Bab III, Edit Baru

8/19/2019 Bab III, Edit Baru

http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-edit-baru 1/44

BAB III

ORIENTASI LAPANGAN

3.1. Unit Utilitas

Unit Utilitas Pusri III adalah unit yang menyediakan, mendistribusikan, dan

menunjang bahan baku untuk kebutuhan operasional pabrik amoniak dan pabrik

urea. Adapun bahan baku yang diperlukan oleh pabrik amoniak dan urea yaitu :

1) Air bersih ( Filtered Water )

2) Air bebas mineral ( Demin Water )

) Air Pendingin (Cooling Warter )

!) "enaga #istrik

$) Uap air (Steam)

%) Udara pabrik ( Plant Air )

&) Udara instrumen ( Indstrument Air )

') as alam

ahan * bahan baku diatas adalah bahan +ital penunjuang yang diperlukan

pabrik amoniak dan urea, maka dari itu ketersediannya harus sangat dijaga dan

didistribusikan seara kontinyu, tanpa terputus. -etiap unit utilitas dipusri

mempunyai tugas khusus yang membedakanna dari unit utilitas lainnya, tanpa

terkeuali unit utilitas P". PU-I III yang menghandel penyediaan udara pabrik

( Plant Air ) dan udara instrumen ( Instrument Air ) untuk kebutuhan PU-I II, III, I,

dan I.agian/bagian yang terdapat di Unit Utilitas PU-I III , antara lain :

1) -istem pembangkit tenaga listrik (Gas Turbin Generator )

2) Unit pengolahan air (Water Treatment )

) Unit pengolahan air bebas mineral ( Demineralized Water Plant )

!) Unit pendinginan air (Cooling Tower )

$) Unti pembangkit steam ( Packed Boiler dan Waste Heatr Boiler )

%) Udara pabrik ( Plant Air ) dan udara instrumen ( Instrument Air

3.1.1. Water Treatment Plant

Water teratment !lant adalah unit yang mengelolah air sungai menjadi air

bersih ( "ilter water ). Air yang digunakan berasal dari air sungai musi dengan

2$



2%

kandungan p0 &/, turbidit# 2/' ppm dan -i32 sebesar 1/2$ ppm dan

diinjeksikan ke dalam "locculator 4 !remi$ tank 2%/U menggunakan pompa

sungai 21/ 545A (1 operasi dan 1 stan b#) dengan tekanan !,&/$ kg4m2.

Pada Premi$ Tank , air yang telah ditampung terlebih dahulu diinjeksikan

dengan bahan kimia. ahan kimia yang diinjeksikan adalah lorin, larutan alum

dan caustic soda.

a) as 6lorin (6l2)

6lorin diinjeksikan dalam 7as gas menuju Premi$ Tank . "ujuan digunakany

untuk pembunuh bakteri, jamur, dan mikroorganisme yang terdapat didalam air.

b) #arutan alum (Al2(-3!))

#arutan alum digunakan untuk menghilangkan kekeruhan dengan ara

memperbesar ukuran partikel koloid sehingga lebih mudah untuk membentuk "loc.

-uspensi koloid terdiri dari ion * ion bermuatan negati7, apabila bertemu dengan

ion/ion bermuatan positi7 yang terdapat didalam 8at pengendap (coagulant

c%emicals) akan terjadi reaksi tarik/menarik antar ion yang bermuatan berebeda

tersebut. eaksi tarik/menarik tersebut akan membentuk gumpalan/gumpalan

berupa gelatin.

Al2(-3!) 9 02→ Al2(30) 9 02-3!

engan demikian ukuran/ukuran partikel akan bertambah besar sehingga

dengan mudah dapat dipisahkan dengan ara pengendapan. Alum terlebih dahulu

dilarutkan dalam tangki, kemudian diinjeksikan 2 kg alum per ' jam. ra+itasi

spesi7ik (-pr) dari alum yaitu 1,2. Penggunaan dalam 1 bag ($ kg) alum

dibutuhkan air $,$ inhi.

) 6austi soda (;a30)

Penginjeksian austi soda (;a30) bertujuan untuk menjaga rentang p0,

karena pada saat pembentukan "loc (reaksi antara larutan alum dengan suspensi

koloid) p0 enderung turun menjadi asam akibat terbentuknya produk samping

berupa asam sul7at (02-3!).

02-3! 9 ;a30 → ;a2-3! 9 023

<emudia, bahan kimia yang diinjeksikan tersebut diaduk dengan

keepatan rpm menggunakan agitator yang ada didalam !remi$ tank .



2&

Pengadukan dilakukan agar tidak terjadi pengendapan didalam !remi$ tank yang

dapat menyebabkan c%emical in&ection tidak berampur sempurna dengan air.

-etelah itu, air dialirkan ke Floctreator atau Clari"ier (21/U) yang

kemudian diinjeksikan sparant atau coagulant aid , untuk membantu proses

koagulan dalam memperbesar ukuran "loc sehingga proses pengendapan dapat

berlangsung epat dan sempurna. Proses yang terjadi diClari"ier adalah

pengendapan lumpur hasil "loculasi dan coagulasi dengan dibantu oleh agitator

yang berputar pelan, = rpm. Blanket lumpur di dasar clari"ier akan mengikat

lumpur baru dan membantu pengendapan. Agar proses di dalam clari"ier berjalan

dengan baik, p0dijaga $,! / $,' dan turbidit#> $ ppm. -etelah itu dilakukan

injeksi ;a30 untuk menaikkan p0 menjadi &, / &,$ dan kemudian ditampung di

Clear Well 21/U.

Air yang sudah terpisah 7lonya, dikirim ke 6lear ?ell sebagai penampung

air bersih sementara serta sebagai tempat pengatur P0 dengan austi dan

dipompakan denganclari"ier water trans"er !um! (2 5A446)dalam keadaan

normal, dua pompa bekerja dan satu stand b# dengan tekanan ,$ kg4mmenuju

Sand Filter . Sand Filter digunakan untuk menyaring, memisahkan kotoran halus,

dan menurunkan turbidity pada air. Sand "ilter berjumlah enam unit yang

dioperasikan seara paralel dan kontinyu.

<omposisi Sand Filter terdiri dari antrasit coal' "ine sand' medium sand'

"ine gra(el' medium gra(el dan kerikil besar (dari atas ke ba@ah). <eluaran yang

baik dari Sand Filter mempunyai turbidit#> 1 ppm dan memiliki p0 &/&,$.

-ebagai parameter, turunnya kemampuan ser(ice sand "ilter adalah !ressure dro!.

Apabila sand "ilter sudah jenuh dan !ressure dro!nya tinggi, maka dilakukan

backwas% dan rinse untuk membersihkan kembali media pasir dari kotoran.

0asil proses penyaringan ditampung di "iltered water storage tank (21/

) dengan kapasitas 1!.1 m yang ber7ungsi sebagai penampungan air bersih

yang selanjutnya didistribusikan ke unit lain sebagai make u! Cooling

Tower utilitas, Cooling Tower urea, air minum di perumahan dan sebagai bahan

baku pembuatan demin water di demin !lant .



2'

3.1.2. Demineralized Water Plant

Air umpan Demin Plant dari Filtered Water Storage Tank menuju carbon

"ilter pada p0 %.'/ &.$, turbilit#> 2. ppm, kandungan silika './ 12. ppm, dan

conducti(it# '/ 12 ppm menuju Carbon Filter (2$* U). Carbon Filter

ber7ungsi untuk mengikat 8at/ 8at organik, dan sisa 6l2 karena kandungan tersebut

dapat merusak resin pada proses sebelumnya. -elain itu, carbon "ilter juga

ber7ungsi untuk menghilangkan bau dan @arna pada air demin.

Pada Carbon Filter dilakukan steaming (pemanasan) untuk mengakti7kan

karbon akti7. -alah satu indikasi kehilangan daya serap adalah kehilangan tekanan

di77erensial yang tinggi yaitu ' * 1 psig diatas tekanan operasi normal. -elain itu,

untuk menjaga kinerja carbon "ilter dilakukan back was%, tujuan dari back was%

untuk merenggangkan atau memuaikan media 7ilter dan melepaskan serta

membuang kotoran tanki yang tertahan. ila media carbon "ilter ini sudah tidak

mampu lagi menyerap klor atau 8at/8at organik maka harus diganti.

ari carbon "ilter , air dipompakan ke cation e$c%anger (! * UA446)

yang telah diisi resin cation yang akan mengikat ion/ ion positi7 (6a92. Bg92, ;a9,

< 9, e92, Bn92, Al9) dan melepaskan 09. eaksi yang terjadi saat ser(ice'

;a2-i3 9 02C ;a2C 9 209 9 -i3/

ila resin telah jenuh maka harus dilakukan regenerasi, regenerasi

dilakukan berdasarkan beberapa 7aktor yaitu total galon, kadar silika, dan

kondukti+itas. egenerasi yang dilakukan pada cation dan anion e$c%anger

diperlukan train, 2 train in ser(ice dan 1 train regenerasi)stand b#* Apabila total

galon pada cation e$c%anger sudah terapai atau conducti(it# telah D ,2$ mmhos,

resin harus diregenerasi dengan 02-3!. eaksi regenerasi resin yang terjadi,

;a2C 9 02-3! 02C 9 ;a2-3!

-elanjutnya air mengalir ke anion e$c%anger dimana anion dalam air

(063/ , -3!

/2, 6l/ , ;3/ , -i3

/) akan bertukar dengan ion 30/ dari resin anion.

eaksi yang terjadi pada saat ser+ie,

02-i3 9 230 2-i3 9 2023

Apabila total gallon tertentu sudah terapai atau silia telah D ,$ ppm,

resin harus segera diregenerasi dengan ;a30. eaksi regenerasi resin yang terjadi



2

2-i3 9 2;a30 230 9 ;a2-i3

ari anion e$c%anger , air yang hampir seluruh garam terlarutnya telah

terikat diumpankan menuju miEed bed (% * UA4) yang berisi kedua jenis

resin (resin cation dan resin anion), sehingga sisa/sisa ion yang lolos dari kedua

eEhanger tersebut dapat diserap untuk mendapatkan air demin yang bebas

mineral. eaksi yang terjadi adalah:

0 9 30 9 6 9 0 6 9 0 9 023

Apabila resin jenuh, dilakukan regenerasi dengan menggunakan asam

sul7at dan austi soda sebagai c%emical regeneran. egenerasi dilakukan apabila

total galon conducti(it# (D ,2$ µmhos) dan %ig% silica (D ,$ ppm) pada air

yang keluar dari mi$ed bed . egenerasi dimulai dengan memisahkan kedua resin

tersebut menjadi dua bagian terpisah dengan ara hidrolisis. Ini dilakukan karena

ada perbedaan berat jenis kedua resin tesebut. ( ρ resin anion > ρ resin

kation), sehingga resin anion berada dilapisan atas. -etelah back was%' resin

dibiarkan settle hingga terbentuk dua lapisan terpisah, kemudian diinjeksikan

dengan larutan asam sul7at ! F le@at bagian ba@ah dan larutan caustic soda ! F

le@at bagian atas. <emudian resin diui dengan air. Aliran air mele@ati resin dan

diteruskan ke tanki netralisasi.

Untuk menjaga kualitas air demin dilakukan analisa harian dan mingguan

dengan parameter p0 % / %,$, conducti(it# ,2$ Gmhos, dan -i32> ,1 ppm. Air

keluar dari miEed bed disebut air bebas mineral (air demin), selanjutnya

ditampung di demin water storage tank (1 * ) dengan kapasitas demin !lant

1% m

4jam.

3.1.3. Cooling water system

Cooling water s#stem adalah suatu unit yang menyediakan air pendingin

dengan kualitas dan kuantitas tertentu yang diperlukan untuk pendinginan proses

di pabrik. Pada pabrik PU-I III t#!e sistem air pendingin merupakan o!en

recirculation atau sistem air sirkulasi terbuka yang berhubungan dengan

lingkungan luar dan menerapkan aliran silang jujut mekanis (cross "low+

mec%anical dra"t ).



6ooling @ater (6?) yang telah menyerap panas proses pabrik dialirkan

kembali ke ooling @ater untuk didinginkan. Air dialirkan kebagian atas 6ooling

"o@er kemudian dijatuhkan keba@ah dan akan terjadi kontak dengan udara yang

dihisap oleh induce dra"t (I) "an. Akibat kontak dengan udara maka akan terjadi

perpindahan panas dari air oleh udara dan juga terjadi penguapan sebagian air

dengan melepas panas laten oleh karena itu harus ditambahkan air make+u! dari

water treatment !lant* Air yang telah menjadi dingin tersebut ditampung kembali

di basin dan kemudian digunakan kembali sebagai cooling water . Proses

pendinginan tersebut dapat mendinginkan air pendingin tersebut antara 1 / 12 o6

(dari antara ! / !2 o6 sampai / 2 o6) tergantung kondisi uaa di lapangan,

!roduction rate pabrik amoniak dan per7orma dari Cooling Tower itu sendiri.

Untuk menjaga kualitas air pendingin, dilakukan treatment dengan

pemberian bahan/bahan kimia tertentu yang 7ungsinya untuk menjaga kea@etan

peralatan di cooling water s#stem dan e7ekti7itas dari proses perpindahan panas di

pabrik amoniak.

a* Corrosion In%ibitor

-uatu ampuran berupa ort%o+!%os!ate' !ol#!%os!ate dan zinc dengan

perbandingan tertentu dan ber7ungsi membentuk "ilm !assi(e di permukaan logam

dengan tujuan menghambat4menegah terjadinya oksidasi logam e oleh 3 2 yang

menyebabkan terjadinya korosi. Pembentukan lapisan (7ilm) !asi(e terdiri dari

dua jenis yaitu lapisan anodik dan lapisan katodik yang berupa endapan.

b* Bio Dis!ersant

-uatu ampuran bahan kimia !ol# electrolite yang berupa airan dan

ber7ungsi sebagai disin7ektant (pembunuh bacteri an+aerob) dan juga

mendispersikan slime yang terbentuk didalam sistem.

c* Scale Dis!ersant

-uatu ampuran bahan kimia dengan unsur utama !ol# electrolite yang

berupa airan dan ber7ungsi untuk menghidari terjadinya pengendapan yang

berlebihan dari alsium ortho/phospate (6a/o/P3!).

d* Biocide



1

-uatu ampuran bahan kimia poly eletrolite yang berupa airan dan

ber7ungsi sebagai disin7ektant (pembunuh bakteri an/aerob).

e* ,$idizing Biocide

er7ungsi untuk mengendalikan laju pertumbuhan mikro organisma

(bateri) di -istim air Pendingin, yang berupa %lorine (6l2) dan bromine (r 2).

3.1.4. Pembangkit Tenaga Listrik Gas Turbin Generator !

Pada Utilitas P * III kapasitas "/nya adalah 1$ B?, tetapi beban atual

yang didistribusikan langsung melalui bus bar $2/# P/sekitar * 1 B?.-yarat

yang harus dipenuhi untuk masuk ke system interkoneksi adalah, tegangan 1,'

<H, phase dan 7rekuensi $ 08. Interkoneksi dilakukan melalui tahap

synhroni8ing sebelum memasuki line $2/- melalui reaktor yang ber7ungsi

sebagai penyama dan penyerap arus berlebih pada saat s#nc%ronizing dan melalui

system trans7ormator tegangan ini diturunkan ke rel/rel pembagi dari 1,' kH

menjadi 2,! kH, !! H dan 11 H. Unit ini didesain agar panas bekas yang keluar

dari gas turbin dapat dipakai kembali sebagai sumber panas Waste Heat Boiler .

-ystem tenaga listrik di PU-I dilengkapi dengan load s%edding system

yang tujuannya adalah untuk menghindari terjadinya total !ower "ailure (black

out ) apabila salah satu generator yang terparalel trip. alam kondisi seperti itu,

load s%edding s#stemakan memutus aliran listrik ke beban/beban yang tidak

terlalu penting, seperti perumahan, perkantoran dan sebagainya. <arena bila tanpa

load s%edding s#stem sisa beban tersebut tidak akan mampu dipikul oleh "

yang masih beroperasi seara epat. ila " mendapat pembebanan seara tiba/

tiba dalam jumlah yang besar, speed turbin " akan turun seara drastis dan

kemudian trip."rip/nya " bisa juga disebabkan oleh low (oltage karena

pembebanan seara tiba/tiba tersebut.

3.1.". Waste Heat Boiler

Waste Heat Boiler (?0) adalah merupakan pembangkit steam dengan

meman7aatkan panas buang gas turbin generator (") yang didesainuntuk

menghasilkan su!er%eated steam sebesar ton4jam dengan tekanan !2,$ kg4m2

pada temperatur ! °6. ?0 dilengkapi dengan deaerator (2/U) untuk

#istrik

1.'

<H



2

penyediaan air bebas mineral dan bebas gas terlarut yang akan digunakan untuk

air umpan ?0 dan !ackage boiler*

Air demin dan condensat return dari pabrik urea diumpankan menuju

deaerator yang ber7ungsi untuk mengurangi kadar gas terlarut didalam air demin

hal ini dikarenakan oksigen dan 632 dapat menyebabkan korosi pada perpipaan

dan tube/tube boiler. Pelepasan gas/gas terlarut dilakukan dengan dua ara yaitu

seara mekanis dan kimia. -eara mekanis, pelepasan gas/gas terlarut dilakukan

seara stri!!ing dengan steam #- (low steam) pada stri!!ing section' dimana

terdapat susunan tray untuk menyempurnakan kontak antara air dengan

steamyang dapat melepaskan oksigen sampai ,& ppm dan seara kimia,

pelepasan gas/gas terlarut dilakukan dengan penginjeksian %idrazin(;20!)yang

ditambahkan untuk menyerap oksigen di deaerator storage, dengan reaksi sebagai

berikut :

;20! 9 32→ ;2 9 023

H#drazine juga bereaksi dengan oksida besi membentuk magnetite (e 3!)

yang merupakan lapisan yang stabil dan ber7ungsi sebagai corrosion in%ibitor

barrier (penghambat korosi4karat), melalui reaksi:

;20! 9 %e23 !e3! 9 2023 9 ;2

<eluar dari deaerator, air dinjeksikan ;0 untuk menaikkan p0, agar p0 di

steam drum menapai antara 1/1,$. <emudian ? (boiler "eed water )

dipompakan untuk menapai tekanan sekitar % kg4m2 dan diumpankan pada

Waste %eat boiler (?0) dan !ackage boiler*

-umber panas pada ?0 berasal dari e$%aust ", su!!lemental burner

( grid t#!e duct burner dengan bahan bakar gas alam. <eunggulan dari ?0

yaitu meman7aatkan gas buang dari " sehingga dapat menghemat penggunaan

gas alam sebagai bahan bakar pembuatan steam sampai dengan $F. -elain itu

gas buang dari " kaya akan udara sehingga tidak memerlukan lagi umpan

udara untuk pembakaran.

Aliran ? menuju ?0 masuk kedalam economizer sebagai pemanasan

a@al ?. #alu ? masuk ke dalam steam drum' dan menuju e(a!orator

(boiler tube) untuk dirubah 7asenya menjadi saturated steam didalam e(a!orator



.(a!orator pada ?0 didesain miring agar dapat memisahkan steam yang

terbentuk dan liJuid yang tersisa berdasarkan berat jenisnya.

<eluaran e(a!orator yang masih ber7asa liJuid kemudian disirkulasikan

kembali menuju e(a!orator sampai menjadi steam. -edangkan 7luida yang telah

menjadi steam menuju ke steam drum kemudian akan menguap dan keluar

melalui pipa bagian atas dari steam drum menuju su!er%eater tube untuk

membentuk steamsu!er%eated steam. <eluaran su!er%eater tube memiliki

temperatur yang tinggi yaitu !1$o6 sehingga temperaturnya harus diturunkan

terlebih dulu menjadi ! o6 dengan menggunakan spray ? yang diset seara

auto pada temperatur ! o6. "ekanan steam pun menjadi sekitar !2,$ kg4m2dan

kemudian su!er%eated steamini dikirim ke utilitas dan urea !lant*

Pada steam drum juga diinjeksikan ;aP3! yang ber7ungsi untuk mengikat

conducti(it# dan silica yang masih lolos, dengan reaksi sebagai berikut:

6a63 9 2 ;aP3!6a(P3!)2 9 ;a263

Bg63 9 2 ;aP3!Bg(P3!)2 9 ;a263

-edangkan silica dengan magnesium dan alsium akan membentuk

endapan magnesium aluminat yang juga dibuang melalui blow down. ari blow

down tersebut kemudian masuk ke "las% drum ($/) untuk meman7aatkan sisa

panas yang terbuang. -isa panas yang terbuang diambil dan dijadikan steam #-

bertekanan ,$ kg4m2 dan temperature 1$ o6. Steam #- keluar dari "las% drum

melalui top dan bagian bottomnya adalah air berampur endapan di atas yang

langsung dibuang ke se@er.

3.1.#. Package Boiler

Package boiler didesain untuk menghasilkan su!er%eated steam sebesar

1 ton4jam dengan tekanan !2,$ kg4m2 pada temperatur ! °6. -usunan

peralatan di P sama dengan di ?0, hanya tidak menggunakan panas gas

buangan dari ". Panas hanya diperoleh dari pembakaran gas alam dan

membutuhkan oksigen yang didapat dari udara yang dihembuskan melalui "orce

dra"t "an ( an). 5umlah udara masuk ruang pembakaran dapat diatur, sehingga

lebih e7isien karena panas yang terbuang ke stak bersama e$cess 32 tidak terlalu



!

banyak. #ain halnya dengan ?0, di mana udara pembakaran diperoleh dari

eEhaust turbin " yang jumlahnya tidak dapat diatur.

Aliran ? masuk ke boiler terlebih dahulu dipanaskan di economizer

yang ber7ungsi sebagai pemanasan a@al, kemudian menuju steam drum yang

telah diinjeksikan senya@a phospat (;aP3!) yang ber7ungsi untuk menghambat

laju korosi dan mengendapkan senya@a silika dam 6a yang masih tersisa atau

terbentuk pada tekanan dan temperatur yang tinggi. Aliran ? kemudian

menuju ke tube boiler (e+aporator) untuk membentuk steam jenuh, aliran ?

yang masih berupa liJuid masuk kedalam mud drum dan aliran ? yang telah

membentuk steam jenuh akan masuk kedalam steam drum kembali dan keluar

dari bagian atas steam drum menuju su!er%eater tube untuk dile@at jenuhkan

sehingga membentuk su!er%eated steam. Su!er%eated steam keluaran

su!er%eater tube telah memiliki temperatur ! o6 dan tekanan !2.$ kg4m2 tanpa

harus mele@ati desu!er%eatear dengan menggunakan spray ? yang diset

seara auto pada temperatur ! o6 seperti halnya pada ?0. 0al ini dikarenakan

pada !ackage boiler panas pembakarannya dapat diatur sedangkan pada ?0

tidak dapat diatur karena sangat terkandung pada ". Su!er%eated steamini

dikirim ke utilitas dan urea !lant*

Steam drum dan mud drum harus dilakukan continuous blow down untuk

menghilangkan kotoran atau endapan yang dapat mengganggu kinerja alat. ari

blow down tersebut kemudian masuk ke "las% drum untuk meman7aatkan sisa

panas yang terbuang. -isa panas yang terbuang diambil dan dijadikan steam #-

bertekanan ,$ kg4m2 dan temperature 1$ o6 yang dapat diman7aatkan sebagai

pemanas pada %eater , carbon "ilter di pengolahan air demin, dan Dr#er . Steam #-

keluar dari "las% drum melalui to! dan bagian bottomnya adalah air berampur

endapan yang

3.1.$. Plant Air %an Instrument Air

Unit utilitas PU-I III menyediakan kebutuhan udara pabrik dan udara

instrument yang dilengkapi dengan kompressorudara pabrik ( !orlar#

kom!resor 4/%) dan kompressor udara instrument (! * 5). Udara dengan

"low rate 2! m4jam dan tekanan ',' kg4m2 dialirkan dengan kompressor udara



$

(11 * 5) melalui pipa line A * 1. -ebagian dariudara line A/1 dikirimkan

ke recei(er 2& * dan dari sisi udara pabrik didistribusikan. <ompressor udara

( !orlar# com!resor 4/%) juga dihubungkan dengan recei(er udara pabrik &

* . <ompressor ini stand b# dalam keadaan normal dan akan jalan seara

atomatis oleh auto start . 5ika terjadi penurunan tekanan di recei(er udara pabrik

maka alat ini akan ber7ungsi. Udara pabrik yang dihasilkan bertekanan $ kg4m2

dengan temperatur ambient digunakan sebagai udara !urging (hembusan sesaat

untuk meratakan "empratur pada Dr#er ), mesin pengantong pupuk (bagging ),

udara pembersih area, pengadukan, dan peralatan lain seperti sna!!er .

Udara pabrik dari recei(er 2&* dikeringkan atau dihilangkan

kandungan airnya didalam Dr#er yang telah dilengkapi oleh silica gel atau

acti(ated alumina yang ber7ungsi untuk mengikat air yang terkandung di udara.

Pada proses ini dilengkapi dua Dr#er yaitu Dr#er A dan Dr#er yang bekerja

seara bergantian setiap ! jam, Dr#er dengan silika gel yang jenuh karena

mengandung banyak air perlu dilakukan regenerasi dengan pemanasan

menggunakan steam #- selama 2 jam pada 1/12 o6 sehingga kandungan

airnya akan menguap, setelah dilakukan pemanasan kemudian dilakukan cooling

down (pendinginan) selama 2 jam dan Dr#er siap untuk digunakan kembali. Udara

kering keluaran dari Dr#er menuju ke stainer yang ber7ungsi untuk menyaring

kotoran pada udara kering dan selanjutnya dialirkan ke <3 drum untuk

memisahkan udara dengan kotorannya sehingga menghasillkan udara bertekanan

yang telah dikeringkan dengan tekanan & kg4m2, temperatur ambient , dan dew

!oint /!o6 yang disebut dengan udara instrument . Udara instrument digunakan

untuk menggerakan peralatan instrument ( !neumatic) seperti control (al(e'

transmitter , dan lain/lain.

3.2. Unit Amm&nia

Proses sintesa ammonia yang dibuat seara komersil saat ini berdasarkan

reaksi yang dikembangkan oleh Frizt Haber dan Carl Bosc%. Pabrik ammonia

Pusri III menggunakan proses -ellogg* Ammonia Plant bertujuan untuk

memproduksi ammonia dan 632 sebagai produk sampingnya, selanjutnya



%

digunakan sebagai bahan baku pembuatan urea. <apasitas produk Ammonia Plant

Pusri III menurut design 1 ton4hari sedangkan berdasarkan A3P 11 ton4hari.

3.2.1. Ba'an Bak( Pemb(atan Amm&nia

ahan baku utama yang di gunakan Ammonia Plant adalah gas alam, air

dan udara yang ber7ungsi masing/masing sebagai berikut :

A. Gas Alam

<ebutuhan gas alam untuk bahan baku Ammonia Plant berasal dari

Pertamina. as alam ini merupakan sumber karbon dalam proses pembuatan urea,

sumber hidrogen dalam pembuatan amonia, dan bahan bakar di burner boiler dan !rimar# re"ormer . as alam dari Pertamina ini mengandung air, sul7ur,

hidrokarbon berat, gas karbon dioksida (632), dan gas/gas yang lain.

Tabel 3.1 <omposisi dan <arakteristik as Alam P"ABI;A

)&m*&nen +(mla' , -&l.!

60! '!.&1

632 !.

620% $.&

60' .

n/6!01 .%

i/6!01 .!%

n/6$012 .12

6%01! plus .2

Ar .

;2 .

02 .

02- '.2 ppm

-umber : De!artment ,!erasi Pusri III'./01

B. Air

Air merupakan bahan baku pembuatan steam dan air pendingin di

lingkungan proses pabrik ini. Air juga dibutuhkan pula untuk keperluan domestik

dan pemadam kebakaran. -umber air baku diperoleh dari -ungai Busi. -i7at/si7at

7isik air diantaranya adalah :

"emperatur kritik (") : &!.1$o6



&

"ekanan kritik (P) : 21'.! atm

ensitas kritik : 2 kg4m2

"itik didih (pada 1 atm) : 1o6

Tabel 3.2. <omposisi dan <arakteristik Air -ungai Busi

)&m*&nen ang /ianalisa Sat(an +(mla'

B. Alkalinitas dalam 6a63 ppm 2!

<lorida dalam 6l/ ppm $.

-ul7at dalam -3!2/ ppm &.1

;atrium dalam ;a9 ppm '.

<alium dalam < 9 ppm 1.&

6alsium 0ardness dalam 6a63 ppm 1.'Bagnesium 0ardness dalam 6a632 ppm &.&

;itrat dalam ;3 ppm 2.

esi dalam e ppm 1.2

-ilika dalam -i32 ppm 22.1

issol+ed 3Eygen dalam 32 ppm %.

-uspended -olids ppm !2.$

"otal issol+ed -olids ppm %.2

"emperatur o6 2$

p0 / &.1

<ondukti+itas Bmhos %1.$

"urbiditas dalam -i32 ppm !!. -umber : De!artment ,!erasi Pusri III'./01

0. U%ara

Udara di pabrik ammonia sebagai sumber ;2 dari gas sintesa yang

dibutuhkan untuk di secondar# re"ormer . Udara memiliki si7at * si7at kimia antara

lain terdiri dari &F mol ;2 dan 21F 32, tidak mudah terbakar tetapi dapat

membantu proses pembakaran. -edangkan si7at * si7at 7isika udara dapat dilihat

pada tabel . berikut ini :

Tabel 3.3. -i7at * si7at isika Udara

Siat Nilai

erat Bolekul 2',$1 gr4 mol

esintas (o6) ,2& kg4 m

"emperatur kritis 12,!$ <

"ekanan kritis ,& . 1/% Pa

ensitaskritis $ kg4 m

nthalpi (pada 12o6) 12&' k54 kg

Panas jenis (pada 1o

6) ,2' kal4 gro

6



'

-umber : Perr#' C%emical Hand2s Book'.//3

Udara proses ini disuplai dari kompresor udara yang mengambil udara dariatmos7ir dan disaring dengan "ilter udara untuk menghilangkan debu.

3.2.2. Pr&ses Pemb(atan Amm&nia

Proses pembuatan ammonia dihasilkan melalui enam tahap, yaitu gas

metering station, desul7urisasi, dehidrasi gas umpan, pemisahan karbon berat, dan

pemisahan sul7ur organik yang dijabarkan sebagai berikut:

A. eed Treating !nit

ahan baku gas alam yang berasal dari pertamina ini masih mengandung

unsur/unsur yang tidak diinginkan, seperti partikel padat, sul7ur anorganik,

hidrokarbon 7raksi berat,632, 023 dan sul7ur organik mengalami proses terlebih

dahulu di Gas 4atering Station sebelum menuju unit Feed Treating ammonia

untuk dipisahkan dari unsur/unsur yang tidak diinginkan, meski unsur/unsur

tersebut tidak terpisah seara keseluruhan sehingga dimurnikan lebih lanjut di

tahap "eed treating ammonia untuk dihilangkan unsur/unsur yang tidak

diinginkan yang dapat mengganggu proses pada unit ammonia.

1) Filtrasi and Desul"urisasi

as alam yang digunakan di P" PU-I yang berasal dari Pertamina masih

mengandung kotoran/kotoran padat. as alam tersebut dikirim ke melalui pipa

o+erhead. -etelah memasuki Batter# 5imits dan sebelum memasuki daerah

pengolahan, pipa ;/11 berabang dua masing/masing ke treating setion dan

ke 7uel system sebagai bahan bakar pabrik. 5umlah gas alam yang mengalir masuk

ke bagian pengolahan diatat pada ra/21 dan temperaturnya oleh "I/1/1.

<emudian gas alam tersebut harus dibersihkan dahulu dari kotoran/kotoran

agar tidak menganggu proses selanjutnya. Pembersihan itu dilakukan dengan ara

penyaringan (mec%anical "ilter ) melalui 7ilter (22 * #). as alam ini untuk

selanjutnya disebut "eed gas kemudian dipanasi oleh low !ressure steam dalam

suatu pipa &acket %eater , kemudian masuk kedalam s!onge iron desul"uriser (21/

). Feed gas yang telah dipanasi ini temperaturnya ditunjukkan oleh "hi/212

masuk ke dalam desul7uri8er dimana diinjeksikan air atau austi (2!/#).



abungan aliran ini kemudian mele@ati s!onge+iron bed . Akumulasi air dapat

dilihat melalui #/2', dimana kelebihannya dibuang ke se@er. "emperatur gas

yang telah dihilangkan kandungan sul7urnya ditunjukkan oleh "hi/212, PdIa/21!,

PI/221, dan PI/222 menunjukkan perbedaan tekanan didalam bottom.

. Gas De%#dration

Feed gas dari desul"urizer masih mengandung uap air akibat kejenuhan

dari desul"urizer dan uap air yang terba@a dari gas sumber. Uap air ini harus

dihilangkan karena pada tahap pemisahan hidrokarbon dimana "eed gas harus

didinginkan sampai * 1' °6 sehingga uap air akan terkondensasi dan membentuk

%idrad solid dengan hidrokarbon berat yang akan menyumbat +al+e atau

menempel pada permukaan alat pendingin sehingga mengurangi e7isiensi alat

tersebut. Proses penghilangan air adalah dengan absorbsi oleh larutan triet%#lene

gl#col di dalam absorber.

Feed gas masuk melalui bagian ba@ah absorber dan naik ke atas mele@ati

sepuluh Bubble Ca! Tra#s, dan setelah meninggalkan tray teratas gas mele@ati

mist oliminator yang menegah gl#co ikut terba@a kedalam aliran "eed gas dan

keluar absorber untuk selanjutnya menuju pengolahan "eed gas berikutnya.

-ebagian keil dehydrated gas digunakan sebagai stri!!ing media diregenerator

glyol (reboiler). #arutan leangl#col (glykol bebas air) mengalir masuk kebagian

atas (to! tra# searacounter current (berla@anan arah) sehingga keduanya

berkontak langsung dan air terabsorbsi. "emperatur leangl#col masuk absorber

harus dijaga sekitar % °6 di atas temperatur gas masuk absorber untuk menegah

terjadinya kondensasi 006 yang akan mengakibatkan terjadinya busa ( "oaming ).

Gl#col yang mengandung air ( 6ic%gl#col ) turun dari ba@ah absorber

dimana akumulasi airan le+elnya dikontrol dengan #6 namun tetap mengatur

oil, heat eEhanger, 7lash drum, kemudian ke 7ilter dan masuk ke Still Column

dari regenerator harus dile@atkan dahulu melalui coil pemanas. Steam %eated

reboiler merupakan sumber panas yang mengakibatkan air menguap dari glyol

dan keluar melalui Column ,(er%ead dan dibuang ke atmso7er. -elain itu

stri!!ing agent dipakai sedikit aliran gas outlet absorber yang sudah bebas

air.Gl#col yang sudah diregenerasi mengalir keba@ah le@atStill Column, 6eboiler



!

C%amber dan turun ke aumulator (penampung). engan pompa gl#col' gl#col

diatas di sedot, mele@ati !re%eat coil' pendingin, untuk kemudian dimasukkan

kembali ke absorber.

) Pemisahan 0idrokarbon erat (006)

Unsur/unsur yang terkandung dalam gas alam yaitu : 60 !, 620%, 60',

i6!01, n6!01, i6$012, n6$012, 6%9, 632, 02-, -, dan kotoran padat lainnya.

<otoran padat dan 02- sudah dihilangkan pada proses sebelumnya, dan proses

selanjutnya adalah memisahkan kandungan 006nya.0idrokarbon berat adalah

hidrokarbon yang mempunyai berat molekul ukup tinggi, antara lain : 6 0',i6!01, n6!01, i6$012, n6$012, dan 6%

9. 0idrokarbon berat yang ada dalam "eed

gas harus dipisahkan karena dapat mengalami cracking menjadi karbon deposit

yang dapat menutupi pori/pori katalis di primary re7ormer dan dapatmenyebabkan

"oaming di dalam 632 absorber sehingga berakibat "loading dan carr# o(er

absorbent .

Feed gas yang sudah bebas dari air terpisah menjadi dua aliran. Aliran

pertama yang melalui shell side dari Feed Gas 7$c%anger 2!/6 (6/1, 6/2,6/)

dan aliran kedua melalui bagian tube dari Feed Gas 7$c%anger 2%/6. <emudian

kedua aliranbergabung kembali mele@ati tube side Feed Gas C%iller 2/6,

0idrokarbon berat dipisahkan dengan pendinginan pada temperatur *1' °6

dan tekanan 2$, kg4m2.Pada temperature ini 006 akan mengalami proses

kondensasi. Proses ini terjadi di c%iller dimana digunakan re7rigerant ammonia

yang berguna untuk mendinginkan c%iller disupply dari 111/, atau dapat juga dari

111/ di Pusri II atau IH atau dari Pakage re7rigeration unit di Pusri II, dan IH

(21/#, !1/#). Uap ammonia yang keluar dari shell 2/6 dikirim ke 1$/5 di

Pusri II, III, IH, atau kembali ke pakage re7rigeration unit.

-esudah c%illing di 2/6, gabungan aliran diatas kemudian masuk ke

Feed)"uel se!arator (2%*) dimana 006 terpisah dari aliran gasnya dan le+el

hidrokarbo diatur oleh #6/21, sehingga jika permukaannya tinggi dapat mengalir

ke bagian shell dari Feed Gas 7$c%anger' dimana airan ini dapat mendinginkan

salah satu dari aliran gas hidrokarbon yang panas, dipanaskan lebih lanjut dalam

alat yang dinamakan Steam Heated H#drocarbon 5i8uid 9a!orizer (2$/6) yang



!1

dipanaskan dengan uap hidrokarbon yang menguap kedalam Fuel Gas -*, Drum

(2&/), dimana gas dapat langsung dikirim ke Fuel Gas S#stem sebagai bahan

bakar atau dapat juga dibuang ke atmos7ir yang diatur oleh pengatur tekanan Ia/

2'. 0IA/21 ber7ungsi untuk memperingatkan kita jika akumulasi airan yang

berlebihan didalam dasr Fuel Gas -*, Drum (2&/). Untuk mengatasi hal ini

disediakan kerangan pembuangan dimana airan ini dialirkan ke Burning

Pit dengan drain (al(e*

Feed gas yang hidrokarbon beratnya sudah dipisahkan keluar dari atas 2%/

dan masuk tube side "eed gas eEhanger, sehingga dapat mendinginkan gas yang

yang masuk separator * "I6/21 pada pipa gas keluar separator akan mengatur

pendinginan oleh ammonia. 0"A/21 yaang disertakan pada ontroller diatas, di

atur untuk memperingatkan kita akan kekurangan suplai pendingin.

!) Feed as 632

<andungan 632 yang ada dalam gas alam (± 1 F) sebelum masuk ke

primary re7ormer harus dipisahkan karena dapat berpengaruh pada jumlah aliran

gas alam yang akan direaksikan di !rimar# re"ormer . -elain itu penghilangan 632

juga untuk mengurangi beban pada absorber 632 dan metanator.

Feed gas yang seharusnya sudah bebas air dan hidrokarbon berat

dipanaskan dalam bagian shell dari :atural Gas 7$c%anger S%ell Side (21/6)dan

kemudian didinginkan dalam Carbon Dio$ide Absorber ,(er%ead Cooler (2&/6)

dan selanjutnya masuk Absorber -*, Drum (21/) untuk memisahkan airan

en7ield yang terba@a oleh gas. 6airan ini dikembalikan ke sistem masuk ke

bagian atas Carbon Dio$ide 6egenerator 22/ bersama/sama dengan

Condensate Absorber ,(er%ead Solution 4ake ;! dan Process Condensate* 0#A

dan ##A pada absorber <.3 drum memperingatkan kita jika le+el tidak normal.

0#A/2 akan bekerja jika le+el sangat tinggi hingga membahayakan, alarm

berbunyi, dan pada saat yang sama akan mematikan kompresor "eed gas. rum ini

sesungguhnya merupakan "eed gas ompresor sution drum.

5ean Ben"ield atau larutan ben7ield yang sudah diregenerasi, dimasukkan

ke Carbon Dio$ide Absorber 21/ bagian atas bed ketiga dan bed pertama.

Aliran larutan ben7ield yang masuk ke bed ketiga diatur oleh 6a/2$. Aliran



!2

yang lebih sedikit masuk ke bed pertama dan diatur seara manual dengan BI6/

21. -etelahmelalui distributor, dimana larutan 5ean Ben"ield ini sebelumnya

turun dari ba@ah 632 regenerator 22/ untuk dikirim kembali ke absorber

menggunakan pompa Ben"ield Circulation 21/5. 6a/2$ juga dilengkapi oleh

lo@ 7lo@ alarm yaitu #A/21! untuk memperingatkan kita bah@a aliran ben7ield

utama (+ia 6a/2$) terlalu sedikit dan alarm ini seara otomatis akan

menjalankan pompa sirkulasi stand by (2/5A). -ebagai perlengkap sirkulasi

pada lean ben7ield adalah mehanial 7ilter (2$/#). -ebagian keil larutan lean

ben7ield dialirkan ke 7ilter untuk selanjutnya bergabung dengan aliran semula

menuju ke absorber. Perbedaan tekanan dalam +essel ditunjukkan oleh PdIa/21$.

#arutan 5ean Ben"ield akan mengalir ke ba@ah absorber dengan mele@ati

Tower !acking menyerap 632. -ebagai absorbent, larutan ben7ield terdiri dari

larutan < 263 (Potasium 6arbonat) F sebagai penyerap, A (iethanol

Amine) F sebagai akti+ator untuk mengurangi penyerapan, H23$ (Hanadium

Pentoksida) .$F untuk menegah korosidan anti "oam agent untuk menegah

terjadinya pembentukan busa.

eaksi yang terjadi adalah:

< 263 9632 9023 2<063 (" K 1% * ! o6)

#arutan 6ic% Ben"ield atau larutan ben7ield yang sudah menyerap 632 akan

turun dari ba@ah absorber dan dikirim kembali ke regenerator 22/. Pada @aktu

larutan terserak ( "las%es) di dalam regenerator bagian atas, sebagian 632 terlepas

dari larutan. #arutan mengalir ke ba@ah melalui dua lapisan Packed Tower

Carbon Steel Fle$iring dengan sedikit -- "le$irings bagian atas lapisan pertama

dan sebelah ba@ah dan atas lapisan ba@ah. eaksi yang terjadi :

2<063 < 263 9632 9023 (" K 12 o6)

#arutan terkumpul di atas sebuah Tra! ,ut Pan dan mengalir ke reboiler

22/6 yang dipanaskan oleh steam, selanjutnya larutan ini menguap dan kembali

ke regenerator 22/ hingga ric% ben"ield akan menjadi lean ben"ield untuk

bersirkulasi kembali ke absorber. -ebagai tambahan, dalam sirkulasi larutan lean

ben"ield terdapat saringan Ben"ield 5ean Solution Carbon Filter 22/ dimana ada



!

sebagian keil dari larutan lean ben"ield akan dile@atkan dalam 7ilter ini dan

selanjutnya bersatu kembali dengan 7lo@ yang ke absorber.

#arutan ric% ben"iel dikirim ke regenaerator 22/ di atas distributor yang

terdapat di atas Tower !acking . 632 akan terlepas dari larutan dalam regenerator

bagian atas dan larutannyamengalir keba@ah melalui tiga beds carbon steel

"le$irings dimana pada masing/masing bed itu ditumpukkan stainless steel

"le$irings* #arutan kemudian terkumpul di atas sebuah Tra! ,ut Pan dan mengalir

ke steam %eated6eboiler 22/6 yang dipanaskan oleh steam dimana larutan akan

menguap dan kembali ke regenerator.

5ean ben"ield yang terkumpul pada dasar to@er dipompa dengan pompa

21/5 untuk selanjutnya +ia 6a/2$ dan BI6/21 menuju absorber. Perbedaan

tekanan pada regenerator ditunjukkan oleh PdIa/2, dimana juga disertai dengan

0Pda/21 yang menunjukkan beda tekanan terlampau tinggi. #e+el regenerator

diatat pada #ra/2%, juga terdapat high and lo@ le+el reorder. egenerator serta

lat/alat yang berhubungan dengan dengan ini dilengkapi oleh reorder/reorder

atau indikator/indikator temperatur dan tekanan baik yang ditempatkan di 7ield

maupun di ontrol room sehingga dapat menjamin kondisi tetap terjaga dengan

baik.

-team dan panas steam yang diberikan oleh reboiler (22/6) akan

menyebabkan steam dan gas 632 yang di stripped dari larutan ben7ield akan

mengalir ke atas melalui sela/sela paking, ounter urrent dengan larutan rih

ben7ield dari atas. as 632 dalam jumlah tertentu akan dipakai sebagai suplai 63 2

pada proses pembuatan urea mengalir keluar regenerator didinginkan melalui

make u! !roduct carbon dio$ide cooler 2'/6 dan selanjutnya masuk make u!

carbon dio$ide !roduct -*, Drum 2/.

as 632 sisanya yang tidak terpakai dibuang ke udara melalui PI6a/22.

#6/22 pada 2/ mengatur permukaan air dan membuang kelebihan ke se@er.

0#A/21 akan memperingatkan apabila terjadi kesalahan pada #6/22. ?ater

balane pada regenerator dipertahankan dengan mengalirkan air yang berasal dari

proses 632 stripper o+erhead (11/) +ia 11'/5 dan aliran air dikontrol dengan

6a/2!, atau juga dapat berasal dari ra@ gas separator (12/). Untuk ini aliran



!!

dikontrol oleh 6a/2. #A/21 yang dirangkaikan pada 6a/2!

menunjukkan adanya kehilangan "low water balance.

as 632 yang digunakan sebagai tambahan main "eed ke urea plant keluar

dari 2/ dimana jumlah aliran yang diukur dengan LIa/21$ dan 7lo@ direkam

pada a/21$ sebelum gas ini bergabung denga pipa utama 632. Alat bantu pada

632 remo+al system ini terdiri dari storage tank (2/), drip sump (2!/) dan

7ilter lautan ben7ield 2$/. 5uga miE tank (2/#) dan pompa khusus untuk

memasukkan anti 7oam inhibitor menuju kedua tempat pada sistem 632 remo+al.

$) esul7urisasi dan -aturasi-ul7ur organik berupa senya@a marca!tan (-) harus dihilangkan karena

dapat merauni katalis dalam primary re7ormer. Proses ini dilakukan dalam

desul7uri8er (12). <ompresor "eed gas(12/5) yang digerakkan oleh turbin

mengambil isapan ( suction dari punak C,.Absorber <.3 rum(21/) dan

dikeluarkan melalui "eed gas interc%anger (2/6) yang merupakan bagian dari

penjenuhan gas alam. <ompresor ini dilengkapi dengan kick back controller

(I6a/&) yang menjaga aliran gas menuju kompresor tetap konstan dengan ara

rec#cle sejumlah aliran gas kembali ke setion ompresor +ia kick back controller

(12/6). -ick back "low digunakan agar kompresor tidak surging . Disc%arge

com!resor diatur tekanannya dengan P6/2& dan BI6/% yaitu dengan mengatur

speed dari turbin. #PA memberikan peringatan jika tekanan terjadi penurunan.

<edua aliran diatas ditunjukkan oleh "I/1/1!! dan "6/1' dengan 0"A/111

sebagai alarm jika temperatur melebihi yang tentukan.

as alam yang telah mengalami preheat bergabung dengan gas yang

mengandung 02 yang berasal dari disc%arge "irst case 1/5 jika keadaan normal

operasi (-//1 142M). -elam start+u! dan s%ut down , suplai gas 02 berasal dari

Pusri I, Pusri II, atau Pusri III. Aliran 02 ditunjukkan oleh ia/1%. #A/1&

yang disertakan pada indikator aliran diatas akan mengakti7kan H-/& jika terjadi

low "low dan akan membuka H/& pada pipa -/' hingga 0 2 dari purge gas

separator 0P (1'/) akan masuk ke hydrotreater. as dari 1'/ hanya

digunakan pada keadaan darurat atau jika pabrik mati.



!$

Feed gas dan 02 mele@ati dua bed 6oBo dan keluar dari bottom +essel.

"emperatur top bed katalis 11/ ditunjukkan oleh "I/1/1% sampai 1!, bed

kedua "I/1/1!1 sampai 1!, PdI/%& adalah pressure drop dalam (essel* -ample

point pada outlet +essel digunakan untuk menentukan kadar sul7ur. as umpan

yang mengandung sul7ur, yang hampir seluruhnya dalam bentuk 02-, akan

meninggalkan hydrotreater dan mengalir menuju alat zinc o$ide guard c%amber

(1'/ ) yang berisi 2' ubi meters 8in oEide pellets.

0idrogenasi antara senya@a sul7ur organik dalam gas alam dengan

hidrogen membentuk senya@a 02- pada temperatur $ / % °6 dan tekanan

,$ kg4m2. -emua senya@a sul7ur diharapkan dapat hilang karena bereaksi

dengan 8in oEide membentuk 8in sul7ide. engan konsentrasi - dan residual

sul7ur maksimum 1,$ ppmH, 8in oEide akan bertahan kira/kira sepuluh tahun.

eaksi yang terjadi adalah :

-0 9 02 0 9 02-

as 02- yang terbentuk akan bereaksi dengan katalis Cn3. eaksinya adalah :

02- 9 Cn3 Cn- 9 023

Untuk menapai temperatur reaksi di atas, gas alam dipanasi terlebih

dahulu di "eed gas !re%eater coil (1 * ).

as umpan yang telah mengalami desul7urisasi mengalir ke S%ell side 2/

6 untuk didinginkan dan selanjutnya memasuki "eed gas saturator 1/. -uhu

yang telah mengalami pendinginan ditunjukkan oleh "I/1/1.as tersebut

dikontakkan dengan aliran sirkulasi air panas, dan gas yang keluar meninggalkan

bagian atas Saturator Tower akan jenuh dengan uap air. -aturator (1 * ) berisi

-.- pall rings berukuran $,' mm dengan ketinggian bed % meter dan dilengkapi

dengan -.-. demister pad untuk menegah arry/o+er kedalam aliran gas.

"emperatur dan tekanan dari saturator to@er ditunjukkan masing/masing dengan

"I/1/1! dan PI/1!. 0PA/1! akan memperingatkan apabila terjadi tekanan

yang tinggi pada saturator to@er

Air yang meninggalkan bagian ba@ah saturator akan dipompakan oleh

pompa sirkulasi saturator 1/5A45. Air kemudian mengalir melalui !rimar# dan

secondar# saturator coils dimana air dipanaskan oleh "lue gas dari 11/,



!%

-ebelum kembali ke punak saturator. #e+el di 1/ diatur oleh #6/ yang

bekerja seara split/range untuk mengatur make/up proess ondensate stipper

221/. #IA/ memperingatkan le+el tinggi atau rendah di 1/. Etra lo@

le+el yang dideteksi oleh #A/ akan menghentikan pompa 1/5A45 untuk

menegah +apor/loking pada pompa. Aliran sirkulasi air diatur oleh 6/1,

dengan aliran rendah ditunjukkan oleh #A/2 akan menyebabkan pompa

sirkulasi adangan bekerja. "emperatur air sirkulasi keluar primary saturator oil

ditunjukkan oleh "I/1/12 dan temperatur keluar dari seondary saturator oil

oleh "I/1/12. Pada saat start/up, boiler "eed @ater ditambahkan ke sistem pada

do@nstream pompa sirkulasi melalui manual +al+e dengan jumlah aliran yang

ditunjukkan oleh I/2.

B. "e#orming !nit

1) Primar# 6e"orming

-etelah mele@ati saturator, desul7uri8ed gas (gas bebas sul7ur) diampur

dengan proses stem yang alirannya dikontrol oleh 6a/2. abungan steam dan

gas dengan perbandingan ,2 mol steam : 1 molekul arbon dimana ,!! mol

steam berasal dari saturator sedangkan sisanya yang berasal dari 6a/2,

mengalir melalui miEed "eed oil 11/ on+etion setion selanjutnya menuju

keatas radiant setion primary re7ormer. ari pipa utama (main header), aliran

stem dan gas dibagi dalam sembilan sub header yang diatur seara paralel. "iap

sub header membagi/bagi alirannya +ia pigtail menuju ke empat puluh dua tube

katalis yang terletak di radiant setion. -eluruhnya apabila dikali akan

menghasilkan &' tube katalis merupakan unsur terpenting dalam primary

re7ormer.

asar dari tube/tube katalis tersebut berkumpul pada suatu pipa olletor

header yang terletak dekat dengan lantai re7ormer. ari masing/masing olletor

header ada pipa (riser) yang memba@a aliran gas keatas menuju trans7er line

(1&/), sehingga kita mempunyai sembilan pipa yang masing/masing berada

ditrans7er line. "rans7er line ini mempunyai @ater jaket dan terletak jauh diatas

radiant boE, berguna untuk mengalirkan gas dari primary re7ormer ke seondary

re7ormer (1/).



!&

eaksi yang terjadi di primary re7ormer berlangsung pada temperatur

tinggi (&' * '2 °6), dan seara keseluruhan bersi7at endotermis sehingga untuk menukupi kebutuhan panasnya diperlukan pembakaran gas alam. Adapun reaksi

yang terjadi adalah sebagai berikut :

60! 9 023 63 9 02 (/ L)

an terjadi reaksi pergeseran dari 63 :

63 9 023 632 9 02 (9 L)

eaksi o+erall diharapkan sebagai berikut :

60! 9 2023 632 9 !02 (/ L)

"etapi hal ini tidak terjadi karena 63 yang terjadi pada reaksi pertama

jumlahnya ukup banyak dalam gas keluar dari seondary re7ormer. <arena itu

63 yang tidak bereaksi akan diubah menjadi 632 di dalam shi7t on+erter untuk

menambah 02. alam operasi, temperatur dijaga ' °6 agar reaksi endotermis

selalu bergeser ke kanan, dan tekanan $ kg4m2.

Primary re7ormer mempunyai beberapa pressure gauge, temperatur

indikator, temperatur reorder (") untuk menjaga kondisi prosesnya. 5uga ada

indikator PdIa/$$ untuk menjaga beda tekanan pada tube, dan sebuah analy8er

reorder (A/1, steam 1) menatat kadar 60! outlet gas. 2 buah arh burner

mengatur heat input ke primary re7ormer. urner/burner sebanyak itu diatur

dengan sepuluh buah BI6 pada panel board.

2) Process Air (Udara proses)

Proess air untuk 1/ disuplai oleh kompresor udara 11/5. Ada dua

buah kompresor udara tambahan (11/51) yang masing/masing terletak di Pusri

III dan Pusri IH, untuk memenuhi keperluan udara proses yang digunakan untuk

menapai rate optimum di Pusri II, III, dan IH. -ution kompresor utama berasal

dari 12/#, 7ilter udara menghilangkan debu/debu dari udara.

Udara ditekan didalam dua ase, #.P dan 0.P dari kompresor dimana setiap

ase terdiri dari beberapa tahap (multistage). imana dua tahap (stage) terdapat

interooler, dimana air yang mengembun pada sepator seara otomatis dibuang ke



!'

se@er. Interooler dilengkapi dengan le+el gauge (#) dan 0#A. Alarm ini

diletakka pada panel kompresor setempat.

Anti surge ontroller, I6a/!, menjaga aliran diatas aliran minimum

dengan ara +enting udara ke atmos7er. ari do@nstream 1/56 (interooler),

terdapat side stream proess air yang digunakan untuk suplai udara instrument +ia

line PA/. 6abang lain (A/22) dari disharge terakhir (A/2) digunakan untuk

suplai udara pada saat initial start/up re7ormers. Indikator/indikator tekanan dan

temperatur di siapkan karena harus dilakukan heking kondisi proses air

diseluruh sistem komproser. Pada disharge terakhir dilengkapi dengan 0"A/&1

diletakkan dipanel instrument.

Aliran udara ke seondary re7ormer dikontrol dengan 6a/. -istem

pengaturan ini bekerja seara split/range, dengan mengatur H/A dan line udara

utama dan H/ pada line udara tambahan. Aliran udara proses dapat

dihentikan oleh suatu pipa by pass $ mm (2M) pada B3H/5 dipergunakan untuk

start/up seondary re7ormer.

o@n stream B3H/, proess air bergabung dengan sedikit dengan aliran

medium steam (B-). -tream gabungan ini bergabung melalui preheat oil pada

on+etion setion dapur primary re7ormer. Aliran steam ke aliran udara diukur

dengan I/$1 dan dikontrol manual dengan by pass BI6/2$. Aliran steam ini

digunakan untuk melindungi preheat oil apabila terjadi !rocess air "ailure, saat

itu BI6/2$ otomatis terbuka bila B3H/ tertutup. y pass A/11 pada steam/air

preheat oil digunakan saat start/up yaitu selama air heating katalis seondary

re7ormer digunakan untuk melindungi oil yang berkaitan dengan bahaya

o+erheating (panas yang berlebihan).

) -eondary e7orming

Feed gas masuk ke c%amber diatas seondary re7orming (1 * ) dan

diarahkan ke ba@ah menggunakan Di""user 6ing dan masuk ke Combustion <one.

Udara panas diampurkan ke aliran gas proses setelah melalui burner no88le yang

berada diba@ah di77user ring. as panas dari bagian combustion zonemengalir

keba@ah melalui katalis nikel, membuat reaksi re"orming menjadi sempurna.

eaksi yang terjadi adalah:



!

2 02 9 32 2 023 (eksotermis)

263 9 32 2 632 (eksotermis)

2 60! 9 32 2 63 9 ! 023 (eksotermis)

Panas yang dihasilkan di alat ini diman7aatkan untuk menghasilkan steam

di 11 6A46 dan 12/6, yang merupakan pemasok steam terbesar untuk

Ammonia Plant sekitar '$F kebutuhan steam. -eara keseluruhan reaksi bersi7at

eksotermis. i secondar# re"ormer dihasilkan gas sintesa untuk sintesa ammonia

dengan perbandingan ;2 : 02 adalah 1 : . 77isiensi maksimum pada operasi ini

adalah diharapkan terjadi pembakaran partial sebanyak mungkin.

<emudian gas masuk kesuatu ruangan pada bottom re7ormer as keluar

dari bottom re7ormer alirannya terbagi dua, masing/masing masuk ke shell side

bayonet type @aste heat boiler (11/6A dan 11/6). Nang masuk tube side dari

masing/masing primary @aste heat boiler diatas adalah ? dari 11/. Aliran

gas dari masing/masing shell side 11/6A dan 11/6 bergabung kembali

kemudian masuk ke tube side seondary @aste boiler (12/6). Aliran ke shell side

12/6 juga adalah ? dari 11/. ari tube side 12/6, gas masuk 0"- (high

temperatur shi7t on+erter) 1!/, +ia miEing tea pada pipa P/.

-eondary re7ormer @aste heat boiler tersebut diatas dilengkap dengan

pressure gauges, temperature indiator, temperature reorders dan alarm. PdIa/$

dan 60! analy8er (A/1, stream 2) untuk mengamati kondisi proses gas. -uatu

hot line by pass pada 12/6 mengatur temperatur gas masuk ke 1!/ (0"-),

dimana temperatur diatur dengan "6/1. -edikit aliran steam B- ke +al+e

steam "6/1 berguna untuk mendinginkan +al+e. Pada line P/2 membantu

7ungsi "6/1 dengan ara throttler +al+e yang bersangkutan. Pada seondary

re7ormer atalyst bed terdapat 0"A/&! dan 0"A/&$, sedangkan 0"A/&% dipasang

pada inlet 1!/. -eluruh sistem 11/, 1/, 11/6, 12/6 diamakan dari

bahaya o+erpressure dengan beberapa reli+e +al+es H/1/1, 2, dan .

C. Puri#ication !nit

<omponen gas proses yang keluar dari seondary re7ormer terdiri dari 02,

;2, 63, 632, Ar, dan 60!. Nang diperlukan untuk sintesa ammonia adalah 02 dan



$

;2, sedangkan Ar dan 60! sebagai inert . 63 dan 632 keberadaannya tidak

diinginkan sehingga gas proses perlu dimurnikan dari 63 dan 632.

1) Hig% Tem!erature S%i"t Con(erter (0"-6)

Pada bagian ini 63 akan dikon+ersikan menjadi 632 dengan menggunakan

katalis besi/alumina pada temperatur tinggi ($ * !2 °6) seperti reaksi :

63 9 023 632 9 02 (9 L)

as masuk ke atas 0"- melalui distributor, mengalir ke ba@ah menuju

catal#st bed dan keluar dari bottom con(erter . Pada 0"-6 ini diharapkan agar

reaksi yang terjadi mempunyai keepatan reaksi yang tinggi. Hariabel/+ariabel

yang penting dalam reaksi adalah temperatur dan steam gas ratio. <enaikan

temperatur yang berlebihan menyebabkan oksidasi berlangsung epat dan

kon+ersi akan turun. <eadaan temperatur dipilih berdasarkan temperatur yang

lebih tinggi untuk 0"-6 guna mendapatkan keuntungan dari keepatan reaksi

yang lebih tinggi karena kadar 63 yang besar dalam gas masuk.

-etelah gas keluar dari bagian ba@ah 0"-6, gas lalu masuk ke Primar#

S%i"t 7""luentWaste Heat Boiler 1/6 sambil memberikan panas yangdikandungnya kepada ? 11/. ari tube side 1/6 gas mengalir ke tube side

1!/6 memberikan panasnya kepada "eed methanator, dengan demikian gas

didinginkan lebih lanjut.

Untuk menapai temperatur inlet lo@ pressure shi7t on+erter yang

optimum, pada up/stream lo@ temperatur shi7t on+erter dipasang boiler "eed

@ater eEhanger 11%/6. Pada line proses gas antara 1/6 dan 1!/6 terdapat

+ent line yang digunakan pada @aktu start/up atau emergeny yaitu untuk

membuang (+ent) gas outlet 1!/ ke udara. Hent line ini dilengkapi oleh sebuah

motor operated +al+e, B3H /&, yang dapat dikendalikan pada ontrol room

dengan menekan tombol P/1'.

2) 5ow Tem!erature S%i"t Con(erter (#"-6)

as dari unit 0"- masuk ke bagian atas 5ow Tem!eratur S%i"t

Con(erter dan keluar dari bottom. #o@ temperature shi7t on+erter bisa by pass

selama start/up dan emergeny +ia line P/2. 3perasi ini dikontrol oleh P/2



$1

yang akan menutup B3H/! inlet #"- dan akan membuka B3H/$ pada line by

pass. engan mengatur P/2, kedua B3H dapat diatur untuk by pass gas

sebagian sehingga menegah terjadinya o+erpressure pada sistem suatu interlok

system akan menegah B3H/! dan B3H/$ menutup seara bersamaan.

Unit ini merubah 63 menjadi 632 yang belum terkon+ersi di 0"-6.

eaksi ini bersi7at eksotermis sehingga pada temperatur rendah (1' * 2% °6)

kon+ersinya bisa tinggi. Steam gas ratio dijaga ,2 : 1 di !rimar# re"ormer agar

kon+ersi pembentukan 632 naik. <enaikan aliran steam menghasilkan kenaikkan

63 menjadi 632 jika mendekati kesetimbangan dan kon+ersi akan hilang bila

jauh dari kesetimbangan.

-ebelum masuk #"-6, gas didinginkan dahulu sampai temperaturnya 21

°6. #"-6 mempunyai katalis, yaitu lapisan Cn3 sebagai penyerap 02- yang

mengalir dari 0"-6 dan 6u3 dalam bentuk 6u akti7 sebagai kon+erter 632.

eaksi yang terjadi adalah :

02- 9 Cn3 Cn- 9 023

63 9 023 632 9 02

<adar 63 yang keluar kon+erter diharapkan sekeil mungkin untuk

mengurangi beban metanator. as yang keluar dari #"-6 kemudian dile@atkan

melalui dua buah e$c%anger yang dipasang sebagai bagian dari proyek

3ptimalisasi yaitu Saturator Water Heater 1$2/6 yang merupakan bagian dari

sistem saturasi, dan Condensate 6eboiler 1$/6 untuk membangkitkan #- ( 5ow

Steam) yang akan digunakan sebagai penggerak e&ectors pada Ben"ield 5o Heat

C,. 6emo(al !rocess*

as yang keluar dari Condensate 6eboiler didinginkan dalam bagian

tubesC,. Stri!!er Gas 7$c%anger 1$/6 dan memberikan panasnya kepada

larutan Ben"ield sampai mendidih. as lalu mengalir melalui tubeside dari #"-

7""luent) ? 7$c%anger 1$$/6, yang dipasang pada @aktu optimalisasi, untuk

memanaskan Demin water . Aliran gas yang sebagian terembun, kemudian masuk

ke 6aw Gas Se!arator 12/, dimana gas sintesa yang belum murni ini

dipisahkan dari 8at/8at yang mengembun.



$2

as sintesa yang belum murni tersebut lalu dile@atkan dalam 632

Absorber 11/ untuk langkah pertama psemurniannya. Proess steam yang

mengembu dikeluarkn dari bottom separator dengan kontrol #6/&', langsung ke

o77 side yaitu ke proses ondensate stripper (221/). -ebagian kondensat dikirm

ke regenerator (22/) "eed treating setion sebagai make/up @ater, dan sebagian

lagi digunakan untuk kondensat make up untuk +essel dengan menggunakan

pompa 2/5A45. -eparator dilengkapi dengan alarm peringatan le+el rendah dan

le+el tinggi. Proteksi tekanan untuk 12/ dan peralatan/peralatan lain di

upstream dilakukan dengan memasang relie+e +al+e H/12 dan H/12/1

pada outlet ra@ gas separator. 12/ juga dilengkapi dengan manual +ent H/2&

yang digunakan pad saat start/up atau emergeny.

) 632 6emo(al

as 632 yang ada pada gas sintesa merupakan raun bagi katalis di

ammonia con(erter* <arena itu 632 harus dipisahkan seara absorbsi dengan

mengalirkan ke 632 absorber (11 * ) yang memakai larutan ben"ield sebagai

penyerap sehingga menghasilkan gas sintesa 0idrogen4;itrogen dalam kemurnian

tinggi (kurang dari 1 ppm dari 63 dan 632).

as 632 yang ada pada gas sintesa merupakan raun bagi katalis di

ammonia con(erter* <arena itu 632 harus dipisahkan seara absorbsi dengan

mengalirkan ke 632 absorber (11 * ) yang memakai larutan ben"ield sebagai

penyerap sehingga menghasilkan gas sintesa 0idrogen4;itrogen dalam kemurnian

tinggi (kurang dari 1 ppm dari 63 dan 632).

Aliran gas masuk dari bagian ba@ah Absorber 632 111/ le@at

distributor dan memanar melalui paking dalam bejana. as mengalir keatas

mele@ati empat beds steel sloited rings yang merupakan tempat kontak antara gas

dengan larutan lean dan semi lean arbonate. -tell slotted rings terdiri dari dua

ukuran $ mm dan ' mm, dan dua maam material yaitu Carbon steel dan

Stainless steel Fle$irings* as yang memanar ke atas bersinggungan dengan

5ean Ben"ield ( Ben"ield bersih 632) yang mengalir dari atas ke ba@ah dan

menyerap 632.



$

#arutan carbonate ben"ield menyerap hampir seluruh 632 yang mele@ati

absorber. Absorber mempunyai demisting !ad dipunaknya, dimana gas mele@ati

demisting pad sebelum meninggalkan to@er untuk menghindari terba@anya

larutan ben7ield didalam gas outlet absorber. ari absorber gas menuju 632

absorber <3.rum (111/) yang ber7ungsi untuk memisahkan sisa larutan/

larutan yang terba@a. #arutan yang terkumpul di 111/ dibuang ke sum +ia #6/

2&. #e+el yang tidak normal pada proses ini ditandai dengan 0#A/1!'. as

keluar melalui bagian atas 111/ dan masuk ke shell side 1!/6 (methanator

"eed heater) baru kemudian menuju methanator (1%/).

#arutan Carbonate Ben"ield yang dimasukkan ke absorber, sebenarnya

dilakukan di 2 tempat. Pada bagian tengah 632 absorber, dimasukkan ben"ield

yang belum sempurna diregenerasi (Semi 5ean Ben"ield ) untuk memisahkan

sebagian besar 632 dari !rocess gas yang memanar ke atas. #arutan Semi 5ean

Ben"ield ini berasal dari bagian tengah Stri!!er C,.(112/)yangdipompakan

oleh pompa sirkulasi Semi 5ean Ben"ield 11&/5 ke. #arutan semi lean masuk

keabsorber melalui distributor yang terletak di bed ketiga. Aliran semi lean diatur

dengan 6a/%& dengan #A/1 sebagai tanda kondisi lo@ 7lo@.

-edangkan dari atas 632 absorber dimasukkan larutan arbonate ben"ield

yang keluar dari bagian ba@ah 632Stri!!er* #arutan ben"ield yang keluar dari

bagian ba@ah 632Stri!!er didinginkan terlebih dahulu dalam e$c%anger larutan

ben"ield 1/6 dan 1&/6 yang memakai demin water dan selanjutnya

didinginkan dalam cooler larutan ben"ield 1$1/6 untuk kemudian dipompakan

dengan pompa lean arbonat sirkulasi (111/5) ke atas bed pertama absorber

melalui distributor. lo@rate dari aliran ini dikontrol dengan 6/$ dabn #A/2

ber7ungsi untuk menjaga aliran agar tidak lo@ 7lo@. -ebagai pembantu pada

sirkulasi lean arbonate terdapat mehanial 7ilter 11%/#. -ebagian keil

mele@ati mehanial 7ilter berguna untuk memisahkan 8at/8at padat yang terba@a

dalam larutan. Aliran ke 7ilter diatur seara manual dengan +al+e dan diukur

dengan 7lo@rate I/& dan PdIa/$' menunjukkan beda tekanan pada 7ilter dan

PdA/$ menunjukkan setting +al+e telah terapai.



$!

#arutan 6ic% Ben"ield yang telah menyerap 632 dalam absorber turun dari

bagian ba@ah dan dikirim ke Stri!!er melalui H#draulic Turbine. Pada saat

larutan masuk dan terserak pada bagian atas Stri!!er C,. ' sebagian dari 632

terlepas dari larutan. #arutan mengalir ke ba@ah mele@ati !acking dalam bejana

( !acked tower ) yang terbuat dari Carbon Steel dan Stainless Steel Fle$irings.

Steam dan 632 yang diperoleh kembali dari larutan Ben"ield yang

dipanaskan, alirannya memanar ke atas melalui lapisan !acking , berla@anan arah

dengan larutan ric% yang menuju ke ba@ah. #arutan yang kaya 632 (ric%) ini

dibersihkan dari 632 oleh adanya persinggungan uap yang naik ke atas melalui

paking dalam 632Stri!!er 12/.

Pemisahan 632 pada unit ini seara prinsip sama dengan pemisahan 632 di

"eed treating. Perbedaan yang ada terletak pada adanya 7lash tank (11 * ) yang

dihubungkan dengan stripper, sehingga pada unit ini tekanan di stripper bisa lebih

rendah dan sebagai akibatnya pelepasan 632 di stripper bisa lebih sempurna.

632 dan uap yang keluar dari bagian atas Stri!!er didinginkan dalam

632Stri!!er Condenser 11/6A dan 6 lalu masuk ke 632 -*, Drum 11/. i

dalamnya uap akan mengembun dan terkumpul di bagian ba@ah dari -*, Drum.

Cat/8at yang mngembun ini dikembalikan dengan control permukaan (#i6a/$) ke

bagian atas Stri!!er C,. dengan pompa re"lu$ 1'/5.

632 yang telah dibebaskan keluar dari atas drum melalui saringan

( Demisting !ad ) dan berampur dengan hasil 632 dari hasil pengolahan gas alam

( "eed gas) untuk dipakai di unit urea atau bisa juga dibuang ke atmos7er.

!) Betanasi

as keluar dari absorber dibatasi maksimum mengandung 63 2 ,$ F mol

dan 63 , F mol. <edua gas ini harus dihilangkan sebelum gas sintesa dikirim

ke seksi sintesa ammonia, karena 632 dapat bereaksi dengan ;0 membentuk

ammonium karbamat pada kompressor gas sintesa dan juga dapat merauni katalis

ammonia con(erter . Untuk menghilangkan gas/gas ini, maka 63 dan 632

direaksikan dengan 02 menjadi metan di metanator, sehingga total 63 dan 63 2

masuk ammonia con(erter > 1 ppm.



$$

Process gas meninggalkan bagian atas menara absorber melalui penyaring

airan ( Demisting !ad ) yang berada dalam ,(er%ead -*, Drum 11%/ bagian

atas. Penyaring airan ini akan memisahkan butiran/butiran airan Ben"ield yang

terba@a. Aliran proses meninggalkan absorber masuk ke bagian s%ell dari

pendingin perantara (intercooler ) 1%/6 tingkat pertama, dari kompresor gas

sintesa dan recide 1/5. #alu aliran masuk ke bagian s%ell dari e$c%anger

pemanas pendahuluan gas proses ke metanator ( 4et%anator Feed Pre%eater

7$c%anger ) 1!/6.

as proses yang telah dipanaskan meninggalkan bagian s%ell 1!/6,

masuk ke bagian top inlet Betanator 1%/ . Aliran gas mele@ati katalis high

nikel dan terjadi reaksi pada suhu 2' * % °6 sebagai berikut :

63 9 02 60! 9 023 (9 L)

63 9 !02 60! 9 2023 (9 L)

<edua reaksi tersebut adalah eksotermis dan akan mengakibatkan

temperatur naik kira/kira &2 °6 untuk tiap mol F 63 dalam gas inert. Pada

keadaan operasi normal dengan gas masuk mengandung , F 63, temperatur

dalam metanator diperkirakan naik sebesar 21,% °6.

5ika tempratur di metanator terlalu tinggi high tempratur alarm 0"A/&,

', , 1 dan &' akan membunyikan alarm, kemudian tri! solenoid switc% H-/

1, dan B"6/1 menutup (al(e untuk menghentikan aliran ? ke 11!/6.

"indakan ini untuk menegah e$c%anger dari pendinginan yang terlalu epat

setelah aliran gas ke metanator dihentikan. Switc% solenoid ini harus diriset seara

manual. alam sistem ini juga terdapat sebuah !us%, botton P/ dipanel ontrol,

yang ber7ungsi untuk mentripkan solenoid/solenoid tersebut. engan terhentinya

aliran gas ke metanator, tekanan sistem naik yang mana akan membuka control

(al(e P"6/$ u!+stream control (al(e H/, membuang gas ke atmos7ir.

Aliran gas yang sudah di metanasi akan keluar dari bagian ba@ah

metanator lalu didinginkan dalam tube side dari Boiler Feed Water 7$c%anger

11!/6 dan pendinginan terakhir yaitu dalam tube side dari 4et%anator 7""luent

Gas Cooler 11$/6. -elanjutnya aliran masuk ke S#n Gas Suction Drum 1!/



$%

yang juga sebagai suction dari Com!ressor 1/5 dalam tahap proses produksi

;0.

-eksi metanator juga dilengkapi dengan semua instrumen * instrumen yang

diperlukan untuk mengontrol dan mengamati kondisi proses. "ekanan di 1!/

dijaga oleh H/1!/ yang terletak di e""luent s#n+gas suction drum*

D. $ynt%esis &oo'

as sintesa yang meninggalkan S#n Gas Suction Drum 1!/ dianalisa

kadar 60!, 02 dan ;2 (A//stream ;o.1) kadar 63 dan 632 (A/2). alam

unit ini, gas sintesa dari unit pemurnian gas sintesa, disintesakan menjadiammonia. Proses/proses yang terjadi adalah : kompressi gas sintesa, sintesa

ammonia, dan pendinginan serta pemurnian produk.

1) <ompressi as -intesa

as yang keluar dari proses metanasi disebut sebagai gas sintesa yang

hanya mempunyai tekanan 2$ * 2& kg4m2, sedangkan untuk pembentukan

ammonia diperlukan tekanan yang tinggi (± 1$ kg4m2). Untuk memenuhi

kebutuhan tekanan tersebut diperlukan suatu alat yang disebut S#n GasCom!ressor 1 * 5.

<ompresor ini mengambil suction dari 1!/ S#n Gas Suction Drum dan

menaikkan tekanan pada stage pertama dan disc%argenya ke stage kedua dari

mesin melalui pendingin/pendingin yang disusun seri dan ke -*, Drum 1$/.

2) -intesa Ammonia

as dari S#n Gas Com!ressor (1/5) sudah mengandung ammonia. 0al

ini akan menganggu kesetimbangan di Ammonia Con(erter . Untuk itu ammonia

dipisahkan dari ampuran gas dengan jalan mendinginkan gas tersebut sehingga

ammonianya menair dan dipisahkan dalam Ammonia Se!arator 1%/. as yang

masih terampur dengan ammonia didinginkan dalam %eat e$c%anger 12!/6

dengan media pendingin cooling water sampai suhu 'o6. Pendinginan

dilanjutkan di 11&/6, 11'/6 dan 11/6 dengan media pendingin ammonia

re"rigerant . Ammonia yang menair dipisahkan dari gas di 1%/. Ammonia air

mengalir ke 1&/6 sedangkan gas masuk ke Ammonia Con(erter (1$/). "api,



$&

sebelum masuk Ammonia Con(erter , gas dipanaskan dulu di 12/6 dan 121/6

sehingga suhu naik dari /2$o6 menjadi 1$o6.

Ammonia Con(erter berisi kira/kira &$ m (2! kg) !romoted iron

catal#st . <atalis ditempatkan di dalam internal basket yang di desain terdiri dari !

catal#st bed yang terpisah di dalam con(erter* Bed paling atas adalah yang paling

keil +olumenya. Bakin keba@ah, (olume catal#st bed makin besar. 0al ini

bertujuan untuk membatasi panas eksotermis pada bed yang lebih atas (dimana

reaksi yang berlangsung juga lebih epat), sehingga temperatur con(erter dapat

dijaga. -elain itu untuk mengontrol temperatur con(erter , digunakan juga b# !ass

con(erter inter cooler dan penggunaan aliran gas 8uenc% yang masuk catal#st

bed .

"emperatur Con(erter kira/kira !/!'o6 dan tekanan 1/1! kg4m2,

sehingga sebagian gas sintesa yang mengandung 02 dan ;2 yang mele@ati katalis

akan berubah menjadi ammonia. <onsentrasi ammonia dalam gas yang keluar dari

bed terakhir Ammonia Con(erter kira/kira 1$F. as yang tidak terkon+ersi

dikembalikan ke con(erter untuk mendapatkan produksi yang maksimal. as

yang keluar dari con(erter didinginkan dengan pertukaran panas oleh Boiler Feed

Water dan gas yang akan masuk con(erter , sebelum masuk ke kompresor 1/5

untuk dikembalikan lagi ke con(erter .

-ebelum gas rec#cle yang ditambah gas sintesa baru (make u!) masuk

kembali ke con(erter , gas didinginkan sampai /2$o6 untuk mengkondensasikan

ammonia yang terbentuk pada @aktu mele@ati katalis Ammonia Con(erter .

Pembuangan gas yang terus menerus atau !urge pada tekanan tinggi dijaga untuk

menghilangkan kelebihan inert (terutama metana dan argon) dari s#s gas loo!.

Purge gas ini didinginkan sampai temperatur /2$o6 untuk mengambil

ammonianya dan kemudian !urge gas/nya dikirim ke PU untuk diambil

hidrogennya. 5ika gas inert ini dibiarkan terlalu tinggi konsentrasinya akan

mengakibatkan produksi ammonia berkurang. eaksi yang terjadi pada 1$/

adalah:

;2 9 02 2;0 9 L



$'

eaksi diatas merupakan reaksi eksotermis, dengan rasio ;2 : 02 K 1 : ,

konsentrasi ammonia dalam gas alam yang akan keluar dari Bed terakhir

Ammonia Con(erter kira/kira 1$F mol. -elanjutnya gas sintesa yang keluar

dialirkan menjadi dua bagian ke 6e"rigeration Purge Se!arator 9essel 1'/

sedangkan bagian lain dikirim ke kompressor tingkat 2 yang akan bergabung

dengan gas sintesa dari 4etanator*

E. Pen%inginan Amm&nia

Amonia harus terus/menerus dipisahkan dari 6ec#cle Gas yang menuju

Con(enter Amonia karena keberadaannya yang epat menumpuk dalam reaktor sintesis akan mempengaruhi kesetimbangan reaksi. 0al ini dilakukan dengan jalan

mendinginkan aliran rec#cle gas sintesis melalui beberapa pendingin atau C%iller

untuk mengembunkan produksi amonia yang dihasilkan.

Secondar# Ammonia Se!arator 1%/, menerima airan amonia dari

Primar# Ammonia Se!arator dengan hasil amonia telah dipisahkan dari gas

sintesa dengan tambahan sedikit aliran dari Purge Gas Se!arator , tekanan pada

Secondar# Ammonia Se!arator diatur pada 1!,2 kg4m2 dan membuang kelebihan

tekanan ke sistem !urge gas tekanan rendah. Aliran airan dari Secondar#

Ammonia Se!arator diturunkan tekanannya (let down) menuju dua tempat dalam

sistem re7rigerasi. -atu aliran dikirim ke 6e"rigerant Flas% Drum tingkat 2 111/

dan aliran kedua ke 6e"rigerant Flas% Drum tingkat (112 * ). 6e"rigerant

Flas% Drum tingkat (112/) ini memberikan pelayanan pada proses dengan tiga

ara, yaitu:

a. engan penguapan yang kuat dan semua gas inert akan terpisah dari

amonia.

b. -ebagai %eat drum pada sirkulasi pendinginan karena mengambil panas

dari loop gas sintesa melalui c%iller .

. Benerima uap amonia dari c%iller .

Amonia yang telah menguap dalam sistem dihisap dan dimampatkan oleh

kompresor amonia dan tekanan dijaga kira/kira 1F diatas tekanan uap amonia

pada temperatur operasi. Amonia panas dari Drum 6e"rigerant 6ecei(er

dipompakan dan bergabung dengan arus dingin dari 6e"rigerant Flas% Drum



$

tingkat , yaitu 6. Produk amonia panas ini akan dikirim ke pabrik diuapkan

dengan penurunan tekanan seara bertahap, yaitu pada 6e"rigerant Flas% Drum

tingkat pertama yang temperaturnya 1!,%6.

Amonia yang tidak dikirim ke batter# limits diuapkan kembali di

6e"rigerant Flas% Drum Tingkat Pertama. "emperatur dari 6e"rigerant Flas%

Drum tingkat pertama tidak berubah/ubah bertahan pada tekanan menengah dari

case kedua kompresor amonia, tekanannya kira/kira %,2$ kg4m2. rum ini

ber7ungsi sebagai Head Drum dan memberikan supply amonia pada C%iller .

"ekanan dari 6e"rigerant Flas% Drum tingkat kedua tidak berubah/ubah

bertahan pada tekanan masuk dari case kedua kompresor amonia, tekanannya

kira/kira 2,2 kg4m2 dengan temperatur *&,'6. 6airan amonia yang menguap dari

"las% drum tingkat pertama masuk ke 6e"rigerant Flas% Drum tingkat kedua dan

disirkulasikan dengan pengaruh t=ermos#!%on melalui C%iller tingkat dua. 0asil

airan dari 6e"rigerant Flas% Drum tingkat kedua diuapkan purge gas C%iller

dalam loop sintesa dalam C%iller gas alam untuk memberikian pendinginan.

Penampung produk re7rigerasi (re"rigerant recei(er ) 1/ menampung

semua hasil produksi amonia. Produk amonia terbagi atas dua jenis:

1) Produk Amonia Panas (6)

Produk ini diambil langsung dari penampung amonia (1/) dan dipompa

oleh pompa amonia (12$/5) sebagai bahan baku pabrik urea. -uhunya dijaga

dengan mengatur penginjeksian amonia dingin dari (112/) melalui pompa (11'/

). <elebihan amonia yang tidak terpompakan oleh (12$/5), selanjutnya dikirim

ke (11/).

2) Produk Amonia ingin (*6)

Untuk memproduksi jenis amonia ini, seluruh amonia dari penampung

(1/) dikirim ke (11/). ari sini, amonia tersebut dikirim (111/) dan (112/

). Produk amonia dingin dari (112/) inilah yang nantinya dipompa oleh (12!/5)

menuju ke Amonia Storage.

. PGRU Purge Gas "eco(ery !nit !

PU adalah unit tambahan dalam Ammonia Plant yang ber7ungsi untuk

mengolah gas buangan yang berasal dari Ammonia Plant untuk diman7aatkan



%

kembali. as buang itu sendiri mengandung ammonia dan 02. PU pertama kali

dibangun pada tahun 1'$ di Ammonia Plant PU-I IH dengan kapasitas 1'

;m4hr dengan sistem coldbo$. <arena kapasitasnya keil, maka pada tahun 21

dibangun lagi PU PU-I III dengan teknologi P6IS4 untuk pemisahan 02

berkapasitas olahan total 2& ;m4hr. engan kapasitas itu ukup untuk

mengolah gas buang dari PU-I II, PU-I III dan PU-I IH.

<elebihan teknologi pada PU PU-I III dibanding dengan PU

PU-I IH adalah selain memiliki kapasitas olahan yang lebih besar, unit ini juga

mampu mengolah gas buang bertekanan tinggi maupun yang bertekanan rendah.

-elain itu pada teknologi 5oule "homson 77et PU-I IH sangat rentan terhadap

perubahan temperatur operasi karena prinsip kerjanya yang memisahkan ammonia

dan gas buang dengan ara menairkannya. 0al ini tentu saja akan sangat

tergantung pada keadaan temperatur operasinya. ila temperatur lingkungan

meningkat maka suhu operasi yang rendah akan sulit terapai akibatnya operasi

berjalan tidak sempurna.

Prinsip kerja pemisahan PU PU-I III, didasarkan pada perbedaan

tekanan parsial gas/gas dalam ampuran. PU PU-I III didesain untuk

mereo+ery F 02 dengan kemurnian produk 0P 02 sebesar F, #P 02

sebesar 1F dan ammonia air F dengan kemurnian ,$F berat.

3.3. Unti Urea

3.3.1. Pr&ses Pemb(atan Urea

-eara garis besar proses pembuatan urea tersebut dapat dibagi dalam

empatbagian yaitu seksi sintesa, puri7ikasi, reo+ery, serta kritalisasi dan

pembutiran yang di jabarkan sebagai berikut:

(1) -eksi -intesa

i dalam seksi sintesa bahan baku yang berupa ammonia dan

karbondioksida direaksikan menjadi urea melalui dua reaksi kimia yang bolak/

balik dan berurutan:

2 ;0 9 632 ;02633;0! 9 L1

;02633;0! ;0263;02 9 023 / L2



%1

eaksi 1 yang membentuk ammonium karbamat mengeluarkan panas L1

yang besar atau disebut eksotermik kuat. eaksi akan berlangsung sampai selesai

dengan keepatan yang besar, asalkan panas reaksinya segera dapat dipindahkan

sehingga temperatur ampuran reaksi tidak naik melebihi temperatur yang

setimbang dengan tekanan disosiasi yang terdapat dalam reaktor.

"erlihat pada reaksi 2 ammonium karbamat terdehidrasi menjadi urea,

menyerap panas L2 dalam jumlah yang lebih keil dari L1 dan disebut endotermik

lemah. Baka menurut 9an2t Ho"" , kon+ersi akan menjadi besar pada temperatur

yang lebih tinggi. <on+ersi tersebut juga diperbaiki dengan adanya kelebihan ;0

dan kekurangan kadar 023 dalam umpan reaktor. isamping kedua reaksi di atas,

selama sintesa terjadi pula reaksi sampingyang terbentuk biuret dari urea.

2;0263;02(l) ;0263;063;02(l) 9 ;0 / L

iuret adalah senya@a yang tidak dikehendaki pembentukkannya di dalam

seksi ini ditekan karena adanya kelebihan amonia yang menyebabkan reaksi

tergeser ke kiri. 5umlah biuret yang terbentuk juga dipengaruhi oleh residence

time*

-intesa urea ini berlangsung dalam bejana tegak bertekanan tinggi yang

disebut reaktor urea yang mempunyai +olume ukup untuk mengadakan reaksi

sintesa sampai mendekati kondisi kesetimbangan. 6esidence time di dalam reaktor

adalah 2$ menit menurut kapasitas design. emi kon+ersi yang baik dan kadar

yang rendah umpan reaktor mengandung kelebihan ;0 dan kadar 023 yang

minim. <arena si7at/si7at korosi7 dari 8at pereaksi dan produk di dalam reaktor

maka dipasanglah lapisan pelindung yang ook pada semua permukaan yang

mengalami kontak dengan ampuran reaksi. eaktor di pabrik ini dilapisi dengan

titanium. Penambahan sedikit oksigen bertujuan untuk melindungi (passi+asi)

stainless dan titanium sehingga daya tahan yang lama dapat diperoleh. "emperatur

diatur dengan mengkombinasikan 7aktor/7aktor berikut :

a. 7$cess ammonia ke reaktor

b. anyaknya rec#cle solution ke reaktor

. -uhu !re%eating dari liJuid ammonia ke reator



%2

idalam proses sintes urea ini memerlukan berbagai maam proses yang

menggunakan berbagai maam alat yaitu berupa :

1) eaktor Urea

Urea dihasilkan dari reaksi antara ;0 dan 632 sebagai berikut:

2 ;0 9 632 ;02633;0! 9 L1

;02633;0! ;0263;02 9 023 / L2

dengan kondisi operasi tekanan 1&$ kg4m2 dan suhu 16. aktor/ 7aktor yang

berpengaruh, kemurnian bahan baku ;0 dan 632, tekanan, suhu, kandungan air

dan @aktu tinggal.

2) 632 Stri!!er

er7ungsi sebagai pemisah kelebihan amoniak dan menguraikan amonium

karbamat yang tidak terkon+ersi di reaktor urea dengan ara pemanasan

menggunakan steam dan 632 stri!!ing . "erjadi reaksi samping hidrolisa urea dan

pembentukan biuret.

;0263;02 9 023 632 9 2 ;0

2 ;0263;02 ;0263;063;02 9 ;0

aktor/7aktor yang berpengaruh, tray yang ber7ungsi menaikkan e7isiensi

stri!!ing' tekanan operasi, suhu operasi, tekanan uap air dan le+el larutan.

Stri!!er dioperasikan pada tekanan sedikit di atas tekanan urea dan suhu bagian

atas 1! o6 dan bagian ba@ah 1&& o6.

> Carbamate Condenser

as dari bagian atas stri!!er dikondensasikan dan diserap oleh larutan

karbamat di dalam carbamate condenser sehingga akan menghasilkan panas. i

dalam carbamate condenser nomor 1 panas yang timbul diman7aatkan untuk

membangkitkan uap air tekanan $,$ kg4m2 sedangkan didalam carbamate

condenser nomor 2, panas yang timbul dipakai untuk memanaskan larutan urea

dari bagian ba@ah stri!!er yang akan dikirim ke 0P."ekanan operasinya sedikit

di atas tekanan reaktor urea, sedangkan suhunya untuk bagian ata- 1'$6 dan

bagian ba@ah 1&$6.

!) Scrubber

er7ungsi untuk menyerap gas amoniak dan 632 yang keluar dari bagian



%

atas reaktor menggunakan larutan karbamat daur ulang yang berasal dari 0PA.

"ekanan operasinya sama dengan reaktor Urea dan suhu bagian ba@ah sekitar

1'6. -intesa urea ini berlangsung dalam reaktor urea (6/11). eaktor ini

berupa autocla(e yang dinding dalamnya terbuat dari bahan Stainless Steel , yang

dilengkapi dengan 1! tray yang di desain untuk beroperasi pada tekanan 2

kg4m2 dan temperatur 16 dengan @aktu tinggal selama 2$/ menit. -ebelum

masuk ke reaktor, ammonia yang berasal dari ammonia reser(oir (A/!1)

terlebih dahulu ditekan untuk menaikkan tekanannya menjadi 2 kg4m2 melalui

dua tahapan, yaitu pertama dipompakan oleh ammonia boost u! (A/!!), dari

tekanan (A/!1) 1%,$ kg4m2 menjadi 2$ kg4m2 dan selanjutnya dipompakan

oleh pompa ammonia "eed (A/11), dari tekanan 2$ kg4m2 menjadi 1 kg4m2.

Ammonia air tersebut dimasukkan ke dalam !re%eater untuk menaikkan

temperaturnya menjadi %&6. Pemanasan di dalam !re%eater dilakukan dua tahap

yaitu: dengan menggunakan %ot water (A/11) dan steam condensat (A/12)

sebagai media pemanasnya, sehingga temperatur meningkat menjadi '1,!6

dengan tekanan 1 kg4m2 dan baru masuk ke reaktor.

ahan baku gas 632 dari pabrik ammonia memiliki tekanan ,% kg4m2 dan

temperatur '6. as ini harus terlebih dahulu dipisahkan dari kandungan airnya

di suction se!arator (A/1%1) sebelum memasuki 632booster com!ressor (/

12)*

Ammonia air dan 632 bereaksi menjadi ammonium karbamat

(;0!633;02) yang selanjutnya terhidrasi menjadi urea.

2;0(l) 9 632(g) ;02633;0!(l) ∆0 K 9 '. kal

;02633;0!(l) ;0263;02(l) 9 023(l) ∆0 K * % kal

isamping kedua reaksi diatas, selama sintesa terjadi reaksi samping yang

akan membentuk biuret dari penguraian urea. eaksi samping tersebut adalah:

2;0263;02(l) ;0263;063;02(l) 9 ;0

eaksi/reaksi di atas berlangsung dalam 7asa air. "ingginya temperatur

optimum reaksi menyebabkan tekanan operasinya juga tinggi agar ampuran

reaksi tetap dalam 7asa air. eaksi pertama adalah pembentukan ammonium

karbamat dari ammonia dan 632. eaksi kedua adalah reaksi dehidrasi



%!

ammonium karbamat menjadi urea. eaksi ketiga adalah reaksi dimerisasi urea

menjadi biuret.

-etelah mengalami kon+ersi maka larutan akan keluar melalui to! reactor ,

akibatnya tingginya tekanan dan temperatur. <emudian larutan urea dengan

kandungan konsentrasi ,F tersebut dikirim ke Hig% Pressure Decom!oser

(0P) A/21 pada seksi !uri"ikasi untuk diambil kembali ammonia dan gas

632 lebih lanjut.

(2) -eksi Puri7ikasi4ekomposisi

alam seksi ini ammonium karbamat dan ekses ammonia dipisahkan darilarutan urea sintesis dengan penurunan tekanan dan pemanasan steam dalam tiga

tahap.

a. "ahap pertama dengan tekanan 1& kg4 m2 dan temperatur 1%6 ,terjadi

di Hig% Pressure Decom!oser (0P, A/21),

b. "ahap kedua dengan tekanan 2, kg4 m2 dan temperatur bagian atas

11&6 dan bagian ba@ah 11$6, terjadi di 5ow Pressure Decom!oser

(#P, A/22) dan,

. "ahap ketiga terjadi di gas se!arator (A/2). agian atas gas se!arator

beroperasi pada tekanan , kg4m2 dan temperatur 16, sedangkan

bagian ba@ah disebut o$idizing column yang beroperasi pada tekanan

atmos7er dan temperatur 26.

Prinsip dari seksi dekomposisi ini adalah memanaskan dan menurunkan

tekanan, sehingga ammonium karbamat terurai menjadi gas/gas ;0 dan 632,

seperti reaksi berikut ini:

2;0 9 632 9 023 ;02633;0!

-elama dekomposisi, urea dapat pula terhidrolisa seperti reaksi berikut:

;0263;02 9 023 2;0 9 632

Produk gas yang terbentuk dari hasil dekomposisi selanjutnya dikirim ke

seksi reco(er#*

=> -eksi 6eco(er#



%$

-eksi reco(er# ber7ungsi untuk menyerap sisa gas 632 dan ;0 yang

keluar dari seksi dekomposisi dengan menggunakan air dan larutan urea didalam

absorber untuk kemudian didaur ulang ke reaktor urea.Peralatan utama di seksi

reco(er# adalah Hig% Pressure Absorber (0PA) dan 5ow Pressure Absorber

(#PA).

<ondisi operasi di #PA (A/!2) ditentukan oleh kondisi gas ammonia dan

karbondioksida dari #P, yang diserap seara sempurna dengan larutan dari o""

gas absorber dan larutan mot%er li8uor . #arutan dari dust c%amber dalam !rilling

tower dikirim ke #PA. #arutan karbamat dalam #PA digunakan sebagai penyerap

yang dioperasikan pada tekanan 2 kg4m2 dan temperatur !'6. -emua gas dari

#P dikondensasikan dan diserap ke dalam larutan penyerap ini.

"emperatur dijaga lebih rendah dari temperatur keseimbangan dengan

memperhatikan temperatur solidi"ikasi. -istem Hig% Pressure Absorber Cooler

(0PA6, A/!1) terdiri dari tower absober dan pendingin. as ammonia dan

karbondioksida dari 0P mengalir masuk ke 0PA6 yang kira/kira &F

karbondioksida diserap dan sisanya diserap di tower absorber , jadi gas yang

keluar dari bagian atas 0PA mengandung ;0, maka di tower 0PA6 dilakukan

tiga tingkatan penyerapan, pertama oleh larutan mot%er li8uor yang berasal dari

#PA, kedua oleh ;0 dari ammonia kondenser, ketiga oleh ;0 dari ammonia

reser(oir . 0asil dari unit reco(er# ini dikembalikan ke unit sintesa.

(!) -eksi <ristalisasi dan Pembutiran

-eksi kristalisasi ber7ungsi untuk mengolah larutan Urea yang keluar dari

decom!oser kemudian dikristalkan di dalam (accum (r#stallizer pada tekanan &

mm0g dan suhu %$ o6, kristal urea yang terjadi dipisahkan dengan centri"uge dan

kemudian dikeringkan menggunakan udara panas sampai mempunyai kandungan

air kurang dari , F. Peralatan pada seksi kristalisasi adalah sebagai berikut:

a. <ristalisasi bagian ba@ah (cr#talizer bottom !art , A/21)

b. <ristalisasi bagian atas (cr#talizer u!!er !art , A/21). -ering disebut

(acum concentrator .



%%

. 9acum generator (A/21)*-ebuah pipa yang disebut barometric leg ,

menghubungkan A/21 u!!er A/21 bottom. <ondisi (acum terjadi di

(acum generator*

#arutan urea slurr# ini dipompakan dari ba@ah A/21 bottom oleh A/

22, memasuki !reticneker (/21) lalu centri"uge (/21), sebagian larutan

dikembalikan ke A/21 bottom. engan adanya gaya sentri7ugal larutan pekat

menjadi kristal urea, karena air yang masih terdapat dilarutan terlempar mele@ati

basket distributor lalu turun ke mot%er li8uor tank . i ujung basket dipasang alat

penyekerap kristal urea yang disebut cake scra!!er .

Pengeringan kristal urea dimulai dari cake catc%er , lalu "luidizing dra#er

(/1) untuk menguapkan kandungan airnya hingga menjadi ,$F. Udara

panas untuk pengering diperoleh dari hembusan udara 7an /1. ebu urea

ditangkap dengan air yang di s!ra#kan dari s!ra# nozzle yang dipasang dibagian

atas, kemudian turun ke dust c%amber .

<ristal urea yang dari dasar c#clone masuk ke melter (A/1) melalui

screw con(e#or (5/1). <ristal urea jatuh di atas tube+tube peleleh yang

terdapat di dalam melter . Steam yang bertekanan & kg4 m2 memasuki bagian

dalam tube. Untuk melelehkan kristal urea sampai ke inti kristal. Urea leleh

(molten urea) turun dari melter memasuki %ead tank (A/1), lalu memasuki ke

acoustic granulator (P/1) dan dipanarkan keluar melalui lubang/lubang

distributor yang terdapat di bagian ba@ah acoustic granulator . #elehan urea yang

dipanarkan dari acoustic granulator dengan temperatur 1'6, turun ke ba@ah

dan didinginkan oleh hembusan udara dari 7an /. Udara pendingin dari /

naik ke atas setelah terlebih dahulu melalui lubang/lubang distributor yang

terdapat pada "luidizing cooler .

Untuk menjaga agar kandungan biuret dalam kristal urea tetap rendah,

maka sejumlah larutan mot%er li8uor yang banyak mengandung biuret didaur

ulang untuk menyerap ;0 dan 632 di seksi reco(er# yang kemudian masuk lagi

ke reaktor urea sehingga biuret akan bereaksi dengan kelebihan ;0 untuk

kembali menjadi urea.

;0263;063;02 9 ;0 2 ;0263;02



%&

<ristal urea kering kemudian dikirim ke melter di bagian atas !rilling

tower untuk dilelehkan menggunakan pemanas uap air pada suhu 1' o6. #elehan

urea tersebut dialirkan ke distributor untuk membentuk butiran urea yang jatuh ke

yang jatuh ke "luidizing cooler dengan menggunakan pendingin udara. Produksi

urea tersebut kemudian dikirim ke Unit Penyimpanan dan Pengantongan Urea

(PPU).

3.3.2. Pr&%(k Urea

Produk yang dihasilkan oleh pabrik urea adalah urea !rill' dengan

kapasitas terpasang sebesar 2.2%2. ton per tahun. Urea (;0263;02) adalahsenya@a berbentuk kristal putih dan tidak berbau. ila berampur air, dapat

terhidrolisa menjadi ammonium karbamat dan terdekomposisi menjadi ammonia

dan 632. Urea butiran pada P". PU-I mempunyai si7at 7isika dan standar

komposisi yang dapat dilihat pada tabel di ba@ah ini.

Tabel 3.4. -i7at/si7at isika Urea

Siat Nilai

"itik didih 12, 6

"itik leleh 12,&

6S!esi"ik gra(it# 1,$

entuk kristal tetragonal

Panas pembentukkan pada 2$6 /!&,12 <kal4 mol

Panas 7usi % <kal4 mol

Panas pelarutan dalam air % <kal4 gr

Panas kristalisasi $' <kal4 gr

ensitas urah ,&! gr4 m2

Siat Nilai

Panas spesi7ik ($6) ,&

<elarutan dalam air (26) $1,%-umber : De!artment ,!erasi Pusri III'./01

Tabel 3."..-tandar <omposisi Urea

)&m*&sisi Stan%ar

;itrogen !2,% F @ min

iuret 1, F @ maE

Air ,$ F @ maE

esi 1, F @ maE

;0 bebas 1$ ppm maE

Abu 1$ ppm maE

,il 1 ppm maE



%'

Crus%ing Strengt% 1 kg4m2 min

Ukuran butiran %/1' mesh

-umber : De!artment ,!erasi Pusri III'./01

Documents

Bab III, Edit Baru