LAPORAN PETRO Fix [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN (PKL) PT PETROKIMIA GRESIK GRESIK, JAWA TIMUR



ANALISIS SECARA KUANTITATIF PADA PUPUK ZA I/III



Disusun oleh : Raden Roro Rania Wendriayuningsih



(16307141009)



Shinta Ningrumasri



(16307141031)



Raditya Kusumaningrum



(16307144017)



PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2019



HALAMAN PENGESAHAN



i



DAFTAR ISI



HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ i DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii DAFTAR TABEL ..................................................................................................v DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vi KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................2 A. Sejarah Perusahaan....................................................................................... 2 B. Visi, Misi Perusahaan dan Budaya Perusahaan ........................................... 7 C. Logo Perusahaan .......................................................................................... 8 D. Struktur Organisasi .................................................................................... 10 E. Anak Perusahaan dan Perusahaan Patungan .............................................. 11 F.



Tata Letak Pabrik ....................................................................................... 14



G. Unit-Unit Produksi ..................................................................................... 15 H. Bahan Baku, Produk dan Pemasaran Produk ............................................. 20 BAB II PROSES PRODUKSI DEPARTEMEN PRODUKSI IA ....................27 A. Unit Amoniak ............................................................................................. 27 B. Unit Urea .................................................................................................... 41 C. Unit ZA I/III ............................................................................................... 65 D. Utilitas ........................................................................................................ 72 BAB III PERENCANAAN DAN PENGENDALIAN PRODUKSI .................91 A. Perencanaan Produksi ................................................................................ 92 B. Pengendalian Produksi ............................................................................... 93 C. Sistem Pelaporan ........................................................................................ 94 BAB IV KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA ...............................96 A. Struktur Organisasi K3 ............................................................................... 96 B. Peran K3 Dalam Unit Kerja ....................................................................... 97 iii



C. Kecelakaan Kerja ....................................................................................... 98 D. Sasaran dan Pelaksanaan Keselamatan dan Kesehatan Kerja .................. 102 E. Kebijakan Sistem Manajemen PT. Petrokimia Gresik ............................. 103 F.



Tugas- tugas Bagian K3 ........................................................................... 104



G. Alat Pelindung Diri (APD) ...................................................................... 104 BAB V LABORATORIUM PRODUKSI I ......................................................109 A. Program Kerja Laboratorium ................................................................... 109 B. Laboratorium Produksi I .......................................................................... 110 C. Alat Utama Laboratorium Produksi I....................................................... 111 D. Analisa Laboratorium Produksi I ............................................................. 111 BAB VI TUGAS KHUSUS ................................................................................114 A. Metode Analisis Pupuk ZA ...................................................................... 114 B. Metode Analisis ....................................................................................... 117 C. Hasil dan Pembahasan.............................................................................. 130 BAB VII PENUTUP...........................................................................................139 A. Kesimpulan .............................................................................................. 139 B. Saran ......................................................................................................... 140 DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................141 LAMPIRAN PERHITUNGAN .........................................................................142



iii



DAFTAR TABEL Tabel 1.0.1 Kronologis sejarah singkat PT. Petrokimia Gresik .............................. 5 Tabel 1.0.2 Produk Unit Produksi I ...................................................................... 18 Tabel 1.0.3 Produk dan Spesifikasi Bahan Baku .................................................. 21 Tabel 2.0.1 Spesifikasi demin water .................................................................... 78 Tabel 6.0.1 Uji H2O pada kristal basah dan produk ZA I/III .............................. 130 Tabel 6.0.2 Uji kadar ZA dalam larutan induk ZA I ........................................... 132 Tabel 6.0.3 Uji kadar ZA dalam larutan induk ZA III ........................................ 132 Tabel 6.0.4 Uji Fe dalam larutan induk ZA I/III ................................................. 133 Tabel 6.0.5 Uji PO4 dalam larutan induk ZA I/III .............................................. 135 Tabel 6.0.6 Uji FA dalam kristal basah dan produk ZA I/III .............................. 136 Tabel 6.0.7Uji distribusi ukuran butiran produk ZA I/III ................................... 137



iv



DAFTAR GAMBAR Gambar 1.0.1 Logo PT Petrokimia Gresik ............................................................. 8 Gambar 1.0.2 Struktur Organisasi PT Petrokimia Gresik ..................................... 10 Gambar 1.0.3 Tata Letak Proses Pabrik I PT. Petrokimia Gresik......................... 14 Gambar 1.0.4 Produksi PT Petrokimia Gresik ...................................................... 17 Gambar 1.0.5 Alur Produksi Pupuk PT. Petrokimia Gresik ................................. 20 Gambar 1.0.6 Diagram Distribusi Pupuk .............................................................. 26 Gambar 1.0.7 Alur Distribusi Pupuk Subsidi........................................................ 26 Gambar 2.0.1 Block diagram Amonia .................................................................. 30 Gambar 2.0.2 Diagram Alir Primary dan Secondary Reformer ........................... 33 Gambar 2.0.3 Diagram Alir CO Shift Conventer .................................................. 34 Gambar 2.0.4 DiagramAlirCO2Removal .............................................................. 35 Gambar 2.0.5 Diagram Alir Sistem Metanator ..................................................... 37 Gambar 2.0.6 Diagram AlirNH3ConverterdanRefrigeration ................................ 39 Gambar 2.0.7 Diagram Blok ProsesProduksiUrea ................................................. 42 Gambar 2.0.8 Diagram Alir ProsesSintesis ............................................................ 43 Gambar 2.0.9 Diagram Alir ProsesPurifikasidanRecovery.................................... 51 Gambar 2.0.10 Diagram Alir ProsesKondensat ..................................................... 57 Gambar 2.0.11 DiagramProsesKonsentrasidanPembutiran .................................. 59 Gambar 2.0.12 Diagram Blok Proses Produksi Pupuk ZA I/III ........................... 66 Gambar 2.0.13 Diagram Alir Proses Neutralization – Crystallization................. 67 Gambar 2.0.14 Diagram Alir Proses Pemisahan Kristal ...................................... 70 Gambar 2.0.15 Diagram blok proses penyediaan air ............................................ 75 Gambar 2.0.16 Diagram AlirLime Softening Unit (LSU) ..................................... 76 Gambar 2.0.17 Diagram Alir Demin Plant Unit ................................................... 79 Gambar 2.0.18 Diagram Blok Proses Penyedian Steam ....................................... 83 Gambar 2.0.19 Diagram Alir Proses Boiler (B 1102)........................................... 85 Gambar 2.0.20 Diagram Alir Proses Waste Heat Boiler ...................................... 86 Gambar 2.0.21 Diagram Alir Proses GTG ............................................................ 88 Gambar 2.0.22 Sistem Udara Bersih ..................................................................... 89 Gambar 4.0.1 Struktur Organisasi Struktural ........................................................ 96 Gambar 4.0.2 Proses Terjadinya Kecelakaan ..................................................... 103



v



KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, yang telah memberikan segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan kegiatan dan laporan kerja praktek di PT. Petrokimia Gresik (Persero) yang telah berlangsung selama bulan Januari 2019. Tujuan kerja praktek ini adalah untuk memperoleh pengalaman di dunia kerja, sehingga dapat mengetahui secara langsung berbagai permasalahan yang ada serta dapat berperan serta untuk memecahkannya. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya, kami haturkan untuk segenap pihak yang telah membantu dalam penyelesaian penyusunan laporan ini, diantaranya : 1. Allah SWT atas berkah dan rahmatnya sehingga kami dapat menyusun laoparan kerja praktek ini. 2. BapakJaslin Ikhsan, Ph.D.,selaku Ketua Jurusan Kimia UNY. 3. IbuIr. Endang Dwi Siswani, MT, selaku koordinator kerja praktek Jurusan Kimia UNY. 4. Ibu Dr. Kun Sri Budiasih, M.Si., selaku dosen pembimbing kerja praktek. 5. Bapak Rully Eko Ardianto, selaku Kepala Departemen Produksi 1A PT. Petrokimia Gresik 6. Bapak Loh Sri Handono, selaku pembimbing kami di PT. Petrokimia Gresik, yang telah menunjukan dan memberikan banyak bantuan, serta pengertiannya selama kamimelaksanakan kegiatan kerja praktek di bagian Candal Poduksi Departemen Produksi I A di PT. Petrokimia Gresik. 7. Seluruh karyawan di departemen produksi 1A PT. Petrokimia Gresik yang turut membantu kami dalam melaksanakan kerja praktek. 8. Keluarga kami (bapak, ibu, adik, kakak) yang telah memberikan doa dan dukungannya. 9. Teman-teman kerja praktek (mahasiswaITS, UGM, dan Unsoed) terima kasih atas dukungan dan kebersamaanmu.



vi



Kami menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam laporan ini, oleh karenanya kami sangat mengharapkan saran dan kritik demi kesempurnaan laporan ini. Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.



Yogyakarta, Januari 2019



Penyusun



vii



a



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



BAB I PENDAHULUAN A. Sejarah Perusahaan Perusahaan PT Petrokimia Gresik adalah salah satu Badan Usaha Milik Negara (BUMN) dalam lingkup Departemen Perindustrian dan Perdagangan yang bergerak dibidang produksi pupuk, bahan – bahan kimia, pestisida, dan jasa lainnya seperti jasa konstruksi/rancang bangun, peralatan pabrik, perekayasaan, dan Engineering, yang menempati lahan seluas 450 hektar berlokasi di Kecamatan Kebomas, Kabupaten Gresik, Provinsi Jawa Timur. Nama perusahaan PT Petrokimia Gresik bersal dari kata “Petroleum Chemical” disingkat menjadi “Petrochemical”. Produk utama yang dihasilkan oleh PT. Petrokimia Gresik adalah pupuk Nitrogen (ZA dan Urea), pupuk Fosfat (SP-36), pupuk majemuk (NPK dan Phonska) dan pupuk Organik serta produk sampingan seperti Karbondioksida cair dan padat (dry ice), Amoniak, Asam Sulfat, Asam Fosfat, Asam Klorida, Oksigen dan Nitrogen cair. PT Petrokimia adalah pabrik pupuk terlengkap di Indonesia yang menjadi produsen pupuk tertua setelah PT Pupuk Sriwijaya (Pusri) Palembang, pada awal berdirinya disebut proyek Petrokimia Surabaya.Pada tahun 1964 berdasarkan inpres RI No.I/Instr/1963 PT Petrokimia Gresik dibangun dan dikerjakan oleh kontraktor Cosindit Sp.A dari Italia.Pada tanggal 10 Agustus 1964 kontrak pembangunan ditandatangani dan mulai berlaku pada tanggal 8 Desember 1964.Namun pada tahun 1968 proyek ini sempat terhenti karena adanya permasalahan politik dan ekonomi yang dialami oleh bangsa Indonesia.Pada tanggal 10 Juli 1972 proyek ini diresmikan oleh presiden Republik Indonesia, yang kemudian tanggal tersebut ditetapkan sebagai hari jadi PT Petrokimia Gresik. Berdasarkan PP No.28/1997, PT Petrokimia Gresik mulanya berada dibawah Direktorat Industri Kimia Dasar, namun sejak tahun 1992 berada dibawah Departemen Perindustrian dan mulai tahun 1997 berada dibawah naungan



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



2



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB I PENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Departemen Keuangan. Pada tahun 1998 berada di bawah naungan Departemen Pendayagunaan BUMN. Akan tetapi akibat adanya krisis moneter yang dialami Indonesia menyebabkan PT Petrokimia Gresik berada di bawah Holding Company PT Pupuk Sriwijaya Tepatnya pada tahun 1999. Pada tahun 2000, pabrik pupuk majemuk PHONSKA dengan teknologi Spanyol INCRO dimana konstruksinya ditangani oleh PT Rekayasa Industri dengan kapasitas produksi 3000 ton/tahun.Pabrik ini diresmikan oleh presiden Abdurrachman Wachid pada tanggal 25 Agustus 2000.Pada bulan Oktober 2003 dibangun pabrik NPK Blendding dengan kapasitas produksi 60.000 ton/tahun. Pada tahun 2004, penerapan rehabilitation Flexible Operation (RFO) ditunjukan agar pabrik Fosfat I (PF I) dapat memproduksi pupuk PHONSKA selain memproduksi SP-36 dengan harapan dapat memenuhi permintaan pasar akan PHONSKA yang tinggi sewaktu – waktu. Pada bulan Maret tahun 2005, diproduksi pupuk Kalium Sulfat (ZK) dengan kapasitas produksi 10.000 ton/tahun.Bulan Desember 2005 diproduksi/dikomersialkan pupuk petroganik dengan kapasitas produksi 3.000 ton/tahun.Pada bulan Desember pula dikomersialkan pupuk NPK Granulation dengan kapasitas produksi 100.000 ton/tahun. Produksi pupuk terdapat dalam dua bentuk, yaitu ; subsidi pupuk Urea, NPK (PHONSKA), Petroganik, SP-36, dan ZA, dan non subsidi berupa NPK Kebomas, ZK, DAP, KCL, Phosphate rock, Petronik, Petro Kalimas, Petro Biofertil, dan kapur pertanian. Adapun produksi non pupuk adalah Amoniak, Asam Sulfat, Asam Fosfat, Cement Retarder, Aluminium florida, CO2 cair, Dry Ice, Asam Klorida, Oksigen, Nitrogen, Hidrogen, Gypsum, Petroseed, Petro Hibrid, Petro Gladiator, Petrofish, Petro Chick, dan Petro Rice. Secara kronologis sejarah singkat PT. Petrokimia Gresik adalah sebagai berikut:



3



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



4



a



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Tabel 1.0.1Kronologis sejarah singkat PT. Petrokimia Gresik Tahun



Keterangan



1960



Proyek pendirian PT. Petrokimia Gresik adalah PROJEK PETROKIMIA SURABAJA didirikan dengan dasar hukum: a) TAP MPRS No. II/MPRS/1960 b) Kepres No. 260 Th. 1960



1964



Berdasarkan Instruksi presiden No. I/1963, maka pada tahun 1964 pembangunan PT. Petrokimia dilaksanakan oleh kontraktor Cosindit, SpA dari Italia.



1968



Pembangunan sempat dihentikan pada tahun ini karena adanya pergolakan perekonomian.



1971



Ditetapkan menjadi perusahaan umum (Public Service Company) dengan PP No.55/1971



1972



Diresmikan oleh Presiden Indonesia, Bapak HM. Soeharto.



1975



Bertransformasi menjadi Persero (Profit Oriented Public Service Company) berdasarkan PP No.35/1974 jo PP No.14/1975



1979



Perluasan Pabrik tahap I: Pabrik pupuk TSP I dilaksanakan oleh kontraktorSpie Batignoles dari Perancis, meliputi pembangunan: Prasarana pelabuhan dan penjernihan air dan Booster Pump di Gunung Sari Surabaya.



1983



Perluasan Pabrik tahap II: Pabrik pupuk TSP II dilaksanakan oleh kontraktor Spie Batignoles dari Perancis, dilengkapi pembangunan: perluasan prasarana pelabuhan dan penjernihan air dan Booster Pump di Babat.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



5



a



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



1984



Perluasan Pabrik tahap III: Pabrik Asam Fosfat dengan pembangunan Hitachi Zosen dari Jepang: a) Pabrik Asam Fosfat b) Pabrik Asam Sulfat c) Pabrik Cement Retarder d) Pabrik Aluminium Fluorida e) Pabrik Amonium Sulfat f) Unit Utilitas



1986



Perluasan Pabrik tahap IV: Pabrik Pupuk ZA III yang mulai dari studi kelayakan hingga pengoperasian pada 2 Mei 1986 ditangani oleh tenaga-tenaga PT. PETROKIMIA GRESIK



1994



Perluasan Pabrik tahap V: Pembangunan pabrik Amoniak dan Urea baru menggunakan tekmologi proses Kellog Amerika dengan konstruksi ditangani oleh PT. IKPT Indonesia. Pembangunan dimulai pada awal tahun 1991 tetapi baru beroperasi pada tanggal 29 April 1994.



1997



Berdasarkan PP No. 28/1997, PT. Petrokimia Gresik berubah status menjadi Holding Company bersama PT. Pupuk Sriwijaya Palembang (PUSRI). Perluasan Pabrik tahap VI: Pembangunan pabrik Pupuk Majemuk (NPK) PHONSKA dengan teknologi



2000



Spanyol INCRO dimana konstruksinya ditangani oleh PT. Rekayasa Industri dengan kapasitas produksi 3.000 ton/tahun. Pabrik ini diresmikan oleh Abdurrachman Wachid pada tanggal 25 Agustus 2000.



2003



Pada bulan Oktober dibangun pabrik NPK blending dengan kapasitas produksi 60000 ton/tahun.



2004



Penerapan Rehabilitation Flexible Operation (RFO) ditujukan agar Pabrik Fosfat I (PF I) dapat memproduksi pupuk PHONSKA selain memproduksi SP-36 dengan harapan dapat memenuhi permintaan pasar.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



6



a



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



2005



Perluasan Pabrik tahap VII: Bulan Maret diproduksi Pupuk Kalium Sulfat (ZK) dengan kapasitas produksi 10.000 ton/tahun. Bulan Desember diproduksi/dikomersialkan pupuk petroganik dengan kapasitas 3.000 ton/tahun. Pada bulan Desember pula dikomersialkan pupuk NPK Granulation dengan kapasitas produksi 100.000 ton/tahun.



2009



Perluasan pabrik tahap VIII: Petrobio, NPK Kebomas II, III & IV



2010-2012 Perluasan pabrik tahap IX: Pembangunan



phonska



IV



dengan



kapasitas



600.000



ton/tahun,



pembangunan tangki amoniak dan power plant batubara. 2012-2015 Perluasan pabrik tahap X: Membangun unit Revamping PA meliputi pabrik phosphoric acid, sulfuric acid dan purified gypsum. Selain itu juga membangun ammoniak dan urea II dengan kapasitas 660.000 ton/tahun dan 570.000 ton/tahun serta membangun unit-unit pendukung lainnya meliputi uprating Gunung Sari, perluasan pelabuhan dan pergudangan.



B. Visi, Misi Perusahaan dan Budaya Perusahaan 1. Visi PT Petrokimia Gresik Menjadi produsen pupuk dan produk kimia lainnya yang berdaya saing tinggi dan produknya paling diminati konsumen. 2. Misi PT Petrokimia Gresik a. Mendukung penyediaan pupuk nasional untuk tercapainya program swasembada pangan. b. Meningkatkan hasil usaha untuk menunjang kelancaran kegiatan operasional dan pengembangan usaha. c. Mengembangkan potensi usaha untuk pemenuhan industry kimia nasional dan berperan aktif dalam Community development.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



7



a



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



3. Budaya Perusahaan a. Mengutamakan keselamatan dan kesehatan kerja serta pelestarian lingkungan hidup dalam setiap kegitaan operasional. b. Memanfaatkan profesionalisme untuk peningkatan kepuasan pelanggan. c. Meningkatkan inovasi untuk memenangkan bisnis. d. Mengutamakan integritas di atas segala hal. e. Berupaya membangun semangat kelompok yang sinergis. C. Logo Perusahaan



Gambar 1.0.1Logo PT Petrokimia Gresik PT Petrokimia Gresik memiliki logo seekor kerbau berwarna kuning emas dan daun berwarna hijau berujung lima dengan huruf PG berwarna putih yang terletak di tengah-tengahnya seperti pada Gambar 1.1. Adapun arti logo tersebut adalah : 1. Kerbau sebagai penghormatan kepada daerah Kecamatan Kebomas, kerbau juga melambangkan sikap bekerja keras, loyalitas dan jujur, dan dikenal sebagai hewan yang dikenal oleh masyarakat Indonesia sebagai sahabat petani. 2. Warna kuning emas pada kerbau melambangkan Keagungan. 3. Daun hijau berujung lima yang melambangkan kesuburan dan kesejahteraan. 4. Lima ujung daun melambangkan kelima sila dari Pancasila. 5. Tulisan PG di tengahnya yang berarti singkatan dari PT Petrokimia Gresik. 6. Warna putih pada huruf PG melambangkan kesucian.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



8



a



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Secara keseluruhan logo tersebut berarti : “ Dengan hati yang bersih dan suci berdasarkan kelima Pancasila, PT Petrokimia Gresik berusaha mencapai masyarakat yang adil dan makmur menuju keagungan bangsa”.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



9



a



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



D. Struktur Organisasi



Gambar 1.0.2Struktur Organisasi PT Petrokimia Gresik



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



10



a



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Struktur organisasi PT Petrokimia Gresik berbentuk matriks, dimana terdapat hubungan kerja dan aliran informasi secara horizontal dan vertikal.Secara garis besar, PT Petrokimia Gresik dipimpin oleh seorang Direktur khusus. Keempat direktur khusus ini antara lain: 1. Direktur Komersial Direktur komersial membawahi 5 Kompartemen, yaitu Kompartemen Penjualan Wilayah I, Kompartemen Penjualan Wilayah II, Kompartemen Pemasaran, Kompartemen Administrai Keuangan, dan Kompartemen Perencanaan & Pengendalian Usaha. 2. Direktur Produksi Direktur Produksi membawahi 4 Kompartemen, yaitu Kompartemen Produksi I, Kompartemen Produksi II, Kompartemen Produksi II, dan Kompartemen Teknologi. 3. Direktur Teknik dan Pengembangan Direktur Teknik & Pengembangan membawahi 4 Kompartemen, Kompartemen Riset, Kompartemen Pengembangan, Kompartemen Engineering, dan Kompartemen Pengadaan. 4. Direktur SDM dan Umum Direktur SDM dan Umum membawahi 2 Kompartemen dan 2 bagian secara langsung yaitu Kompartemen Sumber Daya Manusia dan Kompartemen Sekretaris Perusahaan.Sedangkan 2 bagian yang dibawahi secara langsung yaitu bagian Kemitraan dan Bina Lingkungan serta Bagian Keamanan.



E. Anak Perusahaan dan Perusahaan Patungan PT. Petrokimia Gresik memiliki beberapa anak perusahaan dan perusahaan patungan. 1. PT. Petrokimia Kayaku(Tahun 1977) Memproduksi Insektisida, Herbisida, dan Fungisida dengan saham PT Petrokimia Gresik sebanyak 60%, Nippon kayaku 20%, dan Mitsubishi 20%. 2. PT. Petrosida Gresik(Tahun 1984) PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



11



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Memproduksi Diazinon, Carbofuron, Carbaryl, MIPC dengan saham PT Petrokimia Gresik 99,99% dan Yayasan 0,01%. 3. PT. Petronika(Tahun 1985) Memproduksi DOP ( Diocthyl Phthalat ) dengan saham PT Petrokimia Gresik 20%. 4. PT Petrowidada(Tahun 1985) Memproduksi Phytalic Anhydride, Maleik Anhydride dengan saham



PT



Petrokimia Gresik 1,47% 5. PT Petrocentral(Tahun 1990) Memproduksi Sodium Tripoly Phosphate dengan saham PT Petrokimia Gresik 9,8% 6. Kawasan Industri Gresik Bergerak di bidang pengolahan Kawasan Industri Gresik dan pengoperasian ekspor dan Processing Zone.Saham yang dimiliki PT. Petrokimia Gresik sebesar 35% dan semen Gresik 65%. 7. PT. Puspesindo Merupakan perusahan patungan antara : PT. Petrokimia Gresik (32,31%), PT Pupuk Sriwijaya (32,21%), PT. Rekayasa Industri (7,43%), PT. Mapido Parama (12,30%), Balceke Durr A. G. Jerman (15,76%) Perusahaan ini bergerak di bidang pembuatan peralatan pabrik, antara lain: Bejana bertekanan, Menara, Alat penukar panas, Peralatan cryogenic (Kontruksi Berat). 8.



PT. Gresik Cipta Sejahtera (GCS) Perusahhan ini didirikan pada tanggal 3 April tahun 1972 dengan bidang



usaha distributor, pemasok suku cadang, bahan baku industri kimia, angkutan bahan kimia, dan pembinaan usaha kecil. 9.



PT. Aneka Jasa Gharadika (AJG) Didirikan pada tanggal 10 November 1997 dengan bidang usaha penyediaan



tenaga harian, jasa pekerjaan borongan, dan cleaning service.



10. PT. Graha Sarana Gresik



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



12



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB I PENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Perusahaan ini didirikan pada 13 Mei 1993 dengan bidang usaha penyedia akomodasi, persewaan perkantoran dan jasa travel. 11. PT. Petrokopindo Cipte Selaras ( PCS ) Perusahaan ini didirikan pada 13 Mei 1993 dengan bidang usaha perbengkelan, jasa angkutan, dan perdagangan umum. 12. Yayasan PT. Petrokimia Gresik Yayasan PKG juga membentuk sebuah yayasan dengan nama Yayasan Petrokimia Gresik yang berdiri pada 26 Juni 1965 dengan tujuan untuk ikut meningkatkan kesejahteraan karyawan. Usaha yang telah ditangani adalah: a. Pembangunan perumahan karyawan dengan harga murah b. Pemeliharaan kesehatan karyawan setelah pensiun c. Memberikan bantuan sosial bagi karyawan yang memasuki masa pensiun dan penyelenggaraan pendidikan yang berupa pengadaan TK, SD, dan menyediakan beasiswa bagi pelajar yang berprestasi. 13. Koperasi Karyawan Keluarga Besar PT. Petrokimia Gresik (K3PG) K3PG adalah badan usaha berbentuk koperasi yang didrikan pada 13 Agustus 1983. Fungsi K3PG antara lain: a. Sebagai Salah satu anggota dari PKG yang bergerak di bidang perkoperasian. b. Pembuka lapangan pekerjaan bagi masyarakat Sejak berdiri hingga saat ini berbagai pengharggan telah diraih oleh K3PG baik dari tingkat regional maupun nasional, antara lain: a. Koperasi Fungsional Terbaik I Nasional tahun 1989 b. Koperasi Fungsional Teladan Nasional tahun 1990 c. Koperasi Fungsional Andalan Pemula Jatim tahun 1990 d. Koperasi Fungsional Andalan Tingkat Jatim tahun 1991 Ada beberapa usaha yang dijalankan oleh K3PG seperti unit pertokoan, unit apotek, unit kantin, unit simpan pinjam, unit pompa bensin, dan jasa cleaning service.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



13



a



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



14.PT. Petro Graha Medika Perusahan ini lebih dikenal dengan Rumah Sakit Petrokimia Gresik. Tugas dan fungsinnya adalah sebagai berikut: a. Memberikan penyuluan kesehatan pada waktu sidang K3 di tiap-tiap kompartemen secara rutin tiap satu bulan sekali b. Melakukan jasa pelayanan kesehatan terhadap karyawan maupun masyarakat dilingkungan pabrik c. Melakukan pengenalan kecelakaan kerja dilingkungan pabrik



F. Tata Letak Pabrik Tata letak proses dari PT. Petrokimia Gresik dapat kita lihat pada Gambar 1.3 dibawah ini.



Gambar 1.0.3Tata Letak Proses Pabrik I PT. Petrokimia Gresik PT Petrokimia Gresik terletak pada kawasan industri yang menempati area seluas 450 ha. Areal tanah yang ditempati berada di tiga kecamatan yang meliputi enam desa, yaitu : 1. Kecamatan Gresik yang meliputi dea Ngipik, Karangturi, Sukorame, Lumpur dan Tlogopojok. 2. Kecamatan Kebomas yang meliputi desa Kebomas, Tlogopatut, dan Randungagung.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 14 2019



a



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



3. Kecamatan Manyar yang meliputi desa Romo Meduran, Pojok Pesisir, dan Tepen. Desa yang masuk kategori ring 1 pada PT Petrokimia Gresik adalah Desa Tlogopojok, Desa Romo Meduran dan Desa Lumpur. Pada desa-desa ini mendapatkan perhatian khusus dalam hal pembinaan masyarakat misalnya pemberian bantuan sosial, pendidikan, dan pelatihan. Pemilihan lokasi kawasan industri ini berdasarkan atas pertimbangan keuntungan teknis dan ekonomis, yaitu : 1. Menampati lahan yang tidak subur untuk pertanian sehingga tidak mengurangi area pertanian, 2. Tersedianya sumber air dari aliran sungai Brantas dan Sungai Bengawan Solo. 3. Berada di tengah-tengah area pemasaran pupuk terbesar di Indonesia. 4. Dekat dengan pelabuhan sehingga memudahkan untuk mengangkut peralatan pabrik selama masa kontruksi, pengadaan bahan baku, maupun pendistribusian hasil produksi melalui angkatan laut. 5. Dekat dengab kota Surabaya memiliki kelengkapan memadai untuk sumber bahan kontruksi dan pemeliharaan peralatan serta tersedianya tenaga-tenaga terampil dan terlatih. 6. Dekat dengan pusat pembangkit tenaga listrik.



G. Unit-Unit Produksi PT. Petrokimia Gresikmempunyaitiga unitdepartemenproduksi/pabrik,yaitu DepartemenProduksiI (unitpupukNitrogen),DepartemenProduksiII(unitpupukFosfat) dan Departemen ProduksiIII(UnitAsamFosfat).



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



15



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



16



a



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Gambar 1.0.4Produksi PT Petrokimia Gresik



1. DepartemenProduksi IA(Unit PupukNitrogen) Departemen ProduksiIAmenghasilkan produk utama sebagai berikut : a.



Produk Utama 1) Pupuk ZA a) Pabrik Pupuk ZA I (Tahun 1972) 



Kapasitas



: 200.000 ton/tahun.







Bahan baku



: Ammoniak dan Asam Sulfat.



b) Pabrik Pupuk ZA II (Tahun 1984)  Kapasitas : 250.000 ton/tahun.  Bahan baku



: Gypsum (limbah Pabrik PA)secara



operasional masuk Unit Produksi III. c) Pabrik Pupuk ZA III (Tahun 1986)  Kapasitas : 200.000 ton/tahun.  Bahan baku : Ammoniak dan Asam Sulfat. 2) Pupuk Urea Pabrik Pupuk (Tahun 1994) 



Kapasitas







Bahan baku : Ammoniak cair dan gas karbondioksida



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



: 460.000 ton/tahun.



17



a



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



b. Produk Samping Selain produk utama juga menghasilkan bahan baku dan produk samping, yaitu: 1) Ammonia 



Kapasitas : 445.000 ton/tahun







Terutama digunakan untuk pembuatan pupuk ZA, Phonska dan Urea.



2) CO2 cair, 



Kapasitas : 25.000 ton/tahun



3) CO2 Padat (Dry Ice) 



Kapasitas : 4.000 ton/tahun



4) Nitrogen 



Kapasitas : 7.038.000 NCM/tahun (sebagaiN2 gas)







Kapasitas: 8.500 ton/tahun (sebagai N2 liquid)



5) Oksigen 



Kapasitas: 5.382.000 NCM /tahun (sebagai O2 gas)







Kapasitas: 7.700 ton/tahun (sebagai O2 liquid)



2. DepartemenProduksi II (Unit PupukFosfat) Pada Departemen ProduksiII dibagilagimenjadidua unitdepartemen,yaitu Departemen ProduksiIIA danDepartemen ProduksiIIB.Pembagianinidikarenakan banyaknya



jumlahunitproduksi/pabrikpadaDepartemenII,sehinggadipisahkan



untukmempermudahdalam



manajemendanpengoperasiannya.Produkyang



dihasilkan padaDepartemen ProduksiIIinidiantaranyaadalah : Tabel 1.0.2ProdukUnitProduksiII Kapasitas Produksi



Produk SP-36



1.000.000



SP-18



1.000.000



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



(ton/tahun)



18



a



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



PHONSKA (I,II,III,IV)



2.340.000



NPK Kebomas



370.000



(NPK I,II,III,IV) TSP



Tergantung pemesanan



DAP



Tergantung pemesanan



ZK



10.000



HCl



(tidak diketahui)



Petroganik



10.000



3. DepartemenProduksi III (Unit Produksi Asam Fosfat) Beroperasi sejak tahun 1 Januari 1985,yangterdiri dari: a. Pabrik Asam Fosfat Kapasitas produksi sebesar 200.000 ton/tahun dan digunakan untuk pembuatan pupuk TSP/SP-36 serta produk samping gypsum untuk bahan baku Unit Cement Retarder serta pupuk ZA II dan Asam Fluosilikat (H2SiF6) untuk bahan baku Unit Aluminium Fluorida. b. Pabrik Asam Sulfat (H2SO4) Beroperasi sejak tahun 1985 dengan kapasitas produksi sebesar 570.000 ton/tahun dan digunakan sebagai bahan baku Unit Asam Fosfat dan Unit Pupuk Fosfat. c. Pabrik ZA II Kapasitas produksi sebesar 250.000 ton/tahun. Bahan bakunya berupa gypsum dan ammonia cair. Dimana Gypsum diperoleh dari limbah



proses



pembuatan Asam Fosfat. d. Pabrik Cement Retarder(CR) Kapasitas produksi sebesar 440.000 ton/tahun dan digunakan dalam industri semen sebagai bahan penolong untuk mengatur waktu pengeringan.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



19



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



e. Pabrik Aluminium Fluorida (AlF3) Kapasitas produksi 12.600 ton/tahun yang diperlukan sebagai bahan penurun titik lebur pada industri peleburan bijih aluminium serta hasil samping berupa silika (SiO2) untuk bahan kimia tambahan Unit Asam Fosfat.



H. Bahan Baku, Produk dan Pemasaran Produk 1. Bahan Baku dan Produk yang Dihasilkan PT. Petrokimia Gresik Gambaran alur proses produksi pupuk PT Petrokimia Gresik yang dimulai dari bahan baku, produk setengah jadi hingga produk jadi sebagai berikut:



Gambar 1.0.5Alur Produksi Pupuk PT. Petrokimia Gresik Produk utama dari PT Petrokimia Gresik adalah pupuk Nitrogen (Pupuk ZA dan Pupuk Urea), Phonska dan pupuk fosfat (Pupuk SP-36) serta bahan-bahan kimia lainnya seperti CO2 cair dan kering (dry ice), Amoniak, Asam Sulfat, Asam Fosfat, Asam Chlorida, O2, N2, H2.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



20



a



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Berikut adalah spesifikasi produk pupuk dan non-pupuk yang diproduksi oleh PT Petrokimia Gresik: Tabel 1.0.3Produk dan Spesifikasi Bahan Baku Spesifikasi



Produk



Urea (SNI 02-2801-2010) Bahan Baku : NH3& CO2 N-total % : 46 min Biuret % : 1 maks Air



% : 0.5 maks



Bentuk: Kristal Ukurtan butir: 90 % min (1.00 – 3.3 mm) Warna: Putih (non subsidi) : Pink ( Subsidi) l Sifat



: Higroskopis, Mudah larut dalam air



Dikemas dalam kantong bercap Kerbau Emas dengan isi 50 kg. ZA (SNI 02-1760-2005) Bahan Baku



: NH3& H2SO4



Nitrogen% : 20.8 min Sulfur % : 23.8 min FA% : 0.1 maks Air% : 1.0 maks Bentuk



: Kristal



Ukurtan butir : 55 % min + 30 US Mesh Warna : Putih ( Non subsidi ) Orange ( Subsidi ) Sifat: Tidak Higroskopis, Mudah larut dalam air Dikemas dalam kantong bercap Kerbau Emas



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



21



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



dengan isi 50 kg SP-36 (SNI 02-3769-2005) Bahan Baku



: Batuan fosfat (P. Rock),



H3PO4 , danH2SO4 P2O5 total% : 36 min P2O5 Cs% : 34 min P2O5 Ws % : 30 min Sulfur% : 5.0 min FA% : 6.0 maks H2O% : 5.0 maks Bentuk



: Butiran



Ukuran butir : 65 % ( 2 – 4 mm ) Warna



: Abu - abu



Sifat



: Tidak Higroscopis, Mudah larut



dalam air Dikemas dalam kantong bercap Kerbau Emas dengan isi 50 kg DAP (SNI 02-2858-1994) Bahan Baku



: NH3 dan H3PO4



N total % : 18 P2O5 % : 46 Air



% : 1 maks



Bentuk



: Butiran



Ukuran butir : 80 % 2 – 4 mm Warna



: Hitam atau abu - abu



Sifat



: Tidak higroskopis, Mudah



larut dalam air Dikemas dalam kantong bercap Kerbau Emas



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



22



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB I PENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



dengan isi 50 kg ZK (SNI 02-2809-2005) Bahan Baku



: H2SO4 dan KCl



Kalium (K2O ) : 50 % Sulfur : 17 % Chlorida sbg Cl : 2.5 % maks Air



: 1.0 % maks



Bentuk



: Puder



Warna



: Putih



Sifat : Tidak Higroskopis, Mudah larut dalam air Dikemas dalam kantong bercap Kerbau Emas dengan isi 50 kg



Phonska (Quality Plant)(SNI sesuai NPK padat) N total % : 15 P2O5 Cs



% : 15



K2O



% : 15



Sulfur (S)



% : 10



Air



% : 2 maks



Ukuran butir



: 70 % 2 – 4 mm



Warna



: Merah muda



Sifat



: Higroskopis, Mudah larut dalam



air Dikemas dalam kantong bercap Kerbau Emas dengan isi 50 dan 20 kg



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



23



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB IPENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



NPK padat (SNI 02-2803-2012) N total % : 6 min P2O5 Cs



% : 6 min



K2O



% : 6 min



N+P+K% : 30 min Air % : 2.0 maks Mercuri (Hg) = 10 ppm Kadmium (Cd) = 100 ppm Timbam (Pb) = 500 ppm Arsen (As) = 100 ppm TSP (SNI 06-0086-1987) P2O5 tot



% : 45 min



P2O5 ws



% : 36 min



Asam bebas



% : 6 maks



Air



% : 5 maks



Bentuk



: Butiran



Ukurtan butir



: 75 % min -4 + 16 Tyler Mesh



Warna



: Abu –abu



Sifat



: Tidak Higroskopis



(Tidak Mudah larut dalam air) Dikemas dalam kantong bercap Kerbau Emas dengan isi 50 kg



NH3 Cair (SNI 06-0045-1987) Bahan Baku : Gas Alam dan Udara NH3 %



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



24



: 99,5 min



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB I PENDAHULUAN



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Air %



: 0,5 maks



Minyak ppm : 10 maks Bentuk / Sifat : Cairan yang mudah menguap Dikemas dalam tangki isi 1,9 ton & 3,8 ton



2. Sistem Pemasaran Konsep pemasaran produk PT. Petrokimia Gresik menggunakan konsep baru yang berorientasikan pasar menggunakan manajemen pemasaran terintegrasi sehingga menghasilkan laba dan kepuasan pelanggan. Strategi pemasaran yang digunakan adalah Bauran Pemasaran 4P diantaranya adalah Product, Price, Place, dan Promotion. Product dari Bauran Pemasaran tersebut meliputi Brand, Size, Quality, Design, dan Packaging. Sedangan 4P yang kedua adalah Price, dimana meliputi Competitive dan Payment. Yang ketiga adalah Place yang meliputi Location, Coverage, Sagmen, Channel. Dan 4P yang terakhir adalah Promotion yang meliputi Media, Budget, Advertising, Sale. Mata rantai pemasaran produk PT Petrokimia Gresik dari berdirinya pabrik tersebut hinggal tahun 1998 adalah dengan pola PT Petrokimia Gresik dan dikirim ke Pupuk Sriwijaya lalu dipasarkan di kios-kios melalui distributor. Namun pada tahun 1999 hingga tahun 2000, hanya produk UREA PT Petrokimia Gresik yang masih menggunakan mata rantai pemasaran produk tersebut, untuk produk non UREA, PT Petrokimia Gresik langsung menyalurkan produknya melalui distributor untuk dikirim ke kios-kios yang berinteraksi langsung dengan para konsumen. Untuk tahun 2000 hingga saat ini, semua produk PT Petrokimia Gresik dipasarkan ke distributor tanpa perantara. Namun untuk produk UREA, PT Petrokimia Gresik mengalokasikan hanya di 6 kabupaten, untuk produk non UREA dialokasikan ke seluruh Indonesia.



Bagan sistem distribusi pupuk di PT. Petrokimia Gresik dapat digambarkan sebagai berikut :



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



25



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Gambar 1.0.6Diagram Distribusi Pupuk Pendistribusian pupuk subsidi di PT. Petrokimia Gresik menggunakan alur dari pemerintah sebagai berikut :



Gambar 1.0.7 Alur Distribusi Pupuk Subsidi



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



26



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



BAB II PROSES PRODUKSI DEPARTEMEN PRODUKSI IA



Departemen Produksi IA terdiri dari beberapa bagian, yaitu Candal Produksi IA, Unit Produksi Ammoniak, Unit Produksi Urea, Unit Produksi ZA I/III, Unit Pengantongan dan Produk Samping, serta Unit Utilitas yang menangani penyediaan air, listrik, steam, instrument air (inerting), bahan bakar dan lain-lain. Selain itu Departemen Produksi IA juga menghasilkan produk samping berupa CO2 cair dengan kapasitas produksi sebesar 10.000 ton/tahun dan CO2 padat (dry ice) dengan kapasitas produksi sebear 4.000 ton/tahun.



A. Unit Amoniak Amoniak (NH3) diproduksi dari gas H2 dan N2 melalui reaksi dengan bantuan katalis pada kondisi tekanan dan temperatur tinggi. Proses yang digunakan dalam pabrik amoniak adalah proses low energi“steam methane refoming”dari MW Kellog dengan kapasitas produksi 445.000 ton/tahun ammonia cair.Proses pembuatan ammonia pada pabrik 1 ini terdiri beberapa tahap utama, yaitu penyediaan gas sintesa, pemurnian gas sintesa, sintesa ammonia, refrigerasi, purge gas recovery. 1. Bahan baku Bahan baku yang digunakan untuk membuat ammoniak di PT Petrokimia Gresik terbagi menjadi dua, yaitu bahan baku utama dan bahan baku penunjang yang dapat diuraikan sebagai berikut. a. Bahan baku utama 1) Gas alam Bahan baku gas alam disuplai oleh 3 perusahaan, yaitu Kangean Energy Indonesia Limited (KEIL), Hasky Cnooc Madura Limited (HCML), dan Pertamina Hulu Energy West Madura Offshore (PHE WMO). Gas tersebut dipisahkan dari liquid yang mungkin terbawa ketika distibusikan. Gas alam yang akan didistribusikan dalam bentuk gas, kemudian di kompresi menggunakan



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



27



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



kompresor 102 J sehingga tekanan gas menjadi 40kg/𝐶𝑚2 . Sebelum masuk ke proses selanjutnya, gas alam harus dimurnikan lebih dahulu karena terdapat senyawa yang beracun bagi katalis dalam pembuatan ammonia Gas yang digunakan memiliki komposisi sebagai berikut: Kadar CH4



: 85,76%vol



Suhu



: 15,6°C



Tekanan



: 19,3kg/𝐶𝑚2 𝑔



Total S



: 25ppm



Berat Molekul



: 19,66



2) Udara Komponen udara yang diambil adalah 𝑁2 (79%mol) yang bertekanan atmosfer b. Bahan baku penunjang Selain bahan baku utama gas alam dan udara, dalam proses produksi amonia juga dgunakan bahan-bahan lain sebagai penunjang, anara lain: 1) Steam Steam digunakan sebagai reaktan dalam primary reformer yang berfungsi unuk pemecahan rantai carbon C hidrokarbon dari gas alam sehingga dihasilkan gas H2 (Steam Reforming). Steam untuk proses ini disuplai dari boiler paa unit utiitas. Steam digunakan untuk menggerakkan turbin, pompa, dan kompressor dalam unit produksi amonia 2) Katalis Katalis digunakan untuk membantu mengarahkan reaksi dan mempercepar proses reaksi. Beberapa jenis katalis yang digunakan antara lain: a) Katalis Disulfurlizer Merupakan fixed bed yang terdiri dari 2 bed katalis. Katalis paa masing-masing bed memiliki spesifikasi yang berbeda. Untuk bed 1 menggunakan katalis Co-Mo sedangkan bed 2 menggunakan zat ZnO b) Katalis Primary Reformer Jenis katalis yang digunakan adalah Nikel reforming



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



28



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



c) Katalis Secondary Reformer Secondary Reformer terdiri atas 2 bagian. Dibagian atas katalis yang digunakan adalah Ni-Cr, sedangkan bagian bawah adalah Cr-UCI d) Katalis High Temperature Shift Converter (HTS) Katalis yang digunakan adalah Fe-Cr e) Katalis Low Temperature Shift Converter (LTS) Katalis yang digunakan adalah Cu-Zn-Al f) Katalis Methanator Katalis yang digunakan adalah NiO g) Katalis Amonia Converter Jenis katalis yang digunakan adalah promoted iron synthesis catalyst 3) Larutan benfield Larutan benfield digunakan sebagai absorban unuk menyerap gas karbon dioksida (CO2) yang terdapat dalam aliran gas sintesa. 4) Antifoaming agent Antifoaming agentberfungsi untuk mencegah pembentukan busa selama proses absorbsi berlangsung. Jenis antifoaming agent yang digunakan adalah UCON 50 HB-5100. 5) Larutan Oxygen Scavanger (Kurita H-6070) Larutan oxygen scavanger adalah caira yang tidak berwarna yang digunakan untuk pengolahan air agar diperoleh air berkualitas tinggi 6) Fosfat (Kalgen-352C) Fosfat yang digunakan dalam treatment air sebagai anti kerak



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



29



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



2. Tahapan proses produksi



Gambar 2.0.1Block diagram Amonia a. Penyediaan gas sintesa Sebelum tahapan pembuatan amoniak, terlebih dahulu memasukkan natural gas ke compressor (102-J) yang berfungsi menaikkan tekanan agar gas alam dapat mengalir terus ke alat-alat selanjutnya. Kompresor yang digunakan digerakkan oleh steam turbine, single stage centrifugal compressor, sehingga tekanan gas alam berubahkondisi awal 18,3 kg/cm2 30,1 ̊ C ke 45 kg/cm2 111 C. Kemudian gas alam masuk ke preheat coil untuk mencapai temperatur desulfurisasi. Preheat coil memiliki suhu alat 506 ̊ C dan gas alam keluar alat bersuhu 412 ̊ C.



1) Desulfurisasi (108-DA/DB) Gas alam digunakan sebagai bahan baku proses pembuatan amoniak masih mengandung pengotor yang harus dipisahkan kandungan cairan dan padatannya menggunakan KO drum 144 F, alat ini terdiri dari distributor gas inlet, demister pada nozzle gas outlet dan pemecah vortek diatas nozzle cairan. Cairan yang telah dipisahkan dimasukkan ke tangki flash kondensat proses. Gas keluar 144 F dibagi



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



30



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



menjadi dua aliran, yaitu untuk umpan unit sintesis gas amoniak dan bahan bakar. Gas selanjutnya melalui proses kompresi dan pemanasan awal. Proses ini berfungsi untuk menaikkan tekanan gas alam dari 18,3 kg/cm3menjadi 45,7 kg/cm3. Komponen utama yang digunakan adalah 101 B gas preheat coil yang terletak dalam zona konveksi 101 B panas gas diumpan dari 103oC ke 350 – 399oC dengan pertukaran panas. Desulfurisasi merupakan langkah penghilangan senyawa belerang (S) yang terkandung di dalam gas alam (neutral gas) karena sulfur merupakan racun katalis. Dalam proses ini H2S dari 25 ppm menjadi 0,1 ppm.Ada 2 macam unsur Sulfur dalam gas bumi yaitu senyawa sulfur reaktif dan senyawa sulfur non reaktif. Penghilangan sulfur memalui 2 reaktor yaitu 108-DA dan 108-DB, dimana setiap reaktor berisi katalis Co-Mo dan ZnO. a) Menggunakan katalis Co-Mo (Cobalt-Molybden) Dengan menambahkan Gas H2 dari Synthesis loop, maka semua senyawa S organik baik reaktif maupun non reaktif akan dihidrogenasi pada katalis Co-Mo menjadi H2S. Life time 5 tahun, setelah melalui proses ini senyawa S yang telah di ubah menjadi H2S kembali diproses dalam katalis ZnO. Reaksi yang terjadi : CH3HS + H2 C4H4S + 4H2



T=400oC P=40 kg/cm2 T=400oC P=40 kg/cm2



CH4+H2S+Q n- CH4H2O+H2S+Q



b) Menggunakan katalis ZnO (Zine Oxide) Katalis ini akan menangkap H2S dan mengubahnya menjadi ZnS. Gas H2S diikat oleh ZnO yang bertindak sebagai absorben yang. Gas alam keluar dengan kadar S 0,1 ppm kemudian diumpankan ke primary reformer. Reaksi yang terjadi :



T=400oC P=40 kg/cm2



H2S + ZnO



ZnS+H2O+Q



2) Steam Reforming (Primary Reformer 101-B) Tahapan ini merupakan tahapan pemecahan gas alam menjadi unsur-unsur tahap pertama. Proses ini dilakukan dengan mereaksikan gas alam dengan steam



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



31



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



untuk menghasilkan CO dan H2 yang dilakukan pada tube catalys primary reformer. Reaksi yang terjadi : CH4 + H2O CO + H2O



T=600oC P=40 kg/cm2



CO+3H2ΔH=+206,11kJ/mol (Endotermis)



T=600oC



CO2+H2ΔH=-41,22 kJ/mol (Eksotermis)



P=40



kg/cm2



Komposisi Gas out : N2 : 0.58 % H2 : 65.76 %



CH4 : 12.17 %



Ar : 0 %



CO : 10.23 %



CO2 : 11.26 %



Primary reformer merupakan box berlapis batu tahan api, gas alam dari desulfurisasi masuk ke primary reformer direaksiakan dengan MPS pada perbandingan mol gas alam : MPS =1 : 3,2. Reaksi terjadi pada tube yang berisi katalis nikel sehingga terbentuk CO, CO2 dan H2. Box primary memiliki suhu ± 800 ̊ C dan tekanan 34 kg/cm2 dengan kadar CH4 ± 10% volume (dry basis). 3) Autothermal Reforming (Secondary Reformer 103-D) Merupakan tahapan kedua pemecahan gas alam dengan mencampur gas dari primary reforming dengan udara proses untuk memenuhi kebutuhan nitrogen dalam memproduksi ammonia. Gas mengalir kebawah melalui bed katalis nikel (34,8 m3). Reaksi di secondary reformer : 2H2 + O2



2H2O



CH4 + H2O



T=700oC P=40 kg/cm2



T=700oC P=40 kg/cm2



CO + H2O



ΔH=-483,6 kJ/mol (Eksotermis)



CO+3H2ΔH=+206,11kJ/mol (Endotermis) CO2+H2 ΔH=-41,22 kJ/mol (Eksotermis)



Komposisi Gas out : N2 : 23.31 %



H2 : 54.31 %



CH4 : 0.33 %



Ar : 0.30 %



CO2 : 7.93 %



CO : 13.83 %



Tekanan 34 kg/cm2 pada suhu 740 ̊ C. Temperatur yang tinggi sangat baik dilakukan karena reaksi yang terjadi pada primary reformer maupun secondary reformer merupakan reaksi endotermis. Dengan tingginya temperatur, kandungan CH4 akan turun dan kandungan CO2 ikut turun pula. Dengan penurunan kandungan CO2 maka kandungan H2 akan



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



32



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



bertambah didalam primary reformer sehingga suhu sebiknya dijaga. Kenaikan temperatur ini juga mengakibatkan turunnya kandungan CH4 pada outlet secondary reformer. Namun, dengan menurunnya kandungan CH4, temperatur outlet secondary reformer akan naik pula. Tekananoperasi di tube dijaga konstan dan tidak merupakan variabel operasi. Penurunan tekanan akan menggeser reaksi kekanan dan kearah pembentukan gas H2 , tetapi bila tekanan dibuat rendah maka akan menaikkan beban (power) pada syn gas compressor.



Gambar 2.0.2Diagram Alir Primary dan Secondary Reformer



4) Shift Converter Tahap ini merupakan tahap untuk mengubah karbon monoksida menjadi karbon dioksida. Karbon monoksida merupakan bentuk karbon yang tidak diinginkan pada proses pembuatan ammonia karena sifatnya yang beracun bagi katalis ammonia conventer. Oleh karena itu, hampir semua karbon monoksida diubah menjadi CO2.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



33



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Reaksi yang terjadi : T=425oC P=33 kg/cm2



CO + H2O



ΔH=- 41,22 kJ/mol (Eksotermis)



CO2+ H2



Proses merubah karbon monoksida menjadi karbon dioksida dilakukan dua tahapan, yaitu : a) HTS (High Temperatur Shift Conventer 104-D1) Mereaksikan CO dan steam menjadi CO2 pada suhu tinggi dengan katalis Fe 79,5 m3. Reaksi bersifat eksotermis, temperatur proses gas dalam HTS 427 ° C. Gas keluar pada suhu 432 ° C dan tekanan 34 kg/cm2 dengan kadar CO outlet 3,65%. Gas keluar didinginkan hingga suhu 204° C. b) LTS(LowTemperatur Shift Conventer 104-D2) Untuk mereaksikan sisa CO sehingga mengahasilkan kadar CO yang rendah yang bisa diterima di proses methanasi, reaksi pada suhu 225°C, menggunakan katalis tembaga. Reaksi bersifat eksotermis, gas keluar pada suhu 227°C dan tekanan 34,5 kg/cm2 dengan kadar CO outlet 3,65%.



Gambar 2.0.3Diagram Alir CO Shift Conventer



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



34



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



b. Pemurnian gas sintesa Gas yang keluar dari LTS masih mengandung CO2 yang cukup tinggi dan sedikit ga sCO. Gas tersebut harus dibuang karena dapat meracuni katalis sintesis amoniak. 1) CO2 Removal Penghilangan gas CO2 dilakukan dengan cara absorbsi gas CO2 oleh media K2CO3 dengan konsentrasi :25– 30% pada tekanan tinggi ± 28– 32kg/cm2g dan temperatur ± 70oC.DEA (DiethanolAmine) berfungsi untuk menyerap sisa CO2 dan mengatur target operasi 0,06% CO2 pada proses gas keluar. Pemberian inhibitor Vanadium akan menurunkan korosi pada pipa, vessel, dan pompa. Pelepasan CO2



dari KHCO3



dengan cara stripping pada tekanan rendah,



yaitu 0,5 – 1 kg/cm2g dengan suhu 100 – 130oC (pada suhu jenuh). Reaksi yang terjadi: 2KHCO3 → K2CO3 + H2O + CO2



Gambar 2.0.4DiagramAlirCO2Removal



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



35



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



2) Metanasi Mengkonversi atau mengubah sisa CO dan CO2



yang lolos dari tahap



proses CO2 removal menjadi CH4 yang bersifat inert terhadap katalis di Ammonia Converter. Prosesnya berlangsung pada tekanan 32 kg/cm2g dengan suhu 315oC. Katlais yang digunakan adalah nikel (Ni) = 26,7m3. Apabila sisa CO dan CO2 dari gas sintesis ini tidak dikonversikan menjadi CH4, maka akan menjadi racun katalis sehingga menjadi tidak aktif saat masuk ke katalis Ammonia Converter. Reaksi yang terjadi: CO + 3H2



T=315oC P=32 kg/cm2 T=315oC P=32 kg/cm2



CO2 + 4H2



CH4+H2OΔH=-206,11kJ/mol (Eksotermis) CH4+H2OΔH=-164,89 kJ/mol (Eksotermis)



Komposisi gas out : N2 :25,65%



H2 : 73,23%



CH4 : 0,80%



Ar : 0,32%



CO2 : 0%



CO : 0%



Komponen utama yang terdapat pada proses metanasi: a) Methanator 106-D, merupakan suatu bejana vertikal terdiri dari sebuah distributor gas inlet, berisi katalis nikel 26,7 m3 dengan ukuran 5/16 x 5 x 16 inchi. b) Methanator feed, effluent exchanger 114-C, merupakan penukar panas tipe shell and tube dengan umpan methanator berada pada shell dan effluent melalui tub. c) Methanator effluent cooler 115-C1 dan Methanator effluent cooler 115C2merupakan penukar panas tipe shell and tube dengan effluent methanator.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



36



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Gambar 2.0.5Diagram Alir Sistem Metanator c. Sintesa Amonia 1) Synthesis Gas Compressor Mengkompresi gas sintesis pada tekanan operasi masuk 30,5 kg/cm 2 dengan suhu masuk 37oC dan tekanan operasi keluar 183 kg/cm2 dengan suhu keluar 42oC. 2) Ammonia Converter Mereaksikan N2 dan H2 menjadi NH3 pada tekanan 182 kg/cm2 dengan suhu 500-510oC serta menggunakan katalis besi oksida (Fe2O5) = 77m3. Reaksi yang terjadi: T=500oC P=179 kg/cm2



N2 + 3H2



2NH3 ΔH=-92,4 kJ/mol (Eksotermis)



Disamping CO dan CO2, H2O juga bersifat racun terhadap katalis. Untuk menghilangkan H2O sebelum masuk Syn Loop dipasang Molecular Sieve Dryer yang berfungsi sekaligus untuk menyerap sias CO2 yang masih ada. Komponen untama yang ada: a) Komponen amoniak 105-D: konverter berbentuk bejana horizontal, berisi keranjang katalis yang dapat ditambahkan. Konversi NH3 terjadi di bejana.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



37



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



b) Seal



Oil



Separator 111-L: bejana vertikal yang di rancang untuk



menghilangkan umpan oil dari gas sintesis, oil ini dikeringkan secara manual. c) Compressor kick-back cooler 134-C: shell dan tube exchanger, mendingan gas keluaran 103-J, air pendingin berada di tube sedangkan gas sintesis berada di shell. d) Konverter feed / effluent exchanger 121-C: konverter umpan di tube dipanaskan dengan effluent converter di shell. e) Konverter intercharge 121-C: umpan dari 121-C dipanaskan oleh gas sintesis dari bed katalis utama. f) Start up heater 120-B: terletak di dekat 105-D, heater merupakan sebuah furnace vertikal yang dinyalakan oleh gas dengan bottom fiiring burner dan dilengkapi dengan draft damper manual.



d. Refrigerasi Refrigerasi dengan media amoniak digunakan untuk kondensasi NH3 yang terkandung dalam syn loop, kondensasi secondary NH3 dari vent gas dan pure gas, recovery amoniak dari purge dan flash, mendinginkan make up gas sebelum masuk dryer, serta menurunkan jumlah H2O dari gas sintesis. Sistem ini beroperasi pada 4 macam level suhu yang berbeda, yaitu 13oC, -1oC, -12oC, dan 33oC serta terdiri dari kompresor, refrigerant condenser, evaporator, dan flash drum.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



38



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Gambar 2.0.6 Diagram Alir NH3 Converter dan Refrigeration



a. Purge gas recovery Untuk menjaga gas inert (CH4, He, Ar) di syn loop, sejumlah kecil syn gas dikeluarkan dari sistem. Purge gas setelah direcover kandungan NH3 dan H2nya, kemudian inert-nya dipakai sebagai fuel gas di primary reformer. Untuk memisahkan H2 dan NH3, terdiri dari Purge Gas Recovery Unit (PGRU) fungsinya recover NH3



dan Hydrogen Recovery Unit (HRU) mengkonversi



H2 untuk dikembalikan ke Syn Loop pada tekanan 157 kg/cm2 dan suhu 45oC. Gas-gas yang berasal dari HP purge gas dikirim ke HP Purge Gas Scrubber sedangkan flash gas dari NH3 receiver dan sebagainya dikirim ke LP purge gas scrubber. Di dalam kedua scrubber tersebut, NH3 diserap dengan air. Dari HP absorber, gas dari puncak dikirim ke separator diamana sebagian besar H2 dan



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



39



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



N2 dapat direcover dan digunakan kembali sebagai make up gas ke syn loop. Gas dari puncak LP absorber dan sisa off gas dari Hidrogen Recovery Unit (HRU)



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



40



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



direcover dan digunakan kembali sebagai bahan bakar di Primary Reformer. Gabungan larutan dari scrubber dibawa ke stripper di bagian bawah reflux NH3. Reflux NH3 diperoleh dari sistem refrigerasi. Sebagai media stripping dipakai MPS. Uap NH3 yang dihasilkan di puncak stripper dialirkan ke refrigeration condenser dan diembunkan serta direcover sebagai produk.



B. Unit Urea Urea merupakan sumber nutrisi yang baik untuk memenuhi kebutuhan nitrogen tambuhan. Unsur hara nitrogen memiliki empat peranan penting bagi tanaman, yaitu membuat tanaman lebih hijau dan segar, banyak mengandung zat hijau daun yang penting untuk fotosintesis, mempercepat pertumbuhan tanaman, serta menambah kandungan protein hasil panen. Pabrik Urea PT Petrokimia Gresik ini dirancang untuk memproduksi pupuk urea dengan kapasitas produksi 1400 ton/hari. 1. BahanBaku Bahan baku yang digunakan untuk membuat ammoniak di PT Petrokimia Gresik terbagi menjadi dua, yaitu bahan baku utama dan bahan baku penunjang yang dapat diuraikan sebagai berikut. a. Bahan baku utama Bahanbakupembuatan urea adalahamoniakcair dangasCO2.Amoniak cair yang digunakanmerupakan produk utama dari Pabrik Amoniak di Departemen Produksi IA, sedangkan gas CO2yang digunakan merupakan produk samping dari pabrikamoniaktersebut. Spesifikasi dari masing-masing bahan baku utama tersebut adalah sebagai berikut: 1) Amoniak cair KadarNH3 : 99,5% H2O



: 0,5%



Temperatur



: 30oC



Tekanan



: 20 kg/cm2



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



41



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



2) Gas CO2 Kadar CO2



: 99%



Hidrogen



: 0,8%



Total Sulfur



: 19,3%%



H2O



: saturated



Tekanan



: 1 kg/cm2



Temperatur



: 35oC



b. Bahan baku penunjang 1) Steam Digunakan sebagai media pemanas dalam alat penukar panas 2) Air umpan boiler Air umpan boiler di pabrik urea disuplai oleh Unit Utilitas 3) Air pendingin Air pendingin(coolingwater) digunakansebagaimedia pendinginpada alat penukar panasuntukmendinginkansteamcondensate,processcondensate,dan lainlain. 4) Udara Udarayang



digunakanterdiriatasudarainstrumendanudaraproses.Udara



instrumenberfungsisebagaipenggerakvalvedanjuga untuk membentuk pasivasi diunitsintesisdengan tujuan untuk mencegah korosi. 2. Tahapan proses produksi



Gambar 2.0.7Diagram Blok ProsesProduksiUrea



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



42



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Prosesyang Jepang



digunakanpada



pembuatanureaadalahAcesProcessdariTECTokyo,



dengankapasitasproduksisebesar1400ton/haridenganfrekuensioperasi330



hari/tahun.Secara



umumprosespembuatanureadibagimenjadibeberapatahap,



yaitusintesis, purifikasi,



recovery,



konsentrasi,



prilling, dan



pengolahan



proseskondensat.



a. Unit Sintesis UnitinibertujuanuntukmenghasilkanureadenganmeraksikanNH3cairdan gasCO2yang



dikirimdariUnitNH3dansirkulasikembalilarutankarbamatyang



diperoleh dari tahap recovery. Reaksiyangterjadisebagai berikut: 2NH3+CO2 NH4COONH2+Q NH4COONH2



NH2CONH2+H2O – Q



Keduareaksi diatas bersifat reversible (bolak-balik), dan reaksi: 



Bersifat eksotermis dengan panas yang dihasilkan 38.000 kkal tiap mol carbamate.







Bersifatendotermisdenganmembutuhkanpanas5.000kkaltiapmolureayang dihasilkan.



Gambar 2.0.8Diagram Alir ProsesSintesis



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



43



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Peralatanutamapadaseksisintesisadalahreaktor(DC-101),Stripper(DA-101), Scrubber (DA-102)danCarbamateCondenser (EA-101 dan EA-102).



1) Reaktor(DC-101) ReaktorDC-101adalahnamamenara



vertikaldengan9intervalbaffleplatedan



dindingbagiandalamyangdilapisidenganStainlessSteel316L



UreaGradesebagai



antikorosidari zat-zatpereaksidenganproduk.Baffle platedidalamnya digunakan untuk menghidaribackmixing. Didalamreaktor terjadipengontakkanNH3cairdanlarutan karbamat.NH3cair dengantekanan20kg/cm2 dantemperatur 30oCdialirkankepabrikureadan ditampung kedalamamoniakreservoir(FA105),kemudiandipompamenggunakan NH3boost-up pump(GA-103



A,B)hinggatekanan25



kg/cm2g,selanjutnya



dipompakanmenggunakannamoniakfeedpump(GA-101A,B)hinggatekanannya 180kg/cm2.Tipepompayangdigunakanadalahpompa



sentrifugal.Aliranyang



dipompakan akan dialirkan menuju amoniakpreheater(EA-103) untukdipanaskan menggunakanpanasdaristeam condensate dandilanjutkanmenujureaktor DC-101. Larutan karbamat berasaldaricarbamatcondenser. Dengan pengontakkan initerjadi reaksipembentukkankarbamatdanurea.Kedua



reaksimerupakanreaksi



kesetimbangan, sehingga untuk mencapau konversi yang diinginkan diperlukan kontrolterhadap tekanan, termperatur, waktureaksi,dan perbandinganmolar antara NH3dan CO2. Faktoryangmempengaruhi operasireaktor adalah sebagai berikut : a) Pengaruh Suhu Reaksikonversi



ureamerupakan



reaksiendotermis



dan



untukmencapai



konversiyang



tinggidiperlukantemperaturreaksitinggi.Temperaturterlalu



tinggi



menurunkan



pembentukkan



volum



urea,



karena terjadi



penambahan



gas.Pertambahanvolumgasdengansendirinyaakanmenambahlajualirgas



ke



scrubber. Selain itu, suhu tinggijuga berpengaruh terhadap korosi material reaktorserta



naiknyatekanankeseimbangan.Temperaturrendahjuga



menurunkankonversiurea,karenareaksipembentukkanureaadalahreaksi endotermis.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



44



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Reaktorberoperasipadatemperatur186-187o Cuntukreactor bagian atas, dan 174175oCuntukreaktor



bagian



bawah.



Halinitergantung



padajumlahproduksi.Temperaturdalamreaktordiaturdenganmenaikkan



atau



menurunkansteampemanaspadaammoniapreheater,mengaturekses NH3dan laju larutan recycle. b) PengaruhTekanan Konversiamoniumkarbamatmenjadiureahanyaberlangsungpadafasacair menyebabkan kerusakan pada dinding



reaktor apabila melebihi tekanan



disain.Tekananyang rendahakanmenurunkanpembentukkanureakarena larutanyang menguap



bertambah.Reaktorberoperasipadatekanan167-175



kg/cm2.Tekanankeseimbangandidalamreaktorditentukan operasidanmolarrasioN/C.Apabila



olehtemperatur



reaktordioperasikandibawahtekanan



keseimbangan,konversiCO2menjadiurea



akanturun.Apabila



dioperasikandiatatekanan keseimbangan, maka rasio



konversi



reaktor akan



naik.



Tekanan operasi yang tinggi akan mengakibatkan temperatur operasi di stripper tinggi.



Hal



ini



dimaksudkan



terhadapbahan



untuk



mencapai



dekomposisiyang



cukup



yangkeluardarireaktorbelumterkonversi.Sementaraitu



kondisiyangdemikianakanmengakibatkan hidrolisisurea danpembentukkan biuret distripperbertambah. c) Pengaruh Waktu Tinggal Untuk mencapai konversi urea yangtinggi, diperlukanwaktu reaksi yang cukup.Waktureaksiyang



cukupdiatur/dikendalikandenganketinggianlevel



cairandalamreaktor.Leveltinggimenyebabkanadanyalarutanyang



terbawa



kescrubber.Levelyang rendahakanmengurangiwaktureaksisehingga konversiyang diinginkantidaktercapai.Leveloperasiberkisar51-53%. Ketinggianleveldiaturdenganbukaanvalve



pada



bagian



Padasuhudantekananrendahdiperlukanwaktutinggalyang meminimalisasikanwaktutinggal,didalamreaktor



keluaran



lama.Untuk dipasangbaffleplate.Hal



inidilakukan untuk menghindari pencampuran balik dari larutan sintesis.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



45



reaktor.



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



46



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



2) Stripper(DA-101) Stripper berfungsi untukmenguraikanlarutankarbamatyang tidak terkonversi danmemisahkanNH3 danCO2 darilarutanurea.EksesNH3 dipisahkandarialiran denganmenggunakantray-traypada



bagianatasstripper.Reaksipenguraianyang



terjadi: NH2COONH4 2NH3+CO2– Q Kaloruntukreaksipenguraiandiperolehdaristeamyangdialirkanpadafallingtype heater. Pada stripperdialirkangasCO2, denganadanyaaliran iniakan meningkatkan tekananparsialCO2 yangmengakibatkanlarutankarbamatterurai.GasCO2 dahuludikompresidenganCO2 interstageCO2



terlebih



compressor(GB-101)dandiinjeksikanudaralewat



compressor.Pengijeksianudaraberfungsiantikorosi/pasivasipada



logam-logamperalatanproses.Tray



dipasang



dibagianatas



daristripperuntuk



memisahkanamoniakdanmengaturmolarrasioN/Clarutanpadakomposisiyang tepat untuk operasi stripping.



Supaya



proses pada stripper sesuai dengan



kebutuhannya diperlukan kontrol terhadap temperatur, level, aliran CO2, tekanan steam, tekanan operasi, dan komposisipadalarutan sintesis urea. Faktoryangmempengaruhi operasi stripper adalah sebagai berikut : a) Temperatur Reaksipenguraian



merupakanreaksiendotermis,untukmemenuhikebutuhan



kalor reaksi dibutuhkan temperaturyangtinggi. Temperaturyangterlalu tinggi dapatmenyebabkankorosipada



dindingstripper.Temperaturrendahakan



menurunkanlajupenguraian.Stripperberoperasipada temperaturbagian bawah 175177oC dan 191,5-193oC untuk bagian atas. b) Level Agar sebagianbesar karbamatdapatdiuraikan diperlukanwaktukontak antara larutandengan pemanasyang mencukupi.Kontrolleveldigunakanuntuk mengatur waktukontakantaralarutan



dengansteamdangasCO2.Levelyang



terlalurendahakanmenyebabkanbanyakgasCO2yang



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



47



terbawakeHP



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



decomposer. Level yang tinggi akan meningkatkan reaksi pembentukkan biuret dan hidrolisisureadengan reaksi berikut: 



NH2COONH2+H2O



2NH3+CO2– Q



 NH2COONH4(biuret) +NH3– Q



2NH2CONH2 Leveldijagapadarentang mengaturbukaanvalvepada



30-38%.Pengendalianleveldilakukandengan bagiankeluaran.



Pada



umumnya,leveldi



stripperdibuatserendahmungkin.Levelyang



bagian



tinggiakanmenambahwaktu



tinggaldibagianbawahstrippersehingga meningkatkanreaksipembentukkan biuret. c) Aliran CO2 Selain denganmenggunakan pemanas,penguraian karbamat dapatdilakukan denganmeningkatkantekananparsialCO2. menurunkanperbandingan



molar



AliranCO2rendahakan



NH3/CO2pada



reaktor.Lajualir



CO2



tergantungpadajumlah produksi. d) Tekanan Steam Steam sendirinya



berfungsisebagaipemanas,apabila temperatur



meningkat.



mengakibatkanterjadinya



tekanansteammeningkatdengan



Peningkatan



temperatur



dapat



pembentukkanbiuretdanhidrolisisurea.Halini



mengakibatkankecepatankorosinaik.Tekanansteam rendah,kaloryang dibutuhkan untukmenguraikan



karbamat



tidak



mencukupisehinggaefisiensi



strippermenurun.LarutanureaselanjutnyadipanaskanpadabagianshellEA-102. Tekanansteam dalamshell diaturuntuk mengatureffisiensistripping. e) Tekanan Operasi Tekananoperasiyangtinggi akan menaikkan sisaamoniakyangterkandungdi dalamoutletstripper.Temperaturoperasijuga



dinaikkanuntukmencapai



dekomposisiyangcukup.Tekanan operasistripperpada167-175 kg/cm2.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



48



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



f) Komposisi padaLarutanSintesisUrea Efisiensistrippingdipengaruhi oleh komposisilarutan sintesis. KonversiCO2 yang tinggipadalarutansintesisdapatdicapaidenanefisiensistrippingyang tingg,yang dilihatdenganrendahnyajumlahsteamyang dibutuhkanpabrik urea.



3) Scrubber(DA-102) Scrubber berfungsiuntukmengabsorbgas-gasdarireaktordenganmenggunakan larutan karbamatrecycle.Absorpsidengan adanyareaksipembentukkan karbamat dari gas-gas tersebut. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : 2NH3+CO2



NH4COONH2+Q



Larutandialirkankecarbamatecondenser(EA-101).Gas-gasyang



tidakterabsorb



dikirim keHPA (EA-401) untuk diabsorb lebih lanjut.



4) Carbamate Condenser(EA-101 dan EA-102) Di dalam EA-101 dan E-102 gas dari DA-101 dikondensasikan dan diabsorpsi



oleh



larutankarbamatdariscrubberdandarirecyclepada



tahaprecovery.Kedua



kondenserdioperasikanpadatekanan167-



175kg/cm2dantemperatur173,5-175+C. Sebagian besar larutan karbamat terbentuk padabagian ini. 2NH3+CO2 EA-101



NH4COONH2+Q



berfungsimengabsorb



gasmenggunakan



larutan



karbamat



dariscrubberdan memanfaatkan panas reaksiuntukmenghasilkan steam.Larutan karbamatyang terbentuk dialirkan ke reaktor. EA-102 berfungsi mengabsorb gas menggunakan



larutan



karbamatrecycledanpanasreaksidimanfaatkanuntukmemanaskan



larutan



ureasebelummasukkeHPdecomposer.Larutankarbamatyang



terbentukdiproses



lebihlanjutpadareaktormembentukurea.Larutanurea dipanaskan padabagianshell, denganpemanasaninikarbamatyang



tersisaakanteruraimenjadiamoniakdanCO2.



Larutan ureayangdipanaskanpadabagianshellEA-102 dialirkan ketahappurifikasi.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



49



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



FaktoryangMempengaruhiCarbamateCondenser : a) PembangkitSteamdi Carbamate Condenerno.1 (EA-101) Apabila



temperatur



diEA-101tinggimakatemperaturpada



meningkatbegitupulasebaliknya.Steamyang



reaktor



dihasilkanperluuntuk



dikontrolteknanannya.Tekanansteamyang dihasilkancarbamatecondenser diukur dari suhupuncak reaktor. Peningkatan tekanan steamakan menurunkan yang



diserap



dari



EA-101



dan



kalor



mengakibatkan



peningkatantemperaturbawahreaktor.Tekanansteamyangdibangkitkanadalah



5-6



kg/cm2. b) Suhu keluardariShelldiCarbamateCondenser no.2 (EA-102) Temperaturreaksiperludikontrol



karena



prosesinimempengaruhi



kondisi



proses pada reaktor danHP decomposer. Suhuinidikontrol pada 155oC denganmengontrolflowrategasyang temperatur



masuk.Apabilatemperaturrendah



reaktordanHPdecomposerturun.Penurunantemperatur



decomposerakan menambah beban padatahap purifikasi. b. Unit Purifikasi



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



50



maka padaHP



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Gambar 2.0.9Diagram Alir ProsesPurifikasidanRecovery



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



51



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Peralatanutama



padaunitpurifikasiadalahHP



decomposerdanLP



decomposer.Larutanureasintesisyangdiproduksipadaunitsintesisdimasukkan keunitpurifikasi,dimanaamoniumkarbamatdanexcessamoniayang dalamlarutanurea



diuraikan



terkandung



dandipisahkansebagaigasdarilarutanurea



dengan



penurunan tekanan dan pemanasan dalam HP decomposerdan LP decomposer. 1) HPDecomposer (DA-201) DidalamDA-201karbamatyang



masihdiuraikanmenggunakanpemanas,



menggunakansteamcondensatedidalamfalling



filmtypeinternalheatexchanger.



Untuk mencegah korosi pada vessel, dimasukkangas keluaran DA-102, karenagas mengandungoksigen.Dalam proses dekomposisidan pemisahan diperlukan kontrol terhadap temperatur, tekanan, danlevel. FaktoryangmemengaruhiHP Decomposer: a) PengaruhSuhu Temperatur dalam bagian ini dikontrol dengan tujuan untuk meminimalisir terjadinya korosi pada peralatan dan meminimalisir terjadinya pembentukan biuret serta hidrolisa urea. Suhu operasi dari HP decomposer dijaga pada suhu 158oC dengan mengontrol aliran steam condensate ke Falling Film Heater. Temperatur operasi menunjukkan jumlah kalor yang tersedia . Temperatur rendah akan menurunkan jumlah dekomposisi karbamat sehingga menambah beban LP decomposer (DA-202). Temperatur tinggi dapat menyebabkan korosi pada peralatan dan pembentukan biuret serta hidrolisa air : 2NH3 + CO2 – Q



NH2CONH2 + H2O 2NH2CONH2



NH2COONH4 (biuret) + NH3 - Q



b) PengaruhTekanan Laju dekomposisi meningkat dengan penurunan tekanan operasi dan sebaliknya. Tetapi tekanan yang terlalu rendah akan menurunkan temperatur operasi. DA-201 beroperasi pada tekanan 17-17,5 kg/cm2.Pada bagian ini diharapkan jumlah NH3dan CO2di dalam larutan sekecil mungkin untuk mengurangi beban peralatan tersebut. Jika jumlah NH3dan CO2 dalam liquid



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



52



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



bertambah, maka suhu kesetimbangan pada LP absorber akan turun dan air yang diumpankan ke larutan recovery harus ditambah. Tekanan operasi ditentukan dengan mempertimbangkan faktortersebut.



c) Level Level menunjukkan lamanya larutan di dalam DA-201. Level yang tinggi dapat menyebabkan terjadi reaksi samping berupa pembentukan biuret. Level rendah akan menyebabkan terjadinya kesalahan pengukuran pada alat kontrol temperatur. Bila ini terus berlanjut akan menyebabkan tekanan larutan menuju DA-202 melebihi tekanan desain. Level pada DA-201 dijaga pada 31-33%. Larutan urea dari DA-201 dialirkan ke DA-202.



2) LPDecomposer (DA-202) LarutanureadariDA-201yang dimurnikan



masihmengandung



NH3,CO2,dankarbamat



lebihlanjut.Prosespemurniandilakukandenganpenurunantekanan



menjadi2,5-2,6kg/cm2,pemanasandengansteamcondensatedanCO2



stripping.



Agar prosespemurnianberjalan denganbaikperludikontrol temperatur,tekanan, dan aliran CO2. Faktoryang MempengaruhiLP Decomposer : a) PengaruhSuhu Peningkatan temperatur akan mempermudah pelepasan gas dari larutan, tetapi apabila temperatur terlalu tinggi akan terjadi pembentukan biuret dan hidrolisa urea. Temperatur operasi DA-202 adalah 123-125oC. Suhu dikontrol oleh Falling Film Heater. b) PengaruhTekanan Penurunan tekanan akan meningkatkan laju dekomposisi dan pelepasan gas dari larutan. Tekanan pada bagian ini dijaga serendah mungkin agar NH3dan CO2 dalam fase liquid di dalam LP decomposer dapat dikurangi sebanyak mungkin.Tekanan terlalu rendah dapat membuat larutan menjadi pekat dan sulit untuk dialirkan. Tekanan operasi dijaga sekitar 2,5-2,6 kg/cm2. Pengaruh level



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



53



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



samadenganpengaruh padaDA-201. c) Aliran GasCO2 Penambahan gas CO2 pada DA-202 berfungsi untuk mempercepat proses dekomposisi karbamat dan pemisahan gas-gas yang terlarut. Aliran gas CO2 rendah akan menurunkan kemampuan dari decomposer. Tetapi laju CO2 terlalu tinggi akan meningkatkan kadar CO2 dan titik leleh larutan meningkat. Penurunan titik leleh akan menyebabkan pembentukan kristal urea dalam aliran dan sulit untuk dialirkan. Laju alir CO2 dijaga pada laju 100-160 Nm3/jam. Penggunaan CO2Stripping dalam LP Decomposer mempunyai beberapa keuntungan sebagai berikut:  Memiliki efisiensi dan kesempurnaan dalam pemisahan residual amoniak dan CO2 dari larutan urea tanpa pemanasanlanjut.  Mengurangi supply air sebagai absorben ke Absorber dan Condenser, penggunaan CO2 untuk stripping dapat dapat bereaksi dengan NH3 membentuk karbamat yang menurunkan tekananparsial. Larutan urea selanjutnya dikirim flash separator (FA-205) untuk memisahkan gas- gas yang masih tersisa. Larutan urea diekspansi menjadi tekanan atmosfer dan gas-gas yang terlarut akan terlepas. Gas yang terbentuk dipisahkan dalam FA205 dan dikirim ke tahap recovery. Larutan urea dialirkan ke urea solution tank (FA-201).



c. Unit Recovery GasNH3danCO2yang



terlepasdaritahappurifikasidiabsorpsidalamtahap



recoverymenggunakankondensatprosessebagaiabsorbendandirecyclekembali reaktor. Gas NH3dan CO2diabsorbsi membentuk karbamat danaquaamoniak: 2NH3+CO2 NH4COONH2+Q NH3+H2O  NH4OH+Q



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



54



ke



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Absorpsi gas dilaksanakan melaluitiga alat, yaitu : 1) HP Absorber (EA401 A/B) GasCO2danNH3keluaranHPDecomposer(DA-201) berupa



dikontakkanabsorben



larutankarbamatdariEA-402.Alirangasdimasukkanpadabagianbawah



dandidistribusikan



melaluinozzle



danabsorbendialirkandaribagian



atas.



Pengontakkan menghasilkan reaksipembentukkan karbamatdan aquaamoniak, kedua senyawainiterlarutdidalamabsorben. Proses absorbsimenghasilkanpanas dandimanfaatkan tidakterabsorb



untukpemanasanlarutanureadanproduksiair dialirkankewashingcolumn(DA-401)



panas.Gasyang



untukdiabsorblebihlanjut.



Agar prosesabsorbsiberlangsungdengan efisienhalyangperludikontroladalah level, konsentrasi, teknan, dan temperatur. FaktoryangMemengaruhi Operasi HPAbsorber :



a) Pengaruh Level LevellarutandalamEA-401menentukanwaktukontakantara dangas.Levelrendahakanmenghasilkanprosesabsorpsiyang



absorben tidak



efisien.



Leveltinggi akanmenyebabkan sebagianabsorben terbawaaliran gas. Leveloperasi 65-75%. b) Pengaruh Tekanan dan Konsentrasi TekananoperasisistemHPabsorberditentukansebesar17,3kg/cm2 kondisioperasiHPDecomposer.



Proses



absorpsibersifateksotermis,



oleh sehingga



temperaturtinggiakanmenurunkan efisiensiabsorpsidanaliran gas ke DA-401 meningkat.



Dengan



adanya



pembentukkan



karbamat



dalamabsorben,temperaturabsorbenharusdijaga agar tidakterjadi pembentukkan kristal karbamat. Pembentukkankristal terjadi karena temperatur rendah dan ini akan menyumbat aliran larutan karbamat. Temperaturoperasidijagapada5898oC.Larutan karbamatdipompa dengancarbamate pumpmenujuscrubber(DA102) dancarbamate condenser (EA-102).



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



55



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



c) Pengaruh Konsentrasi NH3



dan CO2



gas dari HP decomposer



diumpankan ke



dalam HP



Absorberbagianbawahdengankonsentrasisekitar 70% campurangas terabsorpsi dan sisaNH3dan CO2diabsorbsi dibagian absorber. 2) LP Absorber (EA-402) Gas NH3dan CO2keluaranLP decomposerdiabsorb dengan larutan absorben dari DA-401 kololm atas. Proses absorpsi samadenganprosesdiHPabsorber. diatas40oC.



Temperaturoperasidijaga pembentukkan



padatankarbamat.Untuk



waktukontakyang



Pada



temperaturiniakanterjadi



menjagaefisiensiabsorbsi



diperlukan



mencukupi.Leveloperasi64-85%,padaleveliniwaktukontak



untukabsorpsimencukupi.Gasyangtidakdiabsorbdialirkankefinalabsorber 503) untuk diabsorb



(DA-



lebih lanjut. Larutan absorben dialirkan ke DA-401



kolombawah. Faktoryang



Memengaruhi



OperasiLP



Absorber



adalah



kondisioperasipadaLPAbsorberditentukanolehgasNH3



danCO2



dariLPDecomposersecarasempurnadiabsorbolehlarutanyang berasaldari



bagian



atasWashing Column. Selain itu juga gasCO2dimasukkanuntukmenaikkan kapasitasabsorbsi,karena CO2 bereaksi amonium karbamat



dengan



NH3



untuk



membentuk



yang menurunkan tekanan uap parsial amoniak. Akibat



dari



injeksi



CO2,



kandunganairyangsedikitdidalamlarutanrecyclecarbamatekereaktor akan tercapai. Suhu optimum 40oC dipilih dengan mempertimbangkan suhu pemadatan.



3) Washing Column(DA-401) WashingColumnberfungsiuntukmengabsorbgas-gasyangtidakterabsorb diEA401.DA-401terbagiatasdua gaskeluaranEA-401B



kolom.Kolombawahberfungsimengabsorb



denganmenggunakanabsorbendariEA-402dan



kolomatas



berfungsimengabsorbgasdarikolombawahmenggunakankondensatproses.Gasgasyangtidakterabsorbdibuangkeatmosfer.Dalamprosesabsorbsiyangperlu dikontrol adalah temperatur dan tekanan.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



56



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Faktoryang Memengaruhi OperasiWashing Column: a) Temperatur Temperaturatasyang mengandukbanyakNH3



terlalutinggiakanmenyebabkangasyang



keluar



danCO2.Washingcolumnmeliputibagianatas danbagian



bawah.Suhuoperasibagianatas danbagian bawahmasing- masing49oC dan 65oC. b) Tekanan Tekananoperasiyangrendahakna menyebabkangasifikasilarutan karbamat.



d. Unit PengolahanProsesKondensat



Gambar 2.0.10Diagram Alir ProsesKondensat Tahapiniberfungsiuntukmengambilurea,gasNH3



danCO2



yangterikut



dalamuap air yangterdapatpadatahappemekatan.Tahapiniterdiri atasdua bagian, yaitu :



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



57



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



1) Final Absorber(DA-503) Uapairyangterbentukditahapevaporasiditarikolehsteamejector(EE201,501/3)dandikondensasikan



disurfacecondenser(EA-501/2/3).Uapairyang



terkondensasiditampungdidalamprocesscondensatetank



(FA-501).Uapyang



tidakterkondensasiditarikolehsecondejector(EE-502)dandimasukkanke



dalam



final absorber (DA-503). Didalamabsorber,gasdikontakkandengankondensat



proses



dari



FA-501.



Dengan pengontakkan ini,uap air akan terkondensasidan NH3dan CO2terkonversi menjadi karbamat dan aqua amoniak, dengan reaksi sebagai berikut: 2NH3+CO2NH4COONH2+Q NH3 H2SO4 +H2O NH4OH+Q Gas-gasyangtidakterabsorbdiventingkeatmosfer.Kondensatditampungdalam



FA-



501.



2) Process Condensate Stripper(DA-501) danUrea Hydrolizer (DA-502) Di dalam kondensatproses terdapatkarbamat,urea,danaquaamoniak. Sebelum dikirim keutilitas, senyawa-senyawaini harusdipisahkan. Kondensat proses dariprocesscondensate



tank(FA-501)dipompakanke



kolomatas.Pada



kolomataslarutandistrippingmenggunakangaskeluaranureahydrolizer(DA502)danpemanasandengans steam.Karbamatdanaquaamoniakakanterurai menjadi NH3, CO2, dan H2O. NH4COONH22NH3+CO2– Q NH4OHNH3+H2O –Q GasyangterbentukdariprosesstrippingdikirimkeLPDecomposer(DA202).Kondesatkeluarankolomatasdimasukkankebagianbawahkolom



urea



hydrolizer (DA-502). Di dalam kolom kondensat tersebut dikontakkan dengan steamdan ureayangterkandungdi dalamnya akan terhidrolisis: NH2CONH2+H2O 2NH3+CO2– Q Gasprosesdialirkankekolomatasprocesscondensatestripper(DA-501) dankondensatdialirkankepreheaterforurea hydrolizer(EA-505) untuk memanaskan kondensat



masukkan



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



urea



hydrolizer



58



(DA-502).



Kondensat



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



selanjutnyadialirkankekolombawahprocesscondensate



stripper(DA-501)



dan



kontakdengan steamuntuk menguraikan dan memisahkan sisa-sisa urea, aqua amonia,dankarbamat.Kondensatkeluar melaluibagianbawahkolomdan didinginkan pada



preheater



for



process



condensate



menggunakankondensatmasukkanprocesscondensate Kondensatyangbersihadalahkondensatyang



stripper



(EA-504)



stripper(DA-501).



mengandungkurangdari5ppmurea



dan5ppmamoniak.



Alirankondensatyang



sudahdiambilpanasnyakemudian



ditampung



dibagianpembutiran.Airdarikondensatsebagiandipompakan



menggunakanwaterpump forprillingtowerdari(FA-305) menujuprillingtower yang digunakansebagaiscrubberdiprilling towerdan sebagianlagidialirkan ke FB-801.



e. Unit Konsentrasi (concentrationunit)



Gambar 2.0.11DiagramProsesKonsentrasidanPembutiran



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



59



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Unitiniberfungsiuntukmemekatkanlarutanureadari70%menjadi99,7% dengan penguapan secaravacuum. Tahap initerdiri atas dua alat utama, yaitu : 1) VacuumConcentrator(FA-202A/B) Larutanurea



dariFA-201dipompakanke



divakumkanmeneggunakansteamejectorhingga (kondisidesain150mmHg)



kevakuman125-185mmHg



denganpemvakumanakanmenurunkantitikdidihair.



Panasuntukpenguapandiperolehdaripanas Untukproses



dalamFA-202A.Larutanurea



reaksipadaHP



absorber(EA-401B).



penguapanairdapatberjalandenganbaikdiperlikankontrolterhadap



temperatur dan kevakuman. Pada tekanan vakum 150 mmHg air memiliki titik didih 80oC. Dengan penurunan titik didih air akan mempermudah pemisahan air dari larutan. Temperatur operasi dijagadi atas titik didih air. Kondisi vakum akan mempengaruhi densitas kristal. Tingkat kevakuman tinggimenurunkantitikdidihairsehingga banyakairyang menguapdandensitas kristal meningkat. Peningkatan kristal terlalu tinggi dan menyebabkan penyumbatan padapipa.Larutan dariFA-202Bdengankepekatan sekitar 84% berat selanjutnya dipanaskan pada heater for FA-202 (EA-201) menggunakan steamtekanan rendah hinggatemperatur 133-134oC. Tingkatkevakuman operasisama dengan FA-202B. Tingkatkevakumanyang tinggiakanmeningkatkan



konsentrasiurea,tetapiapabila



menyebabkanchockingpadaaliranpipa.Tingkatkevakuman



terlalutinggidapat rendah



akan



menurunkan konsentrasi ureadan menambah beban padafinal separator(FA-203). Larutanselanjutnyadimasukkankedalamvacuumconcentratorupper(FA202A).Didalalmalatinilarutan



urea



dipekatkanlebihlanjuthingga



mencapai



konsentrasi 97,9% berat. Temperatur operasi berkisar 133-134oC.Temperatur terlalu rendah akan menyebabkan terjadinya chocking (penyumbatan padapipa karena



pembentukkankristalurea).Temperaturterlalutinggiakanmendorong



terbentuknyabiuret.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



60



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Faktor yang Memengaruhi Operasi



Vacuum Concentration Bagian



Bawah(FA-202B) adalah sebagai berikut : a) Pengaruh Kelarutan Urea Kelarutanberubahterhadapsuhu,biasanyakelarutanyang



tinggiterjadi



pada



suhuyangtinggipula. Jadi,kristaldapatterbentukdengan pendinginan larutan jenuh. b) Pengaruh Suhu dan Tekanan Selama



operasipanasditambahkankesistemuntukmenguapkanair



denganmenaikkankonsentrasiurea,disampingmenjaga



suhuairtetap



konstan.Teknandijagadibawa kondisivacuumuntukmembantu penguapanairpada penurunantemperatur.



Selainitu,perubahantekanan



juga



berpengaruhterhadapoperasi,terutama terhadapdensitaskristal. Kenaikanvacuum mengakibatkan



penurunantemperatur



pada



slurry.



Dengandemikiansecaratidaklangsung juga akanmenaikkandensitas kristal dan sebaliknya.



Suhu



dan



tekanan



pada



vacuum



concentration



bagianbawahdijagamasing-masingsekitar75-80oCdan140-180mmHg abs. FaktoryangMemengaruhiOperasiVacuumConcentrationBagianAtas



(FA-



202A)danHeater (FA-202) adalah sebagai berikut : a) Pengaruh Tekanan Tekananoperasinormaladalah140-180mmHgabs. sebagianbesarair



yangadadalamlarutandari



Pada



tahapini



vacuumconcentration



bagianbawahdiuapkan.Jikatekananmelebihi300mmHg



absmakaair



yangteruapkansangatsedikitdaninimengakibatkankonsentrasiinlet finalconcentratorakanlebihkecildari95%



danmenyebabkanoverload.



Apabilatekananpadatingkatpertamaterlalurendahmaka akanterlalu banyakairyang diuapkansehinggakonsentrasilarutanakanmenjadi



sangat



tinggi



dan



memungkinkan pipa menjadi buntu akibat kristalisasi. b) Pengaruh Suhu Range suhuoperasisebesar 130-135oC.Jika suhuterlalu rendah memungkinkan tekanan steamterlalu



rendah ataujugaterlalu



dilewatkanmelaluiheater,sehinggamengakibatkan



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



61



banyak produksteamyang penguapan



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



kurangefektif.



Namun,jikasuhuoperasiterlalutinggi



(>135oC)



makajumlah



kandungan biuret akan besar.



2) Final Separator(FA-203) Pada



bagianinilarutanureadipekatkanhinggakonsentrasi99,7%dengan



tekanan25mmHg.



Pemekatandilakukandengancara



pemanasanpadafinal



concentration(EA-202)dan pemvakuman difinal separator(FA-203). Waktu pemekatan



dalam FA-203 diatur dengan ketinggian level bawah



vessel.Leveloperasipada70-86%daninitergantungpadakapasitasproduksi. yangterlalutinggiakanmenyebabkanpeningkatanpembentukkanbiuret.



Level Larutan



ureadikirim ketahap pembutiran. Setelahdarifinalseparator,larutan dipompa ke prillingtowerdenganpompa moltenurea,uapairyang



dipisahkandalamfinalseparatordiolahpadaunitproses



pengolahan kondensat. FaktoryangMemengaruhi OperasiFinal Concentrator : a) Tekanan Tekanan operasiFA-203adalah sekitar 36-47 mmHg. b) Tingkat Kevakuman Tingkatkevakumanyangrendahakanmenyebabkankadaruapairdalam prillmeningkat. c) Suhu Larutanurea dari FA-202Adipanaskan pada EA-202menggunakansteam tekanan



rendah hingga temperatur 138,5-140oC. Apabila



temperatur



rendahdarirentanginiakanmenyebabkanpembentukkanpadatan/Kristal urea pada pipadanvessel,karena o



Cdantitikpemadatan



titiklelehureapada ureaadalah



sekitar



rendah,kristalisasiureaakan



tekanandesainalat 132,6



terjadi,dan



o



C.Jika



adalah suhu



138 terlalu



mengakibatkan



penyumbatanpadalineureaprill.Tetapi temperaturterlalutinggiakan meningkatkan pembentukkan biuret. f. Unit Pembutiran (Prilling Section)



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



62



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Larutan ureadengan konsentrasi 99,7%berat dialirkan kedalam prilling tower.Didalamprilling



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



towerlarutanureadispray,didinginkandandipadatkan



63



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



untuk memperoleh ureaprill. Dalam tahap initerdiri atasbeberapabagian, diantaranya adalah sebagai berikut : 1) Head Tank (FA-301)danDistributor(FJ-301A-I) Larutanurea



dariFA-203dipompakankeHeadtank(FA-301).



larutandialirkankedistributor(FJ-301A-I)yang acousticgranulatorlarutan



urea



PadaFA-301



berupaacousticgranulator.Pada



dispraydalambentuktetesan-tetesan.Untuk



menghasilkanbutiranperlu dijaga temperatur dari larutan urea.Temperatur operasi dijagapadasuhu139-140oC.Temperaturdibawahrentang



iniakanmenyebabkan



chocking, karena larutan urea akan membentuk kristal/padatan. Temperatur lebih tinggiakanmeningkatkanpembentukanbiuret.Larutanurea



dialirkandariFA-301ke



FJ-310A-I secaragravitasimakaperludijagalevelpadaFA-301.Level tangkidijaga pada



level50-70%.Levellebih



rendahakanmenghasilkanaliranlarutanureayang



lebih kecil sehingga kualitas produk menurun. Level tinggi meningkatkan pembentukan biuret.



2) Fluidizing Cooler(FD-302) Tetasanureadariaccousticgranulatordidinginkanpadafluidizingcooler 302)menggunakanudara dariblower(GB-302)yang terlebih



(FD-



dahuludipanaskan



airheater(EC-301)menggunakansteam.Temperaturadalahvariabelyang



perlu



dikendalikan. Temperatur operasi rendah akan menghasilkan produk urea prill dibawahtemperaturlingkungan.Ketikaprodukkeluar



dariproses



pembutiranakan



kontak dengan lingkungan, temperatur produk akan naik mencapai temperature lingkungan. Peningkatan temperatur diikutidengan absorpsi uap air dari udara. Temperaturtinggipendinginan tidakmerata padaureaprilldanterbentukaglomerasi. Butiranureaakandisaring lebihbesardari



menggunakanbarscreen,butirandenganukurandiameter



1,7mmakandilarutkankembalidiFA-302dicampurdenganlarutan



pencucidaridustchamber(FD-301).Urea



prillyang



memenuhispesifikasidispray



dengan ureasoftuntuk mencegah penggumpalan sebelumdikirim kepengantongan.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



64



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



3) DustChamber(FC-302) Debuurea



dariprosesakandirecoverpada



dedustingsystem.Dedusting



systemterdiridaridustchamber(FD-301) untuk menangkapdebu,circulationpump (GB-301)daninducefanuntukmenghisapudarapanas.Debuureayang udarapendinginditangkappadaFD-301,debuyang



terbawaoleh



tertangkapdicucidengan



menggunakanlarutanpencucidengancara dispray.Padabagianatasterdapatdemister yang berfungsiuntukmenahandebudancairanyang tidakterabsorbpadapackedbed. Untuk membersihkandemisterdigunakan kondensat dariDA-501yang dispray ke demister.Kedua larutanpencuciditampungdalamtangki FD-301. Sebagianlarutan dikirimkeurea soulutiontank(FA-201) dansebagianlagidikirimke FA-302untuk dicampurdenganoffspecurea



dandisirkulasiuntukpencuciandustchamberdan



demister. C. Unit ZA I/III Pupuk ZA (Zwavelzure Amoniak) atau biasa dikenal dengan nama pupuk Ammonium Sulphate ((NH4)2SO4) merupakan salah satu pupuk nitrogen yang banyak digunakan karena mengandung ion NH4+ yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Pupuk ini diproduksi oleh PT PETROKIMIA GRESIK di pabrik pupuk nitrogen (pabrik 1) tepatnya pabrik ZA I/III. Kapasitas produksi ZA I/III sebesar 400.000 ton/tahun.



1. Bahan Baku Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan pupuk ZA dikelompokkan menjadi bahan baku utama dan bahan baku pembantu sebagai berikut : a.



Bahan baku utama 1) Ammonia (NH3) Merupakan bahan baku yang disuplai dalam benuk vapor secara langsung



dari Unit Produksi Ammoniak Pabrik I, pada konsentrasi 99,5-100% dengan suhu 70oC dan tekanan 3,5-5,5 Kg/cm3. Ammonia cair harus divaporasi sebelum dimasukkan ke dalam saturator dengan menggunakan evaporator (E-304C).



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



65



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



2) Asam sulfat (H2SO4) Merupakan bahan baku yang dipaai dari Pabrik III dalam larutan pekat dengan konsenrasi 98-98,55 dengan suhu 34oC serta dalam tekanan 5 Kg/cm3. b. Bahan pembantu 1) Zat anti caking Merupakan bahan pencegah terjadinya penggumpalan kristal pada ZA. 2) Asam fosfat (H2PO4) Merupakan bahan yang digunakan untuk mengikat Fe jika kadarnya lebih dari 10 ppm dan Al agar produk berwarna putih. 3) Pewarna Merupakan bahan yang digunakan untuk memberi warna pada produk ZA yang bersubsidi. 2. Tahapan Proses Produksi



NH3 Gas Reaction Unit



unit



Unit



Unit



H2SO4 Mother liquor



Airheated



Gambar 2.0.12Diagram Blok Proses Produksi Pupuk ZA I/III Proses yangdigunakan adalahnetralisasi (De Nora)denganprinsip “uapNH3 dimasukkanke dalamsaturatoryang berisimotherliquordanditambahairkondensat (sebagai penyerap panashasilreaksi) dengan bantuan udarasebagai pengaduk”. Tahapan proses pembuatan pupuk ZA meliputi reaksi netralisasi, pemisahan kristal, pengeringan produk, dan penampungan produk. a. Reaksi Netralisasi dan Kristalisasi Reaksi netralisasi bertujuan untuk mereaksikan gas ammonia murni (NH3) dengan larutan asam sulfat (H2SO4) sedangkan reaksi kristalisasi bertujuan untuk memekatkan hasil reaksi, berupa ammonium sulfat yang terbentuk.Reaksi



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



66



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



netralisasidankristalisasiiniterjadidalamsaturator dimasukkanbersama-samadenganasamsulfatke



R-301ABCD.



Amoniak



dalamreaktor(saturator)



secara



kontinu dengan bantuan udara sebagai pengaduk dan air sebagai penyerap panas. Reaksi pembentukan ammonium sulfat dalam saturator : 2NH3+H2SO4→ (NH4)2SO4+Q



Gambar 2.0.13Diagram AlirProses Neutralization – Crystallization AirprosesdaritangkiTK-301dialirkankedalamsaturatorkedalamsaturatorR-301 ABCDdenganmenggunakan pompaP-302, setelah ketinggian air± 4,0 m,uap amoniakdengankonsentrasi99,5%



beratdialirkankedalamsaturatorR-301ABCD



dengan kondisi suhu 70oC dan tekanan 3,5-5,5 kg/cm2g. Asam sulfat daritangki TK-200 dengankonsentrasi98,5% dipompakanke dalamsaturatorR-301ABCDpada kondisi32oC denganmenggunakanpompaP305/P202.Udarapengadukyangdigunakandiambildari udaraluaryang ditekanolehkompresor,laludibersihkan denganseparatoroilsebelum dimasukkan kedalamsaturator. Reaksipembentukanamoniumsulfatadalahreaksieksotermis,yangmenghasilkan panas±109,72kkal/moldenganpenambahanuapamoniakdan



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



67



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



asamsulfatsecaraterus



menerus



makakonsentrasiamoniumsulfatyangterbentukakansemakin



meningkatdan



panasyangdihasilkan jugaakan semakin besar. Desain operasi saturator R-301 ABCD adalah pada 105oC dan tekanan 1 atm sedangkan reaksi selalu melepas panas ± 109,72 kkal/mol. Dengan tujuan menjaga suhu larutan amonium sulfat agar konstan ± 105oC maka air proses dari tangki TK-301 perlu ditambahkan secara terus-menerus ke dalam saturator. Temperatur dalam saturator dapat bertahan hampir konstan (105o-113oC) pada kondisi normal operasi. Sebagian kecil panas ini hilang melalui dinding saturator, sebagian besar akan menguapkan air dari larutan dan dimasukkan kembali ke dalam saturator untuk menjaga temperatur konstan. Kadar impuritis di dalam larutan induk (mother liquor) harus diamati, dengan batasan Fe maksimum 10 ppm. Untuk mengikat Fe maka diinjeksikan asam fosfat. Pada suhu 105oC dan tekanan 1 atm air proses akan berubah uap sehingga larutan amonium sulfat dalam saturator



fasa menjadi



akan menjadi jenuh dan



kemudian membentuk kristal amonium sulfat. Uap air proses yang terbentuk segera dialirkan keluar saturator R-301 untuk menjaga kondisi tekanan dalam saturator konstan 1 atm. Uap air ini dikondensasikan lagi di kondensor E-301 ABCD kemudian air kondensat yang dihasilkan, dialirkan ke dalam tangki TK-301. Tipe kondensor E-301 ABCD adalah shell and tube dengan media air pendingin dari unit utilitas I dengan temperatur 30oC, air pendingin yang keluar dari kondensor harus dijaga temperaturnya tidak boleh lebih dari 50oC. Kristal



amonium



sulfat



yang terbentuk



mempunyai



kecenderungan



mengendap di dasar saturator, hal ini dapat mengganggu jalan keluar slurry amonium itu sendiri. Dengan tujuan untuk mengatasi hal tersebut maka udara murni bertekanan 1 kg/cm2 dan temperatur 70oC dihembuskan ke dalam saturator R-301 ABCD. Setelah ketinggian slurry dalam saturator 3,5-4,5 m kandungan kristal amonium sulfat dalam saturator sudah mencapai 50% berat, slurry amonium sulfat dapat dialirkan keluar saturator melalui produk outlet berupa kristal yang



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



68



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



kemudian dibawa ke unit pengeringan selanjutnya ke unit pengantongan. Larutan amonium sulfat jenuh (larutan induk)



dari



tangki



D-301



AB



dengan



konsentrasi ±50% dan temperatur 70oC juga dipompakan ke dalam saturator R301 ABCD dengan tujuan mempercepat terbentuknya kristal amonium sulfat. Untuk mendapatkan konversi yang tinggi asam sulfat dimasukkan melalui line yang selalu terendam di bagian atas saturator dengan flow sebesar ± 5,2 ton/jam dan uap amoniak dilewatkan melalui sparger di bagian bawah saturator dengan flow sebesar ± 1/3 dari flow asam sulfat. Keasaman (acidity) dijaga dengan mengatur jumlah pemasukan NH3 vapor. Acidity naik, pemasukan NH3 ditambah. Acidity turun, pemasukan NH3 vapor dikurangi. Sedangkan free acid berupa asam sulfat sudah tertentu jumlahnya (konstan).



b. Pemisahan Kristal (Centrifuge) Setelah proses netralisasi produk yang terdiri dari kristal amonium sulfat 50% berat dan sisanya larutan ammonium sulfat akan dipisahkan di centrifuge (M 301 AB). Produk tersebut dialirkan ke bagian bawah saturator untuk diarahkan ke hopper (D-302) menuju ke centrifugal separator (M-301 A/B). Centrifuge merupakan suatu alat pemisah antara padatan dan cairan dengan menggunakan screen yang berputar secara kontinyu. Untuk mencegah terjadinya penggumpalan (cake) pada kristal ZA, diinjeksikan bahan anti caking pada welt belt conveyer (M-303), dengan dosis 150 ppm/ton. Kristal ZA yang diharapkan minimal 55% tertahan pada screen dan selanjutnya akan diteruskan ke proses pengeringan.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



69



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Gambar 2.0.14Diagram AlirProses Pemisahan Kristal Produk slurry amonium sulfat dari saturator R-301 ABCD dilewatkan melalui hopper D 302 AB untuk diumpankan ke centrifuge M 301 AB secara kontinyu. Kristal amonium sulfat akan tertahan pada dinding screen dan terkumpul di silinder screen. Secara kontinyu pusher bergerak maju mundur untuk mendorong kristal amonium sulfat yang terkumpul di screen ke solid discharge. Produk kristal keluar dari centrifuge M 301 AB mempunyai kandungan air sekitar 2% berat maksimum dikirim ke rotary dryer M-302 melalui belt conveyor M 303 secara kontinyu. Larutan amonium sulfat yang tertampung di dalam tangki mother liquid D 301 AB dianalisis



kadar



kation-kation



bebasnya.



Kation-kation



tersebut



biasanya adalah Fe3+ yang dalam jumlah tertentu akan mempengaruhi bentuk kristal yang akan dihasilkan. Kristal amonium sulfat yang banyak mengandung ion logam tersebut biasanya berbentuk panjang seperti jarum. Kandungan kation bebas dalam larutan induk dibatasi maksimum 10 ppm. Apabila melebihi ambang batas yang ditetapkan maka ke dalam tangki mother liquor D 301 AB ditambahkan asam fosfat sehingga akan terbentuk endapan putih yang mudah dipisahkan. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: Fe3+ + (PO4)3- → FePO4



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



70



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Butiran kristal amonium sulfat diteruskan ke belt conveyor dan screw conveyor untuk selanjutnya dibawa ke rotary dryer untuk dikeringkan. Sedangkan larutan induk dialirkan ke mother liquortank untuk di recycle ke saturator.



c. Proses Pengeringan Tujuan dari tahap ini adalah mengurangi kadar air kristal amonium sulfat hingga 1,0% berat maksimal. Proses pengeringan kristal ZA di PT. Petrokimia Gresik menggunakan rotary dryer. Alat ini terdiri dari shell berbentuk silinder horizontal yang dipasang pada suatu roll, sehingga silinder dapat berputar dan kedudukannya sedikit membentuk sudut kemiringan. Pada bagian dalam silinder terdapat sekat-sekat yang arahnya mebujur sejajar sumbu silinder. Sekat ini desebut “shovel” berfungsi sebagai pengangkut butiran bahan yang akan dikeringkan pada saat silinder berputar. Pada



bagian



akhirbeltconveyorsebelumjatuhkescrewconveyorM307pada



permukaankristalamoniumsulfatditambahkanlarutananti-cacking,padaujung akhir screw conveyordihubungkan langsungdengan bagian masuk kerotarydryerM 302. Kristalamoniumsulfatmasukkebagianujungyanglebihtinggidarirotarydryer M302dengankadarairmaksimum1%beratpadatemperatur70oC keluarmelaluibagian ujungyang



lebihrendahkarenaadanyagayagravitasi.Sebagaimediapemanasadalah



udarayang



dipanaskan



denganheateryang



sudahterangkaidalamrotarydryertersebut.



Udara



pemanasakanmengalirsearahdenganKristalamoniumsulfat,suhu



udara



pemanas



masuk adalah untukZAI sebesar 115oC danZAIIIsebesar 104oC. Kristal amonium sulfat akan mengalir keluar sebagai produk kering dengan kadar air maksimum 1% berat denan temperatur 55oC pada bagian ujung yang lebih rendah. Gerakan aliran dari kristal amonium sulfat ini disebabkan adanya putaran silinder dan kemiringan silinder. Media pemanasdalamheateradalahLowPressure SteamdariunitutilitasI,udara dariatmosfer akanmemasukirotary dryerdisebabkanadanya hisapanatautarikandari FanC302.Udarakeluardari



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



rotarydryerM



71



302pada



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



temperatur60-65oC,udara tersebutdiperkirakanmengandungdebuamoniumsulfat.Udarakeluardarirotarydryer M302dilewatkanwetcycloneD303/309untuk



menangkapdebuamoniumsulfatyang



terbawadalam udarapemanas. Udarapemanasyang



masukkewetcycloneD303/309dispraydenganairproses,



kemudianairprosesdandebuamoniumsulfatyang



tertangkapakanmengalirketangki



larutanZAdanD307.Larutaninikemudiandialirkanke tangkimotherliquorsedangkan udarapemanas setelah melewatiwet cyclone D 303/309 dilepaskanke atmosfer.



d. Penampungan Produk dan Pengemasan Penampunganprodukbertujuanuntukmenyimpansementara dikemas.Kritalamoniumsulfatkering



dengan



diumpankankebucketelevatorM306.Kemudian



kristalZAsebelum



bantuanvibratingfeederM308 diangkutsetinggi16,6m.Kristal



amoniumsulfatdaribucketelevatorditeruskan kebeltconveyorM309 dan dilewatkan melaluihopperD



306



dan



dilewatkan



kembalidalambeltconveyorM662AB,



akhirnya



ditampung



dalamsebuahbin.Daribininiselanjutnyakristalakanmasukkeproses pengantongan.Kristalamoniumsulfatdikemasdalamkarungplastikdenganberatbersi h 50 kgtiap karung.



D. Utilitas 1. Unit Utilitas Utilitas merupakan komponen penting yang menentukan kelancaran proses produksi dalam suatu pabrik. Pabrik I memiliki dua unit utilitas, yaitu unit utilitas lama (existing) dan unit utilitas baru (service unit). Unit utilitas I merupakan unit penunjang yang bertugas mempersiapkan dan memenuhi kebutuhan energi yang meliputi air, listrik, steam, instrument air dan plant air, seperti yang dijelaskan sebagai berikut : a. Unit penyediaan air dan pendistribusian air Ada beberapa macam spesifikasi air, yaitu proses, air minum, air hydrant, air demineralisasi, air service dan air pendingin.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



72



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



b. Unit penyediaan steam



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



73



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



Digunakan untuk menggerakkan pompa turbine dan compressor turbine, alat penukar panas, pemanas pipa atau bejana agar fluida di dalamnya tetap panas dan untuk mencampur proses itu sendiri. c. Unit penyedian tenaga listrik Digunakan untuk penerangan, penggerak motor listrik, elektrik heater, power instrument pabrik lain-lain. d. Unit penyedian instrument air (udara instrumen) Digunakan untuk sarana isntrumen pabrik, yaitu penggerak control valve pneumatic.



2. Unit Penyediaan Air Air yang digunakan PT. Petrokimia Gresik disuplai dari 2 sungai yaitu sungai Brantas (UPA Gunungsari) dan sungai Bengawan Solo (UPA Babat). Air yang bersal dari Sungai Bengawan Solo yang berjarak 60 km dengan debit 2.500 m3/jam. Air yang berasal dari Sungai Brantas yan berjarak 26 km dengan debit 800 m3/jam. Secara umum distribusi air di unit Utilitas I digunakan pada pada pabrik I/II/III, hydrant, drinking water, perkantoran, dan rumah dinas. Air meliputi beberapa macam spesifikasi, yaitu: 1. Air proses (process water), yang digunakan untuk proses produksi. 2.



Air minum (drinking water), digunakan sebagai air minum dan sanitasi



3.



Air Hydrant (Hydrant water), digunakan sebagai air pemadam kebakaran.



4.



Air Demineralisasi (Demineralized Water), digunakan sebagai bahan baku steam, pembuatan larutan kimia, dll.



5.



Air pendingin (Cooling water), digunakan untuk mendinginkan mesin, proses (Heat Exchanger), dll.



6.



Service water, digunakan untuk sarana house keeping.



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



74



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



River Water



Clarifier



Filter



Hard Water



Gambar 2.0.15Diagram blok proses penyediaan air



a. Lime Softening Unit (LSU) Lime Softening Unit (LSU) merupakan suatu unit kerja di utilitas 1 yang bertujuan untuk memproses hard water menjadi soft water menggunakan lime process dengan 3 sirkulator kapasitas produksi 150 m3/jam softened water (untuk dua circulator).Soft water ini digunakan sebagai air umpan Demin Plant yang menghasilkan demin water untuk keperluan baik proses maupun sebagai air umpan boiler. Di LSU ada dua line untuk treatment menurut desain, yaitu: 1) Clarifier dengan tipe circulator Raw water (hard water) dimasukkan ke circulator clarifier melalui nozzle bagian bawah. Pada bagian atas diinjeksikan bahan kimia larutan kapur dan polyelectrolyte secara counter flow. Ion-ion penyebab kesadahan (Ca dan Mg) akan diikat oleh kapur dan polyelectrolyte sehingga membentuk floc – floc yang akan dikeluarkan dari bagian bawah circulator, sedangkan soft water akan dialirkan ke sand filter. Reaksi yang terjadi di circulator clarifier adalah sebagai berikut: CaHCO3



+



Ca(OH)2



CaCO3 + H2CO3



H2CO3



CaHCO3



H2O



+



Ca(OH)2



+CO2



CaCO3+H2O



+ CO2



2) Sand filter Sand filter berfungsi untuk menyaring partikel-partikel sisa kapur serta impuritis lainnya. Output sand filter tersebut sudah berupa soft water yang sudah sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Karakteristik sand filter: 



Jumlah



: 8 (delapan) buah



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



75



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur







Tipe



: AQUAZUR “T” filter







Panjang



: 3.26 m







Lebar



: 2.34 m







Tinggi



: 2.0 m







Material



: beton bertulang



Isi Sand Filter : 



Graffle dengan diameter 5 – 7 mm dan tebal lapisan 10 cm.







Pasir silica dengan ukuran 1 – 2 mm dan tebal lapisan untuk tiap-tiap ukuranpasir 30 cm.







Volume total bahan isian 7,5 m3 / filter







Nozzle plastic type D-20.



Ca(OH)2 Polyelectrolyte sol.



Babat



HARD WATER



Babat/ Gn. Sari



TK-951



3



R-2201



(±1500 m /h)



Gn. Sari TK-10



TK-1103 3



(±800 m /h)



TK-1201



Gambar 2.0.16Diagram AlirLime Softening Unit (LSU) b. Unit Cooling Tower Tugas pokok dari Unit Cooling Tower adalah menyediakan air pendingin yang memenuhi syarat-syarat sebagai air pendingin untuk keperluan operasi baik



PRODI KIMIA FMIPA-UNY 2019



76



SOFT WATER



Laporan Praktek Kerja Departemen Produksi 1A BAB II PROSES PRODUKSI



PT.Petrokimia Gresik-Jawa Timur



di Power Station (Utulitas I) sendiri maupun untuk proses operasi di pabrik I. Sistem dari Cooling Tower yang digunakan adalah sirkulasi terbuka. Terdiri dari: 1) Cooling Tower T-1201 A Dengan 6 sel yang di desain untuk keperluan power station exiting. Namun karena saat ini power station exiting tidak beroprasi, maka cooling water A diinterkoneksikan dengan cooling water dengan flow sirkulasi 6000 m3/jam interkoneksi dengan T-2211 A dan 2000 m3/jam untuk pabrik ZA I/III dan produk samping. 2) Cooling Tower T-2211 A Dengan 5 sel yang digunakan untuk pendinginan air pabrik ammonia dari suhu 42ᵒC – 32ᵒC (desain) dengan kapasitas basis 3.500 m3 dengan flow sirkulasi 9000 + 6000 (interkoneksi) 15.000 m3/jam.



3) Cooling Tower T-2211 B Dengan 3 sel digunakan untuk pendingin air pabrik urea dari suhu 42ᵒC – 32ᵒC (desain) dengan kapasitas basis 2.600 m3 dengan flow sirkulasi 5.000 m3/jam.



Syarat-syarat kualitas cooling water : -



Tidak menimbulkan kerak



-



Tidak menimbulkan korosi



-



Meminimize/ mengendalikan laju pertumbuhan bakteri.



Spesifikasi Cooling water : 



PH







Conductivity :