Final PresentationPT. Indonesian Acids Industry

Eric Adelwin / 1206263326

Profil Perusahaan PT.Indonesian Acids Industry

Sejarah dan Perkembangan PT. IAI

• PT. Indonesian Acids Industry didirikan pada tahun 1969.

• Didasarkan pada kerja sama antara Thai Acids Industry Co,Ltd. Thailand dengan dengan dua perusahaan swasta Nasional Indonesia, yaitu PT. Lautan Luas dan Firma Syam Co. yang bergerak di bidang pembuatan chemical.

Lokasi dan Tata Letak Pabrik

• PT. Indonesian Acids Industry berlokasi di Jl. Raya Bekasi Km. 21 Pulogadung, Jakarta Timur, DKI Jakarta.

• Pemilihan lokasi telah dianggap memenuhi persyaratan pabrik yaitu:– Pemasokan bahan baku yang mudah– Pendistribusian produk lebih mudah– Pemenuhan tenaga kerja lebih mudah karena pabrik

berlokasi pada areal industri

Lokasi dan Tata Letak Pabrik

Struktur Organisasi PT. IAI

Peraturan Kerja

Karyawan Non-Shift Karyawan Shift

Hari kerja Senin-JumatSenin-Minggu sesuai dengan jadwal

shiftnya

Jam kerja Senin-Jumat: 07.53-17.00 WIB

Shift I : 00.00-08.00 WIB

Shift II : 08.00-16.00 WIB

Shift III: 16.00-00.00 WIB

Jam IstirahatSenin-Kamis : 12.00-13.00 WIB

Jumat : 11.30-13.00 WIB

Senin-Minggu: 12.00-13.00 WIB

untuk karyawan plant aluminium sulfat

Senin-Minggu: 60 menit

(pengaturan jam istirahat diserahkan pada

karyawan) untuk karyawan plant asam

sulfat

Gambaran Umum Proses Produksi

• Proses produksi asam sulfat terdiri dari serangkaian proses yaitu:– Peleburan sulfur padat– Pembakaran sulfur cair

– Filtrasi gas SO2

– Pengonversian gas SO2 menjadi gas SO3

– Proses absorbsi pada gas SO3

– Pembentukan asam sulfat

Sulphur PitS (liquid)

FurnaceS + O2

Gas FilterSO2

O2

S SO2Converter

V2O5

SO3

SO2

Absorption TowerSO3 + H2SO4

AT Pump Tank

H2SO4 98.5%

H2SO4 pekat

Bahan Baku Utama

• Sulfur

Sulfur merupakan bahan baku utama untuk membentuk gas sulfur dioksida yang digunakan untuk memproduksi asam sulfat. Sulfur padat ini nantinya akan dileburkan agar dapat dihasilkan sulfur cair. Hal ini bertujuan agar proses pengaliran sulfur dari satu alat operasi ke alat lainnya menjadi lebih mudah.

• Bahan baku sulfur padat yang digunakan oleh PT. Indonesian Acids Industry diimpor dari beberapa negara luar di antara nya Singapura, Russia, dll.

Bahan Baku Utama

• UdaraUdara juga merupakan salah satu bahan utama dari proses pembuatan asam sulfat. Bahan baku udara ini digunakan dalam proses pembakaran sulfur cair di dalam furnace. Udara untuk proses produksi diambil dari lingkungan dengan dilakukan treatment terlebih dahulu. Selain untuk proses produksi, udara juga digunakan untuk mendinginkan gas SO3 yang berasal dari konverter.

Bahan Baku Utama

• Air

Air juga digunakan sebagai bahan baku utama dalam proses pembuatan asam sulfat yaitu sebagai pengencer dan pembentuk asam sulfat dari hasil absorbsi gas SO3 pada Absorption Tower.

Bahan Baku Penunjang

• Selain bahan baku utama terdapat beberapa bahan baku penunjang proses antara lain:a) Katalis

b) Garam

c) Chemical

d) Bahan Bakar

Produk PT. IAI

• Asam Sulfat

Kapasitas produksi asam sulfat 82.500 ton/tahun, dan telah menghasilkan asam sulfat dengan kemurnian yang tinggi dan kejernihan yang dipercaya oleh  pabrik-pabrik baterai. Berikut merupakan spesifikasi dari produk asam sulfat PT. Indonesian Acids Industry:

Rumus Kimia H2SO4

Bentuk Cair

Warna Tidak berwarna

Konsentrasi min 98%

Spesific gravity min 1.8

Kadar Fe max 100 ppm

Kadar Mn max 1 ppm

Kadar Pb max 10 ppm

• Oleum

PT Indonesian Acid Industry merupakan produsen Oleum di Indonesia yang banyak dipakai oleh perusahaan-perusahaan otomotif, dan detergen. Oleum adalah Asam Sulfat yang mengandung SO3 yang berlebih (antara 20 - 30%). Berikut merupakan spesifikasi dari produk oleum PT. Indonesian Acids Industry:– Rumus Kimia : H2S2O7

– Bentuk : Cair

– Konsentrasi : 20-30%

• Aluminium SulfatAluminium Sulfat diproduksi dalam bentuk cair dan padat. Berikut merupakan spesifikasi dari produk aluminium sulfat PT. Indonesian Acids Industry:a) Aluminium Sulfat Cair– Rumus Kimia : Al2(SO4)3

– Bentuk : Cair– Warna : Tidak berwarna – sedikit coklat– Kandungan : min 8%– pH : 1.5-2.4– Kelarutan dalam air: 100%

b) Aluminium Sulfat Padat– Rumus Kimia : Al2(SO4)3

– Bentuk : Granular, Bongkahan, Powder– Warna : Putih– Kandungan : min 17%– pH : 2.6-3.3– Kelarutan dalam air: 99%

Distribusi Produk

• Untuk mendistribusi produk-produk yang dihasilkan, PT. Indonesian Acids Industry melakukannya dalam beberapa cara yaitu:1. Pipeline

Proses distribusi menggunakan pipeline dilakukan terhadap konsumen yang berada di sekitar wilayah PT. Indonesian Acids Industry seperti PT. Lautan Sulfamat Lestari dan PT. Mahkota Indonesia.

2. Mobil Tangki

Untuk konsumen yang lokasinya berada di luar jangkauan pipeline, Indonesian Acids Industry menyuplai produknya dalam bentuk cairan. Tangki penyimpanan cairan ini memiliki kapasitas bermacam-macam, seperti berkapasitas 6 ton, 10 ton dan 20 ton.

3. Jerigen

Untuk melayani konsumen yang membeli produk asam sulfat dalam jumlah sedikit, PT. Indonesian Acids Industry menyediakan asam sulfat dengan jerigen berkapasitas 20, 35, dan 40 kg.

Fasilitas Keselamatan Kerja

• PT. Indonesian Acids Industry mewajibkan penggunaan Alat Pelindung Diri (APD) kepada para pekerja selama berada di restricted area (lokasi kerja) dengan persyaratan minimum berupa :– Safety goggles– Safety helmet– Safety shoes– Safety gloves– Safety suit– Masker

Unit Operasi Proses

Seksi Penyediaan Bahan Baku

1. Loader– Fungsi : untuk mengangkut belerang

padat ke dalam sulphur pit– Kapasitas : 1.5-2 ton– Bahan bakar : solar– Jumlah : 1

2. Mobil Tangki

3. Sulphur Pit– Fungsi : untuk menampung belerang cair dan tempat

peleburan belerang padat– Kapasitas : 14-16 ton– Jumlah : 1– Material : batu bata dan batu tahan api – Perlengkapan : steam coil untuk meleburkan belerang padat

dan menjaga kondisi belerang tetap dalam fasa cair

– Panjang : 12-13 meter– Lebar : 3-5 meter– Tinggi : 2.5 meter

Fungsi : untuk mengangkut belerang cair ke dalam sulphur pitKapasitas : 12 tonBahan bakar : bensinJumlah : 1

Seksi Pembentukan Gas SO2

1. Sulphur Burner– Fungsi : sebagai tempat pembakaran belerang cair

dengan udara kering– Material : Stainless steel 304 dan diinsulasi berupa batu

tahan api– Bahan bakar : belerang cair dan solar ketika startup– Jumlah : 1– Panjang : 7 meter– Diameter : 2 meter– Perlengkapan :

• Valve, untuk mengatur aliran belerang cair yang masuk ke dalam sulphur burner

• Nozzle, untuk menyemprotkan belerang cair ke dalam sulphur burner• Thermocouple, untuk mengetahui temperatur pembakaran• Pipa udara, untuk memasukkan udara kering ke dalam sulphur burner

2. Waste Heat Boiler– Fungsi : sebagai tempat pendinginan gas SO2 dan pembentukan

steam– Material : silinder terbuat dari baja dan diinsulasi dengan batu tahan

api – Bahan bakar : kalor yang dilepas gas SO2

– Jumlah : 1– Panjang : 3 meter– Diameter : 1.5 meter– Tipe : Shell and Tube Heat Exchanger– Perlengkapan :

• Valve, untuk mengatur aliran air (boiler feed water) yang masuk ke dalam bagian shell dari waste heat boiler

• Pressure gauge, untuk mengukur tekanan steam yang dihasilkan • Thermocouple, untuk mengetahui temperatur gas SO2 yang keluar dari waste

heat boiler• Siege glass meter, untuk mengetahui ketinggian air yang terdapat di dalam

waste heat boiler.• Tube, sebagai saluran pipa yang dilewati oleh gas SO2 untuk proses pendinginan

gas.• Spesifikasi dari tube:

– Jumlah : 64 buah– Material : Stainless steel 304– Panjang : 3 meter– NPS : 3 inch

3. Steam Condensate Tank– Fungsi : untuk merecovery steam

yang digunakan pada steam coil dan tempat untuk menampung boiler feed water sebelum dialirkan ke dalam boiler

– Material : Besi – Jumlah : 1– Tinggi : 3 meter– Diameter : 2.5 meter– Perlengkapan:

• Level control, untuk mengetahui ketinggian air di dalam tangki

• Pompa, untuk memompa boiler feed water ke dalam waste heat boiler

4. Gas Filter– Fungsi : untuk menyaring impurities

yang terdapat pada gas SO2

– Material : Carbon steel dengan insulasi batu tahan api

– Media Penyaring: batu koral– Jumlah : 1– Tinggi : 3 meter– Diameter : 4-5 meter– Perlengkapan:

• Thermocouple, untuk mengetahui temperatur gas SO2 yang keluar dari gas filter

• Katalis, untuk membantu proses konversi yang akan berlangsung pada konverter

• Heat exchanger, untuk mendinginkan gas SO2 setelah keluar dari gas filter

Seksi Pembentukan Gas SO3

1. Konverter– Fungsi : tempat terjadinya reaksi oksidasi gas SO2 menjadi gas

SO3

– Material : Carbon steel dengan insulasi batu tahan api– Jumlah : 1– Tinggi : 6 meter– Diameter : 4-5 meter– Tinggi tiap bed : 1.25 meter– Perlengkapan :

• Thermocouple, untuk mengetahui temperatur gas SO2 yang masuk dan keluar dari masing-masing bed.

• Katalis, untuk mempercepat reaksi oksidasi gas SO2 menjadi gas SO3 • Spesifikasi katalis:

– Jenis: V2O5

– Bentuk: silinder– Diameter luar: 9.5-12.5 mm– Diameter dalam: 4-5 mm

2. Heat Exchanger I (2 Stage)– Fungsi : untuk mendinginkan gas SO2 dari masing-

masing bed (bed I dan II) – Tipe : Shell and Tube– Jumlah : 1– Tinggi : 6 meter– Diameter : 4-5 meter– Material: Normal steel

3.Heat Exchanger SO3 (II dan III)– Fungsi : untuk mendinginkan gas SO3 sebelum dialirkan

ke dalam Absorption Tower– Jumlah : 2– Tinggi : 6 meter– Diameter : 4-5 meter

Seksi Pembentukan H2SO4

1. Absorption Tower– Fungsi : sebagai tempat terjadinya proses absorpsi gas

SO3 oleh H2SO4 pekat– Material : silinder pelat baja dan dilapisi dengan batu

tahan asam– Jumlah : 1– Tinggi : 7 meter– Diameter : 2.5-3 meter– Tipe : Packing tower– Perlengkapan :

• Thermocouple, untuk mengetahui temperatur gas SO3 yang masuk ke dalam Absorption Tower

• Mist eliminator, untuk menghilangkan kabut asam/asap yang mungkin terbentuk selama proses absorpsi berlangsung.

• Tube, untuk mengalirkan asam sulfat pekat ke bagian packing di dalam Absorption Tower

• Pan, untuk mendistribusikan gas SO3 ke dalam Absorption Tower.

2. Drying Tower•Fungsi : tempat pengeringan udara

lingkungan dengan H2SO4 pekat

•Material : silinder pelat baja dan dilapisi dengan batu tahan

asam•Jumlah : 1•Tinggi : 7 meter•Diameter : 2.5-3 meter•Tipe : Packing tower

3. Main Blower– Fungsi : untuk mengalirkan udara dari lingkungan

menuju Drying Tower– Material : Cast iron– Jumlah : Pada unit 2 dan 4 terdapat 2 buah, untuk unit

3 hanya 1 buah– Tipe : sentrifugal pump– Penggerak : motor listrik

Seksi Penyimpanan H2SO4

1. AT Pump Tank– Fungsi : sebagai tempat penampungan asam

sulfat dari Absorption Tower, dan kemudian diberikan air pengencer untuk menghasilkan asam sulfat pekat. Asam sulfat hasil pengenceran selanjutnya disirkulasikan kembali ke Absorption Tower dan Drying Tower.

– Material : Carbon steel dengan lapisan batu tahan asam

– Jumlah : 1– Tinggi : 1.5 meter – Diameter : 4 meter

2. DT Pump Tank– Fungsi : sebagai tempat

penampungan asam sulfat dari Drying Tower, dan kemudian disirkulasikan ke AT Pump Tank untuk meningkatkan konsentrasi asam sulfat yang

digunakan untuk menyerap uap air.– Material : Carbon steel dengan lapisan batu

tahan asam– Jumlah : 1– Tinggi : 1.5 meter – Diameter : 4 meter

3. Storage Tank– Fungsi : sebagai tempat penyimpanan asam

sulfat pekat hasil produksi– Jumlah: 7– Material : untuk tangki 1-5 menggunakan material

besi, sedangkan untuk tangki 6 dan 7 menggunakan material stainless steel 304

– Kapasitas : Tangki 1-4 memiliki kapasitas sekitar 700 ton

Tangki 5 memiliki kapasitas 1000 ton

Tangki 6 memiliki kapasitas sekitar 60 ton

Tangki 7 memiliki kapasitas 800 ton

– Diameter : Tangki 1-4 memiliki diameter sekitar 5 meter Tangki 5 memiliki diameter sekitar

10 meter Tangki 6 memiliki diameter sekitar

2 meter Tangki 7 memiliki diameter sekitar

6 meter– Tinggi : 7-7.5 meter

Sarana Penunjang Produksi

1. Tangki Stone Filter– Fungsi : menyaring impurities (kotoran

kasar) seperti batu, tanah dan pasir yang terdapat di dalam air

– Jumlah : 1– Diameter : 2 meter– Tinggi : 2.5 meter

1. Tangki Kation Exchanger (Softener)– Fungsi : mengambil ion-ion positif

(logam) yang terdapat di dalam air

– Jumlah : 1– Diameter : 1 meter– Tinggi : 2 meter

3. Cooling Tower– Fungsi : menurunkan suhu air yang

digunakan untuk mendinginkan asam sulfat pekat yang berasal dari Absorption dan Drying Tower

– Tipe : Closed recirculating system

– Diameter : 4-5 meter– Tinggi : 4 meter– Pendingin : Udara

4. Waste Treatment

5. Laboratorium– Bagian Laboratorium langsung berada di

bawah Direksi, sehingga Divisi Laboratorium memiliki peran yang penting dalam proses produksi. Bagian ini memiliki tugas pokok sebagai berikut:

• Mengontrol kualitas bahan baku, onstream product, intermediate product, dan finished product sehingga memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan.

• Menganalisis limbah-limbah yang dihasilkan oleh plant asam dan plant aluminium sulfat.

• Mengontrol bahan-bahan utilitas seperti air proses, air pendingin, dan bahan kimia yang digunakan.

Spesifikasi Asam Sulfat Properties Value Standard Test Method

Concentration, % min. 98% SNI No. 06-0030-1996

Chloride, % 0.0005 SNI No. 06-2431-1991

Nitrate, % 0.0005 SNI No. 06-2480-1991

Sulfur dioxide, % 0.015 -

Ammonia, % 0.001 SNI No. 06-6876-2002

Arsen, % 0.00005 -

Fe, % 0.015 SNI No. 06-2523-1992

Pb, ppm max 10 -

Mn, ppm max 1 -

Lead, % 0.005 SNI No. 19-2896-1992

Non-volatile, % 0.05 -

Color very slight yellow tint -

Turbidity slightly cloudly -

Specific gravity 1.812 -

Proses Produksi

Tugas KhususMenghitung Kinerja Waste Heat

Boiler

Asumsi Yang Digunakan

• Dalam pengolahan data digunakan beberapa asumsi umum yaitu:1. Kondisi tunak (tidak terdapat akumulasi dalam

setiap unit operasi)2. Dinamika proses statis3. Data lapangan yang digunakan merupakan rata-rata

dari semua data yang diambil4. Laju alir boiler feed water dan steam yang

digunakan sama karena closed system5. Udara yang digunakan di dalam pembakaran

excess 20% dengan komposisi 79% Nitrogen dan 21% Oksigen.

6. Nilai Cp dianggap konstan

Step 1:Mencari laju alir molar masing-masing komponen pada sulphur burner

Step 2:Mencari laju alir molar masing-masing komponen pada konverter

Step 4: Mencari kalor yang dilepaskan oleh gas SO2 di dalam waste heat

boiler

Step 5: Mencari ∆t dari persamaan LMTD dan faktor koreksi FT berdasarkan buku

Process Heat Transfer - Donald Q. Kern.

Dengan menggunakan Fig. 18 dari buku Process Heat Transfer - Donald Q. Kern halaman 828, didapatkan nilai FT sebesar:

Step 6: Mencari A (luas permukaan) perpindahan

panas dari boiler dengan menggunakan

spesifikasi dari boiler.

Step 7: Mencari nilai Ud dengan menggunakan data dari Q, ∆t, dan A

Step 8: Mencari laju alir massa air dengan menggunakan Q belerang dan Q steam

Step 9: Menghitung efisiensi waste heat boiler dengan menggunakan Metode NTU-Efektivitas

Kesimpulan• Dari perhitungan neraca massa dan energi serta efisiensi

yang telah dilakukan, didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut:– Panas yang diterima oleh belerang dari steam sebesar

245097.14 kJ/jam.– Laju alir massa gas SO2 yang dihasilkan dari proses

pembakaran pada sulphur burner sebesar 1287.68 kg/jam.– Panas yang dihasilkan dari proses pembakaran sebesar

4328363.28 kJ/jam.– Panas yang dilepas oleh gas SO2, N2, dan O2 di dalam boiler

sebesar 2198771.38 kJ/jam.– Laju alir massa air yang dialirkan ke dalam boiler sebesar

101.036 kg/jam.– Efisiensi dari waste heat boiler plant unit 3 sebesar 83.42%.