Unit Utilitas WT,Dkk

8/12/2019 Unit Utilitas WT,Dkk

1/15

3.3. Unit Utilitas

Unit utilitas (offsite plant) merupakan unit penunjang operasional pabrik

yang bertugas mempersiapkan kebutuhan operasional pabrik ammonia dan urea,

khususnya yang berkaitan dengan bahan baku dan bahan pembantu. Selain itu unit

utilitas juga menerima buangan dari pabrik ammonia dan urea untuk kemudian

diolah kembali sehingga dapat dimanfaatkan lagi menjadi produk lain.

Unit utilitas yang ada di PUSRI II terdiri dari 11 offsite plant

1. WaterTreatment

!. DeminPlant

". Gas Turbin Generator

#. Waste Heat Boiler

$. PackageBoiler

%. GasMeteringStation

&. CoolingTower

'. ProcessCondensateStripper

. PlantAirnstrumentAir

1*. AirSeparationPlant

11. +!Plant

3.3.1. WaterTreatment

Water Treatmentmerupakan unit pengolahan air baku yang diambil dari

sungai -usi menjadi air bersih (filter water). ir sungai dialirkan dengan

menggunakan pompa sentrifugal (1 operasi dan 1 standb!) melalui pipa yang

berukuran 1!/1% in. 0aju alir keluaran pompa (disharge) sebesar %** m"2jam dan

tekanan pompa sekitar $ kg2m!.

Tabel 3.18. Spesifikasi Air Sungai Musi dan Filter Water

Parameter Air Sungai Air Bersih

P3 %, %,$ 4 &,$

5urbidity sebagai Si!, ppm # 6 ",*

Iron sebagai 7e, ppm !*,% *,1 ma8

Residual C"lorine, ppm *,$ ma8Sumber 0aboratorium nalitial Report Pusri

ir bersih (filter water) yang dihasilkan dari proses di water treatment ini

digunakan untuk


2/15

a# Make up Cooling Tower

b. 9ahan bakuDemin Plant

. ir minum

d# Ser$ice Water

Proses pengolahan air di unit ini terdiri dari beberapa tahapan, antara lain

%& Penyaringan :at padat

ir sungai -usi dipisahkan dari berbagai kotoran yang berupa :at/:at padat

terapung dengan ara disaring. Pada bagian sution pompa sungai (!!*1/;)

dipasang saringan, selanjutnya air dipompakan ke unit pengolahan air (water

treatment).


3/15

inhi. kan tetapi kebutuhan penginjeksian alum tidak tetap, tergantung tingkat

kekeruhan dari air sungai musi dan biasanya kekeruhan bertambah setelah hujan.

) Caustic Soda(@a3)

Caustic soda berfungsi untuk mengatur p3 air sungai karena pada proses

pembentukan flo diperlukan kondisi p3 $,' 4 %,!. >osis yang digunakan adalah

! 4 $ ppm.


4/15

*& Clarifier(!!*1/U)

)locyang telah terbentuk diflocculatordan siap mengendap dikirimkan ke

clarifier untuk dipisahkan floc+flocnya dengan ara pengendapan yang disertai

dengan pengadukan yang keepatannya lebih rendah dari putaran flocculator.

Clarifier ini berdiameter !&,## m, tinggi %,# m, dan terbuat dari beton serta

dilengkapi pengaduk. Pada clarifier airan dialirkan dari atas dan endapan atau

floc+flocdibuang dari baAah.

Pada clarifier ini dihilangkan juga water "ardness, yaitu garam/garam

kalsium dan magnesium yang larut dalam air.Hardnessdapat dikurangi selama

clarificationdengan jalan mereaksikan :at/:at kimia yang akan mengendapkan

"ardness tersebut dalam larutan. Setelah pengadukan yang epat, partikel/partikel

yang berukuran keil harus diusahakan agar membentuk gumpalan/gumpalan

yang lebih besar. 3al ini dapat diapai dengan pengadukan yang lambat. ir

bersih tersebut dipisahkan melalui o$er flow dibibir clarifier dan endapannya

dibuang (blow down) melalui bagian baAah clarifier.


5/15

distributor, koral, pasir (kasar dan halus), dan antrafit. 5ekanan masuk sandfilter

adalah "/# kg2m!dan tekanan keluar C " kg2m!.

.& )iltered waterstoragetank(!!*1/7)

3asil proses penyaringan ditampung difiltered waterstoragetank dengan

kapasitas 1#.1"* m" yang berfungsi sebagai penampungan air bersih yang

selanjutnya dikirim ke unit lain untuk air pendingin, bebas mineral, dan keperluan

rumah tangga.


6/15

Gambar 3.. Diagram AlirDemin Plant

9erikut beberapa tahapan yang terjadi pada demin plant

a. Carbon filter(!!*$/U)

)ilter watermengalir leAat atas dan meleAati lapisan carbondi dalam tanki

dan keluar leAat baAah tanki. Carbonfilter berfungsi untuk mengikat :at/:at

organik dan sisa klorin dari filter water, karena :at/:at tersebut dapat merusak

resin di unit berikutnya. Salah satu indikasi kehilangan daya serap adalah

kehilangan tekanan differensial yang tinggi (tekanan melampaui ' 4 1* psig diatas

tekanan operasi normal).

b. Cation e/c"anger(!**#/U , 9, +)

>ari carbonfilter, air dipompakan leAat atas catione/c"angerdan keluar

leAat baAah setelah meleAati lapisan resin cation e/c"anger, untuk menyerap

ion/ion posotif seperti


7/15

9ila resin telah jenuh dilakukan regenerasi, yang dilakukan dengan tiga tahap,

yaitu

%& Back was", yaitu pembalikkan arah aliran air untuk

merenggangkan resin/resin yang sudah mampat pada bagian bottom cation

e/c"anger.

'& 1egeneration, yaitu dengan menginjeksikan asam sulfat

yang akan menggantikan ion/ion +a, -g dan sebagainya, sehingga resin

tersebut aktif kembali. 3al ini dilakukan bila "ig" conducti$it!G !$ mhos, dan

"ig" silicaG *,$ ppm. 0arutan asam sulfat (! # H) dialirkan ke inletation

e8hanger melalui c"emical distributorke bagian baAah lapisan/lapisan resin

dan sisanya dikeluarkan ke neutrali:ed tank (!**! 4 7) yang berfungsi untuk

menampung larutan buangan dari unit/uint penukar pada Aaktu regenerasi,

yang tujuannya untuk menetralisir atau membuat agak basa larutan yang

mengandung sisa/sisa bahan kimia selama regenerasi sebelum air ini dibuang

ke kolam pengolah limbah2P5 (Pusri ffluent 5reatment)

Reaksi regenerasi

+aF E 3!S# 3!F E +aS#

(& 1inse 2pembilasan&, yaitu pembilasan lapisan resin

dengan air untuk membuang sisa/sisa asam2garam sulfat. 0ama pembilasan

biasanya antara "* 4 %* menit dan tergantung pada analisa keasaman dan

daya hantar aliran outletnya.

. Anion e/c"anger(!**$ 4 U , 9, +)

ir dari Cation3/c"anger(!**# 4 U , 9, +) masuk menuju bagian atas

pada anion e8hanger. Selain itu, padaAnion 3/c"anger(!**$ 4 U , 9, +)ion/

ion negatif seperti +"!/, 3+"

/, +l/, S#!/, S"

!/, @"/, @!

/, dihilangkan dengan

resin anion e/c"anger. >iantara ion/ion tersebut, ion +l/, S#!/ dan Si!

/

merupakan ion dominan yang harus dihilangkan karena bersifat sangat korosif.

Reaksi pengikatan anion yaitu sebagai berikut

R3 E / R E 3/

Ion/ion 3E yang berasal dari permukaan kation akan menetralkan ion/ion

3/

dari permukaan resin anion. Reaksi netralisasi ion/ion adalah sebagai berikut


8/15

3! 3E E 3/

Reaksi ini juga digunakan sebagai pengaktifan kembali apabila resin telah jenuh,

yaitu dengan melakukan regenerasi menggunakan tahapan seperti pada kation

e/c"anger. 5etapi, pada anion e/c"anger ini regeneran yang dipakai adalah

caustic soda. Regenerasi anion dilakukan apabila total galon conducti$it! G!$

mhos dan "ig" silica G *,$ ppm. Reaksi regenerasi anion e8hanger adalah

sebagai berikut

R E @a3 R3 E @a

d. Mi/edBed3/c"anger(!**% 4 U , 9)

ir yang telah meleAati kation dan anion e/c"angermasuk ke dalamMi/ed

Bed3/c"anger(!**% 4 U , 9) yang berisi kedua jenis resin (resin cationdan

resin anion). 3al ini akan mengakibatkan sisa/sisa ion yang lolos dari kedua

e/c"anger tersebut dapat diserap untuk mendapatkan air demin yang bebas

mineral. Reaksi yang terjadi

R3 E R3 E + E 3 R+ E R3 E 3!

pabila resin jenuh, maka dilakukan regenerasi menggunakan asam sulfat

dan causticsoda sebagai c"emical regeneran. Regenerasi dilakukan apabila total

galon conducti$it! (G *,!$ mhos) dan "ig" silica (G *,*$ ppm) pada air yang

keluar dari mi/ed bed. Regenerasi dimulai dengan memisahkan kedua resin

tersebut menjadi dua bagian terpisah dengan ara hidrolisis. 0angkah ini

dilakukan dikarenakan adanya perbedaan berat jenis antara kedua resin tesebut,

yaitu 9; resin anion 6 9; resin kation, sehingga resin anion berada dilapisan atas.

Setelah dilakukan back was"4resin dibiarkansettlesehingga akan terbentuk

dua lapisan terpisah, kemudian diinjeksikan dengan larutan asam sulfat # H dari

bagian baAah dan larutan causticsoda # H dari bagian atas. Selanjutnya, resin

diui dengan air. liran air meleAati resin dan diteruskan ke tangki netralisasi.


9/15

e. Deminerali0ed Water Tank(!**1 4 7)

Demin Plant merupakan unit pengolahan air bersih dengan sistem

pertukaran ion sehingga air tersebut akan terbebas dari :at/:at yang masih terlarut

dan akan diperoleh air yang bermutu tinggi dan sesuai dengan persyaratan

sebagai air umpan boiler yang bertekanan tinggi diAmmonia Plant#

Demin storage terbuat dari stainless steel yang merupakan tangki

penampung demin waterhasil dari proses demineralisasi. >engan bantuan pompa

(!**1 ;), demin water dikirim sebagai make up di Water HeatBoiler, Package

Boiler, deaerator ammonia plantdan sebagai air proses di urea plant# ir bebas

mineral memiliki spesifikasi desain seperti ditampilkan pada 5abel ".1.

Tabel 3.1!. Spesifikasi Air Bebas Mineral "Demin Water#

Spesifikasi $uantitas Satuan

S (ma8)

Silika *,*$ ppm silia (ma8)

Sumber 0aboratorium nalitial Report Pusri

3.3.3. Gas Turbin Generat%r " &&'()#

Untuk menunjang operasional pabrik yang beroperasi seara terus menerus

(!#jam) diperlukansuppl! listrik yang stabil dan kontinyu. Suppl! listrik PUSRI

dipenuhi dari pembangkit listrik =as 5urbin =enerator (=5=). 0istrik yang

dihasilkan oleh =5= akan dikonsumsi sendiri oleh PUSRI. 5otal yang dihasilkan

adalah "$ -D, sedangkan kelebihan daya akan dikirim ke P0@ (maksimal 1!

-D). 0istrik yang dihasilakan oleh =as 5urbin =enerator (=5=) digunakan

sebagai sumber energi untuk menggerakkan motor / motor listrik, penerangan,

instrumentasi, perbengkelan, perkantoran. =enerator pembantu yang digunakan

untuk menunjang kelanaran tenaga listrik, antara lain

a. Sumber 5enaga 0istrik

1) =as 5urbin =enerator kapasitas 1$ -A, tegangan 1", '


10/15

!) Standb!generatoryaitu dieselenginegeneratordengan kapasitas 1,% -A

dan !*'


11/15


12/15

steam sebanyak '* ton2jam dengan tekanan #! kg2m! dan super"eatedsteam

pada suhu " + 4 #*1 +. Steamdi utilitas dibangkitkan oleh Waste Heat Boiler(D39) danPackage Boiler (P9). Steamtersebut digunakan untuk menggerakkan

turbin, proses, "eater dan lainnya. eaerator (1*1/U)

>eaerator berfungsi untuk mengurangi kadar oksigen dalam Boiler )eed

Water. Pelepasan oksigen dilakukan dengan ara stripping yang memanfaatkan

steam0S (low steam) padastripping section4di mana terdapat susunan tra!untuk

menyempurnakan kontak antara air dengan steam. =as oksigen tersebut dibuang

melalui $ent. 3idra:in (@!3#) juga ditambahkan dan berfungsi untuk menyerap

oksigen di deaeratorstorage, dengan reaksi sebagai berikut

@!3# E ! @! E 3!

Penambahan hidra:in dijaga antara *,*# 4 *,*% ppm untuk mendapatkan !

ontent 6 *,**& ppm. 3idra:in yang berlebihan akan terdekomposisi menjadi

@3"yang korosif, dengan reaksi sebagai berikut

! @!3# ! @3" E @! E 3!

b. 3conomi0er

3conomi0er merupakan suatu alat yang berfungsi untuk pemanasan aAal

dari 97D dengan memanfaatkanflue gassebelum keluar dari stak, dan terdiri

dari sebarisan tube/tube untuk memperluassurface area.

. Tube boiler

Tubeboileradalah tempat terjadinya perubahan dari air menjadi steam.

d. Steam drum

Steamdrumberfungsi sebagai tempat penampungan dari steam dan air.

e. Muddrum

Mud drum merupakan peralatan yang berfungsi sebagai tempat

penampungan Boiler )eed Water dan juga sebagai tempat injeksi dari fosfat.

7ungsi fosfat sendiri untuk mengatur 5>S ( total dissol$ed solid).


13/15

f. Blow down tank

9loA doAn tank berfungsi sebagai tempatflas"ingdari blow downdengan

menghasilkan steam 0S (",$ kg2m!), yang digunakan untuk stripping di

deaerator. Continous blow down daristeam drumuntuk membuang adanya buih

dan 5>S, sedangkan intermittent blow down dari mud drum untuk membuang

5>S dan endapan/endapan.

g. Superheater

Pemanas akhir dari steam untuk mendapatkan steam yang kering.

h. >esuperheater

>esuperheater berfungsi untuk mengontrol temperatur steam lebih kurang

#** *+ dengan spray 97D.

i. Burner

5ipe burneryang dipakai pada Waste Heat Boiler(D39) adalah grid atau

garis yang berfungsi sebagai supplemental gas burneruntuk menambah panas

pembakaran dari gas buang =5=. Sedangkan, untuk Package Boiler (P9). 5ipe

burner yang digunakan berupa lingkaran (c!cle) yang berfungsi sebagai satu/

satunya sumber pembakaran darifurnace.

j. )orce Draft7an (7> 7an)

)orce Draft 7an hanya terdapat di Package Boiler (P9) sebagai tenaga

pendorong dari udara, sedangkan di Waste Heat Boiler (D39) dari e/"aust

turbin.

+ara kerja dari Waste Heat Boiler(D39) adalah sebagai berikut

ir dari demin di transfer ke deaerator yang telah dimasukkan bahan

hemial yaitu berupa hidra:in dan amoniak serta 5ow Steam. 5ekanan dalam

tangki deaerator adalah *,$% kg2m!. >ari deaerator dialirkan ke economi0er

dengan pompa. =as panas berasal dari =as 5urbin =enerator dan gas tersebut juga

berasal dari e/"austed steam dengan temperatur #1* *+. Pada super"eater,

temperature yang digunakan adalah sekitar ''* *+. >ari economi0er masuk ke

steam drum, kemudian dari steam drum masuk ke tube boiler dan selanjutnya

masuk ke steam drum lagi.


14/15

drum ada pemasukan fosfat yang berfungsi untuk melapisi pipa/pipa agar tidak

terjadi korosi danscaling.

Gambar 3.18. Diagram Alir Waste Heat Boiler

Skema Pendinginan Cooling Tower


15/15

Unit Utilitas WT,Dkk

Documents

Transcript of Unit Utilitas WT,Dkk