Petroleum Pipelines - Digilib ITS

Powerpoint Templates Powerpoint Templates

TUGAS AKHIR

ANALISIS EFISIENSI ENERGI PADA PRODUKSI STEAM UNTUK INDUSTRI PENGOLAHAN SUSU

(STUDI KASUS PT INDOLAKTO JAKARTA DAN CICURUG 1)

NANDA CHARIMANRP 2107.100.028

Dosen PembimbingDr. WAWAN ARIES WIDODO, ST, MT

http://www.powerpointstyles.com/


Powerpoint Templates

Latar Belakang

PARAMETERFACTORY JAKARTA FACTORY CICURUG 1

2010 2010 FEB. 2011

HARGA UNIT STEAM (Rp/ton) 89.007 521.512 326.311

HARGA TREATED WATER (Rp/m3) 15.010 2.142 2.022

BAHAN BAKAR BOILER NATURAL GAS RESIDU NATURAL GAS



Masalah dan Tujuan

EXISTING OUTPUT

Perhitungan dan Analisis

Rekomendasi Efisiensi

Efisiensi Boiler, Rugi-rugi Energi, Potensi Efisiensi, Investasi dan Payback Period

Penghematan untuk mereduksi biaya energi

Neraca Energi Boiler

Efisiensi Boiler

Sumber Pemborosan



BATASAN

MASALAHSumber Data

Laporan energi tahun 2010 dan laporan

operasional Cicurug 1 bulan Februari 2011

Pengambilan DataPT Indolakto Jakarta dan

Cicurug 1

Diambil dari literatur yang relevan

Tidak dianalisaProses produksi susu

dan kelistrikan

Data tidak tersedia



Outline Sistem Boiler



Outline Plant Indolakto

Keterangan :

: steam line

: feed water line

: condensate line

: blowdown line



Data Operasional

PACKAGE THREE PASSED FIRE TUBE BOILER

BAHAN BAKAR : Natural Gas

Kapasitas : 3 Unit 5 TPH/10 Bar, 1 Unit 10 TPH/13 Bar

2 Unit OPERASI, 1 Unit STAND BY, 1 Unit BACK UP

1 Unit Ekonomiser (Boiler 4)

Keterangan Nilai UnitFlowmeter SKM 997.4 Ton/bln

Flowmeter UHT 258,8 Ton/bln

Jalur tak terukur (pemanas feedtank,deaerator, dan buangan steam trap header)

140 Ton/bln

Total Steam 1.396,2 Ton/bln

Harga Unit 326.311 Rp/ton

Asumsi jalur UHT tak terukur 258,8 Ton/bln

Total Steam Consumption 1.655 Ton/blnHarga Unit 275.284 Rp/ton

STEAM CONSUMPTION



Neraca Energi



Neraca Energi FUEL

mass flowrate 132.946Nm3/bulan

nilai kalor (NCV) 8.913kKal/Nm3

FEEDWATER

mass flowrate 2.293,3ton/bulan

Make up water 2.166,24ton/bulan

Condensate return 127,06ton/bulan

Tekanan feedwater 14,6bar

TDS make up water 104,72ppmTDS maks yang diijinkan di boiler 2.500ppm

STEAMmass flowrate 1.655ton/bulan

2.462,79 kg/jamTekanan saturated steam 8bar

FLUE GAStemperature flue gas 1900 Ctemperature ambient 300 C

%CO2 content 8,8%



Efisiensi Boiler (ASME PTC 4.1)Direct Method



Efisiensi Boiler (ASME PTC 4.1)Indirect Method

L7 & L8 diabaikan untuk pembakaran gas alam



Indirect MethodAnalisis Ultimate Nilai Unit

Karbon 74 %Hidrogen 25 %Nitrogen 0,75 %Oksigen 0,25 %Sulfur 0 %Moisture 0 %NCV bahan bakar 8.913 kCal/Nm3

Laju bahan bakar 132.946 Nm3/blnSuhu permukaan luar boiler 50 0 CLuas permukaan perpindahan panas boiler

286 m2

Kelembaban udara 0,0204kg/kg udarakering

Kecepatan udara 3,8 m/sAnalisis Gas Buang Nilai Unit

Suhu gas buang 190 0 CSuhu ambient 30 0 C% CO2 gas buang (volume) 8,8 %%O2% gas buang (volume) 6,4 %

Kalor Spesifik Nilai UnitGas buang 0,25 kcal/kg CSaturated Steam 0,43 kcal/kg C

Perhitungan Nilai UnitTheoritical Air Required 17.27 kg/kg of fuel

Excess Air Supplied (EA) 43,84 %

Actual Mass of Air Supllied (AAS) 24,84 kg/kg of fuel

Mass of Dry Flue gas 23,59 kg/kg of fuel

Input/Output Parameter % Heat Input 100

Heat Losses1. Dry flue gas, L1 6,35

2. Loss due to hydrogen in fuel, L2 9,89

3. Loss due to moisture in fuel, L3 0

4. Loss due to in Air, L4 0,24

5. Partial Combustion Of C to CO, L5 0

6. Surface Heat Losses, L6 0,005

Efisiensi Boiler 83,51



Stokiometri Udara PembakaranReaksi Pembakaran : C + O2 CO2

2H2 + O2 2H2O

Keterangan Nilai UnitKebutuhan udara teoritis 17,27 Kg/kg bahan

bakar% CO2 teoritis pada gas buang 11,47 %

teoritis aktualUdara berlebih 30,34 43,84 %% CO2 teoritis pada gas buang(dengan udara berlebih)

8,57 8,8 %

% O2 teoritis pada gas buang(dengan udara berlebih)

5,23 6,4 %



Sumber PemborosanAktivitas Blowdown

Pemborosan Feedwater

Laju Blowdown teoritis %blowdown x kapasitas produksi steam65,373 m3/bulan

Laju Blowdown aktual mass flowrate feedwater – mass flowrate steam638,3 m3/bulan

Selisih aktual - teoritis 572,927 m3/bulan

Nilai pemborosan feedwater(harga unit Rp 2.022/ m3 )

Rp 1.158.458/bulanRp 13.901.501/tahun

Pemborosan Bahan Bakar

Kalor terbuang untuk memanaskan air blowdown mass flowrate blowdown x (entalpi sat.water – entalpi feedwater)

59.653.087,71 kKal/bulan

Mass flowrate bahan bakar terbuang Kalor terbuang/ nilai kalor bahan bakar

6.692,81 Nm3/bulan

Nilai pemborosan bahan bakar(harga unit Rp 3.309/Nm3 )

Rp 22.146.535/bulanRp 265.758.421/tahun

Total Pemborosan Rp 23.304.769/bulanRp 279.657.235/tahun

Frekuensi manual blowdown 2 kali dalam 1 jam selama 16 detik



Sumber PemborosanOperasional Boiler

Kebutuhan kalor teoritis mass flowrate steam x (entalpi steam – entalpi feedwater)

966.486.900 kKal/bulan

Laju bahan bakar teoritis kebutuhan kalor teoritis/nilai kalor bahan bakar

108.435,64 Nm3/bulanLaju bahan bakar aktual 132.946 Nm3/bulan

Selisih aktual - teoritis 24.510,355 Nm3/bulan

Nilai pemborosan bahan bakar(harga unit Rp 3.309/Nm3 )

Rp 81.104.766/bulanRp 973.257.194/tahun

Bahan bakar digunakan untuk menjaga kondisi boiler yang standbyBahan bakar digunakan untuk memanaskan feedwater baru pengganti air blowdown

Suhu gas buang masih tinggi ( 190oC)



Potensi PenghematanCONDENSATE

RECOVERY SYSTEM

BLOWDOWN

WASTE HEAT RECOVERY

SYSTEM

OPERASIONAL BOILER



Condensate Recovery System

Nilai Kondensat (70oC)Bahan bakar Rp 520.128.584/tahunAir make up Rp 41.829.995/tahunNilai total kondensat Rp 561.958.579/tahun

Pompa Seri DN50 dari Spirax Sarco dengan kapasitas 2800 kg/jam dan head 22 m

Investasi untuk 80% pengembalian kondensat akan memberikan payback period selama 1,38 tahun.



- Pressure drop akibat penambahan economiser

∆P = 103,44 Pa∆H > 26,8 m∆H existing = 16,8 m

Diperlukan upgrade ketinggian stack setinggi 10 m

Waste Heat Recovery Spesifikasi EconomiserJenis Fin Tube

Heat ExchangerOutside diameter tube 40,1 mmKetebalan tube 2 mmMaterial Tube AISI 304Panjang tube 2,44 mJumlah total tube 182Susunan tube Stagered

Saving bahan bakar : 3.589,22 Nm3/blnPenghematan = Rp 11.876.713/bln

= Rp 142.520.558/thn.



Kesimpulan1. Efisiensi sistem boiler masih baik, aktivitas saving energy

dapat meningkatkan efisiensi menjadi lebih tinggi.

2. Losses paling besar disebabkan oleh aktivitas blowdown yangberlebihan dan suhu gas buang yang masih tinggi.

3. Pemborosan energi secara dominan dipengaruhi olehpengelolaan air dan bahan bakar Air blowdown terbuangsenilai Rp 279.657.235/tahun, sedangkan bahan bakar senilaiRp 973.257.194/tahun. Excess air berlebih sehingga Losses gasbuang tinggi

4. 100% Condensate Recovery System memberikan penghematanRp 561.958.579/tahun, Waste Heat Recovery memberikanpenghematan Rp 142.520.558/tahun dan meningkatkanefisiensi boiler 2 % dengan upgrade ketinggian stack setinggi10m.



Rekomendasi

Mengurangi frekuensi blowdown(2x1 jam menjadi 1x1 jam)

Mengurangi debit udara pembakaran (dari fan)

Pengadaan flowmeter steam jalur UHT tak terukur

Condensate Recovery System

Waste Heat Recovery System

Prioritas Opsi


Petroleum Pipelines - Digilib ITS

Documents

Transcript of Petroleum Pipelines - Digilib ITS