Tugas khusus Cut in PT.Badak LNG

“Pemanfaatan Kembali Air Backwash Iron Removal Filter (IRF) Plant-36”

22/01/2015

Process & SHE Engineering SectionTechnical Department

Cut Diah SakinahJurusan Teknik Kimia

Universitas Mulawarman Samarinda

Pembimbing :Okky William Lukman

1

Universitas

Mulawarman

SHE-Q Moment

22/01/2015 2

Outline

22/01/2015 3

Pendahuluan

Dasar Teori

Metodologi

Analisa dan Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Latar Belakang

22/01/2015 4Pendahuluan

Flow backwash yang terlalu tinggi serta waktu proses backwash yang

lama menjadi penyebab begitu banyak air yang terbuang.

Kebutuhan air untuk proses backwash Iron Removal Filter (IRF) di

Plant- 36 adalah 1224 m3/hari untuk Utilities II.

Tujuan


1. Studi kelayakan pemanfatan kembali air backwash pada

Iron Removal Filter Plant-36, Utilities II

2. Merancang Proses dan dimensi unit recycle air backwash

3. Menganalisis biaya penghematan (saving cost) air dengan

adanya unit recycle

Batasan Masalah


2. Melakukan perhitungan konsepsional unit recycle air buangan

backwash dari Iron Removal Filter Utilities II sebatas proses aliran

tanpa meninjau sistem kontrol aliran

3. Melakukan analisis ekonomi sebatas perbandingan biaya

penghematan air dengan biaya unit recycle

1. Parameter yang ditinjau untuk mendesain recycle air buangan

backwash adalah debit backwash dan spesifikasi air keluaran proses

backwash

22/01/2015 7Dasar Teori

Sumber Air Baku

Sumber air baku Plant-36 berasal dari sumur bor air tanah dalam

yang tersebar di kawasan industri Badak LNG Bontang. Sekarang

terdapat 7 Sumur air tanah yang masih digunakan. Sumur air tanah

milik Badak LNG Memiliki kedalaman 200 m dengan permukaan air

berada antara 10- 15 m dibawah permukaan tanah. Pengoperasian

sumur bergantian dengan pengoperasian 4 sumur setiap hari.

Raw Water Diagram

Analisis Lab al :PH = 4.86 Conduct = 41.0 u mhosCalcium = 2 mg/LMagnesium = 7,5 mg/LHardness = 9,5 mg/LSulfat SO4 = 10 mg/LSilica SiO2 = 12,54 mg/LChromate = < 0,05 mg/LChromium = < 0,05 mg/LZinc Zn = < 0,009 mg/LCopper Cu = < 0,04 mg/LIron Fe = 3,77 mg/LMagnesium = < 0,02 mg/LChloride = 1,3 mg/LColor = 5 JTU

Well #16

PLANT-49AERATOR

Well #13

Well #7PC-4 Baru

Well #8PC-3 MNGT

Well #10PC-3 Lama

Well #11GOR Baru

Well #12SD Vidatra

Sekambng

UTL # 2AERATOR

UTL # 1AERATOR

PLANT-48AERATOR

Well # 15 HOP 6 for PemkotWell # 09 Close (air habis)

Well #6Taman MPB

Sumber Air Baku

AERATOR36D-17/2/101

H2S,CO2,NH3

36GM-6A~F

Well WaterKM-1/2/101

LV-3/261/27

H2S,CO2,NH3

KV

-1(7

20

“)

36D-2Filter water

tank(1514 M3 / 7 M)

36D-1/4Fire water Tank(3975 M3/12 M)

Aerator & IRF Unit Plant - 36

Ca(OCl)2

36D-1236Y-12

36GM-21A~D

1. INSERVICE 2. BACKWASHTIMER : 480 MINUTE

3. STAND BY

36GM-13ABC

To Community Plant

36GM-7AB

36GM-8A~D

36GM-10A~D

LV-1/5

33GM-1AB/2/4

To Fire Line Plant

To UTL Water

To Demineralizer

LV-1

PV

-27

KV

-2

KV-3

KV-4 KV-5

Fe < 0,2 ppm∆P < 1,2 kg/cm2

KV

-2

KV

-2

KV-3KV-3

KV-5KV-5 KV-4KV-4pH 6,5 ~ 7,8

NAOH50:50

36GM-2A~D

36D-1036Y-2

36D-3Potable water Tank

(757 M3 / 7 M)

COARSE SANDFINE SAND

POLARITEFINE SAND36V-1A

IRF36V-1B

IRF36V-1C

IRF

Plant – 36 (BFW)


IRON REMOVAL FILTER

Filter berisikan media penyaring berupa pasir jenis khusus. Pasir

penyaring ini ditompang oleh plat penyangga. Pada plat penyangga ini

terdapat lubang-lubang strainer yang diameter rongganya lebih kecil dari

diameter pasir Filter.


BACKWASH

Backwash adalah pencucian balik yang berfungsi untuk membilas

pasir Filter jika endapan Fe3+ telah terakumulasi banyak, yang ditandai

dengan kenaikan delta tekanan antara inlet dan outlet Filter.

Proses backwash membutuhkan kecepatan aliran yang tinggi agar

semua partikel tersuspensi terlepas dari media Filter.

Metodologi penelitian

22/01/2015 12Metodologi Penelitian

1. Melakukan pengamatan

Mengamati flow backwash selama seminggu untuk

mendapatkan flow maksimal aktual

Mengamati proses backwash berlangsung dan aliran buangan

backwash



2. Melakukan Analisis

Mengambil sampel air keluaran backwash

Melakukan analisis kandungan Fe dari air keluaran backwash di

Laboratorium dengan meggunakan alat AAS (Spektrofotometri

Serapan Atom)

Melakukan analisis kandungan pH dari air keluaran backwash di

Laboratorium


22/01/2015 14

3. Melakukan Perhitungan

a. Menghitung debit air buangan backwash

Qsekali 𝑏𝑎𝑐𝑤𝑎𝑠ℎ = Q𝑏𝑎𝑐𝑘𝑤𝑎𝑠ℎ per 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑒𝑟 x jumlah 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑒𝑟

b. Menghitung kecepatan aliran dalam pipa

c. Menghitung Bilangan Reynold

Q𝑏𝑎𝑐𝑘𝑤𝑎𝑠ℎ per 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑒𝑟 =𝐹𝑙𝑜𝑤air 𝑏𝑎𝑐𝑘𝑤𝑎𝑠ℎ masuk

60 menitx lama waktu 𝑏𝑎𝑐𝑘𝑤𝑎𝑠ℎ per 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑒𝑟

Metodologi Penelitian

V =Q

A

NRe =D x ρ x V

μ


22/01/2015 15

d. Menghitung Friction Loss

Untuk pipa lurus :

Untuk sambungan :

Untuk ekspansi :

Untuk contraction :

hf = n . kf XV2

2 α gc

F = 4 x f x∆L. 𝑉2

D 2 gc

hf = Kex xV2

2 α gc𝐾𝑒𝑥 = 1 −

𝐴1𝐴2

hf = Kc xV2

2 α gc𝐾𝑐 = 0,55 x 1 −

𝐴1𝐴2


e. Menghitung Pressure Drop pada pipa


22/01/2015 16

g. Menghitung Daya pompa

f. Menghitung kapasitas pompa

∆P = 4 x f x ρ x∆L

D

v2

2 gc

V2

2 α gc+ ∆Z x

g

gc+∆p

ρ+ ∆𝐹 + 𝑊𝑠 = 0

Wp = −Ws

η


Biaya Project

𝑆𝑎𝑣𝑖𝑛𝑔 𝑐𝑜𝑠𝑡 = debit 𝑏𝑎𝑐𝑘𝑤𝑎𝑠ℎ terbuang dalam setahun x harga 𝑝𝑜𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟



4. Melakukan Analisis Ekonomi

22/01/2015 18

Hasil Analisis

6.63

6.64

6.65

6.66

6.67

6.68

6.69

6.7

6.71

6.72

6.73

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

pH

air

Menit ke

Analisis pH air backwash Utilities II

36C-4A

36C-4B

36C-11B

36C-11C

1. Analisis pH

Berdasarkan sampel yang diambil tanggal 6 Mei 2014

Hasil dan Pembahasan

22/01/2015 19

Hasil Analisa

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Kad

ar F

e

Menit ke

Analisis kadar Fe dalam air backwash Utilities II

36C-4A

36C-4B

36C-11B

36C-11C

1. Analisis Fe



22/01/2015 20Hasil dan Pembahasan

Alternatif Pengolahan

1. Membuat tangki Clarifier untuk menampung air buangan

backwash sebelum dipompakan kembali ke Aerator

2. Membuat bak sedimentasi untuk menampung air backwash dari

Filter

3. Membuat bak penampung untuk menampung air backwash dari

Filter

4. Menggunakan air buangan backwash sebagai make up Fire Tank


Parameter Raw Well #6 Well #8 Well #10 Well #11 Well #12 Well #13 Well #16

Disolved Solid (mg/l) 23 30 29 41 22 35 39 16

Conductivity 45 59 65 86 46 55 78 50

Ph 4.44 5.48 5.33 4.3 4.68 5.4 4.07 4.64

Fe (mg/l) 3.89 5.07 2.15 4.42 1.84 5.05 7.54 1.9

[sumber : Water Sample Analysis, laboratory section Badak LNG. Januari & Maret, 2013]

Data spesifikasi pada air sumur dan air baku


Debit Air Buangan Backwash

Pada Utilities II proses backwash dilakukan 8 jam sekali atau tiga kali sehari

IRF Durasi ( Menit)Flowrate(m3/jam)

Debit air backwash keluar (m3)

36C-4A 14 170 39.7

36C-4A 14 170 39.7

36C-4A 14 170 39.7

36C-11A 14 170 39.7

36C-11B 14 170 39.7

36C-11C 14 170 39.7

Total 238

Q air 𝑏𝑎𝑐𝑘𝑤𝑎𝑠ℎ = Q𝑏𝑎𝑐𝑘𝑤𝑎𝑠ℎ per 𝑉𝑒𝑠𝑠𝑒𝑙 x jumlah 𝑉𝑒𝑠𝑠𝑒𝑙 x 3

= 39. 7 m3 x 6 x 3 = 712.8 m3

hari

22/01/2015 23

Lokasi Bak Penampung


22/01/2015 24

Desain Recycle Air Backwash


b. Dari Bak penampung menujuAerator

Kapasitas pompa = 19,8 M3/jam.V = 0,33 m/sNre = 60456∆L = 245 m∆F =7,43 J/Kg∆P = 0,02 atm.Daya pompa sebesar 6,36 kw


Hasil Perhitungan

a. Dari Filter menuju Bakpenampung

Flowrate = 238 m3/jamV = 2,87 m/sNre = 519689.885∆L = 265,2 m∆F = 169,7 J/kg∆P = 1,2 atm

22/01/2015 26

Analisis Ekonomi

a. Saving Cost

Debit air per backwash =714 m3/hari.

Harga potable water = 0,075 $/m3

Dalam setahun Saving cost = 714 m3

hari x 360 hari x 0,075 $ m3

= 257040 m3 x 0,075 $ m3 = 19278 $

Dalam 10 tahun Saving cost = 19278 $ x 10 tahun = 192780 $


22/01/2015 27

Analisis Ekonomi

b. Biaya Project

Bahan Spesifikasi Harga Total

Bak Penampung

Concrete

134500 $ 134500 $Persegi panjang

(285 m3)

Pompa

Sentrifugal

17000 $ 17000 $6.36 kW

19.8

PipaCarbon Steel

16.5 $ 10758 $6 Inch

ElbowCarbon Steel

7.8 $ 140.4 $6 Inch

TeeCarbon Steel

7.32 $ 29.28 $6 Inch

Total 162427 $


22/01/2015 28Penutup

Kesimpulan

1. Air backwash dari Iron Removal Filter masih layak untuk

dimanfaatkan kembali dengan cara di alirkan ke Aerator secara

kontinyu dan debit air yang tidak terlalu besar agar tidak

mengganggu tekanan dari air sumur

2. Dari hasil analisis ekonomi, saving cost selama 10 tahun adalah

sebesar 192780 $, sementara biaya project untuk membuat

recycle air backwash adalah sebesar 162427 $

22/01/2015 29Penutup

Saran

1. Sebaiknya untuk air backwash yang masih terbuang di menit

pertama dibuatkan metode tertentu untuk mengolahnya kembali

sehingga penghematan air lebih optimal.

2. Dalam mendesain rancangan unit recycle air backwash sebaiknya

seluruh aspek ditinjau termasuk sistem kontrolnya

Terima Kasih

22/01/2015 30

22/01/2015 31

Hasil Analisa

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 2 4 6 8 10 12

pH

air

Menit ke

Analisis pH air backwash Utilities I

36V-1D

36V-1E

36V-1F

36V-1G

36V-1H

36V-1I


22/01/2015 32

Hasil Analisa

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6 8 10 12

Kad

ar F

e

Menit ke

Analisa Kadar Fe dalam air backwash Utilities I

36V-1D

36V-1E

36V-1F

36V-1G

36V-1H

36V-1I


22/01/2015 33

Debit Air Buangan Backwash

IRF Durasi ( Menit) Flowrate (m3/jam)Debit air backwash

keluar (m3)

36-V-1A 3 175 8.7536-V-1B 3 175 8.7536-V-1C 3 175 8.7536-V-1D 3 175 8.7536-V-1E 3 175 8.7536-V-1F 3 175 8.7536-V-1G 3 175 8.7536-V-1H 3 175 8.7536-V-1I 3 175 8.75

Total 78.75

Pada Utilities I proses backwash dilakukan 12 jam sekali atau dua kali sehari.

Q air 𝑏𝑎𝑐𝑘𝑤𝑎𝑠ℎ = Q𝑏𝑎𝑐𝑘𝑤𝑎𝑠ℎ per 𝑉𝑒𝑠𝑠𝑒𝑙 x jumlah 𝑉𝑒𝑠𝑠𝑒𝑙 x 3

= 8,75 m3 x 9 x 2 = 157,5 m3

hari

Tugas khusus Cut in PT.Badak LNG

Engineering

Transcript of Tugas khusus Cut in PT.Badak LNG