Seminar Kerja Praktek

Tugas KhususMenghitung Efisiensi Termal

Boiler B-1102 di Unit Utilitas I Departemen Produksi I PT Petrokimia Gresik

INDRIHAPSARI (121080010)

Sejarah PT Petrokimia GresikPT Petrokimia Gresik merupakan Badan Usaha

Milik Negara dalam lingkup Departemen Pendayagunaan BUMN.

Petrokimia berasal dari kata “Petroleum Chemical” disingkat menjadi “Petrochemical”, yaitu bahan-bahan kimia yang dibuat dari minyak bumi dan gas.

“Projek Petrokimia Surabaja” merupakan proyek utama dalam Pola Pembangunan Nasional Semesta Berencana Tahap I (1961-1969).

Diresmikan oleh Presiden Soeharto pada tanggal 10 Juli 1972 (ditetapkan sebagai hari jadi PT Petrokimia Gresik).

Tahun 1997, holding company dengan PT PUSRI Palembang berdasarkan PP No. 28/1997.

Lokasi Pabrik Lokasi : Kabupaten Gresik Jawa Timur, yang

terdiri atas 3 kecamatan : (1) Kecamatan Gresik, (2) Kecamatan Kebomas, (3) Kecamatan Manyar.

Alasan pemilihan lokasi :1. Tersedia lahan yang kurang produktif untuk

pertanian.2. Tersedia sumber air, yaitu yang berasal dari

aliran sungai Berantas dan Bengawan Solo.3. Dekat dengan konsumen pupuk terbesar, yaitu

perkebunan dan petani tebu.4. Dekat dengan pelabuhan.5. Dekat dengan Surabaya yang memiliki

kelengkapan yang memadai seperti tenaga kerja yang terampil.

Latar BelakangPT Petrokimia Gresik merupakan produsen pupuk

terbesar dan terlengkap di Indonesia. PT Petrokimia Gresik memiliki beberapa unit

produksi dan penunjang, salah satunya adalah unit utilitas.

Salah satu penunjang yang penting adalah boiler, yaitu alat yang digunakan untuk memproduksi steam.

Ketersediaan steam bagi keberlangsungan sebuah proses di pabrik sangatlah penting. Oleh karena itu, pengoperasian yang optimal dan efisiensi boiler yang dijaga akan menghindari pemborosan energi, meningkatan produktifitas dan proses penyediaan steam tetap terjaga.

TujuanTugas khusus ini bertujuan menghitung

efisiensi termal boiler B-1102 di Unit Utilitas I PT Petrokimia Gresik.

Boiler Boiler adalah bejana tertutup dimana panas

pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam. Air panas atau steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses.

Sistem boiler terdiri dari : sistem air umpan, sistem steam dan sistem bahan bakar.

Berdasarkan tipe pipa, boiler terdiri (1) fire tube boiler dan (2) water tube boiler.

Fire Tube Boiler : gas panas melewati pipa-pipa dan air umpan boiler ada didalam shell untuk diubah menjadi steam.

Water Tube Boiler : air umpan boiler mengalir melalui pipa-pipa masuk ke dalam drum. Air yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakar membentuk steam pada daerah uap dalam drum.

Boiler Package dengan tipe Water Tube

Komponen Boiler :1. Forced Draft Fan2. Dearator3. Economizer4. Ruang Bakar (Furnace)5. Steam Drum6. Superheater7. Desuperheater

Efisiensi Termal BoilerSalah satu parameter dalam evaluasi kinerja

boiler adalah efisiensi boiler. Efisiensi termal boiler didefinisikan sebagai

persen energi (panas) masuk yang digunakan secara efektif pada steam yang dihasilkan.

Metode langsung : membandingkan energi (panas) didapat dari fluida kerja (air dan steam) dengan energi (panas) yang terkandung dalam bahan bakar.

Metode ini disebut juga “metode input-output”.

Efisiensi ini dapat dievaluasi, yaitu dengan menggunakan rumus berikut :

Parameter yang dipantau untuk perhitungan efisiensi boiler adalah :

Jumlah steam yang dihasilkan per jam (Q) dalam kg/jam.

Jumlah bahan bakar yang digunakan per jam (q) dalam Nm3/jam.

Nilai panas kotor bahan bakar (GHV) dalam BTU/scf.hg – entalpi steam dalam BTU/kg steam.

hf – entalpi air umpan dalam BTU/kg air.

Deskripsi Proses

Metodologi Pengumpulan DataKegiatan kerja praktek dilaksanakan di

Departemen Produksi I PT Petrokimia Gresik selama 1 bulan, pada periode 4-29 Juni 2012. Pengamatan dilakukan dengan melihat dan meninjau proses produksi dan kondisi operasi peralatan di lapangan.

Data primer : Log Sheet Utilitas I PT Petrokimia Gresik dan data analisa dari Laboratorium PT Petrokimia Gresik.

Data sekunder : data-data yang diperoleh dari pustaka.

Data Lapangan

No. Tanggal Flow Steam,

Q (ton/jam)

P Steam (kg/cm2)

T Steam (°C)

P BFW (kg/cm2)

T BFW (°C)

Flow Fuel Gas,

q (Nm3/jam)

1. 17-Jun-12 118,241 44,5 387,9 73,3 114,5 7.816,90

2. 18-Jun-12 116,185 44,5 388,2 73,2 114,1 7.698,85

3. 19-Jun-12 116,786 44,5 388,1 73,3 116 7.760,83

4. 20-Jun-12 117,716 44,5 388,6 73,3 114,7 7.799,23

5. 21-Jun-12 116,926 44,5 388,5 73,4 116,2 7.732,75

Nilai GHV = 1095,304 BTU/scf

Data Pustaka1. Data Entalpi Air Umpan Boiler (hf)

2. Data Entalpi Steam (hg)

T (°F) hf (BTU/lbm)

235 203,28

240 208,34

245 213,41

P (psia) T (°F)

700 750

hg (BTU/lbm)

630 1.348,70 1.377,40

640 1.348,20 1.376,80

Hasil Perhitungan

No.

Tanggal Efisiensi Termal Boiler (%)

Rata-rata (%)

1. 17-Jun-12 94,58

2. 18-Jun-12 94,44

3. 19-Jun-12 93,88 94,33

4. 20-Jun-12 94,40

5. 21-Jun-12 94,34

PembahasanBerdasarkan hasil perhitungan efisiensi termal boiler B-1102, dapat

terlihat bahwa efisiensi termal rata-rata alat ini adalah sebesar 94,33 %.

Nilai efisiensi berbeda : kebutuhan bahan bakar dan jumlah panas yang dihasilkan selalu berubah, kualitas air umpan boiler juga mempengaruhi nilai efisiensi alat ini, yaitu komponen-komponen yang berpotensi membentuk kerak akan mempengaruhi jumlah panas yang dibawa oleh air umpan tersebut.

Kehilangan panas pada boiler B-1102 dapat disebabkan antara lain isolator pada boiler package yang kurang baik menimbulkan kehilangan panas secara konveksi dan radiasi selama proses pembuatan steam. Selain itu kehilangan karena bahan bakar (fuel gas) yang tidak terbakar dengan sempurna yang timbul dari kekurangan udara, kelebihan bahan bakar atau burner yang kurang berkerja dengan baik. Kehilangan panas juga dapat disebabkan adanya kandungan air dalam bahan bakar dan udara, sehingga mengurangi jumlah panas yang masuk ke dalam boiler.

Dengan nilai efisiensi termal boiler B-1102 untuk periode Juni 2012 yaitu sebesar 94,33 %, boiler B-1102 dapat dikatakan bekerja dengan sangat baik. 

KesimpulanBoiler B-1102 merupakan salah satu alat utilitas

yang menunjang keberlangsungan proses produksi di dalam pabrik. Boiler ini berfungsi menyediakan steam bagi pabrik amoniak dan ZA I/III.

Efisiensi termal boiler B-1102 pada tanggal 17 Juni 2012 sebesar 94,58 %, 18 Juni 2012 sebesar 94,44 %, 19 Juni 2012 sebesar 93,88 %, 20 Juni 2012 sebesar 94,40 % dan 21 Juni 2012 sebesar 94,34 %.

Efisiensi termal boiler B-1102 untuk periode Juni 2012 adalah 94,33 %. Dengan nilai tersebut, boiler B-1102 dapat dikatakan bekerja sangat baik.

SaranSistem isolasi harus dipertahankan stabil agar panas

yang hilang dari sistem dapat seminimal mungkin, sehingga efisiensi boiler akan semakin baik.

Peningkatan kualitas air demin sebagai bahan baku air umpan boiler sangat perlu dilakukan untuk mencegah timbulnya kerak pada boiler, sehingga transfer panas lebih optimal.

Sistem pendistribusian bahan bakar dan sistem pembakaran dalam burner juga perlu diperbaiki agar operasi berjalan secara optimal.

Pencatatan dan pengukuran parameter-parameter yang ada pada boiler dilakukan secara baik dan tepat. Selain itu perbaikan alat ukur dan alat kontrol juga harus dilakukan.

TERIMA KASIH