Presentasi Proses Ammonia

PROSES PEMBUATAN AMONIAPROSES PEMBUATAN AMONIA

1

PendahuluanPendahuluan

Contoh Teknologi Proses Pembuatan Ammonia (di PT. Pupuk Kaltim)Contoh Teknologi Proses Pembuatan Ammonia (di PT. Pupuk Kaltim)

PABRIK AMONIAK UREA

KALTIM 1 LURGI FOSTER WHEELER

CO2 TOTAL RECYCLE CONVENTIONAL STAMICARBON

KALTIM 2 KELLOG CO2 STRIPPINGSTAMICARBON

KALTIM 3 HALDOR TOPSOE CO STRIPPINGKALTIM 3 HALDOR TOPSOE CO2 STRIPPINGSTAMICARBON

POPKA - CO2 STRIPPINGSTAMICARBONSTAMICARBON

KALTIM 4 HALDOR TOPSOE NH3 STRIPPINGSNAMPROGETTI

2


Kapasitas produksi PT. Pupuk Kaltim: Kapasitas produksi PT. Pupuk Kaltim:

PABRIK TH OPERASI AMONIAK UREAKALTIM 1 1984 595,000 700,000

KALTIM 2 1984 595,000 570,000

KALTIM 3 1989 330,000 570,000

POPKA 1999 - 570,000

KALTIM 4 2002 330,000 570,000

T O T A L 1,850,000 2,980,000T O T A L 1,850,000 2,980,000

3


Distribusi pasar PT. Pupuk Kaltim di dalam negeri: Distribusi pasar PT. Pupuk Kaltim di dalam negeri:

4

Amoniak diproduksi pertamakali pada tahun 1909 dan dipatenkan tahun1910

P i t i k dik l d Proses sintesa amoniak dikenal dengan nama Haber-Bosch yang berasal dari ilmuwan berkebangsaan Jerman Fritz Haber dan Carl Bosch.

Fritz Haber, 1918

Perusahaan yang pertamkali memproduksi yaitu y g p p yBASF. Gambar disebelah kiri merupakan reaktor yang pertama untuk mensintesa amoniak pada tahun 1921tahun 1921

Skema Pembuatan AmoniaSkema Pembuatan Amonia

REAKSI SINTESA AMONIAK:N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) (H = 92.22 kJmol1)

N2 N2 (nitrogen)

Berasaldari udara

NH3

(A i k)H2

(h d )

(Amoniak)

(hydrogen)

Berasal darigas alam

6

Tahapan Pembuatan AmoniaTahapan Pembuatan Amonia

T hTahapan:1. Pemurnian Bahan Baku2. Penyiapan gas sintesa3. Pemurnian gas sintesa4. Sintesa Amonia5. Refrigerasig

7

Skema Pembuatan AmoniaSkema Pembuatan Amonia

Air

SteamCO2

Desulp.Section

ReformingSection

Shift Section

Raw

Synthesis Gas

CO2RemovalSection

Metha-nation

AmmoniaLoop

Natural

GasAmmonia

8

1 Pemurnian Bahan Baku1. Pemurnian Bahan Baku

Contoh komposisi bahan baku Natural Gas :p CH4 : 89.259 %v C2H6 : 5.928 % v C3H8 : 1.025 % v i C4 : 0.177 % v n C : 0 213 % v n C4 : 0.213 % v i C5 : 0.084 % v n C5 : 0.05 % v5 C6H14 : 0.123 % v CO2 : 3.095% v

N 0 047 % N2 : 0.047 % v Sulfur Content : 1.02 % v

9


Dezulfurizer

Bahan baku dimurnikan dari apa??

Tujuan: Memurnikan bahan baku dari kandungan sulfur.Kenapa sulfur harus dihilangkan?

Proses : - Hydrogenator

Mengubah sulfur organik (RSH) menjadi sulfur Mengubah sulfur organik (RSH) menjadi sulfur anorganik dengan katalis CoMo (Cobalt Molydenum )

- Sulphur absorberSulphur absorber

Adsorbsi sulfur anorganik (H2S) denganmempergunakan penyerap Zink Oksida (ZnO)

10


WHSDezulfurizer:

1-E-204 BFEED GAS PREHEATER

NATURAL GAS

Rekasi di Hydrogenator (1-R-201):

RSH + H2 RH + H2SR1SSR2 + 3 H2 R1H + R2H + 2 H2SR1SR2 + 2 H2 R1H + R2H + H2S

1-R-201HYDROGENATOR

1-R-202SULPHUR ABSORBER

(CH)4S + 4 H2 C4H10 + H2SCOS + H2 CO + H2S

Reaksi di Sulphur Abosrber (1-R-202)Reaksi di Sulphur Abosrber (1-R-202)

ZnO + H2S ' ZnS + H2O

NATURAL GAS

TO REFORMING SECTION

11


Dezulfurizer:

12

2 Penyiapan Gas Sintesa2. Penyiapan Gas Sintesa

Gas sintesa??

a. Primary ReformerTujuan: membuat gas sintesa H2 dengan mereaksikan gas alamTujuan: membuat gas sintesa H2 dengan mereaksikan gas alam

dengan steam

b Secondary Reformerb. Secondary ReformerTujuan: memasukan gas sintesa N2 dan menyempurnakan

reaksi dari Primary Reformer

Reaksi reforming, exo atau endothermis??Sumber panas untuk Primary Reformer?S b k S d R f ?Sumber panas untuk Secondary Reformer?

13


HYDROCARBON FEED

1-E-201FEED GAS/STEAM PREHEATERPROCESS STEAM

PROCESS AIR

1-R-203SECONDARY

1-H-201PRIMARY

REFORMERREFORMER

PROCESS GASTO 1-R-204

14

1-E-208RG WASTE

HEAT BOILER

1-E-209STEAM

PRE-SUPERHEATER


Primary Reformer:y

Reaksi Steam Reforming:CH4 + H2O CO + 3H2 H = 206kJ/molCO + H2O CO2 + H2 H =-41kJ/mol

Katalis : NiOKatalis : NiO

15


Primary Reformer:

y

16


Primary Reformer:Top firing:

y

Side firing:

17


Primary Reformer:y

18


Secondary Reformer:y

Reaction: 2H + O ===> 2H O +Q2H2 + O2 ===> 2H2O +QCH4 + H2O CO + 3H2 -Q CO + H2O CO2 + H2 +Q

K t li NiOKatalis : NiO

19


Secondary Reformer:y

20

3 Pemurnian Gas Sintesa3. Pemurnian Gas Sintesa

Pengotornya apa saja??= CO CO2= CO, CO2Kenapa harus dihilangkan??a. HTS & LTST j M b ihk i t d i CO dTujuan: Membersihkan gas sintesa dari CO dengan cara

mereaksikannya dengan steam (H2O) menghasilkan CO2 dan H2

b. CO2 RemovalTujuan: Membersihkan gas sintesa dari CO2 dengan meng-

absorpnya oleh liquid aMDEA atau benfield untuk kemudian dip y qstripping untuk dijadikan bahan baku urea

c. Methanatorc. MethanatorTujuan: Membersihkan gas sintesa dari sisa-sia CO & CO2 yang tidak

terambil di HTS, LTS, dan CO2 Removal dengan mereaksikanyadengan H2 menghasilkan H2O dan CH4

21

dengan H2 menghasilkan H2O dan CH4


HTS & LTS Reaksi: CO + H2O ' CO2 + H2 + 9.800 Kcal/Kgmolli S 2O3 S C OKatalis HTS : Fe2O3, LTS : CuO

REFORMED GASFROM REFORMER SECTION

1-R-204HT COCONVERTER

1-R-205LT CO CONVERTER

1-E-211METHANATORTRIM HEATER

PROCESS GAS

1-E-213 A/BBFW PREHEATERNO.2

PROCESS GASTO CO2 REMOVAL

1-E-210CG WASTEHEAT BOILER

1-E-212 A/BBFW PREHEATERNO.1

22

Grafik Profile TemperaturGrafik Profile Temperatur

Kenapa perlu ada dua reaktor Kenapa perlu ada dua reaktor Shift Converter..?

23


HTS & LTS

24


CO2 Removal PURIFIED GASTO 1-E-311

CO2 TO UREA

1-E-308CO2 PRODUCTCOOLER 1-C-302

TREATED COND.FROM 1-E-701

COOLER

1-P-304 A/B

1-V-301LP FLASHDRUM

CO2ABSORBER

OH CONDENSATEPUMP

1 C 301

1-TX-301HYDRAULICTURBINE

1-P-301 A/BSEMILEANSOLUTIONPUMP

1-P-303 A/BSPLIT STREAMPUMP

1-C-301CO2STRIPPERCOLUMN

PROCESS GASFROM 1-E-213 A/B

1-E-304DFWPREHEATERNO.1

PROCESS GASFROM 1-V-304

FROM 1 E 213 A/B

1-E-302STRIPPERREBOILER 1-E-301 A/B

SOLUTION1-E-303LEAN SOLUTION

1-P-302 A/BLEAN SOLUTIONPUMP

TO 1-E-305

25

MDEA FLASH GASTO 1-H-201

1-V-302HP FLASHDRUM

SOLUTIONHEAT EXCHANGER

LEAN SOLUTIONCOOLER

PUMP


CO2 Removal

Reaksi penyerapan yang terjadi (aMDEA):p y p y g j ( )

(1) R3N + H2O + CO2 ' R3NH+ + HCO3 + 31.500 Kcal/Kgmol

(2) 2 R2NH + CO2 ' R2NH2+ + R2N COO + 124.500 Kcal/Kgmol

Reaksi penyerapan yang terjadi (Benfield, K2CO3):Reaksi penyerapan yang terjadi (Benfield, K2CO3):

K2CO3 + H2O + CO2 ' 2KHCO3 + panas (Q) (absorbsi)

2KHCO3 ' K2CO3 + H2O + CO2 - panas (Q) (regenerasi)

26


CO2 Removal

27


Methanator

O/LHTS

To SynloopCO + 3 H2 CH4 + H2O CO + 3 H2 CH4 + H2O + 49.300 Kcal/Kgmol

CO2 + 4 H2 CH4 + 2H2O + 39.400 Kcal/Kgmol

1% l CO DT 72 oCProcess Condensate

O/LAb b

1%-mol CO ~ DT = 72 oC1%-mol CO2 ~ DT = 61 oC

Katalis : NiO O/LAbsorberKatalis : NiO

28 CW


Methanator

29

4 Sintesa Amonia4. Sintesa Amonia

Tujuan: Mereaksikan gas-gas sintesa sehingga terbentuk produk amonia.

Reaksi:3 H2 (g) + N2 (g) 2 NH3 (g) H -3 H2 (g) + N2 (g) 2 NH3 (g) H

30


PURGE GASTO 1-H-201

1-V-514PURGE GASSEPARATOR

1-E-514PURGE GASCHILLER

1-R-501

1-V-501AMMONIASEPARATOR1-E-5082nd AMMONIA

1-E-5061st AMMONIA

1-E-502SG BFW

AMMONIACONVERTER

2nd AMMONIACHILLER

1-E-507

1st AMMONIACHILLER

1-E-505

1-E-504WATERCOOLER

SG BFWPREHEATER

1-E-503HOT HEAT

LIQ. AMMONIATO 1-V-502

2nd COLDEXCHANGER

1st COLDEXCHANGER

1-E-501SG WASTE HEATBOILER

HOT HEATEXCHANGER

MAKE UP SYNTHESIS GAS

1-K-431SYNTHESIS GASCOMPRESSOR

IMPORT H2FROM OEP

RECYCLE GASTO 1-E-204 B

31


K i i d k i Komposisi produk amonia: NH3 : 99.9 % w min Moisture : 0.1 % w max Oil Content : 10 ppm max Tekanan : 26 Kg/cm2 A min (cair) Temperatur : 30oC (cair) Temperatur : 30oC (cair) Warna??

32


Compressor House

33


Amonia ConverterAmonia Converter

34

5 Refrigerasi5. Refrigerasi

Tujuan: Mendinginkan j gdan me-liquid kan produk amonia.

Kenapa harus di Kenapa harus di liquidkan?

Refrigeran yang dipakai??dipakai??

35

5 Refrigerasi5. Refrigerasi

1-E-510

1-K-441AMMONIA COMPRESSSOR

INERT GASTO 1-V-505

AMMONIACONDENSER

TO 1 V 505

1-E-511INERT GASCHILLER

1-V-505INERT GASSEPARATOR

1-V-504AMMONIAACCUMULATOR

1-E-5061st AMMONIACHILLER

1-E-514PURGE GASCHILLER

1-E-5082nd AMMONIACHILLER

ACCUMULATOR

1-V-503FLASHVESSEL 1-E-512

AMMONIA PRODUCTHEATER

LIQUID AMMONIATO UREA PLANT

1 P 501 A/B

PROD. AMM.FROM 1-V-502

AMMONIA PRODUCTCOLD

AMMONIA PRODUCTHOT

36

1-P-501 A/BAMMONIAPRODUCT PUMP

Penanganan Produk AmoniaPenanganan Produk Amonia

Produk amonia disimpan dimana??p

Tranfer produk amonia dari masing-masing pabrik ke storage/tangki melalui apa??storage/tangki melalui apa??

Cara transfer produk dari storage ke kapal amonia??

37

Th k YThank You

38

Documents

Presentasi Proses Ammonia