuk kebutuhan PLTU dan kilang sebagai driver

dan pemanas. System pengaturan boiler yang

digunakan adalah Distributate Control System

(DCS).

Steam Turbine Generator

Terdapat dua unit yaitu PP1 dan PP2. Steam

penggerak turbin saling terkait secara kesisteman.

Energy yang dihasilkan didistribusikan dan

digunakan untuk keperluan operasional kilang dan

penerangan pemukiman.

Sea Cooling Water system

Terdapat dua unit cooling water intake yang

berfungsi untuk memompakan air laut sebagai air

pendingin untuk operasional power plant kilang

yaitu Rumah Pompa Air Laut (RPAL) dan Cooloing

Water Intake (CWI).

2.6.3.2. Terminal Balikpapan dan Lawe - Lawe

Sebagai unit penunjang proses, Terminal

Balikpapan Lawe-Lawe (TBL) mempunyai tugas dan

tanggung jawab sebagai berikut :



18

- Mengatur penerimaan minyak mentah (crude oil) yang

akan diolah di kilang

- Mengatur penerimaan minyak impor untuk campuran

produk

- Mengatur penerimaan produk jadi dan setengah jadi dari

Kilang Balikpapan I dan II

- Mengatur/menyiapkan campuran/blending produk sesuai

permintaan dari bagian Ren.Ekon untuk selanjutnya

dilakukan pengiriman

- Mengatur pengiriman produk ke kapal

- Mengelola fasilitas Jetty

Unit TBL mempunyai dua terminal yaitu:

Terminal Lawe - Lawe

Terminal ini merupakan pintu masuk crude oil impor

sebelum masuk ke Terminal Balikpapan. Discharge crude

oil dari kapal dilakukan dengan melalui Single Buoy

Mooring (SBM) yang terletak di tengah laut yang kemudian

disalurkan ke terminal Lawe-Lawe. Di terminal ini terdapat

tujuh buah tangki floating untuk penyimpanan. Penyaluran

crude dari terminal Lawe-Lawe ke terminal Balikpapan

dilakukan melalui jaringan pipa.

Terminal Balikpapan

Terminal Balikpapan mempunyai fungsi menerima

crude oil dari terminal Lawe-Lawe dan juga crude oil dari

Tanjung dan Warukin, mengatur penerimaan minyak impor

untuk campuran produk, mengatur penerimaan produk

setengah jadi dan produk jadi dari Kilang Balikpapan I dan

II, melaksanakan blending terhadap produk, melaksanakan

penyaluran NBM dan BBM, mengelola fasilitas jetty.

Terminal ini meliputi beberapa seksi antara lain :

- Seksi Tank Farm dan Storage



19

- Seksi Jembatan dan Terminal

2.6.3.3. Laboratorium

Laboratorium merupakan bagian yang

melaksanakan pengendalian mutu bahan baku, bahan

setengah jadi, maupun bahan jadi. Laboratorium di RU V

Balikpapan terdiri atas tiga laboratorium utama yaitu :

1. Laboratorium Evaluasi Crude

2. Laboratorium Produksi Cair

3. Laboratorium Produksi Gas

4. Laboratorium Lindungan Lingkungan

2.6.4. Bagian Keselamatan dan Kesehatan Kerja dan Lindungan

Lingkungan

K3LL terdiri dari bagian Pemadam Kebakaran, Safety, dan

Lindungan Lingkungan. Ketiga bagian tadi memiliki kepala bagian

dan struktur organisasi masing - masing. Adapun tugas - tugas K3LL

secara umum adalah:

1. Menjamin terpeliharanya keselamatan dan keamanan operasi

kilang dan non kilang.

2. Mencegah terjadinya kecelakaan, insiden, dan kebakaran.

3. Menanggulangi kebakaran.

4. Mengadakan pelatihan penanggulangan kebakaran.

5. Mengawasi buangan limbah pabrik menurut ambang batas.

2.6.4.1. Pemadam Kebakaran

Pemadam kebakaran terbagi menjadi Pengawas

Operasional Pemadam kebakaran, Pelatihan, Pelatihan dan

Pengawas Sarana dan Transportasi. Pengawas operasional

PK termasuk didalamnya piata jaga dan fireman baik di

kilang Balikpapan maupun terminal Lawe - Lawe. Regu

pemadam terdiri dari Regu Inti Pemadam Kebakaran dan

regu Bantuan Pemadam Kebakaran. Regu bantuan

pemadam kebakaran adalah karyawan non-K3LL yang



20

dilatih dan diberi pengarahan untuk membantu jika terjadi

kebakaran dalam kilang. Regu ini disebut sebagai auxiliary

fire team.

Setiap keadaan memiliki Tata Kerja Organisasi

sendiri - sendiri. Keadaan tersebut antara lain:

Emergency / kegagalan tenaga

Kebakaran dalam Kilang

Kebakaran asset perusahaan (di luar Kilang)

Kebakaran pihak ketiga

Setiap keadaan tersebut memiliki indicator

keberhasilan sendiri - sendiri.

2.6.4.2. Safety

PERTAMINA Balikpapan menerapkan suatu

pendekatan terhadap masalah keselamatan kerja yaitu

disebut Manajemen Keselamatan Proses (MKP). Tujuan

dari diterapkannya MKP adalah untuk menghindari adanya

kerugian waktu maupun produksi akibat kegagalan

peralatan maupun kegagalan system.

Proses penerapan system MKP adalah melaui: Kebijakan

Perencanaan Penerapan Pengukuran dan Evaluasi

Tinjauan ulang dan Peningkatan oleh Manajemen

Peningkatan yang berkesinambungan. MKP terdiri dari 14

elemen yang tercakup dalam 3 komisi, yaitu:

1. Komisi Teknologi

Komisi ini bertanggung jawab atas informasi

keselamatan proses, analisa bahaya proses, keterpaduan

mekanik dan prestart up safety review.

2. Komisi Keselamatan Kerja

Komisi ini bertanggung jawab atas keselamatan

kerja kontraktor, cara kerja aman, prosedur operasi dan

pelatihan karyawan.



21

3. Komisi Manajemen

Komisi ini bertanggung jawab atas partisipasi

karyawan, manajemen perubahan, rencana tanggap

darurat, audit keselamatan proses dan penyelidikan

kecelakaan.

Keempatbelas elemen tersebut adalah: Proses

informasi keselamatan, Analisa bahaya proses, Keterpaduan

alat - alat mekanik, Keselamatan kerja kontraktor, Prosedur

operasi, Pelatihan, Partisipasi pekerja, Manajemen

perubahan, Rencana tanggap darurat, Kesehatan lingkungan

kerja, Praktek kerja aman, Keamanan Pre-Start up,

penyelidikan kecelakaan, dan Audit.

2.6.4.3. Lindungan Lingkungan

Bagian ini bertugas untuk mengawasi kelestarian air,

udara, dan linngkungan agar tidak tercemar akibat aktivitas

produksi kilang PERTAMINA RU V Balikpapan. Untuk

menjalankan tugasnya dalam bagian ini terbagi menjadi

bagian Pengelolaan Regulasi, Pengelolaan Limbah Non-cair,

Pengelolaan Limbah Cair.

Pengelolaan regulasi adalah bertugas mengurusi

segala yang berhubungan tentang regulasi lingkungan salah

satunya tentang Proper Perusahaan. Saat ini Proper

PERTAMINA RU V Balikpapan adalah merah. Hal ini

disebabkan limbah keluaran masih banyak yang melampaui

ambang batas hingga sebanyak 20%. Pengelolaan limbah

cair memiliki beberapa parameter yaitu: COD, BOD, oil

content, ammonia, sulfur, pH, temperatur, dan fenol.

Pengelolaan limbah non-cair terbagi menjadi emisi,

Bahan Beracun dan Berbahaya (B3), dan limbah non- B3.

Pada ketiganya dilakukan pemantauan dan pengelolaan.

Untuk pemantauan emisi dilakukan 6 bulan sekali



22

menggunakan alat yang disebut CEMS.parameter emisi

yang diukur adalah CO, NOx, SOx, CO2, O2, partikulat dan

laju air. Parameter - parameter ini adalah menurut Permen

No. 13 tahun 2009. Untuk limbah non-B3 adalah terdiri dari

sampah organic dan sampah non-organik yang berasal dari

aktivitas kilang dan kantor PERTAMINA. Pengelolaan

limbah non-B3 untuk saat ini adalah dengan membuang ke

TPA Manggar. Limbah B3 PERTAMINA beberapa diolah

dengan bekerjasama dengan perusahaan yang menyediakan

jasa pengolahan limbah B3. Untuk limbah B3 yang belum

dikelola disimpan dalam tempat penyimpanan sementara B3

atau gudang B3. salah satu limbah B3 yang menjadi

masalah bagi PERTAMINA RU V Balikpapan adalah acid

sludge. Acid sludge adalah fenomena yang terjadi akibat

penanganan limbah pada jaman dahulu yang dilakukan

dengan menimbun semua limbah ke dalam rawa - rawa.

Akibatnya saat ini terjadi aktivitas lumpur yang asam dan

menyebar hingga merusak peralatan dan asset dalam kilang.



23

BAB 3. LANDASAN TEORI

3.1.High Pressure Separator

Alat ini merupakan salah satu jenis vessel yang berfungsi selain untuk

menampung fluida sementara, sekaligus melakukan pemisahan fluida

berdasarkan prinsip gravitasi. Ketika memasuki vessel, fluida akan terpisah

secara alami berdasarkan speciffic gravity masing-masing. Dalam posisi ini,

High Pressure Separator berfungsi untuk memisahkan tiga fasa fluida yakni

gas, hidrocarbon, dan air. Berbeda dengan jenis separator yang lain, High

Pressure Separator didesain khusus untuk melakukan pemisahan dalam

kondisi tekanan dan temperatur yang tinggi.

Secara struktur, HPS memiliki beberapa perangkat penting di bagian

dalamnya diantaranya adalah Diverter, Mist Eliminator, dan Vortex Breaker.

Diverter merupakan lapisan yang terpasang di bagian inlet vessel yang

berfungsi untuk menahan aliran inlet agar segera beralih ke kondisi yang

stabil. Hal ini dikarenakan prinsip pemisahan HPS yang memanfaatkan gaya

gravitasi akan bekerja lebih baik pada kondisi fluida yang stabil. Yang

dimaksud stabil disini adalah kondisi fluida yang cenderung tidak mengalir ke

arah tertentu. Kemudian di bagian outlet fasa liquid terdapat Vortex Breaker.

Fungsi komponen ini adalah untuk mencegah terjadinya pusaran karena

lubang outlet terdapat di bagian dasar vessel. Terjadinya pusaran akan

mempengaruhi efektivitas pemisahan pada separator tersebut dikarenakan

kondisi stabil tidak terpenuhi. Secara tidak langsung, adanya vortex breaker

ini juga mencegah terjadinya kavitasi yakni timbulnya gelembung udara pada

aliran fluida cair yang dapat merusak dinding pipa maupun valve. Terakhir,

satu komponen lain yang memiliki peran cukup penting pada HPS adalah

Mist Eliminator. Komponen ini terpasang pada outlet fluida gas yang

posisinya terdapat di bagian atas vessel. Bentuknya berupa sekat berpori.

Fungsinya adalah untuk memecah butiran liquid yang masih terkandung di

dalam gas. Lebih jauh, Mist Eliminator memastikan bahwa gas yang dialirkan

melalui outlet berada dalam fasa gas yang cenderung kering.



24

3.2.Control System

Untuk menjaga kondisi sistem agar tetap pada kondisi yang diinginkan,

sebuah sistem kontrol perlu dipasang. Sistem kontrol berfungsi untuk

memantau jalannya proses, sekaligus melakukan tindakan koreksi agar

kondisi sistem kembali ke keadaan yang diinginkan sesegera mungkin.

Berdasarkan subyek pengendalinya, sistem kontrol dibagi ke dalam dua

jenis, yakni sistem kontrol manual dan otomatis. Keduanya secara umum

memiliki alur kerja yang direpresentasikan oleh diagram berikut:

Pada diagram sistem kontrol tersebut terdapat tiga komponen utama yang

mengendalikan kondisi plant, yakni Sensor&Transmitter, Controller, dan

Aktuator. Ketiga komponen utama tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut:

3.2.1. Sensor , Transmitter, dan Indikator

Secara garis besar, ketiga komponen ini berfungsi untuk

mendeteksi kondisi proses, mengubahnya ke sinyal yang lebih

mudah untuk ditransmisikan jarak jauh, kemudian juga menampilkan

kondisi terdeteksi ke besaran yang dapat dipahami oleh manusia.

Lebih umum, gabungan dari ketiga komponen ini dikenal sebagai

Gambar 3.1 Loop Sistem Kontrol



25

alat ukur. Dalam skala Industri, variable yang biasa dijadikan sebagai

objek pengukuran adalah Level (Ketinggian cairan), Pressure

(Tekanan), Temperatur, dan Flow (Laju aliran). Keempat variable ini

memiliki alat ukur masing-masing. Setiap alat ukur pun memiliki

jenis yang bermacam-macam dengan kelebihan dan kekurangan

masing-masing. Dalam laporan ini, penjelasan difokuskan pada alat

ukur yang berkaitan langsung dengan pengontrolan ketinggian cairan

pada HPS saja yakni alat ukur level. Berikut dipaparkan jenis alat

ukur level:

Alat Ukur Level

Pemilihan metoda pengukuran level yang sesuai aplikasi, biasanya

lebih sulit dibanding dengan keempat proses variabel utama kecuali

flow. Seperti pada pengukuran flow, kondisi dari media yang diukur

kadang-kadang mempunyai banyak efek yang kurang baik pada alat

ukur, sehingga data kondisi operasi harus diketahui lebih banyak

didalam pemilihan alat ukur level.

Kondisi operasi yang harus diketahui adalah :

1. Level range

2. Fluid characteristic

Temperature

Pressure

Specific gravity

Apakah fluida bersih atau kotor, mengandung vapors

atau solids, dll.

3. Efek korosif.

4. Apakah fluida mempunyai kecenderungan efek coat

atau menempel pada

5. dinding vessel atau measuring device.

6. Apakah fluida tersebut turbulen di sekitar area pengukuran.



26

Secara normal tidak ada kesulitan berarti didalam mengukur level

fluida bersih dan nonviscous, namun untuk material slurry atau

material dengan viscous yang berat dan solid, bagaimanapun banyak

menimbulkan masalah.

Beberapa jenis metode pengukuran level atau tinggi permukaan

untuk fluida yang sering digunakan di industri proses, dapat

dikelompokkan sebagai berikut :

1. Displacement

2. Differential pressure

3. Capacitance

4. Ultrasonic

5. Radar

6. Radiation

3.2.2. Controller

Controller merupakan salah satu bagian yang sangat penting ketika

berbicara tentang sistem kontrol. Controller adalah otak yang

mengendalikan respon terhadap setiap besaran output proses yang

terdeteksi. Pada sistem kontrol manual yang berlaku sebagai

controller adalah manusia, sedangkan pada sistem kontrol otomatis,

controller yang bekerja berupa alat. Dengan kata lain, controller

otomatis mempermudah dan (dalam situasi tertentu) menggantikan

fungsi manusia sebagai pengendali jalannya proses pada plant

(sistem). Lebih jelasnya berdasarkan Gambar 3.1, Fungsi utama

controller adalah:

Menerima besaran input berdasarkan nilai yang terdeteksi

oleh sensor, dengan sebelumnya nilai tersebut oleh

transmitter diubah ke besaran sinyal yang dapat dimengerti

oleh controller.

Mengolahnya berdasarkan mode kontrol tertentu dengan

membandingkannya dengan nilai Set Point (nilai yang

diinginkan),



27

Mentransmisikan sinyal balik ke aktuator berupa sinyal

respon agar aktuator segera melakukan tindakan koreksi

yang diperlukan untuk mengembalikan besaran proses ke

kondisi Set Point.

Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, Controller memiliki

beberapa macam mode kontrol yang umum digunakan, diantaranya:

control on/off, P (Proporsional) , PI (Proporsional-Integral), PD

(Proporsional-Derivatif), dan PID (Proporsional-Integral-Derivatif).

Dalam pengendalian, controller merespon terhadap setiap besaran

terukur setiap waktunya. Oleh karena itu, waktu dan besarnya respon

yang diberikan oleh controller menentukan efektivitas sistem

pengontrolan itu sendiri. Dalam hal ini dikenal beberapa besaran lain

yang disebut sebagai parameter. Misalnya Settling Time, Time Delay,

dll. Mode kontrol yang digunakan secara langsung berpengaruh ke

parameter-parameter ini.

3.2.3. Transducer dan Control Valve

Transducer

Transducer adalah suatu peralatan instrument yang berfungsi

merubah besaran sinyal tertentu menjadi besaran sinyal lain.

Komponen ini diperlukan bila suatu instrumen hanya menerima

sinyal dengan besaran yang sudah tentu. Bila ada sinyal lain yang

tidak sesuai dengan input sinyal instrumen tersebut, maka sinyal tadi

harus dikondisikan agar sesuai dengan yang dibutuhkan.

Terdapat setidaknya dua jenis transducer untuk keperluan industri

antara lain:

1. I/P Transducer (Electropneumatic Transducer)

I/P Transducer adalah peralatan instrument yang merubah

sinyal arus listrik (4 20 mA) menjadi sinyal tekanan

pneumatic (3 15 psig atau 0.2 1 kg/cm2). Terdapat dua

tipe yaitu: Indoor Mount Type dan Explosion-proof Type.



28

2. P/I Transducer (Pneumatic to Current Transducer)

Berkebalikan dengan I/P Transducer, P/I Transducer

adalah peralatan instrument yang merubah sinyal tekanan

pneumatic (3 15 psig atau 0.2 1 kg/cm2) menjadi sinyal

arus listrik (4 20 mA).

Control Valve

Didalam sistem pengendalian suatu proses industri, salah satu

elemen sistem kontrol yang sangat penting adalah final control

element (control valve). Pentingnya menggunakan ukuran control

valve yang benar harus merupakan penekanan didalam desain suatu

sistem kontrol agar tujuan pengendalian suatu proses dapat terpenuhi.

Ukuran control valve yang terlalu kecil tidak akan bisa

melaksanakan tugas, dan harus diganti dengan yang lebih besar.

Ukuran yang terlampau besar akan menyedot biaya awal lebih besar

serta biaya pemeliharaan yang cukup besar. Dilihat dari segi

operasinya valve yang over size akan memberikan fungsi control

yang tidak baik dan dapat menyebabkan ketidak stabilan sistem.

Suatu controller yang mahal, sensitif dan akurat akan menjadi tidak

berarti jika control valve tidak dapat mengoreksi aliran secara benar

untuk menjaga titik control.

Control Valve Dibagi menjadi beberapa bagian penting yang

berpengaruh terhadap fungsi dan spesifikasi, yakni:

1. Control Valve Body

2. Yoke

3. Actuator

Gambar 3.1 menunjukkan suatu sistem kontrol yang dikenal sebagai

salah satu jenis loop tertutup. Diagram ini umum digunakan untuk

menjelaskan kerja sistem kontrol secara general. Namun demikian,

sebetulnya terdapat berbagai macam variasi konfigurasi loop kontrol yang



29

tak jarang digunakan pada sistem kontrol di industry, diantaranya adalah

sebagai berikut:

A. Feedback Control

Seperti yang tercantum dalam Gambar 3.1, Feedback control

merupakan suatu sistem pengontrolan yang respon dari controller-

nya tergantung pada output proses. Tipe sistem kontrol ini mengukur

process variable pada output proses. Setiap terjadi perubahan

pengukuran pada output proses akibat adanya efek dari disturbances

(load) dari input proses , maka sistem kontrol feedback bereaksi

memberikan corrective action untuk menghilangkan kesalahan

(error). Jadi sistem control feedback akan bereaksi setelah efek dari

disturbances dirasakan pada output proses (act post facto).

B. Feedforward Control

Tidak seperti konfigurasi feedback, kontrol feedforward tidak

menunggu efek disturbances input dirasakan oleh proses, sebaliknya

akan beraksi sebelum disturbances mempengaruhi sistem untuk

mengantisipasi efek yang akan disebabkan olehnya. Pada

feedforward control, setiap terjadi perubahan pada input proses,

maka akan memicu controller untuk mengatur aktuator. Dengan

demikian efek yang disebabkan oleh perubahan input tidak dirasakan

pada output proses. Kelemahan feedforward control adalah ketika

terjadi gangguan pada sistem/proses itu sendiri, maka controller

tidak dapat mendeteksi perubahan tersebut sehingga terjadi

kesalahan pada output proses yang tidak tertangani.

C. Cascade Control

Pada umumnya sebuah single closed loop control memiliki satu

buah elemen pengukuran, satu buah controller, dan satu buah

aktuator. Cascade Control melibatkan dua atau lebih process

variable yang digunakan untuk menentukan kerja sebuah aktuator



30

yang mempengaruhi satu buah manipulated variable. Cara kerjanya

cukup sederhana, yakni output dari controller yang satu (yang

disebut sebagai primary atau master) akan menjadi set point bagi

controller yang lain (yang disebut sebagai secondary atau slave).

Cascade control diterapkan ketika pengaruh dari aktuator cenderung

lambat dalam mengoreksi variabel proses pada output. Untuk itu

dibutuhkanlah sebuah controller tambahan yang mengolah sebuah

process variable lain sehingga corrective action oleh aktuator akan

bekerja lebih efisien dan respon output sistem/proses cenderung

lebih cepat. Penerapan pengendalian cascade dapat merugikan

apabila elemen proses di primary loop lebih cepat dari elemen

proses pada secondary loop, karena sistem akan cederung berosilasi

akibat timbulnya interaksi antara primary loop dan secondary loop.

Jadi sistem pengendalian cascade hanya dapat diterapkan pada

proses dengan elemen primer yang jauh lebih lambat dari elemen

secondary-nya.

D. Split Range Control

Tidak seperti cascade control, konfigurasi split-range control

memiliki hanya satu pengukuran dan lebih dari satu manipulated

variable. Pengendalian terhadap satu process variable dilakukan

dengan mengkoordinasikan beberapa manipulated variables yang

semuanya mempengaruhi sebuah process variable. Dalam Split

Range Control, sinyal output dari controller memberikan pengaruh

kepada beberapa aktuator pada range-range tertentu. Misalkan range

output dari aktuator 0%-100%, maka aktuator A akan merespon

pada range output controller 0%-50% yang sebanding dengan

corrective action oleh aktuator A pada 0%-100%, sedangkan

aktuator B akan merespon pada range output controller 50%-100%

yang sebanding dengan corrective action oleh aktuator B pada 0%-

100%. Respon aktuator tidak selalu berkelanjutan seperti contoh

tersebut. Bisa saja sinyal 0%-100% pada output controller akan



31

direspon dengan corrective action 0%-100% pada aktuator A dan

100%-0% pada aktuator B. Secara umum, konfigurasi ini dapat

memberikan keamanan tambahan dan optimalitas operasional jika

diperlukan.

E. Ratio Control

Ratio control adalah sistem pengendalian yang digunakan pada

suatu proses yang membutuhkan komposisi campuran dua

komponen atau lebih dengan suatu perbandingan tertentu. Ratio

control juga merupakan suatu tipe khusus dari feedforward control

dengan dua disturbances (loads) diukur dan dijaga pada

perbandingan yang konstan satu sama lain. Biasanya konfigurasi

kontrol ini digunakan untuk mengendalikan perbandingan laju aliran

dari dua aliran (streams). Salah satu aliran (stream) yang laju

alirannya tidak dikontrol biasanya disebut sebagai wild stream.

Komposisi campuran komponen biasa direpresentasikan sebagai

perbandingan komponen-komponen tersebut. Untuk itu, biasa

digunakan sebuah divider. Hasil perbandingan ini kemudian

dibandingkan dengan perbandingan yang diinginkan (desired ratio

sebagai setpoint) pada controller, dan error antara perbandingan

yang terukur dengan setpoint menghasilkan sinyal aktuasi sebagai

controller ratio untuk menentukan corrective action yang akan

dilakukan oleh aktuator.

F. Override (Selector) Control

Sistem kontrol ini melibatkan satu manipulated variable (MV)

dan beberapa controlled ouputs yang berasal dari pembacaan lebih

dari satu process variable. Karena hanya ada satu manipulated

variable, maka seharusnya hanya satu controlled outputs yang dapat

dikendalikan. Untuk itu sebuah auto selector control akan memilih

dan mentransmisikan aksi kontrol dari salah satu controlled output.

Pemilihan controlled output yang dilakukan oleh selector dapat



32

didasari oleh berbagai kondisi yang sudah ditentukan sebelumnya.

Karena itu dikenal berbagai macam selector, diantaranya adalah

High Selector dan Low Selector. Override (Selector) Control sering

digunakan sebagai salah satu tindakan safety pada suatu proses.



33

BAB 4. PLANT 3A: HYDROCRACKER REACTION SECTION

4.1. Gambar PFD Plant 3A

Terlampir

4.2. Alat Produksi Utama Plant 3A

Yang dimaksud dengan alat produksi utama disini adalah alat berat yang

dilalui oleh aliran fluida produk. Pada Plant 3A terdapat beberapa alat yang

digunakan sebagai alat produksi utama diantaranya:

1. Surge Drum

2. Heat Exchanger

3. Charge Heater

4. Reactor

5. Condenser

6. Separator

7. Debutaniser

8. Fractionator

9. Stripper

10. Cooler

11. Splitter

4.3. Proses Produksi pada Plant 3A: Hydrocracker Reaction Section

Secara umum, Plant 3A menangani proses hydrocracking. Input dari plant ini

berupa Heavy Vacuum Gas Oil (HVGO) yang berasal dari unit-unit High Vacuum

Unit (HVU) II dan III. HVGO masuk ke Fresh Feed Surge Drum untuk

distabilkan, kemudian dialirkan dengan pompa melalui sebuah heat exchanger E-

3-01 sebagai sebuah proses preheating dengan sebelumnya dicampur dengan gas

hidrogen terlebih dahulu. Lalu HVGO memasuki charge heater untuk

ditingkatkan temperaturnya sebelum kemudian memasuki dua buah reaktor berisi

katalis secara serial untuk dipecah rantainya menjadi fraksi rantai hidrokarbon

yang lebih pendek. Keluaran dari reaktor menghasilkan fluida bertemperatur dan



34

bertekanan tinggi. Panas yang ada dimanfaatkan untuk meningkatkan temperatur

HVGO pada heat exchanger E-3-01. Selanjutnya fluida tersebut diembunkan

dengan menggunakan condenser lalu dicampur dengan recycle product.

Campuran ini kemudian memasuki High Pressure Separator untuk dipisahkan

menjadi tiga fasa yakni gas hidrogen, hidrokarbon cair, dan air. Hidrokarbon cair

kemudian mengalir lagi ke Low Pressure Separator untuk kembali dilakukan

pemisahan tiga fasa pada kondisi tekanan yang lebih rendah. Hidrokarbon cair

kemudian kembali bergerak menuju ke kolom Debutanizer dengan sebelumnya

melalui dua buah heat exchanger secara serial. Dalam debutanizer, produk

terpisah menjadi dua fraksi. Fraksi yang pertama berupa gas yang keluar lewat

bagian atas debutanizer. Gas ini diembunkan oleh kondenser, ditambah

pendinginan oleh sebuah heat exchanger, kemudian masuk ke sebuah separator:

debutanizer receiver. Kandungan air dipisahkan, sementara hidrokarbon cair akan

dikirim ke LPG Recovery untuk dibentuk menjadi LPG. Fraksi kedua berfasa

cairan keluar lewat bagian bawah debutanizer. Hidrokarbon cair ini kemudian

langsung ditingkatkan temperaturnya dengan melalui charge heater. Setelah

temperatur menjadi tinggi, fluida cair ini kemudian diumpan ke kolom

Fractionator. Di dalam kolom fractionator ini terjadi pemisahan hidrokarbon

secara alami berdasarkan titik didihnya. Hidrokarbon yang lebih ringan akan

mengembun pada tray yang lebih tinggi. Sebaliknya hidrokarbon yang lebih berat

akan mengembun di bagian paling bawah fractionator. Setidaknya terdapat lima

produk dari kolom fractionator ini. Berturut-turut dari yang titik didihnya paling

tinggu adalah Naphtha, Light Kerosene, Heavy Kerosene, Diesel, kemudian

terakhir adalah Recyle Feed yang diumpan balik ke bagian reactor untuk diolah

kembali bersama Fresh Feed. Produk naphtha yang keluar melalui bagian atas

fractionator kemudian diembunkan dengan kondenser dan dipisahkan airnya

dengan sebuah separator. Hidrokarbon yang lolos kemudian dikirim ke Naphtha

Splitter untuk dipisahkan menjadi Heavy Naphtha dan Light Naphtha. Produk

berikutnya berupa Light Kerosene dipisah menjadi dua bagian. Bagian pertama

dicampur dengan Heavy Kerosene menjadi Kerosene. Sementara itu bagian kedua

dicampur dengan Diesel yang sudah diproses menjadi Automotive Diesel Oil

(ADO) dan Industrial Diesel Oil (IDO).



35

4.4. High Pressure Separator C-3-08A

4.4.1. Umum

Pada Plant 3A, HPS C-3-08 berfungsi sebagai pemisah tiga fasa

yakni gas, liquid, dan air. Input HPS berasal dari campuran antara produk

reaktor Fresh Feed dengan produk reaktor Recycle Feed yang komposisinya

terdiri dari gas Hidrogen, campuran hidrokarbon berantai pendek dalam fasa

liquid, dan air. Gas hidrogen dihisap melalui outlet yang terletak dibagian atas

HPS oleh compressor K-3-01. Tekanan di dalam HPS dijaga agar tetap pada

nilai 169 kg/cm2G. Untuk itu apabila terjadi kelebihan tekanan, gas Hidrogen

akan dibuang melalui fuel gas header, kenaikan tekanan yang lebih jauh lagi

menyababkan gas Hidrogen juga diumpan ke Flare untuk dibakar dan

dilepaskan ke atmosfer. Liquid hidrokarbon memiliki outlet di bagian bawah

HPS. Pada kondisi normal, hidrokarbon tersebut akan diumpan terlebih

dahulu untuk memutar Power Recovery Turbine GTH-3-01 sebelum

kemudian masuk ke Low Pressure Separator (LPS) C-3-10. Berputarnya

GTH-3-01 membantu memberikan daya kepada pompa G-3-01 untuk

mengalirkan Fresh Feed ke dalam Heat Exchanger E-3-01 sehingga arus

Gambar 4.1 High Pressure Separator C-3-08A (kiri)



36

listrik yang digunakan untuk memutar pompa tidak terlalu besar. Yang

semula dibutuhkan arus listrik sebesar 150 A, jika dibantu dengan daya dari

GTH yang dipicu oleh bukaan LCV-127D sebesar 60% akan menurunkan

kebutuhan arus hingga 80 A. Artinya terdapat penghematan sebesar kurang

lebih 80A. Namun pada kondisi tertentu dilakukan pula bypass sehingga ada

sebagian outlet hidrokarbon dari HPS yang langsung masuk ke LPS tanpa

sebelumnya melalui GTH. Terakhir, air yang posisinya berada paling bawah

dikeluarkan dari HPS dalam bentuk butiran air untuk selanjutnya dialirkan ke

Sour Water System.

4.4.2. Sistem Kontrol HPS C-3-08A

High Pressure Separator C-3-08 memiliki sistem kontrol pressure

dan level yang cukup kompleks. Hal ini dikarenakan HPS memiliki variabel

proses yang dijaga pada kondisi tekanan tinggi dan cenderung tidak stabil.

Terlebih pemisahan yang dilakukan menghasilkan kondisi tiga fasa dengan

dua diantaranya berfasa liquid. Kedua liquid ini, yakni berupa hidrokarbon

dan air, memiliki specific gravity berbeda sehingga menimbulkan sebuah

bidang interface antar-liquid. Hal ini tentunya merupakan tantangan tersendiri

bagi pengontrolan level fluida cair di dalam HPS secara keseluruhan.

A. Pressure Control

Pengontrolan tekanan pada HPS melibatkan transmitter PT-126

sebagai sensing element. PT-126 mendeteksi besarnya tekanan pada

HPS dengan sistem membran, kemudian mengirimkan sinyal analog 4-

20mA menuju PIC-126 untuk diolah lebih lanjut. Kontrol tekanan pada

HPS ini secara umum berupa control Split Range. Dengan penjelasan

sebagai berikut:

Apabila sinyal output PIC-126 kurang dari 33%, maka gas

Hidrogen seluruhnya akan menuju kompresor K-3-01.

Apabila sinyal output PIC-126 berkisar antara 33%-66%, maka

sinyal output akan memicu FIC-132 secara Cascade. Output

dari PIC-126 akan menjadi set point bagi FIC-132 yang



37

menerima input dari FT-132 sehingga menghasilkan output

yang memicu FCV-132 membuka. Dalam hal ini, kenaikan

sinyal output PIC-126 dari 33% sampai 66% linier dengan

terbukanya FCV-132 dari 0% sampai 100%.

Apabila sinyal output PIC-126 melebihi 66%, maka hal ini

memicu terbukanya PCV-126B yang membuang gas ke Flare.

Sistem ini juga memiliki control valve yang dikendalikan secara

manual pada kondisi darurat. Dengan menggunakan HC-125,

HCV-125 membuang lebih banyak gas hidrogen ke flare.

B. Level Control

Seperti yang sudah dikemukakan sebelumnya, sistem kontrol level

pada HPS C-3-08 terdiri dari dua bagian yakni kontrol pada level

hidrokarbon dan kontrol pada interface air-hidrokarbon. Untuk lebih

rincinya akan dibahas masing-masing sistem kontrol.

Sistem control yang pertama dan cenderung lebih sederhana dari sisi

konfigurasi adalah sistem kontrol interface air-hidrokarbon. Untuk

pengukuran level tersebut digunakan level transmitter LT-128 dan LT-

129. Transmitter yang digunakan disini berupa Electronic Level

Transmitter tipe 12120 yang diproduksi oleh Masoneilan. Transmitter

ini menggunakan prinsip level transmitter bertipe displacer. Sinyal

output yang dikeluarkan berupa sinyal analog 4-20mA. Masing-masing

transmitter ini dilengkapi dengan sebuah Level Indicator local yakni LI-

128 dan LI-129. Pada kondisi operasi normal, transmitter yang

digunakan untuk mendeteksi level cairan hanyalah salah satu dari kedua

transmitter tersebut. Untuk mengganti penggunaan bacaan transmitter

dari yang satu ke yang lain digunakan sebuah hand switch HS-134 yang

dioperasikan secara manual dari control room. Penggantian ini

dilakukan ketika akan dilakukan suatu perlakuan kepada transmitter

yang bekerja, misalnya ketika maintenance (perawatan) ataupun ketika

terjadi kerusakan. Sinyal analog yang dikeluarkan oleh transmitter ini



38

kemudian ditransmisikan ke LIC-128 yang direspon dengan sinyal

analog ke I/P (Current to Pressure converter) LY-128. Sinyal

pneumatic yang ditimbulkan akan mengendalikan bukaan control valve

LCV-128 yang secara langsung berkaitan dengan besarnya flow pada

outlet air dari HPS. Dengan demikian sistem kontrol yang yang bekerja

pada loop ini adalah Feedforward Control karena penempatan sensing

element yang berada sebelum aktuator. Sistem kontrol ini juga

dilengkapi dengan Level Alarm High dan Low untuk memberikan

peringatan kepada operator ketika level interface pada HPS melampaui

batasan atas dan batasan bawah tertentu. Besarnya nilai batas atas dan

batas bawah dapat dengan fleksibel ditentukan oleh operator namun

pada umumnya berkisar antara 30% sampai 50% dari range pembacaan

level transmitter.

Selain sistem kontrol level interface hidrokarbon-air, HPS C-3-08 juga

memiliki control level lain yang mengendalikan tinggi permukaan

cairan hidrokarbon di sekitar outlet hidrokarbon. Sistem kontrol ini

diawali dengan deteksi ketinggian cairan menggunakan Level

Transmitter LT-127 yang bertipe sama dengan LT-128 maupun LT-129

yakni tipe displacer. Namun bedanya untuk indikator, digunakan LG-

541A/B berupa level glass yang secara real-local menampilkan

ketinggian hidrokarbon di dalam vessel dengan dua buah tabung kaca

yang terhubung langsung dengan vessel. Sinyal analog dari LT-127

ditansmisikan ke LIC-127 yang terhubung ke hand switch HS-127.

Dengan menggunakan hand switch ini, sinyal output dapat diteruskan

ke salah satu dari dua aktuator berbeda. Yang pertama adalah ke LCV-

127D yang fungsinya untuk membuang zat caustic dari outlet air ke

arah battery limit. Yang kedua dan yang utama digunakan adalah ke

LCV-127A/B/C. Ketiga control valve ini berfungsi sebagai aktuator

untuk menjaga level hidrokarbon dalam HPS berada pada ketinggian 36%

dari span pengukuran level. Dalam kondisi ini, sistem kontrol bekerja

secara Split Range-Feedforward dengan penjelasan sebagai berikut:



39

Apabila sinyal output LIC-127 kurang dari 50%, maka output

tersebut secara tidak langsung akan mengandalikan bukaan

control valve LCV-127A yang mengatur flow hidrokarbon ke

arah GTH G-3-01 (yang selanjutnya akan menuju Low Pressure

Separator C-3-10). Besarnya bukaan valve LCV-127A 0%-100%

linier dengan kenaikan sinyal LIC-127 0%-50%. Sementara itu,

kedua control valve LCV-127B/C masih dalam keadaan tertutup.

Apabila sinyal outpul LIC-127 berada di antara 50%-75%, maka

nilai ini secara linier memicu terbukanya valve LCV-127B

sebesar 0%-100%. Valve ini, bersama LCV-127C, merupakan

saluran bypass yang langsung mengalirkan hidrokarbon ke LPS

C-3-10 apabila LCV-127A sudah tidak mampu mengendalikan

ketinggian cairan di dalam HPS. Dalam range ini, LCV-127A

berada dalam keadaan terbuka penuh.

Selanjutnya, dimulai dari titik output LIC-127 sebesar 67.5%,

LCV-127C akan mulai membuka secara linier dari 0%, sampai

bukaan 100% pada output LIC-127 sebesar 100%. Serupa

dengan LCV-127B, LCV-127C juga merupakan saluran bypass

yang langsung mengirimkan hidrokarbon ke LPS C-3-10.

Dalam range ini, LCV-127A juga berada dalam keadaan

terbuka penuh.

Dari uraian di atas dapat dilihat bahwa pada keadaan operasi normal

hidrokarbon digunakan untuk memutar turbin GTH, kemudian

selanjutnya memasuki LPS. Namun ketika level cairan di dalam HPS

naik, flow yang tidak dapat ditanggulangi oleh LCV-127A akan dibantu

dengan system bypass oleh LCV-127B dan LCV-127C yang

mengarahkan langsung hidrokarbon ke LPS tanpa melalu GTH terlebih

dahulu. Berdasarkan desainnya, besar flow normal yang ditangani oleh

LCV-127A adalah 323.2m3/jam, sedangkan LCV-127B sebesar

33.6m3/jam, dan LCV-127C sebesar 334m

3/jam.

Lebih khusus, LCV-127A juga dapat dikendalikan secara manual-

remote melalui control room dengan mengganti mode kendali



40

menggunakan HC-131. Karena berkaitan pula dengan putaran turbin

GTH, maka LCV-127A juga memiliki shutdown system yang

dipengaruhi oleh kecepatan putaran turbin GTH-3-01. Apabila

kecepatan putaran turbin telah melebihi batas keamanan, maka solenoid

pada LV-127 akan membuang tekanan pneumatic yang seharusnya

masuk ke LCV-127A. Sehingga LCV-127A yang bertipe Fail to Close

akan cenderung untuk menutup, selanjutnya putaran turbin akan

kembali normal.



41

BAB 5. PEMBAHASAN: KONTROL LEVEL

PADA HPS C-3-08A

5.1. Identifikasi masalah

Pada praktiknya di lapangan, terkadang level liquid di dalam HPS tidak

terkontrol dengan baik sehingga menyebabkan level tersebut naik tanpa terdeteksi.

Naiknya level liquid yang terlalu tinggi menyebabkan sebagian liquid ikut terhisap

ke kompresor K-3-01. Fenomena seperti ini sering dikenal dengan istilah Liquid

Carry Over. K-3-01 dilengkapi dengan dry gas seal yang memastikan fluida yang

masuk ke kompresor merupakan gas yang relatif kering. Ikut masuknya fluida cair

ke kompresor mengakibatkan rusaknya kompresor karena memang pada dasarnya

kompresor didesain untuk menangani aliran fluida dalam fasa gas. Terlebih lagi

kinerja kompresor K-3-01 terhubung dengan shutdown sistem. Ketika terjadi

masalah pada kompresor maka hal ini dapat mengakibatkan kilang trip dan hal ini

tentunya merugikan karena proses produksi menjadi terhenti.

5.2. Kondisi C-3-08A dan Sistem Kontrolnya

Pemaparan kondisi HPS C-3-01 pada bab sebelumnya merupakan deskripsi

daripada desain awal HPS itu sendiri. Namun kondisi di lapangan telah banyak

berubah. Perubahan-perubahan tersebut dilakukan untuk menyesuaikan kondisi-

kondisi tertentu. Beberapa perbedaan yang terjadi dari desain awal, khususnya

pada bagian pengontrolan level fluida cair antara lain sebagai berikut:

Transmitter yang digunakan pada pengukuran level interface air-

hidrokarbon hanya LT-128 saja sementara LT-129 tidak digunakan

karena dalam kondisi rusak. Oleh karena itu HS-134 cenderung untuk

tidak digunakan juga.

Pipa yang digunakan untuk membuang zat caustic ke battery limit

sudah tidak digunakan sehingga LCV-127D yang mengatur flow zat

tersebut dinonaktifkan dan berada pada kondisi tertutup.

Sinyal output dari LIC-127 hanya digunakan untuk mode Split Range

ke LCV-127A/B/C saja dikarenakan LCV-127D sudah tidak



42

digunakan (lihat poin sebelumnya). Sehingga HS-127 juga praktis

tidak terpakai.

GTH-3-10 berada dalam kondisi rusak dan tidak terpasang. Karena itu

sistem kontrol yang berlaku hanya diterapkan pada LCV-127B/C.

5.3. Analisis

Pada suatu sistem loop control dikenal beberapa elemen utama yang

menunjang keberhasilan sistem kontrol tersebut yakni: First Element, Controller,

dan Final Element. Ketiga elemen tersebut bekerjasama menghasilkan kondisi

proses yang baik dan stabil yang sesuai dengan parameter-parameter yang telah

ditentukan oleh operator. Apabila salah satu dari ketiga elemen tersebut tidak

bekerja dengan baik, maka hampir dapat dipastikan terjadinya kegagalan proses.

Untuk menentukan kemungkinan sumber terjadinya Liquid Carry Over, tijauan

dilakukan utamanya pada ketiga elemen tersebut yang terdapat pada HPS C-3-08

sebagai berikut:

5.3.1. Tinjauan Berdasarkan First Element

Sensing element merupakan komponen awal yang berfungsi

mendeteksi kondisi sistem dan memastikan besaran tersebut berhasil

ditransmisikan dan dikenali oleh controller. Pada HPS C-3-08,

terdapat 3 buah transmitter yang melekat pada vessel,yakni LT-127

dan LT-128 sebagai first element bagi control level dan PT-126

sebagai first element bagi control tekanan. Transmitter PT-126

mendeteksi tekanan yang dianggap tidak memiliki kaitan yang

signifikan dengan kontrol level. Oleh karena itu pada pembahasan ini

tidak dibahas khusus mengenai PT-126 dikarenakan fokus

pembahasan berada pada kontrol level cairan.

PT-127 dan PT-128 masing-masing adalah transmitter level fluida

cair bertipe displacer. Kedua transmitter ini merupakan produk

Masoneilan dengan kode produk 12120 yang merupakan Electronic

Level Transmitter. Pada pemasangannya, kedua transmitter ini

disertai dengan pipa steam yang dililitkan pada bagian pipa yang



43

berhubungan langsung dengan vessel. Hal ini bertujuan agar cairan

hidrokarbon yang masuk ke displacer tidak membeku atau

menimbulkan kerak di bagian dalam displacer yang akan

menghambat pergerakan bandul di dalam pipa displacer.

Khusus pada LT-127 yang notabene dimasuki oleh cairan

hidrokarbon seluruhnya, sistem heating menggunakan steam ini

berlangsung cukup efektif sehingga pembacaan transmitter relatif

tidak terganggu oleh adanya penyumbatan. Yang kemungkinan

menjadi masalah adalah ketika pasokan steam terhambat sehingga

proses pemanasan hidrokarbon menjadi kurang efektif. Akibatnya

ada hidrokarbon yang membeku dan bahkan menjadi kerak apabila

tidak segera ditangani. Ketika terjadi masalah pada LT-127, tidak

terdapat transmitter cadangan yang bekerja untuk menggantikan

sementara tugas LT-127 sehingga mode kontrol di control room

harus segera diubah ke mode manual-remote. Dalam kondisi ini,

operator di control room tidak dapat mengetahui posisi ketinggian

cairan di dalam vessel melalui layar monitor karena satu-satunya

indikator remote yang terpasang hanya berasal dari LT-127. Oleh

karena itu, peninjauan level cairan dilakukan secara lokal

menggunakan Level Glass LG-541A/B. Yang menjadi masalah

berikutnya adalah LG-541A/B yang usia pemakaiannya sudah cukup

tua menjadi sulit dibaca karena cairan yang mengalir di dalamnya

berupa hidrokarbon yang berwarna gelap, sementara LG-541A/B

sendiri karena termakan usia dan kurang terawat menjadi berwarna

gelap pula. Posisi plant yang dekat dengan laut juga mengakibatkan

korosi yang cukup parah di berbagai peralatan kilang tak terkecuali

LG ini. Kemudian jika pun pembacaan dapat dilakukan, kontrol

manual yang dilakukan dari control room tak terlepas dari faktor

human error yang juga dapat mengakibatkan timbulnya kesalahan

proses control level pada cairan hidrokarbon yang menyebabkan level

hidrokarbon di dalam HPS menjadi tidak terkendali.



44

Sementara itu pada LT-128, kemungkinan sumber kesalahan

pembacaan level tidak hanya berasal dari hidrokarbon saja. LT-128

mengukur level interface antara air dengan hidrokarbon. Oleh karena

itu kemungkinan kesalahan juga berasal dari air yang masuk ke

dalam displacer. Terkadang air ini membawa material slurry yang

mengendap di bagian bawah karena bentuknya berupa padatan.

Endapan ini dapat memperlambat, bahkan menggagalkan pembacaan

level oleh LT-128 Pengendapan yang terjadi sama sekali bukan

diakibatkan terjadinya pembekuan karena pengaruh temperatur.

Karena itu pada posisi ini,

Laporan Praktek Kerja Lapangan (FIXED).pdf

Documents

Transcript of Laporan Praktek Kerja Lapangan (FIXED).pdf