Bismillah Tjiwi Kimia [PDF]

Citation preview

Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



1



BAB 1 PENDAHULUAN I.1 Latar belakang Sejalan dengan usaha untuk mengembangkan sektor industri yang kokoh, maka perlu diciptakan suatu keseimbangan antara dunia pendidikan dengan industri untuk menghasilkan sarjana yang memiliki pemahaman dan keterampilan yang berkaitan dengan pengembangan teknologi dan bidang-bidang penerapannya. Dengan kemampuan akademis yang handal dan keterampilan di bidang industri yang cukup, tenaga-tenaga kerja itu nantinya bisa mengembangkan kreativitas dan penalaran untuk memberikan sumbangan pemikiran dalam pembangunan industri di Indonesia. Salah satu sasaran dari tujuan nasional adalah mencapai suatu struktur ekonomi yang baik dan seimbang, ditunjang oleh kekuatan dan kemampuan yang tangguh dari sektor pertanian, perkembangan sektor industri yang kokoh dan ditambah stabilitas nasional yang baik dan dinamis. Konsep pengembangan iptek dibangun oleh dua pihak yang saling berkaitan, yakni praktisi di dunia industri dan akademisi di kalangan pendidikan. Pembangunan di bidang pendidikan dilaksanakan seiring dengan pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dengan mengaplikasikan suatu sistem pendidikan nasional dalam rangka peningkatan kemampuan sumber daya manusia (SDM) nasional di berbagai bidang. Perguruan tinggi sebagai bagian dari pendidikan nasional dibina dan dikembangkan guna mempersiapkan mahasiswa menjadi SDM yang memiliki kemampuan akademis dan profesi sekaligus tanggap terhadap kebutuhan pembangunan dan pengembangan iptek sehingga dapat dijadikan bekal pengabdian kepada masyarakat. Untuk mencapai hasil yang optimal dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dibutuhkan kerjasama dan jalur komunikasi yang baik antara perguruan tinggi, industri, instansi pemerintah dan swasta. Kerja sama ini dapat dilaksanakan dengan penukaran informasi antara masing-masing pihak tentang korelasi antara ilmu di perguruan tinggi dan penggunaan di dunia industri. Untuk menunjang hal tersebut, maka Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS di dalam kurikulum yang diterapkan mewajibkan mahasiswanya untuk melaksanakan Kerja Praktek sebagai kelengkapan teori (khususnya dalam bidang keahlian) yang dipelajari di bangku perkuliahan. Untuk itu saya sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia ITS, merencanakan akan melaksanakan kerja praktek di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk yang berlokasi di



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



2



Sidoarjo - Jawa Timur yang merupakan salah satu perusahaan yang bergerak di bidang pengolahan kertas dan bahan kimia. I.2 Tujuan Kerja Praktek Tujuan yang ingin dicapai dengan melakukan Kerja Praktek di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk adalah : 1. Mendapatkan pengalaman dalam suatu lingkungan kerja dan mendapat peluang untuk berlatih menangani permasalahan dalam pabrik serta melaksanakan studi perbandingan antara teori yang diperoleh di perkuliahan dengan penerapannya di bidang industri. 2. Menambah wawasan aplikasi keteknik-kimiaan dalam bidang industri. 3. Mengetahui perkembangan teknologi moderen di bidang industri, terutama yang diterapkan di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk. 4. Memperoleh pemahaman yang komprehensif dalam dunia kerja melalui learning by doing. 5. Untuk memenuhi beban satuan kredit semester (SKS) yang harus ditempuh sebagai persyaratan akademis di Jurusan Teknik Kimia FTI – ITS. I.3 Manfaat Kerja Praktek Manfaat yang diharapkan dari Kerja Praktek ini adalah : 1. Bagi Mahasiswa Memperoleh gambaran tentang kondisi real dunia industri dan memiliki pengalaman terlibat langsung dalam aktivitas industry. Serta mengembangkan wawasan berpikir, bernalar, menganalisa dan mengantisipasi suatu masalah, dengan mengacu pada materi teoritis dari disiplin ilmu yang ditempuh dan mengaitkannya dengan kondisi sesungguhnya. 2. Bagi Perguruan Tinggi Menambahkan bahan referensi khususnya mengenai perkembangan industri di Indonesia maupun proses dan teknologi yang canggih dan dapat digunakan oleh pihakpihak yang memerlukan. 3. Bagi Perusahaan Hasil analisa dan penelitian yang dilakukan selama kerja praktek dapat menjadi bahan masukan serta pertimbangan bagi perusahaan untuk menentukan kebijaksanaan perusahaan di masa yang akan datang. Selain itu terbukanya kesempatan bagi perusahaan untuk dapat bekerja sama dengan Jurusan Teknik Kimia FTI – ITS.



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



3



I.4 Ruang lingkup kerja Praktek Dalam Kerja Praktek ini, kami tertarik untuk mempelajari proses yang terdapat di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk secara spesifik, di antaranya : 1. Profil Perusahaan (Sejarah dan Manajemen Pabrik) 2. Pengenalan Proses Pengolahan o Jenis proses pengolahan yang diterapkan o Diagram alir proses pengolahan o Kapasitas produksi 3. Peralatan-peralatan utama yang digunakan 4. Alat kontrol: performance dan cara kerja 5. Laboratorium: uji kualitas bahan baku dan produksi 6. Sistem utilitas o Unit pengolahan air untuk industri o Unit pengadaan steam/uap dan sistem pendingin. o Unit pengolahan limbah o Utilitas pendukung lainnya (pengadaan energi listrik dll.) 9. Tugas khusus: Perhitungan neraca massa pada alat tertentu I.5 Waktu pelaksanaan kerja praktek Pelaksanaan Kerja Praktek ini direncanakan berlangsung selama satu bulan, yaitu tanggal 20 Januari – 14 Februari 2014



BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Sejarah pabrik/perusahaan PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk merupakan salah satu perusahaan pembuatan kertas dan hasil-hasil produksi kertas (stationery) yang terintegrasi. PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk didirikan oleh Mr. Eka Tjipta Widjaja (chairman dari Sinar Mas Group). PT.



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



4



Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk didirikan pada tanggal 2 Oktober 1972. Perusahaan berlokasi ditempat strategis di wilayah Asia Pasifik, dan dikenal dengan produk kertas berkualitas tinggi, memperkerjakan secara langsung sekitar +/-13,000 karyawan. Perusahaan memiliki komitmen untuk menerapkan prinsip usaha berkelanjutan (sustainability) di setiap kegiatan operasionalnya. Pada awal berdirinya, Perseroan hanya memproduksi soda dan bahan kimia lainnya dan sejak tahun 1978, Perseroan mulai memproduksi kertas dengan kapasitas 12.000 ton per tahun. Kegiatan utama Perseroan adalah memproduksi berbagai jenis kertas tulis dan cetak, baik coated maupun uncoated. Selain itu, Perseroan juga memproduksi kertas dan produk perlengkapan kantor seperti buku tulis, memo, loose leaf, spiral, amplop, kertas komputer, kertas kado, shopping bag, dan produk fancy yang diminati pasar internasional. Dalam menjalankan operasionalnya, Perseroan telah memenuhi persyaratan dan peraturan terkait pemenuhan bahan baku, lingkungan, kesehatan, dan keselamatan kerja. Persyaratan dan peraturan tersebut telah diterapkan sebagai kebijakan operasional yang senantiasa dimonitor oleh Perseroan. Pada tahun 1995, Perseroan memperoleh sertifikat ISO 9002 Quality Management System certified. Pada tahun 1995, Perseroan memperoleh sertifikat ISO 14001 Environmental Management System certified. Total kapasitas produksi kertas adalah sebesar 1.000.000 ton base paper/year, 300.000 ton art paper/year, 24.000 ton carbonless/year, 42.000 ton cast coated paper/year II.2 Produk Pabrik/perusahaan PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk merupakan salah satu perusahaan pembuatan kertas dan hasil-hasil produksi kertas (stationery), serta bahan kimia. Produksi utama PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk dapat dibagi menjadi 3 bagian,yaitu



1. Paper Factories [PF] Memproduksi wood free base paper, photocopy paper, art paper, cast coated paper, carbonless paper, etc 2. Converting Factories[CF] Memproduksi berbagai jenis stationery, office products, gift & packaging and publishing products 3. Chemical Plant[CP]



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



5



Memproduksi berbagai jenis bahan kimia seperti NaOH, Cl2, HCl, NaOCl, Kaporit, CaCO3 II.2.1 Paper Factories [PF] Pada Paper Factories [PF] terdapat beberapa unit paper machine(PM) yang memproduksi kertas, yaitu 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



PF 1 PF 2 PF 3 PF 4 PF 5 NCR CC



: PM No. 1, 2, 3, 4, 7, De-inking 1, 2 : PM No. 5, 6, 8, 9, OMC 1 : PM No. 10, OMC 2, PM No 12, OMC 3 : PM No. 11 : PM No. 13 : No Carbon Required Paper : Cast Coated Paper



Pada Paper Factories [PF] ini banyak produk yang dihasilkan . Produk yag dihasilkan seperti di table II.1 di bawah ini Tabel II.1 Produk yang dihasilkan Paper Factories [PF] No



Mesin



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16



PM1 PM2 PM3 PM4 PM7 PM5 COATER 1 PM6 PM8 PM9 PM10 COATER 5 PM11 COATER 2 COATER 3 COATER 4



Produk Woodfree Woodfree NCR base paper NCR base paper MG kraft Coated base paper Art paper White paper board PPC Woodfree PPC Woodfree Coated base paper Art paper PPC Woodfree Cast coated paper Cast coated paper Cast coated paper



Kapasitas(MTon/Bulan) 600 600 1,000 2,000 900 5,000 4,800 3,000 3,800 18,000 24,000 20,000 40,000 1,500 1,000 1,000



Produk yang dihasilkan dari paper factory seperti gambar II.1 di bawah ini



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



6



gambar II.1 Produk yang dihasilkan paper factory II.1.2 Converting Factories[CF] Converting plant ini menghasilkan berbagai macam stationery, kebutuhan kantor, gift, kemasan, dan lain-lain. Pada PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk ini terdapat lima converting factory yaitu 1. 2. 3. 4. 5.



CF – 1 : Exercise Book, Pad, Spiral Book, Loose Leaf CF – 2 : Continuous Form, Envelope, Register Roll CF – 3 : Shopping Bag, Gift Bag, Fancy Products CF – 4 : Publishing Books, Agenda, Hardcover & Soft cover Books CB : Carton Box



Total kapasitas berbagai macam produk yang dihasilkan di CF1-CF4 mencapai 240.000 ton/tahun, sedangkan untuk CB (Carton Box) sebesar 150.000 ton/tahun. Berbagai produk yang dihasilkan di Converting plant ditampilkan pada gambar II.1



Gambar II.2 Produk yang dihasilkan di Converting Plant II.I.3 Chemical Plant (CP) Pada bagian Chemical Plant (CP) memproduksi berbagai bahan kimia dasar untuk kebutuhan industri seperti 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Caustic soda(NaOH) 48% Caustic soda flake (NaOH) 98% Liquid chlorine(Cl2) 99% Hydrochloride acid(HCl) 35% Calcium Hypochlorite (Ca(OCl)2) powder 60-70% Calcium Hypochlorite (Ca(OCl)2) granular 60-70% Sodium Hypochlorite (NaOCl) 12-15%



Produk yang dihasilkan di Chemical Plant (CP) seperti gambar II.3 di bawah ini



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



7



Gambar II.3 Produk yang dihasilkan di Chemical Plant (CP)



BAB III TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN III.1 Sejarah Berdirinya Pabrik PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk didirikan pada tanggal 2 Oktober 1972 dengan nama PT. Tjiwi Kimia. Pembangunan dilakukan dalam 5 tahap, yaitu 1. Masa Pendirian & Perencanaan (1972 – 1977) 1972 : Dirintis & didirikan oleh Preskom Sinar Mas Grup - Mr. Eka Tjipta W. 1977 : Produksi bahan kimia dimulai NaOH 10%, HCl 32%, Ca(OCl) 26%. Kapasitas 12.500 ton/tahun 2. Tonggak Awal Pengembangan (1978 – 1986) 1978 : Produksi kertas dimulai Paper Machine No. 1 & 2 (12.000 ton/th) 1982 : Paper Machine No. 3 & 4 beroperasi. Kapasitas kertas menjadi 42.000 ton/th 1984 : - Paper Machine No. 5 & 6 beroperasi. Kapasitas kertas menjadi 22.500 ton/th - Converting Plant beroperasi 2 Unit Mesin Exercise Book 1986 : Paper Machine No. 7 beroperasi. Kapasitas kertas menjadi 61.500 ton/th 3. Masa Pembangunan Tahap I (1986 – 1990) 1987 1988 1989 1990



: Produksi Cast Coated Paper dimulai. Kapasitas 6.000 ton/th : Mesin Pengolah Kertas Bekas beroperasi. Kapasitas deinking 1.800 ton/bulan : UPL modern dioperasikan : - Go Public Listing di BEJ & BES (TKIM) - Paper Machine No. 8 beroperasi - Paper Machine No. 9 start install - Continuous Form start install



4. Masa Pembangunan Tahap II (1991 – 1998) 1991 : Paper Machine No. 9 + CF beroperasi 1992 : - Produksi Carton Box (4 Mesin TCY) - 2 unit Mesin Cast Coating di pasang - Penambahan 4 mesin Offset - Pembangkit Listrik dioperasikan (70 MW)



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



8



1993 : - Produksi Carbonless Paper dimulai - Produksi Stationary menjadi 150.000 t/y 1995 : - Paper Machine No. 10 beroperasi - CaCO3 Plant beroperasi - Produksi Amplop dimulai - ISO 9002 Quality Mgmt. System certified 1996 : - Penambahan Mesin Art Paper (OMC) - Penambahan 1 Unit Pembangkit Listrik. Total supply tenaga listrik menjadi 140 MW 1997 : Pengembangan Carton Box Plant 1998 : - Paper Machine No. 11 dioperasikan. Total kapasitas produksi kertas Tjiwi Kimia menjadi 1.000.000 ton/tahun (Salah satu pabrik kertas terbesar di dunia) - Perluasan Unit Pengolahan Limbah - ISO 14001 Environmental Management System certified 5. Masa Pembangunan Tahap III (1998 – 2006) 29 April 2005 : Pemancangan Pembangunan PM 12 12 Agustus 2005 : Start Install De-Inking Unit 3 24 Agustus 2005 : Pembangunan RSU Citra Medika di Mulai 3 Desember 2005 : Pembangunan LP Boiler Co Gen 14 Desember 2005 : Peresmian Pallet Plant Baru 21 Januari 2006



: Start Running PM 12



6. MASA PEMBANGUNAN TAHAP IV (2006 – 2013) 2010 : Pemancangan Pembangunan PM 13 2011 : Start Install & Running PM 13 2013 : Pemancangan LP Boiler Co Gen III.2 Struktur Organisasi PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk merupakan bentuk organisasi struktural yang dipimpin oleh seorang presiden direktur yang bertugas memimpin seluruh organisasi di PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk dan dibantu oleh wakil presiden direktur. PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk merupakan perusahaan yang memiliki kapasitas produksi yang besar sehingga diperlukan suatu system yang teratur dan sistematis agar perusahaan berjalan dengan lancar. Dalam melaksanakan semua kegiatan dan aktifitas di dalam perusahaan, presiden direktur dibantu oleh para staf ahli, sekretaris yang telah dibagi pada divisi-divisi yang ada, yaitu sebagai berikut 1. Presiden dan wakil presiden direktur Memiliki tugas untuk menetapkan kebijakan-kebijakan perusahaan. 2. Pulp & Paper product division. Memiliki tanggung jawab terhadap proses pembuatan kertas pada masing –masing paper factory. 3. Converting division Memiliki tanggung jawab dalam pembuatan produk-produk tertentu misalnya loose



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



9



leaf, amplop, shopping bag, dan lain-lain. 4. Chemical plant Memiliki tanggung jawab dalam proses pembuatan soda dan chlorine. 5. Engineering division Memiliki tanggung jawab terhadap pemeliharaan dan perawatan mesin di unit produksi. 6. QA - R&D division Memiliki tanggung jawab terhadap penelitian dan pengembangan untuk mendapatkan suatu produk kertas ataupun peningkatan kualitas kertas yang dihasilkan. 7. Managing division Memiliki tanggung jawab dalam mengatur administrasi perusahaan agar berjalan lancar. Diagram struktur organisasi di PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk ditampilkan pada gambar III.1



Co Ge n



s Ex Chlor Ma ec ine int PlaProseuti en nni s ve an ngSodaOf Ma ce fic nu e Qu fac alit tur y ing As Resear sur ch & an ce( Devel Q opmen A) t Ad Indus mi Lo trial nis gis Safet tra tic y si Prose



direktu r Manag ing divisio n Engin eering Divisi QAon R&D Divisi on



H R D EP D



Chemi cal Divisi on



Eff ici en cy Ge ner al Af fai r



Pu rch asi ng Co mp ute r



Fi na nc e Ac co unt ing



Of fic e Pre sid ent Wa kil Pre sid en dir ekt ur



Pre sid en dir ekt ur



10



CF Of fse t



N C R



CF 3



CF 4 PF 5



PF 4



CF 2 PF 3



CF 1 PF 2



PF 1



Engin eerin g Divis ion Pa per Di vis ion



Fa cto ry He ad



Gambar III.1 Struktur Organisasi PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk III.3 Visi dan Misi perusahaan Visi PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk adalah menjadi perusahaan produksi kertas berkualitas tinggi nomor satu di dunia dengan standar internasional pada abad ke-21 yang berkomitmen tinggi untuk memberikan yang terbaik bagi para pelanggan, pemegang saham, karyawan dan masyarakat Misi PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk adalah meningkatkan pangsa pasar di seluruh dunia, menggunakan teknologi mutakhir dalam mengembangkan produk baru, meningkatkan sumber daya manusia melalui pelatihan, mewujudkan komitmen usaha berkelanjutan di semua kegiatan operasional III.4 Tata Letak PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk berlokasi di Jl. Raya Surabaya - Mojokerto km. 44, Desa Kramat Temenggung, Kec. Tarik, Sidoarjo, Jawa Timur, Indonesia dengan luas +/- 250 Ha. Peta PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk ditampilkan seperti gambar III.2 di bawah ini



C C



CF En gin eer ing



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



11



Gambar III.2 Peta PT. Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



BAB IV PROSES PRODUKSI IV.1 Persiapan Bahan Baku Bahan baku untuk membuat kertas dibagi menjadi 2, yaitu Paper Raw Material dan Coating Raw Material. A. Bahan baku pembuatan kertas 1. Paper Raw Material a.



Pulp Jenis pulp dibagi menjadi 4, yaitu berdasarkan panjang fiber, proses pembuatan, proses bleaching (proses pemutihan kertas), dan proses daur ulang. 1. Berdasarkan panjang fiber Berdasarkan panjang fiber pulp dibagi menjadi 2 yaitu Long Fiber – Softwood – Needle Pulp (fiber serat panjang) dan Short Fiber – Hardwood – Leaf Pulp (fiber serat pendek). 2. Berdasarkan proses pembuatan Berdasarkan proses pembuatan pulp dibagi menjadi 2, yaitu Chemical Pulp (pembuatan pulp dengan penambahan bahan kimia) dan Mechanical Pulp (pembuatan pulp secara mekanis/tanpa penambahan bahan kimia).



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



12



3. Berdasarkan proses bleaching (proses pemutihan kertas). Proses pemutihan kertas dengan penambahan bahan kimia dibagi 3 dari segi penambahan zat kimia, yaitu: a. Non Elementary Chlorine Free (Non ECF) Pada proses ini pulp diputihkan dengan penambahan gas chlorine (Cl2). b. Elementary Chlorine Free (ECF) Proses ini tidak menggunakan gas chlorine (Cl2) sebagai bahan pemutih kertas tetapi mengunakan Chlorine dioxide (ClO2). PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk mengunakan proses ini untuk memutihkan kertas. c. Total Chlorine Free (TCF) Pada proses ini pulp diputihkan dengan H2O2 (bebas dari unsur Chlorine). 4. Proses daur ulang Pada proses ini sampah kertas di daur ulang dengan mengeluarkan tinta dari kertas (De-inking proses) yang selanjutkan diproses menjadi bubur kertas. Filler



b.



Filler merupakan bahan pengisi yang berrtujuan untuk mengurangi pemakaian pulp, meningkatkan opacity (keburaman kertas), meningkatkan daya absorpsi kertas terhadap tinta. Disamping itu Filler juga dapat menurunkan sifat-sifat fisik seperti Tensile, Tearing, Stiffness, Bursting kertas. Tipe filler ada beberapa, yaitu Calcium Carbonate, Clay (tanak liat), Titanium Dioxide (TiO2), dan Sillica. PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk mengunakan Calcium Carbonate sebagai bahan filler. c.



Sizing Fungsi dari sizing adalah untuk mencegah perembesan air dan mengurangi daya tembus tinta terhadap kertas. Jenis sizing ada 3, yaitu 1. Acid Sizing (4 – 4.5) 2. Neutral Sizing (6 – 7) 3. Alkali Sizing (7 – 8)



: Saponifield Rosin Gum dan Rosin Emulsion. : Cationic Rosin Emulsion. : Alkyl Ketene Dimer (AKD), Alkenyl Ketene Dimer, dan Alkenyl Succinic Acid Anhydride (ASA).



d. Fixing Agent Meningkatkan ikatan antara sizing agent dengan fiber/serat pada kertas. Ada 2 jenis fixing agent yaitu: • Acid & Neutral Sizing • e.



Alkali Sizing



: Alum - Al2(SO4)3.nH2O dan PAC – Poly Aluminum Chloride. : Cationic Starch & Cationic Polymer.



Retention Aid Fungsi dari Retention Aid adalah agar filler dan fiber tidak terpecah pada saat pembentukan lembaran kertas yang masih basah. Retention Aid dibagi menjadi 3, yaitu 1. Berdasarkan muatannya



: Cationic Retention Aid dan Anionic Retention Aid.



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



2.



13



Berdasarkan berat molekul : High Molecule Weight, Medium Molecule Weight, dan Low Molecule Weight.



3. Berdasarkan system mesin a. Single System Pada system ini mengunakan 1 jenis polymer. b. Dual Polymer System Menggunakan Low Molecular Weight polymer pada wet end and High Molecular Weight polymer pada Head Box. c. Dual Polymer System Menggunakan High Molecular Weight polymer sebelum fan pump dan micro particle (bentonite or colloidal silica) sesudah screen. d. Triple System Menggunakan High Molecular Weight polymer sebelum fan pump, micro particle (bentonite or colloidal silica) dan Emulsion Anionic Low Molecular Weight Poly Acrylamide. e. Optical Brightener Agent (OBA) Fungsi dari OBA adalah agar material dapat mengubah ultra violet light (invisible light) menjadi visible light pada panjang gelombang 457 nm. Dengan mengunakan OBA maka kertas akan terlihat lebih terang. f. Dyes Fungsi dari pemberian dyes adalah agar kertas terlihat berwarna. Tipe dyes ada 3 yaitu Basic Dyes (Acid system), Direct Dyes (Alkali system), dan Pigment Dyes. g. Starch Starch berfungsi untuk memperbaiki permukaan kertas. Tipe starch yang dipakai di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk yaitu Natural Starch (Tapioka) h. Biocide Fungsi dari biocide adalah membunuh serta mencegah pertumbuhan bakteri dan jamur. Pada mesin kertas, biocide berfungsi mencegah terbentuknya slime, kertas putus, dan bau. i. Other Chemicals Bahan kimia lain yang ditambahkan antara lain Pitch Control Agent, Cleaning Felt, Wire Cleaning, Prevent Sticky on Felt / Wire, Boil Out Chemicals, Defoamer – Antifoam, dan Special Chemical. 2. Coating Raw Material a. Pigment Fungsi dari pigment adalah memberi lapisan warna pada permukaan kertas. Tipe pigment antara lain Calcium Carbonate (CaCO3), Clay, Plastic Pigment, Titanium



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



14



Dioxide (TiO2), Barium Sulphate (BaSO4), dan Aluminum Oxide (Al2O3). b. Binder Binder berfungsi untuk mencegah coating rusak dan memperbaiki kehalusan kertas. Jenis binder dibagi menjadi 2 yaitu: 1.



Berdasarkan Chemical Material



:



Styrene Butadiene Latex (SBR) dan Styrene 2.



Acrylic Latex. Berdasarkan aplikasi



:



Pre



Coat Latex (High Bonding) dan Top Coat Latex (High Gloss). c. Co-binder Co-binder berfungsi memperbaiki ikatan antara pigment dengan pembawa OBA. Jenis Co-binder yaitu • Polyvinyl Alcohol (PVA) • Binder Starch • Casein d. Dispersant Dispersant dapat meningkatkan Coating rheology (sangat berguna untuk kecepatan tinggi mesin coater). e. Lubricant Lubricant berfungsi untuk meningkatkan lapisan licin permukaan dan mengurangi penyerapan air atau kelarutan dalam air yang akan meningkatkan kecepatan di mesin cetak. Jenis-jenis Lubricant antara lain; • Calcium Stearate (common use) • Ammonium Stearate • Wax Emulsion f. Insolubilizer Insolubilizer berfungsi meningkatkan daya gosok dan stabilitas dimensi kertas. Jenisjenis Insolubilizer antara lain; • Ammonium Zirconium Carbonate – AZC (common use) • Glyoxal • Melamine Formaldehide g. Defoamer &Antifoam fungsi dari Defoamer & Antifoam adalah memecah dan mencegah terjadinya buih h. Dyes & OBA Dyes & OBA berfungsi untuk mengatur warna dan tingakat kecerahan kertas



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



15



i. Biocide biocide berfungsi untuk mengontrol pertumbuhan bakteri dan jamur pada coating j. Special Chemicals Special Chemicals digunakan untuk kertas khusus seperi pengunaan kertas untuk Inkjet, Laser Copy, Digital Print, Packaging, Food Grade, Etc B. Chemical plant Bahan baku pada chemical plant adalah garam, air, BaCl2, Na2CO3, IV.2 Uraian Proses Produksi IV.2.1 Proses pembuatan kertas Pada dasarnya proses pembuatan kertas di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk dari bahan baku yang telah jadi bukan berasal dari pengolahan serat mentah. Bahan baku ini dikenal dengan sebutan pulp. Pulp ialah serat tanaman yang diproses menjadi lembaran yang berbentuk kotak. Selain dari pulp, kertas yang diproduksi di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk berasal dari sampah kertas. Hal ini bertujuan agar penggunaan pulp sebagai bahan baku utama kertas dapat dihemat sehingga dapat mengurangi biaya produksi. Proses pembuatan pulp ini merupakan penghilangan lignin dari dalam serat kayu. Lignin akan mempengaruhi kualitas kertas yang dihasilkan yaitu perubahan warna kertas menjadi kekuning-kuningan. Proses pembuatan pulp dimulai dengan menghancurkan kayu gelondongan menjadi serpihan kecil atau dikenal dengan proses chipping. Selanjutnya pulp ini dimasukkan ke dalam tangki digesting. Pada tangki ini kayu yang berbentuk chip dipanaskan pada suhu dan tekanan yang tinggi. Produk yang dihasilkan dari proses chemical ini lebih kecil dibandingkan proses mekanik yaitu berkisar 50-60%. Pada proses mechanical pulping yield yang dihasilkan lebih tinggi yaitu sekitar 90%. Tetapi mutu pulp dari proses chemical lebih baik dibandingkan dengan proses mechanical Pulp. Pulp yang digunakan di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk dibuat dengan proses chemical. Bubur pulp yang dihasilkan ini diproses kembali sehingga menjadi pulp bales yang berbentuk kotak. Selanjutnya produk pulp inilah yang digunakan PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk untuk menghasilkan kertas. Pulp ini kemudian diolah kembali menjadi serat tunggal dan dibentuk menjadi lembaran kertas. Proses pembuatan kertas di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk secara umum dibagi menjadi tiga tahapan proses, yaitu stock preparation (kotak berwarna merah), approach system (kotak berwarna biru) dan paper machine (kotak berwarna hitam). Diagram proses pembuatan kertas di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk ditampilkan pada gambar IV.2.1



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



NBKP Pulper



Agitator Chest



HDC



DDR



Agitator Chest



LBKP Pulper



Agitator Chest



HDC



DDR



Agitator Chest



16



Mixing Chest



Flow Box



De-inking Wet Broke Waste Paper Pulper



After dryer Calender



HDC



Agitator Chest



Washer Deflaker



Silo Cleaner



Screen



Screen



Washer



Size press Paper Reel



Machine Chest



Pre dryer Rewinder



Press Section Finishing



Wire



Head Box



Gudang



Gambar IV.2.1 Diagram proses pembuatan kertas A. Stock Preparation Stock Preparation merupakan tahap pertama dalam proses pembuatan kertas di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk. Unit ini bertujuan untuk mengolah bahan baku kertas menjadi buburan agar siap untuk diproses menjadi lembaran kertas. Bahan baku yang digunakan untuk membuat buburan pulp di unit stock preparation ini merupakan campuran dari pulp dan kertas bekas. Semua bahan baku ini diolah terpisah berdasarkan jenisnya dan pada akhirnya dicampur menjadi satu di dalam mixing chest. Diagram proses untuk stock preparation ditampilkan pada gambar IV.2.2 di bawah ini



NBKP Pulper



Agitator Chest



HDC



DDR



Agitator Chest



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



LBKP Pulper



Agitator Chest



DDR



HDC



Agitator Chest



17



Mixing Chest



Flow Box



De-inking Wet Broke Waste Paper Pulper



HDC



Agitator Chest



Washer



Deflaker



Machine Chest



Screen



Washer



Silo Cleaner



Screen



Head Box Gambar IV.2.2 Diagram proses stock preparation 1. Pengolahan NBKP dan LBKP Proses pembuatan bahan baku berupa pulp dimulai dengan menghancurkan pulp lembaran di dalam pulper. Ada dua jenis pulper yang digunakan berdasarkan jenis pulp yang diolah, yaitu NBKP (Needle Bleached Krafts pulp/fiber serat panjang) pulper dan LBKP (Leaf Bleached Krafts pulp/fiber serat pendek) pulper. Hasil yang didapat dari proses ini berupa buburan pulp dengan konsentrasi 4-5%. Kemudian setelah pulp berbentuk buburan dimasukkan ke dalam agitator chest. Agitator chest merupakan tempat penampungan sementara untuk buburan pulp sebelum dimasukkan ke dalam HDC (High Density Cleaner). Di dalam agitator chest HDC (High Density Cleaner), pulp dibersihkan dari pengotor dengan prinsip sentrifugasi. Cara kerja dari HDC adalah buburan pulp yang bercampur kotoran di putar di dalam HDC. Putaran ini akan menghasilkan gaya sentrifugal dan pengotor yang lebih berat daripada serat akan terlempar keluar dari putaran. Pengotor ini akan turun dan dibuang melalui bagian bawah HDC, sedangkan serat yang lebih ringan akan naik menuju proses selanjutnya. Pengotor yang terbuang dalam proses ini seperti steples, kawat, kain, pasir dan lain-lain. Selanjutnya buburan pulp yang telah bersih dialirkan menuju DDR (Double Disk Refiner). Cara kerja DDC ini berdasarkan prinsip tekanan dan gesekan antar disk yang ada



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



18



dalam DDR. Penguraian serat ini bertujuan untuk meningkatkan luas penampang serat agar dapat mengikat lebih banyak bahan pendukung (filler). Selain itu, dengan proses penguraian serat ini diharapkan dapat memperkuat ikatan antar serat di dalam pulp. Produk dari masing-masing DDR untuk LBKP dan NBKP dicampur di dalam dalam agitator chest. 2. Pengolahan De-inking Secara garis besar proses pengolahan kertas bekas di de-inking plant adalah seperti gambar IV.2.3 Waste Paper Final Storage



Proses Proses Cleaner and Dispersing screen Proses Proses Proses Cleaner Bleachin washing g Proses De-Inking Gambar IV.2.3 Diagram



Proses Pulping



Proses Soaking Proses Flotation



a) Proses pulping Kertas bekas yang sudah disortir dimasukkan ke dalam Fiber Flow untuk dihancurkan menjadi buburan kertas bekas yang siap untuk diproses. Reject dibuang secara continue berupa plastic, kawat besi, dan lain-lain. b) Proses cleaning dan screening Dari proses pulping buburan kertas bekas dikirim ke proses cleaning dan screening. Pada proses cleaning pembuangan kotoran berdasarkan berbedaan berat jenis dengan buburan kertas bekas sedangkan proses screening pemisahan kotoran berdasarkan ukuran dan bentuk. Reject dari proses ini berupa kawat, stappless, plastic, kerikil, dan pasir. c) Proses Dispersing Proses ini berfungsi untuk melepaskan tinta atau kotoran yang kemungkinan masih ada yang lengket dengan fiber. Disamping itu juga ukuran tinta yang sudah terlepas akan dibuat ukurannya menjadi lebih kecil sehingga di proses floating bisa dengan mudah tinta tersebut diapungkan ke atas untuk dibuang sebagai reject. d) Proses Soaking Setelah mengalami proses dispersing buburan disimpan di soaking tower. Sebelum disimpan di soaking tower, buburan yang akan masuk soaking tower ditambahkan dengan soda (NaOH) dan Hydrogen Peroxide (H2O2). Pada proses ini terjadi proses pemutihan oleh Hydrogen Peroxide. Penyimpanan dilakukan dalam kondisi panas dan perendaman dilakukan selama satu jam. e) Proses Flotation Pada proses ini buburan yang telah mengalami proses dispersing dimana tinta ukurannya sudah kecil dan terlepas dari fiber maka tinta siap untuk diambil melalui busa yang di bentuk oleh de-inking agent (surfactant).



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



19



f) Proses Cleaning Proses ini merupakan proses pengeluaran kotoran yang terakhir dari proses pengolahan waste paper di de-inking. Cleaning ini bekerja dengan prinsip menangkap ion-ion kotoran. Kotoran yang bisa keluar memiliki berat jenis yang hanya sedikit lebih berat dari fiber seperti tinta dan sticky. g) Proses Bleaching Proses Bleaching ini berfungsi untuk memutihkan buburan kertas bekas yang sudah bersih, sehingga kita bisa memproduksi kertas recycle dengan kualitas tinggi (high brightness). Proses Bleaching ini menggunakan reductive chemical yaitu FAS (Formamidine Sulfinic Acid). Penyimpanan di bleaching tower ini dilakukan dalam kondisi panas dalam waktu satu jam. h) Proses Washing Setelah mengalami proses penghilangan kotoran dan pemutihan (Bleaching) sebelum disimpan di Final Storage maka buburan mengalami proses pencucian dengan menggunakan air dari Paper Machine untuk menghilangkan sisa tinta dan chemical. i) Proses Storage Buburan yang telah bersih dan putih kemudian disimpan di final storage sebelum dikirim ke paper machine 1-12 3. Pengolahan potongan kertas (kertas broke) Untuk pengolahan potongan kertas (kertas broke) dibagi menjadi dua berdasarkan jenisnya, yaitu a. Wet broke Wet broke ini berasal dari wire dan press. Untuk pengolahan wet broke dimulai dengan penampungan wet broke. Selanjutnya wet broke ini dialirkan ke washer untuk dilakukan proses pemekatan. Wet broke yang telah pekat akan dicampur dengan hasil olahan dry broke di agitator chest b. Dry broke Dry broke ini berasal dari sizing pit, calendaring, rewinder, dan finishing. Proses pengolahannya dimulai dengan menghancurkan dry broke menjadi buburan di waste paper pulper. Konsentrasi buburan kertas yang didapatkan sekitar 4-5%. Setelah itu, buburan dipisahkan dari kotoran dengan HDC. Pengotor ini akan turun dan dibuang melalui bagian bawah HDC, sedangkan buburan kertas masuk ke deflaker. Deflaker merupakan alat mirip dengan DDR. Alat ini berfungsi untuk membuka kembali serat yang telah menjadi kertas untuk menghasilkan serat tunggal. Hasil dari deflaker dialirkan menuju screen. Prinsip kerja screen ini berdasarkan ukuran pengotor. Pengotor dengan ukuran yang lebih besar dari buburan kertas akan tersaring sedangkan buburan kertas lolos ke proses selanjutnya.. Selanjutnya buburan kertas



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



20



yang telah bersih dialirkan ke washer untuk dipekatkan kembali. Buburan kertas yang telah pekat menuju ke agitator chest dan dicampur dengan hasil pengolahan wet broke. Selanjutnya semua hasil proses di atas dicampur di dalam mixing chest. Setelah itu, buburan akan dialirkan ke machine chest. B. Approach System Pada approach system ini dimulai di dalam machine chest. Buburan yang masuk ke dalam machine chest memiliki total consistency/kandungan serat sebesar 3%-4%. Setelah itu, dialirkan menuju flow box yang berfungsi sebagai tempat penampungan sementara campuran buburan dan mengatur laju buburan yang masuk ke silo. Selain itu, di dalam flow box ini, ditambahkan berbagai jenis bahan kimia, seperti sizing agent, starch, dye, Retention Aid, dan bahan kimia lainnya. Campuran buburan yang telah diberikan bahan kimia akan overflow dan



menuju ke dalam silo. Di dalam silo ini buburan kertas



diencerkan dengan menggunakan air sisa yang berasal dari paper machine. Tujuan dari pengenceran ini adalah untuk meringankan kerja pompa. Setelah itu buburan dialirkan menuju cleaner. Pada saat dialirkan menuju cleaner buburan juga ditambahkan filler. Tujuan dari penambahan filler ini agar penggunaan pulp dapat diminimalkan sehingga dapat menurunkan biaya bahan baku. Cleaner ini bertujuan untuk menghilangkan kotoran yang masih tersisa. Prinsip penyaringan yang digunakan sama dengan cyclone separator, di mana buburan yang ringan akan naik ke atas dan pengotor yang berat akan turun ke bawah. Tahapan selanjutnya, buburan dialirkan menuju screen. Prinsip kerja screen adalah pemisahan berdasarkan ukuran partikel. Buburan kertas yang lolos dari screen akan dialirkan menuju head box. Head box merupakan tempat penampungan terakhir sebelum menuju paper machine untuk dibentuk menjadi lembaran kertas. C. Paper Machine Paper machine merupakan tahap akhir dari proses pembuatan kertas di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk. Pada unit ini akan dilakukan pengolahan buburan hingga didapatkan hasil akhir berupa roll kertas yang diinginkan. Diagram proses di unit paper machine ditampilkan pada gambar IV.2.4 After dryer Calender



Size press Paper Reel



Pre dryer Rewinder



Press Section Finishing



Wire Gudang



Gambar IV.2.4 Diagram Proses Paper Machine



Head Box



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



21



1. Head box Head box berfungsi untuk menerima stock yang dikirim dari cleaner dan screen melalui fan pump. Kemudian alat ini akan menyemprotkan buburan pulp sampai selebar mesin kertas dan mengirim ke slice dengan kecepatan sesuai dengan kecepatan mesin pada konsistensi yang seragam. Konsentrasi buburan serat awal yang terdapat pada head box ini adalah 1%. Slice merupakan bagian dari head box yang berguna untuk mengatur aliran buburan pulp yang keluar dari slice agar mendekati dengan kecepatan wire. 2. Wire Secara sederhana, wire berfungsi untuk mengayam serat menjadi lembaran kertas basah dengan ketebalan tertentu yang telah diatur pada head box. Di wire ini terjadi proses pengurangan kandungan air dalam kertas dengan cara penirisan dan suction. Suction ini seperti pompa yang membantu proses penirisan agar berjalan lebih cepat. Air sisa hasil penirisan ini disirkulasi kembali ke unit stock preparation dan digunakan sebagai pengencer silo. Kertas basah hasil penirisan ini memiliki kandungan air sebesar 80%-82%. Pada wire ini juga dilakukan pemotongan tepi kertas basah agar sesuai dengan lebar roll. Potongan kertas basah ini disebut dengan wet broke dan dikembalikan ke unit preparation stock. 3. Press section Ditahap ini lembaran kertas basah akan ditekan dengan menggunakan roll untuk menghilangkan air dalam lembaran kertas. Disamping itu pengepresan berfungsi agar kertas lebih padat dan meningkatkan smoothness kertas. Kertas basah hasil dari press section ini memiliki kandungan air sebesar 50%-54%. 4. Pre dryer Setelah itu lembaran kertas akan dikeringkan lebih lanjut di dalam pre-dryer. Predryer ini merupakan tahap pengeringan awal lembaran kertas. Dryer yang digunakan adalah roll dryer dengan media pemanas berupa steam dengan suhu 120oC. Kandungan air setelah melalui proses drying ini adalah 3%-5%. 5. Size press Pada bagian size press ini, kertas dilapisi dengan starch. Starch ini berfungi untuk menghaluskan permukaan kertas dan memperbaiki properties kertas. Penambahan starch dilakukan dengan menyemprotkan larutan starch pada permukaan kertas dengan menggunakan nozzle. Setelah itu, kertas dilewatkan di roll press untuk menghilangkan kelebihan lapisan starch dan meratakan penyebaran starch. Penambahan starch ini berkisar 2-3 gr/m2. Pada size press ini kadar air dalam kertas akan meningkat karena adanya tambahan air dari larutan starch. Untuk menurunkan



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



22



kembali, maka kertas akan dikeringkan lagi dalam after dryer. 6. After dryer After dryer ini sama prinsip kerjanya dengan pre dryer yaitu menggunakan roll dryer dan media pemanas steam pada suhu 120oC. Akan tetapi after dryer memiliki jumlah roll yang lebih sedikit dibandingkan dengan pre dryer karena kadar air dalam kertas yang lebih sedikit. 7. Calender Calender ini berfungsi untuk menghaluskan permukaan kertas dan memperbaiki thickness. Proses calendaring ini dilakukan dengan cara menggesekkan permukaan kertas pada roll-roll yang ada pada calendar. 8. Paper reel Lembaran kertas kering ini kemudian digulung dengan menggunakan paper reel menjadi roll kertas. 9. Rewinder Roll kertas yang berukuran besar dan panjang ini akan dipotong-potong sesuai dengan pesanan konsumen dengan menggunakan rewinder. Sisa potongan kertas di rewinder ini akan dikembalikan ke stock preparation untuk diolah menjadi bubur kertas. 10. Finishing Hasil dari potongan kertas ini kemudian dikemas di bagian finishing sebelum dikirim ke konsumen. IV.2.2 Chemical Plant Secara umum proses di chemical plant ini dibagi menjadi dua plant utama, yaitu proses soda dan proses chlorine. Proses soda menghasilkan produk utama berupa Caustic Soda Liquid dan Caustic Soda Flake. Selain itu, di proses soda ini juga dihasilkan produk lain berupa gas Cl2 dan gas H2. Gas Cl2 dan gas H2 akan diolah lebih lanjut menjadi produk lain dalam proses chlorine. Analisa untuk quality control pada chemical plant adalah sebagai berikut 1. Analisa Cl2 dan NaOH dalam sodium hypochloride Penentuan kadar chlorine dilakukan dengan metode titrasi iodometri. Penentuan NaOH dilakukan dengan titrasi asam basa. 2. Test konsentrasi caustic soda Prosedur yang digunakan adalah titrasi asam basa. Hal ini digunakan untuk mengukur kandungan NaOH pada caustic soda. 3. Tes NaCl dalam larutan garam Prosedur yang digunakan adalah titrasi sehingga kadar NaCl dapat diukur. Hal ini sangat penting karena garam (NaCl) adalah bahan baku utama pada proses soda ini. A. Proses Soda Pada proses pembuatan caustic soda 48% dibagi menjadi 3 bagian, yaitu unit



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



23



pemurnian, elektrolisis, dan pemekatan. Diagram proses pembuatan soda seperti gambar IV.2.5



Garam



Salt Dissolving pit



Purification Reaction tank



Coagulation Reaction tank



Salt Sludge Press Filter



Salt Sludge Receiver



Settler Primary Brine Filter Secondary Brine Filter



Caustic Soda 48%



Double Effect Evaporator



MGC Electrolyzer Gas Cl2



Ion Exchange



Gas H2



Gambar IV.2.5 Diagram Proses Pembuatan Soda 1. Pelarutan garam Garam dimasukkan ke dalam Salt dissolving pit dan dilarutkan dengan depleted brine, Sludge washing water, dan air proses. Larutan garam juga ditambahkan BaCl2 yang berfungsi untuk menghilangkan pengotor berupa SO42-. Reaksinya: SO42-(aq) + BaCl2(s) BaSO4(s) + Cl2(g) Kapasitas NaCl per hari sebesar 300 ton per hari. Setelah itu brine dipompakan ke purification reaction tank. 2. Pemurnian Brine (larutan garam) Brine dipompakan ke purification reaction tank. Di purification reaction tank ditambahkan Na2CO3 dan NaOH utuk menghilang ion Ca 2+ dan Mg2+. Kandungan ion Ca2+ dan Mg2+ dapat menimbulkan efek seperti kerak pada alat sehingga menambah beban kerja pompa dan umur pakai alat akan berkurang. Pada garam mengandung 97%-98% garam (NaCl) dan 2%-3% Ca2+ dan Mg2+. Reaksinya: Ca2+ (aq) + Na2CO3(s) Mg2+(aq) + NaOH(s)



CaCO3(s) + 2 Na+(aq) Mg(OH)2(s) + 2 Na+(aq)



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



24



Brine yang telah di purifikasi dialirkan menuju Coagulation reaction tank. Lalu ditambahkan sodium polyacrylate sebagai coalester. Proses tersebut akan membantu



menggumpalkan



kotoran.



Kotoran-kotoran



tersebut



akan



terkoagulasi dan akan mengendap di dalam settler. Proses pemisahan tersebut berdasarkan gaya gravitasi (Gravitation separation). Kotoran-kotoran yang mengendap atau sering disebut dengan sludge akan mengendap di bawah settler yang akan dikeluarkan melalui bagian bawah settler. Sludge tersebut akan disaring di dalam salt sludge press filter dan akan disirkulasikan ke dalam salt dissolving pit. Sedangkan garam yang sudah bebas dari pengotor dialirkan ke unit elektrolisis. Setelah keluar dari settler kandungan TSS (Total Dissolved Solid) sebesar 20 ppm. Lalu larutan garam tersebut dialirkan menuju primary brine filter. Media penyaring yang digunakan adalah batu bara. Penyaringan di primary brine filter menghasilkan larutan dengan TSS (Total Dissolved Solid) sebesar 5 ppm. Selanjutnya larutan garam disaring di secondary brine filter dengan media penyaring berupa alfa selulosa. Hasil dari penyaringan di secondary brine filter menghasilkan larutan dengan TSS (Total Dissolved Solid) sebesar 1 ppm. Setelah itu larutan garam dialirkan ke ion exchange. Bahan yang digunakan dalam proses ini adalah resin (purolite) dan akan menurunkan (Total Dissolved Solid) sebesar 1 ppb - 20ppb. 3. Elektrolisis Pada proses elektrolisis ini digunakan alat yang bernama MGC Electrolyzer. Reaksi yang terjadi di dalam proses elektrolisis tersebut yaitu: 2NaCl(s) + 2H2O(l) 2NaOH(s) + Cl2(g) + H2(g) Pada proses elektrolisis ini akan dihasilkan larutan soda (NaOH liquid) dengan konsentrasi 32%, gas Cl2 dan gas H2. Larutan garam yang tidak terbentuk soda (tidak terelektrolisis) akan dikembalikan ke dissolving pit. Lalu larutan soda 32% tersebut akan dialirkan menuju double effect evaporator untuk dipekatkan menjadi 48% dan soda flake (NaOH solid) 98%. Cara kerja alat MGC Electrolyzer seperti gambar IV.2.6



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



25



Gambar IV.2.6 Proses MGC Electrolyzer 4. Pemekatan Proses pemakatan terjadi di dalam double effect evaporator sehingga konsentrasi akhir dari soda adalah 48%. NaOH 48% yang dihasilkan sebesar 350 ton/hari. Untuk membentuk soda flake 98% maka digunakan proses pemanasan kembali di concentrator yang prinsip kerjanya sama dengan double effect evaporator tetapi memiliki suhu yang lebih tinggi yaitu dipanaskan pada suhu 527oC. B. Proses Chlorine Pada proses ini menghasilkan kaporit berbentuk powder dengan kadar 60% dan 65%. Proses pada pembuatan kaporit ini seperti gambar IV.2.7



Gambar IV.2.7 Proses Pembuatan Kaporit 1. Penghancuran batu gamping Proses ini dilakukan di Jaw Crusher dimana CaO dihancurkan menjadi ukuran yang lebih kecil (20-40mm) agar lebih mudah bereaksi dengan air membentuk Ca(OH)2. 2. Pembentukan Ca(OH)2 Proses Pembentukan Ca(OH)2 ini dilakukan unit slakeder. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: CaO + H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2 merupakan bahan baku untuk pembuatan kaporit bubuk. Setelah itu



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



26



Ca(OH)2 di alirkan ke unit pembuburan. 3. Pembuburan Lime Milk Proses pembuburan lime milk (bubur Ca(OH)2) dengan cara melarutkan Ca(OH)2 halus dalam sejumlah aquadest pada sumur pembuburan. Konsentrasi dari Ca(OH)2 adalah 26%-30%. Setelah itu Ca(OH)2 yang berbentuk bubur dialirkan menuju reactor. 4. Pembentukan Kaporit Ca(OCl)2 Lime milk dari sumur pembuburan dipompa ke reaktor dan direaksikan dengan gas chlor. Ada 2 proses pembentukan Ca(OCl)2, yaitu proses Ca dan Proses Na. Pada proses Ca reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut Ca(OH)2 + Cl2 Ca(OCl)2 + CaCl2 + H2O Sedangkan pada proses Na reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: 2NaOH + Cl2 NaClO + NaCl + H2O Ca(OH)2 + Cl2 ½ Ca(OCl)2 + ½ CaCl2 + H2O CaCl2 + 2 NaClO Ca(OCl)2 + 2 NaCl Ca(OH)2 + 2 NaOH + 2 Cl2 Ca(OCl)2 + 2 NaCl + 2 H2O Reaksi Chloronasi berlangsung di dalam reaktor yang dilengkapi dengan pengaduk dan pendingin guna menyerap panas hasil reaksi klorinasi agar suhu reaktor tetap stabil. 5. Pemisahan Cake dan Liquid Pemisahan Cake dan Liquid ini menggunakan alat sentrifugal separator. Liquid yang keluar dari separator di alirkan ke unit kaporit cair untuk diolah menjadi kaporit cair dengan available chlorine > 6%, sedangkan cake Ca(OCl)2 dikirim ke unit rotary dryer. 6. Pengeringan Kaporit Pengeringan kaporit ini dilakukan di unit rotary dryer. Pengeringan kaporit ini bertujuan agar kadar air di dalam kaporit menurun hingga batas tretentu agar bubuk kaporit yang dihasilkan kualitasnya stabil. Untuk proses Ca umumnya cake yang dihasilkan oleh separator bisa langsung dikeringkan di dalam rotary dryer dan hasilnya langsung digiling supaya produk akhir berbentuk powder. Untuk proses Na, cake dicampur dengan powder sampai kadar tertentu dan dibentuk granular dengan granulator, lalu di drying dan diayak agar ukurannya seragam. Selanjutnya kaporit powder tersebut dikirim ke unit pengemasan. 7. Proses Pengemasan Pengemasan ini dilakukan dengan spesifikasi tertentu, yaitu a. Kaporit powder 60% dan kaporit 60% mix b. Kaporit powder 60% udang lokal c. Kaporit powder 60% udang ekspor d. Kaporit powder 60 $ e. Kaporit powder 65 $ f. Kaporit powder 65% dan kaporit 65% mix g. Kaporit TK Khlon 65 G(granular)



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



27



h. Kaporit TK Khlon 70 G(granular)



BAB V UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH V.1 Utilitas Untuk memperlancar kebutuhan pabrik diperlukan alat penunjang seperti listrik, air dan jalan. 1. Co-Gen (Coal Generator) Listrik di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk digunakan untuk menggerakkan mesin pembuatan kertas. Disamping itu listrik juga digunakan untuk penerangan jalan. Listrik yang diperlukan untuk mensuplai semua kebutuhan PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk disuplai dari PLN dan Co-generator (Coal generator). Co-gen merupakan power plant yang berfungsi memasok kebutuhan listrik untuk semua plant yang ada di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk. Hal ini dilakukan karena suplai listrik dari PLN sebesar 30 MW masih belum bisa mencukupi serta untuk menghemat biaya energy listrik. Ada beberapa unit Co-



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



28



Gen di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk yang mengunakan batubara sebagai sumber energinya. Disamping menghasilkan listrik Co-gen juga menghasilkan steam untuk mensuplai panas yang dibutuhkan oleh mesin kertas di semua pabrik factory (PF1-PF5). Ada beberapa unit boiler dan turbin yang digunakan serta spesifikasi dari alat tersebut seperti table di bawah ini Tabel V.1 jenis-jenis boiler Boiler Type Temperature steam Pressure Capacity



Unit 1 Batu bara 535oC 95 kg/cm2 220 ton/jam



Unit 2 Batu bara 535oC 95 kg/cm2 220 ton/jam



Unit 3 Batu bara 535oC 95 kg/cm2 220 ton/jam



Tabel V.2 Jenis-jenis turbine Turbine Unit 1 Unit 2 Unit 3 o o Temperature steam 535 C 535 C 535oC 2 2 Pressure 89 kg/cm 89 kg/cm 92 kg/cm2 Capacity 35 MW 35 MW 65 MW Listrik yang dihasilkan dari sistem Co-gen sebesar 135 MW yang dipararel dengan listrik dari PLN sebesar 30 MW. Steam yang dihasilkan dari boiler berasal dari unit water treatment yang diolah lebih lanjut. Air hasil pengolahan ini dihilangkan kesadahannya (ion Mg 2+ dan Ca2+) karena ion-ion ini dapat menyebabkan terjadinya kerak yang dapat menyumbat saluran perpiaan dan transfer panas pada boiler. Air yang dihasilkan adalah air demin dan dapat digunakan untuk umpan boiler. Proses demineralisasi ini menggunakan dua proses, yaitu dengan reverse osmosis dan penyaringan dengan karbon aktif. Pada unit 1, air akan mengalami penyaringan dengan sistem reverse osmosis.Sedangkan pada unit 2 dilakukan penyaringan dengan karbon aktif, dimana karbon aktif ini akan akan mengikat pengotor-pengotor yang terdapat di dalam air. Proses selanjutnya adalah degasifier, yaitu proses untuk mengurangi kandungan CO2 dan O2 di dalam air. Hal ini dilakukan dengan menggunakan blower yang menyemprotkan air ke udara untuk menghilangkan gas CO2 dan O2. Pada unit 2, sebelum dilakukan proses degasifier terlebih dahulu melalui proses cation exchanger. Proses ini akan mengikat ion-ion seperti Ca2+, Mg2+, Fe2+, Cl- dan SO42-. Lalu ke proses degasifier untuk menghilangkan gas CO2 dan O2. Setelah proses degasifier, proses selanjutnya adalah pengikatan ion-ion di dalam mixed bed berisi resin untuk unit 1. Resin ini akan mengikat Ca2+, Mg2+, Fe2+, Cl- dan SO42-. Kemudian menghilangkan SiO2 di dalam SiO2 polisher. Sedangkan pada unit 2, pengikatan kation dilakukan di anion exchanger. Setelah itu, dilakukan pengikatan pengotor yang tersisa dengan menggunakan resin. Air proses demineralisasi ini harus memenuhi standar air demin untuk umpan



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



boiler yaitu: a. Kandungan SiO2 b. Kandungan Fe2+ c. Kandungan Ca2+ dan Mg2+



29



: 20 ppb : 40 ppb : 0 ppb



Air demin ini digunakan untuk menghasilkan steam dengan menggunakan boiler. Steam ini akan dimanfaatkan untuk pengeringan kertas, pemanasan, dan pembangkit tenaga listrik. Jenis boiler yang digunakan di Co-Gen adalah PC boiler (Pulverized Coal) dengan tekanan operasi di atas 1500 psi. Boiler ini menggunakan panas dari pembakaran batu bara untuk menghasilkan steam. Namun pada start up digunakan solar sebagai media pemanas sebagai pengganti batu bara.Proses dari batu bara menjadi listrik dapat digambarkan seperti gambar V1.1 di bawah ini



Feed water



Economizer



Boiler



Steam drum



Super heater system Condensor



Steam turbine Listrik 150 MW



Gambar V.I.1 Diagram proses generasi listrik Alur skema di atas adalah pertama air umpan boiler yang sudah dimineralisasi dialirkan ke economizer. Di economizer air dipanaskan dengan gas buang hasil dari pembakaran batu bara. Hal ini untuk mengefisiensikan panas pembakaran batu bara. Lalu air yang telah mengalami pemanasan awal dialirkan menuju boiler. Air tersebut akan mendidih dan berubah menjadi steam. Steam yang dihasilkan ditampung di steam drum. Sedangkan air yang belum berubah menjadi steam dialirkan kembali menuju boiler. Setelah itu steam dialirkan ke super heater system. Hal ini bertujuan agar uap air yang bersifat jenuh (saturated steam) berubah menjadi superheated steam (T=535oC & P=95 kg/cm2). Lalu superheated steam (T=535oC & P=95 kg/cm2) ini dialirkan menuju steam turbine untuk memutar generator. Generator yang berputar akan menghasilkan listrik. Sedangkan uap yang keluar dari turbine menjadi condensate yang akan menjadi air umpan boiler kembali.



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



30



1. Unit Pengolahan air Pada unit pengolahan air di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk, air diambil dari aliran sungai brantas. Tujuan dari unit pengolahan air ini untuk membuat air dengan standart air sanitasi. Unit Pengolahan air di PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk terdiri dari tiga unit, yaitu a. Unit 1 dengan kapasitas desain 30,000 m3/hari. Unit ini akan memasok kebutuhan di PF1, PF2, dan de-inking. b. Unit 2 dengan kapasitas desain 37,000 m3/hari. Unit ini akan memasok kebutuhan di PM9, Co-Gen, Chemical plant, Mess 3. c. Unit 3 dengan kapasitas desain 50,000 m3/hari. Unit ini akan memasok kebutuhan di PM10, PM11, PM12, PM13 (dalam rencana) Proses pengolahan air di water treatment pada dasarnya sama. Diagram proses unit pengolahan air seperti pada gambar V.1.2



River water



Alum, Cl2, Polymer Screen



Pre-sedimenation



Flocculation tank



Sludge pit Clean Water aterWwater



Gravity filter



Clarifier/ sedimentation



Backwash water Gambar V.I.2 Diagram proses pengolahan air Pertama air dari sungai brantas disaring agar partikel besar seperti daun, plastik serta kotoran yang berukuran besar tidak terbawa ke tangki pre-sedimentasi. Setelah itu air dialirkan ke kolam pre-sedimentasi. Di dalam kolam pre-sedimentasi terjadi pengendapan lumpur yang ada pada air. Proses selanjutnya adalah penghilangan kotoran yang terlarut dalam air. Penghilangan kotoran ini dilakukan dengan penambahan senyawa yang dapat mengikat kotoran seperti alum dan polimer. Alum berfungsi untuk mengikat kotoran yang terlarut di dalam air dan hasil ikatan itu akan membentuk flok. Setelah itu, polimer ditambahkan untuk membantu penggumpalan flok sehingga flok yang terbentuk akan lebih besar dan cukup berat untuk mengendap. Untuk unit 1 proses pembentukan dan pengendapan flok ini dilakukan di dalam clarifier. Pada unit 2 proses pembentukan flok dilakukan di dalam flocculation basin dan proses pengendapan flok dilakukan di dalam sedimentation basin. Flocculation basin pada unit 2 dilengkapi dengan pengaduk agar distribusi alum dan polimer di dalam air lebih merata. Unit 3 memiliki system yang hampir sama dengan unit 2 dimana proses



Laporan Kerja Praktek PT Pabrik Kertas Tjiwi Kimia Tbk



31



pembentukan dan pengendapan flok dilakukan secara terpisah. Perbedaannya pada unit 3, proses pembentukan flok dilakukan tanpa menggunakan pengaduk tetapi dengan system hydraulic jump. Sistem hydraulic jump ini bertujuan untuk meningkatkan turbulensi air sehingga terjadi proses pengadukan secara alami. Setelah flok-flok mengendap di dasar tangki, flok tersebut dibuang menuju sludge pit dan air akan diproses lebih lanjut. Selain ditambahkan alum dan polimer, air juga ditambahkan gas chlorin (Cl2). Tujuan dari penambahan gas chlorin (Cl2) adalah sebagai desinfektan, menghilangkan mikroorganisme, dan menjernihkan warna dari air hasil pengolahan. Penambahan gas chlorin (Cl2) dilakukan di clarifier (unit 1) atau pada proses pembentukan flok (unit 1 dan unit 2). Setelah kotoran yang terlarut hilang, dilakukan penyaringan dengan menggunakan gravity filter. Prinsip kerja gravity filter adalah air dilewatkan dalam beberapa media penyaring seperti anthracite, pasir, dan kerikil agar flok yang lebih kecil tertahan pada media penyaring. Jika filter telah jenuh dengan pengotor, yang ditandai dengan menurunnya flowrate dari filtrate, maka untuk membersihkan dialirkan air secara berlawanan ke dalam filter. Air cucian(backwash water) ini akan membawa kotoran yang tertahan di filter sehingga filter telah bersih dari kotoran dan siap digunakan kembali. Air bersih yang dihasilkan dari proses gravity filter disimpan dalam clean water basin. Adapun standar air hasil pengolahan yang telah ditetapkan di unit pengolahan air yaitu a. b. c. d. e. f.



pH Turbidity Kandungan Cl2 Kandungan ClTotal hardness Methyl alkalinity



: 6-7.5 :