![Laporan Tugas Khusus - Dea & Roma [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/laporan-tugas-khusus-dea-amp-roma.jpg)
9 0 1 MB
LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN
MENGHITUNG NERACA MASSA MULTI EVAPORATOR PADA SECTION 103 103-D1 ; 103-D2 ; 103-D3 ; 103-D4 UNTUK MENGETAHUI BANYAKNYA AIR YANG TERUAPKAN PADA SETIAP EVAPORATOR DAN MENGETAHUI PERUBAHAN KONSENTRASI DI FATTY ACID PLANT-1 PT. DOMAS AGROINTI PRIMA
Disusun Oleh:
1. Dea Nurul Ashikin / 1801081 2. Romauli Yohana/ 1801127
KEMENTRIAN PERINDUSTRIAN REPUBLIK INDONESIA POLITEKNIK TEKNOLOGI KIMIAINDUSTRI MEDAN 2020
LEMBAR PENGESAHAN PERUSAHAAN LAPORAN KERJA PRAKTEK
Nama/Nim
: 1). Dea Nurul Ashikin /1801081 2). Romauli Yohana/1801127
Jurusan
: Teknik Kimia
InstansiPendidikan
: PTKI MEDAN
Judul
: Menghitung Neraca Massa Multi Evaporator pada Section 103 103-D1 ; 103-D2 ; 103-D3 ; 103D4 Untuk Mengetahui Banyaknya Air Yang Teruapkan
Pada
Setiap
Evaporator
dan
Mengetahui Perubahan Konsentrasi di Fatty Acid Plant-1 PT. Domas Agrointi Prima Periode
: 13 Juli – 31 Agustus 2020
Departement/Unit
: Production – Fatty Acid-1 Plant
Perusahaan
: PT. Domas Agrointi Prima
No.Hp
: 0853-6520-9869/ 0822-7745-7880
Disahkan Oleh: Kuala Tanjung, 31 Agustus 2020
Mengetahui, Fatty Acid-1 & Tank Farm
Fatty Acid-1 & Tank Farm
Section Head/Pembimbing
Plant Head
(Mastika Rasyid)
(Rudi Siswanto)
i
KATA PENGANTAR Alhamdulillah Puji dan Syukur Penulis ucapkan ke hadirat Allah Subahanahu Wa Ta’ala, zat yang ada sebelum kata itu ada, yang Maha Indah atas segala keindahan-Nya, yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang. Shelawat serta salam semoga senantiasa dilimpahkan kepada Nabi Besar Muhammad Shallallahu ‘Alaihi Wasallam, sebagai pembawa Risalah Allah terakhir dan penyempurna seluruh risalah-Nya. Alhamdulillah berkah Rahmat dan Hidayah-Nya penulistelah menyelesaikan Laporan Kerja Praktek yang berjudul “Menghitung Neraca Massa Multi Evaporator pada Section 103 103-D1 ; 103-D2 ; 103-D3 ; 103-D4 Untuk Mengetahui Banyaknya Air Yang Teruapkan Pada Setiap Evaporator dan Mengetahui Perubahan Konsentrasi di Fatty Acid Plant-1 PT. Domas Agrointi Prima” Pada kesempatan ini , penulis ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada yang terhormati : 1.
Ibu Yenny Sitangggang, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik Teknologi Kinmia Industri Medan.
2.
Ibu Harmileni, M. Si, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia Politeknik Teknologi Kimia Industri Medan.
3.
Bapak Sunaryo, Selaku HR Manager PT. Domas AgrointiPrima
4.
Bapak Rudi Siswanto., selaku Plant Head Fatty Acid-1 & Tank Farm PT. Domas Agrointi Prima yang telah memberikan pengarahan dan monitoring sebelum dan pada saat kerja Praktek dilaksanakan.
5.
Bapak Mastika Rasyid, selaku Section Head Fatty Acid-1 & Tank FarmPT. Domas Agrointi Prima dan pembimbing kerja praktek di PT.Domas Agrointi Prima yang telah memberikan arahan selama menjalankan kerja Praktek.
8.
Seluruh pegawai dan mitra kerja PT. Domas Agrointi Prima. atas keramah tamahannya kepadapenulis.
9.
Semua pihak yang turut memberikan dukungan dalam penulisan laporan kerja Praktek ini yang tidak bisa saya sebutkan juga namanya satupersatu.
ii
Penulis sadar bahwa dalam penulisan Laporan Kerja Praktek ini masih terdapat banyak kekurangan baik dari segi teknik penyajian penulisan maupun materi yang penulis sajikan mengingat keterbatasan ilmu yang dimiliki penulis. Berdasarkan itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi laporan kerja Praktek yang lebih baik lagi Akhir kata penulis berharap semoga laporan kerja Praktek ini dapat memberikan manfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi para pembaca.
Kuala Tanjung, Agustus 2020
Penulis
iii
DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN KATA PENGANTAR ............................................................................... ii DAFTAR ISI ............................................................................................ iv DAFTAR TABEL .................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR ............................................................................... vii BAB I PENDAHULUAN ....................................................................... 1 1.1 Latar Belakang
1
1.2 Batasan Masalah
1
1.3 Tujuan Kerja Praktik
2
1.4 Manfaat Kerja Praktik
2
1.4.1 Bagi Penulis
2
1.4.2 Bagi Perusahaan
3
1.4.3 Bagi kampus
3
1.5 Tempat Dan Waktu Pelaksanaan Kerja Praktik BAB II PROFIL PERUSAHAAN
3 4
2.1 Sejarah Singkat Berdirinya Perusahaan
4
2.2 Keadan Umum PT. Domas Agrointi Prima
5
2.3 Struktur Organisasi
6
2.3.1 Struktur Organisasi PT. Domas Agrointi Prima
6
2.3.2 Struktur Organisasi Fatty Acid Plant-1 PT. Domas Agrointi Prima
7 2.4 Peraturan Kerja
9
2.4.1 Tenaga Kerja
9
2.4.2 Jam Kerja
9
2.4.3 Transportasi
10
2.4.4 Penyediaan Bahan Baku Dan Penunjang
10
BAB III URAIAN PROSES
11
3.1 Bahan Baku
11
3.1.1 Bahan Baku Produksi Fatty Acid
iv
11
3.1.2 Bahan Baku Pendukung Produksi Fatty Acid 3.2 Produk Fatty Acid -1 Plant
12 13
3.2.1 Produk Utama Fatty Acid – 1 Plant
13
3.2.2 Produk Samping Fatty Acid Plant
14
3.3 Utilitas
14
3.3.1 Water Treatment Plant
14
3.3.2 Power Plant
15
3.3.3 Sistem Pembangkit Uap
15
3.4 Pengolahan Limbah
15
3.4.1 Limbah Padat
15
3.4.2 Wste Water Treatment Plant (WWTP)
16
3.5 Deskripsi Proses Fatty Acid – 1 Plant PT. Domas Agrointi Prima 17 3.6 Uraian Proses Fatty Acid Plant PT. Domas Agrointi Prima
18
3.6.1 Section 1 – Oil Splitting
19
3.6.2 Section 2 – Glycerine Water Pretreatment
20
3.6.3 Section 2 – Glycerine Water Pretreatment
20
3.6.4 Section 4 – Glycerine Distillation and Bleaching
20
3.6.5 Section 5 – Fatty Acid Fractionation/Distillation
25
BAB IV TUGAS KHUSUS
27
4.1 Objek Tugas Khusus
27
4.2 Latar Belakang Tugas Khusus
27
4.3 Tujuan Tugas Khusu
27
4.4 Tinjauan Pustaka
28
4.4.1 Evaporator
28
4.4.2 Prinsip Kerja Evapoator
28
4.4.3 Klasifikasi Evaporator
30
4.4.4 Jenis Evaporator yang digunakan PT. Domas Agrointi Prima 35 4.5 Hasil Dan Pembahasan
36
4.5.1 Hasil
38
v
4.5.2 Pembahasan
39
BAB V PENUTUP
39
5.1 Kesimpulan
39
5.2 Saran
39
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Organisasi PT. Domas Agarointi Prima
6
Gambar 2.2. Struktur Organisasi fatty acid Plant PT. Domas Agrointi Prima
8
Gambar 3.1 Crude Palm Kernel Oil (CPKO)
11
Gambar 3.2. Blog diagram proses produksi fatty acid dan glycerine
19
Gambar 4.1. Diagram skematis dari single-effect evaporator
29
Gambar 4.2 Multi Effect Evaporator
30
Gambar 4.3 Shell and Tube Heat Exchanger
30
Gambar 4.4 .Horizontal Tube Evaporator
32
Gambar 4.5. Evaporator Tabung Vertikal Pendek
33
Gambar 4.6. Short Vertical Tube Evaporators
33
Gambar 4.7. FallingFilm Evaporators
34
Gambar 4.8. Agitated Thin Film Evaporator
35
Gambar 4.9 Climbing Film Long Tube Vertical Evaporator
35
Gambar 4.5.1. Gambar Glyserine Water dan produk Glyserine
36
vii
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Standarisasi Komposisi CPKO
12
Tabel 3.2 Standar Mutu Produk Crude SPK-FA dan SRBDPS-FA
14
Tabel 3.3 Standar Mutu Produk Refined. Glycerine
14
Tabel 4.6 Tabulasi Data
38
viii
BAB I PENDAHULUAN 1.1.
Latar Belakang Mahasiswa Teknik Kimia dalam sistem perkulihannya telah memperoleh
teori-teori teknik terapan yang berhubungan langsung dengan dunia kerja khusus dibidang industri, dan juga adalah calon-calon tenaga kerja yang diharapkan mampu memenuhi kebutuhan dunia kerja dan hal ini menuntut mahasiswa untuk lebih meningkatkan kemampuannya. Di dalam perkuliahan telah dilakukan praktikum-praktikum baik di laboratorium ataupun di mini plant. Maka untuk mencapai tujuan tersebut dilakukan Praktik Kerja Lapangan (PKL). Dalam praktek kerja lapangan ini mahasiswa juga akan mendapat pengetahuan tentang dunia industri dan mahasiswa juga akan mendapat praktik kerja yang lebih nyata berdasarkan teoriteori yang diperoleh di bangku kuliah. Kerja praktik merupakan suatu bentuk pengintegrasian Tri Dharma Perguruan Tinggi yang meliputi kegiatan pendidikan, penelitian dan pengabdian kepada masyarakat. Dengan pelaksanaan kerja praktek diharapkan mahasiswa juga dituntut mampu meyesuaikan dan mensosialisasikan diri dalam suatu lingkaran kerja bahkan dapat memberikan sumbangan dan masukkan yang membangun.
1.2.
Batasan Masalah Batasan masalah pada Kerja Praktik yang dilaksanakan adalah sebagai
berikut: 1.
Kerja Praktik dilakukan di PT. Domas Agrointi Prima yang bergerak di bidang industri Oleochemical (Oleokimia) berbasis minyak sawit.
2.
Kerja praktik yang meliputi bidang-bidang yang berkaitan dengan disiplin ilmu Teknik Kimia antara lain :
Proses pengolahan CPKO menjadi produk fatty acid secara umum
1
1.3.
Tujuan Kerja Praktik Pelaksanaan Kerja Praktik ini mempunyai tujuan antara lain: a.
Memperkenalkan kepada setiap mahasiswa pada situasi pekerjaan yang sebenarnya, sehingga mahasiswa dapat menyesuaikan diri dengan lingkungan kerja secara langsung.
b.
Membandingkan antara teori yang diperoleh dibangku kuliah dengan praktek yang dilaksanakan di lapangan atau tempat kerja.
c.
Meningkatkan, memperluas keterampilan dan pengetahuan dalam dunia kerja.
d.
Mengaplikasikan ilmu yang didapat di bangku kuliah ke masalah yang sebenarnya serta dapat mengatasi masalah-masalah yang mungkin timbul didunia kerja yang nyata.
e.
Menjadikan mahasiswa lebih dewasa, mandiri, bertanggung jawab, disiplin dan sopan santun di dunia kerja.
f.
Mempererat hubungan baik antara Politeknik Teknologi Kimia Industri Medan dengan perusahaan tempat dilaksanakannya Praktik Kerja
Lapangan
yang
diharapkan
dapat
berlangsung
secara
berkesinambungan.
1.4.
Manfaat Kerja Praktik Pelaksanaan Kerja Praktik membawa manfaat bagi mahasiswa, perusahaan
dan bagi pihak kampus. Manfaat dari Kerja Praktik meliputi : 1.4.1 Bagi Penulis Dari pengalaman penulis selama melakukan kerja praktik maka penulis dapat mengemukakan manfaat kerja praktik tersebut, yaitu: 1.
Mempraktikkan dan menerapkan apa yang telah diperoleh di bangku kuliah dengan sebenarnya di dunia kerja.
2.
Lebih memahami teori yang telah didapatkan dikampus dan diterapkan di tempat Praktik Kerja Lapangan.
3.
Untuk mengenal situasi kerja yang sebenarnya dan membiasakan diri untuk bekerja secara baik dan benar.
2
4.
Menambah pengetahuan dan pengalaman serta keterampilan dalam melakukan pekerjaan.
5.
Merubah perilaku seorang mahasiswa menjadi seorang pekerja.
6.
Menempah diri untuk berdisiplin kerja, baik itu waktu, tenaga maupun pikiran.
7.
Melatih diri untuk bertanggung jawab dan dapat mengendalikan diri.
1.4.2 Bagi Instansi/Perusahaan Manfaat bagi perusahaan dalam kerja praktik yang dilaksanakan oleh para mahasiswa, yaitu antara lain: 1.
Menjalin hubungan yang baik antara dunia pendidikan dan dunia kerja.
2.
Dapat memberikan informasi kepada para mahasiswa dalam menjalani kerja praktik.
3.
Ikut
serta
dalam
mensukseskan
rencana
pemerintah
yaitu
mencerdaskan kehidupan bangsa.
1.4.3 Bagi Kampus Adapun manfaat kerja praktik bagi pihak kampus ialah: 1.
Membina dan meningkatkan hubungan kerja sama yang baik antara pihak kampus dan perusahaan.
2.
Mempromosikan Politeknik Teknologi Kimia Industri Medan terhadap dunia kerja.
3.
1.5.
Menciptakan mahasiswa yang siap kerja.
Jadwal Pelaksanaan PKL Adapun pelaksanan Praktik Kerja Lapangan ini dimulai pada tanggal 13
Juli s/d 31 Agustus 2020
3
BAB II PROFIL PERUSAHAAN PT. DOMAS AGROINTI PRIMA
2.1
Sejarah Singkat Berdirinya Perusahaan PT Bakrie Sumatera Plantations, Tbk, dimulai dengan pembentukan sebuah
Perkebunan Karet pada tahun 1911, bernama NV Hollandsch Amerikaanse Plantage Maatschapij. Pada tahun 1986, PT Bakrie & Brothers mengakuisisi Saham dan mengubah namanya menjadi Perkebunan Uni Royal Sumatera. Pada bulan Maret 1990, Perseroan menjadi perusahaan publik di Bursa Efek Jakarta (sekarang Bursa Efek Indonesia), dan pada tahun 1992 berubah nama menjadi PT Bakrie Sumatera Plantations, Tbk. Pada tahun 1990, perusahaan Bakrie Sumatera Plantations mulai ekspansi ke bisnis Minyak Sawit dengan mendirikan proyek Greenfield, serta memperoleh tanaman yang menghasilkan. Pada akhir tahun 2008 total area perkebunan BSP sekitar 90.643 hektar Kelapa Sawit (termasuk ARBV) dan 18.827 hektar karet. Fasilitas produksi terdiri dari Pabrik Kelapa Sawit dengan total kapasitas 390 ton TBS / jam (termasuk ARBV) dan Pabrik Pengolahan Karet dengan kapasitas gabungan sekitar 81.340 ton/tahun. Saat ini semua produksi minyak kelapa sawit dan berbagai macam produk karet dari BSP diserap oleh pasar domestik dan ekspor yang kuat. Sejak awal sebagai perusahaan perkebunan karet, perusahaan telah tumbuh dan diversifikasi untuk menjadi salah satu produsen terkemuka baik karet alam dan CPO di Indonesia. Perusahaan ini memiliki sekitar 100.000 ha perkebunan yang dikelolanya (termasuk perkebunan Plasmadan Agri Resources BV). Sekitar 20.000 ha dari areal yang ditanami dikhususkan untuk perkebunan karet, sementara sisa lahan yang ditanami dengan kelapa sawit. Semua operasi kelompok perkebunan adalah ISO14001 bersertifikat, yang menjamin kontrol ketat
pada pengelolaan lingkungan di, pabrik estate dan pabrik-pabrik.
Perusahaan ini juga mengaku sebagai anggota dari Roundtable on Sustainable Palm Oil (RSPO) sejak Mei 2007 dan prinsip-prinsip RSPO lanjut akan memandu kebijakan lingkungan kelompok manajemen. Oleochemical merupakan bahan
4
kimia yang berasal dari alam, minyak biodegradable dan lemak dengan sumber nabati atau hewani. Bahan baku yang dapat dipertimbangkan adalah Crude Palm Oil Kernel (CPKO), Crude Coconut Oil (CNO), Crude Palm Oil (CPO), dan Refined Bleached and Deodorized Palm Stearin (RBDPS). Pada Oktober 2010 lalu PT Bakrie Sumatera Plantations mengakuisisi enam perusahaan milik Grup Domba Mas yang bergerak di bidang Oleokimia, yakni PT.Domas Agrointi Prima, PT Sawitmas Agro Perkasa, PT Sarana Industama Perkasa, PT Flora Sawita Chemindo, PT Domas Agrointi Perkasa dan PT Domas Sawitinti Perdana. Untuk PT Domas Agrointi Prima pada umumnya menghasilkan produk oleochemical seperti Fatty Acid, Gliserin dan Fatty Alcohol, banyaknya produk yang dihasilkan per hari tergantung pada kebutuhan perusahaan itu sendiri dan permintaan dari konsumen. Umumnya memproses 300 MT/hari Raw Material CPKO/RBDPS dan menghasilkan lebih kurang 280 MT/hari Crude Fatty Acid dan 32 MT/hari Refined Glycerine per hari.
2.2.
Keadaan Umum PT. Domas Agrointi Prima PT. Domas Agrointi Prima/Bakrie Sumatera Plantations berlokasi di Jl.
Raya Access Road Inalum, Km 15, Kuala Tanjung, Desa Lalang, Kec Medang Deras, Kab Batubara, Sumatera Utara 21257 dengan produk yang dihasilkan yakni Fatty Acid, Glycerine dan Fatty Alcohol. Reaktivasi fasilitas pengolahan oleokimia PT. DAP saat ini ditunjang oleh beberapa faktor pendukung: a. Untuk mencapai operasi yang bersih dan efisien, Perusahaan ini akan menjadikan gas alam sebagai sumber energy ( Bahan bakar) disamping pemakaian bahan bakar minyak Solar sebagai cadangan jika LNG pasokan nya terhambat. b. Lokasi pabrik di Kuala Tanjung hanya berjarak sekitar 3 km dari akses tol laut, dan 15 Km dari Jalan Lintas Sumatera. c. Dari sisi infrastruktur, saat ini sudah terdapat fasilitas railway yang dapat dimanfaatkan
sebagai
penunjang
5
operasional,
terutama
logistik
2.3.
Struktur Organisasi 2.3.1. Struktur Organsasi PT Domas Agrointi Prima
Gambar 2.1. Struktur Organisasi PT. Domas Agrointi Prima
6
2.3.2. Struktur Organisasi Fatty Acid Plant PT. Domas Agrointi Prima Struktur organisasi fatty acid-1 plant PT. Domas Agrointi Prima dipimpin langsung oleh seorang Plant Head dan Section Head yang bertanggung jawab terhadap jalannya operasi fatty acid plant yang dibantu oleh 1 orang General supervisor di Tank farm Area dan 4 orang Shift Supervisor di Fatty Acid-1 Plant dengan sistem kerja 3 Shift per hari dengan bantuan Distributed Control Room (DCS) Operator, Field Operator Fatty Acid-1 Plant dan Field Operator tank farm yang bertugas untuk memastikan operasional produksi berjalan dengan lancar.
7
STRUKTUR ORGANISASI FATTY ACID PLANT PLANT HEAD RUDI SISWANTO
SECTION HEAD MASTIKA RASYID
FATTY ACID SUPV EFO DS. GIRSANG TIMBUL F.P
TANKFARM SUPV AWAL SUHERI
IDHAM KASIM AMBIADI GAYO TANKFARM OPERATOR JHON FRANKY M. DCS OPERATOR
AREA 1 OPERATOR REZA FADILA
AREA 2 OPERATOR
MARTIMBUL M.N AKMAL YUNUS
M. RIZKY AGUNG
AKBAR SIDDIK
KRISNO L.G
SIDDIK ARMADI
SULAIMAN HSB.
M.IRFAN
JUANRI MANURUNG ANDIKA PRATAMA FADLI FAISAL HSB DAILANY ANSHARI
SANCA PRIMA T.S.
CRISTIANTO S.
ROCKY BUDIALDO S ANDI SUSANTO M. REZEKI ANDI SAPUTRA
IRHAM FAUZI NST.
M.ERFAN AU S.
FAJAR PERANGIN ANGIN ADE R. NAINGGOLAN DIAN ALHAKIKI
SENTI PURBA FRENKY P. DAMANIK
JEFRI FIANANDA
Gambar 2.2. Struktur Organisasi fatty acid Plant PT. Domas Agrointi Prima
8
Struktur organisasi fatty acid-1 plant PT. Domas Agrointi Prima dipimpin langsung oleh seorang Plant Head and Section Head yang bertanggung jawab terhadap jalannya operasi fatty acid-1 plant yang dibantu oleh 1 (satu) General Supervisor di Tank Farm Area dan 4 (empat) orang shift Supervisor di Fatty Acid1 Plant dengan sistem kerja 3 shift perhari dengan bantuan Distributed Control System (DCS) Operator, Field Operator Fatty Acid-1 Plant dan Field Operator tank farm yang bertugas untuk memastikan operasional produksi berjalan dengan lancar. 2.4.
Peraturan Kerja 2.4.1. Tenaga Kerja Umumnya tenaga kerja yang dibutuhkan oleh PT. Domas Agrointi Prima adalah tenaga kerja tamatan D3 atau S1/Sederajat, untuk karyawan di perusahaan PT. Domas Agrointi Prima haruslah terlebih dahulu mengikuti pelatihan dari tenaga ahli. Adapun jumlah tenaga kerja pada PT. Domas Agrointi Prima pada Plant Proses Pembuatan Fatty Acid dan Gliserin yang terdiri dari 3 shift dengan 4 tim yakni terdiri dari Supervisor, Distributed Control System (DCS) operator yang bertugas pada control room, dan 4 orang Operator terdiri dari 2 orang di Fatty Acid dan 2 orang di Gliserin serta 1 orang Head Section di Fatty Acid-1 Plant. 2.4.2. Jam Kerja Jadwal shift akan mendapatkan hari off atau libur pada dua hari setiap minggunya sesuai dengan jadwal shift yang telah ditentukan. 1. Shift 1 : Pukul 23.00 s/d 07.00 WIB 2. Shift 2 : Pukul 07.00 s/d 15.00 WIB 3. Shift 3 : Pukul 15.00 s/d 23.00 WIB Sedangkan untuk jadwal regular atau general Time (non-shift) akan mendapatkan hari off atau libur pada hari sabtu dan minggu, dan setiap harinya mendapat waktu istirahat selama satu jam. 1. Reguler : Pukul 08.00 s/d 17.00 WIB
9
2.4.3. Transportasi PT. Domas Agrointi Prima ini letaknya berdekatan dengan jalan lintas sehingga memudahkan hasil produk pabrik ini untuk dapat dibawa keluar langsung dari lokasi, karena pabrik ini berdiri di lokasi yang telah memiliki hubungan tranportasi yang lancar. Untuk produk-produk ini dibawa tergantung dari permintaan konsumen apakah menyediakan sendiri atau tidak. Untuk kemasan produk biasanya menggunakan menggunakan Iso tank dan flexi bag (untuk produk cair) dan bead product yang diproses melalui beading plant untuk padatan yang dikemas dengan krap/paper bag atau jumbo bag.
2.4.4. Penyediaan Bahan Baku dan Penunjang Di PT. Domas Agrointi Prima untuk membuat Fatty Acid dibutuhkan 3 bahan utama, yaitu : 1.
Crude Palm Kernel Oil (CPKO) Crude Palm Kernel Oil (CPKO) berfungsi sebagai bahan baku yang digunakan untuk pembuatan Fatty Acid dan Glycerine.
2.
Refined Bleached and Deodorized Palm Stearin (RBDPS) Refined Bleached and Deodorized Palm Stearin (RBDPS) berfungsi sebagai bahan baku yang digunakan dalam pembuatan Fatty Acid dan Glycerine.
3.
Air proses (Softoned Water) Air juga merupakan bahan penting dalam pembuatan Fatty Acid dan Glycerine, untuk reaksi hidrolisa minyak.
10
BAB III URAIAN PROSES 3.1.
Bahan Baku Proses pembuatan fatty acid di Fatty Acid-1 Plant PT. Domas Agrointi
Prima membutuhkan beberapa bahan baku yang terdiri dari bahan baku utama dan bahan baku pendukung. Bahan baku utama adalah bahan yang diolah sebagai umpan yang akan diproses sehingga menghasilkan produk yang diinginkan, sedangkan bahan baku pendukung adalah bahan baku yang digunakan untuk menunjang keberlangsungan proses. 3.1.1. Bahan Baku Utama Produksi Fatty Acid Oleochemical adalah bahan kimia yang diturunkan dari minyak atau lemak melalui proses hidrologi trigliserida menjadi turunan asam-asam lemaknya dan gliserol. Melalui proses Fat splitting, dengan reaksi hidrolisa minyak trigliserida yang dihidrolisis dengan air pada temperatur dan pressure yang tinggi akan memisahkan minyak Fatty Acid dan gliserin berdasarkan density. Fatty acid-1 Plant PT. Domas Agrointi Prima mampu memproduksi dengan total 280 MT/hari Crude Fatty Acid dan 30 MT/hari Refined Glycerine per hari.
Gambar 3.1 Crude Palm Kernel Oil (CPKO) Bahan baku dari pembuatan fatty acid adalah Crude palm kernel oil (CPKO) dan memiliki komposisi standart yang dapat dilihat pada tabel 3.1.
11
No 1. 2. 3. 5. 6.
Tabel 3.1 Standarisasi Komposisi CPKO Unit Spesification Parameter % FFA Wt % as Palmitic acid 0,2 max Iodine Value I2 /100 grams 48 max Moisture Wt % 0,15 max Lead Ppm 1 max Chain lenghth Distribution by GC
Wt %
-
C6
0,30%
-
C8
4,40%
-
C10
3,70%
-
C12
48,20%
-
C14
15,60%
-
C16
7,80%
-
C18:0
2,00%
-
C18:1
15,10%
-
C18:2
2,70%
-
0,20% C20 Sumber: (Laboratorium PT. Domas Agro Inti, 2020)
3.1.2. Bahan Baku Pendukung Produksi Fatty Acid 1.
Calsium Hidroxide (Ca(OH)2) Serbuk putih yang berfungsi untuk menetralisir pH glycerine water
7-8 pada Glycerine Water Pretreatment dalam treatment vessel. Dalam pemisahan free fatty matter masih terdapat HCl yang terikut dalam glycerine water maka di injeksikan calsium hidroxide (Ca(OH)2) untuk mentralkan pH. 2.
Filter Aid Serbuk putih yang berfungsi untuk mengadsorpsi lemak dan free
fatty matter dari glycerine water. Selain menyerap lemak, filter aid berfungsi juga sebagai adsorben bagi garam calcium chloride (CaCl2) dari proses netralisasi dalam treatment vessel dan akan dipisahkan pada filter press.
12
3.
Chloric Acid (HCl) Larutan HCl 37% w/w digunakan untuk bereaksi dengan lemak dan
senyawa phospatida, dan free fatty matter (phase ringan) akan terpisah dari Glycerine-Water (phase berat) 4.
Sodium Hydroxide (NaOH) 42% w/w Pada produksi fatty acid dari bahan RBDPS dan CPKO (Refined
Bleached Deodorized Palm Stearin), RBDPS dan CPKO yang tidak terkonversi menjadi fatty acid akan menimbulkan penyumbatan dalam pipa maka diinjeksikan NaOH sebagai alkali kuat untuk memicu reaksi saponifikasi terhadap RBDPS dan CPKO menjadi sabun dan air. 5.
Karbon Aktif (Jenis Granular)
Digunakan pada Proses Bleaching untuk pemucatan/menjernihkan warna dari Glycerine. 3.2.
Produk Fatty Acid-1 Plant Produk yang dihasilkan pada Fatty acid-1 terbagi menjadi dua yaitu produk utama dan produk samping 3.2.1. Produk Utama Fatty Acid-1 Plant Produk utama dari Fatty Acid-1 Plant merupakan fatty acid yang sebagian besar berbahan baku CPKO (Crude Palm Kernel Oil), dan RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin). SPK-FA (Split Palm Kernel Fatty Acid) adalah produk asam karboksilat yang memiliki rantai hidrokarbon dapat bervariasi dari bahan baku CPKO (Crude Palm kernel Oil). SRBPS-FA (Split Refined Bleached Deodorized Palm Stearin Fatty Acid) adalah produk asam karboksilat yang memiliki rantai hidrokarbon dapat bervariasi dari bahan baku RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin). Quality yang di observasi dari SPK-FA (Split Palm Kernel Fatty Acid) dan SRBPS-FA (Split Refined Bleached Deodorized Palm Stearin Fatty Acid) memiliki standar yang berbeda tergantung dari permintaan konsumen.
13
Tabel 3.2Standar Mutu Produk Crude SPK-FA dan SRBDPS-FA Variable Unit Acid Value (AV)
Mg KOH/g
SaponificationValue (SV) Mg KOH/g
Qualit 196 min
Unit
Quality
Mg KOH/g
253 min
196 min
Mg KOH/g
209 min
Splitting Degree
%
99 min
%
99 min
H2O
%
0,5 max
%
0,5 max
L Color
%
35 R max %
35 R max
Sumber : (DCS Room Fatty Acid-1 Plant PT.Domas Agrointi Prima, 2020)
3.2.2 Produk Samping fatty acid-1 Plant Produk samping dari produksi fatty acid adalah Refined glycerine. Refined glycerine merupakan produk samping hidrolisis yang telah dimurnikan melalui proses Glycerine pre Treatment untuk menghilangkan MONG (material Organik Non Glycerine) , Gly evaporasi dan Glycerine Distilation & Bleaching. Tabel 3.3 Standar Mutu Produk Refined. Glycerine Variable Unit Glycerine % pH
Quality 99,9 min
Typical
± 7,91
Moisture %
0,1 max
FA & E %
0,2 max
A Color %
10 max
Sumber : (DCS Room Fatty Acid-1 Plant PT.Domas Agrointi Prima, 2020) 3.3.
Utilitas Dalam suatu pabrik, utilitas merupakan suatu bagian yang penting guna
menunjang operasi karena sebagian besar jalannya operasi ditentukan oleh adanya utilitas ini. PT. Domas Agrointi Prima memiliki beberapa plant penyedia utilitas
14
meliputi, water treatment plant, power palnt dan sistem pembangkit uap 3.3.1. Water Treatment Plant
Water Treatment plant merupakan plant yang beroperasi untuk mengubah air BWRO (Brackist Water Reverse Osmosis) menjadi demin water dan semidemin water dengan conductivity dan kandungan mineral yang
rendah
menggunakan
resin
ion
exchanger.
Demineralisasi
menggunakan tipe multi stage deminalisasi dimana air melewati resin cation terlebih dahulu kemudian resin anion. Proses demineralilasi utama PT. Domas Agrointi Prima adalah pada cation column dan anion column. 3.3.2 Penyedia Tenaga Listrik
Kebutuhan proses listrik di PT. Domas Agrointi Prima dipasok oleh Generator Set dan listrik dari PLN. Sumber listrik primer berasal dari listrik PLN yang memasok kebutuhan listrik untuk pengoperasian peralatan proses di pabrik, dan perkantoran. Sumber listrik dari PLN mensupply daya sekitar10 Mega watt. Distribusi listrik ke stasin-stasiun dan saranasarana tersebut dikendalikan melalui (MCC) yang terdapat di stasiun kamar listrik. Pada switch board terdapat tombol- tombol tuas untuk mengatur pembagian listrik dan juga alat ukur seperti Voltmeter dan AmpereMeter. 3.3.3 Sistem Pembangkit Uap Uap dibangkitkan dengan menggunakan Boiler. Prinsip kerja Boiler adalah mengubah energi kimia dari bahanbaku air menjadi energy termal atau panas laten dalam uap panas ini diperoleh dengan memperlakukan panas dari uap atau cairan panas yang mendapatkan panas dari bahan bakar, bahan bakar yang digunakan adalah cangkang kernel. 3.4.
Pengolahan Limbah Sama seperti bagian sarana penunjang, di dalam suatu pabrik pengolahan
limbah merupakan bagian yang penting, guna untuk menjaga pengolahan limbah agar tidak tercemar terhadap lingkungan sekitar. Limbah yang dihasilkan harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke lingkungan agar dapat mengurangi kuantitas dan nampak bahaya jika limbah tersebut terhadap lingkungan.
15
3.4.1. Limbah Padat Limbah padat pada Plant Fatty Acid ini dihasilkan dari proses Glycerine Water Treatment yaitu berupa cake dari Ca(OH) 2 dan Filter aid, dimana cake ini akan di simpan kedalam bak penyimpanan sementara yang selanjutnya akan dikirim ketempat pembuangan akhir yang telah ditentukan di luar area pabrik. Limbah tersebut dikategorikan sebagai limbah tidak beracun dan dapat digunakan untuk tanaman yang ditanami dengan keasaman tanah pH rendah (daerah rawa- rawa). 3.4.2. Waste Water Treatment Plant (WWTP)
Limbah cair yang mengandung sterol dan oil termasuk salah satu limbah B3 dan dapat menghambat saluran irigasi jika dibuang secara langsung, sehingga pada bagian samping unit disediakan fat trap (beberapa kolam untuk menampung limbah terlebih dahulu untuk diendapkan). Kolam dilengkapi dengan sekat yang berfungsi untuk menyaring sterol dan kotoran lainnya, sehingga yang akan keluar dari saluran irigasi hanya air dan tidak merusak lingkungan. 1.
Raw Waste Water Limbah air baku dari produksi refinery, oleochemical dan biodiesel
akan mengalir kedalam bak penampungan yang didalamnya terdapat blower untuk menyediakan udara. Air limbah selanjutnya dialirkan ke oil trap untuk menghilangkan minyak dan lemak yang ditemukan didalam air limbah kemudian dialirkan ke bak emulsi. Minyak yang terdapat pada lapisan atas akan di skim oleh skimmer lalu disesuaikan dan dikumpulkan dalam tangki penyimpanan limbah minyak 2.
Chemical Treatment Air limbah yang telah homogen dari proses di equalizer tank akan
dialirkan ke reaction tank untuk diproses pemberian chemical berupa Poly Aluminium Clorida (PAC) dan uera. PAC berfungsi untuk menjernihkan air limbah dan urea berfungsi untuk sebagai nutrisi mikroba. 3.
Biologi Treatment Proses MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) disediakan untuk
proses biologis dari air limbah industri maupun kota. Proses yang terjadi 16
secara aerobic atau anaerobik, yang memungkinkan penggunaan reaktor dan wadah yang lebih kecil dibandingkan dengan cara konvensional sehingga dapat menghemat biaya. Mikroorganisme pada biochip dilindungi dalam pori-pori pada permukaan yang terbuka dibersihkan oleh shear-force ketika saling bergerak dan bergesekan satu sama lain. 4.
Activated Sludge Process (ASP) Lumpur aktif adalah suatu koloni mikroba aerobik yang bercampur
antara bakteri, protozoa, jamur, ragi, alga dan lain-lain. Metode lumpur aktif adalah proses pemurnian air menggunakan aktivitas lumpur diaktifkan. Dalam arti kata lain, lumpur diaktifkan ditambahkan kedalam air limbah untuk menyerap bahan- bahan organik yang terkandung didalam air limbah. 5.
Biologi Clarifier Biologi clarifier dirancang sebagai alat pemisahan padatan dalam
cairan setelah proses ASP. Clarifier Scrapping Bridge adalah jenis peripheral drive yang memutar. Materi yang mengambang akan di skim oleh skimmer yang didukung oleh penyapu lumpur yang berputar diseluruh tangki, yang kemudian berjalan dan dikumpulkan dalam scump sump. 6.
Filtration System Clarifier water tank kemudian akan dipompa ke effluent filters, dua
unit auto back wash sand filter dan dua unit auto back wash activated carbon filter untuk polishing lebih lanjut. Dalam sistem penyaringan, padatan tersuspensi secara efektif dihilangkan oleh aliran dalam air pada mode flow melalui bed of activated carbon material contained yang terkandung didalam bejana. Air
didalam clarifier water tank akan
digunakan sebagai pembilasan untuk saringan. Filtrat dan effluent filter akan dikumpulkan didalam water tank digunakan sebagai pembilas pada barometic cooling tower pada proses refinery dan hydrant.
17
7.
Sludge Management Lumpur dari microfloitation dan biogical clarifier akan dikirim
kedalam sludge holding tank sebelum dipompa ke belt prest untuk pengurangan kadar air, belt prest adalah perangkat pengurangan air yang mempunyai tekanan mekanis untuk mengurangi kandungan air didalam lumpur. Filtrat yang dihasilkan di belt prest akan dikumpulkan dalam filtrate sump dan dipompa oleh filtrate pump ke equalization tank yang berikutnya didaur ulang kembali ke proses. Sludge cake dari belt prest akan dikelola oleh pihak berwenang setempat yaitu HSE sebagai pengolahan limbah B3.
3.5
Deskripsi Proses Produksi Fatty Acid-1 Plant PT. Domas Agrointi
Prima Proses produksi fatty acid dihasilkan dari reaksi hidrolisa trigliserida pada tekanan tinggi 50-55 bar dan suhu tinggi berkisar 245 – 255 oC menghasilkan fatty acid sebagai main product dan gliserin sebagai by product. Bahan baku trigliserida dapat berupa CPKO (Crude Palm Kernel Oil) dan RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin). Proses pengolahan terbagi kedalam lima section yaitu 101-CPKO fat splitting plant, 102-glycerine water treatment plant dan 103-glycerine water evaporation plant, 104- glycerine distilatiom bleaching, and 105- fatty acid fractination/distilation . Reaksi hidrolisa trigliserida adalah sebagai berikut:
Trigliserida Water Glycerine Fatty Acid 3.6 Uraian Proses fatty acid plant PT. Domas Agrointi Prima
18
Blog diagram proses produksi fatty acid dan glycerine dapat dilihat pada gambar 3.1 dibawah ini:
Gambar 3.2. Blog diagram proses produksi fatty acid dan glycerine 3.6.1 Oil Splitting Plant ( Section 101 ) Buka block valve jalur vacuum dari 101D7, 101D2, 101D3, 101D8 dan evaporator 101D4, 101D5, 101D6 ke pompa vacuum dan valve lainnya harus dalam keadaan tertutup dengan baik. Tapi sebelumnya, pastikan bahwa tangki crude fatty acid yakni 122T20 dan 122T21 atau 122T10 dan 122T11 tangki untuk glycerin water siap diisi. Masukkan Direct Cooling Water (WCD) ke condensor vacuum 101E3 dan juga pompa vacuum 101G8, isi Dearator 101D9 dengan air Semi Demin hingga level 70% atur temperatur pada 80oC, isi Splitting Column 101D1, tekanan didalam splitting column akan naik hingga mencapai 55 bar sebagai tekanan maksimum. Buka semua valve pada jalur masuk minyak kedalam splitting column, baik jalur by pass maupun jalur sirkulasi 101D7 untuk memanaskan umpan (minyak) sebelum masuk ke splitting column. Masukkan steam ke preheater 101E1 dan buatlah settingnya pada suhu 110oC dan buat ke posisi otomatis, isi Digasser (101D7) dengan umpan minyak dari tangki 122T01/122T02 hingga level 70%. Selama pengisian minyak ini berlangsung, jalur keluaran fatty acid harus ditutup sampai air didalam splitting column digantikan oleh interphase pada bagian bawahnya jagalah agar temperaturmya konstan pada 250 oC, dan tekanan 53 bar, bila level di 101D3 mencapai 50% ubahlah posisinya ke otomatis, demikian juga dengan 101D8. Hidupkan pompa kondensat 101G5 untuk mengirim
19
crude fatty acid ke tangki 122T20 atau 122T21. Bila konsentrasi glycerin water sekitar 5% atau lebih, kirim ke 122T10 atau 122T11. Bila splitting degree sudah mencapai 99,5% atau lebih, naikkan kapasitas menjadi 12500 kg/jam dan jumlah air prosesnya sebanyak 60 % - 65%
dari jumlah
minyaknya yakni sekitar 7500-8125 kg/jam. 3.6.2
Glycerin Water Pretreatment Plant ( Section 102 )
Masukkan steam ke pre-heater 102E1 dengan membuka valve by passnya. Menghidupkan pompa 102G53 dari tangki 122T10/T11 untuk mengirim glycerin water lalu aktifkan pengontrol temperatur dan set pointnya pada 90oC, lalu tutup by pass valvenya. Buka valve masukan dan keluaran jalur HCL, suplai HCL pada 0,15% dari setiap 1000 kg umpan (glycerin water). Lalu masuk ke vessel 102D2 atau 102D3. Persiapkan Ca(OH)2 dan masukkan kedalam hopper sebanyak 1kg per 1000 kg umpan glycerin water yang akan di olah. Buka valve pada pompa 102G8 lalu hidupkan pompa untuk mensirkulasikan glycerin water yang akan membuat ejector 102G7 berfungsi untuk menghisap Ca(OH) 2 dari hoppernya dan sirkulasi itu akan membawanya masuk kedalam vessel hingga ph berada pada angka 7,0-8,0. Selama proses penetralisasian ini, akan terbentuk garam-garam kalsium yang tidak larut. Masukkan 1 kg filter aid per 1000 kg glycerin water. Buka valve keluaran secara perlahan untuk mengirimkan glycerin water ke filter press 102D4A 102D4B. Atur flow sebanyak 5000 – 8000 kg/jam. Periksa apakah hasil filtrasi sudah jernih, sirkulasikan kembali ke vesselnya dengan membuka by pass valve hingga jernih, kalau sudah jernih, alihkan aliran ke 102F3 lalu tutup by pass valvenya. 3.6.3 Glycerin Water Evaporation (103) Hidupkan pompa supplai dari tank farm untuk mengisi evaporator 103D1 dan atur flownya 3750 kg/jam. Produk dari evaporator pertama harus masuk ke evaporator ke 2, 3 dan 4. Setelah terisi seperti yang diinginkan, suplai bahan baku nya harus dihentikan. Buka valve steam 3 bar ke evaporator pertama pertama 103D1 dan aktifkan pengontrol tekanan
20
buat setting pointnya 2 bar. Pemanasan yang di ikuti penguapan akan terjadi di effect pertama. Produk pada effect pertama 103D1 akan mendidih sehingga sirkulasi cairan akan berubah menjadi gerakan akibat konveksi panas. Uap yang dihasilkan akan terpisah dari produknya dan pindah ke effect ke 2 103D2. Uap yang timbul dari effect kedua akan memanaskan effect ketiga dan seterusnya. Apabila level tangki penerima kondensat 103F1 telah terisi sekitar 50%, hidupkanlah pompa 103G3 untuk mengirim kondensat nya kembali ke 101D9. Bila level di tangki penerima 103F2 telah mencapai 60%. Hidupkanlah pompa 103G2 untuk mengirim produk ke tangki 122T14/T15. 3.6.4 Glycerine Distillation and Bleaching Plant (104) Buka steam pemanas ke pre-heater 104E1 buat ke posisi otomatis dengan set point 82oC. Hidupkan pompa 104G51 dari tangki 122T14/T15 untuk mengisi drier 104D1 dan atur levelnya 40%. Jika level mencapai 30% operasikan pompa 104G2 untuk mensirkulasikan umpan dengan membuka valve sirkulasi. Umpan belum dimasukkan ke kolom 104D2. Bila temperatur mencapai 82oC, naikkan setting levelnya ke 70%. Lalu masukkan umpan dari 104D1 ke 104D2 saat bersamaan buka valve dari 102D2 mengisi 104D3A atau 104D3B. Atur WCT agar temperaturnya pada 60oC arahkan jalur pipa destilat dari 104E3 ke 104F2, dimana destilat pertama dari pos destilasi akan digunakan sebagai cooling destilat, atur air pendingin (WC) hingga suhu dari produk mencapai 38oC. Isilah jalur untuk cooling destilat I ini hingga penuh, lalu lepaskan sambungan temporer tadi dan biarkan pompa 104G3 melanjutkan sirkulasinya. Atur jumlah crude glycerine yang masuk ke 104D2 sebanyak 1000 kg/jam lalu buat flow control ini ke posisi otomatis. Operasikan pompa dosing NaOH 104G7 untuk menyuntikkan caustic sebanyak 2,5 kg/ton feed, lalu check PH-nya harus berada antara 9,5-10,5 dan atur flownya bila diperlukan. Bila parameter operasi didapat, naikkan kapasitas sebenarnya yaitu 2000 kg/jam, lalu naikkan pula dossing NaOH nya menjadi 5 kg/jam. Bila vessel 104F1 sudah terisi 50% dari volumenya, operasikan pompa 104G4 untuk menjalankan reflux dan atur ke angka 333 kg/jam. Buka valve untuk
21
mengirim glycerinnya ke bleachers lewat pendingin 104E6 dan operasikanlah tempered cooling water (WCT). Amati glycerine lewat sight glass, bila tidak ada lagi partikel karbon aktif yang terikut atau warna glycerinenya sudah jernih, buka valve D7-12 untuk mengirim glycerinenya ke filter 104D9A/B lalu ke pendingin 104E8 sebelum dikirim ke tank farm (tangki analisis 122T16/T23) bukalah suplai air pendingin ke 104E8 lalu buatlah pengontrol temperaturnya ke posisi auto dengan set 50 oC, lalu tutup lah valve D7-13. Kirim produk ke tangki penyimpanan. Setelah beroperasi 7-8 jam, destilat akan di destilasi ulang di post destilasi 104D3A/B sebelum ditampung didalam drum 104D3A/B akan beroperasi secara berkala dan dapat dipisahkan dari sistim vacuumnya guna keperluan pembersihan. Bukalah semua steam pemanas ke jacket pada jalur drain post distillation 104D3A atau 104D3B ini berikut steam bertekanan menengahnya yang ke cycle heater . Lalu masukkan live steam pada tekanan 1,6 bar ke post distilasinya. Bukalah valve drain residunya di 104D2 untuk mengisi 104D3A/B, lalu naikkan temperaturnya hingga 175oC dan dapatkan distilat glycerin yang lebih banyak lagi di 104E3. Hentikanlah suplai steam bertekanan menengahnya ke 104D3A/B dan tutuplah valve jalur uapnya ke sistim pemakuman sementara suplai live steamnya di teruskan. Buka valve venting dan buka valve drain untuk membuang pitch nya dari dalam 104D3A/B dan tampunglah didalam drum. Hentikan suplai live steamnya bila tekanan didalam 104D3A/B mendekati tekanan udara luar. Jika sudah kosong tutup valve drainnya lalu gunakan air
untuk mencuci post distilasinya, dan buang kembali air
pencucinya hingga bersih. Tutup kembali valve venting dan valve drainnya dengan baik. Buka flap valve degan perlahan untuk memvakumkan kembali post distilasi 104D3A/B dan siap untuk di operasikan lagi. Distilat II ditampung di 104 F2. Bila level ditangki ini sudah tinggi. Aktifkanlah high level switchnya maka valve pneumatic XV-4201 akan membuka secara otomatis. Hidupkan pompa 104G5 untuk mengirim distilat II ini kembali ke tangki 122T10/T11 untuk diproses ulang buka juga jalur minimum flow pompanya. Valve pneumatic XV-4201 akan tertutup
22
dengan sendirinya apabila level di 104F2 rendah. Jumlah distilat II yang akan dikembalikan ke tank farm dapat diatur melalui temperature cooling distilate I yang dikembalikan ke still 104D2 dengan cara mengatur temperatur control di 104E4 normalnya adalah 10-15% dari distilat.
3.6.5 Fatty Acid Fractionation/Distillation (105) Buka control valve pada feed pre-heaternya 105E1, agar steam dapat masuk guna memanaskan umpan fatty acid. Bukalah valve level controller di drier 105D1, agar umpan crude fatty acid dari tank farm dapat masuk. Hidupkan pompa fatty acid di tank farm. Begitu terindikasi level crude fatty acid di 105D1, hidupkan pompa sirkulasi 105G2 dan buatlah set point temperature di TV- 5101 ke 90oC lalu buat ke posisi otomatis, kemudian level controller LRC–5102 nya dibuat ke 75% dan posisi otomatis juga. Operasikanlah pompa inline 105G22A untuk memanaskan jalur-jalurnya dengan membuka temperature controller TV- 5102 sekitar 20%. Persiapkan jalur-jalur ke 105E16A/B, 105E24A/B, 105E2A, lalu bukalah valve control untuk flow FRC–5101 secara perlahan untuk memasukkan crude fatty acidnya ke 105D2 dan aturlah flownya sekitar 50% dari kapasitas normalnya. Masukkan oil thermal ke 105E3 dengan menghidupkan pompa inline 105G23 dan atur temperaturnya lewat TV–5206 dengan bukaan 20%. Ini bertujuan untuk memanaskan reboiler 105E3. Dapatkan tekanan vacuum-nya sampai 25 mbar dengan mengobservasi semua peralatan vacuumnya dan bila level di 105D2 terlalu tinggi, pengisian feed dapat dihentikan sementara waktu. Dengan terjadinya proses penguapan dan kolom distilasi mulai dipanaskan dengan menaiknya uap itu, maka level cairan dibawah kolom akan turun dengan sendirinya. Buka kembali FRC– 5101 untuk menaikkan levelnya dan bila temperatur pada feed traynya sudah mencapai sekitar 100oC, gantilah valve masukan feednya, yang semula dari bagian bawah kolom menjadi ke feed tray- nya. Aktifkanlah 105E7 dengan memasukkan tempered cooling water (WCT) dan aturlah temperature di TRC–5201 sesuai keperluannya. Lalu
23
bukalah valve pada jalur keluaran di 105 WCT 06 untuk keluaran WCT panasnya dari 105E7. Uap akan terkondensasi di final condenser 105E11 dan kembalikanlah semua kondensat ini kedalam kolom, sebab sistim ini harus dioperasikan secara reflux penuh, hingga terdapat kesetimbangan. Buatlah pengontrol level di 105D2, LRC- 5201 ke posisi otomatis dengan set point 80%, kemudian buka valve pada bagian bawah kolom untuk mengisi kolom kedua 105D3 dan hidupkan pompanya 105G3. Setelah level cairan didalam kolom 105D3 terindikasi, hidupkan pompa sirkulasinya 105G4, lalu hidupkan pompa OTH 105G24 dan atur temperatur-nya lewat TRC–5307 pada angka yang diinginkan. Isilah steam generator 105 E8 dengan air umpan boiler dengan cara membuka block valvenya, lalu buatlah pengontrol level LV–5301 ke posisi otomatis dengan set point 80 %, kemudian buka juga valve keluaran steam eksportnya ke jalur header. Aktifkan sirkulasi tempered cooling water (WCT) nya dengan menghidupkan pompa 105G10 pada final condenser 105E12, lalu buatlah pengatur temperaturnya TRC–5305 ke posisi otomatis dengan set point sesuai dengan yang diinginkan. Pertahankanlah tekanan vacuum-nya pada 15 mbar lewat PRC-5301. Sesaat setelah terjadi proses penguapan, maka seluruh kolom 105D3 akan terpanasi oleh naiknya uap kebagian atas kolom dan akibatnya level di 105D3 akan turun dan harus diisi kembali, maka aturlah pengontrol level LRC– 5201. Bila temperature di dalam kolom, yakni feed traynya sudah mencapai 100⁰C, tukarlah valve masukan ke 105D3 ini dari valve bagian bawah ke feedtray nya. Uap yang terbentuk akan terkondensasi pada steam generator 105E8 dan final condenser 105E12 dan semua kondensat yang terbentuk akan dikembalikan ke kolom sebagai total reflux sebab kolom ini harus di operasikan dengan total reflux hingga kesetimbangan tercapai. Pengiriman umpan fatty acid ke kolom dapat dihentikan sejenak sambil menunggu panasnya kolom 105D4. Dan sementara itu, kolom 105D2 dan 105D3 harus dioperasikan dengan total reflux. Jalankan pompa 105G5, kirim Fatty Acid C16-18 untuk di distilasi. Masukkanlah air umpan
24
boiler ke 105E9 nya dengan membuka block valvenya lalu buatlah pengontrol levelnya LV–5401 keposisi otomatis dengan set point 80%. Kemudian buka block valve untuk eksport steam- nya ke header. Fatty acid C16-18 yang tidak menjalani prosess hydrogenasi (unhydrogenated) akan langsung dikirim ke 105D4 dan beberapa saat kemudian, liquid collector yang berada ditengah kolom 105D4 akan terisi dengan fatty acid yang turun dari structured packing bagian atas lalu mengalir ke receiver 105F1. Hidupkanlah pompa 105G9 bila level di 105F1 nya mencapai 50 %, dan semua fatty acid ini akan dikembalikan ke kolom 105D4 lewat FRC-5401. Bila temperature pada bagian atas kolom 105D2 telah mencapai set point-nya dan jumlah reflux yang tercatat di FR– 5201 telah menunjukkan jumlah yang diinginkan, hidupkanlah pompa 105G7B dan buka WCT ke 105E19B dan produk yang keluar dari pendingin 105E19B ini akan dikirimkan ke tangki 122T90 sebagai top fraction 1 (acid C6-8). Atur flownya FRC–5203 dengan set point yang ditentukan. Bukalah valve untuk side product 1 dari 105D2 nya dan hidupkan pompa 105G7A kemudian buka WCT ke 105E19A. Produk ini akan dikirim ke tangki analisis 105F6/F7 sebagai side product 1 (C8-10). Atur flow nya lewat controller FRC–5202 sesuai set point yang diinginkan. Bila temperature pada bagian atas kolom 105D3 telah mencapai set yang diinginkan dan jumlah flow reflux pada FR–5302 telah menunjukkan angka yang sesuai, buka valve side fraction 2 nya lalu hidupkan pompa 105G8 setelah mengaktifkan WCT nya ke 105E18. Produk yang keluar dari 105 E18 ini akan dikirim ke tangki 122T30/T31 sebagai side fraction 2 (acid C12-14) dan atur jumlah flow-nya lewat FRC–5102 dengan set point yang diinginkan. Bila temperature bagian atas dari kolom 105D4, TR–5401 telah menunjukkan angka yang diinginkan, bukalah valve untuk light end bersama sama dengan valve untuk light end dari 105D3. Aturlah flow rate light end yang dari 105D3 dan 105D4 lewat FI–5351 dan FI–5451 secara manual ke 105F3. Bila
level 105F3 mencapai 50%, hidupkan pompa
25
105G13 untuk mengirim light end ke tangki 122T37 dan atur flownya lewat pengatur level LRC–5405 dan buka juga jalur minimumnya. Bila level di 105F1 (yang secara otomatis akan terisi bila temperature di kolom 105D4 sudah mencapai setting-nya) telah berisi 50%, hidupkan lah pompa 105G9 untuk mengembalikan produk ini sebagai reflux lewat FRC–5401. Setelah flow reflux mencapai jumlah yang diinginkan dan dapat dilihat pada FRC–5401, aturlah level controller LRC–5401 ke 50%, lalu bukalah valve yang menuju ke tangki 122T25/T26 (keluaran pompa 105G9 ada dua, satu untuk reflux dan. satunya lagi ke tank farm) melalui heat exchanger 105E15 dan cooler 105E22A/B setelah mengaktifkan WCT nya. Sementara itu, bila residue didalam 105D4 semakin naik, drainlah residue- nya ke 105D5. Dan selama drain ini berlangsung, pastikan steam pemanasnya baik dijalur maupun di leg telah bekerja dengan baik. Aturlah temperature di 105D5 lewat TRC–5503 pada 280oC dan buatlah ke otomatis. Operasikan tempered cooling water (WCT) ke 105F2 dan setelah levelnya mencapai 50%, hidupkan pompa 105G12 untuk mengirim produk ini ke tangki 122T91 sebagai acid residue. Lalu buat pengontrol level LRC–5504 ke posisi otomatis dengan set point 50% dan buka juga jalur minimumnya. Jumlah residue yang harus dikeluarkan dari 105D5 lewat FRC–5502 harus diatur sesuai dengan hasil yang diinginkan (analisa AV) dengan memvariasikan temperatur oil thermal yang ke kaki (legs) Post Destilasi 105D5.Bila
semuanya
telah beroperasi dengan normal,
naikkanlah jumlah feed ke 105D2 hingga mencapai kapasitasnya 12500 kg/jam lewat FRC–5101. Dan untuk menjaga agar refluxnya tetap, aturlah temperature oil thermal-nya sedemikian rupa sehingga tersedia cukup kebutuhan panas di reboiler 105E3, di falling film evaporator 105E4, 105E5 maupun di kaki pemanas 105D5. Ambillah sample untuk fraksi atas 1, fraksi samping 1, fraksi samping 2, light end dan residu untuk dianalisa di laboratorium. Biasanya diperlukan pengaturan sesuai dengan hasil analisa yang didapat. Acid value untuk residu adalah sekitar 30–50.
26
BAB IV TUGAS KHUSUS 4.1
Objek Tugas Khusus Pada tugas khusus ini penulis mengambil objek pengamatan terhadap
evaporator multiple effect pada section 103 pada Oleochemical plant, judul tugas khusus adalah “Menghitung Neraca Massa Multi Evaporator pada Section 103 103-D1 ; 103-D2 ; 103-D3 ; 103-D4 Untuk Mengetahui Banyaknya Air Yang Teruapkan Pada Setiap Evaporator dan Mengetahui Perubahan Konsentrasi di Fatty Acid Plant-1 PT. Domas Agrointi Prima”.
4.2
Latar Belakang Tugas Khusus PT Domas Agrointi Prima merupakan perusahaan yang ada di kawasan
industri dumai. Glycerine yang dihasilkan dari oleochemical di PT Domas Agrointi Prima ialah dari asam lemak. Dari asam lemak tersebut dapat dihasilkan berbagai produk salah satu pembuatan fatty acid yaitu minyak dan lemak yang berasal dari tumbuh-tumbuhan maupun hewan diproses secara oleochemical (hidrolisa) untuk memperoleh asam kimia, sedangkan glycerine dapat digunakan sebagai pelengkap suatu industri misalnya pada industri farmasi, industri pangan dan kosmetik. Pada saat ini glycerine sangat dimanfaatkan secara komersial. Dalam usaha untuk mendapatkan glycerine dengan cara reaksi hidrolisa, glycerine yang di hasilkan dari hasil reaksi antara trigliserida dengan air di dapat konsentrasi 13% serta mengandung pengotor diantaranya adalah lemak bebas, fatty acid, gums, dan pengotor organik MONG (material organic non glycerine), sehingga mempengaruhi kemurnian glycerine. PT Domas Agrointi Prima menghasilkan crude gliserin yang memiliki konsentrasi 90%. 4.3
Tujuan Tugas Khusus Tujuan dari tugas khusus ini adalah untuk mengetahui setiap pemekatan
yang terdapat pada masing-masing evaporator yang terdapat pada section 103 pada proses pemurnian glycerine water dari 30,55% sampai menjadi glycerin 90,91%.
27
4.4
Tinjauan Pustaka 4.4.1 Evaporator Evaporator adalah alat yang banyak digunakan dalam industry kimia untuk memekatkan suatu larutan. Terdapat banyak tipe evaporator yang dapat digunakan dalam industri kimia. Umumnya evaporator dioperasikan pada kondisi vakum untuk menurunkan temperatur didih larutan. Cara lain untuk menurunkan temperatur didih larutan adalah dengan mengalirkan gas inert (udara) panas yang berfungsi untuk menurunkan tekanan parsial uap, sehingga menurunkan temperatur didih larutan (Wahyu, 2013). Evaporator berfungsi mengubah sebagian atau keseluruhan sebuah pelarut dari sebuah larutan dari bentuk cair menjadi uap. Evaporator mempunyai dua prinsip dasar, yaitu untuk menukar panas dan untuk memisahkan uap yang terbentuk dari cairan. Evaporator umumnya terdiri dari tiga bagian, yaitu penukar panas, bagian evaporasi (tempat di mana cairan mendidih lalu menguap), dan pemisah untuk memisahkan uap dari cairan lalu dimasukkan ke dalam kondensor (untuk diembunkan/kondensasi) atau ke peralatan lainnya. Hasil dari evaporator (produk yang diinginkan) biasanya dapat berupa padatan atau larutan berkonsentrasi.
4.4.2 Prinsip Kerja Prinsip kerjanya dengan penambahan kalor atau panas untuk memekatkan suatu larutan yang terdiri dari zat terlarut yang memiliki titik didih tinggi dan zat pelarut yang memiliki titik didih lebih rendah sehingga dihasilkan larutan yang lebih pekat serta memiliki konsentrasi yang tinggi. Dalam operasi-operasi evaporator dapat digolongkan menjadi dua golongan yaitu : a.
Evaporator Efek Tunggal (single effect evaporator) Single-effect-evaporator atau evaporator efek tunggal merupakan
salah satu jenis alat evaporator dimana di dalam prosesnya hanya dilakukan satu kali proses evaporasi. Menurut Toledo (1991) evaporator efek tunggal terdiri beberapa komponen, yaitu: ruang penguapan (vapor chamber) yang merupakan tempat pemisahan air (pelarut) dari larutan,
28
heat exchanger sebagai penyedia panas untuk penguapan, kondenser untuk menarik keluar uap dari ruang penguapan dan steam jet ejector untuk mengeluarkan gas yang tidak terkondensasi dari sistem (Supriatna, 2008).
Gambar 4.1. Diagram skematis dari single-effect evaporator Sumber : Toledo (1991) b.
Evaporator Efek Berganda ( Multiple Effect Evaporator) Pada prinsipnya dalam multiple effect evaporator, uap yang dihasilkan
dalam evaporator yang pertama dipakai sebagai pemanas dalam evaporator pada tahap kedua (double effect evaporator), dan seterusnya. Disini panas laten yang dibawa uap dimanfaatkan secara berulang ulang. Secara kasar dapat dikatakan bahwa 1 kg steam yang disuplay dapat menguapkan sebanyak 3 kg air dalam evaporator bertahap tiga, ini berlaku juga untuk evaporator bertahap banyak. Karena uap dari suatu evaporator digunakan untuk memanaskan evaporator berikutnya maka titik didih larutan dalam evaporator berikutnya harus lebih rendah dari titik didih larutan yang masuk dalam evaporator yang dimuka (Supriatna, 2008).
Gambar 4.2 Multi Effect Evaporator Sumber: Mc.Cabe (1985)
29
Tipe evaporator yang digunakan adalah shell and tube.Menurut Sitompul (1993), keuntungan dari pemanfaatan HeatExchanger jenis shell and tube adalah: a.
Konfigurasi yang dibuat, akan memberikan luas permukaan yang besar dengan bentuk atau volume yangkecil.
b.
Mempunyai lay-out mekanik yang baik, bentuknya cukup baik untuk operasi bertekanan.
c.
Menggunakan teknik fabrikasi yang sudahmapan.
d.
Dapat dibuat dengan berbagai jenis material sesuai dengan temperatur dan tekananoperasinya.
e.
Mudahmembersihkannya.
f.
Prosedur perencanaannya sudahmapan.
g.
Konstruksinya sederhana, pemakaian ruangan relatifkecil.
Gambar 4.3 Shell and Tube Heat Exchanger Sumber : Haile (2014) 4.4.3 Klasifikasi Evaporator Klasifikasi evaporator yang paling umum adalah menurut metode aplikasi panas: a.
Peralatan dipanaskan dengan api atau panas langsung (panas matahari).
b.
Peralatan dipanaskan melalui dinding ganda. Alat ini dicirikan oleh laju perpindahan panas yang rendah. Alat ini dapat beroperasi di bawah vakum. Evaporator ini berguna untuk penguapan cairan dalam skala kecil.
c.
Peralatan dipanaskan oleh uap dengan pipa sebagai permukaan kontak panas. Yang paling penting dari bagian ini adalah
30
evaporator berbentuk tabung. Klasifikasi evaporator tubular lainnya didasarkan pada konfigurasi tabung pemanas yaitu sebagai berikut : 1.
Tabung Horizontal Uap pemanas jenuh mentransmisikan panas kondensasi dan keluar
dari unit sebagai cairan pada suhu dan tekanan yang sama dengan inlet air. Tidak ada uap yang bias dikondensasi, yang dihilangkan dengan pembersih. Ruang penguapan dibentuk oleh badan silindris vertikal, ditutup pada dasarnya, dengan outlet untuk pelarut yang diuapkan di bagian atas dan outlet lainnya untuk larutan pekat di bagian bawah. Evaporator ini biasanya terbuat dari baja atau besi dengan diameter antara 2 dan 3 meter. Diameter tabung biasanya sekitar 2-3 sentimeter. Alat ini relatif murah, membutuhkan ketinggian yang tersedia rendah. Instalasi evaporator ini mudah dan memberikan perpindahan panas yang baik. Sirkulasi cair kecil dan tidak cocok untuk cairan kental atau cairan yang mengkristal. Alat ini dapat beroperasi dengan sirkulasi alami. Operasi dengan cairan dan cairan non-kental yang tidak membentuk kerak adalah baik, dengan koefisien perpindahan panas yang tinggi. Alat ini beroperasi dengan feed dan output rate yang konsta
Gambar 4.4 .Horizontal Tube Evaporator Sumber : Suárez (2015) 2.
Tabung Vertikal Peralatan ini mendapatkan namanya dari bundel tabung yang disusun 31
secara vertikal di dalam kapal. Cairan ada di dalam tabung dan uapnya terkondensasi di luar. Uap pemanas melewati bundel tabung dan keluar sebagai kondensat. Karena mendidih dan kepadatan yang lebih rendah, cairan naik secara alami melalui tabung dan mengalir ke atas. Sirkulasi alami ini meningkatkan koefisien perpindahan panas, meskipun tidak berguna dengan cairan kental. Ada tabung pendek dan tabung panjang, yang mungkin membutuhkan sirkulasi paksa; dalam kondisi ini, tabung vertikal dapat digunakan untuk cairan kental karena koefisien perpindahan panas ditingkatkan. Namun, alat ini tidak cocok untuk larutan encer, karena biaya tambahan lebih besar daripada manfaatnya. Model yang sangat berbeda muncul, semua konsisten dengan penukar tabung dengan konsentrat cair di dalam tabung dan uap di luar, ruang uap untuk memisahkan uap yang terbentuk dari cairan, dan mengembalikan cabang dalam sistem sirkulasi aliran naik. Untuk produk yang peka terhadap panas (jus buah, plasma darah, vitamin, dan lain-lain.) Digunakan varian lain yang terdiri dari aliran bawah melalui tabung. Di dalamnya, uap yang terbentuk terperangkap oleh cairan, meninggalkan unit dengan katup bawah.
Gambar 4.5. Evaporator Tabung Vertikal Pendek Sumber : Suárez (2015) Macam Macam evaporator vertikal: a). Short vertical tube evaporators (evaporator tipe keranjang) Evaporator pipa pendek merupakan evaporator yang paling tua. Uap air panas sebagai sumber panas berada di dalam rumah penukar panas yang
32
dilengkapi dengan pipa-pipa pendek disusun paralel vertikal. Bagian ini secara keseluruhan disebut kalandria. Kalandria direndam oleh fluida yang kemudian mendidih dan uap naik untuk selanjutnya dipisahkan. Evaporator tipe ini dapat dioperasikan dengan aliran konveksi alami atau menggunakan pengaduk.
Gambar 4.6. Short Vertical Tube Evaporators Sumber : Supriatna (2008) b). Falling Film Evaporators Pada evaporator tipe ini, fluida dipompakan ke bagian atas penukar panas hingga menyebar diantara pipa-pipa pemanas yang mengakibatkan aliran lapisan tipis yang seragam turun melalui pipa- pipa pemanas. Uap air kemduian
dikumpulkan
pada
bagian
bawah pemisah uap.Cairan
diumpankan oleh sisi atas tabung, mengalir melalui permukaan bagian dalamnya sebagai film tipis. Pemisahan uap-cair terjadi di ujung bawah. Jenis ini biasanya digunakan untuk memusatkan bahan yang peka terhadap panas dengan koefisien perpindahan panas yang tinggi. c). Agitated Thin Film Evaporator Evaporator tipe ini digunakan untuk memekatkan fluida yang sangat kental. Pada evaporator tipe ini, pindah panas dapat ditingkatkan dengan cara melakukan penyapuan sinambung pada lapisan sekeliling permukaan pindah panas. Untuk memekatkan fluida dengan evaporator tipe ini, fludida dimasukkan pada bagian atas pada permukaan pindah panas, kemudian fluida turun secara gravitasi dan diaduk dengan blade yang berputar terus menerus. Produk yang telah dipanaskan dimasukkan ke dalam ruangan
33
penguapan dan dalam ruangan ini uap airnya dipisahkan dengan konsentratnya. Keuntungan evaporator tipe ini adalah waktu kontak dapat dibuat sangat pendek dan kebanyakan digunakan pada operasi efek tunggal dengan perbedaan suhu yang tinggi untuk memaksimalkan efisiensi penguapan.
Gambar 4.8. Agitated Thin Film Evaporator Sumber : Supriatna (2008)
4.4.4 Jenis Evaporator Yang digunakan PT. Domas Agrointi Prima. Climbing Film Long Tube Vertical Evaporator Prinsip kerja jenis evaporator ini sebenarnya hampir mirip dengan Long Tube Vertical Evaporator. hanya dibedakan dari alat pemanas dan pemisah uap yang letaknya terpisah
Gambar 4.9 Climbing Film Long Tube Vertical Evaporator
34
4.5
Hasil dan Pembahasan Evaporasi adalah suatu proses yang bertujuan untuk memekatkan suatu
larutan yang terdiri atas pelarut (solvent) yang volatile dan zat terlarut (solute) yang non volatile. Dalam proses evaporasi ini, pelarutnya adalah air dan zatterkarutnya adalah glyserine.evaporasi dilakukan dengan menguapkan sebagian dari pelraut sehingga didapatkan larutan zat cair pekatyang konsentrasinya lebih tinggi. Pada proses ini digunakan system multiple effeck evaporator dengan system pengumpanan forward feed dimana steam yang masuk searah dengan feed (umpan) dari effeck 1. Proses evaporai ini menggunakan steam sebagai sumber panas untuk menguapkan air yang terkandung dalam gliserin. Prinsip proses pemekatan adalah dengan pemanfaatan kembali uap panas yang terbawa oleh steam dari evaporator yang pertama sebagai media pemanas kembali untuk evaporasi kedua, ketiga dan keempat. Setelah dilakukan evaporasi, konsentarsi gliserin yang keluar 90,91%
dariperhitungan neraca massa pada
system multiple effeck evaporator diperoleh rata-rata total air yang teruapkan 3326,6019 kg/h
Tabel 4.5.1Gambar Glyserine Water dan produk Glyserine Glyserine Water
Glyserine
.
35
Menghitung neraca massa pada setiap evaporator dapat mengetahui bahwa apakah
penguapan
berjalan
dengan
sempurna
sehingga
mendapatkan
kepekatan/konsentrasi gliserin sesuai dengan yang diharapkan dan dapat melihat tiap – tiap evaporator beroperasi dengan baik atau sebaliknya. Data diambil dari data log sheet yang terdapat di DCS Room Oleochemical plant pada tanggal 3,4,5 Agustus. 2020. Neraca massa adalah bilangan yang dapat membuktikan bahwa produk yang masuk dan keluar akan sama hasilnya. Nilai fraksi masa yang dihasilkan akan menjadikan acuan untuk sistem neraca masa karena disetiap fraksi akan memiliki berat yang sesuai dengan flowrate yang masuk kedalam evaporator data aktual yang diperoleh menyatakan bahwa disetiap evaporator masih memiliki performance yang baik. Hal ini dapat dinyatakan bahwa dari segi neraca massa performance dari masing-masing evaporator masih dalam keadaan baik. Nilai entalpi H dan panas laten untuk kondensasi ini penting untuk menilai berapa persen air yang mampu diuapkan pada setiap evaporator. Nilai enltalpi H ini adalah nilai panas yang terdapat pada masing-masing evaporator. Nilai panas ini berpengaruh pada sistem penguapan yang terjadi pada evaporator. Pada setiap evaporator memliki entalpi H yang berbeda-beda, tergantung pada suhu kondensasi dan tekanan yang ada pada tiap evaporator. Pada pengamatan ini setiap evaporator memilki enlatlpi yang tidak terlalu jauh berbeda, karena tekanan dan suhu kondensasinya juga tidak terlalu besar. Data aktual ini menunjukkan bahwa nilai entalpi H dan panas laten yang terdapat pada setiap evaporator masih dalam keadaan baik dan sistem penghantar panas untuk panas latenya juga baik. Tekanan yang masuk pada tiap evaporator akan sangat berpengaruh terhadap panas laten dan entalpi H. Adapun nilai dari BPR dan suhu kondensasi uap jenuh ini didapat dari suhu masing-masing evaporator. Fraksi masa yang menjadi faktor dari kenaikan titik didih dari setiap evaporator. Boiling Point Rise dan Suhu kondensasi Uap ini berkaitan, karena BPR akan menguapkan air dan suhu kondensasi ini adalah pengurangan suhu didalam.
36
4.6 Tabulasi Data NO Tanggal Feed
Tekanan (P) Temperature
Neraca Massa
Neraca Komponen L1
1
3-5 agustus 5010,33332,28 2020
123,576
L2
L3
L4
Konsentrasi
BPR
X1
BPR1 BPR2 BPR3 BPR3
X2
X3 X4
4178,6764 3347,0195 2515,362 1683,70 36,6345,7360,8590,91 1,4866 2,11513,3864 6,8228 6 67
Nillai Entalpi
Panas Laten
Evaporation Rate
Suhu Kondensasi Ts 3
Ts 4
Ts 5
H1
H2
H3
H4
λ1
λ2
λ3
λ4
Total Vapour
Vapour Vapour 1 Vapour 2 Vapour 3 4
Ts2 3326,6273 128,9666 120,7851 111,7464 53,22282717,5262 2703,2476 2691,0369 2586,4078 2253,1535 2192,2844 219,7011 2250,9751 831,7153 831,5449 831,4129 831,9288
37
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan mengenai neraca massa pada system multi effect evaporator pada PT.Domas Agrointi Prima maka penulis dapat mengambil kesimpulan sebagai berikut: 4.
Pada setiap evaporator mengalami kenaikan konsentrasi, konsentrasi pada evaporator pertama sebesar 36,63%, evaporator kedua 45,73%, evaporator ketiga 60,85%, evaporator keempat 90,91%.
5.
Laju evporasi di setiap evaporator adalah sebesar 831 Kg/Jam
6.
Nilai entalpi H pada masing – masing evaporato mengalami penurunan karena kondisi menujuvakum. Nilai H pada evaporator pertama sebesar 2717,5262 KJ/Kg , evaporator kedua 2703,2474 KJ/Kg ,Evaporator Ketiga 2691,0369 KJ/Kg dan Evaporator keempat 2586,4078KJ/Kg.
5.2 Saran 1.
Untuk Tube- tube yang terdapat pada tiap evaporator seringdilakukan pembersihan agarperforma dari evaporator bias tetap stabil.
2.
Perawatan ada saat plant brjalan juga bias dijadikan acuan dengan menjaga kondisi operasi agar tidak terjadi trouble dalam tube evaporator.
38
DAFTAR PUSTAKA Foust, A.A., 1980. Principles of Unit Operation. 2nd edition. John Wiley And Sons Inc., New York. Geankoplis, Christie J. 1993. Transport Processes and Unit Operation. University of Minessotta. Haile, Araya. 2014. Performance Assessment of a Shell Tube Evaporator for a Model Organic Rankine Cycle for Use in Geothermal Power Hambali dan Erliza, 2007. Jarak Pagar Tanaman Penghasil Biodiesel. Jakarta: Penebar Swadaya. Ma, F. Remschmidt, Claudia, 2004. Biodiesel Production: A Review, Journal Bioresource Technology 70, pp. 1-15. McCabe, Warren and Smith. 1985. Unit Operation of Chemical Engineering Fifth Edition. Mc Graw Hill Chemical Engineering Series Nugroho, 2006. Biodiesel Jarak Pagar, Bahan Bakar Alternatif Yang Rama Lingkungan. Skripsi: Universitas Negeri Semarang. Dumai, 2018. hlm. 2. Schriber. 1987. Systolic Arrays for Eigenvalve Computation. Proc. SPIE Symp. East. Real Team Signal Processing V. Suarez, Joaquin dkk. 2015. Evaporation : Universidade Da Coruna Supriatna, Asep. 2008. Uji Performansi dan Analisa Teknik Alat Evaporator Vakum : Institut Pertanian Bogor Toledo, R. T. 1991. Fundamentals of Food Process Engineering (Second Edition).Chapman&Hall. New York. U.S. Geological Survey Oil and Gas Journal, 1995-2000. Dumai, 2018.
39
LAMPIRAN A PERHITUNGAN
Diketahui : Data Aktual Evaporator Data aktual didapat dari log sheet DCS Room Oleochemical PT. Domas Agrointi Prima. Data aktual dari tiap-tiap evaporator.
No Deskripsi
Aktual
Satuan
1
Feed masuk
5010,3333
Kg/jam
2
% feed
30,55
%
3
Produk
90,91
%
4
Tekanan masuk evaporator
2,28
Bar
5
Suhu keluar Evaporator 1
125,9934
oC
6
Suhu keluar Evaporator 2
115,2546
oC
7
Suhu keluar Evaporator 3
104,974
oC
8
Suhu keluar Evaporator 4
39,6058
oC
V1
Glyserin water
V3
V2
103 D1
V4
103 D2
103 D2
103 D2
Kondensat
SL Steam L1,X1
L2,X2
40
L3,X3
Gliserin
1. Neraca Massa Total Fmasuk – Fkeluar = 0 Fmasuk = Fkeluar F = FV + FL Keterangan ; F
= Feed SW (Kg/Jam)
FV
= Feed Vapour (Kg/Jam)
FL
= Feed Liquid (Kg/Jam)
Diketahui :
F
F
= 5010,333 Kg/Jam
Xf
= 30,55%
X4
= 90,91%
V
= 831,6569 Kg/Jam
L4
= 1683,7057 Kg/Jam
V1=V2=V3=V4
= FV + FL
5010,333 Kg/Jam = FV – 4178,6764 Kg/Jam F= 5010,333Kg/Jam – 4178,6764Kg/Jam FV = 831,6569 Kg/Jam Misalkan bahwa disetiap evaporator memiliki potensi yang sama untuk menguapkan air, maka : (V1+V2+V3+V4)
= F - L4
= 5010,333 – 1683,7056 (V1+V2+V3+V4)
= 3326,6277 Karena V1= V2 = V3 = V4
Maka diperoleh nilainya
= = 831,6569 kg/jam
2.
Neraca Masa Masing-Masing Evaporator Evaporator 1
Neraca Total F=V+L Keterangan :
41
F = feed masuk V = Vapour L = Liquid
F = V1 + L1 5010,3333kg/jam = 831,6569 + L1 L1 = 5010,333 kg/jam – 831,6569 kg/jam L1 = 4178,6764 kg/jam
Neraca Komponen Gliserin FXf = L1X1 Keterangan : F = feed masuk Xf = Fraksi masa L1 = liquid X1 = fraksi masa liquid (5010,3333 kg/jam) (0,3055) = 4178,6764 kg/jam X1 X1 X1 = 0,3663 = 36,63%
Evaporator 2
Neraca Total F2 = L1 L1 = V2 + L2 4178,6764 kg/jam = 831,6569 kg/jam + L2 L2 = 4178,6764 kg/jam – 827,2959 kg/jam L2 = 3347,0915 kg/jam
Neraca Komponen Gliserin L1X1 = L2X2 (4178,6764kg/jam) (0,3663) = 3347,0195 kg/jam X2 1530,6492 = 3347,0195 X2 X2 = 0.4573 = 45,73%
42
Evaporator 3
Neraca Total F3 = L2 L2 = V3 + L3 3347,4875 kg/jam = 831,6569 kg/jam + L3 L3 = 3347,0195 kg/jam – 831,6569 kg/jam L3 = 2515,3626 kg/jam
Neraca Komponen Gliserin L2X2 = L3X3 (3347,0192 kg/jam) (0,4573) = 255,3626 kg/jam X 3 1530,5920 = 2515,3626X3 X3 = 0.6085 = 60,85%
Evaporator 4
Neraca Total F4 = L3 L3 = V4 2515,0646 kg/jam = 831,6569 kg/jam + L4 L4 = 2515,0646 kg/jam – 831,6569 kg/jam L4 = 1683,7057 kg/jam
Neraca Komponen Gliserin L3X3 = L4X4 (2515,0646 kg/jam) (0,6085) = 1683,7057 kg/jam X4 1530,5981 =1683,7057 X4 X4 = 0,9091 = 90,91%
3. Menghitung Boiling Point Rise (BPR) atau Kenaikan Titik Didih X = fraksi massa Effect 1 BPR1 = 1,78 (X1) + 6,22 (X1)2 = 1,78 (0,3663) + 6,22 (0,3663)2 = 1,78 (0,3663) + 6,22 (0,1342) = 0,6520 + 0,8346
43
=1,4866
Effect 2 BPR2 = 1,78 (X2) + 6,22 (X2)2 = 1,78 (0,4573) + 6,22 (0,4573)2 = 1,78 (0,4573) + 6,22 (0,21091) = 0,8144 + 1,3007 = 2,1151
Effect 3 BPR3 = 1,78 (X3) + 6,22 (X3)2 = 1,78 (0,6085) + 6,22 (0,6085)2 = 1,78 (0,6085) + 6,22 (0,3703) = 1,0831 + 2,3033 = 3,3864
Effect 4 BPR4 = 1,78 (X4) + 6,22 (X4)2 = 1,78 (0,9091) + 6,22 (0,9091)2 = 1,78 (0,9091) + 6,22 (0,8265) = 1,6182 + 5,1408 = 6,8228 4.
Menghitung Suhu Kondensasi Uap Jenuh Evaporator
Ts1
=
Ts2
= T1 - BPR1
2,28 Bar
=123,576oC
= 127,48 – 1,4866 oC =128,966oC Ts3
= T2 - BPR2 = 118,67 - 2,1154 oC = 120,7851oC
44
Ts4
= T3 - BPR 3 = 108,36– 3,3864oC = 111,7464 oC
Ts5
= T4 - BPR4 = 46,40- 6,8228 oC =53,2228oC
5. Mencari nilai entalpi H dari berbagai aliran uap relatif terhadap air pada 0 oC sebagai acuan dari tabel uap. Hn
= Hsn (saturation entalpi Tsn+1) + 1,884 (BPRn)
Keterangan : H1
= entalpi tiap evaporator ke-n
Hsn
= entalpi vapor evaporator dengan saturated suhu penguapan ke n
BPR
= Boiling Point Rise
H1
= Hs2 + 1,884 (BPR1)
Karena Ts2
=124,6404 oC
Hs2
= 2712,9822 Sumber: Tabel Appendix Entalpi
H1
= 2714,7254 + 1,884 (1,4866) = 2717,5262
H2
= Hs3 + 1,884 (BPR2) = 2699,2635 + 1,884 (2,1147) = 2703,2476
H3
= Hs4 + 1,884 (BPR3) = 2683,7606+ 1,884 (3,856) = 2691,0369
H4
= Hs5 + 1,884 (BPR4) = 2573,659 + 1,884 (6,7561) = 2586,4078
45
6.
Mencari panas laten untuk kondensasi
λsn= Hsn (vapour saturated entalpi Tsn) – hsn (liquid entalpi dari Tsn) Keterangan : λsn = panas laten untuk kondensasi Hsn = vapor saturated entalpi dari Ts n Hsn = liquid entalpi dari Tsn Evaporator 1 H1= Hs2 (saturation entalpi Ts2) + 1,884 (BPR1) H1 = 2714,7254- + 1,884 (1,4866 oC) H1 = 2717,5262 Kj/kg λs1= Hs1 (vapor saturated entalpi Ts1) – hs1 (liquid entalpi dari Ts1) λs1 = 2717,5262 – 525,2418 λs1= 2253,1535 KJ/Kg Evaporator 2 H2= Hs3 (saturation entalpi Ts3) + 1,884 (BPR2) H2 = 2699,2635 + 1,884 (2,1147 oC) H2 = 2703,2476 Kj/kg λs2= H1 – hs2 (liquid entalpi dari Ts2) λs2 = 2703,2476 – 518,9437 λs2= 2192,2844 Kj/kg Evaporator 3 H3= Hs4 (saturation entalpi Ts4) + 1,884 (BPR3) H3 = 2683,7606+ 1,884 (3,856 oC) H3 = 2691,0369 Kj/kg λs3= H2 – hs3 (liquid entalpi dari Ts3) λs3 = 2691,0369 – 483,5465 λs3= 2219,7011 Kj/kg
46
Evaporator 4 H4= Hs5 (saturation entalpi Ts5) + 1,884 (BPR4) H4 = 2573,659 + 1,884 (6,7561 oC) H4 = 2586,4078 Kj/kg λs4= H3 – hs4 (liquid entalpi dari Ts4) λs4 = 2586,4078 – 440,0618 λs4= 2250,9751
7. Pembuktian dari laju Evaporasi Laju Evaporasi = Feed (1-
)
Keterngan: Co = Konsentrasi Awal Cn = Konsentrasi Akhir
Evaporator 1 Laju Evaporator
= 5010,3333(1-
)
= 5010,3333 (1 - 0,83401583) = 5010,3333(0,16598417) = 831,7153 Kg/Jam
Evaporator 2 Laju Evaporato
r
= 4178,618 (1-
)
= 4178,618 (1 - 0,834015834) = 4178,618 (0,165984166) = 831,5449 Kg/Jam
Evaporator 3 Laju Evaporator
= 3347,0731 (1-
)
= 3347,0731 (1 – 0,75164366)
47
= 3347,0731(0,24835634) = 831,4129 Kg/Jam
Evaporator 4 Laju Evaporasi
= 2515,6602 (1-
)
= 2515,6602 (1 - 0,66923331) = 2515,6602 (0,33076669) = 831,9288 Kg/Jam
48
LAxlix
xlix
