LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PERTAMINA (PERSERO) RU – VI VI BALONGAN INDRAMAYU – JAWA JAWA BARAT K – 101DALAM 101DALAM “EFISIENSI KOMPRESOR 32 – K PLATFORMING UNIT – NAPHTA NAPHTA PROCESSING UNIT (NPU)”
DISUSUN OLEH : CLERENCIA MOUDY FIRSTY PANGAU NIM : 1108120019
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS TELKOM BANDUNG 2015
i
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PERTAMINA (PERSERO) RU – VI VI BALONGAN INDRAMAYU – JAWA JAWA BARAT K – 101 101 DALAM PLATFORMI PLATFORMI NG UNI T- “EFISIENSI KOMPRESOR 32 – K NAPH TA PROCES PROCESS SI NG UNI T (NPU) ” ”
1 JUNI – 30 30 JUNI 2015
Disusun oleh Clerencia Moudy Firsty Pangau (1108120019)
Mengetahui, Pembimbing Kerja Praktek
Maintenance Area III Section Head
Soleh
Sumardianto Mengesahkan, Senior Officer BP RU VI
Fatimah Aradani ii
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Yang Maha Esa atas segala segala berkat dan karunia-Nya yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan Praktek Kerja Lapangan dan Laporan Kerja Praktek dengan judul “Efisiensi Kompresor “Efisiensi Kompresor 32 – 32 – K – 101 101 dalam Platforming Unit – Naptha Naptha Processing Unit (NPU)” (NPU)” dengan baik dan tepat waktu. Dalam pelaksanaan kerja praktek dan penulisan laporan kerja praktek ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah mendukung dan membantu penulis dalam menyelesaikan kerja praktek dan laporan kerja praktek. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada : 1. Tuhan Yang Maha Esa atas kelancaran pelaksanaan kerja praktek maupun penyelesaian laporan kerja praktek. 2. Keluarga penulis yang membantu memberikan dukungan moril maupun materi kepada penulis. 3. Ibu Amaliyah R.I.U ST., M.Si. selaku dosen pembimbing akademik dan dosen wali. 4. Bapak Endro Wasis selaku PJS Maintenance Area 3 Section Head RU VI Balongan. 5. Bapak Sumardianto selaku Maintenance Area 3 Section Head RU VI Balongan. 6. Bapak Soleh selaku Pembimbing kerja praktek lapangan yang sudah memberikan waktunya untuk memberikan data dan mengarahkan di lapangan. 7. Bapak Ahmad Amsor dan Bapak Wahyu selaku bagianrotating bagianrotating Maintenance Area 3 (NPU) yang (NPU) yang mengajarkan dan berbagi ilmu mengenai bagian rotating Maintenance Area 3 RU 3 RU VI Balongan. 8. Bapak Selamat selaku bagian Rotating bagian Rotating MA3 (ROPP) (ROPP) yang memperkenalkan bagian ROPP pada penulis. 9. Bapak Dadang dan mas Ricky selaku bagian Electrical Maintenance Area 3 yang membantu memperkenalkan bagian Electrical bagian Electrical kepada kepada penulis. 10. Bagian control system system NPU di Distributed Control System yang sudah memperkenalkan penulis mengenai bagian control systemyang systemyang ada di NPU. 11. Seluruh karyawan/karyawati PT. PERTAMINA (PERSERO) RU VI Balongan yang telah banyak membantu penulis. 12. Kepada Melinda, Lutfhi dan Fadhli selaku teman seperjuangan Kerja Praktek di Maintenance Area 3 RU VI Balongan
iii
13. Semua teman – teman – teman di Program studi S1 Teknik Fisika yang memberikan bantuan dan dorongan semangat kepada penulis 14. Kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Kerja Praktek maupun laporan kerja praktek. Penulis menyadari bahwa laporan kerja praktek ini masih banyak kekurangan. penulis memohon maaf yang sebesar – sebesar – besarnya besarnya atas kekurangan tersebut. Kritik dan saran yang membangun sangat dibutuhkan penulis sehingga ke depannya penulis dapat menulis lebih baik lagi. Akhir kata semoga laporan kerja praktek p raktek ini dapat berguna bagi semua pihak. Terima Kasih.
Indramayu, Juni 2015
Penulis
iv
DAFTAR ISI LAPORAN KERJA PRAKTEK ................................................................................................................. i
LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................................................................... ii KATA PENGANTAR ................................................................................................................................. iii DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................................. vii DAFTAR TABEL ..................................................................................................................................... vii BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................................................... 1 1.1
Latar Belakang ............................................................................................................................... 1
1.2
Perumusan Masalah...................................................................................................................... 2
1.3
Tujuan Kerja Praktek ..................................................................................................................... 2
1.4
Manfaat Kerja Praktek .................................................................................................................. 2
1.5
Ruang Lingkup Kerja Praktek ........................................................................................................ 3
1.6
Metode Penulisan ......................................................................................................................... 3
1.7
Sistematika Penulisan ................................................................................................................... 3
BAB II PROFIL PERUSAHAAN ............................................................................................................ 4 2.1
PT. PERTAMINA (Persero) ............................................................................................................ 4
2.1.1
Sejarah Singkat ..................................................................................................................... 4
2.2.1
Logo Pertamina ................................................................................................................... 6
2.3.1
Visi dan Misi ........................................................................................................................ 7
2.2
PT. PERTAMINA (Persero) RU – VI Balongan ................................................................................ 8
2.2.1
Sejarah Singkat ................................................................................................................... 8
2.2.2
Logo PT. PERTAMINA (Persero) RU – VI Balongan .................................................... 8
2.2.3
Visi dan Misi ........................................................................................................................ 9
2.2.4
Struktur Organisasi RU VI Balongan ............................................................................. 10
2.2.5
Tugas dan Fungsi HSC-NPU PT. Pertamina RU VI Balongan .................................... 10
BAB III TINJAUAN TEORI .................................................................................................................. 13 3.1
Pengertian Kompresor Secara Umum......................................................................................... 13
3.2
Klasifikasi Kompresor .................................................................................................................. 13
3.3
Pengertian Kompresor Sentrifugal.............................................................................................. 15
3.4
Karakteristik Kompresor Sentrifugal ........................................................................................... 16
v
3.5
Prinsip Kerja Kompresor Sentrifugal ........................................................................................... 16
3.6
Komponen Utama Kompresor Sentrifugal .................................................................................. 17
3.7
Teori Dasar Perhitungan Unjuk Kerja Kompresor ....................................................................... 20
3.8
PARAMETER YANG MEMPENGARUHI UNJUK KERJA .................................................................. 26
BAB IV ANALISIS .................................................................................................................................. 29 4.1
OVERVIEW KOMPRESOR 32 – K – 101 ........................................................................................ 29
4.2
DATA SPESIFIKASI KOMPRESOR 32 – K – 101 ............................................................................. 30
4.3
DATA SPESIFIKASI PENGGERAK 32 – K – 101T ............................................................................ 30
4.4
DATA KONDISI KOMPRESOR 32 – K – 101................................................................................... 30
4.5
PERHITUNGAN KOMPRESOR....................................................................................................... 31
4.6
Analisa ......................................................................................................................................... 33
BAB V PENUTUP .................................................................................................................................... 34 5.1
Kesimpulan .................................................................................................................................. 34
5.2
Saran ........................................................................................................................................... 34
DAFTAR PUSAKA .................................................................................................................................. 35
LAMPIRAN............................................................................................................................................. 36
vi
DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Lokasi Refinery Unit PT. PERTAMINA (Persero) ................................................... ... 6 Gambar 2 Logo Baru PT. PERTAMINA (Persero) ...................................................................... 7 Gambar 3 Logo Perusahaan Pertamina RU VI Kilang Unggulan .............................................. ... 9 Gambar 4 Struktur Organisasi RU – VI Balongan ................................................... ................... 10 Gambar 5 Klasifikasi pompa (rafifaldan.blogspot.com) ............................................................. 15 Gambar 6 Isentropic vs Actual Compression Process .............................................. ................... 22 Gambar 7 Pengaruh dari Putaran Kompresor .............................................................................. 28 Gambar 8 Recycle Gas Compressor 32 – K - 101 ....................................................................... 29
DAFTAR TABEL Tabel 1 Kapasitas Produksi Kilang PT PERTAMINA (Persero) [PERTAMINA, 2008] ............................................................................................................................................... 5
vii
viii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Minyak bumi telah dikenal sejak lama yaitu sekitar 6000 tahun yang lalu dan digunakan untuk pengobatan, bahan bakar, penerangan, bahan baku pembuatan jalan raya, bangunan serta peperangan. Di Indonesia minyak bumi masih menjadi komoditas utama, baik sebagai sumber energi maupun sebagai bahan dasar produk turunan untuk pemenuhan kebutuhan masyarakat. Proses pengolahan minyak bumi menjadi produk dengan nilai ekonomi tinggi merupakan tujuan utama dari perusahaan-perusahaan yang bergerak dalam bidang eksplorasi sampai dengan industri petrokimia hilir. Pengelolaan sumber daya ini diatur oleh negara untuk kemakmuran rakyat seperti yang tertuang dalam UUD 1945 pasal 33 ayat 3. Hal ini ditujukan untuk menghindari praktek monopoli dan mis-eksploitasi kekayaan alam yang berujung pada kesengsaraan rakyat. PT Pertamina merupakan perusahaan minyak nasional yang berwenang untuk mengelola semua bentuk perminyakan Indonesia yang mempunyai tiga unsur utama, yaitu sebagai sumber devisa Negara, menyediakan lapangan kerja, menyediakan dan menjamin pemenuhan BBM. Dalam mengemban tugas tersebut. PT. PERTAMINA mengoperasikan beberapa kilang minyak dalam negeri, salah satunnya adalah RU VI Balongan Indramayu. RU VI Balongan merupakan kilang keenam dari tujuh kilang Direktorat Pengolahan PT Pertamina (Persero) dengan kegiatan bisnis utamanya adalah mengolah minyak mentah (Crude Oil) menjadi produk-produk BBM (Bahan Bakar Minyak), Non BBM dan Petrokimia. Dalam proses produksinya, RU VI balongan menggunakan alat – alat yang mendukung kinerja dari proses produksi sehingga kebutuhan BBM dalam negeri dapat terpenuhi. Salah satu alat yang digunakan dalam proses produksi BBM tersebut adalah kompresor Kompresor merupakan suatu alat untuk memampatkan udara yang dapat digunakan untuk membantu proses produksi BBM, non BBM maupun Petrokimia. Apabila penggunaan kompresor dapat dimaksimalkan dengan menjaga kondisi optimum kompresor, maka dapat dihasilkan efisiensi yang tinggi dan dapat menghemat energi yang dibutuhkan untuk penggerak kompresor.
1
1.2 Perumusan Masalah
Dalam pembuatan laporan kerja praktek ini tentu ada masalah dalam pelaksanaannya, adapun masalahnya sebagai berikut 1. Bagaimana cara kerja dari kompresor sentrifugal, terutama kompresor recycle gas 2. Bagaimana menghitung efisiensi dari kompresor recycle gas
1.3 Tujuan Kerja Praktek
Tujuan dari pembuatan laporan kerja praktek ini adalah : A. Tujuan Umum - Untuk memenuhi beban satuan kredit semester (SKS) yang harus ditempuh sebagai persyaratan akademis Program Studi S1 Teknik Fisika Universitas Telkom. - Mengimplementasikan ilmu yang didapat di bangku perkuliahan ke dalam kehidupan nyata. - Membandingkan ilmu pengetahuan yang diperoleh di perguruan tinggi dengan kondisi lapangan yang sebenarnya. B. Tujuan Khusus - Mengetahui proses pengolahan minyak mentah menjadi minyak siap produksi khususnya dalam Naptha processing Unit (NPU). - Mempelajari tentang sistem dan kegunaan dari kompresor sentrifugal, khususnya kompresor recycle gas 32 - K – 101. - Menghitung efisiensi dari kompresor recycle gas 32 – K – 101. 1.4 Manfaat Kerja Praktek
Manfaat yang dapat diperoleh dari pembuatan laporan kerja praktek adalah : 1. Menambah pengetahuan khususnya mengenai pengolahan minyak mentah yang ada pada kilang RU – VI Balongan. 2. Mengetahui sistem dan kegunaan dari kompresor recycle gas 32 – K – 101. 3. Mendapatkan nilai efisiensi dari kompresor recycle sehingga dapat diketahui apakah kompresor masih efisien untuk beroperasi.
2
1.5 Ruang Lingkup Kerja Praktek
Kerja praktek ini memfokuskan pada unit NPU (Naphta Processing Unit) Maintenance Area III bagian Rotating.
1.6 Metode Penulisan
Adapun metode penulisan yang digunakan dalam penyusunan laporan kerja praktek ini adalah sebagai berikut :
Metode Observasi Metode ini pengumpulan data dilakukan dengan pengamatan secara langsung pada objek masalah. Metode Pengumpulan Dasar Teori Metode ini pengumpulan data dilakukan dengan cara studi literature dari yang berhubungan dengan tema laporan Kerja praktek. Metode Interview Metode ini pengumpulan data dilakukan dengan cara bertanya langsung kepada teknisi yang ada dilapangan terutama pembimbing praktek. Metode Analisis Permasalahan Metode ini pengumpulan data dilakukan dengan cara menganalisis suatu permasalahan dengan arahan pembimbing sehingga di dapatkan kesimpulan dan saran yang sesuai.
1.7 Sistematika Penulisan
Laporan kerja praktek ini secara berurutan memberikan secara umum tentang PT. PERTAMINA (persero) RU VI Balongan-Indramayu dan Penggunaan kompresor 32 – K – 101 dalam performing unit. Laporan ini memiliki sistematika penulisan sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan
Bab II Profil Perusahaan
Bab III Tinjauan Teori
Bab IV Analisis
Bab V Penutup
3
BAB II PROFIL PERUSAHAAN 2.1
PT. PERTAMINA (Persero)
Usaha pengeboran minyak di Indonesia pertama kali dilakukan oleh Jan Raerink pada tahun 1871 di Cibodas dekat Majalengka (Jawa Barat), namun usaha tersebut mengalami kegagalan. Kemudian dilanjutkan oleh Aeilo Jan Zykler yang melakukan pengeboran di Telaga Tiga (Sumatera Utara) dan pada tanggal 15 Juni 1885 berhasil ditemukan sumber minyak komersial yang pertama di Indonesia. Sejak itu berturut-turut ditemukan sumber minyak bumi di Kruka (Jawa Timur) tahun 1887, Ledok Cepu (Jawa Tengah) pada tahun 1901, Pamusian Tarakan tahun 1905 dan di Talang Akar Pendopo (Sumatera Selatan) tahun 1921. Penemuan-penemuan dari penghasil minyak yang lain mendorong keinginan maskapai perusahaan asing seperti Royal Deutsche Company, Shell, Stanvac, Caltexdan maskapai-maskapai lainnya untuk turut serta dalam usaha pengeboran minyak di Indonesia. Setelah kemerdekaan Indonesia, terjadi beberapa perubahan pengelolaan perusahaan minyak di Indonesia. Pada tanggal 10 Desember 1957, gabungan dari beberapa perusahaan eksplorasi minyak bumi dalam negeri PTMNRI-SU (Sumatera Utara), PERMIRI (Sumatera Selatan), dan PTMRI-Cepu berkonsolidasi diubah menjadi PT Perusahaan Minyak Nasional (PT PERMINA). Kemudian dengan PP No. 198/1961 PT PERMINA dilebur menjadi PN PERMINA. Pada tanggal 20 Agustus 1968 berdasarkan PP No. 27/1968, PN PERMINA dan PN PERTAMINA dijadikan satu perusahaan yang bernama Perusahaan Pertambangan Minyak dan Gas Bumi Negara (PN PERTAMINA). Sebagai landasan kerja baru, lahirlah UU No. 8/1971 pada tanggal 15 September 1971. Sejak itu, nama PN PERTAMINA diubah menjadi PT. PERTAMINA, dan dengan PP No. 31/2003 PT.
4
PERTAMINA menjadi (Persero), yang merupakan satu-satunya perusahaan minyak nasional yang berwenang mengelola semua bentuk kegiatan di bidang industri perminyakan di Indonesia. Sebagai salah satu elemen penting dalam usaha pemenuhan kebutuhan BBM di Indonesia tantangan yang dihadapi PT. PERTAMINA (Persero) semakin berat karena lonjakan kebutuhan BBM harus diiringi dengan peningkatan pengolahan minyak bumi agar suplai BBM tetap stabil. Dalam pembangunan nasional, PT. PERTAMINA (Persero) memiliki tiga peranan penting, yaitu: 1. Menyediakan dan menjamin pemenuhan akan kebutuhan BBM. 2. Sebagai sumber devisa negara. 3. Menyediakan kesempatan kerja sekaligus pelaksana alih teknologi dan pengetahuan Untuk mencapai sasaran dan menghadapi tantangan terutama di dalam negeri, PT. PERTAMINA (Persero) membangun unit pengolahan minyak di berbagai wilayah di Indonesia. Saat ini PT. PERTAMINA (Persero) telah mempunyai enam buah kilang, yaitu: KAPASITAS NAMA KILANG RU I Pangkalan Brandan Non Aktif RU II Dumai, Riau 170.000 BPSD RU III Plaju, Sumatera Selatan 133.700 BPSD RU IV Cilacap, Jawa Tengah 330.000 BPSD RU V Balikpapan, Kalimantan Timur 253.600 BPSD RU VI Balongan, Jawa Barat (existing) 125.000 BPSD KLBB 52.000 BPSD RU VII Kasim-Sorong, Papua 10.000 BPSD
TOTAL
1.074.300 BPSD
Kapasitas Produksi Kilang PT PERTAMINA (Persero) [PERTAMINA, 2008] Tabel 1 Saat ini, kilang PT. Pertamina (Persero) RU I Pangkalan Brandan, Sumatera Utara yang tadinya memiliki kapasitas pengolahan sebesar 5.000 BPSD dan tidak beroperasi lagi dikarenakan beberapa sumur yang dijadikan sumber feed sudah tidak berproduksi.
5
Lokasi Refinery Unit PT. PERTAMINA (Persero) Gambar 1 2.2.1
Logo Pertamina Selama 37 tahun (20 Agustus 1968 – 1 Desember 2005) semua orang mengenal logo kuda laut sebagai identitas PERTAMINA. Pemikiran perubahan logo sudah dimulai sejak 1976 setelah terjadi krisis Pertamina. Pemikiran tersebut dilanjutkan pada tahun-tahun berikutnya dan diperkuat melalui tim restrukturisasi Pertamina tahun 2000 (Tim Citra) termasuk kajian yang mendalam dan komprehensif sampai pada pembuatan TOR dan perhitungan biaya.
Akan tetapi, program tersebut tidak sempat terlaksana karena adanya perubahan kebijakan atau pergantian dewan direksi. Wacana perubahan logo tetap berlangsung sampai dengan terbentuknya PT. PERTAMINA (PERSERO) pada tahun 2003. Adapun pergantian logo yaitu agar membangun semangat baru, mendukung coorporate culture bagi semua pekerja, mendapatkan image yang lebih baik diantara global oil dan gas companies serta mendorong daya saing dalam menghadapi perubahan-perubahan yang terjadi, antara lain : 1. Perubahan peranan dan status hukum perusahaan menjadi perseroan. 2. Perubahan strategi perusahaan untuk menghadapi pasca-PSO dan semakin banyak terbentuknya entitas bisnis baru di bidang hulu dan hilir. Permohonan pendaftaran ciptaan logo baru telah disetujui dan dikeluarkan oleh Direktur Hak Cipta, Desain Industri, Desain Tata Letak Sirkuit Terpadu dan Rahasia Dagang, Departemen Hukum dan
6
HAM dengan syarat ciptaan No. 0.8344 tanggal 10 Oktober 2005. Logo PERTAMINA sebagai identitas perusahaan dikukuhkan dan diberlakukan terhitung mulai tanggal 10 Desember 2005
Gambar 2 Logo Baru PT. PERTAMINA (Persero)
Makna logo pertamina yang baru : 1. Elemen logo membentuk huruf P yang secara keseluruhan merupakan representasi bentuk panah, dimaksudkan sebagai
PERTAMINA yang bergerak maju dan progresif. 2. Warna - warna yang berani menunjukkan langkah besar yang diambil PERTAMINA dan aspirasi perusahaan akan masa depan yang lebih positif dan dinamis, dimana::
2.3.1
Biru
: Mencerminkan andal, dapat dipercaya, dan bertanggung Jawab.
HIjau
: Mencerminkan sumber daya energi yang berwawasan Lingkungan.
Merah
: Mencerminkan ketegasan dan keuletan serta keberaniandalam menghadapi berbagai macam kesulitan.
Visi dan Misi Visi : “Menjadi Perusahaan Energi Nasional Kelas Dunia.” Misi : “Menjalankan usaha minyak, gas, serta energi baru dan terbarukan secara terintegrasi, berdasarkan prinsip – prinsip komersial yang kuat.”
7
2.2 PT. PERTAMINA (Persero) RU – VI Balongan 2.2.1
Sejarah Singkat PT Pertamina (Persero) RU – VI Balongan merupakan kilang keenam dari tujuh kilang Direktorat Pengolahan PT Pertamina (Persero) dengan kegiatan bisnis utamanya adalah mengolah minyak mentah (Crude Oil) menjadi produk-produk BBM (Bahan Bakar Minyak), Non BBM dan Petrokimia. RU – VI Balongan mulai beroperasi sejak tahun 1994. Kilang ini berlokasi di Indramayu (Jawa Barat) sekitar ±200 km arah timur Jakarta, dengan wilayah operasi di Balongan, Mundu dan Salam Darma. Bahan baku yang diolah di Kilang RU VI Balongan adalah minyak mentah Duri dan Minas yang berasal dari Provinsi Riau Keberadaan RU – VI Balongan sangat strategis bagi bisnis Pertamina maupun bagi kepentingan nasional. Sebagai Kilang yang relatif baru dan telah menerapkan teknologi terkini, Pertamina RU – VI mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Dengan produk-produk unggulan seperti Premium, Pertamax, Pertamax Plus, Solar, Pertamina DEX, Kerosene (Minyak Tanah), LPG, Propylene, Pertamina RU – VI mempunyai kontribusi yang besar dalam menghasilkan pendapatan baik bagi PT Pertamina maupun bagi negara. Selain itu RU – VI Balongan mempunyai nilai strategis dalam menjaga kestabilan pasokan BBM ke DKI Jakarta, Banten, sebagian Jawa Barat dan sekitarnya yang merupakan sentra bisnis dan pemerintahan Indonesia. Sejalan dengan tuntutan bisnis ke depan, PT Pertamina Balongan terus mengembangkan potensi bisnis yang dimiliki melalui penerapan teknologi baru, pengembangan produk-produk unggulan baru, serta penerapan standar internasional dalam sistem manajemen mutu dengan tetap berbasis pada komitmen ramah lingkungan.
2.2.2
Logo PT. PERTAMINA (Persero) RU – VI Balongan PT. PERTAMINA RU – VI Balongan mempunyai logo perusahaan yang melambangkan bahwa perusahaan dapat menjadi kilang unggulan yang dapat
8
Logo Perusahaan Pertamina RU VI Kilang Unggulan Gambar 3
Penjelasan Logo : 1. Lingkaran : Fokus ke bisnis inti dan sinergi 2. Gambar : Konstruksi generator dan reaktor di unit Residue catalytic Cracking yang menjadi ciri khas dalam proses pengolahan minyak bumi di Refinery unit VI 3. Warna :
2.2.3
Hijau : Menunjukkan warna asli generator yang berarti selalu menjaga kelestarian lingkungan hidup Putih : Menunjukkan warna asli reaktor yang berarti bersih, professional, proaktif, inovatif, dan dinamis dalam setiap tindakan yang selalu berdasar kebenaran Biru : Diambil dari warna logo PERTAMINA yang berarti loyal kepada visi PERTAMINA Kuning : Diambil dari logo PERTAMINA yang berarti keagungan Refinery unit VI
Visi dan Misi Visi : “Menjadi Kilang Terkemuka di Asia Tahun 2025” Misi :
Mengolah crude dan naphtha untuk memproduksi BBM, BBK, Residu, NBBM dan PetKim secara tepat jumlah, mutu, waktu dan berorientasi laba serta berdaya saing tinggi untuk memenuhi kebutuhan pasar.
9
2.2.4
Mengoperasikan kilang yang berteknologi maju dan terpadu secara aman, handal, efisien, dan berwawasan lingkungan Mengelola aset RU VI Balongan secara professional yang didukung oleh system manajemen yang tangguh berdasarkan semangat kebersamaan, keterbukaan dan prinsip saling menguntungkan.
Struktur Organisasi RU VI Balongan
Gambar 4 Struktur Organisasi RU – VI Balongan
2.2.5
Tugas dan Fungsi HSC-NPU PT. Pertamina RU VI Balongan Pada akhir tahun 2005, PERTAMINA membuka unit baru yaitu Naphta Processing Unit (NPU). Unit dikenal dengan nama Proyek Langit Biru Balongan (PLBB). Seksi NPU mengolah bahan bakunaphta menjadi gasoline dengan angka oktane tinggi. Seksi ini terdiri dari 3 unit yaitu:
10
-
Naphta Hydrotreating Unit Unit Naptha Hydrotreating Proses (NHT) dengan fasilitas kode 31, di desain untuk mengolah 52.000 BPSD atau (345 m3/jam) dari Straight Run Naptha, selain itu bahannya sebagian besar didatangkan dari bebarapa kilang Pertamina dengan menggunakan kapal serta dari kilang sendiri yaitu Crude Distillation Unit (11). Unit NHDT merupakan proses pemurnian katalitik dengan memakai katalis dan menggunakan aliran gas hidrogen untuk merubah kembali organic sulfur, oksigen (O 2) dan juga nitrogen (N 2) yang terdapat dalam fraksi Hydrocarbon. Selain itu berfungsi untuk pemurnian dan penghilangan campuran organik metal dan campuran olefin jenuh. Oleh karena itu, fungsi utama dari NHT dapat disebut juga sebagai “operasi pembersihan”. Dengan demikian, unit ini sangat kritikal untuk operasi kilang unit selanjutnya. Unit ini terdiri dari 4 seksi yaitu Seksi Oxygen Stripper, Seksi Reaktor , Seksi Naptha Stripper, Seksi Naptha Splitter .
-
Platforming Unit Platforming Unit didesain untuk memproses 29.000 BPSD Heavy Naphta (C7-C11) yang berasal dari Naphta Hydrotreating Unit menjadi reformat . Reformat dari unit ini digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor yang memiliki angka Oktan tinggi (94-98). Katalis yang digunakan adalah R-234 ( Platinum Alumina Oxide), disamping Platforming Unit menghasilkan produk Reformat , juga menghasilkan Unstabilized LPG, dan produk samping Hidrogen yang sebagian digunakan untuk make up gas Naphta Hydrotreating Unit dan PENEX Unit, Booster Gas CCR Unit, selebihnya dikirim ke Fuel Gas (FG). Platforming Unit ini juga dilengkapi dengan sistem regenerasi katalis secara berkesinambungan (Continuous Catalyst Regeneration unit ). Dimana Continuous Catalyst Regeneration Unit ini berfungsi untuk mengaktifkan kembali katalis yang telah terdeaktivasi oleh Impurities berupa karbon dan logam.
-
PENEX Unit PENEX Unit didesain untuk mengolah Light Naphta (C5C6) dari Naphta Hydrotreating Unit dengan kapasitas 23.000 BPSD (165,4 m3/jam). Tujuan PENEX Unit adalah untuk mengolah Light Naphta menjadi Isomerat (ON: 80-88). Katalis yang digunakan
11
adalah I-8 dan I-8+ (Platinum Alumina Oxyde). Produk dari PENEX Unit adalah Isomerate (ON: 80-86), Stabilized LPG dan Fuel Gas (FG).
12
BAB III TINJAUAN TEORI 3.1 Pengertian Kompresor Secara Umum
Kompresor adalah alat pemampat atau pengkompresi udara dengan kata lain kompresor adalah penghasil udara mampat. Karena proses pemampatan, udara mempunyai tekanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan udara lingkungan (1atm). Dalam keseharian, kita sering memanfaatkan udara mampat baik secara langsung atau tidak langsung. Sebagai contoh, udara mampat yang digunakan untuk mengisi ban mobil atau sepeda montor, udara mampat untuk membersihkan bagian - bagian mesin yang kotor di bengkel - bengkel dan manfaat lain yang sering dijumpai sehari - hari. Pada industri,penggunaan kompresor sangat penting, baik sebagai penghasil udara mampat atau sebagai satu kesatuan dari mesin - mesin. Pada natural gas plant, kompresor digunakan untuk menajga tekanan dari feed gas..kompresor menyediakan udara bersih dan kering untuk instrumentasi dan sistem control. Pada unit pengolahan atau refinery, kompresor digunakan untuk mengkompresi gas seperti hidrokarbon ringan, nitrogen, hydrogen, karbondioksida, dan klorin. Parameter penting yang mempengaruhi penampilan kompresor adalah kapasitas kompresor itu sendiri, yang pada gilirannya dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti: a. Langkah (displacement) piston b. Clearance antara kepala piston pada titik mati atas dengan ujung silinder c. Ukuran katup pemasukan dan pengeluaran d. RPM e. Jenis refrijeran f. Tekanan masukan dan keluaran
3.2 Klasifikasi Kompresor
Prinsip kerja kompresor dan pompa adalah sama, kedua mesin tersebut menggunakan energi luar kemudian diubah menjadi energy fluida. Pada pompa, di nosel ke luarnya energi kecepatan diubah menjadi energi tekanan, begitu juga
13
kompresor pada katup ke luar udara mampat mempunyai energi tekanan yang besar. Hukum - hukum yang berlaku pada pompa dapat diaplikasikan pada kompresor. Berbeda dengan pompa yang klasifikasinya berdasarkan pola aliran, klasifikasi kompresor biasanya berdasarkan tekanannya atau cara pemampatannya. Pada Gambar 3.1 adalah klasifikasi dari kompresor. Secara umum penjelasannya sebagai berikut. Kompresor berdasarkan cara pemampatannya dibedakan menjadi dua, yaitu jenis turbo dan jenis perpindahan. Jenis turbo menggunakan gaya sentrifugal yang diakibatkan oleh putaran impeler sehingga udara mengalami kenaikan energi yang akan diubah menjadi energi tekanan. Sedangkan jenis perpindahan, dengan memperkecil volume udara yang dihisap ke dalam silinder atau stator dengan torak atau sudu. Kompresor yang diklasifikasikan berdasarkan tekanannya adalah kompresor untuk pemampat (tekanan tinggi), blower untuk peniup (tekanan sedang) dan fan untuk kipas (tekanan rendah). Pada gambar di bawah terlihat, kompresor jenis turbo (dynamic) berdasarkan pola alirannya dibagi menjadi tiga, yaitu ejector, radial, dan aksial. Kompresor jenis ini hampir semuanya dapat beroperasi pada tekanan dari yang rendah sampai tinggi. Kompresor turbo dapat dibuat banyak tingkat untuk menaikkan tekanan dengan kapasitas besar. Berbeda dengan jenis turbo, kompresor jenis perpindahan (displacement) beroperasi pada tekanan sedang sampai tinggi. Kompresor jenis perpindahan dibedakan berdasarkan bentuk konstruksinya, sekrup, sudu luncur dan roots, jenis torak bolak – balik Untuk kompresor jenis torak dapat menghasilkan udara mampat bertekanan tinggi.
14
Gambar 5 Klasifikasi pompa (rafifaldan.blogspot.com)
3.3 Pengertian Kompresor Sentrifugal
Kompresor sentrifugal merupakan peralatan mekanik yang digunakan untuk memberikan energi kepada fluida gas, sehingga gas dapat mengalir dari suatu tempat ke tempat lain. Penambahan energi ini bisa terjadi karena adanya konversi energi mekanik ke dalam energi tekanan. Konpresor sentrifugal termasuk ke dalam kompresor dinamik, dimana kompresor ini memiliki prinsip kerja yaitu mengkonversikan energi kecepatan gas yang dibangkitkan oleh aksi yang dilakukan impeller yang berputar dari energi mekanik unit penggerak menjadi energi tekanan di dalam diffuser. Kompresor sentrifugal ini digerakkan oleh turbin daya yang merupakan bagian turbin gas.Kompresor ini biasanya digunakan untuk supercharger motor berdaya besar, terutama diesel. Didalam kompresor sentrifugal, sifat-sifat gas yang dipindah terutama volume jenis dan temperatur harus diperhitungkan. Dalam dunia perminyakan dan gas, kompresor sentrifugal digunakan antara lain: 1. Mengumpulkan gas, kompresor sentrifugal digunakan untuk aplikasi menangani gas alam di sumur pada kepala sumur. 2. Boosting, untuk meningkatkan tekanan gas dari kepala sumur.
15
3. Penyimpanan atau pengambilan, aplikasi dimana pipa gas diinjeksikan atau ditarik dari fasilitas penyimapanan gas. 4. Transmisi, aplikasi dengan input dari tambang gas alam dan output ke kota. 5. Re-injeksi gas, aplikasi yang menginjeksikan gas kembali ke lapangan untuk pemeliharaan tekanan atau konservasi. 6. Gas lift, aplikasi yang menginjeksikan gas ke sumur minyak untuk dicampur dengan minyak tanah agar mempermudah pengambilan dari atas. 3.4 Karakteristik Kompresor Sentrifugal
Karakteristik kompresor sentrifugal secara umum sebagai berikut: 1. Memiliki masukan aksial dan keluaran radial. 2. Mampu menciptakan head yang lebih besar dibandingkan kompresor aksial. 3. Aplikasi aliran rendah dan rasio tekanan yang tinggi. 4. Kapasitas tersedia dari kecil hingga besar. 5. Tekanan discharge dipengaruhi density gas. 6. Kerugian gesek lebih besar dibandingkan kompresor aksial. 3.5 Prinsip Kerja Kompresor Sentrifugal
Kompresor yang bekerja dengan memberikan tambahan energi pada udara atau gas melalui gaya sentrifugal yang diberikan oleh impelernya. Gas dihisap kedalam kompresor melalui saluran hisap kemudian diteruskan kedalam Diafragma yang berfungssi sebagai pengarah aliran dan selanjutnya masuk kedalam impeller, kemudian impeller memberikan pusaran dengan kecepatan yang sangat tinggi. Akibat dari putaran yang tinggi tersebut maka gas akan terlempar keluar dari impeller karena adanya gaya sentrifugal yang terjadi, Kemudian tekanan dan kecepatan dari gas akan naik setelah gas lepas dari ujung impeller. Gas diperlambat dalam suatu saluran yang disebut diffuser, yang ternyata lebih mudah dan efisien untuk mempercepat aliran dibandingkan memperlambat. Karena dengan diperlambat aliran cenderung tersebar dengan tidak terarah. Akibat dari aliran tidak terarah akan menyebabkan adanya kecendrungan timbulnya aliran turbulen dan arus stedy, yaitu merubah energi kinetik menjadi energi panas dari energi-energi tekanan. Oleh karena itu perlu di jaga aliran tersebut tetap searah dengan memasang penyearah (Guide Vane).
16
3.6 Komponen Utama Kompresor Sentrifugal
Kompresor sentrifugal terdiri dari beberapa bagian dengan fungsi yang saling berhubungan, diantaranya: A. Bagian statis 1. Casing Casing merupakan bagian yang paling luar kompresor yang berfungsi :
Sebagai pelindung terhadap pengaruh mekanik dari luar Sebagai pelindung dan penumpu /pendukung dari bagian-bagian yang bergerak Sebagai tempat kedudukan nozzel suction dan discharge serta bagian dalam lainnya
2. Inlet wall Inlet wall adalah diafragma (dinding penyekat) yang dipasang pada sisi suction sebagai inlet channel dan berhubungan dengan inlet nozzel . Karena berfungsi sebagai saluran gas masuk pada stage pertama, maka materialnya harus tahan terhadap abrasi dan korosi 3. Guide Vane Guide vane di tempatkan pada bagian depan eye impeller pertama pada bagian suction (inlet channel ). Fungsi utama guide vane adalah mengarahkan aliran agar gas dapat masuk impeller dengan distribusi yang merata.Konstruksi vane ada yang fixed dan ada yang dapat di atur (movable) posisi sudutnya dengan tujuan agar operasi kompresor dapat bervariasi dan dicapai efisiensi dan stabilitas yang tinggi. 4. Eye Seal Eye seal ditempatkan di sekeliling bagian luar eye impeller dan di tumpu oleh inlet wall . Eye seal selalu berbentuk satu set ring logam yang mengelilingi wearing ring impeller . Berfungsi untuk mencegah aliran balik dari gas yang keluar dari discharge impeller (tekanan tinggi) kembali masuk ke sisi suction (tekanan rendah).
17
5. Diffuser Diffuser berfungsi untuk merubah energi kecepatan yang keluar dari discharge impeller menjadi energi potensial (dinamis). Untuk multi stage dipasang diantara inter stage impeller . 6. Labirinth Seal Labirinth seal digunakan untuk menyekat pada daerah: - Shaft dan diafragma sebagai shaft seal . - Casing dan shaft sebagai casing seal . 7. Return Bend Return bend sering juga disebut crossover yang berfungsi membelokan arah aliran gas dari diffuser ke return channel untuk masuk pada stage/impeller berikutnya. Return bend di bentuk oleh susunan diafragma yang dipasang dalam casing . Bentuk dan posisi dari return bend . 8. Return Channel Return channel adalah saluran yang berfungsi memberi arah aliran gas dari return bend masuk ke dalam impeller berikutnya. Return channel ada yang dilengkapi dengan fixed vane dengan tujuan memperkecil swirl (olakan aliran gas) pada saat masuk stage berikutnya sehingga dapat memperkecil vibrasi 9. Diafragma Diafragma adalah komponen bagian dalam kompresor yang berfungsi sebagai penyekat antar stage dan tempat kedudukan eye seal maupun inter stage seal. Dengan pemasangan diafragma secara seri, akan terbentuk tiga bagian penting, yaitu diffuser, return bend, dan return channel . Diafragma ditempatkan didalam casing dengan hubungan tongue-groove sehingga mudah dibongkar pasang.
18
B. Bagian dinamis
1. Shaft and Shaft Sleeve Shaft atau poros transmisi digunakan untuk mendukung impeller dan meneruskan daya dari pengerak ke impeller . Untuk penempatan impeller pada shaft di gunakan pasak (key) dan pada multi stage, posisi pasak di buat selang-seling agar seimbang. Sedangkan jarak antar stage dari impeller di gunakan shaft sleeve, yang berfungsi sebagai pelindung shaft terhadap pengaruh korosi, erosi dan abrasi dari aliran dan sifat gas dan untuk penempatan shaft seal diantara stage impeller . 2. Impeller Impeller berfungsi untuk menaikan kecepatan gas dengan cara berputar, sehingga menimbulkan gaya. Hal ini menyebabkan gas masuk/mengalir dari inlet tip (eye impeller ) ke discharge tip. Karena adanya perubahan jari-jari dari sumbu putar antara tip sudu masuk dengan tip sudu keluar maka terjadi kenaikan energi kecepatan. 3. Bantalan (Bearing) Bearing adalah bagian internal kompresor yang berfungsi untuk mendukung beban radial dan aksial yang berputar dengan tujuan memperkecil gesekan dan mencegah kerusakan pada komponen lainnya. Pada kompresor sentrifugal terdapat dua jenis bearing, yaitu : 1. Journal bearing Digunakan untuk mendukung beban dengan arah radial (tegak lurus poros). 2. Thrust bearing Digunakan untuk mendukung beban kearah aksial (sejajar poros). 4. Oil Film Seal Oil film seal merupakan salah satu jenis seal yang digunakan dalam kompresor. Oil film seal terdiri dari satu atau dua seal ring . Pada seal jenis ini diinjeksikan minyak (oil ) sebagai penyekat/perapat ( seal oil ) antara kedua seal ring yang memiliki clearence sangat kecil terhadap
19
shaft. Tekanan masuk seal oil dikontrol secara proporsional berdasarkan perbedaan tekanan sekitar 5 psi diatas tekanan internal gas dan perbedaan tekanan oil – gas selalu dipertahankan. Sehubungan dengan kondisi operasi tidak selalu konstan, maka untuk mempertahankan perbedaan tekanan antar seal oil dan gas dapat sesuai dengan kondisi operasi, digunakan overhead tank . Sistem overhead tank adalah memasang tanki penampung seal oil dengan ketinggian tertentu diatas kompresor dan levelseal oil dalam tanki dikontrol melalui level control Operated valve, kemudian tekanan gas stream dimasukan kedalam tanki melalui bagian atas (top) sehingga memberikan tekanan pada permukaan seal oil . Dengan sistem overhead tank , maka head static seal oil secara otomatis dapat menyesuaikan dengan kondisi operasi kompresor, sehingga perbedaan tekanan Oil – Gas proses dapat dipertahankan konstan. 3.7 Teori Dasar Perhitungan Unjuk Kerja Kompresor
Parameter utama yang berkaitan dengan unjuk kerja kompresor sentrifugal: - Head - Efisiensi - Kapasitas - Daya Pada kompresor sentrifugal. Untuk mengetahui harga masing – masing parameter berdasarkan kondisi operasi, dapat menggunakan rumus perhitungan dan proses pendekatan. Untuk proses kerjanya dapat ditinjau dengan menggunakan dua pendekatan, yaitu: 1. Proses adiabatik (isentropik), yaitu proses dengan menggunakan asumsi ideal, dimana proses berlangsung pada entropi konstan (tidak ada panas yang masuk dan keluar) meskipun pada kenyataannya energi panas tidak bisa dirubah secara keseluruhan menjadi kerja, karena ada kerugian. 2. Proses Politropik adalah proses kerja aktual yang dihasilkan oleh kompresor itu sendiri 3.1.1
Head 3.1.1.1 Head isentropik Head isentropik adalah kerja per satuan massa yang diperlukan oleh kompresor pada proses isentropik.
20
= × () 1 = × × 1 = 53.5635 × ×( 1) = 1545 × ×( 1)
Dimana :
3.1.1.2 Head politropik Head politropik adalah kerja per satuan massa yang diperlukan oleh kompresor pada proses polytropik reversible dengan kondisi gas masuk dan keluar kompresor yang sama.
Dimana :
= × {() 1} = × 1 = 53.35 × 1545 × 1 = × × 1
Perbedaan head isentropik dan head aktual, ditunjukan pada gambar Isentropic Versus Actual Compression Proses.
21
Isentropic vs Actual Compression Process Gambar 6 Untuk mencari nilai eksponen politropik (n) digunakan persamaan :
1 = Dimana: T1 T2 P1 P2
= Temperatur pada sisi suction. = Temperatur pada sisi discharge. = Tekanan pada sisi suction. = Tekanan pada sisi discharge.
Proses kompresi dalam kompresor dapat diasumsikan berlangsung secara isentropik, dimana gas masuk pada suhu dan tekanan tertentu (P1 dan T1), sehingga diperoleh harga entropi masuk (S1). Pada proses isentropik dimana S1 = S21, dapat ditentukan suhu gas keluar
22
kompresor yaitu T21 sedangkan pada proses aktual gas keluar kompresor pada suhu T2. 3.1.2
Efisiensi 3.1.2.1 Efisiensi isentropik Efisiensi isentropik adalah perbandingan antara head isentropik dengan head aktual.
= × −! = ×× − ×[×[ −! 1]1] × − ×[!−] × = × ××[!−] × = 1 1
3.1.2.2 Efisiensi politropik Efisiensi politropik dari sebuah kompresor merupakan perbandingan antara head politropik dengan head isentropik.
= = −− 1 = 1 21 2
3.1.3
Kapasitas Kapasitas kompresor sentrifugal dapat dinyatakan dalam berbagai bentuk seperti : 1. Inlet volume flow (ICFM) atau actual inlet volume flow (ACFM).
23
2. Standard inlet volume flow (SCFM) pada kondisi standard yaitu pada tekanan 14,7 psia dan suhu 60oF = 520o R. 3. Mass flow rate : kapasitas yang dihitung dalam laju aliran massa dengan satuan lbm/minute. Hubungan antara kondisi standard dengan kondisi inlet (actual ), dapat digunakan persamaan gas ideal :
× = × × × =
Dimana: Ps = Tekanan standar = 14,7 psia Ts = Temperatur standar = 60o F = 520o R maka didapat :
= × 14.7 × 520 = × 14.7 × 520 Bila kapasitas dihitung dalam laju aliran massa, maka harus dilihat hubungan kapasitas dan laju aliran massa.
̇ = × ̇ = /min = / = / ̇ = × = ⇒ =
Dimana :
Jadi :
Untuk mencari nilai
:
24
= ; = ×144 = ××144 = 14. 7×520 ̇ = × .××
Sedangkan
Jadi :
Catatan : Angka 144 merupakan faktor konversi dari psia ke lb/ft 2 Karena 1 foot-pound = 12 inch-pound, maka 1 lb/ft 2 = 144 psi.
.
×144×520 × ̇ = × 14.53.735× ̇ = ×0.0763×
Bila dikoreksi terhadap faktor kompresibilitas, maka :
3.1.4
Daya 3.1.4.1 daya gas Daya yang di terima oleh gas di namakan gas power atau aerodinamic power yang dapat dihitung dengan persamaan :
Dimana : GHP
̇ 550
3.1.4.2 daya kompresor
= 550̇ ×
= Gas Horse Power (HP) = Mass flow rate (lbm/sec) = Conversion factor (HP)
=
Dimana : CHP = Compressor Horse Power = Efisiensi mekanik
3.1.4.3 daya penggerak
Dimana :
= 25
DHP
3.1.5
= Driver Horse Power = Efisiensi transmisi
Perhitungan Gas Proper ti es Untuk menghitung gas properties, digunakan langkah sebagai berikut :
1. Siapkan data komposisi gas campuran dengan setiap mol fraksinya. 2. Siapkan tabel berat molekul, tekanan kritis, dan temperatur kritis setiap fraksi gas. 3. Masukan juga nilai kalor spesifik pada tekanan konstan, Cp untuk setiap gas, pada temperatur kondisi campuran. (dengan satuan berbasis mol, seperti Btu/lbm mol atau J/k mol. K). 4. Hitung dan buat daftar kontribusi dari setiap gas untuk berat molekul, tekanan kritis, temperatur kritis dan panas spesifik dengan mengalikannya dengan mol fraksi setiap gas. 5. Jumlahkan masing-masing kontribusi setiap gas hingga didapat parameter dalam kondisi campuran (BM mix, Pc mix, Tc mix dan Cp mix). 6. Hitung nilai perbandingan panas spesifik, K dengan persamaan :
= −, = −.
(sistem british)
(sistem metric)
7. Hitung nilai tekanan reduksi (Pr) dan temperatur reduksi (Tr) untuk mendapatkan faktor kompesibilitas, dengan persamaan :
= = ;
8. Dimana P dan T adalah tekanan dan temperatur yang diukur (aktual). 9. Dapatkan nilai faktor kompesibilitas (Z) dengan memplotkan nilai Pr dan Tr pada grafik kompresibilitas. 3.8 PARAMETER YANG MEMPENGARUHI UNJUK KERJA
Unjuk kerja kompresor centrifugal dipengaruhi oleh beberapa parameter, antara lain sebagai berikut :
26
1. Pengaruh Suhu Gas Masuk (T1) Bila suhu gas masuk naik menyebabkan : - Kerapatan massa gas menurun pada kapasitas yang sama. - Laju aliran massa yang dihasilkan menurun. - Daya yang dibutuhkan oleh kompresor naik. - Pressure ratio menurun. - Begitu pula sebaliknya.
2. Pengaruh Tekanan Gas Masuk (P1) Pada kompresor yang beroperasi pada putaran konstan dan laju aliran volume yang sama, maka penurunan tekanan gas masuk menyebabkan : - Laju aliran gas keluar kompresor turun. - Tekanan gas keluar kompresor turun. - Kebutuhan daya kompresor turun. - Untuk menjaga tekanan gas keluar kompresor yang konstan, maka kompresor diharuskan beroperasi dengan putaran tinggi, akibatnya daya yang dibutuhkan oleh kompresor bertambah. 3. Pengaruh Jenis Gas (S.G) Bila jenis gas berubah komposisinya dan spesific gravity (S.G) gas turun menyebabkan : - Laju aliran massa menurun. - Daya yang dibutuhkan kompresor menurun. 4. Pengaruh Faktor Kompresibelitas (Z) Faktor kompresibelitas gas sangat dipengaruhi oleh jenis/komposisi gas dan tekanan dan temperatur. Bila Z naik dan kapasitas konstan menyebabkan : - Daya yang diperlukan kompresor naik. - Pressure ratio menurun. - Dan begitu pula sebaliknya. 5. Pengaruh Putaran Kompresor (n) Perubahan putaran kompresor akan berpengaruh banyak terhadap karakteristik kompresor. Dengan kenaikan putaran kompresor mengakibatkan : - Naiknya kapasitas/laju aliran massa sebanding dengan kenaikan putarannya. - Naiknya head yang sesuai dengan perbandingan putaran pangkat 2. - Naiknya kebutuhan daya yang diperlukan sesuai dengan perbandingan putaran pangkat 3.
27
- Dan begitu pula sebaliknya. Hal tersebut diatas dapat dilihat dari teori kesamaan sebagai b erikut :
Pengaruh dari Putaran Kompresor Gambar 7
6. Pengaruh Perubahan Diameter Luar Impeler (D2) Perubahan ukuran diameter luar impeler mempunyai pengaruh yang sama dengan perubahan putaran. Bila ukuran diameter luar impeler diperbesar dimana kompresor beroperasi pada putaran tetap, maka menyebabkan : - Kenaikan kapasitas sebanding dengan perbandingan kenaikan diameter. - Kenaikan head sebanding dengan perbandingan kenaikan diameter impeler pangkat 2. - Kenaikan daya yang diperlukan kompresor sesuai dengan perbandingan kenaikan diameter impeller pangkat 3. - Dan begitu pula sebaliknya. 7. Pengaruh Laju Aliran Massa (m) Pada kondisi awal yang sama, maka kenaikan laju aliran massa mengakibatkan kenaikan tenaga yang diperlukan kompresor. Dan begitu pula sebaliknya.
28
BAB IV ANALISIS 4.1 Overview Kompresor 32 – K – 101
Kompresor 32 – K – 101 merupakan Recycle Gas Compressor yang berada di platforming Naptha Processing Unit (unit 32). Kompresor ini berfungsi sebagai kompresor H2 yang merupakan produk gas dari unit 32 platforming. Produk outlet gas H2 kompresor tersebut adalah produk gas yang akan dialirkan ke Combine Feed Exchanger ( 32 – E – 101), sistem recovery plus dan sistem CCR. Pada sistem CCR, kompresor tersebut berfungsi untuk membantu kebutuhan make up lift gas H2 pada sistem regenerasi katalis Platforming.
Gambar 8 Recycle Gas Compressor 32 – K - 101
29
4.2 DATA SPESIFIKASI KOMPRESOR 32 – K – 101
Manufacture Type Model Serial Number Weight Flow
: Elliott – Ebara : Recycle compressor : 60MB7 : R03T006102 : 38348 kg/h
I nl et Conditi ons
Inlet Pressure Inlet Temperature Molecular Weight Cp/Cv (K 1 ) Compressibility (Z 1 ) Inlet Volume
: 3.5 kg/cm2 (a) : 50 0C : 6.67 : 1.311 : 1.002 : 45134 m3 /h
Di scharge Condi tion s
Discharge Pressure Discharge Temperature Cp/Cv (K 2 ) Compressibility (Z 2 ) Speed Polytropic Head Polytropic Efficiency
: 6.4 kg/cm2 (a) : 110.3 0C : 1.296 : 1.003 : 5264 RPM : 27198 m : 83.1 %
4.3 DATA SPESIFIKASI PENGGERAK 32 – K – 101T
Manufacture Type Power Speed
: Elliott – Ebara : Condensing steam turbine : 3483 kW : 5264 RPM
4.4 DATA KONDISI KOMPRESOR 32 – K – 101
Turbine Actual Speed Turbine 1 st Stage Steam Pressure Turbine Steam Inlet Pressure Turbine Steam Outlet Pressure
: 4702 RPM : 9 kg/cm2 : 41 kg/cm2 : - 0.9 kg/cm2
30
Compressor Suction Pressure Compressor Discharge Pressure Compressor Suction Temperature Compressor Discharge Temperature Compressor Gas Flow
: 2.7 kg/cm2 : 5.9 kg/cm2 : 63 0C : 131.7 0C : 788.45 Nm3 /h
4.5 PERHITUNGAN KOMPRESOR 3.5.1
Perhitungan gas properti es campuran Hasil perhitungan gas properties campuran dapat dilihat pada lampiran. dimana dari perhitungan tersebut didapat nilai gas properties campuran sebagai berikut: MW mix (MW.Yi) = 9.0676 Pc mix (Pc.Yi) = 326.988 psia Tc mix (Tc.Yi) = 138.262 0R MCp mix (MCp.Yi) = 7.2615 BTU/lbmol.0R
3.5.2
Menghitung panas jenis spesifik Untuk menghitung panas jenis spesifik dapat menggunakan persamaan :
7.2615986 = 1.3765 = 1, 986 = 7. 26151,
3.5.3
Menghitung nilai spesifik gravity Untuk menghitung nilai spesifik gravity dapat menggunakan persamaan :
SG
3.5.4
= × .=9.0676×0.0345 = 0.3131
Mencari faktor kompresibilitas (Z) untuk mencari faktor kompresibilitas menggunakan compressibility chart (terlampir) . Untuk dapat menggunakan chart tersebut terlebih dahulu mencari nilai Pr dan Tr dengan menggunakan persamaan :
= = ;
Saat kondisi masuk (suction) :
31
= = . .. = 0.1214 = = . = 4.3763
psia 0
R
Dari hubungan Pr 1 dan Tr 1 didapatkan nilai Z1 sebesar 1 Saat kondisi keluar (discharge) :
= = . .. = 0.2652 = = . = 5.2707
psia 0
R
Dari hubungan Pr 2 dan Tr 2 didapatkan nilai Z2 sebesar 0.92
= +2 = 1 +0.2 9 2= 0.96
Kondisi rata – rata :
Dimana : P1 : tekanan suction (psia) P2 : tekanan discharge (psia) T1 : suhu suction (0R) T2 : suhu discharge (0R)
3.5.5
Eksponen politropik untuk mendapatkan nilai eksponen politropik dapat menggunakan
persamaan:
− =
728. 7 3 1 = ln 605.86.7037 39.69
= 1.31
3.5.6
Menghitung head untuk menghitung head dalam persamaan head politropik :
Dimana :
kondisi
actual
digunakan
= × {() 1} 32
= 53.35 × 1545 × 1 = × × 1 . = × × −× 1 . . 53. 3 5 1. 3 1 86. 7 3 = 0.3131 ×0. 9 6×(1.311)×605.07{(39.69) 1} = 85027.52914 ft = 25916.39088 m
3.5.7
Efisiensi Efisiensi yang digunakan dalam perhitungan adalah efisiensi politropik. Untuk mendapatkan nilai efisiensi politropik dapat digunakan persamaan :
=
112 12
605. 0 7 728. 7 3 = 1 39.86.6793
= 0.8698 = 87 %
4.6 Analisa
Dari data hasil perhitungan didapatkan efisiensi politropik sebesar 87 %. Efisiensi tersebut bernilai lebih besar dari efisiensi yang ada pada data spesifikasi yaitu sebesar 83.1 %. hal tersebut dapat terjadi karena beberapa faktor diantaranya :
Tekanan suction dan discharge yang ada pada data sheet lebih kecil dari pada tekanan suction dan discharge yang ada pada data aktual sehingga mempengaruhi nilai efisiensi Temperaturesuction dan discharge yang ada pada datasheet lebih kecil dari pada temperaturesuction dan discharge yang ada pada data aktual sehingga mempengaruhi nilai efisiensi.
33
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan analisa yang telah dilakukan didapatkan kesimpulan 1. Efisiensi data aktual lebih besar dari data sheet , yaitu 87 % 2. penyebab efisiensi yang lebih besar bisa diakibatkan beberapa hal diantaranya:
Tekanan suction maupun Discharge yang lebih besar dari tekanan seharusnya
Temperature suction maupun Discharge yang lebih besar dari temperature seharusnya 3. Dilihat dari hasil penghitungan efisiensi, maka dapat dikatakan bahwa kompresor 32 – K – 101 dalam keadaan baik karena efisiensi dari kompresor tersebut di atas 80 % saat di cek ke lapangan, kompresor tidak memiliki gangguan kerusakan yang berarti.
5.2 Saran 1. Mengkaji ulang efisiensi dari kompresor 32 – K - 101 2. Peningkatan monitoring secara rutin agar kinerja kompresor dap at lebih meningkat dari sebelumnya
34
DAFTAR PUSAKA Frank L. Evans,Jr. Equipment Design Hand book for Refineries and Chemical Plant ,Gulf Publisthing Company,Texas,1979. Lapina,Ronald P. Estimating Centrifugal Compresor Performance, Gulf Publishting Company,Houston,Texas,1982. Lyman F.Scheel, Gas Machinary, Gulf Publisthing Company,Houston,Texas,1972. Prasetyo,Sigit Budi. Teknik Maintenance kompresor recyprocating type 32 K102A,Indramayu.,2010. Seto,Bayu Asmoro. Evaluasi Kerusakan Kompresor 058 K 101A,Indramayu,2013. Ardiyaprana,Faruk Bima.Utama,Zakka Prasetya. Evaluasi Kinerja Recycle Compressor (32 – K – 101) pada Platforming Unit – NPU ,Indramayu,2010. https://zifamurath.files.wordpress.com/2011/12/dasar-kompresor.pdf (diakses pada tanggal 16 Juni 2015). http://www.agussuwasono.com/artikel/teknologi/mechanical/201-teori-dasar perhitungan-unjuk-kerja-kompresor-sentrifugal.html (Diakses pada tanggal 18 Juni 2015) http://elon2.blogspot.com/2010/06/kompresor-definisi-kompresorkompresor.html (Diakses pada tanggal18 Juni 2015) https://irzamechanical.wordpress.com/2013/07/19/kompresor/ (diakses pada tanggal 21 juni)
35
