BAB VII

SISTEM UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

7.1 Unit (Water Treatment)

Water treatment adalah unit untuk memproduksi demin water untuk menghasilkan HP-

steam dan MP-steam. Bagian dari unit ini antara lain:

a) Filter Process Condensate

b) Filter Turbine Condensate

c) Unit Cation Exchanger dengan degasser

d) Pre-Treated Water Tank

e) Mixed Bed Filter

f) Demineralized Water Tank

Unit ini menyediakan boiler feed water (BFW) dari turbin dan kondensat proses yang

berasal dari Unit Steam and Condensate System. Kondensat proses pertama-tama

melewati cricket filter, dimurnikan dari ammonium bikarbonat dan besi dalam cation

exchanger, dan di-stripped dengan udara di degasser untuk melepaskan karbondioksida

dan selanjutnya dialirkan ke tangki pretreated water.

Pada rancangannya kondensat turbin dialirkan melewati catridge filter dan dialirkan ke

tangki pretreated water, tetapi dengan modifikasi kondensat turbin dari unit Main

Power Generator dan unit Air Separation Unit and Inert Gas System langsung masuk

ke demineralized water tank, dan kondensat turbin dari unit Methanol Synthesis

langsung masuk ke BFW Drum. Air desalinasi langsung dialirkan ke tangki

pretreated water. Ketiga aliran selanjutnya diolah di mixed bed filter dan dikirim ke

tangki demineralized water. Kapasitas tangki dari pretreated water masing-masing

1000 m3.

7.2 Unit Desalination Plant

Unit ini berfungsi untuk memproduksi air desalinasi (air tawar) dari air laut yang

digunakan untuk kebutuhan make-up kehilangan air dan diseluruh pabrik methanol

termasuk air untuk steam proses. Unit ini didesain dengan kapasitas bersih 58 ton/jam

(kapasitas kotor 98 tph).

Air laut ini diumpankan ke heat rejection condenser sebagai pendingin panas yang

diberikan boiler ke evaporator. Dari condenser ini air laut mengalir ke bagian atas

masing-masing effect dan disemprotkan ke bagian luar permukaan tube dan sisanya

dikembalikan ke laut. Evaporator ini terdiri atas 4 effect yang beroperasi pada kondisi

vakum dan menggunakan LP-steam sebagai pemanasnya. Kondisi vakum dipilih agar

konsumsi energi menjadi lebih sedikit karena temperatur didih akan lebih rendah pada

tekanan yang lebih rendah pula. Berikut ini skema dari unit desalinasi:

Gambar 7.3 Skema Unit Desalinasi

LP-steam pemanas dari steam ejector masuk ke effect yang pertama, terkondensasi

sebagai kondensat dan mentransfer panas ke air laut. Air laut akan menguap pada effect

yang pertama. Air yang menguap mengalir ke effect yang kedua, sedangkan sisa yang

tidak menguap berupa air garam (brine). Uap air dari effect pertama ini terkondensasi

dalam heating tube untuk memanaskan air laut pada effect kedua. Panas yang dilepas

akan menguapkan umpan air laut di bagian luar tube. Steam condensate dari effect yang

1 3 42

Ejektor

air laut

LP-steam

brine

air terdesalinasi

uap airuap air uap air uap air

LP-steam

pertama akan dialirkan menuju effect selanjutnya untuk diambil panasnya. Cara yang

sama dilakukan dalam proses penguapan dan pengondensasian yang akan berulang

sampai pada effect yang keempat. Uap air yang tersisa akan ditarik oleh ejector dan

dicampur dengan steam. Pada saat meninggalkan ejector, campuran uap dan steam akan

mengalir ke effect yang pertama sebagai steam pemanas air laut umpan.

Brine pada effect yang keempat akan diflushing di dalam kondensor dan uap yang

dihasilkan dikondensasikan di bagian luar tube untuk diproses lebih lanjut. Sisa brine

dalam kondensor dibuang dengan pompa blowdown brine. Tekanan pada effect dijaga

rendah dengan mengeluarkan udara dan gas-gas yang tidak terkondensasi ke atmosfer

dengan menggunakan vent-ejector. Untuk mencegah terjadinya scale (kerak) maka air

umpan ditambahkan dengan chemical anti scale.

7.3 Unit Sweet Cooling Water System

Sweet Cooling Water digunakan untuk mendinginkan oils di unit compressor dan turbin,

pendingin kontak langsung di ASU (Air Separation Unit), pendingin sampel-sampel, dan

lain-lain. Sistem sweet cooling water system memakai sistem sirkulasi tertutup. Make-up

unit ini berupa air demin yang berasal dari unit Water Treatment. Ke dalam sistem

diberikan penambahan chemicals, yaitu penghambat korosi dan anti fouling

(BIOCIDES). Sweet cooling water yang telah dipakai didinginkan kembali oleh air laut

dengan menggunakan Plate Heat Exchanger.

Elevated buffer tank (065-F05) digunakan untuk menstabilkan tekanan loop sweet

cooling system dan untuk mengganti make-up volume yang hilang karena temperatur

yang berubah-ubah di dalam sistem dengan venting ke atmosfer. Kehilangan air dalam

sistem harus diimbangi dengan penambahan air demin dalam buffer tank. Pengisian

pertama tangki juga menggunakan air demin.

7.4 Unit Seawater Intake and Cooling System

Unit ini bertujuan untuk menyediakan pendingin berupa air laut. Sistem pendinginan

dalam pabrik terutama berdasarkan pada sistem air laut. Empat pompa air laut disusun

dalam struktur intake dengan kapasitas masing-masing 8300 m3/jam untuk

mendistribusikan air laut melalui pipa dengan lining beton ke pemakai.

Struktur seawater intake berada pada kedalamn enam meter dibawah rata-rata level air

laut (MSL). Material-material yang besar disaring dengan trash rack. Setelah

pembersihan awal ini, air laut mengalir melalui tiga pipa beton ke dalam basin seawater

intake. Pembersihan akhir dilakukan dengan menggunakan travelling screen ukuran

mesh dua mm.

Air laut yang mengalir secara permanen diinjeksikan dengan larutan sodium hipoklorit

yang diproduksi dengan mengelektrolisis air laut. Selama pabrik beroperasi normal, tiga

pompa air laut akan beroperasi dan hanya satu pompa yang digunakan selam pabrik

start-up. Air yang telah diolah (treatment) kemudian dialirkan dengan pompa ke sea

water supply header.

7.5 Unit Main Power Generato)

Pada kondisi operasi normal tenaga listrik pabrik metanol diperoleh dari generator

sinkron tiga fasa yang dilengkapi dengan brushless static excitation dan damper winding

untuk beban tidak setimbang. Generator digerakkan oleh steam turbin tipe

multistage/condensing. Pada operasi normal untuk membangkitkan tenaga sekitar 4,5

MW dibutuhkan sekitar 25 ton/jam LP-steam sebagai make-up balance MP-superheated

steam. Power generator ini dirancang dengan kapasitas maksimum 7,0 MW, tegangan

dan frekuensi 6,6 KV / 50 Hz.

7.6 Unit Emergency Power Generator

Emergency Power Generator terdiri atas dua syncrone generator yang digerakkan oleh

motor diesel yang dilengkapi dengan panel instrumen, pompa injeksi, pompa bahan

bakar, dan electric starting.

Jika normal supply berasal dari unit Main Power Generator trip, maka load sheding akan

bekerja mengurangi pemakaian power, dan kedua emergency generator akan menyuplai

power yang berguna untuk pengamanan pabrik. Alat ini didesain langsung bekerja

apabila power generator dari unit Main Power Generator bermasalah.

7.7 Unit Instrument Plant Air System

Sistem ini berfungsi menyediakan udara instrument dan utilitas pabrik pada operasi

normal. Aliran diambil dari downstream Air Purification Adsorber Molecular Sieve di

Unit 1300. Selama start-up dan dalam kasus darurat, unit ini dibantu oleh satu paket unit

alat bantu suplai udara (Auxiliary Air Supply). Bagian utama dari unit tambahan ini

terdiri atas kompresor reciprocating dua tahap yang digerakkan oleh motor elektrik,

pemanas awal dan akhir, pemisah kondensat, sistem pendingin ulang (backcooling)

dengan pompa sirkulasi dan udara pendingin, adsorption dryer, dan vessel udara

bertekanan. Unit Auxiliary Air Supply ini langsung bekerja jika udara dari unit 1300

turun drastis.

7.8 Unit Flare System

Unit ini terdiri atas elevated self-supporting stack flare dan susunan pipa yang

menghubungkan antara flare dan unit-unit proses. Sistem flare ini bertujuan untuk

membuang sejumlah besar gas-gas yang mudah terbakar dengan aman, khususnya gas

yang akan dikeluarkan dengan cepat dari beberapa unit area pabrik metanol, sperti CH4

dan H2 apabila terjadi kegagalan pada saat start up. Flare ini hanya diizinkan untuk

membakar gas-gas yang tidak membahayakan untuk dikeluarkan. Selama start up pabrik

dan emergency shut down, apabila safety valve terbuka, maka aliran-aliran gas akan

lewat menuju flare dan dibakar.

Pengoperasian pilot burner dilakukan secara kontinu, yaitu dengan menginjeksikan gas

alam yang digunakan untuk menyalakan flare. Nitrogen (N2) digunakan untuk seal gas

dan untuk dioda seal dari flare. Kondensat digunakan dalam knock out drum yang

berada di upstream stack flare. Total tinggi flare termasuk burner adalah 55 meter

dengan bagian utama terdiri atas flare (burner tip, pilot burner, dioda seal, stack, dan

panel kontrol), knock out drum dan flare header.

7.9 Unit Tank Farm and Loading System

Unit ini terdiri atas dua tangki penyimpanan metanol, tiga loading pump, dua loading

arm, rangkaian sistem perpipaan, dan alat pendukungnya. Tangki dan pompa

ditempatkan di kawasan pabrik dan loading arm diletakkan di pelabuhan. Tangki

penyimpanan metanol menerima metanol murni secara intermiten dari Unit 400 sehingga

Unit ini dioperasikan secara tertutup dengan Unit 400. Tangki unit ini memiliki kapasitas

dan luas area yang sangat besar, yaitu masing-masing 38.000 m3. Hal ini untuk

mengantisipasi apabila terjadi kecelakaan pecahnya tangki, maka sekitar 60% dari

produk yang terbuang dapat dikumpulkan.

Pengisian tangki metanol tergantung dari hasil analisis kemurnian metanol yang dikirim

ke intermediate methanol tank atau salah satu dari dua storage methanol tank. Pengisian

menggunakan satu atau dua dari tiga loading methanol pump. Untuk menghindari low

suction pump maka loading pump akan mati secara otomatis pada level yang rendah.

Alarm level high akan menunjukkan ketinggian tangki yang sudah dalam keadaan

maksimum. Pada masing-masing tangki dipasang dengan emergency shut-off valve untuk

keselamatan. Valve-valve ini akan diletakkan langsung ke nozzle outlet dan dijaga tetap

terbuka oleh tekanan udara instrumen. Apabila tekanan turun, spring valve akan

menutup. Silinder valve dihubungkan ke suplai udara instrumen melalui selang pipa

plastik dan apabila terjadi kebakaran, selang pipa plastik akan terbakar sehingga valve-

valve tersebut akan menutup secara otomatis.

7.10 Unit (Jetty)

Jetty merupakan satu area tempat kapal pengangkut metanol akan berhenti selama

pemuatan (loading) metanol dilakukan. Unit ini dirancang sedemikian rupa untuk

menjamin keamanan pengoperasian bebas dari masalah-masalah.

Marine arm merupakan suatu peralatan konvensional dengan desain simetrik. Seluruh

arm berkontruksi baja dan sepenuhnya akan mengimbangi bila kondisi kosong. Apabila

arm tidak terhubung dengan kapal, arm diputar dan dikunci pada posisi parkir. Arm

dapat diarahkan dalam beberapa arah dengan menggunakan pendant. Ketika

dihubungkan ke kapal, selector switch harus diputar ke free wheel dan kemudian arm

bebas mengikuti gerakan kapal. Free wheel control valve merupakan suatu block valve

untuk menghubungkan power control dengan unit hydraulic cylinder ke arm yang

beroperasi. Tekanan relief valve dalam F/C valve akan melindungi loading arm terhadap

bahaya selama operasi.

Marine arm didesain untuk pengoperasian pada kecepatan angin sebagai berikut:

posisi parkir 42 m/s

operasi 22 m/s

posisi kerja 13 m/s

Apabila kecepatan angin melebihi desain di atas, loading arm harus dihentikan dan

hubungan antara arm dengan kapal harus diputuskan. Marine arm hanya akan

dihubungkan ke permukaan flange kapal secara vertikal di jetty. Flange kapal dengan

ukuran yang berbeda-beda memerlukan adaptor dan flange kapal dengan berbagai arah

permukaan harus dipasang sesuai dengan sudut adaptor. Apabila marine arm akan

disambungkan ke kapal, marine arm ini harus diyakinkan berada dalam keadaan kosong

dengan membuka drain connection. Kapasitas pengisian dari loading arm ini sebesar

1000 m3/ jam.

7.11 Unit (Air Separation Unit and Inert Gas System)

Unit ini berfungsi untuk memproduksi oksigen dengan kemurnian sangat tinggi untuk

digunakan pada Unit Reforming. Selain oksigen dihasilkan pula gas nitrogen yang

digunakan untuk purging, blanketing, dan sebagai instrument air, serta plant air.

Unit ASU didesain dengan kapasitas produksi sebagai berikut :

a) Gas Oksigen = 23400 Nm3/jam

b) Gas nitrogen = 4500 Nm3/jam

c) Nitrogen cair = 244 Nm3/jam

d) Instrument air dan plant air = 1210 Nm3/jam

Udara atmosfer yang masuk ditekan sampai 5,8 barg dengan menggunakan Air

Compressor . Steam turbin sebagai penggerak kompresor udara adalah tipe condensing

yang menggunakan steam HP (kapasitas 43 ton/jam). Udara outlet dari tahap terakhir

kompresor didinginkan pada chilling tower secara kontak langsung. Menara ini terdiri

atas dua bagian pendinginan. Bagian bawahnya menggunakan air yang datang dari air

sirkulasi dengan temperatur sekitar 35C, sedangkan bagian atasnya menggunakan air

yang datang dari tower nitrogen yang didinginkan dengan waste nitrogen yang keluar

dari line heat exchanger pada cold box dengan temperatur sekitar 7C. Chilling tower ini

dilengkapi dengan demister pada bagian atasnya untuk menghilangkan tetesan airnya.

Keluaran dari chilling tower ini dialirkan ke dryer yang terdiri atas dua vessel yang

dilengkapi dengan alumina dan molecular sieve untuk menghilangkan CO2, dan

hidrokarbon. Kedua vessel digunakan secara bergantian.

Keluaran dari vessel tersebut aliran dibagi menjadi dua, udara langsung masuk ke dalam

cold box atau main heat exchanger (130-E02/E03) dan udara masuk ke dalam turbin

expander atau booster. Pada aliran yang menuju turbin expander, awalnya udara

dikompresikan terlebih dahulu dengan kompresor (130-C03) kemudian didinginkan

sebanyak dua kali baru kemudian diekspansikan sehingga temperatur udara menurun

secara drastis.

Setelah mengalami pertukaran panas dalam main heat exchanger, aliran utama

diperkirakan pada titik embunnya, selanjutnya akan masuk melalui bagian bawah menara

distilasi (130-D01) dimana pemisahan pertama mulai dilakukan. Aliran gas yang

mengalir keatas diperkaya dengan kadar N2 yang kontak dengan aliran liquid yang turun.

Refluk dihasilkan dari aliran N2 yang terkondensasi pada titik didih O2 didalam main heat

exchanger (130-E05) pada bagian atas menara.

Produk yang akan dihasilkan dari distilasi udara ini adalah :

Oksigen

Gas nitrogen

Waste nitrogen

Nitrogen cair

Udara kering

Drain evaporator

7.12 Unit 1400 (Auxiliary Boiler)

Unit steam boiler dirancang tipe water tube dengan bahan bakar gas alam untuk

menghasilkan HP-steam superheated. Unit ini terdiri atas steam boiler, peralatan firing

udara pembakaran, dan sistem flue gas dengan konstruksi baja. Selama pabrik metanol

start up, boiler dapat memproduksi HP superheated steam dengan kapasitas 80 ton/jam.

Selama pabrik beroperasi normal, boiler beroperasi dengan partial load dengan

pemakaian steam yang utama hanya untuk power generator. BFW disupply dengan

menggunakan pompa BFW (015-G05A) yang digerakkan oleh steam turbin (pompa 015-

G05 S yang digerakkan secara elektrik pada posisi stand by), dipanaskan terlebih dahulu

dengan menggunakan economizer dan dialirkan menuju steam drum. Sisa panas

pembakaran dimanfaatkan oleh HP steam 115 bar dan dinaikan temperaturnya menjadi

5100C.

Produk HP steam di-vent ke udara melalui silencer 140-H01 (selama start-up) untuk

menjaga agar tekanannya tetap konstan. Boiler dirancang untuk menjaga tekanan HP-

steam konstan apabila pemakaian steam bervariasi, dengan cara menambah atau

mengurangi pembakaran.

Gas alam dari sistem line fuel gas (2 barg) dibakar dan selanjutnya menyediakan panas

yang dibutuhkan. Udara pembakaran disediakan oleh blower 140-C01 ke burner. Selama

start-up blower di-start dengan menggunakan motor elektrik (140-C01M) dan selama

operasi, blower digerakkan oleh steam turbin (140-T01) (motor elektrik distop).

Selanjutnya auxiliary boiler dapat dioperasikan tanpa energi listrik pada saat pabrik

power failure.