Upload
ratu-celia
View
58
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
how to operate plant normally, especially for unit utility
Citation preview
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 1
ALEXSANDER KELIKPT POLYCHEM INDONESIA TBKPT POLYCHEM INDONESIA TBK
Tuesday, August 03, 2010
DEFINISIBoilerBoiler
Digunakan untuk memanaskan air dan membangkitkan (generate) steam (saturated steam/superheated steam)
Saturated steamSteam pada titik didih, contoh steam dari pada D‐110, D‐112, E‐621
Superheated steamSteam pada temperature di atas titik didih, contoh steam dari CFB dan Boiler B‐860
Tuesday, August 03, 2010
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 2
WATER / AIRWater (Air) – adalah pelarut universalWater (Air) adalah pelarut universalAir adalah penghantar listrik yang jelekDengan penambahan ion terlarut, air menjadi penghantar listrik (conductor) yang lebih baikKetika konduktivitas meningkat, kemampuan korosi dan pembentukan kerak (scale) meningkatp g
Tuesday, August 03, 2010
SIFAT KIMIA DASAR AIR
MINERALUDARA
Oxygen
EARTH
Tuesday, August 03, 2010
CalciumMagnesiumSodiumIron
OxygenCarbonMonoxideCarbon Dioxide
ClaySiltSand
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 3
SIFAT KIMIA DASAR AIRSifat‐sifat kimia air yang penting meliputi:y g p g p
Conductivity / konduktivitasHardness (Ca + Mg) / kesadahanAlkalinity (HCO3 &CO3)PHTSS (Total Suspended Solid) ‐ silts, clay, sandTDS (Total Dissolved Solid) ‐magnesium, calcium, iron, silicaDissolved gases – oxygen, carbon dioxide/monoxide, ammonia
Tuesday, August 03, 2010
SIFAT KIMIA DASAR AIRKONDUKTIVITASKONDUKTIVITASAdalah ukuran banyaknya Total Dissolved Solids (padatanterlarut) dalam air. Dibaca dengan Micromhos (umhos) atau uS/cm
Tuesday, August 03, 2010
Distilat air murni Distilat air mengandung garam
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 4
SIFAT KIMIA DASAR AIRHARDNESS / KESADAHANAdalah sejumlah ion calcium dan magnesium yang terlarutdalam air.Kalsium dan magnesium adalah komponen yang membuatmake‐up water menjadi sadah (susah dicuci). Material‐matterialhardness bereaksi dengan sabun sehingga membutuhkna lebihbanyak sabun untuk melakuknan pencucian..HARDNESS CALCIUM & MAGNESIUMHARDNESS = CALCIUM & MAGNESIUMKesadahan air harus dimonitor karena material dalam larutanakan membentuk deposit yang keras, terutama pada heat exchanger (alat pemanas).
Tuesday, August 03, 2010
SIFAT KIMIA DASAR AIRHARDNESS / KESADAHAN
k kDengan kenaikan pH, kelarutan kalsium danmagnesium lebih rendah
Kalsium akan mengendapsebagai kalsiumkarbonate, danmagnesium mengendapsebagai magnesium g ghodroksida. Penghilangankalsium maksimal padapH 9.2, sementaramagnesium optimal padapH 10.2.
Tuesday, August 03, 2010
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 5
SIFAT KIMIA DASAR AIRALKALINITY
b k b b b bk l h lIon Karbonat atau Bikarbonate bisa menyebabkan permasalahan scalingPH : 1 ‐ 4.3 (FMA & CO2)PH : 4.4 – 8.2 (CO2 + HCO3)PH : 8.3 – 10.2 (HCO3 + CO3)PH : 10.3 – 14 (CO3)
Alkalinity adalah salah satu komponen kritis pada air. Jika alkalinity terlalutinggi, terbentuk scaling. Bila terlalu rendah, korosi lebih dominan.gg , g ,
Dua bentuk alkalinity yang penting pada sistem cooling water adalahalkalinity karbonat dan bikarbonat. Pada kondisi tertentu, kalsium dankarbonat bisa bereaksi membentuk kalsium karbonat, yang disebut juga“lime deposit”.
Tuesday, August 03, 2010
SIFAT KIMIA DASAR AIRpH SCALE
k b l h h d l d l kpH terukur sebagai jumlah ion hidrogen ynag terlarut dalam air. Ketikajumlah ino hidrogen naik, pH turun dan air menjadi asam, dan sebaliknya. pH diukur pada skala 0‐14.
pH 7 adalah netral. pH kurang dari 7 adalah asam dan diatas 7 adalah basa. pH 7 tidak berarti air murni, dengan pengertian pada pH 7 adakesetimbangan antara jumlah ion hodrogen (H+) dan ion hidrokisda (OH‐).
Pada pH yang lebih tinggi potensi yang lebih besar adalah pembentukanPada pH yang lebih tinggi, potensi yang lebih besar adalah pembentukanscale/kerak. Sementara pada pH rendah, potensi korosi lebih besar.
Tuesday, August 03, 2010
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |pH
BASAASAM
Konsentrasi ion hidrogen bertambah
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 6
PERMASALAHAN BOILER DAN PENYEBAB
Tipe Permasalahan Penyebab
l k k k f b l l h d l k d d lScale / kerak 1. Menurunkan efisiensi boiler dengan adanya scale/keraksilika dan hardness
2. Evaporasi/penguapanmendadak karena scale berat
1. Lolosnya hardness/silika dari demineralizer unit
2. Pengontrolan kualitas boiler feed water (BFW) yang buruk
3. Treatmen kimiawi yang buruk
Tuesday, August 03, 2010
Korosi 1. Korosi pada pipa BFW, pipa kondensat dsb karena adanya oksigen atau CO2 terlarut
2. Korosi pada tube dibagian bawah endapan metal oksid
1. Deaerasi yang kurang mencukupi pada BFW2. Penurunan pH BFW atau pH kondensat3. Kontaminasi iron pada BFW dari jalur
kondensat4. Oksigen masuk pada boiler pada saat shut
down
PERMASALAHAN BOILER DAN PENYEBAB
Scaling / KerakScaling / KerakKonsentrasi padatan terlarut (dissolved solid) pada zona heating lebih tinggi dari pada bagian lain, sehingga terbentuk lapisan film (concentrated film) yang kemudian menjadi scale
Tuesday, August 03, 2010
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 7
PERMASALAHAN BOILER DAN PENYEBAB
Scaling / KerakScaling / KerakKonduktivitas thermal pada scale/kerak rendah, sehingga menurunkan efisiensi boiler
Tuesday, August 03, 2010
PERMASALAHAN BOILER DAN PENYEBAB
KorosiKorosiKorosi pada jalur BFW
22
22
2
)(2
2221
2
OHFeOHFe
OHeOOH
eFeFe
→+
→++
+→
−+
−−
−+
Tuesday, August 03, 2010
3222
2
)(42)(4
)(2
OHFeOHOOHFe
OHFeOHFe
→++
→+
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 8
PERMASALAHAN BOILER DAN PENYEBAB
KorosiKorosiKorosi pada Boiler
Korosi karena adanya oksigen terlarut
2 2FF +→ −+
Tuesday, August 03, 2010
22
22
2
)(2
2221
2
OHFeOHFe
OHeOOH
eFeFe
→+
→++
+→
−+
−−
+
PERMASALAHAN BOILER DAN PENYEBAB
KorosiKorosiKorosi pada Boiler
Korosi karena adanya pengendapan hasil korosi
Tuesday, August 03, 2010
3222 )(42)(4 OHFeOHOOHFe →++
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 9
PERMASALAHAN BOILER DAN PENYEBAB
KorosiKorosiKorosi pada Boiler
Korosi karena konsentrasi larutan alkaliBoiler water terkonsentrasi pada heating zone membentuk “concentrated zone”, seperti NaOHKonsentrasi NaOH yang tinggi memicu korosi terhadap metal
2222 HFeONaNaOHFe +→+
Tuesday, August 03, 2010
432222
243222
222
62133
6432
OFeNaOHOOHFeONa
HOFeNaOHOHFeONaHFeONaNaOHFe
+→++
++→++→+
PERMASALAHAN BOILER DAN PENYEBAB
KorosiKorosiKorosi pada Boiler
Korosi karena impurities pada feed waterKetika produk korosi pada jalur feed water masuk ke boiler, terbentuk deposit pada boiler dan menyebabkan “under deposit corrosion” dan “alkaline corrosion”Feed water yang mengandung MgCl2 (terutama yang menggunakan raw water dari air laut, menyebabkan korosi pada material carbon steel
Tuesday, August 03, 2010
2222
22
222
)()(
2
2)(2
OHFeMgClFeClOHMg
HFeClHClFe
HClOHMgOHMgCl
+→+
+→+
+→+
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 10
PERMASALAHAN BOILER DAN PENYEBAB
KorosiKorosiKorosi pada jalur kondensat
Bikarbonat dan karbonat mengalami dekomposisi thermal menjadi CO2
Gas CO2 mengalir bersama steam kemudian larut dalam kondensat
2223
22233
2
2
COOHOHCO
OHCOCOHCO
+→+
++→−−
−−
Gas CO2 mengalir bersama steam, kemudian larut dalam kondensat menjadi asam karbonik (H2CO3)
Tuesday, August 03, 2010
−+−
−+
+↔
+↔
↔+
33
332
3222
COHCOH
HCOHCOH
COHOHCO
PERMASALAHAN BOILER DAN PENYEBAB
KorosiKorosiKorosi pada jalur kondensat
Asam karbonik bereaksi dengan carbon steel dan terjadi korosi
Korosi selanjutnya dipicu oleh produk hasil korosi dengan oksigen
23232 )(HCOFeHCOHFe +↔+
Tuesday, August 03, 2010
OHCOOFeOHCOFe 2232223 2421)( ++→+
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 11
PERMASALAHAN BOILER DAN PENYEBAB
Carry OverCarry OverCarry over silika dan salt
Lolosnya silika/salt pada boiler water bersama steamKonsentrasi silika dijaga kurang dari 20 ppm (0.02 mg/liter)Carry over silika menyebabkan scaling pada heat exchanger (reboiler, heater, dsb)
Tuesday, August 03, 2010
BOILER FEED WATER TREATMENTDeaerasi
Untuk menghilangkan gas terlarut yang korosif (oksigen dankarbon dioksida)Kelarutan gas terlarut akan rendah pada titik didih airDilakukan pemanasan dengan steam untuk membuangoksigen dan karbon dioksida terlarutPerforma deaerator rendah pada saat start‐up, sehinggap p, ggdibutuhkan oxygen scavengerTemperatur feed water naik sehingga CO2 dan O2 terlicutidari feed waterCO2 and O2 dibuang melalui venting deaerator
Tuesday, August 03, 2010
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 12
BOILER FEED WATER TREATMENTDeaerasiDeaerasi
DEAERATOR
Tuesday, August 03, 2010
BOILER FEED WATER TREATMENTDeaerasiDeaerasi
Kelarutan oksigen dalam air murni
Tuesday, August 03, 2010
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 13
BOILER FEED WATER TREATMENTChemical treatment, ditujukan untuk, j
Material‐material yang menyebabkan terjadinya scale diubahmenjadi fine sludge, sehingga mudah dibuang melewatiblowdownpH boiler water dijaga pada range tertentu untuk mencegahkorosi dan menjaga silika tetap terlarut dalam airOksigen terlarut dibuang dari feed water dan boiler water
k h k iuntuk mencegah korosipH condensate terjaga pada reange tertentu untuk mencegahkorosi karena oksigen dan karbon dioksidaMencegah permasalahan carry over
Tuesday, August 03, 2010
BOILER FEED WATER TREATMENTJenis Fungsi Bahan Kimia
alkalinity dan pH control kontrol pH dan alkalinity BFW danboiler water untuk mencegah korosi dan
scale
sodium hidroksida
sodium karbonatsodium fosfat
sodium poliphosphat
asam phosphoricscale inhibitor kontrol scale dengan mengubah
komponen hardness dalam boiler water j di d tid k l t t k
sodium hidroksidasodium fosfat
di li h h
Tuesday, August 03, 2010
menjadi endapan yang tidak larut untukdibuang bersama blowndown
sodium poliphosphat
potasium phosphat
sludge dispersant memecah padatan yang terikut dalamboiler water sehingga mudah dibuangbersama blowdown untuk mencegah
scale
polimer sintetictannin
sodium lignin sulfonat
starch
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 14
BOILER FEED WATER TREATMENTJenis Fungsi Bahan Kimia
k i hil k k i l d l di lfioksigen scavenger menghilangkan oksigen terlarut dalamfeed water (BFW) dan boiler water
untuk mencegah korosi
sodium sulfithydrazinesaccharide
tanninamines
polyphenolantifoam mencegah terjadinya foaming sehingga
mencegah terjadinya carry oversurfactant
Tuesday, August 03, 2010
corrosion inhibitor kontrol pH pada kondensat dan membentuk lapisan film untuk mecegah
korosi
ammoniamorpholine
cyclohexaminealkylamine
hydroxylamine
BOILER FEED WATER TREATMENTOxynon A‐701Oxynon A 701
Sebagai oksigen scavengerHydrazine based (40%)Injection dengan G‐935A/B ke Deaerator D‐920Injection rate
Start up : 85 ppm Vs holding volumn (HV)Maintenance : 0.3 ppm Vs BFW flow rate
Tuesday, August 03, 2010
OHNHNO 22422 2+→+
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 15
BOILER FEED WATER TREATMENTOxynon M‐601Oxynon M 601
Sebagai corrosion inhibitor pada kondensatMonoethanolamineInjection dengan G‐937A/B ke suction G‐920A/BInjection rate
Start up : 40 ppm Vs holding volumn (HV)Maintenance : 0.4 ppm Vs BFW flow rate
Tuesday, August 03, 2010
BOILER FEED WATER TREATMENTKalgen 351Kalgen 351
Sebagai scale inhibitor dan pH adjuster pada BFW dan boiler waterSodium Phosphat saltInjection dengan G‐936A/B ke D‐110, D‐112, B‐860Injection rate
Start up : 100 ppm Vs holding volumn (HV)Maintenance : 0.4 ppm Vs BFW flow rate (ke D‐110 dan D‐112)
0.4 ppm Vs BFW flow rate (ke Boiler B‐860)
Tuesday, August 03, 2010
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 16
BOILER FEED WATER TREATMENTKurin Power 932Kurin Power 932
Sebagai iron dan sludge dispersion pada boiler waterSynthetic polymer basedInjection dengan G‐936A/B ke D‐110, D‐112, B‐860Injection rate
Start up : 40 ppm Vs holding volumn (HV)Maintenance : 0.35 ppm Vs BFW flow rate
Tuesday, August 03, 2010
BOILER WATER CONTROLKurin Power 932Kurin Power 932
Sebagai iron dan sludge dispersion pada boiler waterbasedInjection dengan G‐936A/B ke D‐110, D‐112, B‐860Injection rate
Start up : 40 ppm Vs holding volumn (HV)Maintenance : 0.35 ppm Vs BFW flow rate
Tuesday, August 03, 2010
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 17
BOILER FEED & BOILER WATER STANDARD JIS B‐8223‐1999
Max operating Kgf/cm² 10 ‐ 20 20 ‐ 30 30 ‐ 50 50 ‐ 70pressure Kgf/cm 10 ‐ 20 20 ‐ 30 30 ‐ 50 50 ‐ 70
Kind of water Demineralized WaterFeed Water
pH @25 °C 8.0 ‐ 9.5 8.0 ‐ 9.5 8.0 ‐ 9.5 8.0 ‐ 9.5
Hardness mg/l CaCO₃ not detected not detected not detected not detected
Oil & fats mg/l keep posibly low
keep posibly low
keep posibly low
keep posiblylow
Tuesday, August 03, 2010
Dissolved oxygen mg/l O <0.5 <0.1 <0.03 <0.007Iron mg/l Fe <0.1 <0.1 <0.1 <0.05
Copper mg/l Cu ‐ <0.05 <0.03Hydrazine mg/l N₂H₄ ‐ >0.2 >0.06 <0.01
Electrical conductivity μS/cm ‐
BOILER FEED & BOILER WATER STANDARD JIS B‐8223‐1999
Max operating Kgf/cm² 10 ‐ 20 20 ‐ 30 30 ‐ 50 50 ‐ 70pressure Kgf/cm 10 ‐ 20 20 ‐ 30 30 ‐ 50 50 ‐ 70
Boiler WaterTreatment methode Coordinated phosphate
pH @25 °C 10 ‐ 20 20 ‐ 30 30 ‐ 50 50 ‐ 70
M‐alkalinity mg/l CaCO₃ <130 <100 ‐ ‐
P‐alkalinity mg/l CaCO₃ <100 <80 ‐ ‐
Tuesday, August 03, 2010
electrical conductivity μS/cm <1200 <800 <600 <500
Chloride mg/l Cl⁻ <150 <100 <80 <50Phosphat ion mg/l PO₄³‐ 10.0 ‐ 30.0 5.0 ‐ 15.0 5.0 ‐ 15.0 3.0 ‐ 10.0hydrazine mg/l N₂H₄ 0.1 ‐ 0.5 ‐ ‐ ‐Silica mg/l SiO₂ <50 <50 <20 <5
BOILER WATER TREATMENT 8/3/2010
PT POLYCHEM INDONESIA TBK 18
SUMBER DATAKurita HandbookKurita HandbookSaudi Kayan Boiler Operating TrainingBoiler Water System Basic Knowledge (PT Kurita Indonesia)
Terima Kasih
Tuesday, August 03, 2010