Laporan Ce [PDF]

Citation preview

LAPORAN KERJA PRAKTIK PABRIK PT. RIAU PRIMA ENERGY Pangkalan Kerinci - Riau 12 Agustus 2020 – 30 April 2021 TUGAS KHUSUS Pengaruh Sulfidity Terhadap Ash pH dan Smelt Reduction pada Recovery Boiler 1



Oleh: Lorencius Diego Osvaldo Halim (1807035935)



PROGRAM STUDI DIII TEKNOLOGI PULP DAN KERTAS JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU



2020



LEMBAR PENGESAHAN Catatan:



Tempat Pelaksanaan Riau Waktu Pelaksanaan



: PT. Riau Andalan Pulp and Paper, Pangkalan Kerinci – : 24 Februari 2020 – 30 April 2020 Telah diperiksa dan di setujui,



Mentor Lapangan



Trainer Koordinator



Agus Susanto



Azka Aman



Pembimbing



Chairul, ST., MT.



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



RINGKASAN PT. Riau Andalan Pulp and Paper (RAPP) merupakan salah satu perusahaan yang berada dibawah naungan APRIL (Asia Pacific Resource International Holding Limited) yang mulai beroperasi secara komersial sejak tahun 1995 dalam bidang pulp dan kertas. APRIL merupakan salah satu anak perusahaan Royal Golden Eagle Group (RGE Group). RGE Group RGE (Royal Golden Eagle) mengelola sekelompok perusahaan manufaktur berbasis sumber daya alam yang beroperasi di berbagai negara. Ragam bidang usaha meliputi pengembangan sumber daya alam dan pemanenan yang berkelanjutan hingga pengolahan menjadi beragam produk yang memiliki nilai tambah untuk pasar global. RGE didirikan oleh Sukanto Tanoto pada tahun 1973 dengan nama Raja Garuda Emas (RGM). Saat ini aset yang dimiliki oleh perusahaan RGE melebihi US$ 18 miliar (dari beberapa negara), dengan mempekerjakan lebih dari 60.000 karyawan. RGE beroperasi di beberapa negara seperti Indonesia, Tiongkok, Brasil, Spanyol, dan Kanada. Perusahaan dibawah RGE selain APRIL diantaranya Asia Symbol, Asian Agri & Apical, Bracell, Sateri, Asia Pacific Rayon, dan Pacific Oil & Gas. PT. RAPP bergerak di bidang industri pulp dan kertas yang meliputi lima unit bisnis yaitu Riau Fiber, Riaupulp (RPL), Riau Andalan Kertas (RAK), Andalan Kertas Utama (AKU), dan Riau Prima Energi (RPE). Riau Pulp sendiri terdiri dari 4 unit utama yaitu Woodyard, Fiberline, Pulp Dryer, dan Techical Pulp. Bahan baku utama yang digunakan untuk pembuatan pulp berupa kayu berdaun lebar (hardwood) yaitu Acacia mangium dan Acacia crassicarpa dan Eucalyptus yang diperoleh dari Hutan Tanaman Industri (HTI) . Proses pembuatan pulp di fiberline menggunakan proses Kraft, dengan bahan kimia yaitu NaOH dan Na2S (white liquor) yang diperoleh dari proses chemical recovery yang terdapat pada bisnis unit Riau Prima Energi (RPE). Fiberline department memiliki 3 line yaitu line 1 menggunakan 14 digester SuperBatchTM dengan kapasitas produksi 2250 adt/day dan line 2 menggunakan 14 digester SuperBatchTM dengan kapasitas produksi 3800 adt/day, sedangkan line 3 menggunakan continuous digester



i



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



dengan tipe Compact CookingTM G2 yang berkapasitas produksi 2200 adt/day. Chip yang diperlukan untuk memenuhi ketiga line tersebut sebesar 28.000 ton perhari termasuk untuk Pin Chip Digester (PCD) menggunakan M&D digester dengan kapasitas produksi 430 adt/day. Pulp yang diperoleh selanjutnya dibleaching menggunakan sistem Elemental Chlorine Free (ECF). Target kualitas dari pulp hasil bleaching yaitu freeness awal 460 ml CSF, nilai brightness 89,990,2 %ISO, dirt count 65 Nm/gr, dan viskositas >450-550 dm3/kg (atau >10 cP). Pulp yang diperoleh dikirim ke RAK sebanyak 20% dikirim ke RAK untuk dibuat menjadi lembaran kertas, sisanya 80% dikirim ke pulp dryer untuk dijadikan bale pulp yang akan dikirim ke APR dan dijual secara komersial. Pulp dengan berbagai grade digunakan sebagai bahan baku penghasil kertas dengan berbagai grade. Grade pulp yang dihasilkan antara lain Acacia Excellent, Extra Prime, Acacia Normal, Best Pulp Series dan High Strenght. Paperone adalah salah satu produk kertas yang paling terkenal dari PT. RAPP. Selain itu, perusahaan ini juga memproduksi copy paper, multiguna, preprint paper, digital printing paper, scholastic paper, envelope paper, inkjet paper, offset paper, carbonless base paper. Produk kertas PT. RAPP dijual didalam negeri dan sebagian besar diekspor lebih dari 70 negara. Seluruh produk tersebut telah disertifikasi sebagai produk yang legal, dapat dilacak, dan ramah lingkungan melalui Program untuk Pengesahan Serifikasi Hutan (PEFC). Sejak tahun 2019 RGE Group resmi membuka Asia Pasific Rayon (APR) dan memproduksi viscose rayon yang bekerjasama dengan APRIL Group dengan bahan baku dissolving pulp yang diproduksi di unit Fiberline. Viscose rayon mempunyai sifat biodegradable, serta aman digunakan sebagai bahan baku tekstil dan bahan baku nontekstil seperti kantong teh, tisu basah, kapas muka, diaper and sanitary napkin, dan lain-lain. PT. RAPP berhasil mepertahankan sertifikat pada bidang kinerja lingkungan yaitu Pengelolaan Hutan Tanaman Berkelanjutan berdasarkan standar Lembaga Ekolabel Indonesia (LEI), Asal dan Legalitas Kayu (OLB), Pengeolaan Hutan



ii



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



Produksi Lestri – Sistem Verifikasi dan Legalitas Kayu (PHPL-SVLK), serta sertifikat Proper Hijau. PT. RAPP juga berhasil mempertahankan sertifikat Golden Flag Choice & Zero Accident Award di bidang kesehatan dan keselamatan kerja, OHSAS 18001 (Sistem Manajemen Keselamatan), ISO 9001 (Sistem Manajemen Mutu), dan ISO 14001 (Sistem Manajemen Lingkungan). Pada pelaksanaan PKP ini disarankan selalu memperhatikan penggunaan alat pelindung diri (APD) agar dapat meminimalisir terjadinya kecelakaan dalam lingkungan pabrik. Adapun tugas khusus pada PKP ini difokuskan pada bisnis unit Riau Prima Energi (RPE) pada bagain chemical side yang berperan untuk meregenerasi bahan kimia pemasakan dari proses cooking. Dengan adanya peregenerasian bahan kimia, perusahaan dapat mengurangi resiko pencemaran lingkungan dan menghemat penggunaan cost. Dalam kegiatan PKP ini dilakukan pengamatan dengan judul, “Pengaruh Sulfidity Terhadap Ash pH dan Smelt Reduction Pada Recovery Boiler 1”. Dilakukan pengumpulan, pengolahan, dan penarikan kesimpulan dari beberapa data variabel proses yang mungkin memiliki pengaruh terhadap nilai sulfidity yang meningkat. Adapun akibat dari peningkatan sulfidity ini berpengaruh terhadap beberapa faktor seperti pH ash, dan smelt reduction.



iii



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas kesempatan yang diberikan, sehingga penulis dapat melaksanakan kegiatan Praktik Kerja Pabrik



(PKP)



serta



menyelesaikan



penyusunan



laporan



kegiatan



yang



bersangkutan yang dilakukan di PT. Riau Andalan Pulp and Paper (PT. RAPP), khususnya di PT. Riau Prima Energi (RPE). Praktik Kerja Pabrik merupakan kegiatan pengaplikasian ilmu yang telah didapat selama masa perkuliahan di Akademi Teknologi Pulp dan Kertas (ATPK) Bandung, sehingga penulis semakin meningkatkan pemahaman terhadap proses yang terjadi di industri. Adapun laporan ini dibuat, sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program studi di ATPK. Dalam penyelesaian laporan Praktik Kerja Pabrik di PT. Riau Prima Energi (RPE) ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tua dan keluarga tercinta, yang senantiasa memberikan dukungan, doa, dan semangat kepada penulis 2. Bapak Ir. Saiful Bahri, M.Si selaku kepala Balai Besar Pulp dan kertas 3. Bapak Drs Soeprapto selaku Direktur Akademi Teknologi Pulp dan Kertas 4. Bapak Teddy Kardiansyah, selaku dosen pembimbing selama penyelesaian PKP dan Tugas Akhir yang tidak pernah lelah memberikan bantuan kepada penulis 5. Bapak Maulana, selaku Kepala Bidang Kemahasiswaan ATPK Bandung 6. Ibu Tini Surtiningsih, selaku Kepala Bidang Akademis ATPK Bandung 7. Seluruh Dosen dan Staf ATPK Bandung 8. Manajemen dan Staf Balai Besar Pulp dan Kertas 9. Manajemen PT. Riau Andalan Pulp and Paper serta Tanoto Foundation, selaku pemberi beasiswa. 10. Bapak Jonson Siahaan, selaku RPE Chemical Side Department Head 11. Bapak Mangara Marbun, Selaku mentor yang membimbing penulis selama melaksanakan PKP di RPE



iv



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



12. Bapak Ryan Sandy Kusuma, Pembimbing penulis selama melaksanakan PKP yang tidak pernah lelah memberikan bantuan kepada penulis 13. Manajemen dan Staf Chemical Side Riau Prima Energi 14. Bapak Azka Aman, dan Bapak Yamin, selaku Training Coordinator dari April Learning Institute. 15. Bapak-bapak dan kakak-kakak Chemical Side Riau Prima Energi 16. Senior alumni ATPK yang telah memberi banyak bantuan dan masukan selama PKP 17. Teman-teman RAPP batch 12 dan angkatan 27 Akademi Teknologi Pulp dan Kertas 18. Seluruh pihak yang berkontribusi dalam penyelesaian PKP yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis dan para pembaca dalam menambah wawasan seputar industri pulp dan kertas. Penulis menyadari bahwa laporan ini memiliki kekurangan. Kritik dan saran yang membangun dari seluruh pihak, penulis harapkan demi kesempurnaan laporan ini di masa mendatang.



Pangkalan Kerinci, 20 April 2020



Penulis



v



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



DAFTAR ISI RINGKASAN .........................................................................................................i KATA PENGANTAR ...........................................................................................ii DAFTAR ISI .........................................................................................................iv DAFTAR LAMPIRAN.........................................................................................vi DAFTAR GAMBAR............................................................................................vii DAFTAR TABEL...............................................................................................viii DAFTAR ISTILAH..............................................................................................ix BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................1 I.1



Profil Perusahaan



I.2



Struktur Organisasi dan Manajemen RPE



I.3



Visi dan Misi Perusahaan



I.4



Sertifikasi



I.5



Penghargaan



I.6



Tenaga Kerja



I.7



Latar Belakang



I.8



Tujuan



I.9



Ruang Lingkup BAB II TINJAUAN PUSTAKA



II.1



Bahan Baku



II.2



Komponen Kimia Kayu



II.3



Pulp



II.4



Proses Pembuatan Pulp



II.5



Pembersihan Pulp



II.6



Pemutihan Pulp Kimia



II.7



Pemulihan Bahan Kimia BAB III DESKRIPSI PROSES



III.1



Evaporation Plant



III.2



Recovery Boiler



III.3



Recausticizing Plant



III.4



Woodyard ............................................................................................56



vi



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



III.5



Fiber Line ..........................................................................................57



III.6



Pulp Dryer.......................................................................................... 58 BAB IV DESKRIPSI ALAT



IV.1



Chip Screening Area...........................................................................59



IV.2



Fiber Line 2.........................................................................................61



IV.3



Evaporator 1, 2 dan 3



IV.4



Evaporator 4



IV.5



Chloride Removal Plant (CRP)



IV.6



Methanol Plant



IV.7



HDC



IV.8



FLS Tank



IV.9



Recovery Boiler



IV.10 Dissolving Tank IV.11 Green Liquor Stabilization Tank (GLST) IV.12 Green Liquor Clarifier (GLC) IV.13 X-Filter IV.14 Dreg Tank IV.15 Hot Water Tank for X- Filter IV.16 GL Cooler IV.17 Dreg Precoat Filter IV.18 Slaker IV.19 Causticizer IV.20 Lime Milk Feed Tank (LMFT) IV.21 CD Filter IV.22 Lime Mud Washer IV.23 Lime Kiln BAB V PENUTUP V.1



Kesimpulan



V.2



Saran DAFTAR PUSTAKA



vii



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Tugas Khusus................................................................................81 A.1



Pendahuluan..............................................................................................82



A.2



Tinjuan Pustaka..........................................................................................84



A.3



Bahan dan Metoda....................................................................................102



A.4



Hasil dan Pembahasan..............................................................................105



A.5



Kesimpulan dan Saran..............................................................................108



Daftar Pustaka......................................................................................................109 Lampiran B RAPP Overview...........................................................................111 Lampiran C RPE Chemical Side Department Overview..............................112 Lampiran D Data..............................................................................................113



.



viii



DAFTAR GAMBAR Gambar I.1 Struktur Organisasi RPE ..................................................................5 Gambar I.2 Sertifikasi Internasional (1) ..............................................................7 Gambar I.3 Sertifikasi Internasional (2)...............................................................8 Gambar I.4 Sertifikasi Lingkungan......................................................................8 Gambar II.1 Struktur Selulosa ............................................................................16 Gambar II.2 Monosakarida dari hemiselulosa.....................................................17 Gambar II.3 Struktur lignin.................................................................................18 Gambar II.4 Contoh representasi struktur ekstraktif...........................................20 Gambar II.5 Tahapan bleaching D0 (EO) D1 D2..................................................31 Gambar III.1 Diagram pemulihan bahan kimia Chemical Side Department .....42 Gambar III.2 Tipikal diagram alir proses pada falling film-type multiple effects evaporator ..........................................................................................................43 Gambar III.3 Lower furnace dan bagian-bagiannya............................................48 Gambar III.4 Diagram alir proses pada recausticizing plant..............................54 Gambar A.2.1 Tahapan drying, pyrolysis, dan char conversion........................84 Gambar A.2.2 Sulfur dan Sodium balance pada kraft recovery process.............89 Gambar A.2.3 Equilibrium composition of smelt and lower furnace gas as function of air/fuel ratio......................................................................................90 Gambar A.2.4 Equilibrium composition of smelt and lower fumace gas as function of temperature.......................................................................................92 Gambar A.2.5 Sulfur dan sodium release in recovery furnaces as function of temperature..........................................................................................................92 Gambar A.2.6 Reaksi dari sulfur dan sodium pada recovery furnace dan flue gases....................................................................................................................95 Gambar A.2.7 Ash pH sebagai fungsi dust carbonate (Na2CO3) atau bisulphate (NaHSO4) content...............................................................................................98 Gambar A.2.8 Distribusi chlorine antara smelt bed, dust dan flue gases...........100 Gambar A.3.2 Diagram alir metoda penelitian..................................................104



ix



DAFTAR TABEL Tabel II.1 Persyaratan sifat kayu untuk bahan baku pulp........................................13 Tabel II.2 Komponen kimia hardwood dan softwood..............................................14 Tabel II.3 Komposisi kimia beberapa serat nonkayu...............................................15 Tabel II.4 Variabel-variabel yang mempengaruhi proses Kraft...............................25 Tabel II.5 Perbandingan proses pembuatan pulp.....................................................26 Tabel II.6 Tahapan-tahapan bleaching.....................................................................30 Tabel II.7 Perkiraan komposisi dari black liquor.....................................................35 Tabel II.8 Perkiraan kandungan dari green liquor...................................................38 Tabel II.9 Tipikal komposisi dari white liquor....................................................... 39 Tabel III.1 Jenis-jenis kondensat yang dihasilkan pada evaporator .......................44 Tabel A.2.1 Komposisi elemen black liquor sampel sebelum ke mixing tank........87 Tabel A.2.2 Contoh distribusi komponen sulfur dalam kraft black.........................88 Tabel A.3.1 Sumber data yang digunakan dalam penelitian...................................102



x



DAFTAR ISTILAH Istilah dalam Bahasa Indonesia



Istilah dalam Bahasa Inggris



Air pendingin



Cooling water



Bagian bertekanan



Pressure parts



Beban



Load



Buburan



Pulp



Cerobong



Chimney



Gas buang



Flue gas



Gas tidak terkondensasi



NCG (Non Condensable Gas)



Kapasitas panas



Heat capacity



Kapur



Lime



Kaustisasi



Caustization



Kesetimbangan tenaga



Power balance



Konduktivitas termal



Thermal conductivity



Konten padatan



Solid content



Larutan pembakaran



Firing liquor



Lelehan



Smelt



Pengertian Air yang digunakan untuk proses pendinginan pada smelt spout Bagian penghasil steam pada recovery boiler, meliputi superheater, boiler bank, dan economizer Beban kerja dari recovery boiler yang dipengaruhi oleh liquor dan kesetimbangan steam Hasil pemisahan serat dari bahan baku kayu maupun non kayu yang melalui berbagai proses pembuatan, terdiri dari selulosa dan hemiselulosa sebagai bahan baku pembuatan kertas Pipa untuk menyalurkan asap ke luar Gas yang dihasilkan pada saat pembakaran yang berasal dari senyawa organik yang menguap Bagian dari uap air yang tidak terkondensasi dan memiliki dampak buruk jika dilepas langsung ke lingkungan Kapasitas panas yang dimiliki black liquor Zat alkali kaustik putih yang terdiri dari cao, yang diperoleh dengan pemanasan limestone Proses dimana green liquor diubah menjadi white liquor atau secara teknis, yaitu proses mengubah Na2CO3 menjadi naoh Keseimbangan produksi daya listrik terhadap kebutuhan daya listrik mill Kemampuan liquor untuk mentransfer panas penting dalam perhitungan laju perpindahan panas di evaporasi Kandungan padatan kering yang terdapat di dalam black liquor Black liquor siap bakar Senyawa-senyawa anorganik black liquor yang meleleh seperti lahar



xi



Istilah dalam Bahasa Indonesia



Istilah dalam Bahasa Inggris



Lindi hijau



Green liquor



Lindi hitam



Black Liquor



Lindi hitam encer



Weak Black Liquor (WBL)



Lindi hitam pekat



Heavy Black Liquor (HBL)



Lindi putih



White liquor



Lubang udara



Air Port



Massa jenis



Density



Nilai pemanasan



Heating value



Padatan kering



Dry solid



Pembakaran kadar padatan tinggi



High solid firing



Pembersihan



Purging



Penambahan



Make up



Pengeringan



Drying



Penyumbatan



Plugging



Permukaan penghantar panas



Heat transfer surface



Pirolisis



Pyrolisis



Pengertian Cairan hasil pemasakan (black liquor) yang telah mengalami proses pemasakan yang komponen penyusun utamanya yaitu Na2CO3 dan Na2S Sisa hasil proses cooking yang mengandung komponen anorganik kayu terlarut dan sejumlah alkali aktif Black liquor yang dihasilkan setelah pemasakan pada unit digester dengan kandungan padatan sekitar 14-18% Black liquor yang sudah melalui proses evaporasi sehingga memiliki solid yang tinggi sekitar 80% untuk dapat dibakar pada recovery boiler Bahan kimia pemasak yang berbentuk larutan dan mengandung bahan kimia aktif, yaitu naoh dan Na2S yang digunakan pada proses pemasakan serpihan kayu sampai menjadi pulp Lubang udara Perbandingan antara massa suatu zat dengan volume nya Jumlah panas yang dilepaskan dari black liquor Jumlah zat padat yang ada pada suatu bahan, yang meliputi senyawa organik dan anorganik selain air Proses pembakaran black liquor dengan kadar padatan yang tinggi, diatas 72% Pembersihan klorida dan kalium Penambahan suatu bahan ke bahan lainnya Tahap pengeringan black liquor pada saat pembakaran Penyumbatan akibat penumpukan deposit pada pressure part Permukaan penghantar panas, yang meliputi seluruh permukaan pipa-pipa pada dinding recovery boiler, superheater, boiler bank, dan economizer Degradasi senyawa organik volatil sehingga menghasilkan gas-gas tertentu



xii



Istilah dalam Bahasa Indonesia



Istilah dalam Bahasa Inggris



Reduksi lelehan



Smelt reduction



Residual alkali



Alkali residual



Tempat lelehan



Smelt spout



Temperatur lengket



Sticky temperature



Tetesan



Droplet



Tungku atas



Upper furnace



Uap



Steam



Uap air Uap bertekanan rendah



Vapor Low Pressure (LP) Steam Medium Pressure (MP) Steam High Pressure (HP) Steam



Uap bertekanan sedang Uap bertekanan tinggi Uap superheated



Superheated steam



Viskositas



Viscosity



Volatil



Volatile



Pengertian Penurunan bilangan oksidasi dari natrium sulfat menjadi natrium sulfida dalam smelt Sisa alkali yang terkandung di dalam black liquor Tempat mengalirnya smelt hasil pembakaran Temperatur dimana deposit berubah menjadi lengket Tetesan black liquor yang dihasilkan oleh spray gun nozzle Tungku pembakaran bagian atas Fase gas dari air, yang terbentuk saat air mendidih Substansi yang tersebar di udara Steam yang memiliki tekanan 3-8 bar dengan temperatur 135-155 ⁰C Steam yang memiliki tekanan 11-13 bar dengan temperatur 200-250 ⁰C Steam yang memiliki tekanan 80-86 bar dengan temperatur 475-485 ⁰C Sering disebut steam kering atau steam lewat jenuh, merupakan steam dalam kondisi diatas titik didihnya Ukuran kekentalan fluida Keadaan dimana suatu susbtansi mudah menguap pada temperatur normal



xiii



BAB I PENDAHULUAN I.1



Profil Perusahaan



I.1.1



PT. Royal Golden Eagle (RGE)



PT. Royal Golden Eagle (RGE) didirikan oleh Sukanto Tanoto pada tahun 1973 dengan nama PT. Raja Garuda Mas (RGM). RGE mengelola sekelompok perusahaan manufaktur berbasis sumber daya alam yang beroperasi di berbagai negara. Saat ini aset yang dimiliki oleh perusahaan RGE melebihi US$ 18 miliar. Dengan mempekerjakan lebih dari 60.000 karyawan, dan beroperasi di Indonesia, China dan Brasil, dan terus memperluas pasar untuk melibatkan pasar dan komunitas baru. Kelompok perusahaan RGE yang bergerak dalam segmen usaha berikut: 



Pulp dan Kertas – APRIL dan Asia Symbol







Industri Kelapa Sawit – Asian Agri dan Apical







Selulosa Khusus – Bracell







Viscose Staple Fibre – Sateri dan APR







Pengembangan Sumber Daya Energi – Pacific Oil dan Gas



I.1.1.1 Asia Pacific Resources International Holding Limited (APRIL) Asia Pacific Resources International Holding Ltd (APRIL) adalah salah satu penghasil produk pulp dan kertas terbesar, menggunakan teknologi paling maju dan efisien di dunia. Pabrik pulp dan kertas yang mutakhir serta hutan tanaman industri yang dijalankan di provinsi Riau di Sumatera, Indonesia. APRIL secara langsung mempekerjakan 5.400 orang dan bermitra dengan lebih dari 90.000 orang yang memasok dan mendukung berbagai kegiatan usaha APRIL. Produk-produk APRIL telah membuat perbedaan bagi kehidupan jutaan orang setiap harinya. Produk-produknya mulai dari kemasan cair, percetakan dan kertas untuk tulis, tisu, tas belanja, kemasan makanan, atau majalah dan buku. Merek unggulan APRIL, kertas PaperOne ™, dijual di lebih dari 75 negara di seluruh dunia.



1



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



Bisnis APRIL dibangun di bawah Kebijakan Pengelolaan Hutan Lestari (SFMP). Kebijakan tersebut menjadi panduan bagi pengelolaan satu juta hektar konsesi hutan tanaman industri yang dialokasikan untuk APRIL, di mana 480.000 hektar disisihkan untuk perkebunan yang berkelanjutan sedangkan 500.000 hektar lainnya disisihkan bagi kawasan lindung, tanaman kehidupan bagi masyarakat, infrastruktur serta untuk konservasi dan restorasi ekosistem. APRIL juga telah memperoleh berbagai sertifikasi nasional dan internasional yang memberikan jaminan yang menyeluruh dari sisi efisiensi, kualitas dan operasional pabrik dan perkebunan yang berkelanjutan hingga produk akhir. Perusahaan-perusahaan yang tergabung dalam APRIL Group diantaranya adalah PT. Riau Pulp Lestari (RPL), PT. Riau Andalan Kertas (RAK), dan Riau Prima Energi (RPE). I.1.1.2 PT. Riau Pulp Lestari (RPL) PT. Riau Pulp (RPL) adalah pabrik penghasil pulp terbesar di Asia dengan lembaran kering yang berkualitas tinggi, sebab proses produksinya sendiri menggunakan proses kimia dan juga menggunakan teknologi mesin yang modern, fiberline sendiri memiliki 4 (empat) digester, Fiberline #1 Superbatch Digester dari Sun Defibrator (Metso) kapasitas 350 m3 dengan Kapasitas produksi 2.800 ADT/D Fiberline #2 Superbatch Digester Defibrator (Metso) kapasitas 400 m 3 dengan kapasitas produksi 3.400 ADT/D selain itu juga ada Fiberline #3 Digester Continous dengan kapasitas produksi 2.100 ADT/D dan Pin Chip Digester 437 ADT/D. Untuk proses pemutihan pulp sendiri Fiberline sudah menggunakan proses Elemental Chlorine Free (ECF) yang cukup ramah lingkungan. PT. Riau Pulp (RPL) mulai beroperasi secara komersial diawal tahun 1993 yang mampu menghasilkan 750.000 ton pulp per tahun berupa pulp ECF untuk pasar dalam negeri dan luar negeri, disamping itu RPL juga menyuplai pulp ke Riau Andalan Kertas (wood pulp) untuk produksi kertas. Untuk kelancaran produksi, pihak perusahaan telah mengelola Hak Pengusahaan Hutan (HPH) dengan luas hutan ratusan ribu hektar yang tersebar dibeberapa kabupaten diantarannya Kabupaten Pelalawan, Siak, Kampar, Indragiri Hulu, Kuantan Singingi dan Kabupaten lainnya. Kayu yang ditanam pada area HPH meupakan Kayu Acacia Mangium 2



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



(dry land) dan Acacia Crassicarpa (wet land) kayu ini tergolong kayu dengan pertumbuhan cepat (fast growing species) dengan pertumbuhan mencapai 25 m3/hektar pertahun, untuk saat ini dengan berkembangnya teknologi kayu Jenis ini sudah dapat dipanen dalam umur 4 – 5 tahun. I.1.1.3 PT. Riau Andalan Kertas (RAK) RAK mulai mengoperasikan Paper Machine (PM) 1 pada bulan April 1998 dengan kapasitas produksi 350.000 ton per tahun dengan produk uncoated wood free paper ber-gramatur 67 gsm hingga 120 gsm. Mesin kertas yang digunakan adalah mesin berteknologi Valmet dengan kecepatan mencapai 1500 meter per menit. Pada tahun 2006 PM 2 produksi Metso Paper mulai beroperasi dengan kapasitas 1387 ton per hari. Kecepatan PM 2 lebih tinggi jika dibandingkan PM 1 yaitu 1600 meter per menit. Kertas yang diproduksi sama dengan PM 1 dengan gramatur 55 gsm hingga 100 gsm. Pada tahun 2016 PM 3 beroperasi dengan nilai investasi sebesar 4 triliun rupiah di Pangkalan Kerinci. I.1.1.4 PT. Riau Prima Energi Riau power merupakan bagian dari PT. Riau Andalan Pulp and Paper yang mana memproduksi steam, power untuk semua mill dan perumahan, recovery chemical dari Riaupulp. Riau power berlokasi di Pangkalan Kerinci, Pelalawan PO Box 1080 Pekanbaru – Riau Sumatera 28300 Indonesia. Riau Power adalah salah satu power plant yang paling canggih di Indonesia. Riau Prima Energi terdiri dari:







Power Side Department -



Water Intake - Water Treatment Plant - Demineralization Plant - Power Boiler - Turbine Generator







Chemical Side Department Chemical side adalah business unit yang berperan dalam pemulihan bahan kimia sisa pemasakan dan penyediaan bahan kimia pemasak.



3



Laporan Praktik Kerja Pabrik



-



2020



Evaporator Merupakan unit tempat pemekatan weak black liquor (WBL) yang berasal dari fiberline menjadi heavy black liquor (HBL), yang menjadi bahan bakar recovery boiler.



-



Recovery boiler Unit yang bertujuan membakar HBL yang berasal dari evaporator, dimana kandungan anorganiknya akan menghasilkan smelt, dan memanfaatkan energi panas dari kandungan organik kayu untuk menghasilkan steam.







Recausticizing Plant -



Recaust & Kiln Unit yang mengkonversi Na2CO3 dari smelt hasil pembakaran di recovery boiler menjadi NaOH yang diperlukan untuk pemasakan.



-



Effluent Treatment Plant Unit yang mengolah limbah agar saat dibuang ke lingkungan memenuhi kriteria baku mutu.



Konsumen dari Riau Prima Energi adalah Riau Fiber, Riau Pulp, Riau Paper Chemical Plant, APR, APY, Town Site, PLN & Pemda, dan RPE itu sendiri.



4



Laporan Praktik Kerja Pabrik I.2



2020



Struktur Organisasi dan Manajemen RPE BUSINESS UNIT HEAD



CHEMICAL SIDE MANAGER



POWER SIDE MANAGER



MAINTENANCE MANAGER



EVAPORATOR SUPERINTENDENT



RECOVERY BOILER SUPERINTENDENT



EVAPORATOR SUPERVISOR



RECOVERY BOILER SUPERVISOR TEAM LEADER



PROCESS ENGINEER



DCS OPERATOR



DCS OPERATOR



PROCESS OPERATOR



PROCESS OPERATOR



FIELD OPERATOR



FIELD OPERATOR



PROCESS ENGINEER



Gambar I.1. Struktur Organisasi RPE I.3



Visi dan Misi Perusahaan



I.3.1



Visi Perusahaan



Adapun visi perusahaan adalah sebagai berikut: “Menjadi salah satu perusahaan pulp dan kertas terbesar di dunia dengan manajemen terbaik, paling menguntungkan, berkesinambungan serta merupakan perusahaan pilihan bagi para pelanggan dan para karyawan”. Selain visi diatas, terdapat juga visi yang lain yaitu sebagai berikut :



5



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



 Mengimplementasikan dan mempertahankan sistem manajemen mutu yang berdasarkan standar internasional ISO 9001.  Menyusun dan menentukan tujuan mutu yang realistis dengan uraian sasaran dan tanggung jawab memantau pelaksanaan guna menjamin peningkatan mutu yang berkesinambungan.  Secara aktif mencari dan menampung informasi baik dari pelanggan tentang produk dan pelayanan yang kita berikan.  Memastikan kebijakan ini dimengerti dan dilaksanakan oleh setiap karyawan dalam ruang lingkup pekerjaannya masing-masing.  Selalu melakukan sesuatu dengan benar pada awal dan seterusnya. Selain visi perusahaan, grup APRIL juga memiliki visi lingkungan. Visi lingkungan grup APRIL yang tercantum dalam kebijakan lingkungan yaitu Manajemen APRIL Riau percaya bahwa mengelola potensi resiko lingkungan yang merupakan bagian inheren dari industri pulp dan kertas, memberi konstribusi positif pada kelangsungan usaha dan memberi manfaat bagi karyawan, pembeli maupun pemangku kepentingan (stakeholders). Kami juga percaya bahwa kebijakan lingkungan yang kuat akan mengurangi dampak lingkungan sekaligus memaksimalkan keuntungan sosial-ekonomi. Kami percaya pada prinsip-prinsip pencegahan pencemaran dan minimisasi limbah, dan melalui program continual improvement, kinerja lingkungan dapat mencapai hasil yang berarti. Oleh karena itu, kami menempatkan continual improvement sebagai tujuan perusahaan yang permanen”. Satu penerapan dari visi adalah keterlibatan seluruh karyawan, melalui unitnya masing-masing dapat mengajukan gagasan-gagasan guna terus meningkatkan kinerja perusahaan (continual improvement). Gagasan tersebut dilombakan, dipilih yang terbaik, dan penggagasnya diberi penghargaan, sehingga continual improvement itu menjadi kenyataan. I.3.2



Misi Perusahaan



6



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



 Membangun dan mengembangkan suatu kelompok usaha regional yang dikelolah suatu usaha internasional yang terdiri dari professional yang bermotivasi tinggi dan memiliki komitmen.  Menghasilkan pertumbuhan yang berkesinambungan dan selalu menjadi yang terbaik di bidang industri maupun segmen pasar yang dimasuki.  Memaksimalkan hasil perusahaan yang membawa manfaat bagi pihak terkait, dengan ikut berpartisipasi dan berkontribusi pada pembangunan sosial ekonomi nasional regional. I.4



Sertifikasi 



Pada bulan Desember 2014, APRIL merupakan perusahaan kehutanan Indonesia



pertama



berkelanjutan



yang



menerima



berdasarkan



Program



sertifikasi untuk



pengelolaan



Persetujuan



hutan



Sertifikasi



Kehutanan (PEFC) bersama dengan mitranya Indonesia, Kerjasama Sertifikasi Hutan Indonesia (IFCC). PEFC adalah sistem sertifikasi kehutanan yang terkemuka di dunia dengan standar yang akurat, serta diakui secara global yang bekerja sebagai mekanisme untuk memverifikasi dan meningkatkan pengelolaan hutan lestari dan produk kayu dihasilkan secara berkelanjutan. Operasional manufaktur Grup APRIL telah menerima sertifikasi Chain-of-Custody PEFC pada tahun 2010 yang menjamin bahwa semua bahan baku yang masuk ke pabrik berasal dari sumber-sumber yang tidak kontroversial. Bersama-sama, sertfikat SFM dan Chain-of-Custody melambangkan bahwa Grup APRIL saat ini bersertifikat PEFC di seluruh rantai pasokannya.



Gambar I.2. Sertifikasi Internasional (1). Sumber: www.aprilasia.com Agustus, 2018



7



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



Operasional Grup APRIL di Provinsi Riau, Indonesia bersertifikat berdasarkan OHSAS 18001 (Sistem Manajemen Keselamatan), ISO 9001 (Sistem Manajemen Mutu), dan ISO 14001 (Sistem Manajemen Lingkungan). Selain itu grup ini telah mendapatkan sertifikat ISEGA Germany yang menandakan aman untuk dijadikan bungkus makanan, dan berhasil memperbarui sertifikat Singapore green label untuk merek PaperOneTM.



Gambar I.3. Sertifikasi Internasional (2) Sumber: www.aprilasia.com Agustus, 2018







Sejak tahun 2006, RAPP, anggota Grup April, telah bersertifikasi untuk Pengelolaan Hutan Tanaman Lestari (PHTL) dibawah standar Ekolabel Institut Indonesia (LEI). Pada akhir 2011, RAPP telah berhasil meraih kembali sertifikasi dibawah SPFM-LEI untuk periode 2011-2016.



Gambar I.4. Sertifikasi Lingkungan Sumber: www.aprilasia.com Agustus, 2018



8



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



Sejak bulan Maret 2013, semua perusahaan kayu Indonesia yang mengekspor ke Eropa wajib memiliki sertifikasi PHPL-SVLK. Sejak bulan Desember 2013, semua perusahaan kehutanan dan kayu Indonesia diwajibkan oleh pemerintah Indonesia untuk mendapatkan PHPL-SVLK. Grup ini telah mendapat sertifikasi SMK3 berdasar undang undang no. 50/2012 untuk industri sektor kehutanan, mendapatkan sertifikat SNI, Eco label, PROPER biru untuk pabrik dan PROPER biru untuk area hutan tanaman industri pada 2016, dan sertifikat Autorhized Economic Operator (AEO) dari bea cukai. 



Sertifikasi industri hijau merupakan pengakuan yang diberikan oleh Kementerian Perindustrian untuk menyatakan bahwa perusahaan tersebut telah memenuhi industri hijau. Sertifikasi ini dilaksanakan sejak 2017 dan pada tahun ini diberikan kepada 18 perusahaan terpilih termasuk PT RAPP pada Desember 2019. (Sumber:https://www.aprilasia.com/id/ourmedia/artikel/ragam-penghargaan-grup-april-selama-tahun-2019)



I.5



Penghargaan Penghargaan terbaru yang didapat oleh PT. Riau Andalan Pulp and Paper: -



Indonesian Corporate Social Responsibility (CSR) kategori Emas (Gold) untuk Sektor Industri dan Manufaktur Pemberdayaan Pengusaha Lokal Berbasis Pendapatan Nilai Tambah Dalam Rantai Bisnis serta Sektor Industri dan Manufaktur Pemberdayaan Masyarakat Dalam Upaya Pembangunan Tingkat Pengangguran dan Peningkatan Ekonomi



-



CSR terbaik selama tahun 2017 untuk kategori Departemen PR, Majalah Internal



dan



Program



Community



Development



(CD)



dalam



penganugerahan Public Relations Indonesia Awards (PRIA) 2018 -



Sustainable Business Awards adalah platform penghargaan berkelanjutan sejak 2012 yang mengakui kepemimpinan dalam praktik bisnis berkelanjutan. Pada Januari 2019, APRIL dianugerahi penghargaan sebagai perusahaan terbaik UN Sustainable Development Goals Program



9



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



Award dalam Sustainable Business Awards (SBAs) Indonesia , dimana APRIL dapat menghitung dan mengukur dampak investasi berkelanjutan ke dalam SDGs -



Penghargaan CSR kepada PT RAPP atas dukungannya dalam pembangunan di Kabupaten Pelalawan melalui program Community Development  terbaik dan program kontribusi pembangunan Ruang terbuka Hijau (RTH)



-



Indonesia Green Awards (IGA) 2019 merupakan penghargaan yang diberikan oleh La Tofi School of CSR kepada perusahaan yang memiliki kepedulian



tinggi



terhadap



lingkungan



melalui



berbagai



ragam



kreativitas. Dalam kesempatan ini APRIL mendapatkan penghargaan kategori penangan sampah plastik melalui kampanye zero plastic di Pangkalan Kerinci, Riau -



PT RAPP menerima penghargaan dari PR Indonesia Award sebagai pemenang perak untuk kategori bisnis berkelanjutan dan kategori living the core values



-



Anugerah Indonesia Maju yang dianugerahkan oleh Warta Ekonomi dan Rakyat Merdeka menjadi sarana apresiasi kepada perusahaan di Indonesia yang telah memberikan kontribusi yang nyata untuk Indonesia. Pada kesempatan ini, APRIL menerima penghargaan sebagai korporasi merah putih



-



Primaniyarta



merupakan



penghargaan



tertinggi



yang



diberikan



Kementerian



Perdagangan kepada eksportir yang dinilai



paling



berprestasi di bidang ekspor dan dapat menjadi tauladan bagi eksportir lain. Pada bulan Oktober 2019, PT RAPP menerima penghargaan kategori Eksportir Berkinerja -



Pada bulan April 2019, APRIL menerima penghargaan dari Kementerian Ketenagakerjaan sebagai salah satu perusahaan yang menerapkan sistem management keselamatan dan kesehatan kerja (HOS) di lingkungan mill



-



PR Excellence Awards adalah penghargaan yang diberikan kepada insan hubungan masyarakat oleh Perhimpunan ubungan Masyarakat Indonesia



10



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



(PERHUMAS). APRIL mendapatkan juara kedua dalam kategori Internal PR Program -



Indonesian Sustainability Development Goals Award (ISDA) merupakan penghargaan dari CFCD (Corporate forum for Community Development) yang



mengapresiasi



program-program



bantuan



masyarakat



yang



dilakukan perusahaan seiring dengan target-target SDGs. APRIL memenangkan kategori perak untuk SDGs target 2 dan kategori emas untuk SDGs target 4 -



Kementerian Kesehatan Republik Indonesia memberikan penghargaan Gerakan Pekerja Perempuan Sehat Produktif (GP2SP) pada peringatan Hari Kesehatan Nasional (HKN) ke-55 pada November 2019 kepada PT Riau Andalan Pulp and Paper (RAPP)



-



Pada bulan Desember, Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK) dan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan memberikan penghargaan kepada Sekolah Dasar Global Andalan Estate Pelalawan. Sekolah dalam naungan Yayasan Pendidikan di PT Riau Andalan Pulp and Paper (RAPP) itu meraih penghargaan Adiwiyata 2019. Penghargaan Adiwiyata diberikan kepada sekolah-sekolah di seluruh Indonesia yang berkomitmen dan peduli pada lingkungan hidup



I. 6



Tenaga Kerja



Saat ini, PT. RAPP memiliki 5.966 karyawan, dan 11.214 kontraktor. 89% karyawan berjenis kelamin laki laki dan 11% wanita. Usia 21-30 tahun mendominasi, dimana memiliki 58% presentasi dari total karyawan, diikuti rentang usia 31-40 20%. 80% karyawan berasal dari Pulau Sumatera, dan karyawan internasional 6% (APRIL sustainability report). I.7



Latar Belakang



Praktik Kerja Pabrik (PKP) merupakan salah satu kurikulum pendidikan yang diterapkan di ATPK (Akademi Teknologi Pulp dan Kertas) - Bandung, dimana seluruh mahasiswa wajib melaksanakannya sebagai salah satu syarat kelulusan. Pelaksanaan kegiatan praktik kerja pabrik dilaksanakan di Chemical Side Department yang menjadi bagian dari PT. Riau Prima Energi (RPE) pada PT.



11



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



Riau Andalan Pulp and Paper (RAPP). Chemical Side Department sendiri terdiri dari evaporation plant, dan recovery boiler. PKP merupakan sarana untuk mengetahui proses yang sebenarnya (aktual) terjadi di lapangan dalam bidang pembuatan pulp dan kertas termasuk unit power plant, khususnya di unit recovery boiler (RB) di Chemical Side Department. Program PKP termasuk di dalamnya, melaksanakan tugas khusus dengan judul “Pengaruh Sulfidity Terhadap Ash pH dan Smelt Reduction pada Recovery Boiler 1”. Judul tugas khusus diberikan oleh pihak PT. RAPP sehubungan dengan adanya masalah yang terjadi di RB 1 yaitu meningkatnya angka pada Sulfiditas. Selain itu, pelaksanaan PKP juga dapat memberi gambaran mengenai kegiatan dunia kerja sehubungan dengan penempatan sebagai karyawan di PT. RAPP sebelum resmi bekerja. I.8



Tujuan



Praktik Kerja Pabrik yang dilaksanakan di PT. RAPP ini bertujuan untuk: 1.



Melengkapi kurikulum pendidikan perkuliahan di ATPK



2.



Mengetahui kondisi operasi dan peralatan yang ada di Chemical Side Department secara spesifik dan langsung.



3.



Memperoleh pengalaman sebelum bekerja di PT. RAPP.



4.



Mengenal lingkungan kerja, termasuk di dalamnya



Standard



Operational Procedure (SOP) kerja pada area. 5.



Melaksanakan tugas khusus dengan judul “Pengaruh Sulfidity Terhadap Ash pH dan Smelt Reduction pada Recovery boiler 1”



I.9



Ruang Lingkup



Ruang lingkup dalam penyusunan laporan PKP ini berada di area Chemical Side Department yaitu Recovery boiler.



12



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1



Bahan Baku



Dalam penentuan bahan baku yang akan digunakan perlu dilihat dari segi kualitas maupun harga bahan baku tersebut. Pada dasarnya hampir semua tanaman berserat dapat dibuat pulp tetapi sumber serat utama adalah tanaman kayu, yang dapat dibagi menjadi kayu daun (hardwoord) dan kayu jarum (softwood), ada juga sumber serat dari bukan kayu (nonwood). Pulp selain berasal dari serat kayu dan bukan kayu, dapat juga diperoleh dari kertas dan karton daur ulang (Behin, 2008; Jahan, 2009 Sugesty, 2015). Tabel II.1. Persyaratan sifat kayu untuk bahan baku pulp Sifat Kayu Warna Kayu Massa Jenis Panjang Serat (mm) Hemiselulosa (%) Lignin (%) Zat Ekstraktif (%)



Baik Putih-kuning < 0,501 >1,600 > 65 < 25 0,600 < 0,900



60-65 < 60 25-30 > 30 5-7 >7 Sumber: FAO dalam Syafii dan Siregar (2006)



Menurut uraian Smook (1982) dalam Kurniawan dkk. (2013), secara umum bahan baku untuk pembuatan pulp dipisahkan atas dua kelompok, yaitu :



13



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



II.1.1 Tanaman Kayu (Wood) Kayu merupakan material biologis yang juga disebut sebagai xylen sekunder. Kayu dihasilkan dari cambium vaskuler dan berkembang di batang dan akar sebagai akibat adanya pertumbuhan sekunder. Dalam dunia perdagangan, kayu dibagi menjadi dua golongan utama yaitu hardwood (kayu keras/kayu daun lebar) dan softwood (kayu lunak/kayu daun jarum) (Iswanto, 2008) Tabel II.2. Komponen kimia hardwood dan softwood



Abu



Sumber : (Sugesty, dkk., 2012) a. Kayu daun (hardwood) Kayu daun lebar atau hardwood biasanya mempunyai ciri-ciri tanaman berdaun sempurna yaitu memiliki tangkai, helai dan urat daun. Umumnya berdaun lebar dengan bentuk daun bulat sampai lonjong. Serat yang dihasilkan adalah serat pendek. Beberapa tanaman yang termasuk tanaman hardwood seperti Acacia mangium, Acacia crassicarpa, dan Eucalyptus sp. Menurut Sugesty, dkk. (2012), kayu daun Indonesia berpotensi sangat tinggi dikembangkan sebagai bahan baku pulp. Jenis kayu daun yng paling banyak



14



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



dikembangkan di Indonesia adalah Acacia mangium dan Eucalyptus deglupta. b. Kayu jarum (softwood) Tanaman kayu jarum atau softwood berdaun tidak sempurna karena tidak memiliki tangkai, helai, dan urat daun. Daunnya berbentuk jarum dan serat yang dihasilkan adalah serat panjang. Contohnya yaitu pinus, aghatis, cemara, dan lain-lain. Kayu jarum tidak dikembangkan di Indonesia karena kurang subur diakibatkan iklim yang kurang sesuai. II.1.2 Tanaman bukan kayu (nonwood) Menurut Haroen, W. (2016), bahan non-kayu merupakan sumber serat yang berasal dari tanaman bukan kayu. Tanaman ini banyak jenis dan ragamnya seperti jenis rumput-rumputan, perdu berbatang basah dan tanaman



berkayu lunak.



Tanaman ini dapat berasal dari hasil pertanian, hasil perkebunan, atau hasil limbah industri. Contohnya seperti jerami, merang, nanas, tandan kelapa sawit, bagas, batang jagung, abaca, kenaf, bambu dan lain-lain. Sumber serat biasanya tersebar pada jaringan tertentu dan banyak mengandung sel gabus (pith) yang tidak mengandung serat. Seratnya dapat berasal dari kulit, batang, daun bahkan dari biji atau buahnya. Tabel II.3. Komposisi kimia beberapa serat nonkayu (Sumber : Masriani, 2015) Jenis Serat Kulit biji (Cotton linter) Bambu Daun Abaca Kenaf



Selulosa 85 - 90 26 - 43 56 - 63 44 - 57



Komposisi Kimia (% Total) Lignin Pentosan Abu 07, - 1,6 3 0,8 - 2 21 - 31 15 – 26 1,7 - 5 7-9 15 – 17 3 15 - 19 22 – 23 2-5



Silika 1 0,7 -



Hampir 90% bahan baku pulp dan kertas yang dipakai berasal dari tanaman kayu, dan sisanya merupakan nonkayu (Smook, 2002). Di Indonesia, industri pulp dan kertas paling banyak menggunakan kayu daun (hardwood) sebagai bahan baku. PT RAPP saat ini menggunakan jenis kayu daun (Hardwood) yaitu Acacia mangium,



Acacia crassicarpa, dan Eucayptus



sebagai bahan baku utama



pembuatan pulp dan ketiganya merupakan tanaman dengan riap tumbuh cepat.



15



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



II.2 Komponen Kimia Kayu II.2.1 Selulosa Selulosa adalah polisakarida yang berantai panjang yang tersusun dari unit glukosa dalam bentuk piranosa yang berhubungan satu sama lainnya melalui ikatan 1,4-β-glukosidik (Monika, dkk., 2009; Kurniawan, dkk., 2016). Homopolisakarida ini memiliki rumus dasar (C6H12O5)n dan tersusun atas monomer glukosa yang diikat dengan ikatan glikosida. Pada kayu daun pentosan kira-kira 40-50% dari total komponen kimia kayu secara keseluruhan (Purnawan, 2014). Kandungan selulosa pada kayu hardwood lebih tinggi dibandingkan dengan softwood, selain itu, serat selullosa kayu softwood lebih panjang daripada serat selulosa pada kayu hardwood (softwood 1,5 mm- 4,5 mm dan hardwood 0,5 mm- 1,5 mm) (Ardiansyah, 2016). Selulosa dibagi menjadi 3 jenis berdasarkan DP-nya yaitu : selulosa α (DP 600 – 1500) , selulosa β (15 -90), selulosa γ (DP < 15) (Rezania, 2010). Berat molekul selulosa berkisar antara 250.000-1.000.000 atau lebih dan pada umumnya tiap molekul terdiri dari 1.500 satuan glukosa.



Gambar II.1. Struktur selulosa (Sumber : Rezania, 2010) Rantai selulosa terdiri dari gugus OH pada tiap rantainya sehingga secara keseluruhan selulosa bermuatan negatif. Pembentukan ikatan hidrogen dapat terjadi dikarenakan OH dapat mengikat air (H-OH) atau gugus O lain pada rantai selulosa. Ikatan hidrogen merupakan ikatan yang sangat penting dalam pembuatan kertas (Monika, dkk., 2009; Kurniawan, dkk., 2016). Selama proses pemasakan selulosa akan terdegradasi oleh larutan alkali. Dua aksi utama yang terjadi selama



16



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



proses pemasakan yaitu reaksi peeling yang terjadi pada suhu di atas 70°C dan reaksi stopping yang terjadi pada suhu di atas 150°C (M. Donald dan Franklin, 1969; Manulang dan Lavani, 2018). Reaksi peeling merupakan reaksi pemutusan ujung pereduksi rantai selulosa (peeling of) sehingga kekuatan serat selulosa menurun dan rendemen yang dihasilkan semakin rendah (Kartikawati, 2013). Menurut Monika, dkk. (2009), sifat-sifat bahan yang mengandung selulosa berhubungan dengan derajat polimerisasi molekul selulosa. Kesetimbangan terbaik sifat-sifat pembuatan kertas terjadi ketika kebanyakan lignin tersisih dari serat dan viskositas dapat dipertahankan. Kekuatan serat terutama ditentukan oleh bahan baku dan proses yang digunakan dalam pembuatan pulp. II.2.2 Hemiselulosa



Gambar II.2 Monosakarida dari hemiselulosa (Sumber : Sixta, 2006) Hemiselulosa adalah heteropolisakarida berantai lurus dan bercabang yang memiliki derajat polimerisasi antara 100-200, dan terdiri dari polimer glukosa sebagai penyusun utama, ditambah lima polimer gula yang berbeda yaitu manosa dan galaktosa sebagai heksosan, xylosa dan arabinosa sebagai pentosan serta asam uronat (Monika, dkk., 2009). Jumlah hemiselulosa biasanya antara 15-30% dari berat kering bahan lignoselulosa. Hemiseulosa pada tanaman berkayu berikatan silang dengan lignin membentuk jaringan kompleks dan memberikan struktur yang kuat. Hemiselulosa berfungsi mengikat lembaran serat selulosa membentuk



17



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



fibril yang meningkatkan stabilitas dinding sel Selama pembuatan pulp, hemiselulosa akan terdegradasi lebih cepat dibandingkan selulosa [ CITATION Kom14 \l 1033 ]. II.2.3 Lignin Lignin umumnya terdapat pada tanaman kayu dan berfungsi meningkatkan kekuatan dan kekerasan sel dan memberikan kekakuan yang diperlukan agar pohon berdiri tegak (Bajpai, 2018). Lignin merupakan polimer kompleks yang terdiri dari unit-unit fenilpropana dan berbentuk amorf (tidak beraturan) serta berstruktur tiga dimensi. Ada 3 monomer penyusun lignin yaitu coniferyl alcohol, sinopyl alcohol, p-coumaryl alcohol. Kayu daun mengandung coniferyl alcohol (50-75%) dan sinapyl alcohol (25-50%). Sedangkan di kayu jarum hanya mengandung coniferyl alcohol. Kandungan lignin terbesar terdapat pada bagian middle lamella. (J. Fromm, 2003; M. Christiernin, 2006). Sehingga kayu daun memiliki kandungan lignin yang lebih bervariasi dari pada kayu jarum (Sixta, 2006).



Gambar II.3. Struktur lignin (Sumber : Masriani, dkk.., 2012) Rumus molekul lignin belum dapat diketahui secara pasti, namun hasil analisa menunjukkan unsur lignin dalam kayu daun terdiri dari karbon sekitar 59-60% dan hidrogen 33-34%. Monomer dari jenis kayu jarum dan kayu daun sangatlah



18



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



berbeda dimana lignin dari kayu jarum hanya terdiri dari unit guaiacyl sedangkan kayu daun terdiri dari campuran satuan syringil dan guaiacyl. (AWPA, 2011; Rowell, 2015) Pulp dan kertas akan mempunyai sifat fisik yang baik apabila kandungan lignin sedikit mungkin karena sifat lignin yang kaku, rapuh, dan hidrofobik (Surest, 2010). Sebenarnya sifat lignin sendiri tidak berwarna, namun pada proses pemasakan lignin bereaksi dengan senyawa kimia lain membentuk ikatan kromofor sehingga menghasilkan warna. Banyaknya kandungan lignin juga berpengaruh pada konsumsi bahan kimia dalam pemasakan dan pemutihan. Lignin juga dapat mengurangi aktifitas selulosa atau hemiselulosa dalam pembentukan ikatan antar serat dan dapat menurunkan derajat putih pada pulp. (Haroen, 2016) Sifat lignin yang kaku mempersulit dalam proses penggilingan. (A.H. Muhammad, 2015). II.2.4 Ekstraktif Menurut Kasmudjo (2010), Achmadi S. (2016), dan Mody Lempang (2017) ekstraktif kayu adalah zat organik pengisi rongga dinding sel, memiliki berat molekul rendah dan jumlahnya dapat mencapai jutaan, larut dalam air maupun pelarut organik, serta merupakan kumpulan banyak zat seperti gula, pectin, zat warna kayu, asam-asam, minyak-minya, lemak, dll. Selulosa dan lignin digolongkan ke dalam metabolit primer, sedangkan ekstraktif kayu adalah metabolit sekunder (secondary metabolites, atau bahkan narutal products). Berdasarkan asal-muasal biosintesisnya, zat ekstraktiif dapat dibagi ke dalam 4 kelompok utama, yaitu lemak, flavonoid (termasuk senyawa fenolik dan polifenolik), terpenoid, dan sejumlah kecil alkaloid (mengandung unsur nitrogen dan sulfur). Fungsi ekstraktif sangat beragama. Salah satunya adalah untuk pertahanan tumbuhan, misalnya sebagai repelan, bisa, dan toksin. Ekstraktif dapat larut dalam methanol, toluena, benzena, dan larutan netral lainnya. Ekstraktif yang terkandung dalam kayu kira-kira 1-5% terhadap berat kering kayu. Kayu daun rata-rata mengandung 3 ± 2% dan untuk kayu jarum 5 ±



19



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



3%. Sebagian ekstraktif dihilangkan pada proses pemasakan, sedangkan sisanya dalam pulp sering dianggap sebagai pitch atau resin (Kocurek, 1989; Sixta, 2006). Adanya ekstraktif dalam pulp akan menimbulkan kesulitan penetrasi larutan pemasak kedalam serpih dan mempengaruhi pemakaian alkali aktif serta dapat mempengaruhi rendemen pulp (Rydolm, 1967; A. Mursito, 2012). Semakin tinggi kandungan ekstraktif akan semakin tinggi pula konsumsi bahan kimia yang diperlukan dalam proses pulping serta dapat menyebabkan pitch-problem yaitu bintik-bintik pada lembaran pulp yang dihasilkan, serta menyebabkan busa (Syafii & Siregar, 2006; Mody Lempang, 2017). Ekstraktif juga dapat menyebabkan yellowing pada pulp serta mempengaruhi kekuatan pulp (Sixta, 2006).



Gambar II.4. Contoh representasi struktur ekstraktif (Sumber : Kardiansyah, 2008) II.2.5 Mineral Mineral terdiri atas ion-ion logam berupa natrium (Na), kalium (K), dan kalsium (Ca) yang mengikat anion berupa karbonat (CO3), phosfat (PO4), silikat, sulfat (SO4), dan khlorida (Cl). Kayu hanya mengandung jumlah yang rendah dari komponen-komponen anorganik, diukur sebagai abu setelah pembakaran sempurna kayu yang jarang melebihi 1% dari berat kering kayu (Biermann, 1996; Sixta, 2006). Mineral (senyawa anorganik) dalam kayu biasanya mempunyai kadar kurang dari 1% dan dalam pulp kadang-kadang senyawa ini masih



20



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



terkandung, tidak hanya berasal dari bahan bakunya melainkan juga diperoleh dari bahan kimia, air dan peralatan yang digunakan. Untuk mengetahui kadar mineral dalam kayu dilakukan pengabuan, sebagian besar abu terdiri dari garam-garam karbonat, fosfat, oksalat, sulfat, dan sisanya merupakan senyawa logam seperti kalsium, tembaga, silika, dan macyngan. Kadar abu yang tinggi dalam kayu khususnya bahan baku kayu dan tidak larut dalam HCL 6M biasanya banyak mengandung silika. Adanya abu dalam pulp akan mengganggu pada hasil dan kualitas kertas, sedangkan adanya silika atau silikat yang tinggi akan mengakibatkan korosi atau pengerakan di dalam digester, menyumbat alat pipa recovery, dan juga dapat menumpulkan alat-alat pisau (A. Mursito 2012). Kayu dengan kadar abu yang tinggi akan meninggalkan kandungan abu yang tinggi juga pada produk pulp (Roliadi, 2010). II.3 Pulp Pulp adalah sekumpulan serat yang diperoleh melalui proses pemisahan lignin dari bahan baku berserat (kayu maupun non-kayu) melalui berbagai proses pembuatannya (mekanis, semikimia, kimia). Pulp digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan kertas dan dapat juga dikonversi menjadi senyawa turunan selulosa (Smook, 2002; Ricardo, dkk., 2011; Ernawati, 2017). Pulp dibedakan menjadi 2 macam yaitu pulp kertas dan dissolving pulp. Pulp kertas adalah jenis pulp yang setelah diproses menjadi kertas masih dapat diolah kembali menjadi pulpnya karena rantai dari kandungan komponen kimia pulpnya masih panjang, dimana masih terkandung lignin, selulosa, dan hemiselulosa. Sedangkan dissolving pulp adalah pulp yang setelah diproses menjadi produknya tidak dapat diolah menjadi pulpnya karena hanya mengandung komponen kimia selulosa saja sehingga ikatan rantainya lebih pendek. (Ernawati, 2017; Lavani, R. dan Manullang, 2018).



II.4



Proses Pembuatan Pulp



Proses pembuatan pulp atau pulping



didefinisikan sebagai proses mengubah



bahan baku berselulosa menjadi berserat Ada beberapa metode untuk pembuatan pulp yaitu secara mekanis, semikimia dan kimia. Yang membedakan proses-



21



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



proses pembuatan pulp tersebut adalah perlakuan yang diberikan terhadap bahan baku, rendemen yang dihasilkan, dan karakteristik produknya. Pemilihan jenis proses pembuatan pulp tergantung pada jenis spesies kayu yang tersedia dan penggunaan akhir pulp yang diproduksi. II.4.1 Metode Pembuatan Pulp A. Proses Pulp Mekanik Menurut Roliadi (2010) yang didukung oleh Pillates, dkk. (2015) dan Yahya dkk, (2016), proses ini dikembangkan oleh E.G. Kellen (Jerman). Kayu dihancurkan menjadi lumpur didalam rotary grind mill stone dengan menambahkan air, kemudian ditarik-tarik sambil berjalan didalam rotary scruber sehingga secara fisik serat menjadi rusak. Hal ini menyebabkan pulp yang dihasilkan mempunyai kekuatan yang rendah (mudah sobek). Grind stone dimodifikasi pada tahun 1970an sehingga dapat berputar dengan kecepatan dan tekanan tinggi, tidak merusak serat, sehingga pulp yang dihasilkan mempunyai kekuatan yang lebih baik. Proses thermomekanik mulai diciptakan setelah itu. Proses ini merupakan perbaikan dari proses mekanik dimana sebelum dilakukan penggilingan kayu terlebih dahulu dimasak/dikukus pada temperatur dan tekanan tinggi. Pulp yang dihasilkan telah mempunyai kekuatan yang lebih baik tapi membutuhkan energi yang lebih banyak. B.



Proses Semikimia



Proses ini merupakan perbaikan dari proses sebelumnya dimana setelah dihancurkan dengan penggiling, potongan-potongan serat proes pada tahap impregnasi (penyerapan) dengan larutan encer (sulfit, natrium sulfat, soda abu) terlebih dahulu. Pulp yang dihasilkan disaring. Salah satu proses semi kimia yang dipakai adalah memasak serpihan/potongan kayu dengan larutan encer, sebelum di-defibrasi secara mekanik didalam penggiling. C. Proses Kimia



22



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



Tertulis dalam buku karangan Roliadi (2010) dan Pillates (2015) bahwa pada proses kimia lignin dihilangkan sama sekali sehingga serat-serat kayu mudah dihilangkan oleh larutan pemasak. Proses ini dibagi menjadi beberapa jenis yaitu : 1.



Proses soda



Proses ini dikenalkan oleh C. Watt dan H. Burges pada tahun 1850. Pada proses ini system pemasakan menggunakan senyawa alkali yaitu natrium hidroksida (NaOH) sebagai larutan pemasak di kolom bertekanan, dengan perbandingan 4:1 dari jumlah kayu yang digunakan. kemudian larutan pemasak bekas dipekatkan dengan proses penguapan (evaporasi). 2.



Proses sulfit



Proses ini ditemukan oleh Benyamin Tilghman pada tahun 1866, dimana pembuatan pulp dilakukan di dalam kolom bertekanan menggunakan larutan kalsium sulfat dan belerang dioksida. Pada tahun 1950-an, penggunaan kalsium diganti dengan magnesium/natrium dan ammonium sulfat yang lebih banyak keuntungannya. 3.



Proses sulfat



Proses ini disebut juga proses pulp kraft. Pada umumnya di Indonesia menggunakan proses kraft (sulfat). Pada umumnya pabrik pulp di Indonesia menggunakan proses Kraft. Pada proses Kraft, bahan kimia aktif yang digunakan terdiri dari sodium hidroksida (NaOH) dan sodium sulfida (Na2S) sebagai bahan kimia pemasak. Proses Kraft disebut juga proses sulfat karena pemakaian Na 2SO4 sebagai make up pada proses pemulihan kembali bahan kimia pemasak (chemical recovery). Proses kraft merupakan pengembangan proses soda. Proses ini ditemukan oleh C.F. Dahl pada tahun 1884 ketika ia menambahkan natrium sulfat (saltcake) untuk make up bahan kimia yang hilang selama proses soda dan menggantikan natrium karbonat yang mahal kedalam recovery furnace. Adanya reaksi kimia dalam recovery furnace menyebabkan senyawa sulfat tereduksi menjadi senyawa sulfida yang kemudian digunakan sebagai bahan kimia pemasakan (Smook, 2002; Pillates, G., 2015). Penambahan NaOH berfungsi untuk mendegradasi dan melarutkan lignin sehingga mudah dipisahkan dari selulosa dan hemiselulosa. Penambahan Na2S pada proses kraft berperan sangat baik dalam mempercepat laju delignifikasi dan menekan degradasi terhadap



23



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



karbohidrat kayu yaitu selulosa dan hemiselulosa sehingga dapat dihasilkan rendemen yang tinggi dan kekuatan fisik yang baik (Biermann, 1996; A. Aziz, 2012). Reaksi yang terjadi selama proses kraft sangat kompleks. Lignin di dalam chip diputus-putuskan menjadi fragmen-fragmen oleh ion hidroksil (OH-) dan hidrosulfida (SH-) yang ada dalam cairan pemasakan. Fragmen lignin kemudian dilarutkan sebagai phenolate atau ion karboksilat. Karbohidrat terutama selulosa dan hemiselulosa beberapa, juga diserang oleh bahan kimia dan terlarut sampai batas tertentu (Biermann, 1996; Smook, 2002; Engida, 2017). Bahan kimia lainnya yang tidak mempunyai pengaruh langsung dalam pengolahan pulp disebut bahan kimia yang tidak aktif. Na2SO4 terbentuk karena reduksi yang tidak sempurna dalam recovery boiler. Na2CO3 terbentuk karena sulfida yang teroksidasi. Meskipun bahan kimia tidak aktif ini tidak berperan tetapi jumlah yang tinggi dalam white liquor tidak diharapkan karena dapat menimbulkan kerak di digester dan khususnya di evaporator serta meningkatkan buangan dari tungku recovery boiler (Pillates, G., 2015). Tujuan proses ini adalah mengambil sebanyak-banyaknya serat selulosa (fiber) yang ada dalam kayu dan menghilangkan kandungan lignin dan ekstraktif (Bahri, 2015). Pemilihan proses kraft mempunyai banyak keuntungan bila dibandingkan dengan proses lain. Keuntungannya antara lain : a. Dapat digunakan untuk berbagai jenis kayu, b. Menghasilkan pulp berkekuatan tinggi, c. Waktu pemasakan cukup pendek, d. Pulp yang dihasilkan dapat diputihkan dengan brightness yang lebih tinggi. e. Fleksibel terhadap berbagai jenis bahan baku f. Limbah yang dihasilkan (black liquor/lindi hitam) dapat dipulihkan kembali menjadi bahan kimia pemasak dan proses pemulihannya menggenerasikan energi yang dapat digunakan di pabrik g. Menghasilkan produk samping (by-product) berupa terpentin dan tall oil.



24



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



Tabel II.4. Variabel-variabel yang mempengaruhi proses Kraft



Chip Kayu Cairan pemasak Kontrol pemasakan Parameter pengendali



Spesies Kualitas chip secara umum (distribusi ukuran, bebas dari kontaminan) Kandungan air Sulfiditas Pengaplikasian bahan kimia (AA atau EA pada kayu OD) Rasio liquor to wood Temperatur dan waktu Faktor H Derajat delignifikasi (diindikasikan sebagai bilangan kappa) Residual alkali Sumber: (Smook, 2002)



Parameter kondisi pemasakan proses Kraft adalah: a.



Alkali Aktif



Alkali aktif menyatakan jumlah dari larutan NaOH dan Na2S yang ditambahkan sebagai larutan pemasak (white liquor) dan dinyatakan dalam persen beratnya terhadap berat kering bahan kimia pemasak (Biermann,1996; Haiyul Fadhli, 2015). Di setiap situasi, sangatlah bermanfaat untuk memberikan bahan kimia yang cukup untuk membawa reaksi pemasakan ke tahap selesai. Pada kenyataannya, sedikit kelebihan bahan kimia diberikan untuk menjaga driving force dan mencegah redeposisi lignin kembali ke serat (Smook, 2002) Alkali Aktif = NaOH + Na2S (as Na2O) b.



Efektif Alkali



Efektif alkali sekitar 12-18% pada kayu untuk produksi unbleached kraft dan 18-24% untuk kayu produksi bleached grades, dengan hardwood yang digunakan memiliki kandungan lignin yang rendah. Diatas 55 g/L efektif alkali, selulosa dekomposisi dan penghilangan lignin meningkat secara drastis dengan konsekuensi penggunaan rasio liquor to wood diatas 3:1 (Biermann, 1996; Nur Wahidun K., 2013). Konsentrasi EA ekuivalen dengan konsentrasi



25



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



ion hidroksida karena ion sulfida terdisosiasi sepenuhnya menjasi ion hidrogen sulfida dan ion hidroksida (Sixta, 2006). Efektif alkali = NaOH + ½ Na2S c.



Sulfidity



Sulfidity adalah perbandingan Na2S terhadap alkali aktif yang dinyatakan dalam persen. Pada umumnya sulfidity yang digunakan sekitar 30-35%, tergantung pada jenis kayu yang akan di pulping. Sulfidity meningkatkan laju delignifikasi yang terjadi dari aksi ion hydrosulfide (HS-). Sulfidity bisa melindungi degradasi karbohidrat secara langsung. Jika sulfidity terlalu rendah, kandungan lignin dalam pulp akan tinggi dan degradasi karbohidrat akan meningkat, sehingga menghasilkan pulp dengan kekuatan rendah. Jika sulfidity terlalu tinggi, emisi sulfur akan meningkat dan korosi pada proses recovery meningkat (Biermann,1996; H. Sipon Muladi, 2013). Perubahan penambahan alkali akan menyebabkan perubahan penambahan sulfide (Ek, 2009) Sulfidity = (Na2S / Alkali Aktif) x 100% d.



Rasio liquor to wood



Merupakan perbandingan antara berat total cairan pemasak terhadap berat bahan baku kering. Untuk penetrasi yang cukup, volume cairan yang memadai diperlukan untuk memastikan bahwa semua permukaan chip terbasahi. Pada pemasakan batch digester normalnya sekitar 75% diisi oleh cairan pada awal pemasakan. Setelah pemasakan terjadi, air dalam chip dan lignin memasuki fasa cairan ketika massa chip berkurang, level cairan lalu naik dalam hubungan dengan level chip. White liquor yang cukup disuplai untuk mendapatkan alkali charge yang diinginkan. Keseimbangan antara kebutuhan cairan diatur dengan black liquor (Smook, 2002). e.



H-Faktor



Temperatur maksimum yang dinginkan untuk pemasakan yaitu 165-170°C. Untuk efek terhadap laju reaksi, pemilihan untuk temperatur maksimum



26



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



sampai 180°C tidak berpengaruh signifikan terhadap hasil pemasakan. Diatas 180°C, penurunan kekuatan dan rendemen menjadi signifikan akibat degradasi selulosa (Smook, 2002). Metode yang telah dikembangkan untuk menjadikan temperatur dan waktu pemasakan didalam proses kraft sebagai variabel tunggal. Dimana, waktu dan temperatur dari cooking cycle lain bisa dinyatakan dengan nilai angka tunggal, yang disebut faktor-H. Tabel II.5. Perbandingan proses pembuatan pulp Mekanik Pulping energi



Semikimia dengan Pulping



Kimia dengan Pulping dengan bahan



mekanik perlakuan kombinasi kimia (Sedikit atau



(sedikit



tanpa kimia dan mekanik



tidak



ada



perlakuan



awal



mekanik)



energi



dengan bahan kimia atau panas) Rendemen tinggi



Rendemen sedang



(90-95%) (55-90%) Serat pendek, tidak Sifat pulp utuh, tidak murni, dan (intermediate)



Rendemen rendah



(40-55%) sedang Serat pulp panjang,



utuh,



kuat,



dan



tidak stabil stabil Kualitas cetak baik, Kualitas cetak sedang Kualitas cetak kurang tapi sulit diputihkan



(intermediate)



baik,



tapi



mudah



diputihkan Sumber: Dumanauw, 2001 II.5



Pembersihan Pulp



II.5.1 Deknotting dan Screening Pulp yang telah melalui proses pemasakan, akan menghasilkan pulp berserat individu, namun ada yang masih membentuk gumpalan-gumpalan serat. Pulp tersebut akan dikirim ke proses selanjutnya yaitu pemisahan knot. Knot adalah bundelan serat yang tidak matang biasanya berasal dari mata kayu yang sulit untuk diuraikan pada proses pemasakan karena sulitnya bahan kimia pemasak



27



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



melakukan penetrasi terhadap mata kayu tersebut, dan terkadang chip yang masuk ke proses pemasakan terlalu tebal sehingga timbul yang namanya knot. Knot tersebut harus disaring dengan istilah deknotting agar tidak mengganggu proses selanjutnya. Knot tersebut nantinya akan dikirim kembali ke digester untuk dilakukan pemasakan kembali. Alat untuk deknotting disebut knotter. Proses deknotting sama halnya dengan proses screening, namun yang membedakannya adalah ukuran untuk menyaring knot dari serat. Umumnya pelat yang digunakan untuk deknotting seperti berbentuk hole (Potucek, 2012; Kopra, dkk., 2012; Santos dan Hart, 2014). Pulp yang telah dimasak mengandung berbagai macam materi yang berbeda. Di sisi lain, ada komponen kayu lainnya dan serat yang terpisah, seperti bagian padat dari cabang kayu, kulit kayu, dan chip yang tidak termasak. Di sisi lain, kontaminan yang bukan kayu pasti terbawa langsung dengan chip kayu dan memasuki proses. Kontaminan ini bisa termasuk batu, pasir, logam, dan juga potongan plastik (Biermann, 1996; Sixta, 2006; Kopra, dkk., 2012). Objektif dari screening adalah untuk menghilangkan pengotor padat dari pulp dengan tujuan untuk menjaga peralatan proses, menghemat bahan kimia pemutih, dan untuk mendapatkan pulp akhir yang bersih. Shive yang sebelumnya bisa diputihkan dengan klorin harus dihilangkan secara efisien (Biermann, 1996; Sixta, 2006 ; Kopra, dkk., 2012). Screening dilakukan bertahap-tahap dalam rangkaian cascade system, dengan tujuan untuk mengurangi fiberloss dan menghasilkan produk sebersih mungkin. Saringan screener dapat menggunakan plat berbentuk hole maupun slot. Delta combi adalah alat yang menggabungkan fungsi knotter dan screener sekaligus dimana di dalamnya terdapat dua buah saringan untuk memisahkan knot, accept, dan reject lainnya (kontaminan maupun shive). Setelah pulp dibersihkan dari knot dan kontaminan, accept dapat dikirim ke brown stock washing. II.5.2 Washing Pencucian pulp bertujuan untuk mendapatkan pulp yang bebas dari kandungan yang tidak diinginkan. Pada pabrik pulp modern, operasi pencucian termasuk juga



28



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



displacement dan dewatering (Biermann, 1996; F. Potucek, 2012). Industri sering mengkombinasikan metode pencucian berbeda dalam satu proses yang sama untuk mencapai target efisiensi yang diinginkan (Smook, 2002). Displacement adalah pencucian dengan prinsip menggantikan liquor yang terdapat dalam pulp dengan air bersih/air pencuci, sedangkan dewatering adalah pencucian dengan prinsip mengurangi konsentrasi liquor dalam pulp secara pressing (penekanan) untuk menghilangkan kontaminan. Alat yang umum digunakan saat ini adalah twin roll press. Metode yang sekarang ini banyak digunakan adalah counter current. Pada metode ini, arah aliran air yang digunakan berlawanan dengan arah pulp masuk. Air paling bersih dipakai mulai washer terakhir, dan filtratnya dipakai untuk washing sebelumnya sehingga air paling keruh dipakai untuk washer pertama. Hal ini dilakukan untuk menghemat air. Idealnya, proses pencucian pulp dilakukan dengan jumlah air pencuci yang minimal untuk menjaga sumber air bersih dan untuk mengambil beban kapasitas dari bagian aliran bawah yang memproses air filtrat pencucian. (Biermann, 1996; Sixta, 2006; Potucek, 2012; Santos dan Hart, 2014). Industri pada umumnya menerapkan pencucian dalam beberapa tahap agar mendapatkan produk pulp yang semakin bersih dari kontaminan padat maupun black liquor. Pencucian yang bersih dapat membatasi carry over diantara setiap tahapan proses, mengurangi kebutuhan bahan kimia pemutih, meminimalisir chemical loss dari sirkulasi cairan pemasak dan memaksimalkan bahan kimia yang dapat dipulihkan kembali, memaksimalkan pemulihan bahan organik untuk menghasilkan energi melalui pembakaran, mengurangi dampak lingkungan, (Biermann, 1996; Smook, 2002; Potucek, 2012).



Industri pulp melakukan



pencucian pulp diantara proses pemasakan dan oksigen delignifikasi, dan sebelum tahap pemutihan. Pencucian juga perlu dilakukan pada area pemutihan, yakni diantara tahap-tahap pemutihan untuk memaksimalkan kinerja bahan kimia pemutih pada tahap selanjutnya. Proses pencucian untuk pulp yang masih coklat dikenal sebagai brownstock washing (BSW) sedangkan pencucian untuk pulp yang telah melalui tahap oksigen delignifikasi dikenal sebagai post oxygen washing (POW). Defoamer dapat ditambahkan pada tahap washing untuk



29



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



memecah foam atau busa yang terbentuk akibat kondisi basa, karena proses dewatering akan susah jika terbentuk banyak foam. II.6 Pemutihan Pulp Kimia (Bleaching) Menurut Hart dan Rudie (2012), pulp kimia hasil pemasakan berwarna gelap sehingga perlu dilakukan pemutihan untuk mencapai brightness yang diharapkan. Brightness pulp kimia lebih stabil karena lignin telah banyak terlarutkan, hal ini mengakibatkan penurunan rendemen dan sedikit kekuatan serat individu, tetapi kekuatan ikatan antar serat meningkat setelah bleaching. Bleaching pulp kimia menggunakan bahan kimia yang spesifik terhadap pemisahan lignin dan diharapkan tidak bereaksi dengan karbohidrat. Oleh karena itu bahan kimia yang kurang spesifik seperti oksigen biasanya digunakan pada tahap awal bleaching, sedangkan bahan kimia yang spesifik terhadap lignin seperti ClO2, Hipoklorit dan peroksida digunakan pada tahap selanjutnya. Menurut Monika Ek (2009), diketahui sejak tahun 1930-an bahwa pemakaian hipoklorit sudah cukup untuk memutihkan pulp sulfit, tetapi belum cukup untuk memutihkan pulp kraft tanpa kehilangan banyak rendemen dan kekuatan. ClO2 ditemukan sebagai agen pemutihan dengan selektifitas yang tinggi terhadap selulosa sejak tahun 1920-an dan terus dikembangkan, kemudian dibuatlah mill pertama yang menggunakan ClO2 pada tahun 1946 di mill husum, Swedia. Proses pemutihan dengan tahap ini dinamakan ECF (elemental chlorine free) (Miri, dkk., 2015). TCF (totally chlorine free bleaching) adalah sebutan bagi metodepemutihan yang tidak menggunakan klorin maupun turunannya. Cara ini merupakan solusi untuk menghilangkan kandungan AOX dalam limbah (Sezgi, dkk., 2015). Menurut (Suess, 2010), terjadi perubahan paradigma dari kualitas serat menuju dampak terhadap lingkungan sehingga teknologi TCF berangsur-angsur lebih disukai daripada ECF sejak 1980-an. Kelemahan metode TCF yakni kekuatan serat yang rendah dan rendemen yang tidak tinggi sehingga menjadi permasalahan yang sulit diterima dan perubahan paradigma terjadi kembali. Menurut Puitel, dkk. (2010), keuntungan yang diperoleh dengan penggunaan teknologi ECF dan TCF antara lain:



30



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



1. Senyawa phenolik terkhlorinasi dan dioksin lebih rendah. 2. AOX lebih rendah pada pulp putih, pada air limbah 2.4- 3.5 ton/kg. 3. Menghemat penggunaan air. 4. Menghemat energi 10-15% bila menggunakan oksigen. 5. Brightness dapat dijaga pada tingkat yang tinggi tanpa mengurangi kekuatan



pulp. Menurut Hart dan Rudie (2012), poses pemutihan pulp kimia dapat menghasilkan pulp dengan derajat cerah tinggi dan juga pulp dengan kebersihan yang tinggi, karena gumpalan serat, ekstraktif, dan kontaminan yang jauh lebih sedikit. Pemutihan juga menghasilkan pulp murni bebas bakteri yang penting bagi produk bungkus makanan dan minuman (Santos dan Hart, 2014; Sezgi, dkk., 2015). Tabel II.6. Tahapan-tahapan bleaching (Hart dan Rudie, 2012) Tahapan bleaching Perlakuan asam Klorin Klorin dioksida Ekstraksi Alkali Hipoklorit Oksigen Hidrogen peroksida Tahap chelating Paracetic acid Perlakuan dengan air Tahap enzimatis Dithionit Ozone



Simbol A C D E H O P Q T W X Y Z



Saat ini pemutihan pulp di Indonesia telah menggunakan proses elemental chlorine free (ECF) yaitu proses pemutihan tanpa menggunakan klorin elemental tetapi menggunakan senyawa klorin dioksida (ClO2). Ada beberapa tahap bleaching seperti tahap D0 (EO) D1 D2 sebagai tahap standar.



31



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



Gambar II.5. Tahapan bleaching D0 (EO) D1 D2 Proses bleaching hanya dilakukan dalam beberapa tahap yang memiliki perbedaan kondisi reaksi yaitu dari asam ke basa, selanjutnya asam lagi. Hal ini dilakukan karena proses delignifikasi lignin perlu dilakukan bertahap agar selulosa tidak banyak terdegradasi dan untuk memberikan kondisi yang ekstrim terhadap reaksi yang terjadi pada saat proses pemutihan. Akan tetapi, banyak juga tahap lain yang digunakan dengan pertimbangan lokal tentang masalah lingkungan, ketersediaan fresh water, pemenuhan kualitas pulp, maksimum investasi yang dibolehkan dan biaya produksi (Hart dan Rudie, 2012; Sezgi, dkk., 2015; Manullang dan Lavani, 2018). Berikut adalah contoh tahapan proses bleaching yang banyak digunakan pada industri. II.6.1 Tahap D0 Proses bleaching pada tahap pertama ini bahan kimia yang digunakan adalah senyawa chlorine dioxide (ClO2). Penambahn ClO2 pada tahap ini sebanyak 25-30 kg/ton. Tujuan tahap ini untuk mendegradasi dan memisahkan struktur lignin yang terdapat dalam pulp (Hart dan Rudie, 2012; Sezgi, 2015; Bajpai, 2018). COD dalam pulp juga berpengaruh terhadap konsumsi ClO2, sehingga kandungan COD target dalam pulp harus < 10 kg/adt. Berikut proses yang terjadi di tahap D 0. Sebelum ke D0 main tower, pulp direaksikan terlebih dahulu di pre tower, dimana reaksi up flow akan terjadi di pre-tower sedangkan down flow di main tower. Hal ini bertujuan untuk memperpanjang waktu reaksi di dalam reaktor. Berbeda dengan alat pencucian FL 1 dan 2, pulp akan dipress menggunakan twin roll press yang hanya menerapkan prinsip dewatering untuk meningkatkan konsistensi pulp yang kemudian akan dikirim ke stand pipe untuk proses selanjutnya (EOP).



32



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



II.6.2 Tahap E Tahap E merupakan ekstraksi komponen lignin yang telah terdegradasi dengan larutan kaustik (NaOH). Selain ditambahkan alkali, tahap ini telah dikembangkan dengan melakukan penambahan hidrogen peroksida (H2O2) yang dikenal menjadi Eop dapat menghilangkan lignin dengan cara merubah gugus kromofom. Dengan penambahan hidrogen peroksida akan mengurang penggunaan ClO2. Sedangkan oksigen ditambahkan pada tahap ini sebagai oksidator atau agen pendelignifikasi lignin (Biermann, 1996; Smook, 2002; Hart dan Rudie, 2012; Manullang dan Lavani, 2018). Bahan kimia NaOH dan H2O2 ditambahkan pada EOP stand pipe bersamaan dengan air dilusi dari EOP filtrat tank. Peroksida (P) yaitu reaksi dengan peroksida, dimana dalam media basa dimana H 2O2 adalah bahan kimia pemutih yang berbentuk cair dan tidak berwarna. Hidrogen peroksida dan alkali (H2O2 dan NaOH) ditambahkan di dalam stand pipe, selanjutnya akan dipompakan ke mixer. Gas O2 ditambahkan dalam EOP mixer. Oksigen (O2) sebagai oksidator akan mendegradasi lignin pada tekanan tinggi dan suasana basa. Alkali yang dimasukkan bertujuan untuk meningkatkan brightness pulp sedangkan penambahan O2 untuk oksidasi. Reaksi antara pulp dengan bahan kimia pemutih serta O2 berlangsung di pre tower dan main tower. Tekanan pada tahap ini dijaga supaya tetap konstan. Pulp kemudian akan dipress menggunakan twin roll press untuk meningkatkan konsistensi yang selanjutnya pulp dikirim ke stand pipe. II.6.3 Tahap D1 (Chlorine dioxide) Menurut Monica Ek (2009), tahap D1 melibatkan pemutihan dengan manggunakan chlorine dioxide. Chlorine dioxide umumnya lebih mahal, tapi selektifitasnya tinggi untuk lignin. Ini membuat chlorine dioxide sangat berguna untuk tahap lanjutan bleaching dimana kandungan lignin sudah rendah. Chlorine dioxide dapat meledak pada tekanan diatas 10 kPa (1,5 psi atau 0,5 atm), Kelarutannya 6 g/L pada 25°C dengan tekanan parsial 70 mmHg. Menurut Bajpai (2018), chlorine dioxide digunakan pada konsistensi sekitar 10-12% dengan temperatur 60-80°C, selama 3-5 jam pada pH 3,5-6. Digunakan sekitar 0,4-0,8% terhadap berat pulp. Nilai pH akhir akan berpengaruh terhadap brightness dan



33



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



viskositas pulp yang dihasilkan. Pada tahap ini mulai terjadi brightening karena kandungan lignin yang tersisa sangat sedikit (Santos dan Hart, 2014). II.6.4 Tahap D2 (Chlorine dioxide) Berdasarkan Hart dan Rudie (2012) yang diperkuat oleh Sezgi (2015) dan Santos dan Hart (2014), tahap D2 bertujuan meningkatkan derajat cerah (brightness) karena kandungan lignin yang tersisa sangat sedikit. Bahan kimia yang digunakan ClO2 dan SO2. SO2 berfungsi untuk menetralkan residual chlorine dioxide, sedangkan ClO2 berfungsi untuk meningkatkan brightness dari pulp. Penggunaan ClO2 hanya sedikit yakni sekitar 0-2 kg/ton. Pada tahap ini terjadi brightening karena kandungan lignin yang tersisa sangat sedikit.



II.7 Pemulihan Bahan Kimia Pemulihan bahan kimia merupakan suatu proses untuk mengolah black liquor (BL) untuk dipulihkan kembali menjadi bahan kimia pemasak (white liquor/WL) yang dapat digunakan di digester. Pemulihan bahan kimia terdiri dari tiga plant utama yaitu evaporation plant, recovery boiler dan recausticizing plant. BL dari proses washing setelah yang didapat dari Fiberline (pulp mill) terdiri dari berbagai komponen organik, sedikit anorganik yang larut dari kayu dan senyawa anorganik yang berasal dari WL dan air. Komponen organiknya tersusun utama oleh garam natrium dari lignin terlarut dan karbohidrat yang terdegradasi. Tujuan dari pemulihan bahan kimia yaitu untuk mengambil kembali dan mendaur ulang bahan kimia pemasak dan mengekstrak energi dalam senyawa organik BL-nya (Monica Ek et. al, 2009). Dengan proses ini, terjadi pemulihan komponen anorganik bahan kimia pemasak, penghasilan sejumlah besar energi panas dari pembakaran komponen organik dan penurunan pencemaran udara dan air. Evaporation plant berfungsi untuk memekatkan black liquor dari dry solid ±15% menjadi ±81%, dengan mengurangi kandungan airnya melalui evaporasi. Selanjutnya, recovery boiler berfungsi untuk membakar black liquor yang sudah dipekatkan tadi (solid content 81±1%) dan mengubahnya menjadi green liquor.



34



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



Green liquor akan dikirim ke recausticizing plant untuk diolah di berbagai unit untuk dijadikan white liquor kembali. Sistem pemulihan bahan kimia memiliki 4 fungsi penting dalam prosesnya (Bryce,1980), meliputi : 1.



Menghancurkan seluruh bahan-bahan organik yang terlarut selama proses pemasakan yang berarti dapat dikuranginya polusi terhadap lingkungan.



2.



Menghasilkan sejumlah energi panas yang dapat digunakan untuk membangkitkan steam.



3.



Meregenerasi bahan kimia NaOH yang terkonsumsi selama proses pemasakan.



4.



Mengubah komponen-komponen sulfur dalam Black liquor menjadi Na2S.



II.7.1 Black liquor Black liquor (BL) merupakan larutan sisa hasil pembuatan pulp secara kimia dengan metode kraft. Kandungannya meliputi keseluruhan bahan kimia pemasak (anorganik) dan komponen kimia kayu yang terlarut (organik) bersama cairan pemasak pada saat proses pemasakan di digester. Black liquor merupakan campuran beberapa unsur dasar dengan fraksi terbesar adalah Karbon (C), Oksigen (O), Natrium (Na), dan Sulfur (S) (Marklund, 2008). Konsentrasi awal (% padatan kering) pada saat dikirim dari rangkaian proses pemasakan yaitu sekitar 15% dalam bentuk filtrat sisa proses pencucian pulp (washing) atau biasa disebut weak black liquor (WBL). WBL nantinya akan dipekatkan lebih lanjut agar sesuai dengan syarat penggunaannya sebagai firing liquor (65-85% padatan kering) dengan proses evaporasi (Adams, Terry N, 1997; Clay, David T., 2007). Sifat termal dan transpor dari BL akan secara langsung mempengaruhi desain, pengoperasian serta optimisasi proses di evaporation plant dan recovery boiler yang digunakan. Sifat-sifat tersebut meliputi viskositas, heating value, boiling point rise, kapasitas panas, tegangan permukaan, kelarutan komponen anorganik,



35



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



massa jenis, dan konduktivitas termal. Pengetahuan mengenai sifat-sifat tersebut sangatlah diperlukan untuk optimisasi proses pengaliran, transfer panas, penyemprotan, dan pembakaran droplet BL saat dibakar di recovery boiler. Sifat kimia dari BL juga mempengaruhi sifat-sifat diatas, sifat tersebut meliputi komposisi unsur, komposisi zat organik dan anorganik, kandungan residual alkali, dan berat molekul dari zat organiknya (Frederick, Wm. James, 1997; Ibrahim Karidio dkk., 2006). Tabel II.7. Perkiraan komposisi dari black liquor



II.7.2 Evaporation Plant Weak black liquor (WBL) dari proses pencucian pulp umumnya kadar padatannya 13-18%. Sebagian besar kandungan air tersebut harus diuapkan untuk menjadikannya bahan bakar yang memenuhi syarat untuk proses pembakaran di recovery boiler dengan kadar padatan 65-85% (Patel, Jean-Claude, 2004). Sudah menjadi keinginan untuk dapat memekatkan kadar padatan pada BL setinggi mungkin untuk membuat proses pemulihan panas dari pembakaran BL yang terjadi seefisien mungkin. Namun, ketika BL mencapai kadar padatan yang tinggi, viskositasnya meningkat secara drastis. Pembakaran BL dengan konsentrasi tinggi (high solid firing) menyebabkan suhu pembakaran di furnace bagian bawah (lower furnace) tinggi, yang akan meningkatkan kecepatan dari reduksi smelt dan mengurangi emisi sulfur (Biermann, Christopher J., 1996; Mikkulainen, Pasi, 2006). Selama proses evaporasi sampai tercapai kadar padatan yang ditentukan, berbagai macam komponen yang bersifat mudah menguap/volatil (seperti senyawa sulfur, metanol, dll.) akan terlepaskan dari liquor bersama uap air (vapor) dan harus 36



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



dipisahkan agar kondensatnya dapat digunakan kembali di fiberline dan recausticizing plant. Dari segi ini, sebenarnya dapat dikatakan bahwa evaporation plant juga berfungsi sebagai unit penyedia air untuk kebutuhan mill (Patel, JeanClaude, 2004). Black liquor (BL) juga mengandung senyawa anorganik dalam jumlah cukup besar dimana selama proses evaporasi akan mencapai titik batas kelarutannya dan dapat mengendap membentuk kerak di permukaan transfer panas di evaporator. Hal tersebut akan secara langsung berakibat buruk terhadap efisiensi proses di evaporation plant (Patel, Jean-Claude, 2004). Kompleksnya komposisi dari black liquor memicu munculnya beberapa persyaratan desain evaporator yang saling berkaitan (Patel, Jean-Claude, 2004), yaitu: 



Evaporation plant harus mentransfer panas selama proses evaporasi secara efisien







Pembentukan kerak di permukaan transfer panas harus dihindari







Evaporation plant harus menghasilkan kondensat yang cukup bersih untuk memenuhi kebutuhan di pulp mill dan recausticizing plant sehingga dapat mengurangi pengunaan fresh water di mill







Komponen volatil dan NCG harus dihilangkan dan dikondisikan agar dapat dibuang dengan aman melalui pembakaran



II.7.3 Recovery boiler Recovery boiler (RB) merupakan furnace tempat pembakaran black liquor yang berasal dari proses evaporasi. Di tempat inilah komponen organik yang terlarut selama proses pulping dihancurkan dan energi yang dikandungnya dipulihkan. Disini juga merupakan tempat pembentukan sulfida dan pemulihan bahan kimia anorganik untuk digunakan kembali. Recovery boiler adalah bagian yang tidak terpisahkan dari sistem steam dan power balance di mill. Recovery boiler memiliki tiga tugas utama; mengubah energi kimia dari BL menjadi panas untuk menghasilkan high-pressure steam, memulihkan anorganik dari BL dan mereduksi senyawa sulfur menjadi sulfida (Sixta, Herbert, 2006). 37



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



Tujuan dari operasi recovery boiler adalah untuk mendapatkan: 1.



Recovery Chemical atau bahan hasil sisa bahan pemasak dari Fiberline dan membakar lignin serta selulosa yang terlarut dalam Black liquor



2.



Produksi superheated steam bertekanan tinggi yang maksimal dan stabil



3.



Emisi yang minimum dari flue gas



Tujuan tersebut dapat dicapai dengan cara mengoptimalkan efisiensi proses, kinerja peralatan yang ada dan segala faktor yang mempengaruhinya meliputi: design and performance, pressure parts, combustion air system, high pressure steam generation system, flue gas system, support system, ash handling system, smelt spout and cooling water system. II.7.4 Green Liquor Green liquor (GL) merupakan smelt yang terlarut berupa sodium karbonat (Na2CO3), sodium sulfida (Na2S), dan senyawa lain dari recovery boiler pada proses pemulihan bahan pada proses sulfat. Istilah green liquor muncul karena keberadaan dari besi (II) sulfida (FeS.Fe2S3). GL akan bereaksi dengan kapur (CaO) pada tahap rekaustisasi untuk menghasilkan bahan kimia pemasak yang dapat digunakan kembali (white liquor) (Giddings, J.F., Roll, D.R., Cappellino, C.A., Day, M., Nardone, R.A., 2008). Green liquor adalah suatu larutan alkali yang mengandung beberapan unsur dan senyawa dengan kadar yang berbeda-beda di setiap mill. Kandungan dari green liquor kurang lebihnya dipaparkan di Tabel II.3 (Svensson, Jenny, 2012). Tabel II.8. Perkiraan kandungan dari green liquor GARAM/ION KONSENTRASI GARAM/ION KONSENTRASI (G/KG) (G/KG) NA K NA2CO3 NA2S



70-95 5-15 100-140 30-60



NaOH Na2SO4 Na2S2O3 NaCl



2-25 1-15 1-10 1-10



Sumber: Non-process Elements in the Green Liquor System, 2012



38



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



GL yang disuplai ke recausticizing plant juga tidak selalu konsisten. Gangguan pada RB dan TTA yang buruk dapat mempengaruhi kualitas GL yang akan dijadikan WL. Biasanya hal ini akan menyebabkan masalah pada operasional recausticizing plant sehingga menghasilkan WL dengan kualitas yang buruk (Trung, Thanh, 2009). II.7.5 Recausticizing Plant Smelt anorganik yang tersusun utama oleh sodium karbonat dan sodium sulfida, terlarut dalam air yang menghasilkan green liquor, yang nantinya setelah mengalami pemisahan (clarification), dikenakan reaksi kaustisasi (causticizing) dimana sodium karbonat diubah menjadi sodium hidroksida dengan perlakuan dengan kalsium hidroksida (slaked lime) menurut persamaan : Ca(OH) + Na2CO3 ↔ 2NaOH + CaCO3 Setelah kalsium karbonat diendapkan dan dipisahkan dari liquor, white liquor yang dihasilkan siap untuk digunakan kembali untuk pemasakan (cooking). Untuk menutup siklusnya, lime-nya dibakar kembali di rotary kiln (lime kiln) untuk menghasilkan kalsium oksida, yang pada saatnya akan di-slaked menjadi kalsium hidroksida : CaCO3 + heat → CaO + CO2 CaO + H2O → Ca(OH)2 Make-up kalsium karbonat ditambahkan ke lime kiln untuk mengimbangi sejumlah kalsium hidroksida yang hilang (Sixta, Herbert, 2006). II.7.7 White Liquor White liquor (WL) merupakan bahan kimia yang digunakan pada proses kraft pulping atau proses sulfat. WL tersusun dari NaOH dan Na 2S, sejumlah kecil Na2CO3 yang tersisa dari proses pemulihan bahan kimia, senyawa sulfur teroksidasi dan bahan kimia pengotor lainnya yang berasal dari kayu. Komponen kimia aktif di proses kraft pulping yaitu ion hidroksida (OH-) dan hidrogen sulfida (HS-) (Ek, Monica, 2009). Gambar II.4 menunjukkan data tipikal komposisi dari WL yang digunakan pada proses kraft pulping.



39



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



Tabel II.9. Tipikal komposisi dari white liquor.



40



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



BAB III DESKRIPSI PROSES PT. Riau Andalan Pulp and Paper merupakan perusahaan yang bergerak dalam bidang pulp dan kertas yang terintegrasi. Dalam operasionalnya PT. RAPP memiliki 4 unit usaha atau business unit, yaitu Riau Fiber, Riaupulp line (RPL), Riau Andalan Kertas (RAK), dan Riau Prima Energi (RPE). Proses pembuatan pulp PT. RAPP menggunakan proses kimia yaitu proses Kraft, dengan menggunakan kayu Acacia mangium, Acacia crassicarpa dan Eucalyptus sebagai bahan bakunya. Proses pemasakan dilakukan didalam digester dengan menggunakan bahan kimia pemasak white liquor. Hasil pemasakan berupa pulp dan limbah cair pemasakan berupa black liquor yang kemudian dikirim ke chemical recovery plant (CRP) untuk diolah menjadi green liquor dan membakar komponen organik sebagai bahan bakar untuk menghasilkan steam dan listrik. Komponen green liquor adalah Na2CO3 dan Na2S. Green liquor mengalami proses kaustisasi dengan penambahan CaO dan mengeluarkan limbah berupa CaCO3. Kaustisasi green liquor menghasilkan white liquor yang dapat digunakan kembali sebagai bahan kimia pemasak di dalam digester. Riaupulp memiliki beberapa departemen yang saling berhubungan antara satu dengan yang lainnya, diantaranya: 



Woodyard (proses pembentukan bahan baku dari bentuk log menjadi chip),







Fiberline (proses pemasakan dari bahan baku berupa chip menjadi pulp),







Pulp dryer (mengubah slurry pulp menjadi lembaran pulp),







Chemical plant (memproduksi ClO2, NaOH, O2, yang akan digunakan pada proses bleaching di fiberline).



Serta terdapat departemen Riau Prima Energi (RPE) yang merupakan tempat yang untuk memulihkan kembali bahan kimia pemasak, penghasil steam bertekanan tinggi dan penghasil energi listrik. Riau Prima Energy memiliki beberapa departemen utama yang saling berhubungan yaitu:



41



Laporan Praktik Kerja Pabrik  -



Power side



2020



:



Water intake (Mengambil air dari sungai (Sungai kampar) dan membawanya menuju water treatment plant).



-



Water Treatment Plant (Membawa dan mengatur masuknya air dari sumber air sebelum di gunakan oleh mill)



-



Demineralization plant (Menghilangkan kandungan mineral dalam air)



-



Power Boiler (Menghasilkan steam bertekanan tinggi)



-



Turbine generator (Menghasilkan energi listrik) 



-



Chemical side



:



Evaporator (Menaikan viskositas atau kekentalan black liquor dengan cara menguapkan kandungan airnya sebelum memasuki recovery boiler)



-



Recovery boiler (Membakar black liquor, memulihkan senyawa anorganik dari bahan kimia pemasak, menghasilkan steam bertekanan tinggi) 



Recaust, Kiln & Effluent



:



-



Recaust & Kiln (Pemulihan bahan kimia pemasak)



-



Effluent treatment plant (Membersihkan air limbah hasil proses sebelum dibuang ke lingkungan)



Pada PT. Riau Andalan Pulp and Paper (RAPP) departemen yang berperan khusus untuk menangani serta bertanggung jawab sebagai penyedia bahan kimia pemasak untuk proses pulping di Fiberline melalui serangkaian proses pemulihan bahan kimia dan penyedia steam dinamakan Chemical Side Department dan Recaustisizing plant. Chemical Side Department terdiri dari dua area yaitu evaporation plant dan recovery boiler. Gambaran dari proses pemulihan bahan kimia di Chemical Side Department dapat dilihat pada Gambar III.1.



42



Laporan Praktik Kerja Pabrik III.1



2020



Evaporation Plant



Evaporation plant merupakan area yang terdiri dari serangkaian unit yang unit utamanya berupa evaporator dan high density concentrator (HDC) dengan tujuan utamanya yaitu meningkatkan konsentrasi weak black liquor (WBL) menjadi heavy black liquor (HBL) dengan cara dipanaskan. Media yang digunakan untuk memasakan WBL adalah Steam. Steam yang memiliki nilai kalor akan terkondensasi setelah menukarkan panas dengan Black liquor. Selain itu, di evaporation plant juga terdapat Chloride Removal Plant dan Methanol Plant. Chloride Removal Plant (CRP) berfungsi untuk mengurangi Non-Process Element (NPE) di dalam kraft cycle. Sedangkan Methanol Plant berfungsi untuk memproduksi Methanol dari produk samping Evaporator (Condensat C). III.1.1 Evaporator dan High Density Concentrator (HDC) Evaporator dan HDC pada dasarnya adalah sebuah heat exchanger yang berfungsi untuk mengolah WBL hasil dari proses pemasakan, washing, dan bleaching di fiberline dengan ±15% dry solid dan mengubahnya menjadi firing liquor dengan ±81% dry solid. Jenis evaporator yang digunakan di PT. RPE yaitu jenis falling film multiple effects evaporator dengan tipe shell-and-tube dan lamella. Sedangkan untuk HDC-nya, digunakan jenis single effect falling film dengan tipe lamella. Evaporator memekatkan WBL menjadi heavy black liquor (HBL) yang memiliki dry solid ±72% dengan cara pemanasan tidak langsung menggunakan LP dan MP steam dan memanfaatkan panas latennya untuk menguapkan kandungan air di Black liquor. WBL masuk dari effect terakhir dan steam masuk dari effect pertama dan keduanya saling menukarkan panas secara counter-current. Pada Gambar III.2. dapat dilihat alur dari proses pemekatan liquor pada falling film multiple effects evaporator secara umum. WBL yang masuk pada effect terakhir akan dipanaskan oleh vapor dari effect sebelumnya, kemudian sebagian liquor akan mengalami resirkulasi dan sebagian lagi menuju ke effect sebelumnya. Untuk HDC, cara kerjanya hampir sama dengan evaporator, hanya saja HDC hanya memiliki satu effect. HDC merupakan proses pemekatan lanjutan setelah evaporator, yaitu memekatkan liquor dari dry solid ±72% menjadi ±81% yang disebut firing liquor. Firing liquor nantinya akan disimpan



43



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



dalam firing liquor storage tank (FLS tank) terlebih dahulu sebelum diumpankan ke recovery boiler untuk dibakar. Pada Gambar III.2. garis merah menunjukkan jalur aliran dari steam atau vapor sebagai media pemanas liquor pada tiap effect. Vapor akan dihasilkan dari proses pengurangan kandungan air melalui proses pemanasan yang pada dasarnya menggunakan prinsip penguapan. Vapor yang digunakan untuk memanaskan liquor di tiap effect nantinya akan terkondensasi karena energi panasnya telah ditransfer ke liquor dan akan di proses lebih lanjut sebelum dapat digunakan kembali. Namun untuk vapor yang terbentuk dari proses penguapan air di effect terakhir



tidak



lagi



digunakan



untuk memanaskan



liquor, tetapi



akan



dikondensasikan langsung di surface condenser. Sebagian dari vapor tersebut akan tetap dalam fase gas yang disebut non condensable gas (NCG) yang akan ditarik menggunakan vacuum ejector ke bagian penanganan NCG. Kondensat akan dihasilkan pada setiap effect dan surface condenser. Namun,



kualitas dari masing-masing kondensat berbeda-beda sehingga pengolahan atau penanganan yang dilakukan terhadapnya juga berbeda-beda. Jenis-jenis kondensat dan pemanfaatannya dapat dilihat pada Tabel III.1. Pemanfaatan lebih lanjut kondensat yang dihasilkan akan dibedakan berdasarkan kualitasnya yang ditunjukkan dengan nilai konduktivitasnya. Umumnya, jika dibandingkan, kualitas kondensat yang dihasilkan dari effect yang pertama sampai ke effect yang terakhir akan semakin menurun di setiap effect-nya. Tabel III.1. Jenis-jenis kondensat yang dihasilkan pada evaporator



44



Laporan Praktik Kerja Pabrik



2020



Jenis



Konduktivitas



kondensat



(µS/m)



Primary