LAPORAN KERJA PRAKTEK
PT. POLYCHEM INDONESIA TBK. DIVISI KIMIA - MERAK
Disusun untuk memenuhi persyaratan kelulusan program S1 Program Studi Teknik Kimia Universitas Katolik Parahyangan
Oleh : Michelle Lidya
(6210010)
Sisvika
(6210044)
Sarah Caroline
(6210091)
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN BANDUNG 2013
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. POLYCHEM INDONESIA TBK. DIVISI KIMIA– MERAK
Catatan / komentar:
Pelaksanaankerjapraktek: 14 Juni – 30 Juli 2010 Menyetujui,
Cilegon, .. Oktober 2013
Hervan Pembimbing Lapangan1
Cilegon, .. Oktober 2013
Gatot Prihantono Pembimbing Lapangan 2
Bandung, .. Oktober 2013
Dr. Henky M., ST., M.Eng. Dosen Pembimbing
Mengetahui,
Anastasia Prima Kristijarti S.Si, MT. Koordinator Kerja Praktek
Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Parahyangan Bandung
SURAT PERNYATAAN Kami yang bertandatangan di bawah ini, Nama
: Michelle Lidya
NRP
: 6210010 dan
Nama
: Sisvika
NRP
: 6210044 dan
Nama
: Sarah Caroline
NRP
: 6210091
Dengan ini menyatakan bahwa laporan Kerja Praktek di PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak adalah hasil pekerjaan kami dan seluruh ide, pendapat, atau materi dari sumber lain telah dikutip dengan cara penulisan referensi yang sesuai. Pernyataan ini kami buat dengan sebenar –benarnya dan jika pernyataan ini tidak sesuai dengan kenyataan, maka kami bersedia menanggung sanksi sesuai peraturan yang berlaku.
Bandung, .. Oktober 2013
Michelle Lidya
Sisvika
Sarah Caroline
(6210010)
(6210044)
(6210091)
ABSTRAK
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat –Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan kerja praktek di PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak ini. Laporan kerja praktek ini dilakukan untuk memenuhi persyaratan mata kuliah ICE-420 Kerja Praktek Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Katolik Parahyangan. Dalam penulisan laporan kerja praktek ini, penulis banyak mendapat bantuan dan dukungan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, secara khusus penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1.
Bapak Dr. Henky Muljana, S.T., M.Eng. selaku dosen pembimbing yang telah
meluangkan
waktunya
untuk
memberikan
pengarahan
dalam
penyusunan laporan kerja praktek ini, 2.
Bapak Eko Laksono selaku Asisstant Plant Manager di PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak,
3.
Bapak Purwantyana selaku Production Manager di PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak,
4.
Bapak Hervan dan Bapak Gatot selaku pembimbing lapangan yang telah membimbing serta memberikan masukan selama pelaksanaan kerja praktek,
5.
Bapak Anthan, Bapak Noval, Ibu Fetty, Bapak Endar, Bapak Eko, Bapak Achmad Mintoro, Bapak Irfani, Mr. Kuo Hui-Fang, ... dan seluruh karyawan PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak, khususnya di bagian proses EO/EG I dan II serta Utility I dan II yang telah banyak membantu dan memberikan informasi kepada penulis,
6.
Keluarga penulis, atas doa dan dukungannya baik secara moral maupun material,
7.
Teman–teman angkatan 2010, atas dukungan yang diberikan kepada penulis saat penyusunan laporan,
8.
Pihak–pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu–persatu, yang telah membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung.
Penulis menyadari bahwa dalam laporan kerja praktek ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca. Akhir kata, penulis berharap agar laporan kerja praktek ini bermanfaat bagi pembaca.
Bandung, .. Oktober 2013
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN COVER..........................................................................................i HALAMAN SAMPUL DEPAN .........................................................................ii LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................iii SURAT PERNYATAAN....................................................................................iv ABSTRAK ..........................................................................................................v KATA PENGANTAR ........................................................................................vi DAFTAR ISI .......................................................................................................viii DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................xii DAFTAR TABEL ...............................................................................................xiv BAB I PENDAHULUAN ................................................................................1 1.1 Latar Belakang ................................................................................1 1.2 Sejarah Perusahaan .........................................................................2 1.3 Visi dan Misi Perusahaan ...............................................................3 1.4 Deskripsi Proses ..............................................................................3 1.5 Pelaksanaan Kerja Praktek ..............................................................4 1.6 Tujuan Kerja Praktek ......................................................................5 1.7 Ruang Lingkup Kerja Praktek ........................................................6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................7 2.1 Etilen ...............................................................................................7 2.2 Etilen Oksida...................................................................................8 2.2.1 Pembentukan Etilen Oksida .................................................10 2.2.1.1 Oxygen-Based Direct Oxidation Process .................11 2.2.1.2 Air-Based Direct Oxidation Process ........................13 2.3 Etilen Glikol ....................................................................................13 2.3.1 Pembentukan Etilen Glikol ...................................................14 2.3.2 Monoetilen Glikol .................................................................16 2.3.3 Dietilen Glikol ......................................................................17 2.3.4 Trietilen Glikol .....................................................................17
BAB III BAHAN ................................................................................................19 3.1 Bahan Baku .....................................................................................19 3.1.1 Etilen ....................................................................................19 3.1.2 Oksigen .................................................................................20 3.2 Bahan Penunjang ............................................................................20 3.2.1 Nitrogen ................................................................................20 3.2.2 Inhibitor EDC (Ethylene Dichloride) ...................................20 3.2.3 Katalis Perak .........................................................................21 3.2.4 Air Demin .............................................................................21 3.2.5 Sulfur Guard Bed Catalyst ....................................................21 3.2.6 Potassium Carbonate ............................................................21 3.2.7 Propilen .................................................................................22 BAB IV SISTEM PROSES ................................................................................23 4.1 Unit-unit pada Proses Secara Umum .............................................23 4.1.1 Unit Proses EO/EG ...............................................................23 4.1.2 Unit Proses Etoksilat .............................................................23 4.1.3 Unit Utilitas ...........................................................................24 4.1.4 Air Separation Unit (ASU) ...................................................24 4.2 Sistem Preparasi .............................................................................24 4.2.1 Preparasi Etilen .....................................................................24 4.2.2 Preparasi Oksigen .................................................................25 4.2.3 Preparasi Gas Ballast ............................................................25 4.2.4 Preparasi Inhibitor EDC (Ethylene Dichloride)....................26 4.3 Sistem Pencampuran Umpan Reaksi .............................................26 4.4 Pembentukan Etilen Oksida (Area 100) ........................................27 4.4.1 Oxygen Mixing Station (H-110) ............................................27 4.4.2 Gas-Gas Exchanger (E-111) .................................................27 4.4.3 Reaktor Pembentukan Etilen Oksida (R-110) ......................27 4.4.4 Reaktor Gas Cooler (E-112) .................................................28 4.4.5 Scrubber (T-115)...................................................................28 4.4.6 Recycle Gas KO Drum (D-145) ...........................................28
4.4.7 Sistem Pembangkit Steam ....................................................29 4.5 CO2 Removal System (Area 200) ..................................................29 4.5.1 Preparasi Larutan Karbonat ..................................................30 4.5.2 Sistem Penghilangan CO 2 .....................................................30 4.5.3 Regenerasi Karbonat .............................................................31 4.6 EO Enriching (Area 300) ...............................................................31 4.7 Sistem Pemurnian EO (Area 400) .................................................32 4.8 Pembentukan Etilen Glikol (Area 500) .........................................33 4.8.1 Pelucutan Umpan dan Reaksi Pembentukan Glikol .............34 4.8.2 Seksi Pemekatan Glikol ........................................................34 4.8.3 Seksi Pengeringan Glikol (Glycol Drying)...........................36 4.8.4 Pemurnian MEG (Area 600) .................................................37 4.8.5 Pemisahan MEG (Area 700) .................................................38 4.8.6 Pemurnian TEG ....................................................................39 BAB V ALAT PROSES DAN INSTRUMENTASI .........................................41 5.1 Peralatan Proses Utama .................................................................41 5.1.1 Area 100 ................................................................................41 5.1.2 Area 200 ................................................................................45 5.1.3 Area 300 ................................................................................48 5.1.4 Area 400 ................................................................................53 5.1.5 Area 500 ................................................................................55 5.1.6 Area 600 ................................................................................66 5.1.7 Area 700 ................................................................................73 5.2 Peralatan Utilitas ............................................................................79 5.2.1 Reverse Osmosis (RO)..........................................................79 5.2.2 Demineralized Water (DW) ..................................................80 5.2.3 Cooling Water (CW) .............................................................82 5.2.4 Penyimpanan dan Pendistribusian Etilen ..............................82 5.2.5 Air Separation Unit (ASU) ...................................................82 5.2.6 Waste Water Treatment (WWT)...........................................83 5.3 Sistem Instrumentasi ......................................................................84
5.3.1 Pengendalian Proses Produksi (Control Room)....................86 5.4 Perangkat Penguji Kualitas Produk ...............................................86 BAB VI PRODUK ..............................................................................................91 6.1 Produk Utama ................................................................................92 6.2 Produk Samping.............................................................................93 BAB VII SISTEM UTILITAS, UNIT PENUNJANG, DAN PENGOLAHAN LIMBAH ...............................................................................................95 7.1 Sistem Utilitas ................................................................................95 7.1.1 Air Separation Unit (ASU) ...................................................95 7.1.2 Unit Desalinasi ......................................................................101 7.1.2.1 Pretreatment System .................................................101 7.1.2.2 Reverse Osmosis System..........................................102 7.1.3 Demineralized Water (DW) Unit ..........................................102 7.1.4 Cooling Water (CW) Unit.....................................................104 7.2 Unit Penunjang ..............................................................................106 7.2.1 Coal Generator ......................................................................106 7.2.2 Unit Coal Boiler ....................................................................108 7.2.3 Fire Water .............................................................................108 7.2.4 Sistem Penyediaan Kukus/Steam ..........................................109 7.2.5 Terminal Etilen .....................................................................110 7.2.5.1 Unit Pencairan Etilen (Liquefaction Unit)................110 7.2.5.2 Unit Pengirimian Etilen ke Proses............................110 7.2.5.3 Unit Unloading Etilen dan Jalur Cooling Down ......110 7.3 Sistem Pengolahan Limbah ...........................................................111 7.3.1 Sistem Pengolahan Limbah Gas ...........................................111 7.3.2 Sistem Pengolahan Limbah Cair ...........................................111 7.3.3 Sistem Pengolahan Limbah Padat.........................................114 7.3.4 Penanganan Pencemaran Udara dari Unit Coal Boiler .........114 BAB VIII TATA LETAK PABRIK ...................................................................117 8.1 Plant Site ........................................................................................117 8.2 Plant Layout ...................................................................................119
BAB IX ORGANISASI DAN SEGI EKONOMIS PERUSAHAAN ................120 9.1 Struktur Organisasi Perusahaan .....................................................120 9.1.1 Struktur Kebutuhan Tenaga Kerja ........................................121 9.1.2 Peraturan Kerja .....................................................................121 9.1.2.1 Waktu Kerja .............................................................121 9.1.2.2 Keselamatan Kerja ...................................................122 9.1.2.3 Jaminan Sosial Tenaga Kerja ...................................125 9.2 Segi Ekonomi Perusahaan .............................................................126 9.2.1 Struktur Pemodalan...............................................................126 9.2.2 Struktur Pembiayaan .............................................................127 9.2.3 Struktur Pendapatan ..............................................................127
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Seiring dengan kemajuan teknologi yang berkembang, kebutuhan manusia pun kian meningkat. Salah satu kebutuhan manusia yang terus meningkat ialah kebutuhan sandang. Kebutuhan sandang yang meningkat ini harus diimbangi dengan persediaan yang cukup dari bahan baku pembuatan sandang, yaitu kapas dan sutera. Ketersediaan bahan baku ini akan habis apabila digunakan terus menerus sehingga perlu untuk mencari bahan baku alternatif pembuatan sandang. Oleh karena itu, manusia memanfaatkan teknologi yang ada untuk dapat menghasilkan bahan baku alternatif pembuatan sandang, yaitu polyester. Bahan baku yang dibutuhkan untuk proses pembuatan polyester adalah etilen glikol. Secara komersial, penggunaan etilen glikol di Indonesia ialah sebesar 97,34% sebagai bahan baku industri polyester, sedangkan sisanya sebesar 2,66% sebagai bahan baku tambahan pada pembuatan cat, cairan rem, pelarut, tinta cetak, kosmetik, dan bahan antibeku. PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia - Merak merupakan salah satu pelopor perusahaan produk kimia yang memproduksi berbagai jenis bahan kimia (etilen glikol, etilen oksida, dan etoksilat) yang dibutuhkan oleh konsumen sebagai bahan baku untuk membuat cat, kain, dan benang yang berkualitas, mudah dalam pengerjaannya, dan tidak membutuhkan waktu yang lama. Setelah
initial start-up pada tahun 1993, PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak mampu memproduksi 80.000 MTPY (Metric Ton Per Year) untuk plant EO/EG I. Menanggapi permintaan akan produk ethylene oxide derrivative (EOD), yaitu ethoxylate, PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak membangun
plant EO/EG II dengan kapasitas produksi 120.000 MTPY dan plant ethoxylate dengan
kapasitas
produksi
25.000-30.000
MTPY.
Oleh
karena
terus
meningkatnya permintaan akan etilen glikol dan ethoxylate, plant EO/EG I dan
1
2
plant ethoxylate telah mengalami perbesaran kapasitas produksi menjadi 96.000 MTPY dan 40.000 MTPY.
1.2
Sejarah Perusahaan
PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak merupakan pabrik pertama dan satu-satunya di Asia Tenggara yang memproduksi etilen oksida, etilen glikol, dan etoksilat dengan lisensi dari Scientific Design Inc., USA. PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merakterletak di desa Mangunreja, kecamatan Bojonegara, kabupaten Serang dengan luas area 150.000 m 2. Pabrik etilen oksida dan etilen glikol ini dibangun berdasarkan usaha bersama antara dua grup, yaitu Gajah Tunggal Group dan Yasinta Group yang bertujuan untuk memenuhi kebutuhan industri tekstil akan bahan baku serta untuk memenuhi pasar dalam negeri. Pabrik yang berstatus PMDN (Penanaman Modal Dalam Negeri) ini telah mengalami perubahan nama sebanyak empat kali. Pabrik ini didirikan dengan nama PT. Yasa Ganesha Pura yang kemudian pada tahun 1993 berganti nama menjadi PT. Prima Ethycolindo. Pada tahun 1996, pabrik berganti nama kembali menjadi PT. Gajah Tunggal Petrochem Industries Tbk. dan berganti nama lagi menjadi PT. Polychem Indonesia Tbk. hingga sekarang. Pembangunan PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia - Merak dimulai pada bulan Desember 1988 dan selesai pada bulan Januari 1992. Setelah pembangunan
selesai
secara
keseluruhan,
dilanjutkan
dengan
tahap
commissioning serta persiapan start-up. Sebelum bahan baku etilen yang diimpor pertama kali datang, dilakukan tahap cooling down bagi jaringan yang akan dilewati etilen di terminal etilen dan cooling down tangki penyimpanan etilen.
Initial start-up dilakukan mulai tanggal 10 Januari 1993 kemudian pabrik diresmikan secara simbolis oleh Presiden Soeharto pada tanggal 18 Januari 1993. Dalam perkembangannya, PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia Merak mengalami perluasan area dengan pembangunan plant EO/EG II yang memproduksi etilen oksida dan etilen glikol, dilanjutkan dengan pembangunan
plant EOD dengan produk etoksilat yang berbahan baku etilen oksida yang dihasilkan dari plant EO/EG II. PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia -
3
Merak mampu memproduksi 120.000 MTPY Monoetilen Glikol (MEG) sebagai produk utama, 11.940 MTPY Dietilen Glikol (DEG) dan 880 MTPY Trietilen Glikol (TEG) sebagai produk samping. Selain untuk memenuhi kebutuhan industri dalam negeri, 30% produk MEG diekspor ke luar negeri antara lain Malaysia, Korea Selatan, Thailand, dan Yaman. Sedangkan produk DEG dan TEG hanya dikonsumsi oleh industri dalam negeri.
1.3
Visi dan Misi Perusahaan
Visi
PT.
Polychem
Indonesia
Tbk.
ialah
mempertahankan
dan
memperkuat posisi perusahaan sebagai pasar dalam negeri dan dalam industri Indonesia serta diakui sebagai produsen yang berkualitas, sehat secara finansial, dan terbawa dalam pasar global. Misi PT. Polychem Indonesia Tbk. ialah : 1. Menjadi produsen terkemuka berbagai jenis produk serta memaksimalkan keuntungan dan laba bagi pemegang saham. 2. Melaksanakan tanggung jawab perusahaan dan memberi nilai tambah serta kepercayaan pada pemilik seluruh pemegang saham perusahaan. Nilai-nilai perusahaan dari PT. Polychem Indonesia Tbk. terkandung pada semboyan “7 Habits Employee PT. Polychem Indonesia Tbk.”, yaitu : a. Bersemangat dan bersikap positif b. Hormat dan taat pada pimpinan c. Bekerja tepat waktu dan sesuai instruksi kerja d. Selalu menggunakan seragam dan alat keamanan kerja e. Mengutamakan keselamatan kerja f. Menjadi team kerja yang baik g. Menjadi pelopor kebersihan lingkungan dan peralatan kerja
1.4
Deskripsi Proses
PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia - Merak merupakan suatu perusahaan yang memproduksi etilen oksida, etilen glikol, dan etoksilat. Bahan baku utama yang digunakan dalam proses produksi ialah etilen, oksigen, dan air demin. Etilen dibeli dalam fasa liquid dan diubah menjadi fasa vapor dengan
4
menggunakan vaporizer, sedangkan oksigen diperoleh dari Air Separation Unit (ASU).Pembuatan etilen glikol dilakukan dalam dua tahap reaksi di plant EO/EG Idan II, yaitu pembuatan etilen oksida dari bahan baku berupa etilen murni dan oksigen dengan katalisator perak (Ag2O) dalam reaktor fixed-bed multitube, kemudian dilanjutkan pembuatan etilen glikol dari etilen oksida yang ditambahkan air dengan perbandingan 1 : 10. Sebagian etilen oksida yang diproduksi dari plant II digunakan sebagai umpan bersama dengan bahan baku lainnya (fatty alcohol, nonyl phenol, tallow amine, castor oil, MEG/DEG , gliserin, dll) untuk memproduksi etoksilat. Proses utama berlangsung di unit proses pada plant I dan plant II yang didukung dengan beberapa unit penunjang, antara lain : 1. Unit pemisahan udara (air separation unit) berfungsi untuk memisahkan udara bebas menjadi oksigen dan nitrogen yang digunakan untuk keperluan proses. 2. Unit utilitas menyediakan kebutuhan air demin, air pendingin, udara instrumen, dan etilen untuk keperluan proses serta pengolahan limbah cairan yang dihasilkan dari proses. 3. Unit terminal etilen digunakan hanya untuk menyimpan bahan baku etilen agar kondisinya terjaga dalam keadaan liquid. 4. Unit coal generator menghasilkan steam untuk keperluan proses dan energi listrik untuk proses. Steam dihasilkan dari air dengan menggunakan panas yang dihasilkan
dari
proses
pembakaran
batubara,
kemudian
steam
akan
menggerakan turbin dan generator yang nantinya akan menghasilkan energi listrik. 5. Unit coal fired boiler digunakan sebagai pembangkit steam cadangan apabila terjadi masalah pada pembangkitan steam dengan menggunakan coal
generator.
1.5
Pelaksanaan Kerja Praktek
Kerja praktek merupakan salah satu mata kuliah wajib dalam kurikulum Jurusan
Teknik
Kimia
Fakultas
Teknologi
Industri
Universitas
Katolik
Parahyangan yang berbobot 2 sks. Masa kerja praktek ditetapkan oleh Jurusan
5
Teknik Kimia dan perusahaan yang bersangkutan. Kerja praktek dilaksanakan di PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak pada departemen produksi yang terletak di Jl. Bojonegara, desa Mangunreja, kecamatan Pulo Ampel, kabupaten Serang, Banten pada 10 Juni 2013 – 5 Juli 2013. Kerja praktek berlangsung setiap hari Senin hingga Jumat mulai pukul 08.00 – 17.00 dengan waktu istirahat dan makan siang selama 1 jam pada pukul 12.00 – 13.00.
1.6
Tujuan Kerja Praktek
Tujuan dari pelaksanaan kerja praktek di PT. Polychem Indonesia Tbk., Divisi Kimia - Merak adalah : 1. Memperoleh gambaran nyata tentang alat proses dan cara pengoperasiannya yang berfungsi sebagai sarana produksi. 2. Mendapatkan
gambaran
nyata
tentang
pengorganisasian
kerja
dan
penerapannya dalam usaha pengoperasian suatu sarana produksi, termasuk di antaranya manajemen pengelolaan dan peraturan kerja. 3. Memahami dan dapat menggambarkan struktur input proses produksi, yang meliputi : a. Bahan-bahan utama maupun penunjang yang diperoleh dari alam maupun yang dibeli dari pihak lain. b. Energi yang dibeli dari luar maupun yang dibangkitkan sendiri. c. Struktur
kebutuhan
tenaga
kerja,
ditinjau
dari
jenis
dan
tingkat
kemampuannya. 4. Memahami dan dapat menggambarkan struktur masukan proses produksi, yang meliputi : produk utama, produk samping, energi, dan limbah. 5. Memahami karakteristik perangkat-perangkat proses, termasuk alat ukur dan alat pengendali. 6. Memperoleh kesempatan menggunakan pengetahuan yang diperoleh di bangku kuliah untuk menganalisis jalannya proses dan memecahkan persoalan nyata yang ada di dalam kegiatan pengoperasian sarana produksi. 7. Memahami segi-segi ekonomis pengoperasian suatu sarana produksi, yang meliputi : struktur pemodalan, struktur pembiayaan, dan struktur pendapatan.
6
1.7
Ruang Lingkup Kerja Praktek
Kerja praktek dilaksanakan di PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia - Merak yang dikhususkan pada bagian produksi etilen oksida-etilen glikol. Kerja praktek dilakukan pada departemen produksi, yang meliputi kegiatan produksi etilen oksida-etilen glikol pada plant EO/EG I dan plant EO/EG II serta sistem utilitas I dan II. Pada bagian produksi etilen oksida-etilen glikol, proses berlangsung pada serangkaian peralatan yang mendukung terbentuknya etilen oksida dan scrubbing, pemisahan CO2, pelucutan etilen oksida dan reabsorpsi, pengambilan etilen oksida yang sudah dimurnikan, terbentuknya etilen glikol,
drying dan pemurnian etilen glikol, pemisahan fraksi berat glikol, penyimpanan produk, pengisian drum (MEG, DEG, dan TEG), serta deaerator. Pada bagian sistem
utilitas,
proses
berlangsung
dalam
serangkaian
peralatan
yang
menghasilkan etilen, oksigen, nitrogen, instrument air, air pemadam kebakaran, air demin, dan air pendingin untuk keperluan proses. Sistem utilitas juga meliputi proses pengolahan limbah cairan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Etilen
Etilen (struktur etilen disajikan pada Gambar 2.1) merupakan senyawa hidrokarbon yang termasuk dalam golongan alkena yang paling sederhana, berwujud gas, memiliki sifat tidak berwarna, dan mudah terbakar. Dalam keadaan murni, etilen memiliki aroma manis. Senyawa hidrokarbon ini memiliki empat atom hidrogen yang terikat pada dua atom karbon yang terikat rangkap. Keenam atom yang membentuk etilen berbentuk koplanar. Molekul pada senyawa ini cenderung kaku: membutuhkan energi yang besar untuk memecah ikatan π. Ikatan ini berpengaruh pada reaktivitas etilen. Ikatan rangkap pada etilen merupakan bagian yang memiliki elektron yang paling banyak sehingga rentan terhadap serangan elektrofil. Banyak reaksi etilen dikatalisasi menggunakan logam transisi.
Gambar 2.1 Struktur Etilen
Etilen merupakan olefin yang paling ringan. Sifat fisik dari etilen ditunjukkan pada tabel 2.1. Etilen secara komersial dipergunakan pada berbagai macam industri, diantaranya adalah: 1. Bahan baku pembuatan etil diklorida 2. Bahan baku pembuatan etil oksida 3. Bahan baku pembuatan etil eter 4. Pembuatan etilen oksida 5. Pembuatan etilen glikol
7
8
6. Bahan baku terpenting polimer seperti plastik, resin, fiber, elastomer. 7. Sebagai solvent, surfaktan, coating, plasticiter, dan antifreeze.
Tabel 2.1 Data Fisik Etilen Rumus Molekul Berat Molekul (g/gmol)
CH2=CH2 28,054
Wujud, kenampakan
Gas, tidak berwarna
Titik Leleh ( C)
-169,00
Titik Didih ( C)
-103,30
Suhu Kritis ( C)
9,15
Tekanan Kritis (bar)
50,40
Volume Kritis (cm3/mol)
31,00
Kemurnian (%)
99,95
Pengotor (%) CH4 C2H6
0,02 0,03
Densitas (g/mL)
1,178
[Sumber : MSDS PT. Polychem Indonesia Tbk., 2012]
2.2
Etilen Oksida
Etilen oksida merupakan gas tidak berwarna yang terkondensasi pada temperatur rendah menjadi cairan. Senyawa ini larut dalam air, alkohol, eter dan pelarut organik lainnya. Pada fasa uap, etilen oksida mudah terbakar dan meledak. Tabel 2.2 menunjukkan sifat fisik dari etilen oksida. Etilen oksida memiliki beberapa nama lain di antaranya adalah epoksietana, oxirane, dan dimetilenoksida. Kereaktifan dari etilen oksida disebabkan ikatan antar molekulnya tidak stabil sehingga sangat reaktif. Kereaktifannya pun menyebabkan etilen oksida menjadi senyawa kimia yang sangat berbahaya dan beracun (ullman). Gambar 2.2 menunjukan struktur etilen oksida
9
Gambar 2.2 Struktur Etilen Oksida
Etilen oksida memiliki efek beracun apabila gas tersebut terhirup. Gejalagejala yang dapat timbul akibat etilen oksida adalah pusing, kejang-kejang secara mendadak, koma, menyebabkan iritasi kulit, dapat menyebabkan paru-paru basah. Oleh sebab itu etilen oksida disimpan dalam bentuk cair shingga akan lebih mudah mengatur etilen oksida. Akan tetapi, penyimpanan etilen oksida dalam wujud cair pun harus dalam pengawasan yang ketat karena etilen oksida mudah sekali menguap dalam suhu ruangan dan dapat menyebabkan pembekuan jaringan kulit yang disebut frostbite.
Tabel 2.2 Data Sifat Fisik Etilen Oksida Rumus Molekul
C2H4O
Berat Molekul (g/gmol)
44,054
Wujud
Gas
Kenampakan
Tidak berwarna
Titik Leleh ( C)
-113
Titik Didih ( C)
10,7
Densitas (g/mL)
0,882
[Sumber : http://id.m.wikipedia.org/wiki/Ethylene_Oxide] 2.2.1
Pembentukan Etilen Oksida
Etilen oksida dewasa ini dibuat dengan berbagai metode. Metode yang umum digunakan adalah proses Direct Oxidation, proses klorohidrin, proses fasa cair dengan katalis arsen, proses epoksidasi dengan katalis thallium, proses
10
Lummus Hypochlorite, epoksidasi fasa cair dengan hidroperoksida, secara biologis, dll. Metode yang paling umum digunakan adalah Direct Oxidation . Pada proses ini, oksigen yang digunakan dapat berupa udara luar (Air-Based Direct
Oxidation Process) atau oksigen murni ( Oxygen-Based Direct Oxidation Process). Semua oksidasi langsung dalam pembuatan etilen oksida berdasarkan pada proses kimia yang ditemukan oleh Lefort pada tahun 1931. Reaksi utama yang terjadi adalah C2H4 + 0,5 O2 C2H4O
(2-1)
dengan katalis Ag. Oksigen dan air dihasilkan sebagai hasil samping. Reaksi yang terjadi adalah C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O
(2-2)
atau dengan oksidasi etilen oksida lebih lanjut C2H4O + 2,5 O2 2CO2 + 2H2O
(2-3)
Untuk menghindari oksidasi etilen oksida lebih lanjut, konversi etilen yang digunakan biasanya antara 10-20%. (kirk othmer) Katalis yang digunakan pada proses ini menurut Lefort adalah katalis perak. Perak yang digunakan dimasukkan kedalam support material yang berpori dengan konsentrasi antara 7-20%. Support yang digunakan dewasa ini adalah aluminium oksida murni (lebih dari 99%). Support yang mengandung gugus hidroksil akan mengkatalisasi pembentukan asetaldehid yang merupakan pengotor pada produksi etilen oksida. Oleh karena itu, support yang cocok untuk menempatkan perak dicari. Berdasarkan hal tersebut, 100-500 mg/kg promotor seperti garam atau senyawa alkali dan alkali tanah ditambahkan kepada katalis. Penambahan tersebut terbukti meningkatkan selektivitas reaksi. Logam alkali tanah yang paling efektif adalah logam cesium. Seiring dengan perkembangan, ditemukan kombinasi yang sangat efektif yang terdiri dari rhenium, sulfur, tungsten, dan molybdenum. Kombinasi ini memberikan seletivitas hingga 90% pada suhu tinggi, tetapi kombinasi ini mempersingkat umur katalis. Katalis dengan selektivitas tinggi cenderung
11
mempersingkat umur katalis dan memproduksi panas yang relatif lebih sedikit, hal ini disebabkan: 1. Abrasi, pembentukan debu dan tersumbatnya pori 2. Akumulasi pengotor pada reaksi fasa gas 3. Perubahan pada partikel perak seperti pembesaran, pembentukam agglomerat dan distribusi yang tidak merata. Untuk meregenerasi katalis, digunakan larutan metanol garam cesium. Bila proses regenerasi tidak memungkinkan, katalis harus diganti saat selektivitas sudah rendah atau saat temperatur reaksi sudah mencapai temperatur desain maksimum. Umur katalis modern adalah antara 2 hingga 5 tahun, bergantung pada selektivitas katalis tersebut, laju produksi etilen oksida, dan kemurnian reaksi (tanpa sulfur).
2.2.1.1 Oxygen-Based Direct Oxidation Process
Etilen oksida diproduksi kebanyakan menggunakan proses oxygen-based. Tube reaktor diisi dengan katalis dan dikelilingi dengan pendingin yang menghilangkan panas reaksi sehingga temperatur dapat dikontrol. Kalor diserap oleh pendingin, dan digunakan sebagai pembangkit steam yang digunakan pada siklus sekunder yang nantinya digunakan untuk memanaskan. Kalor reaksi juga memanaskan recycle gas di sepanjang reaktor. Setelah meninggalkan reaktor, gas digunakan untuk membuat steam atau untuk memanaskan gas inlet reaktor. Jumlah energi yang dihasilkan cenderung meningkat dengan berkurangnya selektivitas katalis. Oleh karena itu, sistem penghilangan panas harus dapat mendinginkan panas buangan reaktor yang cenderung naik seiring dengan umur katalis. Peningkatan umur katalis dilihat dengan menurunnya selektivitas dan aktivitas. Temperatur air pendingin pada tube katalis dibatasi dengan temperatur desain maksimum, tidak lebih dari 300oC. Setelah gas dari reaktor telah didinginkan, etilen oksida (1-2%) dan CO 2 (5-11%) harus dihilangkan dengan menggunakan scrubber. Scrubbing dilakukan pertama-tama dengan air kemudian dengan larutan potasium karbonat. Pada proses ini, etilen oksida dan sebagian kecil dari recycle gas (CO2, N2, CH4,
12
CH2CH2 dan aldehida) larut dalam air. Larutan air yang mengandung banyak etilen oksida dimasukkan ke dalam deabsorber. Etilen oksida sebagai produk atas dipisahkan dengan komponen-komponen yang memiliki titik didih rendah. Etilen oksida kemudian didistilasi yang memisahkan etilen oksida dengan air. Sebagian kecil gas meninggalkan scrubber etilen oksida (0,1-0,2%) dihilangkan untuk mencegah terjadinya penimbunan gas inert yang dapat diklasifikasikan sebagai pengotor dari reaktan: etilen (C 2H6) dan oksigen (Ar dan N2). Recycle gas dari scrubber di kompres dan side streamyang mengandung CO2 di-scrub lebih lanjut menggunakan larutan potasium karbonat panas, sehingga membentuk hydrogenkarbonat. Dengan cara ini, CO2 dapat dihilangkan secara fisik dan kimia. K2CO3 + CO2 + H2O 2KHCO3
(2-4)
Larutan potasium karbonat yang kaya akan CO 2 dikirim ke CO2 deabsorber. CO2 dipisahkan pada tekanan atmosferik dan di buang ke udara atau dijadikan umpan CO2 untuk utilitas. Reaktan pada recycle gas yang telah bebas dari etilen oksida dan sedikit CO2 dikembalikan ke kondisi awal dengan menambahkan oksigen, etilen dan inhibitor. Gas tersebut kemudian dikembalikan ke reaktor. Oksigen yang digurnakan harus murni dengan tingkat kemurnian lebih dari 99% yang diperoleh dari pemisahan udara. Meskipun demikian, gas harus tetap purge untuk menghilangkan N2 dan Ar. Oksigen dimasukkan ke dalam alat pencampur yang dapat membuat campuran homogen dengan cepat. Etilen yang digunakan juga murni (>95%) dan harus bebas dari racun katalis seperti sulfur dan asetilen. Metan yang digunakan sebagai pencair juga harus bebas dari senyawa sulfur. Gas alam digunakan sebagai sumber metan dan dibersihkan untuk mendapatkan kemurnian. Sulfur yang merupakan racun katalis dihilangkan menggunakan unggun adsorbsi. Inhibitor klorin dilepaskan dari permukaan perak menggunakan distilasi atau molecular sieve.
13
2.2.1.2 Air -Based Direct Oxidation Process
Proses oksidasi dengan basis udara mirip dengan proses oksidasi dengan basis oksigen, namun ada beberapa perbedaan. Udara membawa banyak N 2 pada
recycle gas, oleh karena itu gas harus sering dibuang untuk mendapatkan konsentrasi N2 yang tetap pada aliran recycle. Banyaknya udara yang dibuang membawa CO2 keluar, sehingga tidak perlu dilakukan scrubbing untuk CO2. Udara buangan reaktor masih banyak mengandung etilen, sehingga perlu sistem lajutan sebelum akhirnya udara dapat dibuang ke atmosfir. Kondisi reaksi tidak dapat disesuaikan dengan kebutuhan pembentukan etilen oksida. Konversi etilen lebih tinggi daripada proses oksidasi berbasis oksigen namun seletivitasnya lebih kecil. Gambar 2.3 menunjukkan diaram alir pembuatan etilen oksida. (ullmans)
Gambar 2.3 Diagram Alir Pembuatan Etilen Oksida
2.3
Etilen Glikol
Glikol adalah diol yang merupakan senyawa yang mengandung dua gugus hidroksil yang menempel pada atom karbon yang terpisah pada rantai alifatik. Rumus umum dari etilen glikol adalah C 2nH4nOn-1(OH)2. Etilen glikol merupakan senyawa perpaduan air dan etilen oksida. Dietilen, trietilen dan tetraetilen glikol
14
merupakan oligomer dari etilen glikol. Etilen glikol larut dalam air dan higroskopis. Etilen glikol (EG) tidak berwarna, tidak berbau, memiliki viskositas yang rendah, dan merupakan cairan yang higroskopis dengan volatilitas rendah. Senyawa ini dapat larut sepenuhnya dalam air dan pelarut organik lainnya. EG pertama dibuat oleh Wurtz pada tahun 1859 dengan hidrolisis etilen glikol diasetat. Kegunaan etilen glikol adalah sebagai resin poliester untuk fiber, bahan pembuat film, bahan antifreeze dan coolant, bahan pertukaran panas, bahan dengan formula water-based, dan poliester tidak jenuh. Gambar 2.4 menunjukkan struktur molekul EG.
Gambar 2.4 Struktur Etilen Glikol
Aplikasi EG dalam industri, khususnya di Indonesia sebagian besar digunakan sebagai bahan baku industri poliester. Poliester yang merupakan senyawa polimer jenis termoplastik ini digunakan sebagai bahan baku industri tekstil dan plastik. Disamping dapat dibuat serat yang kemudian dipintal menjadi benang, juga bisa dibuat langsung menjadi benang filament untuk produk tekstil. Selain itu, poliester ini dapat juga dibentuk sebagai bahan molding speerti pada pembuatan botol plastik. EG yang mempunyai kandungan besi dan klorida bebas tinggi digunakan sebagai kapasitor karena tekanan uap renah, tidak korosif terhadap aluminium dan bersifat elektrik.
2.3.1
Pembentukan Etilen Glikol
Etilen glikol dibuat dengan menghidrolisis etilen oksida. Etilen oksida dihidrolisis secara termal tanpa menggunakan katalis. Gambar 2.5 menunjukkan diagram pembentukan etilen glikol.
15
Gambar 2.5 Diagram Alir Pembentukan Etilen Glikol
Campuran etilen oksida dengan air dipanaskan hingga 200 oC yang merupakan temperatur reaksi pengkonversian etilen oksida menjadi etilen glikol. Etilen glikol lebih mudah bereaksi dengan etilen oksida daripada dengan air. Sehingga untuk mendapatkan jumlah etilen glikol yang lebih tinggi perlu digunakan air yang berlebih. Pada keadaan nyata, hampir 90% etilen oksida dapat dikonversi menjadi monoetilen glikol dan 10% sisanya bereaksi menghasilkan homolog yang lebih tinggi. Setelah
meninggalkan
reaktor,
campuran
produk
dimurnikan
menggunakan kolom distilasi dengan tekanan yang menurun. Air dihilangkan dan dikembalikan ke reaktor. Monoetilen, dietilen dan trietilen glikol kemudian dipisahkan menggunakan distilasi vakum. Jumlah tetraetilen glikol yang dihasilkan sangat kecil untuk dapat dipisahkan. Panas yang dihasilkan di reaktor digunakan untuk kolom distilasi. Laju aliran samping harus dibuat untuk mencegah akumulasi dari produk sekunder, terutama aldehid yang terbentuk selama proses hidrolisis. Bentuk dari reaktor mempengaruhi selektivitas reaksi. Reaktor plug-flow adalah reaktor yang baik untuk tangki berpengaduk ataupun reakto kolom. Dalam pembentukan etilen glikol menggunakan cara yang disebut diatas, terdapat beberapa kelemahan: 1. Selektivitas dari reaksi pembentukan etilen oksida rendah (80%) 2. Selektivitas dari etilen oksida yang terhidolisa rendah, 10% dikonversi menjadi dietilen dan trietilen glikol.
16
3. Konsumsi energi untuk distilasi penghilangan air tinggi Penggunaan katalis dalam proses ini tidak menunjukkan kenaikan selektivitas yang signifikan namun dapat menurunkan temperatur reaksi. Katalis yang
terbukti dapat meningkatkan
selektivitas adalah
molybdenum, ion
exchangers, vanadates dan senyawa antimoni. Meskipun demikian, peningkatan selektivitas tersebut buelum dapat digunakan pada skala indutri.
2.3.2
Monoetilen Glikol
Monoetilen glikol (MEG) adalah senyawa glikol dengan ikatan rantai tunggal. MEG merupakan senyawa organik yang dapat menurunkan titik beku pelarutnya dengan mengganggu pembentukan kristal es pelarut. Fungsi utama MEG secara luas adalah sebagai antibeku yang mempunyai titik beku yang sangat rendah ketika bercampur dengan air. MEG digunakan sebagai antibeku pada mesin-mesin, sebagai bahan baku produksi polietilen tereftalat, dan sebagai cairan penukar panas. Data fisik MEG disajikan dalam tabel 2.3.
Tabel 2.3 Data Sifat Fisik Monoetilen Glikol Rumus Molekul
C2H6O2
Berat Molekul (g/gmol)
62,07
Wujud
Cair
Kenampakan
Tidak berwarna
Titik Beku (oC)
-13
Titik Didih (oC)
197,6
o
Suhu Kritis ( C)
372
Tekanan Kritis (kPa)
6515,73
3
Volume Kritis (m /kgmol)
0,189
Viskositas
19,83
Densitas (g/mL)
1,1135
[Sumber : http://id.m.wikipedia.org/wiki/Monoethylene_glycol]
17
MEG dapat dengan mudah dioksidasi menjadi bentuk aldehid dan asam karboksilat oleh oksigen, asam nitrit, dan agen pengoksidasi lainnya. MEG bereaksi dengan Etilen Oksida membentuk di-, tri-, tetra-, dan polietilen glikol.
2.3.3
Dietilen Glikol
Dietilen Glikol (DEG) adalah senyawa glikol dengan ikatan rantai ganda. Sifatnya memiliki banyak kemiripan dengan MEG karena merupakan bentuk polimer dari MEG. Sifat fisik DEG disajikan dalam tabel 2.4. DEG dapat larut dalam alkohol, etilen glikol, eter, dan aseton, tetapi tidak larut dalam benzene, toluen, dan karbon tetra klorida. DEG terkondensasi dengan amina primer membentuk struktur siklis. DEG merupakan agen pelunak yang digunakan pada gabus, lem, dan kertas. DEG juga dapat digunakan sebagai solven dan agen de-icing pada pesawat terbang maupun bandara. Tabel 2.4 Data Sifat Fisik Dietilen Glikol Rumus Molekul
HO(CH2CH2O)2O
Berat Molekul (g/gmol)
106,12
Wujud
Cair
Kenampakan
Tidak berwarna
Titik Beku (oC)
-6,5
Titik Didih ( oC)
245,8
Suhu Kritis (oC)
681,04
Tekanan Kritis (bar)
45,45
Viskositas
35
Densitas (g/mL)
0,33
[Sumber : http://id.m.wikipedia.org/wiki/Diethylene_glycol]
2.3.4
Trietilen Glikol
Tri Etilen Glikol (TEG) adalah senyawa glikol dengan tiga molekul yang berantai. Sifat-sifatnya mempunyai banyak kemiripan dengan MEG dan DEG. Tabel 2.5 menunjukkan data sifat fisik TEG.TEG merupakan agen humectant
18
yang juga digunakan sebagai solven, pernis, dan pengering gas. TEG sering digunakan sebagai drying agent pada pengolahan limbah.
Tabel 2.5 Data Sifat Fisik Trietilen Glikol Rumus Molekul
HO(CH2CH2O)3H
Berat Molekul (g/gmol)
150,17
Wujud
Cair
Kenampakan
Tidak berwarna
o
-4,3
o
Titik Didih ( C)
288
Suhu Kritis (oC)
712,32
Tekanan Kritis (atm)
32,727
Viskositas
49
Densitas (g/mL)
1,123
Titik Beku ( C)
[Sumber : http://id.m.wikipedia.org/wiki/Triethylene_glycol]
BAB III BAHAN
Bahan yang digunakan dalam pembuatan etilen oksida, etilen glikol, dan etoksilat di PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak terdiri dari dua macam, yaitu bahan utama dan bahan penunjang untuk proses pada plant EO/EG dan plant ethoxylate . Berikut ini akan dibahas bahan baku dan bahan penunjang dikhususkan pada plant EO/EG.
3.1
Bahan Baku
Bahan baku yang digunakan dalam produksi etilen oksida-etilen glikol adalah etilen, oksigen, dan air demin. Etilen dan oksigen diperlukan dalam proses pembentukan etilen oksida sedangkan air demin diperlukan dalam proses pembentukan etilen glikol.
3.1.1
Etilen
Bahan baku utama dari plant EO/EG adalah gas etilen sebagai reaktan dalam reaksi pembentukan etilen oksida. Gas etilen yang digunakan adalah gas dengan kemurnian 99,9% v/v dan 0,1% v/v senyawa impurities. Jumlah etilen yang dibutuhkan untuk plant EO/EG I sebesar 7667,3 kg/h dan untuk plant EO/EG II sebesar 9500,2 kg/h. Gas etilen yang digunakan diperoleh dengan 2 cara, yaitu dengan mengimpor gas tersebut dari Timur Tengah dan membeli langsung dari PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. 1. Pengiriman dari Timur Tengah Etilen yang diimpor dari Timur Tengah dikirim melalui jalur laut. Etilen yang dikirim dalam bentuk cair. PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak memiliki dermaga bongkar muat yang berbentuk T dan memiliki panjang 625 meter serta lebar 36 meter. Dermaga ini mampu disandari 1 buah kapal dengan bobot 40.000 – 60.000 ton. Etilen pada kapal pengangkut dari Timur Tengah
19
20
dipompakan ke tangki-tangki penampungan yang terletak didekat dermaga (F1001& F-1002). Etilen disimpan dalam keadaan cair dengan menjaga tangki tersebut pada suhu -103,3 oC dengan sistem refrigeran. 2. Pengiriman dari PT. Chandra Asri Gas etilen juga dibeli dari PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. yang terletak di Jl. Raya Anyer Km. 123 Ciwandan, Cilegon. Gas etilen ini dikirim melalui pipa bawah tanah yang terhubung langsung ke PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak.
3.1.2
Oksigen
Oksigen digunakan sebagai pereaksi dalam pembentukan etilen oksida di PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak. Oksigen yang digunakan berupa oksigen murni. Jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk plant EO/EG I sebesar 8876,1 kg/jam dan untuk plant EO/EG II sebesar 10.808,9 kg/jam. Oksigen ini diperoleh dengan memisahkan udara melalui serangkaian proses pada
Air Separation Unit (ASU). Udara akan terpisah menjadi oksigen dan nitrogen. Oksigen kemudian akan dimasukkan ke dalam reaktor secara perlahan melalui alat Oxygen Mixing Station.
3.2
Bahan Penunjang
3.2.1
Nitrogen
Nitrogen digunakan sebagai gas ballast di PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak. Gas ini berfungsi sebagai gas pembawa gas etilen ke dalam reaktor. Gas nitrogen dibutuhkan agar tidak terjadi segitiga api saat etilen dan oksigen direaksikan. Gas nitrogen yang digunakan bersirkulasi dalam proses sehingga hanya ditambahkan dalam skala waktu tertentu saat terjadi kebocoran pada alat. Nitrogen diperoleh dengan memisahkan udara melalui serangkaian proses pada Air Separation Unit (ASU).
21
3.2.2
Air Demin
Air yang digunakan untuk produksi etilen oksida – etilen glikol (EO-EG) di PT. Polychem Indonesia adalah air demin. Air demin diperoleh dengan mengolah air laut melalui beberapa proses, seperti proses desalinasi dengan sistem
Reverse Osmosis dan demineralisasi pada DMW (Demineralization Water Unit). Air demin ini digunakan sebagai umpan pada reaktor untuk produksi etilen glikol.
3.2.3
Inhibitor EDC (E thylene Dichloride)
EDC (ethylene dichloride) digunakan sebagai inhibitor pada proses produksi Etilen oksida di PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak. EDC diperoleh dari PT. Asahimas Chemical di Cilegon. EDC memiliki rumus molekul C2H4Cl2 dan berfungsi untuk mengendalikan selektifitas katalis, sehingga jumlah etilen oksida yang terbentuk lebih banyak daripada produk sampingnya. Jumlah EDC yang dibutuhkan untuk setiap plant sebesar ± 138 kg/hari. EDC akan diumpankan secara batch ke dalam botol EDC yang kemudan akan terbawa oleh etilen.
3.2.4
Katalis Perak
Katalis yang digunakan pada proses produksi etilen oksida di PT. Polychem Indonesia adalah katalis perak (Ag 2O). Katalis Ag2O terdapat dalam bentuk batu alam dengan kandungan Ag sebesar 13-17%. Katalis perak ini berbentuk tabung cincin (raschig ring) dan ditempatkan di dalam tube dalam reaktor R-110 untuk produksi EO (etilen oksida). Jumlah katalis yang dibutuhkan pada plant EO/EG I sebesar 48 ton dan untuk plant EO/EG II sebesar 68 ton. Katalis ini diganti setiap 4 tahun sekali dan dibeli dari vendor Shell CRI Criterion
Singapore.
3.2.5
Sulfur Guard Bed Catalyst Katalis ini merupakan bahan yang digunakan untuk memisahkan sulfida
dari umpan etilen yang akan digunakan. Pemisahan sulfida dilakukan karena
22
dapat merusak katalis Ag. Katalis sulfur diganti setelah 10 tahun pemakaian dan jumlah yang digunakan pada Plant I sebesar 16.100 kg.
3.2.6
Potassium Carbonate Potassium Carbonate memiliki nama lain sebagai kalium karbonat dengan
rumus kimia K2CO3. Kalium karbonat memiliki titik leleh 891 oC dan larut didalam air. Kalium karbonat adalah senyawa yang digunakan untuk mengikat gas CO2 agar berubah bentuk menjadi KHCO 3 sehingga gas CO2 lebih mudah dipisahkan pada tower CO 2 regenerator. Pada
CO2 regenerator, KHCO3
dikontakkan dengan steam bertekanan rendah agar terpisah kembali menjadi gas CO2 dan larutan K 2CO3. Larutan K2CO3 digunakan kembali pada tower CO2contactor. Jumlah kalium karbonat baru diinjeksikan lagi jika konsentrasinya didalam reaktor dibawah 23%. Pada desain awal, jumlah kalium karbonat yang digunakan sebesar 32.100 kg/tahun.
3.2.7
Propilen
Propilen digunakan untuk mendinginkan kembali etilen yang sudah menjadi gas karena tekanan yang naik. Propilen digunakan pada terminal etilen, khususnya pada bagian Ethylene Reliquifaction. Propilen ini termasuk ke dalam
cycle gas, sehingga jumlahnya tidak akan berkurang karena terus bersirkulasi, walaupun kenyataannya tetap berkurang karena adanya kebocoran alat yang digunakan walaupun secara kuantitas sangat kecil.
BAB IV SISTEM PROSES
4.1
Unit Proses Secara Umum
PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak dalam proses produksinya terdiri dari dua unit utama: unit proses dan unit utilitas. Unit proses terdiri dari unit EO/EG dan unit etoksilat (EOD). Sedangkan unit utilitas terdiri dari unit utilitas dan unit ASU. Untuk menunjang proses, PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak memiliki pembangkit listrik dan steam-nya sendiri yang disebut dengan Coal Boiler (CB) dan Coal Generator (CoGen) yang menggunakan bahan bakar batu bara.
4.1.1
Unit Proses EO/EG
Unit proses EO/EG didukung oleh serangkaian peralatan yang terdapat pada area-area berikut ini : 1. Area 100
: reaksi pembentukan etilen oksida dan scrubbing
2. Area 200
: pemisahan CO2
3. Area 300
: pelucutan etilen oksida dan reabsorpsi
4. Area 400
: purifikasi etilen oksida
5. Area 500
: reaksi pembentukan glikol, evaporasi glikol
6. Area 600
: pengeringan dan pemurnian glikol
7. Area 700
: pemisahan fraksi berat glikol
8. Area 800
: penyimpanan produk, fasilitas pengisian drum (MEG,
9. Area 900
DEG, dan TEG), pengisian MEG ke kapal. : deaerator
4.1.2
Unit Proses Etoksilat
Unit proses etoksilat didukung oleh serangkaian peralatan yang meliputi area-area berikut ini :
23
24
1. Area 1400 : tangki penyimpanan etilen oksida ( bahan baku etoksilat) 2. Area 2100 : reaksi pembentukan etoksilat
4.1.3
Unit Utilitas
Unit utilitas didukung oleh serangkaian peralatan yang meliputi area-area berikut ini : 1. Area 820
: udara instrumen
2. Area 830/880 : air pemadam kebakaran 3. Area 840
: menara pendingin
4. Area 850
: demineralisasi air
5. Area 860
: boiler
6. Area 870
: pengolahan limbah
7. Area 1000
: terminal etilen
4.1.4
Air Separation Unit (ASU) Unit air separation unit (ASU) didukung oleh serangkaian peralatan yang
meliputi area-area berikut ini : 1. Area 1100 : kompresi udara 2. Area 1500 : kompresi O2 3. Area 2000 : pemurnian udara 4. Area 3200 : rektifikasi
4.2
Sistem Preparasi
Sistem preparasi dilakukan oleh unit utilitas. Unit utilitas menyediakan bahan baku untuk reaksi secara keseluruhan seperti etilen, oksigen murni, nitrogen, inhibitor, cooling water, air RO, dan air demin.
4.2.1 Preparasi Etilen
Etilen dari OSBL pada tekanan minimum 25 kg/cm 2G dialirkan dari
Ethylene Terminal melalui Sulfur Guard Bed (R-150) dan Ethylene Filter (M-120 A/B). Sulfur Guard Bed digunakan untuk menghilangkan kandungan sulfur yang
25
dimiliki etilen karena sulfur bersifat korosif dan menjadi racun bagi katalis. Sedangkan Ethylene Filter digunakan untuk menyaring partikel-partikel yang lebih besar dari 5 µm. Umpan etilen ini kemudian diinjeksikan ke dalam aliran gas sirkulasi (Cycle Gas) sebelum Oxygen Mixing Station (H-110). Sebagian kecil umpan gas etilen diumpankan ke Inhibitor Feed System (D-130) sebagai gas pembawa (Carrier Gas). Etilen diinjeksikan dengan mengatur laju alir (flow control) dan
block valve battery limit akan menutup otomatis jika terjadi interlock system. Konsentrasi etilen yang masuk ke reaktor diatur sekitar 20%-v.
4.2.2
Preparasi Oksigen
Oksigen dialirkan dari Air Separation Unit (ASU) dengan tekanan minimum 27 kg/cm2g dan temperatur ruang melalui Oxygen Filter (M-110 A/B). Kemudian oksigen tersebut diinjeksikan ke dalam Oxygen Mixing Station (H110).
Oxygen Filter digunakan untuk menyaring partikel-partikel yang lebih besar dari 5 µm dan memiliki tipe yang sama dengan Ethylene Filter. Oxygen
Mixing Station (H-110) memiliki dua buah sparger oksigen, yaitu sparger besar dengan dua buah finger dan spargerkecil dengan tujuh buah finger. Pada kondisi desain, kira-kira 80% aliran oksigen diinjeksikan melalui
sparger besar dan 20% melalui sparger kecil.
4.2.3
Preparasi Gas Ballast
Gas ballast dialirkan dengan menggunakan Medium Pressure Nitrogen
Compressor (C-960) dengan tekanan 25 kg/cm 2g dan temperatur 45 oC menuju Oxygen Mixing Station (H-110). Gas ballast yang digunakan adalah Nitrogen (N 2) yang berfungsi sebagai : 1. Pengencer inert (diluent) dalam aliran sirkulasi gas yang akan berfungsi untuk mengontrol konsentrasi oksigen dan etilen dalam aliran cycle gas. 2. Penyerap sebagian panas yang dihasilkan oleh reaksi eksotermis pembentukan etilen oksida
26
Gas ballast biasanya ditambahkan ke dalam aliran cycle gas melalui aliran penghisapReclaim Compressor dan masuk setelah melewati contactor system. Jika Reclaim Compressor tidak beroperasi, gas nitrogen dapat ditambahkan langsung ke dalam aliran cycle gas melewati bagian upstream OMS.
4.2.4
Preparasi Inhibitor EDC ( E thylene Dichloride)
Sistem umpan inhibitor terdiri dari Ethylene Surge Tank (D-130 A) dan
EDC Vaporization Tank (D-130 B) yang ditempatkan dalam sebuah tangki water bath dan dilengkapi dengan pengaduk dan pemanas. EDC diumpankan secara batch ke dalam botol EDC (H-145) dan setelah mencapai keadaan kesetimbangan, EDC diumpankan secara gravitasi ke D-130 B. EDC akan terbawa oleh etilen yang disemprotkan pada tekanan 25 kg/cm 2g. Sebagian kecil etilen yang disuplai ke sistem EDC dialirkan melalui D-130 A dan kemudian masuk ke bagian bawah D-130 B. Gas etilen keluar bersama-sama dengan uap EDC melalui bagian atas tangki D-130 B menuju Gas-Gas Exchanger (E-111). Inhibitor
ini
akan
digunakan
di
dalam
reaktor
(R-110)
untuk
mengendalikan selektivitas katalis, sehingga proporsi etilen oksida terbentuk lebih banyak dibandingkan produk-produk lain.
4.3
Sistem Pencampuran Umpan Reaksi
Untuk memperoleh reaksi yang seragam di setiap tube unggun katalis, komposisi umpan dalam sistem sirkulasi gas diumpankan melalui satu sistem yang disebut Oxygen Mixing Station.
Oxigen Mixing Station (OMS) dimaksudkan untuk mencampurkan oksigen dengan gas hidrokarbon dalam sirkulasi gas sehingga distribusi gas dalam aliran sirkulasi homogen sebelum masuk ke reaktor. Untuk mencegah kondisi-kondisi yang tidak aman dalam sistem reaksi, maka OMS akan dihubungkan ke sistem interlock dimana umpan oksigen akan berhenti apabila kondisi-kondisi bahaya tertentu dalam sistem reaksi terdeteksi. Beberapa parameter operasi yang terhubungkan dengan sistem OMS ini diantaranya adalah:
27
1. Konsentrasi masuk dan keluar oksigen, 2. Perbedaan temperatur air pendingin reaktor dengan gas keluar reaktor, 3. Perbedaan kecepatan aliran oksigen umpan, 4. Perbedaan temperatur sebelum dan sesudah OMS sparger, 5. Perbedaan kecepatan aliran sirkulasi gas, 6. Perbedaan tekanan pada gas OMS sparger, 7. dan lain-lain.
4.4
Pembentukan Etilen Oksida (Area 100)
4.4.1
Oxygen Mixing Station (H-110) Bahan baku utama pembentukan etilen oksida (EO) yaitu etilen dan
oksigen yang dialirkan masuk ke dalam H-110. Oxygen Mixing Station adalah unit yang digunakan untuk mencampur kedua bahan baku tersebut. Dalam unit ini belum terjadi reaksi pembentukan etilen oksida karena tidak terdapat katalis perak (Ag) dan temperaturnya masih rendah.
4.4.2
Gas-Gas Exchanger (E-111) Campuran etilen dan oksigen yang keluar dari H-110 memiliki temperatur
o
52 C dan dialirkan menuju E-111. Di dalam E-111, campuran umpan dipanaskan sampai mencapai temperatur reaksi pembentukan etilen oksida. Pemanasan dilakukan dengan menggunakan gas produk hasil reaksi yang telah mengalami pendinginan lebih dahulu di unit Reactor Gas Cooler (E-112) sehingga bertemperatur 220oC. Sedangkan temperatur campuran umpan dapat mencapai 190oC.
4.4.3
Reaktor Pembentukan Etilen Oksida (R-110)
Campuran umpan yang telah dipanaskan di unit E-111 diumpankan ke bagian atas reaktor. Umpan yang berfasa gas ini kemudian turun dan mengalir melalui pipa reaktor dimana gas umpan kemudian berkontak dengan katalis perak sehingga terjadi pembentukan etilen oksida dan reaksi samping seperti pembentukan CO2. Meskipun telah ditambahkan EDC bukan berarti CO 2 tidak
28
terbentuk tetapi hanya menghambat pembentukannya saja. Gas-gas hasil reaksi ini kemudian turun mengalir menuju Reactor Gas Cooler (E-112) dengan temperatur 239oC.
4.4.4
Reactor Gas Cooler (E-112) Gas-gas hasil reaksi di reaktor mengalir menuju Reactor Gas Cooler (E-
112), di dalam unit ini terjadi proses pendinginan gas-gas hasil reaksi tersebut. Gas didinginkan dengan menggunakan air mendidih dari Reactor Gas Cooler
Steam Drum (D-112) sehingga temperaturnya turun menjadi 220oC. Dari unit ini gas-gas didinginkan kembali di unit E-111 dengan dikontakkan dengan gas umpan ke reaktor R-110.
4.4.5
Scrubber (T-115) Gas-gas hasil pendinginan dari unit E-111 dengan temperatur 85 oC
mengalir ke dalam Scrubber Drum (T-115). Di dalam unit ini etilen oksida diserap dari aliran gas oleh air. Etilen oksida diserap dalam bagian penyerapan (Scrubber) yang terletak pada bagian atas alat T-115. Sedangkan gas sirkulasi yang sudah sedikit kandungan etilen oksidanya meninggalkan scrubber dan mengalir melalui KO Drum pada bagian dasar T-115 dimana uap air yang terbawa dipisahkan dari gas sirkulasi oleh alat demister yang terpasang di KO Drum. Kemudian gas tersebut dikompresikan dengan Recycle
Compressor (C-115). Recycle Compressor (C-115) merupakan kompresor sentrifugal satu tahap (single stage) dengan kapasitas 330.000 Nm 3/h yang digerakkan oleh sebuah motor listrik. Cycle Gas dikirim ke dalam C-115 dengan tekanan masuk 18,4 kg/cm2g dan keluar dengan tekanan 22,29 kg/cm 2g.
4.4.6
Recycle Gas KO Drum (D-145) Cycle Gas yang keluar dari C-115 akan mengalir menuju Recycle Gas KO
Drum (D-145). Di dalam unit ini H2O dihilangkan dengan gaya sentrifugal sehingga cairan H2O terkumpul pada bagian bawah D-145 yang bergabung
29
dengan cairan bagian dasar T-115 dan dikirim ke Stripping Column (T-310) ataupun sewer.
4.4.7
Sistem Pembangkit Steam
Reaksi yang terjadi di dalam reaktor R-110 bersifat eksotermis sehingga akan meningkatkan temperatur di dalam reaktor yang menyebabkan kenaikan tekanan dalam tangki. Hal ini harus diperhatikan karena jika temperaturnya terlalu panas bisa merusak katalis, selain itu juga tekanan yang terus meningkat akan berbahaya. Untuk mengatasi masalah tersebut, maka panas yang dikeluarkan oleh reaktor digunakan untuk membangkitkan steam bertekanan tinggi. Air yang diumpankan ke reaktor R-110 berasal dari Steam Drum Reactor (D-110 A/B), kemudian mengalir di shell dari reaktor R-110 dan teruapkan membentuk steam, campuran air dan uap yang terbentuk dialirkan kembali ke dalam Steam Drum
Reactor. Uap dan air akan terpisah di dalam drum, dimana sebagian uap nya digunakan untuk memanaskan umpan BFW dan airnya dikembalikan lagi ke reaktor. Sedangkan steam yang dihasilkan dialirkan ke dalam High Pressure
Steam Header. Sedangkan sistem pembangkit steam di reaktor Gas Cooler memanfaatkan proses pendinginan gas-gas dari R-110 di dalam Gas Cooler (E-112). Air yang akan dijadikan uap mengalir dari R eactor Gas Cooler Steam Drum (D-112). Air ini mengalir melalui shell di sepanjang Reactor Gas Cooler,dan teruapkan oleh gas panas dari reaktor yang mengalir melalui tube-tube(pendingin gas reaktor). Steam yang dihasilkan dialirkan kembali menuju Reactor Gas Cooler Steam
Drum dan kemudian menuju Medium Pressure Steam Header.
4.5
CO 2 Removal System (Area 200) Terbatasnya selektifitas reaksi kearah etilen oksida oleh kemampuan
katalis, maka sekitar 20-25% etilen yang bereaksi dikonversikan menjadi CO 2. Oleh sebab itu, 25-30 % aliran sirkulasi gas keluaran reaktor diarahkan ke sistem buangan
CO2 (CO2 removal System) untuk diambil CO2 yang terbentuk dan
30
dikembalikan lagi ke sistem sirkulasi gas. Gas uap masuk sistem ini mengandung 5-8% CO2 sedangkan keluaran yang dikirim kembali ke sistem sirkulasi mengandung 1-2% CO2 yang sangat tergantung pada jenis pengolahan yang dipakai. Salah satu proses yang banyak digunakan adalah proses Benfield dengan menggunakan KOH atau K 2CO3. Gas kaya CO2 dikontakkan dengan larutan 30% K2CO3 dalam sebuah kolom berunggun dan kemudian KHCO 3 yang terbentuk diregenerasi ulang menjadi K 2CO3. K2CO3 + CO2 + H2O
2KHCO3
(4-1)
Kontaktor 2KHCO3
steam
K2CO3 + CO2 + H2O
(4-2)
Regenerator
4.5.1
Preparasi Larutan Karbonat
Larutan karbonat digunakan untuk mengikat CO 2 dari aliran gas di
Contactor (T-210). Konsentrasi karbonat yang digunakan berkisar antara 25-30%wt. Larutan karbonat disiapkan dengan melarutkan padatan karbonat di Carbonate
Dissolving Tank (F-231). Pelarut yang digunakan adalah air demin dan steam. Larutan karbonat mengkristal pada suhu di bawah 40 oC sehingga diperlukan steam untuk menjaga agar karbonat tidak mengkristal. Larutan karbonat ini dialirkan ke kolom regenerasi (T-220) melalui
Carbonate Transfer Pump (G-230) dengan laju alir 30 m 3/h. Selain itu juga terdapat Carbonate Storage Tank (F-230) yang digunakan untuk menampung larutan karbonat. Tangki ini juga dilengkapi sistem pemanas agar temperaturnya terjaga di atas 40oC dengan menggunakan steam, dimana steam tersebut dialirkan dalam tube yang terletak di dalam tangki F-230 bagian bawah.
4.5.2
Sistem Penghilangan CO2
Gas CO2 merupakan produk samping dari reaksi pembentukan etilen oksida di reaktor harus segera dihilangkan karena bersifat asam dan mempunyai tekanan parsial yang besar sehingga akan mempengaruhi tekanan sistem.
31
Di dalam unit ini melibatkan beberapa peralatan utama, yaitu Wash Water
Cooler (E-210), Contactor KO/Presaturator Drum (D-210) dan Contactor (T210). Gas sirkulasi dari Recycle Compressor (C-115) dan gas dari Reclaim
Compressor (C-320) diumpankan sekitar 20% ke bagian dasar D-210 dengan temperatur 54oC. Kandungan CO2 aliran gas dari C-115 sekitar 8,13% mol dan 59,87% mol dari C-320. Gas yang masuk ke unit T-210 dikontakkan langsung dengan larutan karbonat, dan terjadi reaksi pengikatan CO2 oleh larutan karbonat. K2CO3 + CO2 + H2O
4.5.3
2KHCO3
(4-3)
Regenerasi Karbonat
Larutan bikarbonat yang dihasilkan dari T-210 dialirkan ke unit regenerator (T-220) melalui bagian atasnya untuk dipisahkan
CO2 nya dari
larutan bikarbonat. Reaksi penguraian bikarbonat dengan pemanasan dapat dituliskan sebagai berikut : 2KHCO3
steam,
K2CO3 + CO2 + H2O
(4-4)
Pada reaksi ini hanya 41% saja bikarbonat yang terurai menjadi karbonat, air dan CO2.CO2 hasil penguraian akan terbawa ke atas dan dikeluarkan ke atmosfir pada bagian atas kolom T-220, sedangkan larutan karbonatnya dapat digunakan kembali untuk penyerapan CO2 didalam T-210.Adanya hidrokarbon dan glikol dalam sistem ini dapat menyebabkan foaming, sehingga harus diinjeksikan anti foaming untuk mencegahnya.
4.6
E O E nriching (Area 300) Umpan untuk area 300 adalah air yang kaya EO dari area 100 ( Rich Cycle
Water). Sejumlah 2,18%-wt EO yang telah diserap di T-115 dipisahkan dengan menggunakan steam. Proses pemisahan ini menggunakan Stripping Column (T310), yang berfungsi untuk melucuti EO, senyawa pengotor dan gas-gas non kondensable seperti etilen, O2 dan CO2.
Rich Cycle Water yang mengandung EO dipanaskan dahulu sebelum dimasukkan kedalam kolom untuk kemudian dilucuti melalui bagian atas kolom.
32
Untuk menjaga agar tidak ada EO dibagian bawah kolom, maka selalu ditambahkan steam baik secara langsung ataupun melalui reboiler. Kondisi temperatur dibagian bawah biasanya dijaga pada suhu 113oC. Cairan dibagian bawah sudah tidak mengandung EO, oleh sebab itu, disebut Lean Cycle Water. Adanya kontak langsung antara EO dengan air yang cukup lama, membuat sebagian EO terkonversi menjadi etilen glikol. Konsentrasi etilen glikol dalam Lean Cycle Water yang aman adalah antara 2-5%.
Lean Cycle Water dikembalikan ke scrubber melalui beberapa pendingin yang disusun seri (Plate Heat Exchanger). Pada aliran ini, sebanyak 6% Lean
Cycle Water
di alirkan ke unit deionisasi untuk mengambil pengotor
asetaldehid/formaldehid menggunakan sistem penukar ion dengan resin anionik. Gas EO dari bagian atas kolom mengalir melalui kondensor dan diumpankan ke EO Absorber (T-320). EO di serap dengan menggunakan recycle
water yang masuk dari kolom bagian atas. Agar efisiensi penyerapannya tinggi maka temperatur T-320 dijaga rendah sekitar 46 oC. EO yang terserap dikumpulkan di bagian bawah T-320, sedangkan gas-gas non condensable mengumpul di bagian atas kolom dan dikembalikan ke CO2 removal system melalui C-320. T-320 juga berfungsiuntuk mengatur komposisi Air-EO sehingga diperoleh komposisi Air-EO di kolom umpan glikol sebesar 22:1. Disamping itu, pada EO Absorber dan kolom umpan glikol juga dipisahkan sebagian besar CO 2,C2H4 dan nitrogen terlarut untuk dikembalikan ke sistem sirkulasi gas melalui sistem pembuangan CO 2.Di kolom umpan glikol diharapkan semua CO2 sudah tidak ada. Hal ini akan sangat berpengaruh terhadap laju korosi dibagian pengolahan glikol .
4.7
Sistem Pemurnian E O (Area 400) Aliran umpan dari Glycol Feed Stripper yang menuju ke Purification
Column dipanaskan terlebih dahulu di Purification Column Feed Bottom Exchanger (E-412) hingga mencapai suhu 95 oC menggunakan sumber panas dari aliran bottom kolom sebelum masuk ke tray 15. Sumber panas kolom berasal dari
Purification Column Reboiler (E-410), dan Purification Column Side Stream
33
Reboiler (E-413) sebagai sumber panas tambahan untuk Rectifying dan Pasteurisasi.
Column
overhead
vapor
yang
relatif
kaya
akan
formaldehida,
dikondensasikan di Purification Column Condenser (E-411) dan dikumpulkan di
Reflux Drum (D-410). Sebagian besar liquid dikembalikan ke kolom sebagai reflux melalui Reflux Pumps (G-411) dan sebagian kecil dialirkan menuju Glycol
Feed Stripper untuk menghilangkan pengotor formaldehida dari dalam sistem. Produk EO diambil pada tray 89, dan mengalir melalui EO Product
Cooler (E-1405) sebelum masuk ke EO Storage Tank (D-1410). Di atas keluaran produk terdapat seksi pasteurisasi yang terdiri dari 9 trays, seksi pasteurisasi dimaksudkan untuk mengkonsentrasikan formaldehida di purification column
overhead. Asetaldehida yang terkandung di dalam umpan, dikeluarkan melalui tray 22 atau 24 dan dialirkan menuju Glycol Feed Stripper (T-510). Pada kondisi-kondisi tertentu, dimana kandungan formaldehida pada umpan masih terlalu tinggi, kondensat tekanan rendah ditambahkan dibawah
acetaldehyde purge point untuk mengurangi konsentrasi formaldehida. Tekanan kolom diatur oleh Split Range Controller, dimana apabila tekanannya terlalu tinggi maka Valve Venting menuju Reabsorber (T-320) akan membuka dan sebaliknya apabila tekanan terlalu rendah maka aliran nitrogen tekanan rendah akan masuk.
4.8
Pembentukan Etilen Glikol (Area 500)
Etilen glikol (EG) dihasilkan dengan cara hidrasi tanpa katalis dari EO dalam media air yang berlebih. Setelah reaksi berlangsung sempurna, glikol dipisahkan dari kelebihan air dan kemudian di proses lebih lanjut menjadi MEG, DEG, TEG dan PEG sebagai derivatifnya. Unit etilen glikol terdiri dari : 1. Pelucutan Umpan dan Reaksi Pembentukan Glikol 2. Pemekatan Glikol 3. Pengeringan glikol 4. Pemurnian MEG
34
5. Pemisahan MEG 6. Pemurnian DEG 7. Pemurnian TEG
4.8.1
Pelucutan Umpan dan Reaksi Pembentukan Glikol
Cairan dari bottomreabsorber yang mengandung 10%-wt EO diumpankan ke top T-510 Glikol Feed Stripper dengan menggunakan G-320. Di dalam T-510 proses pelucutan menggunakan steam untuk mendorong dan memanaskan. Steam diperoleh dari fifth effect evaporator dan dari steam bertekanan rendah langsung. Pada proses pelucutan ini, gas seperti etilen, EO, CO 2 diusahakan terpisah agar semua peralatan di daerah pembuatan glikol tidak mengalami korosi karena semua peralatan terbuat dari carbon steel. Gas hasil pelucutan di dalam T-510 keluar dari bagian atas dan dikembalikan ke Reabsorber sedangkan cairan yang mengandung 10%-wt EO diumpankan ke Reaktor Glikol (R-520). Temperatur di dasar T-510 diharapkan tinggi sekitar 55oC agar CO2 tidak ada lagi. Sebelum masuk ke R-520, umpan cair dari bottom T-520 dipanaskan dengan E-520 yang media pemanasnya diambil dari Evaporator Condensate
Pump G-535 sehingga temperatur naik menjadi 101oC. Setelah itu umpan tersebut di panaskan lagi dalam First Stage Reactor Feed Heater E-521 dengan media pemanas dari Aldehide Stripper T-560 sehingga temperatur mencapai 106oC, kemudian dipanaskan kembali di Second Stage Reactor Feed Heater E-522 dengan media pemanas steam tekanan rendah sehingga umpan bertemperatur 145oC. Umpan ini masuk ke R-520 dan diharapkan 10% EO bereaksi sempurna secara hidrolisis membentuk EG. EG yang keluar dari R-520 bertemperatur 190oC.
4.8.2
Pemekatan Glikol
Sistem pemekatan glikol terdiri dari enam tahap pemekatan yaitu lima tahap Evaporator dan satu tahap Vacuum Effect Evaporator yang mempunyai
35
dua belas tray. Tujuan pemekatan ini adalah mengurangi kadar air sehingga konsentrasi glikol ini meningkat dari 10%-wt ke 90%-wt. Keluaran reaktor R-520 yang mengandung 10%-wt glikol pada temperatur o
190 C diumpankan ke First Effect Evaporator (T-531). Cairan ini diuapkan oleh panas yang dihasilkan oleh First Effect Reboiler (E-531) dengan menggunakan
steam bertekanan tinggi. Kondensat dari steam ditampung dalam First Effect ReboilerCondensate
Tank Dearator D-920 sebagai make up umpan boiler. Penguapan air dari cairan umpan disertai dengan penguapan glikol. Sebelum campuran uap tersebut keluar dari T-531 yang ikut teruap diserap oleh air refluks dari Cycle Water Treating
Unit (U-550). Uap yang keluar dari T-531 dengan kandungan glikol 0,008%-wt digunakan sebagai sumber panas di dalam Second Effect Reboiler (E-532), kondensatnya ditampung dalam D-532 kemudian di kirim ke dalam Aldehide
Stripper T-540. Di dalam T-540 kondensat dipanaskan oleh steam tekanan sedang, uap yang terbentuk dikirm ke First Stage Ractor Feed Heater (E-521). Sedangkan yang tidak terkondensasi di tampung di Third Stage Reboiler
Condensate Tank (D-533). Keluaran T-531 dengan kadar air 83,39%-wt di masukkan ke E-532 bersama sama dengan cairan sirkulasi dari Second Effect Evaporator (T-532). Cairan ini diuapkan di dalam Second Effect Reboiler (E-532), uap yang terbentuk kemudian di kontakkan dengan refluks dari U-550 sehingga glikol ikut terserap kembali. Campuran uap yang keluar dari T-532 dengan kadar glikol 0,008%-wt dimasukkan ke dalam Third Effect Reboiler (E-533) sebagai sumber panas dan kondensatnya di tampung di Third Effect Condensate Tank (D-533) kemudian di kirim ke Fourth Effect Condensate Tank (D-534). Cairan keluaran T-532 dengan kadar glikol 80,18%-wt dimasukkan ke E533 bersama sama dengan cairan sirkulasi dari Third Effect Evaporator (T-533). Cairan ini diuapkan di dalam Third Effect Reboiler (E-533), uap yang terbentuk kemudian di kontakkan dengan refluks dari U-550 sehingga glikol ikut terserap kembali.
36
Cairan keluaran T-533 dengan kadar glikol 73,35%-wt dimasukkan ke E534 bersama sama dengan cairan sirkulasi dari T-534. Cairan ini diuapkan di dalam E-534, uap yang terbentuk kemudian di kontakkan dengan refluks dari U550 sehingga glikol ikut terserap kembali. Campuran uap yang keluar dari T-534 dengan kadar air 66,67%-wt dimasukkan ke dalam E-535 bersama-sama dengan sirkulasi dari T-535. Cairan ini diuapkan di E-535, kemudian uap yang terbentuk dikontakkan dengan refluks dari U-550 untuk menyerap glikol yang teruapkan. Uap yang keluar dari T-535 dengan kadar glikol 0,007%-wt digunakan sebagai sumber panas dalam E-536, sebagian dikirim ke Stripping Column (T310) dan Glycol Feed Stripper (T-510), kondensat yang terbentuk ditampung di dalam D-536 bercampur dengan cairan kondensat dari D-535 dan cairan blow
down dari MEG Column Condenser E-621, kemudian dikirimkan ke Reactor Feed Preheater E-520. Keluaran T-535 dengan kadar air 46,51%-wt dimasukkan ke E-536 bersama dengan sirkulasi T-536. Cairan ini diuapkan dalam E-536, kemudian uap yang terbentuk dikontakkan dengan refluksEvaporator Hotwell F-536 untuk menyerap glikol yang teruapkan. Uap yang keluar dari T-536 dengan kadar glikol yang diharapkan 0% berat di kondensasikan di dalam Vacuum Effect Condenser E-537, kemudian kondensatnya dikirim ke Evaporator Hotwell F-536. Sedangkan uap yang tidak terkondensasi dihisap oleh Evaporator Ejector System G-537 yang digerakkan oleh steam tekanan sedang, kondensatnya dikirimkan ke Evaporator Hotwell F536. Kondensat yang terkumpul di F-536 digunakan sebagi refluks ke dalam T536. Cairan yang keluar dari T-536 dengan kadar air 10%-wt dikirimkan ke
Drying Column T-610.
4.8.3
Pengeringan Glikol (Glycol
Drying)
Glikol pekat dari Vacuum EffectEvaporator T-536 masih mengandung 10%-wt air. Untuk lebih memurnikan kadar glikol dari air digunakan Drying
Column T-536 yang bertekanan vakum juga, sebesar 100 mmHgA. Diharapkan
37
kadar air dalam glikol maksimum sebanyak 0,005%-wt. Selain itu untuk mengurangi kadar air, T-610 juga dapat menghilangkan pengotor seperti senyawa aldehid, karena aldehid selalu terbawa air. T-610 memiliki diameter dalam 2600 mm dan tinggi 20.725 mm, dindingnya terbuat dari carbon steel, di dalamnya terdapat valve tray sebanyak 30 buah dari stainless steel . Keluaran T-536 dengan kadar EG 90%-wt dan air 10%-wt diumpankan ke dalam T-610 umpan tersebut dikeringkan oleh uap dari E-610. Uap ini dihasilkan dari penguapan cairan yang disirkulasi dan dipanaskan didalam E-610 oleh steam bertekanan tinggi. Uap yang terbentuk kemudian terkontakkan dengan umpan dan cairan sirkulasi dari Drying Column Hotwell F-610. Uap yang keluar dari puncak kolom pengering dengan kandungan air 99,23%-wt. Uap yang terbentuk kemudian dikondensasikan di dalam E-611, kondensatnya ditampung di dalam F610 untuk disirkulasikan sebagian ke T-610 dan sebagian lagi ke Waste Water
Pump F-970. Sedangkan non-kondensatnya ditarik oleh Ejektor G-612 yang digerakkan oleh steam tekanan sedang, kondensatnya dialirkan ke dalam F-610. EG hasil pengeringan di dalam T-610 dikeluarkan dari bottom dengan kandungan air 0,05%-wt melalui Drying Column Bottom Pump G-610.
4.8.4
Pemurnian MEG (Area 600)
Keluaran bottom kolom pengering dengan kandungan MEG 90,87%-wt diumpankan ke dalam kolom MEG T-620 untuk memisahkan MEG dari glikol fraksi berat yang terkandung dalam umpan dan senyawa ringan. T-620 memiliki diameter dalam 3.300 mm dan tinggi 20.100 mm, didalamnya terdapat one pass
valve tray, tray ke 19-28 terbuat dari stainless steel jenis SS-304 untuk alasan kemurnian produk, sedangkan tray 1-18 terbuat dari carbon steel, kolom ini beroperasi dengan tekanan 100 mmHgA. Cairan umpan yang masuk ke dalam kolom T-620 dikontakkan dengan uap yang dihasilkan dari MEG Column Reboiler E-620, yang digerakkan dengan
steam tekanan tinggi. Uap tersebut mengalami kontak dengan cairan umpan dan refluks dari MEG Column Reflux Drum D-621 di sepanjang kolom T-620. MEG sebagai fraksi paling ringan dari Glikol menguap ke puncak kolom dan keluar
38
dengan kandungan MEG 99,82%-wt dan air 0,04%-wt pada temperatur 141 oC. Uap ini kemudian digunakan untuk membangkitkan steam bertekanan rendah di dalam MEG Column Condenser E-621 dengan menguapkan air dari Recycle
Water Pump G-540. Kemudian steam yang dihasilkan dikirim ke Stripping Column. Sedangkan uap MEG yang terkondensasi ditampung di dalam MEG
Column Reflux Drum D-621 dan digunakan sebagai refluks ke kolom T-620. Produk MEG ini di keluarkan melalui Chimney Tray (tray ke 24) dalam bentuk cair dengan temperatur 142oC, produk ini kemudian didinginkan di MEG Product
Cooler E-622 dan ditampung di dalam MEG Rundown Tank F-630. Di dalam tangki ini diinjeksikan low pressure nitrogen untuk menjaga agar produk tidak terdekomposisi, terkontaminasi dan menyerap uap air. Cairan yang tidak menguap keluar dari bottom T-620 dengan temperatur o
175 C dan kandungan MEG 26,74%-wt. Cairan ini di umpankan ke MEG Splitter untuk memisahkan MEG yang tersisa.
4.8.5
Pemisahan MEG (AREA 700)
Keluaran bottom kolom T-620 dengan kandungan MEG 26,74% di umpankan ke dalam MEG Splitter T-630 untuk memisahkan MEG yang tersisa.
MEG Splitter memiliki diameter 1.700 mm dan tinggi 18.050 mm. Di dalamnya terdapat 22 tray. MEG Splitter beroperasi pada tekanan 10 mmHgA dan di vakum oleh MEG Splitter Ejector System G-632. Cairan umpan di uapkan sepanjang kolom oleh steam yang dihasilkan oleh
MEG Splitter Boiler E-630, di dalam E-632 ini steam dibangkitkan dari cairan bottom T-630 yang disirkulasi oleh pompaMEG Splitter Bottom G-631 karena kandungan fraksi beratnya. Cairan sikulasi ini diuapkan oleh steam bertekanan tinggi. Kondensat dari steam tersebut dikirim ke Deaerator D-920. Cairan MEG yang teruapkan di dalam T-630, dikondensasikan pada MEG Splitter Condenser E-631 yang terletak di bagian atas T-630. Uap yang terkondensasi turun kembali ke kolom T-630, uap yang tidak terkondensasi dengan kandungan MEG 43,13%-
39
wt dihisap oleh MEG Spiltter Ejector System G-631, kemudian kondensatnya dialirkan ke Hotwell F-710. Produk DEG yang dihasilkan dikeluarkan dari bagian atas kolom T-710 kemudian didinginkan di dalam DEG Column Cooler E-712 sebelum dimasukkan ke dalam DEG Rundown Tank F-730 yang diinjeksikan dengan nitrogen. Pada keluaran produk ini terdapat juga aliran refluks yang kembali ke T-710 untuk menjaga kesetimbangan uap dan cairan dalam T-710. Cairan dari bottom T-710 sebagiandikirimkan ke Crude TEG Tank F-725 dengan kandungan TEG 89,86%wt, DEG 3%-wt, PEG 7,14%-wt. Dari F-725 cairan tersebut kemudian di pompakan oleh G-725 ke TEG
Column untuk dipisahkan DEG-nya. Umpan yang masuk tersebut diuapkan oleh steam dari TEG Column Reboiler E-720. Di dalam E-720 steam dihasilkan dari penguapan cairan yang disirkulasi daribottom T-720 oleh pompaTEG Column
Bottom G-720. Cairan ini diuapkan oleh steam bertekanan tinggi. Cairan yang menguap dikondensasikan oleh TEG Column Condenser E-721 yang terletak di puncak kolom T-720. Uap yang terkondensasi dihisap oleh Ejector G-712 dengan kandungan DEG 6,9%-wt. Kondensat yang terbentuk dialirkan ke F-710. Sedangkan DEG yang terpisahkan di keluarkan di bagian atas T-720 di pompa oleh pompaTEG Column Reflux G-721 ke dalam T-720. Cairan yang tidak teruapkan di T-720, dipompakan dari bottom T-720 oleh G-720 ke dalam F-725 dengan kandungan TEG 91,44%-wt dan 1,8%-wt DEG. Proses pemisahan DEG dalam T-720 ini berlangsung selama 200 jam. Setelah itu kolom T-720 akan berfungsi sebagai kolom pemurnian, jadi kolom T720 berfungsi sebagai DEG Strip Run dan pemurnian TEG.
4.8.6
Pemurnian TEG
Setelah proses DEG Strip Run selesai maka F-725 terisi oleh cairan yang mengandung TEG 91.44% berat, kemudian cairan ini di pompa G-725 ke T-720 untuk dipisahkan TEG nya. Kolom T-720 memiliki diameter dalam 700 mm dan tingginya 15000 mm. Di dalamnya terdapat tiga buah tipe pall ring yang terbuat dari stainless steel. Kolom ini beroperasi pada tekanan 10 mmHgA pada bagian
40
atasnya, sedangkan bagian bawahnya beroperasi pada tekanan 35mmHgA. Cairan yang diumpankan ke dalam T-720 di uapkan dengan steam yang dihasilkan dari
TEG Column Reboiler E-720. Di dalam E-720 steam dihasilkan dari penguapan cairan yang disirkulasi G-720. Cairan sirkulasi ini diuapkan oleh steam bertekanan tinggi. Cairan yang menguap di kondensasikan oleh TEG Column Condenser ( E721 ) yang berasa di puncak kolom T-720. Kondensatnya dikembalikan ke dalam kolom T-720. Kemudian produk TEG didinginkan di TEG Product Cooler (E722) dari produk ini ada yang disirkulasikan kembali ke dalam T-720 sebagai reflux. Sedangkan PEG yang dihasilkan dari bagian bawah kolom dialirkan ke dalam PEG Storage Tank D-750.
BAB V ALAT PROSES DAN INSTRUMENTASI
Pada proses produksi etilen oksida-etilen glikol di PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak, terdapat berbagai macam alat proses yang digunakan untuk menghasilkan produk. Setiap alat proses memiliki spesifikasi dan fungsi masing-masing yang saling menunjang dalam proses produksi.
5.1
Peralatan Proses Utama
Peralatan utama yang digunakan dalam plant EO/EG terdiri dari serangkaian peralatan yang terletak mulai dari area 100 hingga area 900. Area 400 (pemurnian etilen oksida) hanya terdapat plant EO/EG II, yang nantinya akan dilanjutkan untuk proses pada plant ethoxylate.
5.1.1
Area 100
Pada area 100, terjadi reaksi pembentukan etilen oksida dan terdapat unit proses scrubbing untuk menyerap kandungan etilen oksida dari campuran gas keluaran reaktor. Berikut ini peralatan proses yang digunakan pada area 100 : 1.
2.
Reactor start-up pump Kode alat
G-110
Fungsi
Memompa umpan awal agar masuk ke tangki
Kapasitas
300 m3/h
Total head
18,6 m
Daya motor Material
30 kW Carbon steel
Oxygen mixing station (OMS) Kode alat
H-110
Fungsi
Mencampurkan oksigen dan etilen
41
42
3.
Reactor steam drums Kode alat
D-110 A/B
Fungsi
- Memisahkan campuran air dan uap yang terbentuk dari R110 - Menjaga temperatur reaktor dengan cara mengambil panas dengan air yang disediakan dari alat ini - Memanaskan umpan BFW dengan menggunakan uap dari alat ini
4.
Diameter dalam
3.600 mm
Tinggi
6.000 mm
Material
Carbon steel
Oxygen filters Kode alat
M-110 A/B
Fungsi
Menyaring partikelberukuran ≥5 micronsyang masuk ke dalam reactor
5.
6.
Tipe
Cartridge type remove particles ≥5 microns
Material
304 Stainless steel
Reactor Kode alat
R-110
Fungsi
Tempat bereaksinya etilen dan oksigen
Diameter dalam
890 mm
Tinggi
10,030 mm
Jumlah tubes
12.264
Material
Carbon steel tubes and shell
Scrubber and K.O. drum Kode alat
T-115
Fungsi
Menyerap
etilen
oksida
dengan
menggunakan
memisahkan dari campuran gas lainnya Tipe
30 two pass valve trays
air
dan
43
7.
Reactor gas cooler Kode alat
E-112
Fungsi
Pendinginan gas-gas hasil reaksi dengan menggunakan air mendidih dari D-112
A
680 m2
Q
(SOR) = 2.563.000 kcal/h (EOR) = 6.557.000 kcal/h
Material
8.
Carbon steel
Reactor gas cooler steam drum Kode alat
D-112
Fungsi
Menyediakan air mendidih untuk mendinginkan gas-gas hasil reaksi di E-112
9.
Diameter dalam
3.000 mm
Tinggi
4.000 mm
Material
Carbon steel
Gas-gas exchanger Kode alat
E-111
Fungsi
Menukarkan panas antara umpan dan etilen oksida keluaran reaktor
R-110
sehingga
temperatur
umpan
mencapai
temperatur reaksi pembentukan etilen oksida A
3.335 m2
Q
(SOR) = 17.213.000 kcal/h (EOR) = 13.480.000 kcal/h
Material
304 Stainless steel
10. Ethylene filters Kode alat
M-120 A/B
Fungsi
Menyaring partikel berukuran ≥ 5 microns yang masuk ke dalam reactor
Tipe
Cartridge type remove particles ≥ 5 microns
44
Material
304 Stainless steel
11. Recycle compressor Kode alat
C-115
Fungsi
Menekan gas yang akan masuk ke area 200 (pemisahan CO 2)
Daya motor
2.900 Kw
Tipe
Single stage centrigugal
Material
Carbon steel with low alloy impeller
12. Recycle gas K.O. drum Kode alat
D-145
Fungsi
Menghilangkan H2O dengan gaya sentrifugal sehingga H20 terkumpul pada bagian bawah alat
Tipe
Dynatherm internals; model whirlaway;type WLB or equal
Material
304 Stainless steel
13. Sulfur guard bed Kode alat
R-150
Fungsi
Menghilangkan kandungan sulfur pada gas etilen
Diameter dalam
3.000 mm
Tinggi
4.200 mm
Volume unggun katalis
21,2 m3
Katalis
Zinc oxide
Material
Carbon steel
14. Inhibitor feed system Kode alat
D-130
Fungsi
Menginjeksikan inhibitor EDC
Diameter dalam
3.000 mm
Tinggi
4.000 mm
Material
Carbon steel
45
5.1.2
Area 200
Pada area 200, terjadi pemisahan CO 2 dari aliran sirkulasi gas keluaran reaktor yang mengandung 5-8% CO2 dengan menggunakan larutan kalium karbonat panas. Selanjutnya, terjadi regenerasi CO 2 dari larutan karbonat dengan
stripping steam. Gas dengan kandungan CO 2 sekitar 1-2% dikembalikan ke sistem sirkulasi. Gas CO2 ini terbentuk karena selektivitas reaksi etilen ke arah etilen oksida dibatasi oleh kemampuan katalis. Berikut ini peralatan proses yang digunakan pada area 200 : 1.
Wash water cooler Kode alat
E-210
Fungsi
Mendinginkan wash water sebelum disirkulasikan ke bagian atas D-210
Q
(DES) = 1.780.000 kcal/h (NOR) = 1.077.000 kcal/h
2.
Tipe
Shell, tubes and tubesheet
Material
304 Stainless steel
Wash water pumps Kode alat Fungsi
3.
G-210 A/B Memompa wash water ke kolom bagian atas (D-210) dari
wash water cooler (E-210)
Kapasitas
77 m3/h
Total head
31,7 m
Daya motor
15Kw
Material
304 stainless steel
Carbonate solution filter Kode alat
M-220
Fungsi
Menyaring partikel berukuran >10 microns dalam larutan karbonat sebelum masuk kecontactor
Tipe
Cartridge type remove particles > 10 microns
Material
304 Stainless steel / nylon felt cartridge
46
4.
Contactor K.O. / pressaturator drum Kode alat
D-210
Fungsi
- Bagian bawah alat berfungsi meningkatkan temperatur umpan
gas
dengan
menggunakan wash
water
dan
memisahkan rich cycle water dengan gas - Bagian atas alat berfungsi mendinginkan CO 2-lean cycle gas dari contactor dengan air dingin dari E-210
4.
Diameter dalam
2.100 mm
Tinggi
16.125 mm
Material
304 stainless steel
Contactor Kode alat
T-210
Fungsi
Mengurangi kadar gas CO2 dengan mengontakkan aliran gas dari produk atas kolom bawah D-210 dengan larutan kalium karbonat sehingga menghasilkan larutan bikarbonat
5.
6.
Diameter dalam
2.200 mm
Tinggi
23.850 mm
Material
304 stainless steel
Carbonate solution pumps Kode alat
G-220 A/B
Fungsi
Memompa larutan karbonat dari D-225 ke contactor
Kapasitas
270 m3/h
Total head
311 m
Daya motor
315 kW
Material
304 stainless steel
Carbonate flash drum ejector Kode alat
G-225
Fungsi
Mempertahankan tekanan drum D-225
Laju alir vapor
3.340 kg/h
47
Tekanan
Inlet : 0,17 kg/cm2G Outlet : 0,32 kg/cm2G
Material
7.
Carbon steel dengan 304 stainless steel nozzle
Carbonate flash drum Kode alat
D-225
Fungsi
Memisahkan lean carbonate solution dari vapor yang akan dikompresi dan dikirim ke regenerator
8.
9.
Diameter dalam
1.700 mm
Tinggi
5.100 mm
Material
304 stainless steel
Regenerator / regenerator feed flash drum Kode alat
T-220
Fungsi
Memisahkan CO2, H2O, dan K2CO3 (digunakan untuk proses di
Diameter dalam
T-210) dari larutan bikarbonat dengan menggunakan steam 2.200 mm
Tinggi
39.450 mm
Material
304 stainless steel
Regenerator reboiler Kode alat
E-220
Fungsi
Menghasilkan
steam untuk direaksikan dengan larutan
bikarbonat Q
(DES) = 3.290.000 kcal/h (SOR) = 2.410.000 kcal/h
Tipe
(EOR) = 2.60.000 kcal/h Shell and tubes
Material
Tube side : 304 Stainless steel Shell side : carbon steel
48
10. Carbonate dissolving tank Kode alat
F-231
Fungsi
Tempat membuat larutan karbonat dengan melarutkan padatan karbonat dengan menggunakan air demin dan steam
Diameter dalam
1.700 mm
Tinggi
1.900 mm
Material
Shell :carbon steel Internals : 304 Stainless steel
11. Carbonate transfer pump Kode alat
G-230
Fungsi
Memompa larutan karbonat ke kolom regenerasi (T-220)
Kapasitas
30 m3/h
Total head
24,8 m
Daya motor
7,5 Kw
Material
Carbon steel
12. Carbonate storage tank Kode alat
F-230
Fungsi
Tempat menyimpan larutan karbonat dan menjaga temperatur larutan karbonat di atas 40 oC
Diameter dalam
4.900 mm
Tinggi
5.500 mm
Material
Shell :carbon steel Internals : 304 Stainless steel
5.1.2
Area 300
Pada area 300, terjadi pelucutan etilen oksida dengan menggunakan steam dan reabsorpsi untuk meningkatkan kandungan etilen oksida yang terserap dalam air. Berikut ini peralatan proses yang digunakan pada area 300 :
49
1.
Cycle water cooler Kode alat
E-313
Fungsi
Mendinginkan lean cycle water yang akan dikembalikan ke
scrubber
2.
3.
4.
Q
14.690.000 kcal/h
Tipe
Plate type
Material
304 Stainless steel
Cycle water antifoam injection system Kode alat
G-336
Fungsi
Menginjeksikan antifoam
Kapasitas
0-400 cc
Total head
20 m
Daya motor
0,25 kW
Tipe
Metering type pump with 0,5 m3 tank
Material
304 Stainless steel
Cycle water pumps Kode alat
G-312 A/B
Fungsi
Memompa cycle water
Kapasitas
457 m3/h
Total head
176 m
Daya motor
315 Kw
Material
304 stainless steel
Cycle water exchanger Kode alat
E-312
Fungsi
Memanaskan rich cycle water untuk masuk ke stripping
column (T-310) Q
18.120.000 kcal/h
Tipe
Plate type
Material
304 Stainless steel
50
5.
Stripping column condenser Kode alat
E-311
Fungsi
Kondensor pada stripping column
Q
5.614.000 kcal/h
Material
Tubes : 304 Stainless steel Channel : carbon steel
Aksesoris
6.
Stripping column bottoms pumps Kode alat Fungsi
7.
Fan 45 BkW
G-310 A/B Memompa produk bawah dari stripping column menuju ke E312
Kapasitas
504 m3/h
Total head
75,4 m
Daya motor
160 Kw
Material
304 stainless steel
Stripping column Kode alat
T-310
Fungsi
Melucuti etilen oksida, senyawa impurrities, dan gas-gas yang tidak dapat terkondensasi (seperti etilen, oksigen, CO 2)dari
rich cycle water dengan menggunakan steam
8.
Diameter dalam
3.000 mm
Tinggi
22.000 mm
Material
304 stainless steel
Stripping column reboiler Kode alat
E-310
Fungsi
Untuk menjaga agar tidak ada etilen oksida di bagian bawah kolom
Q
5.550.000 kcal/h
Material
Channel, tubes, and tubesheet : 304 Stainless steel
51
Shell : carbon steel
9.
Stripping column reflux drum Kode alat
D-311
Fungsi
Untuk merefluks air yang sudah terpisah dari etilen oksida dengan tujuan mendapatkan kadar etilen oksida yang lebih tinggi
Diameter dalam
1.100 mm
Tinggi
3.000 mm
Demister
150 mm
Material
Shell & mesh : 304 stainless steel
10. Reclaim compressor aftercooler Kode alat
E-323
Fungsi
Mendinginkan gas dari regenerator (T-220) dan gas-gas non-
Q (DES)
condensable lainnya 427.000 kcal/h
Material
Shell, tubes, and tubesheet : 304 Stainless steel Channel : carbon steel
11. Reclaim compressor K.O. drum Kode alat
D-320
Fungsi
Memisahkan air dengan gas-gas non-condensable yang akan disirkulasikan
Diameter dalam
600 mm
Tinggi
3.100 mm
Demister
150 mm Shell & mesh : 304 stainless steel
Material
12. Reclaim compressor Kode alat
C-320
Fungsi
Menekan dan mengembalikan gas-gas non-condensable udara
52
menuju area 100 (CO2removal system) Daya motor Laju alir
250 Kw (NOR) = 1.400 m3/h (ACT) = 1.663 m3/h Suction : 1,03 kg/cm2
Tekanan
Discharge : 1,663 kg/cm2
Tipe
Multistage reciprocating type with motor drive
Material
304 stainless steel
13. Reabsorber Kode alat
T-320
Fungsi
Menyerap etilen oksida dengan menggunakan air recycle (
water) serta mengatur komposisi air-etilen oksida sehingga diperoleh komposisi air : etilen oksida di kolom umpan etilen glikol sebesar 22 : 1 Top section
Bottom section
Diameter dalam
1.300 mm
2.200 mm
Tinggi
12.250 mm
10.600 mm
Jumlah dan tinggi
2 packed bed : 4900 mm 1 packed bed : 4.900 mm
packed bed
high
high
Tipe packed bed
16 mm 304 S.S pall rings
38 mm 304 S.S pall rings
(top bed) 25 mm 304 S.S pall rings (2nd bed) Material
Shell & internals : 304 Stainless steel
14. Reabsorber bottoms pumps Kode alat
G-320 A/B
Fungsi
Pompa untuk produk bawahreabsorber
Kapasitas
300 m3/h
Total head
39,6 m
Daya motor
55 Kw
53
Material
304 stainless steel
15. Reabsorber bottoms cooler Kode alat
E-322
Fungsi
Pendingin produk bawah reabsorber
Q
1.250.000 kcal/h
Material
Shell, tubes, and tubesheet : 304 Stainless steel Channel : carbon steel
16. Reabsorber water cooler Kode alat
E-321
Fungsi
Pendingin air pada reabsorber
Q
2.620.000 kcal/h
Material
304 Stainless steel
5.1.3
Area 400 Pada area 400, terjadi pemurnian etilen oksida yang diawali dengan cara
distilasi untuk memisahkan air dan etilen oksida. Selanjutnya, aldehida dihilangkan hingga diperoleh etilen oksida yang telah dimurnikan.Berikut ini peralatan proses yang digunakan pada area 400 : 1.
Purification column feed bottoms exchanger Kode alat Fungsi
E-412 Memanaskan aliran umpan dariglycol feed stripper menuju ke
purification column
2.
Q
1.440.000 kcal/h
Material
304 Stainless steel
Purification column bottoms pumps Kode alat
G-410 A/B
Fungsi
Memompa produk bawah dari kolom menuju ke E-412
Kapasitas
40,3 m3/h
Total head
49,9 m
54
3.
Daya motor
11 Kw
Material
304 stainless steel
Purification column sidestream reboiler Kode alat
E-413
Fungsi
Sebagai
Q
1.450.000 kcal/h
Material
304 Stainless steel
sumber
panas
tambahan
untuk rectifying dan
pasteurisasi pada T-410
4.
5.
Purification column Kode alat
T-410
Fungsi
Memurnikan etilen oksida dengan cara distilasi
Diameter dalam
1.700 mm
Tinggi
36.350 mm
Material
304 stainless steel
Purification column reboiler Kode alat
E-410
Fungsi
Sebagai sumber panas untukpurification column (T-410)
Q
3.210.000 kcal/h
Material
Tubeside : 304 Stainless steel Shellside : carbon steel
6.
Purification column condenser Kode alat
E-411
Fungsi
Mengkondensasikan column overhead vapor yang relatif kaya akan formaldehida
Q
3.000.000 kcal/h
Material
Shell, tubes & tubesheet : 304 Stainless steel Channel : carbon steel
55
7.
Purification column reflux drum Kode alat
D-410
Fungsi
Tempat mengumpulkan kondensat daricolumn overhead vapor yang relatif kaya akan formaldehida
8.
Diameter dalam
1.300 mm
Tinggi
2.300 mm
Material
304 stainless steel
Purification column reflux pumps Kode alat Fungsi
G-411 A/B Mengembalikan sebagian besarliquid ke kolomsebagai refluks dari D-410
Kapasitas
36 m3/h
Total head
64,8 m
Daya motor
15 Kw
Material
304 stainless steel
5.1.4
Area 500
Pada area 500, terjadi reaksi pembentukan etilen glikol dan pemekatan etilen glikol yang terbentuk. CO 2 yang terdapat pada larutan etilen oksida-air dihilangkan dengan melalui proses stripping menggunakan steam. Selanjutnya, terjadi reaksi non-katalitik antara etilen oksida dengan air membentuk etilen glikol.Etilen glikol dipisahkan dari kelebihan air melalui proses evaporasi dan dihilangkan kandungan asetaldehidanya dengan steam stripping. Berikut ini peralatan proses yang digunakan pada area 500 : 1.
Cycle water treating unit Kode alat Fungsi
U-550 Menghilangkan kandungan ion pada cycle waterdan sebagai refluks untuk lima evaporator awal
Kapasitas desain
29 m3/h
Tipe
Two anion exchangers containing 3,2 m3anion resins
Waktu regenerasi
4 jam
56
Total cycle
time
48 jam
304 stainless steel
Material
Storage tank : kapasitas 87 m 3
Alat pelengkap
2.
Pompa : kapasitas 29 m3/h dan total head 160 m
Recycle water tank Kode alat
F-540
Fungsi
Menyimpan air proses untuk disirkulasikan ke stripping
column (T-310), reabsorber water cooler (E-321), MEG column condenser (E-621D)
3.
4.
Diameter dalam
6.500 mm
Tinggi
7.500 mm
Kapasitas
223 m3
Material
Carbon steel
Recycle water pumps Kode alat
G-540 A/B
Fungsi
Memompa air dari recycle water tank (F-540)
Kapasitas
164 m3/h
Total head
62,4 m
Daya motor
45 Kw
Material
304 stainless steel
Glycol feed stripper Kode alat
T-510
Fungsi
Melucuti gas etilen, CO 2 dari cairan bottom reabsorber yang mengandung 10% berat etilen oksida dengan menggunakan steam agar semua peralatan yang terbuat dari
carbon steel di daerah pembuatan glikol tidak mengalami korosif Tinggi overall
19.400 mm Top section
Bottom section
57
Diameter dalam
1.500 mm
3.900 mm
Tinggi
13.400 mm
3.950 mm
Jumlah dan tinggi
2 packed bed : 5.400 mm high
packed bed Tipe packed bed
Top bed : 38 mm polypropylene pall rings Bottom bed : 4.400
mm of 38 mm polypropylene
pall rings (top) 1.000 mm of 38 mm 304 S.S pall rings
Shell & internals : 304 Stainless steel
Material
5.
Reactor feed pumps Kode alat
G-510 A/B Memompa umpan berupa air yang mengandung 10% etilen
Fungsi
oksida dari glycol feed stripper (T-510) menuju ke reactor feed
preheater (E-520)
6.
Kapasitas
147 m3/h
Total head
224 m
Daya motor
132 Kw
Material
304 stainless steel
Aldehyde stripper condensate cooler Kode alat
E-560
Fungsi
Mendinginkan kondensat panas dari E-521 menjadi 45oC sebelum dikirim ke waste water sump (F-970)
Q Material
222.000 kcal/h Tubes : 304 Stainless steel
Shell & channel : carbon steel
7.
Reactor feed preheater Kode alat
E-520
58
Fungsi
Memanaskan umpan liquid dari bagian bawah T-520 dengan menggunakan media pemanas dari G-535 hingga mencapai temperatur 101oC
Q
5.225.000 kcal/h
Material
Tubes : 304 Stainless steel Shell & channel : carbon steel
8.
Glycol reactor Kode alat
R-520
Fungsi
Tempat terjadinya reaksi antara 10% etilen oksida secara hidrolisis membentuk etilen glikol yang bertemperatur 190oC
9.
Panjang
78 m
Diameter dalam
22 inch
Volume
17,43 m3
Material
Carbon steel
First stage reactor feed heater Kode alat
E-521
Fungsi
Memanaskan umpan yang akan masuk ke reaktor dari E-520 dengan menggunakan media pemanas dari T-560 hingga mencapai temperatur 106oC
Q
825.000 kcal/h
Material
Tubes : 304 Stainless steel Shell & channel : carbon steel
10. Second stage reactor feed heater Kode alat Fungsi
E-522 Memanaskan kembali umpan dari E-521 dengan media pemanas
steam
bertekanan
rendah
hingga
umpan
bertemperatur 145oC dan akan masuk ke glycol reactor (R520) Q
4.290.000 kcal/h
59
Material
Tubes : 304 Stainless steel Shell & channel : carbon steel
11. First effect reboiler condensate tank Kode alat
D-531
Fungsi
Menampung kondensat daristeam pada first effect evaporator
Diameter dalam
1.000 mm
Tinggi
2.700 mm
Material
Carbon steel
12. First effect reboiler Kode alat
E-531
Fungsi
Menghasilkan panas untuk menguapkan cairan keluaran reaktor di first effect evaporator (T-531) dengan menggunakan steam bertekanan tinggi
Q Material
10.452.000 kcal/h Carbon steel
13. First effect evaporator Kode alat
T-531
Fungsi
Menguapkan cairan keluaran reaktor R-520 yang mengandung 10% berat glikol kemudian air yang teruapkan akan menuju ke E-532 sedangkan produk dan air yang tidak teruapkan menuju ke T-532
Diameter dalam
1.700 mm
Tinggi
14.125 mm
Jumlah tray Material
12 Tray decks and valves: 410stainless steel
Shell : carbon steel
14. Second effect reboiler condensate tank Kode alat
D-532
60
Fungsi
Menampung
kondensat
dari
uap
keluaran
first
effect
evaporator (T-531) Diameter dalam
1.000 mm
Tinggi
2.300 mm
Material
Carbon steel
15. Second effect reboiler Kode alat
E-532
Fungsi
Menguapkan keluaran T-531 dengan kadar air 83,39% berat dan cairan sirkulasi dari T-532
Q
9.725.000 kcal/h
A
240 m2
U
5.330 kcal/h-m2-oC
Material
Tubes : 90/10 Cu/Ni Shell & channel : carbon steel Tubesheet : 304 Stainless steel
16. Second effect evaporator Kode alat
T-532
Fungsi
Menguapkan
umpan
yang
berasal
dari
T-531
dengan
menggunakan panas dari uap air T-531 Diameter dalam
1.600 mm
Tinggi
10.100 mm
Jumlah tray
8
Material
Tray decks and valves: 410 stainless steel Shell : carbon steel
17. Third effect reboiler condensate tank Kode alat
D-533
Fungsi
Menampung kondensat yang tidak teruapkan oleh steam pada T-560
Diameter dalam
1.300 mm
61
Tinggi
2.300 mm
Material
Carbon steel
18. Aldehyde stripper Kode alat
T-560
Fungsi
Melucuti kandungan aldehida dalam kondensat dari D-532 dengan menggunakan steambertekanan sedang
Diameter dalam
600 mm
Tinggi
7.000 mm
Packed bed
5.000 mm no. 1½
Material
Shell : carbon steel
19. Third effect reboiler Kode alat
E-533
Fungsi
Menguapkan keluaran T-532 dengan kadar air 80,18% berat
Q
dan cairan sirkulasi dari T-533 10.179.000 kcal/h
A
200 m2
U
5.500 kcal/h-m2-oC
Material
Tubes : 90/10 Cu/Ni Shell & channel : carbon steel Tubesheet : 304 Stainless steel
20. Third effect evaporator Kode alat
T-533
Fungsi
Menguapkan
Diameter dalam
menggunakan panas dari uap air T-532 1.700 mm
Tinggi
8.900 mm
umpan
yang
berasal
Jumlah tray
8
Material
Tray decks and valves: 410 stainless steel Shell : carbon steel
dari
T-532
dengan
62
21. Fourth effect reboiler condensate tank Kode alat
D-534
Fungsi
Menampung kondensat dari third effect reboiler condensate
tank (D-533) Diameter dalam
1.400 mm
Tinggi
2.900 mm
Material
Carbon steel
22. Fourth effect reboiler Kode alat
E-534
Fungsi
Menguapkan keluaran T-533 dengan kadar air 73,35% berat dan cairan sirkulasi dari T-534
Q
11.116.000 kcal/h
A
216 m2
U
5.360 kcal/h-m2-oC
Material
Tubes : 90/10 Cu/Ni Shell & channel : carbon steel Tubesheet : 304 Stainless steel
23. Fourth effect evaporator Kode alat
T-534
Fungsi
Menguapkan
umpan
yang
berasal
dari
T-533
dengan
menggunakan panas dari uap air T-533 Diameter dalam
1.800 mm
Tinggi
7.950 mm
Jumlah tray
8
Material
Tray decks and valves: 410 stainless steel Shell : carbon steel
24. Fifth effect reboiler condensate tank Kode alat
D-535
Fungsi
Menampung kondensat dari fourth effect reboiler condensate
63
tank (D-534) Diameter dalam
1.500 mm
Tinggi
3.300 mm
Material
Carbon steel
25. Fifth effect reboiler Kode alat
E-535
Fungsi
Menguapkan keluaran T-534 dengan kadar air 66,67% berat dan cairan sirkulasi dari T-535
Q
12.463.000 kcal/h
A
202 m2
U
4.710 kcal/h-m2-oC
Material
Tubes : 90/10 Cu/Ni Shell & channel : carbon steel Tubesheet : 304 Stainless steel
26. Evaporator condensate pumps Kode alat Fungsi
G-535 A/B Memompa kondensat dari D-536 menuju kereactor feed
preheater (E-520)
Kapasitas
114 m3/h
Total head
16,3 m
Daya motor
11 Kw
Material
Carbon steel
27. Fifth effect evaporator Kode alat
T-535
Fungsi
Menguapkan
umpan
yang
berasal
menggunakan panas dari uap air T-534 Diameter dalam
2.200 mm
Tinggi
7.950 mm
Jumlah tray
8
dari
T-534
dengan
64
Material
Tray decks and valves: 410 stainless steel Shell : carbon steel
28. Vacuum effect reboiler condensate tank Kode alat
D-536
Fungsi
Menampung
kondensat
dari
uap
keluaran
fifth
effect
evaporator (T-535) yang dicampur dengan cairan kondensat dari D-535 dan cairan blow down dari E-621 Diameter dalam
1.800 mm
Tinggi
3.600 mm
Material
Carbon steel
29. Vacuum effect reboiler Kode alat
E-536
Fungsi
Menguapkan keluaran T-535 dengan kadar air 46,517% berat
Q
dan cairan sirkulasi dari T-536 8.423.000 kcal/h
A
670 m2
U
616 kcal/h-m2-oC
Material
Carbon steel
30. Vacuum effect evaporator Kode alat
T-536
Fungsi
Menguapkan umpan yang berasal dari T-535 hingga mencapai kadar etilen glikol 90% berat dan air 10% berat
Diameter dalam
3.300 mm
Tinggi Jumlah tray
14.000 mm 12
Material
Tray decks and valves: 410 stainless steel Shell : carbon steel
65
31. Evaporator hotwell pumps Kode alat Fungsi
G-536 A/B Memompa kondensat dari F-536 sebagai refluks menuju ke T536
Kapasitas
23,8 m3/h
Total head
31,6 m
Daya motor
5,5 Kw
Material
Carbon steel
32. Evaporator hotwell Kode alat
F-536
Fungsi
Menampung kondensat dari vacuum effect condenser (E-537) untuk digunakan sebagai refluks ke dalam T-536
Diameter dalam
1.700 mm
Tinggi
1.200 mm
Material
Carbon steel
33. Vacuum effect condenser Kode alat
E-537
Fungsi
Mengkondensasikan uap yang keluar dari T-536 dengan kadar glikol yang diharapkan 0% berat
Q
10.070.000 kcal/h
Material
Carbon steel
34. Concentrated glycol pumps Kode alat Fungsi
G-530 A/B Memompa keluaran T-536 dengan kandungan etilen glikol 90% berat menuju ke drying column (T-610)
Kapasitas
21,1 m3/h
Total head
33,5 m
Daya motor
5,5 Kw
Material
Carbon steel
66
35. Evaporator ejector system Kode alat Fungsi
G-537 Menghisap uap yang tidak terkondensasikan dari E-537 dengan menggunakan steam bertekanan sedang
Kapasitas
66 kg/h ekuivalen udara
Tekanan
Suction : 108 mmHgA
Material
Carbon steel with 304 Stainless steel nozzles
5.1.5
Area 600
Pada area 600, terjadi pengeringan etilen glikol melalui proses distilasi vakum yang dilanjutkan dengan pemurnian monoetilen glikol(MEG) melalui proses distilasi vakum. Berikut ini peralatan proses yang digunakan pada area 600: 1.
2.
3.
Crude glycol tank feed cooler Kode alat
E-615
Fungsi Q
Mnedinginkan crude glycol 1.040.000 kcal/h
Material
Carbon steel
Crude glycol tank Kode alat
F-615
Fungsi
Tempat menyimpan sementaracrude glycol
Kapasitas
485 m3
Diameter dalam
8.500 mm
Tinggi
9.100 mm
Material
Carbon steel
Crude glycol tank pumps Kode alat Fungsi Kapasitas
G-615 A/B Memompa crude glycol dari F-615 menuju ke first effect
evaporator (T-531) 3,8 m3/h
67
4.
Total head
128 m
Daya motor
11 Kw
Material
Carbon steel
Drying column Kode alat
T-610
Fungsi
Mengurangi kadar air glikol pekat dari 10% berat air hingga 0,005% berat dan menghilangkan mpurities seperti senyawa aldehida yang selalu terbawa air
Diameter dalam
2.600 mm
Tinggi
20.725 mm
Jumlah tray
30
Material
Tray decks and valves: 410 stainless steel Shell : carbon steel
5.
Drying column reboiler Kode alat
E-610
Fungsi
Menghasilkan uap untuk mengeringkan umpan keluaran T-536 dengan kadar etilen glikol 90% berat dan air 10% berat dalam T-610
Q
(DES) = 3.989.000 kcal/h (NOR) = 2.738.000 kcal/h
Material
6.
Carbon steel
Drying column bottoms pumps Kode alat
G-610 A/B
Fungsi
Mengeluarkan etilen glikol hasil pengeringan di dalam T-610 dengan kandungan air 0,05% berat
Kapasitas
20,6 m3/h
Total head
35,1 m
Daya motor
5,5 Kw
Material
Carbon steel
68
7.
Drying column condenser Kode alat
E-611
Fungsi
Mengkondensasikan uap yang keluar dari puncak drying
column dengan kandungan air 99,23% berat Q
(DES) = 3.119.000 kcal/h (NOR) = 1.944.000 kcal/h
Material
8.
Carbon steel
Drying column hotwell Kode alat
F-610
Fungsi
Menampung kondensat dari drying column condenser (E-611) untuk disirkulasikan sebagian ke T-610 dan sebagian lagi ke
waste water sump (F-970)
9.
Diameter dalam
1.400 mm
Tinggi
1.200 mm
Material
Carbon steel
Drying column ejector system Kode alat Fungsi
G-612 Menghisap gas yang tidak terkondensasi dengan menggunakan
steam bertekanan sedang
Kapasitas
84 kg/h ekuivalen udara
Tekanan
Inlet : 120 mmHg (Abs)
Material
Carbon steel with 304 Stainless steel nozzles
10. Drying column reflux pump Kode alat
G-611 A/B Memompa kondensat dari F-610 dengan porsi sebagian
Fungsi
sebagai refluks pada drying column sebagian lagi menuju ke
waste water sump (F-970) Kapasitas
9 m3/h
Total head
29,2 m
69
Daya motor
3 Kw
Material
Carbon steel
11. MEG column condenser Kode alat
E-621
Fungsi
Membangkitkan
steam
bertekanan
rendah
dengan
menggunakan uap dari puncak kolom T-620 dan air dari G-540 Q
5.720.000 kcal/h
A
869 m2
U
467 kcal/h-m2-oC
Material
Shell side : carbon steel Tube side : 304 Stainless steel
12. MEG column reboiler Kode alat
E-620
Fungsi
Menghasilkan uap untuk mengeringkan cairan umpan yang masuk ke dalam kolom T-620 dengan menggunakan steam bertekanan tinggi
Q
5.650.000 kcal/h
Material
304 Stainless steel with carbon steel channels
13. MEG column Kode alat
T-620
Fungsi
Memisahkan MEG dari DEG, TEG, dan PEG serta senyawa ringan yang terkandung dalam umpan dari keluaranbottom
drying columndan refluks dari D-621 Diameter dalam Tinggi
3.300 mm 20.100 mm
Shell
Top : 7.300 mm – 304 S.S. Bottom : 12.800 mm – C.S.
Jumlah tray
28
Material
Decks and valves : 304stainless steel
70
Shell : carbon steel
14. MEG column reboiler condensate drum Kode alat
D-620
Fungsi
Menampung kondensat steam dari MEG column reboiler (E620)
Diameter dalam
1.000 mm
Tinggi
2.000 mm
Material
Carbon steel
15. MEG column reflux drum Kode alat
D-621
Fungsi
Menampung uap MEG yang terkondensasikan dari E-621 dan digunakan sebagai refluks ke kolom T-620
Diameter dalam
1.300 mm
Tinggi Material
3.250 mm 304 Stainless steel
16. MEG column reflux pumps Kode alat Fungsi
G-621 A/B Memompa kondensat dari D-621 sebagai refluks menuju ke MEG column
Kapasitas
28 m3/h
Total head
37 m
Daya motor
7,5 kW
Material
304 S.S &Carbon steel
17. MEG column bottoms pumps Kode alat Fungsi Kapasitas
G-620 A/B Memompa produk bawah MEGcolumn menuju ke MEG
splitter (T-630) 23 m3/h
71
Total head
33 m
Daya motor
5,5 kW
Material
Carbon steel
18. MEG product cooler Kode alat
E-622
Fungsi
Mendinginkan produk MEG
Q
945.000 kcal/h
Material
304 Stainless steel with carbon steel channels
19. MEG rundown tanks Kode alat
F-630 A/B
Fungsi
Menampung produk MEG dalam bentuk liquid yang sudah didinginkan dan menjaga produk tidak terdekomposisi, terkontaminasi
serta
menyerap
uap
Diameter dalam
menginjeksikan low pressure nitrogen) 5.800 mm
Tinggi
6.600 mm
Material
304 Stainless steel internals
air
(dengan
cara
20. MEG product transfer pumps Kode alat Fungsi
G-630 A/B Memompa produk MEG dari F-630 A/B menuju ke OSBL
storage
Kapasitas
42 m3/h
Total head
44 m
Daya motor
22 kW 304 Stainless steel
Material
21. MEG splitter Kode alat
T-630
Fungsi
Memisahkan MEG yang tersisa dari keluaranbottom kolom T-
72
620 dengan kandungan MEG 26,74% Diameter dalam
1.700 mm
Tinggi
18.050 mm
Jumlah tray
22
Material
Tray decks & shell : carbon steel Tray valves : 410 stainless steel
22. MEG splitter reboiler Kode alat
E-630
Fungsi
Menghasilkan steam untuk menguapkan cairan umpan dalam MEG splitter dari cairan bottom T-630 yang diuapkan dengan steam bertekanan tinggi
Q
(DES) = 426.000 kcal/h (NOR) = 329.000 kcal/h
Material
Tubes and tubesheet : 304 stainless steel Channel and shellside : carbon steel
23. MEG splitter bottoms pumps Kode alat
G-631 A/B
Fungsi
Mensirkulasikan cairan bottom T-630
Kapasitas
70 m3/h
Total head
36,3 m
Daya motor
15 kW
Material
304 Stainless steel
24. MEG column ejector system Kode alat Fungsi
G-622 Memvakumkan MEG column Precondenser
Kapasitas
68 kg/h inert + 829 kg/h
Ejector
72 kg/h ekuivalen udara
MEG + 7 kg/h air Tekanan
Inlet : 65 mmHgA
Inlet : 45 mmHgA
73
Material
Carbon steel with 304 stainless steel nozzle
25. MEG splitter condenser Kode alat
E-631
Fungsi
Mengkondensasikan cairan MEG yang teruapkan di dalam T630 dan turun kembali ke kolom T-630 (DES) = 476.000 kcal/h
Q
(NOR) = 365.000 kcal/h A
29 m2
U
329 kcal/h-m2-oC
Material
Carbon steel
26. MEG splitter ejector system Kode alat
G-632
Fungsi
Memvakumkan MEG splitter (T-630)
Kapasitas Tekanan
32 kg/h ekuivalen udara Inlet : 5 mmHgA
Material
Carbon steel with 304 Stainless steel nozzles
5.1.6
Area 700
Pada area 700, terjadi proses pemisahan produk dietilen glikol (DEG) dan trietilen glikol(TEG) melalui proses distilasi vakum. Berikut ini peralatan proses yang digunakan pada area 700 : 1.
DEG/TEG column ejector system Kode alat
G-712 Memvakumkan DEG columndan TEG columndengan
Fungsi
menghisap uap yang tidak terkondensasikan dengan kandungan DEG 6,9% berat
Kapasitas
41 kg/h ekuivalen udara
Tekanan
Suction : 5 mmHgA
Material
Carbon steel with 304 Stainless steel nozzles
74
2.
3.
DEG/TEG column hotwell pumps Kode alat
G-713 A/B
Fungsi
Memompa kondensat menuju kefirst effect evaporator (T-531)
Kapasitas
3,3 m3/h
Total head
128,4 m
Daya motor
11 kW
Material
Carbon steel
DEG/TEG columns hotwell Kode alat
F-710
Fungsi
Menampung kondensat yang terbentuk dari E-721 serta menjaga kondisi kolom ketika energi hilang
4.
Diameter dalam
3.000 mm
Tinggi
1.500 mm
Material
Carbon steel
DEG column Kode alat
T-710
Fungsi
Memisahkan DEG dari TEG dan PEG
Diameter dalam
1.700 mm
Tinggi
25.400 mm
Packed bed
4 beds of 50 mm 304 Stainless steel (Pall rings) Top bed : 600 mm Two middle beds : masing-masing 4.900 mm Bottom bed : 4.900 mm
Material
5.
Carbon steel
DEG column bottoms pumps Kode alat Fungsi Kapasitas
G-710 A/B Memompa produk bawah DEGcolumn menuju ke TEG
column 115 m3/h
75
6.
Total head
32,4 m
Daya motor
18,5 kW
Material
304 Stainless steel
DEG column reboiler Kode alat
E-710
Fungsi
Menghasilkan panas untuk menguapkan umpan dalam DEG
column dengan menggunakansteam Q Material
736.000 kcal/h
Tubes and tubesheet : 304 stainless steel Channel and shellside : carbon steel
7.
DEG column condenser Kode alat
E-711
Fungsi
Mengkondensasikan uap sebagai produk atas dari bagian atas
Q
DEG column 782.000 kcal/h
A
60 m2
U
154,4 kcal/h-m2-oC
Material
Tubes & tubesheet : 304 Stainless steel Channel : carbon steel
8.
DEG rundown tanks Kode alat
F-730 A/B
Fungsi
Menampung produk DEG yang sudah didinginkan dari E-712 dan menjaga produk dengan nitrogen yang diinjeksikan
Diameter dalam Tinggi
3.500 mm 3.800 mm
Kapasitas
31,3 m3 (masing-masing)
Material
304 stainless steel internals
76
9.
DEG product coooler Kode alat
E-712
Fungsi
Mendinginkan produk DEG keluaran dari bagian atas kolom T-710 sebelum dimasukkan ke F-730
Q
75.000 kcal/h
Material
304 Stainless steel with carbon steel channels
10. DEG product transfer pump Kode alat
G-730
Fungsi
Memompa produk DEG ke OSBLstorage
Kapasitas
7,9 m3/h
Total head
100 m
Daya motor
11 kW
Material
304 Stainless steel
11. Crude TEG tanks Kode alat
F-725 A/B
Fungsi
Menampung cairan dari bottom T-710 dengan kandungan TEG 89,86% berat, DEG 3% berat, dan PEG 7,14% berat
Diameter dalam
4.000 mm
Tinggi
4.100 mm
Material
Carbon steel
12. TEG column Kode alat
T-720
Fungsi
- Memisahkan DEG yang terpisahkan selama 200 jam - Setelah proses pemisahan DEG, kolom berfungsi sebagai kolom pemurnian TEG
Diameter dalam
700 mm
Tinggi
15.000 mm
Packed bed
2 beds of 38 mm 304 Stainless steel (Pall rings) Top bed : 5.000 mm
77
Bottom bed : 5.000 mm 304 stainless steel
Material
13. TEG column feed pumps Kode alat Fungsi
G-725 A/B Memompakan cairan dari F-725 ke TEGcolumn untuk dipisahkan TEG-nya
Kapasitas
72,3 m3/h
Total head
22,1 m
Daya motor
2,2 kW
Material
Carbon steel
14. TEG column bottoms pumps Kode alat
G-720 A/B Mensirkulasikan cairan yang tidak teruapkan dari bottom T-
Fungsi
620 ke dalam F-725 dengan kandungan TEG 91,44% berat dan 1,8% berat DEG
Kapasitas
19 m3/h
Total head
30,2 m
Daya motor
4 kW
Material
304 stainless steel
15. TEG column reboiler Kode alat
E-720
Fungsi
Menghasilkan steam untuk menguapkan umpan yang masuk
Q
(NOR) = 105.000 kcal/h (D) (NOR) = 106.000 kcal/h (T) (DES) = 114.000 kcal/h
Material
Tube and tubesheet : 304 stainless steel Channel and shellside : carbon steel
16. TEG column condenser
78
Kode alat
E-721
Fungsi
Mengkondensasikan cairan yang menguap dari produk atas TEG column
Q
(NOR) = 98.000 kcal/h (DS) (NOR) = 99.000 kcal/h (T) (DES) = 104.000 kcal/h
A
8,3 m2
U
123,1 kcal/h-m2-oC
Material
Tube & tubesheet : 304 Stainless steel Channel : carbon steel
17. PEG storage tank Kode alat
D-750
Fungsi
Menampung PEG yang dihasilkan dari bagian bawah TEG
column Diameter dalam
1.500 mm
Tinggi
4.000 mm
Material
Carbon steel
18. PEG transfer pump Kode alat Fungsi
G-750 Memompa produk bawah kolom yang terdiri dari fraksi berat poliglikol menuju ke OSBL dari D-750
Kapasitas
2,3 m3/h
Total head
100 m
Daya motor
11 kW
Material
304 stainless steel
79
19. TEG column reflux pumps Kode alat Fungsi
G-721 A/B Memompa DEG yang terpisah dari bagian atas T-720 sebagai refluks ke dalam T-720
Kapasitas
2,3 m3/h
Total head
20,5 m
Daya motor
2,2 kW
Material
304 stainless steel
20. TEG product transfer pump Kode alat
G-740
Fungsi
Memompa produk TEG menuju ke OSBLstorage
Kapasitas
8,5 m3/h
Total head
100 m
Daya motor
11 kW
Material
304 stainless steel
21. TEG product cooler Kode alat
E-722
Fungsi
Mendinginkan produk TEG
Q
(NOR) = 8.900 kcal/h (DES) = 12.200 kcal/h
Material
304 Stainless steel double pipe
22. TEG rundown tank Kode alat
F-740
Fungsi
Menampung produk TEG yang sudah didinginkan dari E-722
Diameter dalam
3.700 mm
Tinggi
3.700 mm
Material
Carbon steel lined with amercoat 23 or aluminum metallikon or equal 304 stainless steel
80
5.2 5.2.1
Peralatan Utilitas
Reverse Osmosis Unit (RO) Reverse osmosis adalah sistem pengkonversi air laut menjadi air tawar.
Tabel 5.1 menunjukkan alat-alat yang digunakan dalam proses reverse osmosis.
Tabel 5.1 Peralatan Utilitas Reverse Osmosis
No Nama Alat 1 Sea Water Intake Pumps
Kode G-1100A/B/C
2 Sea Water Intake Basin Sodium Hypochlorite 3 Sol and Injection Pumps Sodium Hypochlorite 4 Sol and Injection Tanks 5 Chlorine Gas Scrubber
A-1000
6 Sea Water Filters Sea Water Transfer
M-1100A/B/C
7 Pumps
G-800A/B
8 Degassifier
T-800-01
9 Reverse Osmosis Unit 10 R.O Water Pond Demineralized Unit 11 Feed Pumps 5.2.2
G-1101A/B F-1101A/B F-1102
U-800 A-830 G-831C/D
Fungsi Memasukan umpan air laut Tangki penampung air laut umpan Memompa Sodium Hypochlorite Sol Menampung Sodium Hypochlorite Sol Kolom penyerapan gas klorin Penyaring air laut sebelum masuk RO Pompa penyalur air laut menuju RO Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air Unit pengolahan air standar untuk proses Menampung R.O water Mengalirkan umpan air demin
Demineralized Water Unit (DMW) Demineralized water adalah air yang telah dihilangkan mineralnya. Guna
air demin adalah sebagai air proses. Mineral harus dihilangkan agar tidak menyebabkan korosi dan kerusakan pada alat proses. Alat-alat dalam proses
Demineralized Water disajikan dalam tabel 5.2.
81
Tabel 5.2 Peralatan Utilitas Demineralized Water Unit
No
Nama Alat
Kode
Fungsi
1
Carbon Filter
D852A/B
Mengabsorbsi kotoran pada limbah
2
Cation Exchanger Anion Exchanger
D-853
Penukar ion kation
Bahan: Carbon steel Kondisi operasi: 50oC
D854A/B
Penukar ion anion
Bahan: Carbon steel Kondisi operasi: 50oC
4
Mixed Bed Polisher
D855A/B
5
Micro Filter
D-856
6
Air Receiver Tank
D-851
NaOH Measuring Tank Hcl Measuring Tank
F-854/F855 F-853/F856
Process Water Storage Tank
F-850
3
7 8 9 10
11
Caustic Storage Tank Demineralizing Unit Neutraization Pond
F-852
A-850
12
Acid Storage Tank
F-851
13
Acid Unloading Pump
G-853
14
NaOH Unloading Pump
G-854
15
Waste Water Transfer Pump
G855A/B
Menghilangkan ion-ion yang lolos dari kation dan anion exchanger Menyaring kotoran hingga ukuran sangat kecil Tangki penampung udara Tangki yang menyimpan NaOH Tangki yang menyimpan HCl Tangki yang menyimpan air proses Tangki yang menyimpan kaustik Kolam tempat penetralisasian air demin Tangki yang menyimpan senyawa asam Pompa yang mengalirkan senyawa asam Pompa yang mengalirkan senyawa NaOH Pompa yang mengalirkan waste water
Spesifikasi Bahan: Carbon steel + epoksi coating Kondisi operasi: 50oC Jumlah :2
Bahan: Carbon steel Kondisi operasi: 50oC Bahan: 304 stainless steel Kondisi operasi: 50oC Bahan: Carbon steel + epoksi Kondisi operasi: 50oC
82
16
Demineralizing Unit
U-850
17
Process Water Pumps
G850A/B
18 19
Filtered Water Pond Priming Vacuum Pump
A-830 G-833
20
Filtered Water Pumps
G830A/B
21
Demineralizing Unit Feed Pumps
G831A/B
5.2.3
Unit demineralisasi Pompa yang mengalirkan air proses Kolam penyimpanan air filtrasi Pompa Vakum Pompa yang mengalirkan air yang sudah disaring Pompa yang mengalirkan air unit demineralisasi
Cooling Water Unit (CW) Peralatan cooling water unit disajikan dalam tabel 5.3.
Tabel 5.3 Peralatan Utilitas Cooling Water Unit No. Nama Alat 1. Cooling Water Pumps
Kode Alat G-840 A/B/C
2. Cooling Exchangers
E-1000A~E
3. Cooling Water Tank
F-840
4. Cooling Exchangers
E-1001 A/B
5. N-5325 Injection Unit
G-841-1
6. PC-303 Injection Unit
G-841-2
7. N-7375 RM Injection Unit
G-842-1
Fungsi Alat Memompa air pendingin Tempat pertukaran panas Menampung air pendingin Tempat pertukaran panas Tempat untuk menginjeksi senyawa N-5325
Tempat untuk menginjeksi senyawa PC-303 Tempat untuk menginjeksi senyawa N-5325
83
5.2.4
Penyimpanan dan Pendistribusian Etilen
Peralatan penyimpanan dan pendistribusian etilen disajikan dalam tabel 5.4.
Tabel 5.4 Peralatan Utilitas Penyimpanan dan Pendistribusian Etilen No.
Nama Alat
Kode Alat
Fungsi Alat
Spec Alat
1. Ethylene Tank
F-1001/2
2. Ethylene Gas Heater
F-1007
Tangki penyimpanan Etilen Sebaga pemanas gas etilen Pendingin gas tahap pertama Kompresor gas etilen Pendingin gas tahap kedua Tempat pelucutan etilen Kompresor gas etilen Pembakaran etilen ke lingkungan
Di = 27 m Do = 28,8 m -
3. Gas Cooler First Stage E-1001
5.2.5
4. Ethylene piston Compressor 5. Gas Cooler Second Stage 6. Ethylene Flash Drum
C-1001 A/B
7. R-22 Screw Compressor Package 8. Flare Stack
C-1002 A/B
T-1002 G-1002
B-1001
-
Air Separation Unit (ASU) Peralatan ASU disajikan pada tabel 5.5.
Tabel 5.5 Peralatan Utilitas Air Separation Unit No.
1.
Discharge silencer
Nama Alat
Kode Alat M-1152
Fungsi Alat Meredam keluaran proses
Kondisi operasi P= 7,5 kg/cm2 T= 140 oC
2.
Below Off Silencer
M-1153
-
3.
Pocket Air Filter
S-1146
Penyaring udara
4.
Process Air Cooler
E-2416
5.
Evaporator Cooler
E-2417
Pendingin udara proses Pendingin Evaporator
6.
Cooling Water
P-2466
Memompa air
P= 8 kg/cm T=140 oC P= 8 kg/cm2 T=60 oC P= 7,5 kg/cm2 T=150 oC P= 8 kg/cm2 T=60 oC P= 8 kg/cm2
2
84
Pump 7.
Booster After Cooler
E-3421
Pendingin udara
8.
Booster After Cooler
E-3422
Pendingin udara
9.
Prressure Column
T-3211
Sebagai kolom pemisah antara nitrogen dan oksigen Sebagai kolom pemisah antara nitrogen dan oksigen
10. Low Pressure Column
5.2.6
pendingin
T-3212
Kapasitas = 210 m3/h Type = Shell & Tube Tube = 10 kg/cm2, 170 oC Shell = 7,5 kg/cm2, 120oC Type = Shell & Tube Tube = 10 kg/cm2, 60 oC Shell = 12 kg/cm2, 60 oC P = 7,5 kg/cm 2 T= 50-196 oC P = 2,5 kg/cm 2 T= 50-196
Waste Wate r Treatment (WWT) Tabel 5.6 menunjukkan peralatan yang digunakan dalam waste water
treatment.
Tabel 5.6 Peralatan Utilitas Waste Water Treatment Unit
No Nama Alat 1 2 3 4 5
Screen Basin Storage Basin Thickener Waste Water Pumps Coagulation Basin
6 Floculation Basin 7 Sludge Feed Pump
Kode
Fungsi
A-8701 A-8702 A-8711 G-8706A/B A-8705
Kolam penyaring kotoran-kotoran besar Kolam penampung sementara Memekatkan limbah cair Pompa untuk mengalirkan limbah Kolam untuk proses koagulasi
A-8706 Kolam untuk proses flokulasi G-8710A/B Pompa untuk umpan lumpur limbah
Kolam proses A-8707 sedimentasi/pengendapan F-8703 Kolam pencampur lumpur/limbah G-8707A/B Kolam penyalur lumpur limbah Kolam untuk mengontrol pH 11 Final pH Control Basin A-8708 (netral) 8 Sedimentation Basin 9 Mixing Tank 10 Sludge Transfer Pumps
85
12 Belt Press 13 Filter Pumps 14 Treated Water Basin
Alat untuk memadatkan limbah F-8705 padat G-8708A/B Pompa yang dilengkapi penyaring A-8709 Kolam untuk menyimpan air proses
15 A/C Filter
F-8702A/B
Penyerapan menggunakan karbon aktif
16 Affluent Basin
A-8710
Kolom keluaran akhir
5.3
Sistem Instrumentasi
Pusat kegiatan operasi produk pada setiap plant PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak terdapat di control room sehingga operasi produksi dapat dikontrol dan diawasi dengan lebih mudah. Untuk proses pengendalian itulah digunakan instrumentasi sebagai indikasi kontrol dan pemantau variabelvariabel produksi yang sesuai dengan kondisi operasi. Keuntungan adanya control
room adalah proses pengawasan dapat lebih mudah sehingga apabila ada masalah dapat segera ditangani dan dengan pengontrolan otomatis maka penggunaan tenaga kerja manusia dapat dikurangi, PT. Polychem Indonesia Tbk Divisi Kimia – Merak mempunyai 4 control room, yaitu : 1. Control Room Plant I, sebagai DCS ( Distributed Control System ) pada proses EO/EG I 2. Control Room Utility I, sebagai DCS Utility I 3. Control Room Air Separation Unit (ASU) I, sebagai DCS ASU Utility I 4. Control Room Plant II, sebagai DCS proses EO/EG II, Utility II, ASU II
Setiap unit di plant PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak dilengkapi instrumen-instrumen pengendali yang biasanya dipasang pada unit yang
membutuhkan
perhatian
lebih
dan
berpengaruh
besar
terhadap
keberlangsungan proses. Pengendalian bertujuan untuk menjaga agar proses beroperasi secara optimal, sehingga dapat menghasilkan kualitas dan kapasitas prosuk yang diharapkan. Meskipun biaya pemasangan dan perawatan instrumentasi mahal, namun pengendalian melalui instrumentasi dapat menjaga efisisensi biaya operasi dalam pabrik. Pengendalian juga bertujuan untuk meredam pengaruh gangguan eksternal
86
sehingga proses tetap stabil dan menjaga agar peralatan yang digunakan tidak cepat rusak. Instrumentasi yang dipasang pada unit proses bergantung pada tujuan pengendaliannya. Instrumen-instrumen yang dipasang pada unit proses PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak adalah: 1. Level Indicator Controller (LIC): pelampung dan lengan gaya Kegunaan: menjaga ketinggian pada vessel penampung aditif, larutan
suspending agent, zat anti fouling dan umpan katalis. LIC telah diatur pada nilai tertentu, jika level pada vessel tidak sesuai dengan set point maka valve akan membuka atau menutup sampai tercapai set point. 2. Temperature Indicator Controller (TIC): termokopel dan temperatur Kegunaan: mengontrol suhu umpan, air yang dimasukkan ke reaktor, suhu ruang dalam reaktor itu sendiri dan mengontrol suhu steam yang digunakan dalam HE. TIC telah diset pada nilai tertentu selama reaksi berlangsung. Jika terjadi temperatur tidak sesuai dengan nilai yang telah ditetapkan maka valve pada aliran pendingin/pemanas akan terbuka atau tertutup secara otomatis. 3. Pressure Indicator Controller (PIC): pressure gauge&electric strain gauge Kegunaan: PIC telah diset pada nilai tertentu, jika tekanan pada alat yang dikontrol tidak sesuai dengan nilai set point maka valve akan terbuka atau tertutup secara otomatis sampai nilai set point tercapai. 4. Flow Indicator Controller (FIC): venturimeter, orificemeter, rotameter Kegunaan: mengatur laju alir steam pada HE, umpan masuk reaktor, produk keluar reaktor, dan semua hal yang berkautan dengan laju alir. FIC selalu dilengkapi dengan flow control valve untuk mempertahankan aliran agar sesuai
set point. 5. Analyzer Indicator Controller (AIC): mengukur konsentrasi cairan dengan bantuan SG meter Kegunaan: mendeteksi komposisi dari produk agar produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. 6. Electicity Indicator Controller (EIC): mengukur kuat arus yang ada pada suatu alat, menggunakan amperemeter
87
Kegunaan: mendeteksi kuat arus dari alat proses. Hal ini dilakukan agar arus yang masuk tidak melebihi batas maksimal dan minimal dari alat agar alat lebih tahan lama.
Instrumen digunakan untuk mengukur gangguan ( disturbance), variabel keluaran terkontrol dan variabel output sekunder. Melalui instrumen, informasi yang terjadi dalam proses dapat diketahui. Sistem instrumentasi meliputi pengukuran, pengindikasi, pengontrolan dan pencatatan data dari variabel-variabel yang terlibat dalam proses. Prinsip instrumentasi yang digunakan pada PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak antara lain: alat ukur ( sensor),
indicator, pengontrol (controller), peringatan (alarm), dan pencatatan (recorder).
5.4
Perangkat Penguji Kualitas Produk
Alat-alat yang digunakan di laboratorium pengendalian mutu PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak antara lain : 1.
Gas chromatography
2.
Spektrofotometer shimadzu
3.
Distillation apparatus
4.
Karl fischer
5.
Autotitrator
6.
pH-meter
7.
Kondukmeter
8.
Turbidimeter
9.
Kalorimeter
10. Oven 11. Furnace 12. Hydrometer 13. Piknometer
88
Pengendalian mutu produk yang dilakukan pada laboratorium, antara lain : 1.
Penentuan kenampakan Kenampakan diuji secara kasat mata, bila tidak nampak kekeruhan dan bahan tidak tersuspensi maka sampel dianggap transparan dan bebas dari bahan tersuspensi.
2.
Penentuan kemurnian Metode yang digunakan adalah metode EO-594 B. Kemurnian glikol ialah 100% dikurangi dengan impurities (%) dalam glikol. Impurities dapat berupa kadar air, keasaman, kandungan abu, aldehida, klorida, besi, dan pengotor berupa glikol lainnya. Batas minimum kemurnian produk glikol, yaitu 99,8% untuk MEG, 99,7% untuk DEG, dan 99% untuk TEG.
3.
Penentuan pH Penentuan ini dilakukan secara potensiometrik di laboratorium terhadap sampel glikol yang telah diencerkan dengan sejumlah volume yang sama dari air demin dengan pH = 7.
4.
Penentuan warna Metode penentuan warna ini sesuai untuk mengukur warna pada cairan jernih dan dinyatakan sebagai warna APHA. Penentuan warna dalam laboratorium dapat dilakukan secara kasat mata dan dengan menggunakan alat Lovibond. Warna larutan glikol dibandingkan dengan larutan standar APHA yang dibuat dari hasil pengenceran larutan standar 500 APHA. Penentuan warna dengan metode ini dilakukan sebelum larutan glikol dipanaskan (untuk larutan MEG, DEG, dan TEG) dan setelah dididihkan selama 4 jam (hanya untuk larutan MEG). Rentang hasil analisa untuk metode ini adalah 0-50 APHA. Batas maksimum warna produk glikol ialah 5 APHA (sebelum dipanaskan) dan 10 APHA untuk MEG, 10 APHA untuk DEG, dan 50 APHA untuk TEG.
5.
Penentuan kadar air Penentuan kadar air dalam larutan glikol dilakukan dengan melarutkan sampel dalam pelarut yang sesuai lalu dititrasi dengan pereaksi karl fischer. Dalam alat karl fischer, terjadi reaksi reduksi-oksidasi antara iodin dan sulfur dengan adanya basa yang sesuai. Reaksi mengkonsumsi 1 mol air untuk 1
89
mol iodin. Kadar air glikol dinyatakan dalam %wt. Batas maksimum kadar air dalam produk glikol, yaitu 0,05%wt untuk MEG, 0,1%wt untuk DEG, dan 0,1%wt untuk TEG. 6.
Penentuan keasaman Penentuan keasaman dilakukan dengan menggunakan alat autotitrator Mettler DL 77. Metode ini menentukan keasaman total sebagai asam asetat. Sampel dengan kandungan senyawa organik 0,05%wt dicampur dengan sejumlah volume air dan indikator phenolphtalein lalu dititrasi dengan larutan NaOH. Batas maksimum keasaman dalam produk glikol, yaitu 15 ppm wt untuk MEG, 30 ppm wt untuk DEG, dan 40 ppm wt untuk TEG.
7.
Penentuan kandungan aldehida Kandungan aldehida dilakukan dengan metode spektrofotometri. Sampel yang mengandung aldehida bebas apabila direaksikan dengan MBTH akan membentuk turunan azine dan air. Kelebihan MBTH dioksidasi dengan FeCl 3 sehingga membentuk kation yang reaktif. Hasil reaksi aldehida bebas dengan MBTH akan membentuk kompleks azine yang berwarna biru-hijau. Warna ini disesuaikan dengan kandungan aldehida bebas dan diukur pada panjang gelombang
655
nm
menggunakan
spektrofotometer
UV/Vis.
Batas
maksimum kandungan aldehida dalam MEG, yaitu 10 ppm wt. 8.
Penentuan kandungan besi (Fe) Kandungan besi ditentukan dengan cara melarutkan sampel glikol dalam air lalu kandungan besi ditetapkan secara spektrofotometri (spektrofotometer UV/Vis) pada panjang gelombang 510 nm dengan metode orto penantrolin tanpa pengabuan. Penentuan kandungan besi berdasarkan kemampuan sejumlah
hidroksilamin
hidroklorid-orto
penantrolin
untuk
menekan
pembentukan warna kompleks besi (II)-orto penantrolin oleh sejumlah besar glikol yang ada. Batas maksimum kandungan besi dalam MEG, yaitu 0,1 ppm wt.
90
9.
Penentuan kandungan klorida Sama seperti penentuan kandungan aldehida dan besi, kandungan klorida dalam produk glikol ditentukan dengan spektrofotometer UV/Vis. Batas maksimum kandungan klorida dalam MEG, yaitu 0,1 ppm wt.
10. Penentuan kadar abu Kadar abu dalam produk glikol ditentukan berdasarkan analisis gravimetri menggunakan furnace. Analisis gravimetri yang dilakukan berupa pemanasan sampel pada temperatur 600-700oC dalam furnace hingga berat sampel konstan. Batas maksimum kadar abu dalam produk glikol, yaitu 10 ppm wt untuk MEG, 10 ppm wt untuk DEG, dan 50 ppm wt untuk TEG. 11. Penentuan specific gravity Penentuan specific gravity produk glikol dilakukan dengan menggunakan alat piknometer. Specific gravity ditentukan dengan membandingkan berat sampel produk glikol terhadap air demin dengan volume yang sama dalam piknometer pada temperatur 20oC. Rentang specific gravity dalam produk glikol, yaitu 1,1151-1,1156 untuk MEG, 1,117-1,12 untuk DEG, dan 1,1241,126 untuk TEG. 12. Penentuan UV transmittance UV
transmittance
produk
MEG
ditentukan
dengan
menggunakan
spektrofotometer UV. UV transmittance dinyatakan dalam %T dan nilainya ditentukan untuk panjang gelombang 220 nm, 275 nm, dan 350 nm. 13. Penentuan rentang distilasi Rentang distilasi ditentukan pada saat 760 mmHg dengan menggunakan ISL. Dalam metode ini, ditentukan initial boiling point (IBP), selisih temperatur saat 5% volume dan 95% volume, serta end point. Untuk produk MEG, IBP minimal 196oC, selisih temperatur saat 5% volume dan 95% volume sebesar 1 oC, dan end point maksimum 198 oC. Untuk produk DEG, IBP minimal 196oC dan end point maksimum 248 oC. Untuk produk TEG, IBP minimal 280oC dan end point maksimum 295 oC.
91
14. Penentuan kandungan pengotor berupa glikol lainnya Pengotor berupa glikol lainnya untuk produk MEG ialah DEG, untuk produk DEG ialah MEG dan TEG, sedangkan untuk produk TEG ialah DEG dan PEG. Kandungan pengotor glikol ini ditentukan dengan menggunakan instrumen GC (Gas Chromatography).
BAB VI PRODUK
Produk-produk yang dihasilkan oleh PT. Polychem Indonesia Tbk. Terdiri atas beberapa produk berasal dari plant EO/EG dan plant ethoxylate. Produk yang akan dibahas berikut ini dikhususkan pada produk yang dihasilkan dari plant
EO/EG. Produk yang dihasilkan dari plant EO/EG ialah monoetilen glikol (MEG) sebagai produk utama serta dietilen glikol (DEG) dan trietilen glikol (TEG) sebagai produk samping dengan spesifikasi produk yang disajikan pada Tabel 6.1.
Tabel 6.1 Spesifikasi produk plant EO/EG No.
Analisis
Produk
Unit MEG
DEG
TEG
1.
Wujud
-
Cair
Cair
Cair
2.
Kenampakan
-
Jernih
Jernih
Jernih
3.
Kemurnian
% wt
Min. 99,8
Min. 99,7
Min. 99
4.
Warna sebelum pemanasan
APHA
Maks. 5
Maks. 10
Maks. 50
5.
Specific gravity
-
1,1151-1,1156
1,117-1,12
1,124-1,126
Kadar air
% wt
Maks. 0,05
Maks. 0,1
Maks. 0,1
ppm wt
Maks. 15
Maks. 30
Maks. 40
ppm wt
Maks. 10
-
-
ppm wt
Maks. 0,1
-
-
6. 7. 8.
Keasaman (asam asetat) Aldehyde (formaldehida)
9.
Chloride
10.
(Fe) Iron
11.
Ash content
ppm wt
Maks. 0,1
ppm wt
Maks. 10
-
Maks. 10
Impurities : MEG Maks. 0,05 12. DEG % wt Maks. 0,05 TEG Maks. 0,1 PEG [Sumber :log sheet PT. Polychem Indonesia Tbk., 2012]
92
Maks. 50 Maks. 1,0 Maks. 0,5
93
6.1
Produk Utama
Produk utama yang dihasilkan oleh plant EO/EG adalah monoetilen glikol (MEG), terutama pada proses plant EO/EG I. Monoetilen glikol merupakan senyawa organik yang berupa cairan jenuh, tidak berwarna, tidak berbau, berasa manis, dan larut sempurna dalam air. Gambar produk monoetilen glikol (MEG) disajikan pada Gambar 6.1. Monoetilen glikol yang dihasilkan dari plant I sebesar 96.000 MTPY dan dari plant II sebesar 120.000 MTPY saat tidak memproduksi etilen oksida. Apabila memproduksi etilen oksida, monoetilen glikol (MEG) yang dihasilkan sebesar 92.287 MTPY. Etilen glikol (EG) / monoetilen glikol (MEG) digunakan sebagai bahan baku pembuatan polyester , yaitu polyester staple fiber (PSF), polyester filament yarn (PFY), dan polyester terephtalat resin (PET). Etilen glikol (EG) juga digunakan sebagai bahan baku nylon filament yarn (NFY),
nylon tirecord (NTC), cooling agent, dan anti-freeze. Etilen glikol yang mempunyai kandungan besi dan klorida bebas yang tinggi digunakan sebagai kapasitor karena mempunyai tekanan uap rendah, tidak korosif terhadap aluminium, dan bersifat elektrik.
Gambar 6.1 Produk monoetilen glikol (MEG)
Etilen oksida yang merupakan produk setengah jadi dari reaksi pembentukan etilen glikol dapat digunakan pada plant ethoxylate. Etilen oksida
94
dapat direaksikan dengan berbagai chain starter (seperti fatty alcohol, tallow
amine, castor oil, nonyl phenol, dll) untuk membentuk EOD (ethylene oxide derivative). Kapasitas etilen oksida yang dihasilkan dari plant EO/EG II saat memproduksi etilen oksida untuk kepentingan produksi ethoxylate ialah sebesar 22.000 MTPY.
6.2
Produk Samping
Pada plant EO/EG, produk samping yang dihasilkan antara lain dietilen glikol (DEG) dan trietilen glikol (TEG) yang terbentuk dari reaksi samping pembentukan etilen glikol (hasil polimerisasi etilen glikol). Produk samping berupa dietilen glikol (DEG) dan trietilen glikol (TEG) ini masih memiliki nilai ekonomi sehingga dapat dijual. Dietilen glikol (disajikan pada Gambar 6.2) digunakan sebagai pelarut, drying agent untuk gas, pendingin refrigerator, minyak rem, dan sebagai bahan peledak. Selain itu, dietilen glikol juga dimanfaatkan dalam industri unsaturated polyester resin (UPR). Dietilen glikol (DEG) yang dihasilkan pada plant EO/EG I sebesar 9.184 MTPY dan pada plant EO/EG II sebesar 11.940 MTPY saat tidak memproduksi etilen oksida. Apabila memproduksi etilen oksida, dietilen glikol (DEG) yang dihasilkan sebesar 8.837 MTPY.
Gambar 6.2 Produk dietilen glikol (DEG)
95
Trietilen glikol (disajikan pada Gambar 6.3) digunakan sebagai pelarut karena mempunyai titik didih yang tinggi, sebagai medium untuk heat transfer, pengeringan gas alam, sterilisasi pada tekanan atmosfer, dan pembersihan bahan kimia. Trietilen glikol (TEG) yang dihasilkan pada plant EO/EG I sebesar 424 MTPY dan pada plant EO/EG II sebesar 880 MTPY saat tidak memproduksi etilen oksida. Apabila memproduksi etilen oksida, dietilen glikol (DEG) yang dihasilkan sebesar 406 MTPY.
Gambar 6.3 Produk trietilen glikol (TEG)
Selain produk samping DEG dan TEG, dihasilkan polietilen glikol (PEG) yang merupakan produk fraksi terberat glikol dan berwarna merah pekat keruh. Polietilen glikol (PEG) dianggap sebagai waste, namun masih dapat dijual sebagai bahan dalam pembuatan batu bata merah.
BAB VII SISTEM UTILITAS, UNIT PENUNJANG, DAN PENGOLAHAN LIMBAH
Sistem utilitas adalah bagian yang dibentuk untuk menunjang proses produksi seperti mempersiapkan bahan-bahan proses. Bahan yang dipersiapkan seperti air, oksigen, etilen, kukus/ steam, air instrument, udara tekan, air pendingin, dan air demineralisasi. Bagian utilitas berperan penting pada jalannya proses karena berdampak langsung terhadap pengoperasian dan hasil produksi. Selain sistem utilitas juga terdapat unit penunjang seperti unit pembangkit listrik/Power Plant. Di PT. Polychem Indonesia Tbk, Divisi Kimia – Merak terdapat unit pembangkit listrik sendiri sehingga sebagian energi listrik yang digunakan untuk proses produksi berasal dari power plant dan sebagian lagi memasok dari PLN. Limbah dari unit proses maupun unit utilitas juga akan diolah dalam unit pengolahan limbah. Unit ini akan mengolah limbah sehingga air buangan dari proses maupun unit utilitas tidak mencemari lingkungan.
7.1
Sistem Utilitas
Berdasarkan persiapan bahan baku yang digunakan, sistem utilitas dibagi menjadi beberapa unit, yaitu air separation unit (ASU), unit desalinasi,
demineralized water unit, dan cooling water unit.
7.1.1
Air Separation Unit (ASU) Air Separation Unit (ASU) adalah suatu unit untuk pemisahan udara
menjadi gas oksigen (O2) dan gas nitrogen (N 2). Gas oksigen dan nitrogen merupakan bahan baku dalam produksi etilen oksida. Gas oksigen berfungsi sebagai reaktan dalam reaksi pembentukan etilen oksida pada reaktor. Sedangkan gas nitrogen adalah bahan penunjang yang berfungsi sebagai gas ballast pada
96
97
reaksi pembentukan etilen oksida, gas purging saat shut down, dan sebagai gas
pressurize saat persiapan area plant EO/EG. Prinsip dari ASU adalah perbedaan titik didih atau distilasi antara dua komponen utama, yaitu oksigen dan nitrogen. Titik didih oksigen dan nitrogen masing-masing adalah -183 oC dan -195,8 oC. Diagram alir dari Air Separation Unit dapat dilihat pada gambar 7.1. Berikut akan dijelaskan langkah-langkah pada proses pemisahan udara menjadi oksigen dan nitrogen pada unit ASU : 1. Kompresi Udara Udara dari lingkungan dilewatkan dalam Filter Viledon Type K3 danFilter
Viledon Type K6 untuk menyaring debu dan partikel-partikel halus yang terbawa dalam aliran udara. Kemudian aliran udara dikompresi dalam air turbo
compressor typecentrifugal 3 stage yang digunakan untuk menaikan tekanan udara sekitar 7.2 kg/cm2 dan temperatur sekitar 119 °C. Udara terkompresi tersebut diumpankan pada bagian bawah dari menara spray cooler (E2416), dimana udara didinginkan dengan menggunakan air pendingin. Udara keluar dari spray coolerberupa fasa uap, laju alir 76.300 kg/h, tekanan 6 kg/cm2G, dan temperatur 16 ⁰C. Pada menara ini, pendinginan udara dilakukan dengan air pendingin pada temperatur 30 °C yang berasal dari bagian utilitas dan air pendingin dengantemperatur 13 °C yang berasal darievaporator cooler (E-2417) yangdidinginkan dengan nitrogen impured dari low pressure column (T-3212). Kontak antara udara dan air di spray cooler dapat menghilangkan kandungan SO2, SO3, dan NH3. Aliran udara dingin yang keluar dari bagian puncak menara pada temperatur 17
o
C langsung diumpankan ke molecular sieve
adsorber (A-2626 A/B). 2. Adsorpsi Adanya kandungan uap air dan karbon dioksida pada aliran udara dapat menimbulkan tersumbatnya bagian yang beroperasi pada temperatur rendah(100oC) di unit ini karena akan terbentuknya kristal es akibat dari titik beku komponen-komponen
tersebut
jauh
diatas
temperatur
operasi.
Hidrokarbon (seperti etilen) yang masuk bersamaan dengan udara dapat
98
terkonsentrasi sehingga mencapai jumlah yang berbahaya. Komponenkomponen tersebut diatas harus dihilangkan dengan melewatkan aliran udara pada molecular
sieve
adsorber (A-2626
A/B)
yang
beroperasi
pada temperatur 17 °C. Terdapat dua buah adsorber yang secara bergantian melakukan kerja dan regenerasi. Udara keluar adsorber pada temperatur sekitar 17 °C dan tekanan sekitar 5.4 kg/cm2. 3. Pendinginan Sebagian udara keluar adsorberdiumpankan langsung kedalam main heat
exchanger (E-3617) dimana temperatur udara diturunkan dengan melakukan pertukaran panas dengan produk gas yang keluar dari kolom rectifier sehingga mencapai titik embunnya, yaitu sekitar
-173 °C. Udara dingin tersebut
diumpankan ke dalam high pressure column pada kolom rectifier, sedangkan produk gas yang keluar akan mengalami kenaikan temperatur hingga hampir sama dengan temperatur lingkungan. 4. Refrigerasi Untuk mencapai kondisi operasi pada low pressure column, sebagian udara bertekanan 5.4 kg/cm2G yang keluar dari adsorber dialirkan melewati booster
compressor yang
digerakkan
oleh
tenaga
mekanis
yang
dihasilkan 2
oleh expantion turbindimana udara ditekan hingga 10.6 kg/cm G. Udara bertekanan kemudian didinginkan dalam aftercooler (E-3421) dan chilled
water cooler (E-3422) hinggatemperatur 30 °C dan didinginkan kembali dalam main heat exchanger (E-3618) hingga temperatur -96 °C. Udara dingin tersebut di-refrigerasi dengan throttle expansion pada expansion turbin hingga mencapai temperatur -150 °C dan tekanan 0.5 kg/cm2G. Udara dingin tersebut kemudian diumpankan ke low pressure column pada kolom rectifier .
5. Liquefaction Pada tahap ini terjadi pertukaran panas dibagian bawah low pressure column, yakni pada reboiler-condenser (E-3217)
antara gas nitrogen murni pada
temperatur176 °C yang merupakan produk bagian atas high pressure column dan oksigen cair pada low pressure column. Gas nitrogen mengalir pada bagian
tube-tube condenser yang berada pada kondisi vertikal, sedangkan oksigen cair
99
merendam tube-tube tersebut. Oleh karena terjadi pertukaran kalor, nitrogen akan
mencair
dan
dipergunakan
sebagai
refluks
pada high
pressure
column, sedangkan oksigen yang teruapkan diambil sebagai produk rectifier. 6. Rectifier Kolom Rectifier terbagi menjadi dua bagian, yaitu low pressure column terletak pada bagian atas dan high pressure column di bagian bawah. Tiap-tiap kolom dilengkapi dengan sieve tray untuk memisahkan udara menjadi komponen-komponennya. Pada kolom ini udara terpisahkan berdasarkan perbedaan titik didihnya, dimana nitrogen dengan titik didih (-195.8 °C) lebih rendah dari titik didih oksigen (-183 °C) akan lebih cepat menguap. Pada high pressure column, umpan udara dingin berasal dari main
heat exchangerpada temperatur -167 °C dimana pada kolom ini akan terbentuk cairan yang kaya akan oksigen dan uap nitrogen dengan kemurnian 99.99% dengan temperatur sekitar -197 °C. Produk gas nitrogen ini kemudian dipanaskan melalui pertukaran panas dalam main heat exchanger (E-3618) hingga temperatur 30 °C untuk diperoleh gas nitrogen yang siap digunakan dalam area proses. Sebagian produk gas nitrogen digunakan sebagai refluks dengan mencairkannya dalam reboiler-condenser dan diumpankan kembali ke high pressure column. Produk kolom yang berupa cairan yang kaya akan oksigen didinginkan dalam subcooler hingga temperatur -175 °C, digunakan sebagai umpan refluks disuatu titik tertentu pada low pressure column yang mengandung cairan dengan komposisi sama dengan umpan tersebut. Sedangkan hasil tengah kolom berupa nitrogen cair dengan kadar 97.5% didinginkan di subcooler hingga temperatur -187oC, digunakan sebagai umpan refluks nitrogen pada low pressure column. Pada low pressure column, umpan udara dingin dengan temperatur 148 °C dan tekanan 0.42 kg/cm2G berasal dari expantion turbin. Umpan kolom juga terdiri atas O 2 refluks dan N 2 refluks dari high pressure column. Produk atas kolom ini berupa gas N2 impuried dengan kemurnian 95.68% dilewatkan pada subcooler hingga temperatur -170 °C untuk dipergunakan sebagai pendingin pada main heat exchanger dan pemanas pada proses
100
heating di adsorber. Sedangkan produk O2 dengan kemurnian 99,99% dan temperatur -148oC keluar pada tray pertama kolom. Produk gas oksigen ini kemudian dipanaskan di main heat exchanger hingga temperatur -77 oC dan diuapkan dalam vaporizer hingga temperatur 24oC sebelum diumpankan pada
suction oxygen compressor. 7. Penghilangan Zat Pengotor Komponen-komponen dengan titik didih yang lebih rendah dari pada nitrogen dapat mengganggu proses kondensasi nitrogen karena menutupi permukaan
condenser. Kemudian purgenitrogen dilakukan secara kontinyu dimana didalamnya terlarut pula helium (He) dan argon (Ar) sehingga komponenkomponen tersebut tidak terakumulasi pada kondensat. Sedangkan pada periode tertentu, cairan O2 pada dasar low pressure column diambil sebagian untuk menghindari terakumulasinya komponen hidrokarbon terutama asetilen dengan menguapkannya dalam vaporizer. 8. Aliran Produk Produk gas nitrogen yang telah dipanaskan di main heat exchanger digunakan untuk purging pada oxygen compressor, menjaga tekanan pada tangki, sebagai gas ballast pada reaktor, juga dipakai untuk purging dan pressurize saat
shutdown area proses.
101
E 2417
LP N2 HEADER
ATM N 3952
V 2647
V 2628
C 1561
V2641
J 3951
V2625
AIR
S 1146 V2642
C 1161
A26 26 A
S 1147
A26 26 B
COLDBOX
ATM
ATM
N 2651
r leo ed o lli C h er C ta W
N 1153 V2649
V2650
V2645
V2646
V 2647
V 2648
ATM V2621
E 3422
T 3212 LPC
E 3422
V2622
E 3116 A/B
E 3422
Chil l ed Wa t er Co o l er
CW
Chil l ed Wa t er Co o l er
E 3421
E 3216 ATM
CWS
E 3316 E 2617
T 3211 HPC
C 3461
STE AM
E 2417
X 3471
CON DE N SATE
E 2416
OXYGEN COMPRESSOR O2
J 3957 C 1561
N2
AIR SEPARATION UNIT CW
P 2467 A/B CWS CWR
PT. POLYCHEM INDONESIA Tbk. OMS
P 2466 A/B
Gambar 7.1Flow Diagram Air Separation Unit
UTILITY 1
Eko Ria n t o
© 2011
102
7.1.2
Unit Desalinasi
Unit desalinasi adalah unit yang mengubah air laut menjadi air tawar. Air yang di ambil dari laut akan di olah terlebih dahulu melalui Pretreatment System dan Reverse Osmosis System .
7.1.2.1 Pretreatment
System
Air laut yang akan diumpankan pada unit RO harus dilakukan
pretreatment terlebih dahulu. Tujuannya untuk mendapatkan kualitas dan kuantitas air yang baik. Kualitas dapat dilihat dari parameter kekeruhan dan warna, sedangkan untuk kuantitas dapat dilihat dari parameter jumlah padatan, anorganik, organik, SDI, pH, dan suhu. Selain itu, pretreatment juga berguna untuk mempersiapkan air laut sebelum dilewatkan pada RO agar partikel kotoran hilang sehingga tidak merusak membran pada RO. Air laut dipompa dengan pompa G-800 A/B kemudian dimasukkan ke static mixture.Sebelumnya air laut diinjeksikan zat kimia N-7193 sebagai
flokulant dan PC-11 sebagai biocide. Zat kimia N-7193 berfungsi untuk mempercepat penggabungan dan memperkuat pembentukan ikatan flok-flok sehingga mudah dihilangkan sedangkan zat kimia PC-11 berfungsi untuk menghilangkan lumut, kerang, dan makhluk-makhluk hidup yang ada di dalam air laut. Air yang telah diinjeksikan zat kimia tadi dimasukkan ke dalam s tatic
mixture untuk
dicampur,
A/B/C) untuk
menyaring
kemudian
masuk
kotoran-kotoran
ke roughing yang
filter (M-800-01
berukuran
besar
dan
menghilangkan bau dan warna. Setelah itu, air masuk ke dalam sea water basin sebagai penampung sementara. Dari sea water basin air dipompa dengan G-80001 A/B masuk ke polishing filter (M-800-02) untuk menghilangkan kotorankotoran yang berukuran lebih kecil dan untuk menghilangkan bau serta warna yang masih lolos dari roughing filter. Setelah dari polishing filter , air masuk ke catridge filter (M-800-03 A/B) yang sebelumnya diinjeksikan anti scalant (PC1020) untuk mencegah terjadinya kerak pada sistem perpipaan. Pada catridge
103
filter kotoran-kotoran yang berukuran halus di saring lagi agar tidak ada lagi kotoran-kotoran yang masih ikut terbawa air.
7.1.2.2
Reverse Osmosis System Untuk proses Reserve Osmosis (RO) terdapat dua membran yaitu SWRO
(Sea Water Reverse Osmosis) dan BWRO ( Brackish Water Reverse Osmosis). SWRO merupakan tahapan pertama pada unit RO sedangkan BWRO adalah tahapan kedua. Perbedaan keduanya adalah SWRO dapat beroperasi dengan baik pada tekanan tinggi yakni sekitar 66 kg/cm2 sedangkan BWRO beroperasi pada tekanan dibawah SWRO. Umpan air dari sistem preteatment di pompa (G-800-02 A/B) masuk ke SWRO (M-800-04). Pada membran ini, hanya air yang dapat lewat, sedangkan larutan/cairan garam tidak dapat melewati membran (konsentrat) dan langsung dibuang ke sewer. Air dari SWRO membrane ditampung di flushing break tank (Li-800-02).
Pada
tahap
I (SWRO membrane), tingkat konduktivitas
dan
konsenterasi ion Cl-mulai berkurang. Air dari flushing break tank dipompa dengan pompa G-800-03 A/B masuk ke tahap II, yaitu BWRO membrane. Pada tahap ini membran dipasang dua stage untuk memperoleh hasil yang maksimal dan bekerja pada tekanan sekitar 16 kg/cm2. Air produk dari BWRO membrane masuk ke degasifier untuk dihilangkan gas-gas yang terlarut dalam air, sedangkan air garam yang tidak bisa melewati membran dikembalikan ke sea water basin (F-800-01) untuk di recycle. Setelah melewati BWRO membrane, konduktivitas dan konsentrasi ion CI‾ sudah semakin menurun. Setelah melewati degasifier, air masuk ke water pond (A-830) sebagai tempat penampungan sementara sebelum dikirim ke demineralized water
unit dan dipompa ke intake pump (G-1100 A/B/C).
7.1.3
Demineralized Water (DW) Unit Kebutuhanan proses pengolahan air (water treatment) di unit utilitas salah
satunya menggunakan unit demineralisasi. Unit demineralisasi air merupakan unit untuk menghilangkan kandungan minneral dalam air(seperti Fe2+, Cl‾, Ca2+, dan
104
lain-lain) dengan suatu proses pengikatan ion positif maupun negatif dengan suatu media resin. Ion-ion yang digunakan di unit demineralisasi adalah kation dan anion. Kation (seperti Ca2+, Mg 2+, dan sodium) digunakan oleh ion hidrogen (H+) dan anion (seperti SO4-2,Cl-, dan Silika) digantikan oleh ion OH -. Dari gabungan kedua ion ini menghasilkan air murni atau air bersih (air bebas mineral) yang digunakan sebagai air proses. Prinsip kerja unit demineralisasi dilakukan dengan menggunakan ion
exchanger yaitu, anionexchanger, cation exchanger, dan mixed bed polisher (MBP). Dalam MBP, terdapat anion exchanger dan cation exchanger dalam satu kolom, yang fungsinya untuk menukarkan anion dan kation yang tidak tergantikan dalam bed sebelumnya . Air dari degasifier pada unit desalinasi ditransfer keactivated carbon filter (A/C filter ) untuk dihilangkan warna, bau, dan kotoran-kotoran yang masih terkandung
dalam
air
umpan.
Dari
A/C filter,air
masuk
ke cation
exchanger untuk mengikat ion-ion positif dengan menggunakan resin bermuatan negatif, dari cation exchanger air masuk ke anion exchanger untuk mengikat ionion negatif dengan menggunakan resin bermuatan positif. Air dari anion
exchanger masuk ke MBP. Dari MBP air masuk ke demin filter untuk menyaring kotoran-kotoran atau resin yang terbawa oleh aliran air. Setelah itu, air demin masuk ke demin water pond (F-850). Resin setelah digunakan akan mengalami kejenuhan. Resin yang telah jenuh harus diregenerasi untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang menempel pada resin. Langkah-langkah regenerasi adalah sebagai berikut : 1. Backwashadalah proses pembilasan awal dari suatu tower/bed baik anion maupun kation, untuk menghilangkan kotoran dan turbidity (kekeruhan). 2. Restadalah proses yang dilakukan setelah resin teraduk acak maka perlu dibiarkan mengendap agar posisi resin lebih stabil dan tertata. 3. Water injection merupakan fasilitas untuk menginjeksikan chemical (HCl dan NaOH) dengan bantuan ejector. 4. HCl dan NaOH feed merupakan umpan dari tanki HCl dan NaOH yang ikut bersama water injection.
105
5. Rinse adalah proses pembilasan akhir dari suatu proses regenerasi DMW
dimana umpan dari produk demin dan masuk melalui jalur service, akan tetapi produk masih dibuang karena kualitas air belum standar dari produk DMW.
7.1.4
Cooling Water (CW) Unit Kebutuhan air pendingin pada proses di PT. Polychem Indonesia Tbk,
Divisi Kimia - Merak sangatlah besar. Oleh karena itu, PT. Polychem Indonesia Tbk Divisi Kimia - Merak mempunyai empat jenis pendingin ( cooling water), yaitu Close Recirculating System, Open
Cooling
Water System, dan Once-through
Recirculating System, Semi-open System.Pada proses
pendinginan
di plant II digunakan tiga macam cooling water system, yaitu close, semi-open,
once-through system. Sedangkan di Plant I digunakan open recirculating system. 1. Open Recirculating System Sistem pendingin ini menggunakan menara penghisap udara untuk menyerap
panas laten yang
terkandung
dalam
air
pendingin sehingga
temperatur air pendingin akan turun (37 ºC-31 ºC). Air yang keluar dari proses (air panas) dikembalikan ke penampungan yang sebelumnya melalui distributor agar memperoleh kontak permukaan lebih luas sehingga efektif untuk mendapatkan temperatur rendah (31 oC). Proses pendinginannya dilakukan dengan bantuan fan untuk membantu penguapan/pengambilan panas dari air ke atmosfer.Spesifikasi kualitas air pendingin dapat dilihat pada tabel 7.1 .
Tabel 7.1 Kualitas Air Pendingin
Deskripsi
pH
Normal
8.0-9.0
Conductivity < 3000 µs/cm Turbidity < 20 NTU PO4 5-10 ppm Calcium hardness 100-300 ppm Fasilitas pada open recirculating cooling water system : a.
Basin (penampung air)
106
b.
Pompa air pendingin
c.
Fan
d.
Distributor
2. Close Recirculating System
Close Recirculating Systemmerupakan
proses
pendinginan
yang
digunakan pada proses Plant EO/EG, ASU (Air Separation Unit ), dan terminal etilen. Air pendingin yang digunakan pada close recirculating system disuplai dari unit RO (Reverse Osmosis) dan unit demin. Air ini digunakan karena kualitasnya yang sangat baik sehingga tidak menimbulkan masalah, seperti timbulnya kerak dan teradinya korosi. Pada proses pemakaiannya air panas dari proses ditampung dalam storage tank (F-840), kemudian dipompa dengan G-840 A/B/C dengan laju alir 7600 m3/jam dan temperatur sekitar 36,72°C masuk ke exchanger (E1000
A~E)
untuk
didinginkan. Air
dingin
yang
keluar
kemudian
didistribusikan ke ASU, plant EO/EG dan plantutility. Kemudian air yang keluar dari unit-unit tersebut kemudian ditampung dalam storage tank (F-840) dan berlangsung secara kontinu. Pada unit ASU (Air Separation Unit), air pendingin digunakan untuk mendinginkan kompresor udara dan kompresor oksigen. Keuntungan dari proses air pendingin adalah sebagai berikut : a.
Tidak adanya pemekatan akibat penguapan.
b.
Penghematan air dan bahan kimia.
c.
Kandungan O2 yang rendah.
d.
Kontrol Temperatur lebih baik.
e. f.
Relatif lebih sedikit mengalami permasalahan korosi dan bakterial. Hampir tidak ada masalah kerak.
3. Semi-Open System
Semi-open system terdapat pada unit ASU dan plant II EO/EG. Sistem ini memiliki kemiripan dengan sistem sirkulasi terbuka ( open recirculating
107
system).
Sistem
pendingin
ini digunakan
untuk
mendinginkan
udara
pada spray-cooler dan evaporator-cooler. Air panas dari spray cooler (E-2417) dipompa dengan pompa P-2466 A/B untuk didinginkan pada exchanger (E1001 A/B) yang selanjutnya digunakan untuk mendinginkan udara yang dikompresi. Air dingin yang dihasilkan sebagian ada yang dikembalikan ke spray-cooling setelah melewati exchanger (E-1001A/B) dan sebagian ada yang masuk ke evaporator cooler untuk dikontakan dengan gas N 2 berasal
dari
unit
ASU.
yang
Water -chiller dari evaporator-cooling (E-2417)
dipompa dengan pompa P-2467 A/B menuju spray cooling (E-2416) untuk dikontakkan dengan udara dari compressor (C-1161). 4. Once-Through System
Once-through close recirculating
system
digunakan
untuk
system dan semi-open
mendinginkan
system. Sedangkan
air
dari
untuk
pendinginnya digunakan air laut karena kuantitasnya yang sangat banyak. Air laut dipompa dengan G-1100 A/B/C masuk ke dalam flash drum (M-1100 A/B/C) disini terjadi proses filtrasi untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang terbawa masuk saat air dipompa. Setelah itu air laut masuk ke plate heat-
exchanger/PHE (E-1000/E-1001)
untuk
mendinginkan
air
panas
dari
proses. PHE (E-1000) terdapat 5 buah untuk mendinginkan air pada close
recirculating system dan PHE (E-1001) terdapat 2 buah untuk mendinginkan air semi-open system . Setelah air laut tersebut mendinginkan air proses, maka air panas yang terbentuk langsung dibuang ke laut.
7.2
Unit Penunjang
7.2.1
Coal Generator PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak memiliki unit
penunjang untuk menghasilkan listrik dan steam. Awalnya listrik dalam pabrik disupplai dari PLN saja dan steam yang digunakan dibangkitkan dari unit
CoalBoiler dengan jenis Water Drum Boiler (WDB) dan Boiler Feed Water (BFW). Tetapi pembangkit listrik dan steam tersebut tidak terlalu efisien sehingga diganti dengan coal generator. Coal generator memiliki boiler tersendiri dan
108
dapat menghasilkan steam yang sebagian steamnya disuplai ke proses dan sebagian
digunakan
untuk
menggerakkan
turbin
pada
generator
untuk
menghasilkan listrik. Coal generator sekarang ini merupakan pembangkit listrik dan steam utama pada plant EO/EG I maupun II dan Unit utilitas selain suplai listrik dari PLN. Coal boiler masih tetap digunakan sebagai cadangan penyediaan steam jika terjadi gangguan pada coal generator. Pada unit coal generator, energi diubah dari satu bentuk ke bentuk lain untuk menghasilkan listrik. Pada unit coal generator terdapat komponen boiler yang mengawali perubahan dan pengaliran energi. Boiler adalah suatu bejana tertutup yang secara efisien dapat mengubah air menjadi uap dengan bantuan panas dari proses pembakaran batubara. Jika boiler dioperasikan secara maksimal, efisiensi pengubahan air dalam volume yang besar menjadi steam dapat menjadi sangat besar. Siklus coal generator secara sederhana dapat disamakan dengan proses memasak air. Air yang dimasak hingga teruapkan kemudian uap ini yang digunakan untuk memutar turbin dan generator yang akan menghasilkan listrik. Proses pada unit coal generator dapat diuraikan sebagai berikut : 1. Air ditempatkan pada hotwell 2. Air pada hotwell kemudian dipompa dengan c ondensate pump untuk dialirkan menuju deaerator. Lokasi hotwell dan condensate pump terletak di lantai dasar atau biasa disebut ground floor. Pada deaerator, air akan mengalami proses pelepasan ion-ion mineral yang masih tersisa di air dan tidak diperlukan seperti oksigen dan lainnya. 3. Setelah dari deaerator air kemudian turun kembali ke lantai dasar. Air kemudian dipompa oleh boiler feed pump / BFP (pompa air pengisi) menuju
boiler. Air yang dipompakan bertekanan tinggi karena air mengalir dari deaerator yang berada dilantai atas menuju boiler yang berada dilantai bawah sehingga air yang mengalir dari keadaan yang lebih tinggi menjadi bertekanan. Air bertekanan tinggi ini merupakan syarat dari pembuatan uap bertekanan tinggi.
109
4. Sebelum air diumpankan pada boiler, air mengalami pemanasan terlebih dahulu pada high pressure (HP) heater. Setelah dipanaskan barulah air dimasukkan dalam boiler. 5. Pada boiler terjadi pemanasan air menjadi uap dan untuk pemanasan ini diperlukan udara, panas, dan bahan bakar. 6. Setelah terjadi pembaaran, air mulai berubah wujud menjadi uap. Namun uap hasil pemanasan ini belum layak untuk memutar turbin karena masih berupa uap jenuh atau masih mengandung kadar air. Kadar air ini berbahaya bagi turbin karena dengan putaran hingga 3000 rpm, air yang sangat sedikit pun dapat membuat sudut-sudut turbin menjadi terkikis. 7. Kadar air pada uap jenuh kemudian dihilangkan dengan superheater sehingga uap yang dihasilkan menjadi uap kering. Uap kering ini yang kemudian digunakan untuk memutar turbin. 8. Turbin yang berputar akan menggerakkan generator sehingga ikut berputar. Pada generator terdapat medan magnet raksasa. Perputaran generator akan menghasilkan beda potensial pada magnet tersebut. Beda potensial akan menghasilkan energi listrik yang digunakan pada pabrik. 9. Energi listrik yang dihasilkan dikirim ke trafo untuk diubah tegangannya dan kemudian disalurkan melalui saluran transmisi coal generator. 7.2.2
Unit Coal F ir e Boiler
Unit Coal Fire Boiler didirikan untuk menggantikan unit boiler berbahan MFO menjadi boiler berbahan baku batubara dengan kapasitas yang sama dengan unit boiler sebelumnya yaitu sebesar 75 ton/jam. Coal fire boiler dibuat oleh
Shandong Machinery Group Corporation Qingdao, China dan mulai dioperasikan pada bulan Desember 2006. Dalam pengoperasiannya akan berdampak terhadap kualitas udara sekitar sehingga perlu diantisipasi agar tidak mencemari udara.
7.2.3
F ire Water Air ini digunakan khusus untuk memadamkan api apabila terjadi
kebakaran pada suatu plant. Air yang digunakan sama dengan air hasil reverse
110
osmosis, tetapi sudah ditambahkan dengan beberapa zat kimia lain untuk menjaga kualitas airr dan peralatan agar tidak terjadi scaling, fouling, maupun korosi.
7.2.4
Sistem Penyediaan Kukus/Steam
Boiler adalah bagian dari unit utilitas yang bertujuan untuk memenuhi kebutuhan steam. Ada beberapa tipe boiler antara lain :
1. Fire tube boiler 2. Water tube boiler Boiler yang terdapat pada unit utilitas adalah boiler dengan tipe water tube boiler dengan spesifikasi sebagai berikut : Kapasitas boiler
: 52.617 kg/jam
Tekanan
: 32 kg/cm2
Temperatur Operasi
: 238oC
Tekanan maksimal
: 38 kg/cm2
Feed water, Flow rate : 53.149 kg/ jam Tekanan
: 64 kg/cm2
Temperatur
: 165oC
Steam, Flow rate
: 52.617 kg/jam
Tekanan
: 32 kg/cm2
Temperatur
: 238oC
Di PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia - Merak ada dua jenis
boiler yang digunakan yaitu jenis WDB ( Water Drum Boiler) dan BFW (Boiler Feed Water). WDB adalah boiler yang umum digunakan di industri, sedangkan BFW adalah boiler yang menghasilkan steam dengan memanfaatkan panas yang dihasilkan dari reaksi antara etilen dan oksigen. Panas yang dihasilkan cukup tinggi karena reaksi yang terjadi memang eksotermis sehingga digunakan BFW. Panas dari BFW diperoleh dengan memasukkan air ke dalam reaktor R-110 pada bagian shell, sedangkan oksigen dan etilen masuk ke dalam tube sehingga terjadi perpindahan panas. Data air yang diijinkan masuk ke dalam boiler dapat dilihat pada tabel 7.2.
111
Tabel 7.2 Data Air yang Diizinkan Masuk ke dalam Boiler
pH
WDB (Water Drum Boiler)
9,4 - 11 BFW (Boiler Feed Water)
7.2.5
pH 8 - 9,5
PO4 (ppm)
konduktivitas (μS/cm) <600 konduktivitas (μS/cm) < 10
5 - 15
SiO2(ppm)
Fe (ppm)
<20 Hydrazine (ppm)
< 0,05
> 0,01
Terminal Etilen
7.2.5.1 Unit Pencairan Etilen (Liquefaction unit)
Unit ini adalah suatu unit untuk mencairkan uap etilen dari tangki F-1001 dan F-1002 dan mengembalikan cairan etilan ke dalam tangki dan juga untuk menjaga tekanan tangki penyimpan etilen <500 mmH2O. Fluida pendingin yang digunakan pada unit ini adalah propilen. Propilen digunakan karena memiliki titik leleh yang rendah dan menjadi gas pada keadaan STP ( Standard Temperature and
Pressure). Untuk menutupi kekurangan gas propilen sebagai fluida pendingin maka ditambahkan secara berkala pada proses pendinginan tergantung actual
pressure yang terbaca oleh DCS ( Distributed Control System).
7.2.5.2 Unit Pengiriman Etilen ke Proses
Dilakukan pengiriman etilen dari pompa kemudian diuapkan menjadi gas etilen ke proses EO/EG. Sebelum etilen dimasukkan ke dalam proses, etilen akan dibersihkan terlebih dahulu dari kandungan sulfida didalamnya. Sulfida dihilangkan karena dapat mengakibatkan scaling dan menimbulkan korosi. Setelah sulfida dihilangkan etilen dimasukkan ke dalam filter untuk menyaring pengotor-pengotor yang terbawa pada saat etilen ditransfer di dalam pipa. Setelah etilen bersih kemudian baru dialirkan ke dalam proses.
7.2.5.3 Unit UnloadingCairan Etilen dan Jalur Cooling
Down
Unit ini merupakan fasilitas dari sistem terminal etilen dimana fasilitas ini bertujuan untuk melakukan unloading dari tangki kapal ke tangki penyimpanan etilen (F-1001/F-1002) dan jalur cooling down.
112
7.3
Sistem Pengolahan Limbah
7.3.1
Sistem Pengolahan Limbah Gas
Limbah gas yang dihasilkan oleh PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak hanya berupa gas CO 2. Gas CO2 ini langsung dibuang ke atmosfer oleh CO2 Removal (area 200) pada plant EO/EG. Gas lain yang digunakan adalah
cycle gas sehingga hanya berputar pada aliran proses. Selain itu, reaksi yang berlangsung tidak menghasilkan gas-gas yang berbahaya sehingga tidak diperlukan unit khusus untuk mengolah limbah gas secara khusus.
7.3.2
Sistem Pengolahan Limbah Cair
Limbah cair yang dihasilkan oleh PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak mempunyai kandungan yang hampir sama setiap plant. Limbah cair tersebut dikumpulkan menjadi satu untuk mengefesiensikan proses pengolahan limbah dan dikumpulkan pada unit WWT yang merupakan bagian dari unit utilitas. Proses pengolahan limbah ada beberapa tahap, yaitu :
1. Screening Screening bertujuan untuk menyaring pengotor-pengotor yang ukurannya cukup besar sehingga tidak masuk ke dalam proses. Pengotor-pengotor ini umumnya berbentuk sampah-sampah yang banyak mengambang dilaut, kerang-kerang, atau telur kerang. Telur kerang dapat menetas dan hidup di dalam alat karena itu harus dihilangkan. Limbah cair yang melewati screen mempunyai laju alir ± 961 m 3/day, suhu ± 40oC, pH 2-12, kadar COD 420 ppm dan kandungan SS (Suspended Solid) sekitar ± 120 mg/L. 2. Ekualisasi Ekualisasi terjadi pada bak A-8702 dan bertujuan agar laju yang masuk ke dalam proses pengolahan limbah stabil sehingga proses berjalan optimum. Limbah cair kemudian dipompakan menuju bak koagulasi dan flokulasi. Bak tersebut menampung limbah cair yang berasal dari semua proses ataupun
recycle dari proses pengolahan limbah itu sendiri. Kemudian waste water dipompa menuju kolam koagulasi dan flokulasi oleh pompa G-8706.
113
3. Bak Koagulasi dan Flokulasi Limbah cair ditambahkan bahan kimia untuk menstimulasi terjadinya proses koagulasi dan flokulasi. Koagulasi dilakukan pada bak A-8705 sedangkan flokulasi dilakukan pada bak A-8706. Koagulasi merupakan proses destabilisasi muatan partikel koloid. Pada proses ini partikel-partikel yang sebelumnya mengambang dalam larutan akan disatukan oleh bahan kimia yang hasil pencampurannya membentuk flok. Tujuan dari koagulasi adalah menjadikan partikel-partikel yang sebelumnya berterbangan dan saling menjauh menjadi stabil (tidak melayang-layang). Sedangkan flokulasi adalah proses dimana partikel yang telah distabilkan selanjutnya saling bertumbukan serta melakukan proses tarik-menarik dan membentuk flok yang ukurannya makin lama makin besar serta mudah mengendap. Koagulan yang digunakan adalah tawas, sedangkan flokulan yang digunakan adalah PAC. Untuk menjaga pH proses pada pH optimum, maka dilakukan netralisasi. Hal ini dilakukan dengan menambahkan sejumlah senyawa asam dan basa. Senyawa asam yang digunakan adalah H 2SO4 sedangkan senyawa basa adalah NaOH. Jumlah tawas yang digunakan adalah ±450 kg/hari, H2SO4 yang digunakan adalah ± 192 kg/hari, NaOH yang digunakan adalah ± 385 kg/hari, dan PAC yang digunakan adalah ± 4,8 kg/hari. Jumlah dapat berubah-ubah bergantung dari kondisi limbah cair yang diolah. Setelah proses netralisasi dan koagulasi – flokulasi, limbah cair dialirkan menuju bak sedimentasi untuk menurunkan kadar SS dan COD-nya dengan laju ± 970 m 3/hari. 4. Sedimentasi Proses sedimentasi tahap 1 terjadi pada A-8707 dan bertujuan untuk menurunkan kadar SS dan COD dari limbah cair. Alat sedimentasi yang digunakan berbentuk clarifier dengan kapasitas 961 m3. Dengan desain tersebut dihasilkan penurunan kadar COD dan SS hingga 147 ppm (COD) dan 72 mg/L (SS). Sedimen kemudian dialirkan ke bak sedimentasi tahap 2 yang
114
terjadi di bak A-8711 sedangkan limbah cair yang sudah berkurang padatannya dialirkan menuju bak final pH control (S-8709) dengan laju ± 961 m3/hari. Produk atas dari sedimentasi tahap 2 akan dimasukkan ke bak ekualisasi sebagai recycle waste water untuk dibersihkan kembali. Produk bawah akan dialirkan menuju tangki pencampur (F-5707) untuk dicampur dengan PAC sehingga padatan yang terbentuk lebih banyak. Limbah cair yang sudah dicampur dialirkan menuju belt press filter untuk dipisahkan air dan padatannya. 5. Final pH Control (A-8708) Pada bak ini dilakukan pengontrolan akhir terhadap pH pada limbah cair agar memenuhi standar baku mutu yang sudah ditetapkan. Setelah melewati bak ini limbah cair tidak akan ditambahkan degnan bahan kimia lagi. Limbah cair yang masuk ke dalam tangki ini mempunyai kandungan COD sebesar 147 ppm, SS sebesar 72 mg/L, pH 6-8 dan suhu ±35oC. Setelah melewati proses ini, kandungan COD akan menurun menjadi 80 ppm dan akan dialirkan menuju kolom filter karbon aktif dengan laju ± 961 m 3/hari. 6. Carbon Active Filter (F-8702) Pada filter karbon aktif akan terjadi penyaringan bahan-bahan kimia. Bahanbahan kimia ini disaring karena dapat mengganggu ekosistem air yang ada disekitar pabrik. Karbon aktif ini juga akan menyaring padatan-padatan kecil yang masih lolos dari proses sebelumnya. Hal ini menyebabkan kandungan SS menjadi turun menjadi 30 mg/L, sedangkan kandungan COD, pH, dan suhu masih sama. Tetapi suhu cenderung menurun karena berkurangnya padatan pada limbah cair.
7. Belt Press Filter Pada belt press filter akan terjadi pemisahan antara padatan dan cairan dari limbah karena diberi tekanan oleh belt yang ada pada alat. Limbah cair dari pemisahan ini akan digunakan sebagai recycle water untuk bak ekualisasi sedangkan cake yang dihasilkan akan diolahh pada pengolahan limbah padat. Limbah cair memiliki standar effluent yang harus dipenuhi sebagai berikut: a. pH berkidar antara 6 sampai 8
115
b. Kandungan suspended solid maksimal 30 mg/L c. Kandungan COD maksimal 80 mg/L
7.3.3
Sistem Pengolahan Limbah Padat
Limbah padatan yang diperoleh dari proses belt press filter disimpan langsung di dalam trash bag kemudian dijadikan sebagai penahan abrasi laut. Ini karena limbah yang dihasilkan bukan merupakan limbah B3 yang berbahaya. Limbah padatan berasal dari scal, foul, dan larutan karbonat yang ditambahkan pada proses. Reaksi pada proses pembuatan etilen oksida tidak menimbulkan reaksi samping yang menghasilkan limbah padat. Limbah yang dihasilkan dari unit pembangkit listrik (coal generator) yang berupa bottom ash, dijual ke pembuat batako untuk menambah nilai ekonomi dan pendapatan perusahaan walaupun tidak signifikan.
7.3.4
Penanganan Pencemaran Udara dari Unit
Coal B oiler
Coal fire boiler digunakan untuk membuat steam yang digunakan dalam proses. Coal fire boiler menggunakan bahan bakar batubara yang dalam pengoperasiannya dapat berdampak terhadap kualitas udara disekitar. Oleh karena itu, perlu ditangani secara teknis agar tidak mencemari udara dimulai dari pengiriman batubara. Diagram alir penanganan coal boiler dapat dilihat pada Gambar 7.1. 1. Penanganan batubara agar tidak menimbulkan pencemaran maka supplier harus memenuhi persyaratan pengangkutan : a. Bak harus ditutup oleh cover sheet agar batubara tidak tumpah atau menimbulkan debu selama perjalanan b. Batubara yang diangkut juga mempunyai kandungan air tertentu agar sewaktu unloading maupun dalam perjalanan tidak menimbulkan debu c. Selama penimbunan juga dijaga kadar kelembabannya d. Batubara juga disimpan di tempat penyimpanan yang dibatasi dinding beratap
116
2. Tahap operasi dari stock pile diangkat oleh leader dan dituang ke coal feeder yang nantinya akan dimasukkan ke storage hopper untuk siap dibakar 3. Tahap proses setelah batubara dibakar pada
dapur pembakaran, sistem
memiliki ash & slag removing system yang dilengkapi dengan waste inlet untuk pengendalian debu 4. Asap dari coal fire boiler dimasukkan terlebih dahulu ke dalam economizer untuk pemanfaatan panas. Uap panas dari economizer akan masuk ke preheater yang dilengkapi dengan FD fan 2 buah sebagai pendingin. Setelah itu kemudian uap masuk ke electristatic precipator yang berfungsi sebagai penangkap ash batubara sebelum asap dibuang melalui chimney (cerobong asap setinggi 45 meter) 5. Proses pemantauan a. Kualitas udara/asap dari chimney juga akan dilakukan monitoring. Chimney dilengkapi dengan tangga dan 2 titik sampel point pada ketinggian yang telah ditentukan berdasarkan peraturan yang ada b. Pemantauan akan dilakukan dua kali dalam satu bulan
117
Coal Stock Feeder A/B Conve or 1
Ma netik Crusher Conve or 2 Down Steam Coal Ash
Coal Fire
Coal Sla
Coal Ash
U Steam
Conve or
Economizer Pre Heater ESP Ash Pre Induced Chimne Ke atmosfer Gambar 7.1 Diagram Alir Penanganan Pencemaran pada Unit Coal Boiler
BAB VIII TATA LETAK PABRIK
Salah satu faktor yang perlu dipertimbangkan dalam penentuan tempat dimana pabrik akan didirikan adalah lokasi dan tata letak pabrik. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan strategis atau tidaknya lokasi suatu pabrik adalah ketersediaan sumber energi dan utilitas lainnya, ketersediaan bahan baku, tenaga kerja, dan sarana transportasi.
8.1
Plant Site PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak berlokasi di jalan
Bojonegara, Desa Mangunreja, Kecamatan Pulo Ampel, Serang – Banten. Lokasi plant disajikan pada Gambar 8.1. Pemilihan lokasi ini atas pertimbangan: 1. Dekat dengan PT. Chandra Asri yang merupakan pabrik penghasil etilen, bahan baku PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi kimia – Merak. 2. Terletak di pinggir Laut Jawa, sehingga memungkinkan pembangunan pelabuhan. 3. Adanya pelabuhan sendiri mempermudah dalam pengiriman bahan baku dan produk melalui jalur laut.Bahan baku utama PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi kimia - Merak adalah etilen. Etilen yang digunakan sebagian berasal dari Timur Tengah yang distribusinya menggunakan kapal. Pelabuhan yang ada di belakang pabrik, mempermudah PT. Polychem Indonesia Divisi Kimia – Merak dalam pengadaan bahan baku. 4. Terletak di pinggir laut, sehingga dapat memanfaatkan air laut untuk kebutuhan industri. PT. Polychem Indonesia Tbk. divisi kimia – Merak banyak membutuhkan air dalam proses produksinya. Air tersebut banyak digunakan untuk pembangkit steam dan sebagai air pendingin dalam proses produksi. Letak
PT.
Polychem
yang
dekat
dengan
laut,
membuatnya
mendapatkan air yang nantinya dapat digunakan untuk produksi.
118
mudah
119
5. Letak PT Polychem yang dekat dengan jalan raya mempermudah akses transportasi. Pengirimian produk ke luar pabrik menuju konsumen-konsumen ataupun pengirimian bahan baku dari luar ke dalam pabrik akan lebih mudah.
PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi kimia – Merak berbatasan dengan: Sebelah utara
: Laut Jawa
Sebelah selatan
: Jalan raya Bojonegara-Merak
Sebelah barat
: PT. Gajah Tunggal Tbk. Divisi SBR
Sebelah timur
: PT. Cabot Indonesia
Gambar 8.1 Plant Site PT. Polychem Indonesia Tbk. divisi kimia – Merak
120
8.2
Plant Layout
Gambar 8.2 Plant Layout PT. Polychem Indonesia Tbk. divisi kimia – Merak
BAB IX ORGANISASI DAN SEGI EKONOMIS PERUSAHAAN
9.1
Struktur Organisasi Perusahaan
Bentuk dari perusahaan PT. Polychem Indonesia Tbk
adalah
PT
(Perseroan Terbatas). Organisasi ini dipimpin oleh dewan komisaris dan badan direksi. Struktur organisasi dari PT. Polychem Indonesia Tbk dapat dilihat pada Gambar 9.1.
Direktur Operational
G M Operational
Plant Manager
Produksi
Maintenanc e
EO/EG 1
Workshop
EO/EG 2 Utility 1 Utility 2 Ethoxylat e
Rotating Equipment Stationary Equipment
Electric & Instrument
Quality Assurance
GA
GS
AC & KC
E&I1
Quality Control (LAB)
Civil
E&I2
GA & HRD
Civil
Plant Inspection SHE
ADM
Warehous e Incoming Warehous e Outgoing
DCC ISO PPIC Gambar 9.1 Struktur Organisasi PT. Polychem Indonesia Tbk
121
122
Berikut adalah struktur Pimpinan dan Direksi PT. Polychem Indonesia Tbk. : 1. Dewan Komisaris a.
Presiden Komisaris
: Bacelius Ruru
b.
Wakil Presiden Komisaris
: Martua Radja Panggabean
c.
Komisaris Independen
: Havid Abdulgani Bambang Husodo
d.
Komisaris
: Bustomi Usman
2. Direksi a.
Presiden Direktur
: Gautama Hartarto
b.
Wakil Presiden Ditrektur
: Johan Setiawan
c.
Direktur
: Hendra Soerijadi
d.
Direktur Tidak Terafiliasi
: Jusup Agus Sayono
e.
Direktur
: Gunawan Halim
f.
Direktur Operasional
: Tarunkumar Nagendranath Pal
9.1.1
Struktur Kebutuhan Tenaga Kerja
Jumlah tenaga kerja pada PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia Merak pada tahun 2010 sebanyak 500 pekerja. Pegawai yang baru diterima akan mengalami masa percobaan (training) selama tiga bulan. Penempatan karyawan berdasarkan tingkat pendidikan dan pengalaman kerja. Berdasarkan statusnya, para pekerja dibedakan atas staff dan non-staff. Karyawan dengan jenjang pendidikan D3 ke atas termasuk ke dalam golongan staff.
9.1.2
Peraturan Kerja
9.1.2.1 Waktu Kerja
Karyawan dibagi menjadi 3 shift, yaitu kelompok A, kelompok B, dan kelompok C. Dalam satu hari ketiga shift bekerja secara bergiliran dalam shift dan satu shift libur. Setiap shift bekerja selama 3 hari dalam 1 jadwal 1 shift kemudian bekerja 3 hari berturut-turut pada jadwal shift berikutnya. Setiap shift mendapat
123
libur selama 3 hari dan kembali pada jadwal shift awal. Jadwal kerja di PT. Polychem Indonesia Tbk dapat dilihat pada Tabel 9.1.
Tabel 9.1 Hari Kerja, Jam Kerja, dan Jam istirahat Kelompok Kerja
Jam/ Hari Kerja
Hari
Karyawan Daily
Senin - Jumat
Kerja
Karyawan Shift
Mengikuti Pola Shift
Karyawan Daily
08.00 - 17.00 Shift 1 : 23.00 - 07.00 WIB
Jam Kerja
Karyawan Shift
Shift 2 : 07.00 - 15.00 WIB Shift 3 : 15.00 - 23.00 WIB
9.1.2.2 Keselamatan Kerja
PT. Polychem Indonesia Tbk, Divisi Kimia – Merak adalah pabrik petrokimia yang memiliki resiko yang cukup besar terhadap terjadinya kebakaran maupun ledakan karena menggunakan bahan-bahan yang mudah terbbakar dan meledak seperti etilen, oksigen, EDC, etilen oksida, dan lain-lain. Upaya pencegahan terhadap kebakaran dan kecelakaan sangat perlu dilakukan karena pencegahan pencegahan merupakan perlindungan bagi tenaga kerja maupun aset perusahaan serta lingkungan sekitarnya. Seperti yang tertuang didalam Undang-Undang No. 1 tahun 1970, tentang Keselamatan dan Kesehatan Kerja, bahwa pengusaha atau perusahaan wajib melindungi tenaga kerja dan orang yang berada di lingkungannya dari kecelakaan dan gangguan kesehatan serta menggunakan sumber-sumber produksi secara aman dan efisien. Berdasarkan Undang-Undang No. 1 tahun 1970, maka PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia-Merak membagi departemen keselamatan kerja dan perlindungan terhadap kebakaran kerja menjadi dua seksi, yaitu : 1. Seksi Pencegahan dan Penanggulangan
124
Seksi ini bertanggung jawab untuk mencegah kecelakaan industri, pencegah kebakaran, dan penanggulangan kebakaran, serta pengamanan bagi keamanan lingkungan untuk melindungi aset perusahaan dan karyawan. 2. Seksi Keselamatan Kerja Seksi ini bertanggung jawab menjaga agar seluruh peralatan perusahaan di dalam lingkungan pabrik selalu dalam kondisi aman untuk digunakan.
Untuk mencegah terjadinya kecelakaan kerja di pabrik maka pihak managemen membuat beberapa program kegiatan keselamatan dan kesehatan kerja. Masing-masing kegiatan mempunyai tujuan dan sasaran tertentu
serta
melibatkan seluruh pihak. Kegiatan K3 tersebut antara lain sebagai berikut :
a. Management Safety Committe Meeting (MSCM) MSCM ini merupakan rapat bulanan yang dihadiri oleh level manager sampai
Factory Manager. Dalam MSCM ini dibahas mengenai laporan kecelakaan, safety performance, evaluasi kegatan K3 selama sebulan, dan memberi arahan bagi terlaksananya seluruh prograrm K3.
b. Safety Coordinator Meeting SCM ini merupakan sarana komunikasi diantara para safetty coordinator lintas
department untuk membicarakan hal-hal yang berkaitan dengan permasalahan K3 dan untuk meningkatkan pengetahuan mereka tentang K3. c. Joint Safety Patrol (JSP) Kegiatan ini rutin dilakukan setiap sebulan sekali bertujuan untuk mencari tindakan dan kondisi yang tidak aman diarea kerja untuk kemudian diambil tindakan perbaikan sehingga mengurangi resikoo terjadinya kecelakaan kerja.
d. Emergency Response Drill Emergency Response Drill ini bertujuan untuk melatih keterampilan karyawan dalam menghadapi kejadian darurat. Latihan ini dilakukan secara internal dan eksternal. Pada latihan internal, yang mengikuti hanya karyawan dari pabrik PT. Polychem Indonesia Tbk, Divisi Kimia – Merak saja. Sedangkan pada latihan eksternal, peserta yang ikut adalah seluruh pabrik dari zona Merak.
125
Latihan internal dilakukan setiap tiga bulan sekali, sedangkan latihan eksternal dilakukan setiap setahun sekali. e. Cleaning Day Program ini bertujuan untuk menjaga agar lingkungan kerja selalu dalam keadaan bersih dan rapi sehingga tidak terjadi hal-hal yang tidak diinginkan dan membuat karyawan menjadi lebih nyaman. Program ini dilakukan setiap hari jumat setiap minggu. f. Safety Orientasi
Safety Orientasi ini adalah pemberian materi mengenai safety & environment kepada kontraktor dan pegawai baru. Tujuan kegiatan ini adalah agar kontraktor dan karyawan baru tahu bagaimana cara bekerja secara aman, mengetahui apa yang harus dilakukan bila terjadi keadaan darurat dan dapat menilai potensi bahaya di area kerjanyaserta tidak mencemari lingkungan. g. Inspeksi Peralatan Emergency Tujuan kegiatan ini untuk memastikan semua peralatan emergency bekerja dengan baik. Pengecekan terhadap alat-alat pendeteksi kebocoran dilakukan dua kali sekali sedangkan pada alat-alat pemadam kebakaran dilakukan sebulan sekali. h. Pengawasan Limbah Pabrik Kegiatan
ini
bertujuan
untuk
memenuhi
peraturan
pemerintah
yang
menyatakan jika suatu pabrik harus menyerahkan data-data tentang limbahnya setiap sebulan sekali.
i. Fire Drill Kegiatan ini merupakan latihan untuk memberitahukan pekerja apa saja yang harus dilakukan ketika ada peristiwa kebakaran. Team utama dari fire drill ini adalah orang yang bekerja di lapangan, sebab mereka yang paling tahu kondisi lapangan seperti bagian proses, bagian utilitas, bagian safety, dan lain-lain.
126
Di Health section juga ada beberapa kegiatan yang bertujuan untuk memantau kondisi lingkungan kerja dan kesehatan karyawan. Kegiatan tersebut adalah sebagai berikut : 1. Walk Through Survey (WTS) Kegiatan ini dilakukan untuk melihat kemungkinan apa saja yang dapat mengganggu kesehatan pekerja dilapangan mulai dari bahaya fisik, kimia, dan biologi. Peserta dari kegiatan ini adalah dokter perusahaan, staff Health, dan
staff department yang terkait. 2. Pengukuran Lingkungan Kerja Pengukuran terhadap parameter yang telah diobservasi oleh WTS untuk melihat apakah parameter tersebut dapat mengganggu kesehatan atau tidak.
3. Medical Check Up Kegiatan ini untuk mengetahui apakah ada pekerja yang terganggu kesehatannya selama bekerja di PT. Polychem Indonesia Tbk, Divisi Kimia – Merak. Jika ada maka akan dilakukan pengobatan dan terapi. Kegiatan ini dilakukan setiap setahun sekali.
Untuk kegiatan sehari-hari, PT. Polychem Indonesia Tbk, Divisi Kimia – Merak juga menyediakan alat pelindung diri untuk masing-masing pekerja. Alatalat pelindung diri tersebut seperti pelindung mata ( google atau spectacle), pelindung kepala (helmet), pelindung telinga (ear plug dan ear muff), pelindung pernafasan (masker debu, masker gas, Self Contained Breathing Apparatus, dan
Air Line House), pakaian kerja, pelindung tangan ( gloves karet, kulit, dan katun), safety belt, pelindung kaki ( safety shoes).
9.1.2.3 Jaminan Sosial Tenaga Kerja
Berdasarkan UU No.3 tahun 1992 jo Peraturan Pemerintah N0. 14 tahun 1993, semua pekerja diikutsertakan dalam program Jaminan Sosial Tenaga Kerja (JAMSOSTEK) yang meliputi Jaminan Hari Tua, Jaminan Kecelakaan Kerja, dan Jaminan Kematian. Jaminan Sosial Tenaga Kerja adalah suatu perlindungan bagi
127
tenaga kerja dalam bentuk santunan berupa uang sebagai pengganti sebagian dari penghasilan yang hilang atau berkurang dan pelayanan sebagai akibat peristiwa atau keadaan yang dialami oleh tenaga kerja berupa kecelakaan kerja, sakit, hamil, bersalin, hari tua, dan meninggal dunia. Dalam Undang-Undang No.3 Tahun 1992 tentang Jaminan Sosial Tenaga Kerja juga disebutkan bahwa setiap perusahaan wajib melakukan program jaminan sosial tenaga kerja bagi tenaga kerja yang melakukan pekerjaan di dalam hubungan kerja sesuai dengan ketentuan Undang-undang ini. Di PT. Polychem Indonesia Tbk, Divisi Kimia – Merak difasilitasi JAMSOSTEK, kantin, mobil antar jemput. biaya cuti ekstra, seragam termasuk sepatu safety dan helmet, messp bagi karyawan, poliklinik, tempat parkir, kop erasi, lapangan olahraga, mobil ambulans, dan masjid.
9.2 9.2.1
Segi Ekonomi Perusahaan Struktur Pemodalan
Pemodalan pendirian pabrik PT. Polychem Indonesia Tbk. divisi kimia – Merak pada tahun 1991 berasal dari Penanaman Modal Dalam Negeri (PMDN) yang sifatnya padat karya. Pemodalan juga didapatkan dari pinjaman lunak oleh
main contractor, yaitu Samsung Engineering Korea. Pada tahun 1997, pabrik kedua dibangun dengan modal dari PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak sendiri. Sejak tahun 2005 akhir – 2006 awal, PT. Polychem Indonesia merubah bentuk perusahannya menjadi perusahaan yang terbuka (Tbk.). Perusahaan dengan bentuk seperti ini mendapatkan modal dari masyarakat umum dalam bentuk kepemilikan saham. Hingga saat ini, saham PT. Polychem Indonesia Tbk. dimiliki oleh: PT. Gajah Tunggal (28,91%), PT. Satya Mulia Gema Gemilang (24,83%), HSBC Trustee Ltd. (17,21%), Agung Ometiaco Muda (10,87%), Primavantage Limited (8,1%) dan masyarakat umum (10,08%).
128
9.2.2
Struktur Pembiayaan
Hal yang sangat penting dalam suatu industri adalah proses pengendalian biaya produksi terhadap hasil produksi agar sesuai dengan anggaran yang telah ditetapkan. Terdapat tiga macam beban biaya di dalam PT. Polychem Indonesia Tbk Divisi Kimia - Merak, yaitu: 1. Direct Labor Cost : biaya yang dikeluarkan untuk gaji pegawai yang
berhubungan langsung dengan proses produksi.
2. Variable Overhead Cost
Total Energi : terdiri dari biaya untuk energi elektrik, fuel, batubara, dan air
Sparepart
Packing material
Factory supplies
Oil and grease
3. Fixed Overhead Cost
Indirect Labor : biaya untuk gaji pegawai yang tidak berhubungan langsung dengan proses produksi
Transportasi
Biaya perbaikan dan maintenance
Factory administration supplies
Traveling
Housing
Komunikasi dan utilitas
9.2.3
Struktur Pendapatan
Pendapatan dari PT. Polychem Indonesia Tbk. berasal dari penjualan produk utama maupun produk sampingnya. PT. Polychem Tbk. adalah satusatunya perusahaan di Indonesia yang memproduksi etilen oksida, etilen glikol, dan etoksilat. PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia - Merak memproduksi produk utama yaitu MEG dan produk samping seperti DEG, TEG, dan PEG yang masih memiliki nilai jual. Produk-produk ini dipasarkan di dalam negeri maupun
129
ke luar negeri. Berdasarkan desain yang dibeli dari Scientific Design Company
Inc.,
plant EO/EG I mampu memproduksi dengan kapasitas sebesar 96.000
MTPY dan plant EO/EG II sebesar 120.000 MTPY. Distribusi dari MEG sebesar 30% diekspor ke luar negeri, 30% digunakan sendiri oleh PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Polyester di Karawang, sedangkan 40% lainnya didistribusikan untuk memenuhi kebutuhan lokal. Customer lokal PT. Polychem Indonesia Tbk. antara lain PT. Rhodia, PT. Unilever, PT. ISSU, PT. KAO, dan lain-lain, sedangkan customer luar antara lain PT. Enhau Polymer, PT. Ton Wood Trading, PT. Sinolight, dan lain-lain. Selain produk MEG, produk DEG dan TEG juga di distribusikan secara lokal. Oleh karena jumlah produksi yang berfluktuasi karena merupakan produk samping maka hanya didistribusikan secara lokal atau kadang-kadang sebagian juga diekspor sesuai permintaan. Produk lain yang
juga merupakan sumber
pendapatan PT. Polychem Indonesia Tbk. Divisi Kimia – Merak adalah etilen oksida. Etilen oksida yang dimurnikan pada plant II yang kemudian diproduksi menjadi etoksilat yang memiliki nilai jual. Adapun pedapatan lain berasal dari bunga bank dan penjualan produk bekas seperti produk samping PEG yang merupakan limbah pabrik atau limbah padat dari coal generator.