LAPORAN KERJA PRAKTIK PABRIK AMMONIUM SULFAT II (ZA II

UNIVERSITAS INDONESIA

LAPORAN KERJA PRAKTIK PABRIK AMMONIUM SULFAT II (ZA II) DEPARTEMEN PRODUKSI III PT PETROKIMIA GRESIK

Disusun oleh : Candra Nugraha

(NIM. 1106052972)

Denis Yanuardi

(NIM. 1106053003)

Mohammad Sofa Khodi

(NIM. 1106058453)

Pembimbing: Bambang Fredy Subagiyo Unit ZA II Departemen Produksi III

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA AGUSTUS 2014

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN KERJA PRAKTIK DI BAGIAN AMMONIUM SULFAT II (ZA II) DEPARTEMEN PRODUKSI III PT PETROKIMIA GRESIK Periode : 04/08/2014 – 29/08/2014

Disusun oleh : Candra Nugraha

(NIM. 1106052972)

Denis Yanuardi

(NIM. 1106053003)

Mohammad Sofa Khodi

(NIM. 1106058453)

Menyetujui,

Manager Produksi III

Pembimbing

(Ir. SANTOSO)

(BAMBANG FREDY SUBAGIYO)

Manager Pendidikan dan Pelatihan

(Ir. I KETUT SUKA DANABA)

ii

PRAKATA Assalammu’alaikum warahmatullahi wa barakatuh, Puji syukur senantiasa penyusun panjatkan kepada Allah SWT yang atas rahmat dan kasih sayang-Nya, penyusun bisa menyelasaikan kerja praktik di Bagian Ammonium Sulfat PT. Petrokimia Gresik beserta laporannya. Kerja praktik yang dilaksanakan selama satu bulan di Bagian Ammonium Sulfat PT. Petrokimia Gresik, mulai tanggal 4 – 29 Agustus 2014 ini merupakan salah satu usaha untuk memperoleh pengalaman kerja dan pengetahuan praktis secara langsung di lapangan, yang meliputi aspek teknologi, proses operasi dan pengelolaan, sekaligus dapat membandingkan teori yang didapat di perkuliahan dengan kenyataan yang ada di lapangan. Kerja praktik ini dapat terlaksana dan laporannya dapat terselesaikan, tidak lepas dari bantuan yang diberikan oleh berbagai pihak. Pada kesempatan ini penyusun menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Kepada Allah SWT, Orang tua dan keluarga yang telah memberikan dorongan spritual dan material. 2. Bapak Dr. Ir. Asep Handaya Saputra, M.Eng selaku dosen pembimbing kerja praktik. 3. Bapak Bambang Fredy Subagiyo selaku Pembimbing Kerja Praktik di PT Petrokimia Gresik. 4. Bapak Siswo, Bapak Supardi, Bapak M. Hakam, Bapak Eko Widodo, bapak Achmad Basori, Bapak Agus Sasmito, Bapak Taufik, Bapak Agus Juwito, Bapak Angga Dwi Yulianto, Bapak Effendi H., Bapak Hariyanto dan seluruh karyawan pabrik ZA II yang telah membantu dan membimbing kami selama pelaksanaan kerja praktik dan penyusunan laporan. 5. Untuk seluruh pihak yang tidak bisa kami sebutkan satu persatu, yang turut membantu kami,terima kasih sebesar-besarnya. Kami menyadari masih banyak hal yang perlu diperbaiki. Saran dan kritik yang membangun, sangat kami harapkan. Wassalamu’alikum warahmatullahi wa barakatuh. Gresik, 25 Agustus 2014

Penyusun

iii

DAFTAR ISI LAPORAN KERJA PRAKTIK ........................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................................ ii PRAKATA......................................................................................................................... iii DAFTAR ISI...................................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... vi BAB 1 ................................................................................................................................. 1 1.1

Sejarah Singkat dan Perkembangan PT Petrokimia Gresik ...................................... 1 1.1.1 Sejarah Singkat .................................................................................................... 1 1.1.2 Perluasan Perusahaan ........................................................................................... 2

1.2

Lokasi Pabrik ............................................................................................................ 3

1.3

Organisasi Perusahaan .............................................................................................. 4 1.3.1 Bentuk Perusahaan ............................................................................................... 4 1.3.2 Visi, Misi dan Nilai Dasar Perusahaan ................................................................ 4 1.3.3 Logo Perusahaan .................................................................................................. 5 1.3.4 Struktur Organisasi .............................................................................................. 6 1.3.5 Manajemen Produksi PT Petrokimia Gresik........................................................ 7

1.4

Pencapaian dan Sertifikasi Perusahaan ..................................................................... 8

1.5

Yayasan PT Petrokimia Gresik ............................................................................... 10

1.6

Anak Perusahaan dan Perusahaan Patungan PT Petrokimia Gresik ....................... 11

1.7

Unit Produksi .......................................................................................................... 12 1.7.1 Departemen Produksi I ...................................................................................... 13 1.7.2 Departemen Produksi II ..................................................................................... 14 1.7.3 Departemen Produksi III .................................................................................... 14

1.8

Unit Prasarana Pendukung ...................................................................................... 15 1.8.1 Dermaga Khusus ................................................................................................ 15 1.8.2 Unit Pembangkit Tenaga Listrik ........................................................................ 15 1.8.3 Sarana Air Bersih ............................................................................................... 16 1.8.4 Unit Industri Peralatan Pabrik............................................................................ 16

BAB 2 ............................................................................................................................... 17 2.1

Pabrik Asam Fosfat ................................................................................................. 17

2.2

Pabrik Asam Sulfat ................................................................................................. 18

2.3

Pabrik Aluminium Fluorida .................................................................................... 19

2.4

Pabrik ZA II ............................................................................................................ 20

BAB 3 ............................................................................................................................... 22 3.1

Diagram Alir Proses ................................................................................................ 22

3.2

Layout Pabrik .......................................................................................................... 23

iv

3.3

Langkah Proses ....................................................................................................... 24 3.3.1 Alur Proses......................................................................................................... 24

3.4

Pembuangan Limbah .............................................................................................. 40

3.5

Unit Operasi ............................................................................................................ 41 3.5.1 Unit Operasi Utama ........................................................................................... 41 3.5.2 Unit Operasi Pendukung .................................................................................... 47

BAB 4 ............................................................................................................................... 55 4.1.

Pengolahan Air........................................................................................................ 55

4.2.

Air Pendingin (Cooling Water/CW) ........................................................................ 58

4.3.

Steam....................................................................................................................... 60

4.4.

Listrik ...................................................................................................................... 61

4.5.

Udara Tekan dan Udara Instrumen ......................................................................... 62

4.6.

Bahan Bakar ............................................................................................................ 63

BAB 5 ............................................................................................................................... 64 5.1

Kesimpulan ............................................................................................................. 64

5.2

Saran ....................................................................................................................... 64

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 66 Appendiks ......................................................................................................................... 67

v

DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Logo PT Petrokimia Gresik ........................................................................ 5 Gambar 2. Struktur Organisasi Direktorat Produksi PT Petrokimia Gresik ................. 6 Gambar 3. Alur Proses Produksi PT Petrokimia Gresik ............................................. 13 Gambar 4. Diagram Blok Proses Produksi Asam Fosfat ............................................ 17 Gambar 5. Diagram Blok Proses Produksi Asam Sulfat............................................. 18 Gambar 6. Diagram Blok Proses Produksi Alumunium Fluorida............................... 19 Gambar 7. Diagram Blok Proses Produksi Pupuk ZA II ............................................ 22 Gambar 8. Gambar layout Pabrik ZA II ..................................................................... 23 Gambar 9. PFD Seksi Carbonation #5100 .................................................................. 25 Gambar 10. PFD Seksi Reaction #5200........................................................................ 27 Gambar 11. PFD Seksi Filtration #5300 ....................................................................... 30 Gambar 12. Skema Filtrasi pada Primary Filtration ..................................................... 31 Gambar 13. PFD Seksi Netralisasi #5400..................................................................... 33 Gambar 14. PFD Seksi Evaporation & Crystalization #5500 ...................................... 34 Gambar 15. Kristal yang terbentuk di vaporator ke dua. .............................................. 35 Gambar 16. Kristal yang terbentuk di Evaporator ketiga ............................................. 36 Gambar 17. PFD Sistem Vakum #5500 ........................................................................ 37 Gambar 18. PFD Unit Centrifuge #5500 ..................................................................... 38 Gambar 19. PFD Unit Centrifuge #5500 ..................................................................... 39 Gambar 20. Carbonation Tower.................................................................................... 41 Gambar 21. Reaction Vessel ......................................................................................... 42 Gambar 22. Neutralization Tank................................................................................... 43 Gambar 23. Multiple-effect Evaporator ........................................................................ 45 Gambar 24. Sentrifuge .................................................................................................. 45 Gambar 25. Dryer and Cooler ...................................................................................... 46 Gambar 26. Kompresor CO2 ......................................................................................... 48 Gambar 27. Skema Chalk Settler pada Pabrik ZA II Petrokimia Gresik ...................... 50 Gambar 28. Chalk Settler pada Pabrik ZA II Petrokimia Gresik .................................. 50 Gambar 29. Skema belt conveyor ................................................................................. 53 Gambar 30. Belt conveyor pengangkut produk dari sentrifuge menuju dryer .............. 54 Gambar 31. Menara Pendingin Unit Produksi ZA II PT Petrokimia Gresik ................ 60 Gambar 32. Skema Pressure Control Valve.................................................................. 61 Gambar 33. Komponen pembuatan udara tekan dan udara instrumen ......................... 62

vi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1

Sejarah Singkat dan Perkembangan PT Petrokimia Gresik PT Petrokimia Gresik adalah salah satu perusahaan yang berada di bawah

holding company PT Pupuk Indonesia yang merupakan Badan Usaha Milik Negara (BUMN). PT Petrokimia Gresik merupakan pabrik pupuk terlengkap di Indonesia yang pada awal berdirinya disebut ”Projek Petrokimia Soerabaja”. Selain menjadi pabrik pupuk terlengkap di Indonesia, PT Petrokimia Gresik juga memproduksi bahan-bahan kimia dan juga jasa-jasa lainnya. 1.1.1 Sejarah Singkat Pendirian

Petrokimia

Gresik

dimulai

pada

tahun

1960

dengan

dikeluarkannya TAP MPRS No.II//MPRS/1960 dan Keputusan Presiden No.260/1960. Kedua ketetapan hukum ini mengatur tentang Projek Petrokimia Soerabaja. Proyek ini merupakan proyek prioritas dalam Pola Pembangunan Nasional Semesta Berencana Tahap I (1961-1969) dan menjadi BUMN kedua setelah PUSRI. Pada tahun 1964 proyek ini mulai didirikan berdasarkan Inpres No.I/1963 karena dirasakan bahwa produk yang dihasilkan PT Petrokimia ini sangat menopang kesejahteraan rakyat Indonesia, maka pemerintah mengambil keputusan untuk melanjutkan proyek PT Petrokimia. Proyek ini diborong oleh kontraktor Consindit Sp. A dari Italia. Pada tahun 1968, berbagai kesulitan berkembang di dalam pembangunannya, terutama mengenai pembiayaan. Hal ini menyebabkan pembangunan proyek tertunda. Melalui Surat Keputusan Presidium Kabinet Ampera No. B/891/Preskab/4/1967 diputuskan untuk melanjutkan kembali pembangunan Proyek Petrokimia Surabaya dan pada bulan Februari 1968 pekerjaan lapangan kembali dilanjutkan. Proyek ini berhasil diselesaikan pada 10 Juli 1972. Projek Petrokimia Soerabaja berhasil diselesaikan dan diresmikan oleh Presiden Soeharto. Bentuk usaha proyek ini adalah perusahaan umum. Bentuk usaha Petrokimia Surabaya berubah menjadi perseroan berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 14 tahun 1975. Perubahan ini menyebabkan PT Petrokimia Surabaya berganti nama menjadi PT

1 UNIVERSITAS INDONESIA

2

Petrokimia Gresik. Pada tahun 1997, PT Petrokimia Gresik telah berubah status menjadi Holding Company bersama PT Pupuk Sriwijaya Palembang. Saat ini PT Petrokimia Gresik memiliki berbagai bidang usaha dan fasilitas pabrik terpadu baik yang dikelola sendiri maupun melalui anak perusahaannya. 1.1.2 Perluasan Perusahaan Pada masa perkembangannya, PT Petrokimia Gresik telah mengalami beberapa kali perluasan. Bentuk perluasan yang telah dilakukan adalah sebagai berikut:  Perluasan I (29 Agustus 1979) Pembangunan pabrik pupuk TSP I yang dilaksanakan oleh kontraktor Spie Batignoles dari Perancis. Pabrik TSP 1 ini dilengkapi juga dengan prasarana pelabuhan dan penjernihan air di Gunungsari, Surabaya yang disertai Booster Pump.  Perluasan II (30 Juli 1983) Pembangunan pabrik pupuk TSP II yang dilaksanakan oleh kontraktor Spie Batignoles dari Perancis. Pada pembangunan pabrik TSP II ini disertai dengan pembangunan perluasan prasarana pelabuhan dan unit penjernian air (water intake) di Babat, Lamongan dengan kapasitas 3.000 m3/jam.  Perluasan III (10 Oktober 1984) Pembangunan pabrik Asam Fosfat dan produk samping, pelaksana pembangunannya yaitu Hitachi Zosen dari Jepang, meliputi: Pabrik Asam Sulfat (H2SO4); Pabrik Asam Fosfat (H3PO4); Pabrik Cement Retarder (CR); Pabrik Aluminium Fluorida (AlF3); Pabrik Ammonium Sulfat (ZA II); Unit Utilitas.  Perluasan IV (2 Mei 1986) Pemabangunan pabrik pupuk ZA III dikerjakan sendiri oleh tenaga-tenaga PT Petrokimia Gresik, baik dari studi kelayakan hingga pengoperasiannya.  Perluasan V (29 April 1994) Pabrik amonia dan pabrik urea baru dengan teknologi proses “KELLOG” dari Amerika dan proses “ACES” dari Jepang. Kontruksinya ditangani oleh PT Inti Karya Persada Teknik (IKPT) Indonesia. Pembangunan dimulai awal tahun


3

1991 dan ditargetkan beroperasi pada Agustus 1993. Pabrik ini mulai beroperasi mulai 29 April 1994.  Perluasan VI (25 Agustus 2000) Pabrik pupuk majemuk dengan nama "Phonska" dengan menggunakan teknologi proses oleh "INCRO" dari Spanyol. Konstruksi ditangani PT Rekayasa Industri dengan kapasitas produksi 300.000 ton/tahun. Pabrik ini telah diresmikan oleh Presiden Republik Indonesia Abdurrahman Wahid pada tanggal 25 Agustus 2000 dan mulai beroperasi secara komersial pada 1 November 2000.  Perluasan VII (2002) Pabrik pupuk NPK Kebomas atau NPK Blending.  Perluasan VII ( 22 Maret 2005 ) Pabrik pupuk kalium sulfat (ZK) dengan kapasitas 10.000 ton/tahun. Pabrik ini menggunakan proses “MANNHEIM” (Eastern Tech).  Perluasan VIII ( tahun 2006 – tahun 2009 ) Perluasan yang dilaksanakan meliputi pembangunan Petroganik, NPK Kebomas II, III & IV, & Phonska II & III  Sedang direncanakan Pembangunan Pabrik Amonia, ZA IV, dan PA II 1.2

Lokasi Pabrik PT Petrokimia Gresik saat ini menempati lahan kompleks seluas 450 Ha

dan area tanah yang ditempati berada di tiga kecamatan yang meliputi beberapa desa, yaitu :  Kecamatan Gresik, meliputi desa-desa: Ngipik, Karangturi, Sukorame, Tlogopojok, Lumpur  Kecamatan Kebomas, meliputi desa-desa: Kebomas, Tlogopatut, Randu Agung  Kecamatan Manyar, meliputi desa: Romo Meduran Desa yang masuk kategori ring I pada PT Petrokimia Gresik adalah Desa Tlogopojok, Desa Romo Meduran dan Desa Lumpur. Pada desa-desa ini mendapat perhatian khusus dalam hal pembinaan masyarakat, misalnya pemberian bantuan sosial, pendidikan dan pelatihan.


4

Dipilihnya Gresik sebagai lokasi pendirian pabrik pupuk merupakan hasil studi kelayakan pada tahun 1962 oleh Badan Persiapan Proyek-Proyek Industri (BP3I), dibawah Departemen Perindustrian Dasar dan Pertambangan. Pada saat itu, Gresik dinilai ideal dengan pertimbangan, antara lain: 1. Tersedianya lahan yang kurang produktif. 2. Tersedianya sumber air dari aliran Sungai Brantas dan sungai Bengawan Solo. 3. Dekat dengan daerah konsumen pupuk terbesar, yaitu perkebunan dan petani tebu. 4. Dekat dengan pelabuhan sehingga memudahkan untuk mengangkut peralatan pabrik selama masa konstruksi, pengadaan bahan baku, maupun pendistribusian hasil produksi melalui angkutan laut. 5. Dekat dengan Surabaya yang memiliki kelengkapan yang memadai, antara lain, tersedianya tenaga-tenaga terampil. 1.3

Organisasi Perusahaan

1.3.1 Bentuk Perusahaan PT Petrokimia Gresik bergerak dalam pengadaan pupuk, bahan kimia, dan jasa-jasa lainnya. Dalam perkembangannya, PT Petrokimia Gresik telah mengalami perubahan bentuk perusahaan. Dari sebuah perusahaan umum menjadi sebuah perusahaan perseroan dan kini telah holding dengan perusahaan pupuk lainnya, termasuk PT Pupuk Sriwijaya (Persero). Holding company ini merupakan salah satu Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang berada di bawah koordinasi Menteri Negara BUMN. 1.3.2 Visi, Misi dan Nilai Dasar Perusahaan a)

Visi PT Petrokimia Gresik PT Petrokimia Gresik bertekad untuk menjadi produsen pupuk dan

produk kimia lainnya yang berdaya saing tinggi dan produknya paling diminati konsumen. b) Misi PT Petrokimia Gresik Adapun misi-misi dari PT Petrokimia Gresik antara lain 

Mendukung penyediaan pupuk nasional untuk tercapainya program swasembada pangan.


5 

Meningkatkan hasil usaha untuk menunjang kalancaran kegiatan operasional dan pengembangan usaha.



Mengembangkan potensi usaha untuk memenuhi industri kimia nasional dan berperan aktif dalam community development.

c)

Nilai Dasar Perusahaan 

Mengutamakan keselamatan dan kesehatan kerja dalam setiap operasional.



Memanfaatkan profesionalisme untuk meningkatkan kepuasan pelanggan



Meningkatkan inovasi untuk memenangkan bisnis



Mengutamakan integritas dalam setiap hal



Berupaya membangun semangat kelompok yang sinergis

1.3.3 Logo Perusahaan Suatu perusahaan tentunya memiliki logo perusahaan sebagai identitas dari perusahaan tersebut, begitu juga PT Petrokimia Gresik. PT Petrokimia Gresik mempunyai logo perusahaan sendiri yang dalam pembuatan logo tersebut tentunya terdapat filosofinya, berikut logo dari PT Petrokimia Gresik beserta penjelasannya

Gambar 1. Logo PT Petrokimia Gresik (Sumber: PT Petrokimia Gresik)

Dasar pemilihan logo : Logo dengan gambar kerbau berwarna emas, dipilih sebagai penghormatan terhadap daerah Kecamatan Kebomas. Kerbau juga melambangkan sikap yang suka berkerja keras, loyal, dan jujur. Selain itu Kerbau adalah hewan yang dikenal luas oleh masyarakat Indonesia sebagai Sahabat Petani. Arti logo :  Warna kuning emas pada hewan kerbau melambangkan keagungan


6  Daun hijau berujung lima, mempunyai arti : -

Daun hijau melambangkan kesuburan dan kesejahteraan

-

Berujung lima melambangkan kelima sila dari Pancasila

 Huruf PG, yang merupakan singkatan dari Petrokimia Gresik  Warna putih pada huruf PG melambangkan kesucian Jadi, arti logo secara keseluruhan adalah “Dengan hati yang bersih berdasarkan kelima sila Pancasila, PT Petrokimia Gresik berusaha mencapai masyarakat adil dan makmur untuk menuju keagungan bangsa”. 1.3.4 Struktur Organisasi PT Petrokimia Gresik mempunyai 3 pabrik yang masing-masing mempunyai unit produksi berbeda-beda. Berikut adalah struktur organisasi dari Direktorat Produksi PT Petrokimia Gresik, Direktur Produksi

GM Pabrik 1

GM Pabrik 2

GM Pabrik 3

Manager Produksi 1

Manager Produksi 2

Manager Produksi 3

Manager PPE

Manager Harian 1

Manager Harian 2

Manager Harian 3

Manager LK3

GM Teknologi

Manager Inspeksi Teknik Gambar 2. Struktur Organisasi Direktorat Produksi PT Petrokimia Gresik (Sumber: Diklat PT Petrokimia Gresik)

Keterangan: a. Direktur Produksi membawahi 4 kompartemen dan 1 Biro, yaitu:  GM Pabrik I, II, III bertanggung jawab kepada Direktur Produksi dalam pengaturan faktor produksi dan pemeliharaan peralatan di Pabrik I, II,


7

dan III agar bisa mencapai target produksi di masing-masing unit pabrik PT Petrokimia Gresik yang telah diterapkan oleh manajemen.  GM Teknologi bertanggung jawab kepada Direktur Produksi dalam pengendalian proses dan pengelolaan lingkungan serta mempersiapkan suku cadang yang akan digunakan untuk mendukung kegiatan produksi di seluruh unit pabrik PT Petrokimia Gresik. b. Kompartemen Pabrik I, II, III masing-masing membawahi 2 departemen:  Departemen Produksi I, II, dan III bertanggung jawab kepada GM Pabrik I, II, dan III dalam pengaturan faktor produksi agar bias mencapai target produksi dari masing-masing unit pabrik I, II, dan III.  Departemen Pemeliharaan I, II, dan III bertanggung jawab kepada GM pabrik I, II, dan III dalam pemeliharaan peralatan pabrik untuk mendukung kegiatan produksi di masing-masing unit pabrik I, II, dan III. c. Kompartemen Teknologi membawahi 3 Departemen, yaitu:  Manager Proses dan Pengelolaan Energi bertanggung jawab kepada GM Teknologi dalam pengendalian proses dan melakukan analisa produksi bahan baku dan parameter operasi untuk mendukung pencapaian target produksi dari pabrik I, II, dan III.  Manager

Lingkungan

dan

Keselamatan

dam

Kesehatan

Kerja

bertanggung jawab kepada GM Teknologi dalam hal pengelolaan lingkungan di seluruh unit pabrik PT Petrokimia Gresik dan memonitor, menyiapkan peralatan keselamatan kerja bagi karyawan PT Petrokimia Gresik.  Managaer Inspeksi Teknik bertanggung jawab kepada GM Teknologi dalam memeriksa material dari peralatan pabrik untuk mendukung kegiatan produksi di seluruh unit pabrik PT Petrokimia Gresik. 1.3.5 Manajemen Produksi PT Petrokimia Gresik PT Petrokimia Gresik yang memproduksi pupuk Urea, ZA, dan bermacammacam pupuk majemuk, yang diproses secara kimia menetapkan dasar bagi rekruitmen operator pabrik dengan modal pendidikan minimum SLTA, karena masing-masing operator harus sudah memiliki bekal pengetahuan ilmu kimia yang baru diajarkan oleh sekolah kepada siswa SLTA. Diharapkan dengan bekal


8

ilmu pengetahuan yang sesuai, para karyawan mulai dari tingkat operator mempunyai kesadaran yang tinggi tentang keselamatan kerja dan mengetahui bahaya dari bahan kimia yang dikelola oleh unit kerjanya. Selain itu, dengan urutan proses produksi yang kontinyu, maka PT Petrokimia Gresik mengatur jam kerja karyawannya dengan sistem shift, ini biasanya berlaku untuk karyawan yang bertugas di Unit Produksi dan Laboratorium, dengan pembagian jam kerja sebagai berikut: a.

Shift I : 07.00-15.00

b.

Shift II : 15.00-23.00

c.

Shift III : 23.00-07.00

Untuk mengatur jam kerja agar sesuai dengan peraturan Depnaker, maka karyawan shift dibagi dalam 4 grup (grup A sampai grup D), yang jadwal kerjanya diatur dalam schedule shift. Schedule shift tersebut diatur oleh Biro Personalia PT Petrokimia Gresik dan diterbitkan setahun sekali dengan menyesuaikan hri yang berlaku di Indonesia. Disamping karyawan shift, ada juga karyawan yang bekerja non shift (normal day), ini biasanya berlaku untuk karyawan yang bekerja di kantor, dengan jam kerja:

1.4

a.

Hari Senin s/d Kamis

: 07.00-16.00 (istirahat 12.00- 13.00)

b.

Hari Jumat

: 06.00-16.00 (istirahat 11.00-13.00)

c.

Hari Sabtu dan Minggu

: Libur

Pencapaian dan Sertifikasi Perusahaan PT Petrokimia Gresik tidak hanya memperhatikan keuntungan pabrik

semata, tetapi juga memperhatikan kualitas baik dari segi produk ataupun pabrik itu sendiri. Hal ini dapat ditunjukan dengan beberapa penghargaan yang pernah dicapai PT Petrokimia Gresik. Penghargaan pada tahun 2011 - Kategori Good Performance pada ajang Indonesian Quality Award - Kategori Emas pada Responsible Care Award yang diadakan oleh Komite Nasional Responsible Care Indonesia. - Peringkat Biru dalam penilaian Proper tahun 2010-2011 oleh Kementrian Lingkungan Hidup RI.


9

- Perusahaan PMDN terbaik II pada Investment Award Perusahaan PMDN di PemProv. Jawa Timur. - Penghargaan SMK3 dan Kecelakaan Nihil (Zero Accident) dari Menteri Tenaga Kerja RI Penghargaan pada tahun 2012 - Predikat Emerging Industry Leader pada ajang Indonesia Quality Award tahun 2012 - Penghargaan di Anugerah BUMN Award 2012 kategori Inovasi Produk Agrikultur - Penghargaan Industri Hijau karena telah menerapkan ”Efisiensi sumber daya yang meliputi bahan baku, bahan penolong serta energi ramah lingkungan” - PT Petrokimia Gresik ditetapkan sebagai Perusahaan Terpercaya dalam Program Riset dan Pemeringkatan Corporate & Perception Index Index oleh The Indonesian Institute for Corporate Govermance (HCG). Penghargaan pada tahun 2013 - Juara I BUMN Agroindustri Berdaya Saing Terbaik dalam ajang BUMN Award 2013 - Penghargaan Industri Hijau Tahun 2013 dari Kementerian Perindustrian Republik Indonesia - Penghargaan Kategori Silver untuk Strategic Marketing dalam BUMN Marketing Award 2013 - Penghargaan Kategori Bronze untuk Tactical Marketing dalam BUMN Marketing Award 2013 - Penghargaan SNI Award dari Badan Standarisasi Nasional sebagai Nominee kategori Perusahaan Besar Sektor Kimia dan Serba Aneka - Penghargaan Responsible Care Award sebagai perusahaan yang telah menerapkan sistem manajemen lingkungan dan K3. PT Petrokimia Gresik adalah salah satu pioner dalam penerapan Responsible Care dan memperoleh kategori Gold - Penghargaan Proper Peringkat Biru dari Kementerian Lingkungan Hidup


10

- Penghargaan Nihil Kecelakaan (Zero Accident Award) dari Bupati Gresik, Gubernur Jawa Timur, dan Kementerian Nakertrans Republik Indonesia.

1.5

Yayasan PT Petrokimia Gresik Yayasan dibentuk pada tanggal 26 Juni 1965, misi utamanya adalah

mengusahakan kesejahteraan karyawan dan para pensiunan PT Petrokimia Gresik. Salah satu program yang dilakukan adalah pembangunan sarana perumahan bagi para karyawan. Sampai dengan tahun 1999, yayasan PT Petrokimia Gresik telah membangun sebanyak 1.886 unit rumah di Desa Pongangan dan Desa Bunder. Program lainnya yang dilakukan yayasan PT Petrokimia Gresik adalah pemeliharaan kesehatan para pensiunan PT Petrokimia Gresik serta menyediakan sarana bantuan sosial dan menyelenggarakan pelatihan bagi para karyawan yang memasuki masa persiapan purna tugas (MPP). Dalam perkembangannya, yayasan PT Petrokimia Gresik telah memiliki berbagai bidang usaha yang dikelola oleh anak – anak perusahaan PT Petrokimia Gresik. Anak perusahaan di bawah koordinasi PT Petrokimia Gresik adalah : 1. PT Gresik Cipta Sejahtera (GCS)

 Didirikan

: 3 April 1972

 Bidang usaha

: - distributor - pemasok suku cadang - bahan baku industri kimia - angkutan bahan kimia - pembinaan usaha kecil

2. PT Aneka Jasa Ghradika (AJG)

 Didirikan

: 10 November 1971

 Bidang usaha

: - penyediaan tenaga harian - jasa pekerjaan borongan - cleaning service - house keeping

3. PT Graha Sarana Gresik (GSG)

 Didirikan

: 13 Mei 1993

 Bidang usaha

: - penyediaan akomodasi


11

- persewaan perkantoran - jasa travel 4. PT Petrokopindo Cipta Selaras (PCS)

 Didirikan

: 13 Mei 1993

 Bidang Usaha

: - perbengkelan - jasa angkutan - perdagangan umum

1.6

Anak Perusahaan dan Perusahaan Patungan PT Petrokimia Gresik PT Petrokimia Gresik mempunyai beberapa anak perusahaan dan juga

perusahaan patungan yang membantu keberlangsungan produksi di PT Petrokimia Gresik. Berikut beberapa anak perusahaan dan perusahaan patungan PT Petrokimia Gresik, 1. PT Petrokimia Kayaku Pabrik formulator pestisida yang merupakan hasil kerja sama PT Petrokimia Gresik (60%), Nippon Kayaku (20%), dan Mitsubishi Corp. (20%). Mulai beroperasi sejak tahun 1977. Dengan hasil produksi berupa : - pestisida cair, dengan kapasitas produksi sebesar 3.600 ton/tahun - pestisida butiran, dengan kapasitas produksi sebesar 12.600 ton/tahun - pestisida tepung, dengan kapasitas produksi sebesar 1.800 ton/tahun 2. PT Petrosida Gresik Menghasilkan bahan aktif pestisida dengan kepemilikan saham 100 % PT Petrokimia Gresik. Mulai beroperasi sejak tahun 1984 untuk memasok kebutuhan bahan baku untuk PT Petrokimia Kayaku. Dengan jenis produksi : - BPMC, dengan kapasitas produksi sebesar 2.500 ton/tahun - MIPC, dengan kapasitas produksi sebesar 700 ton/tahun - Diazinon, dengan kapasitas produksi sebesar 2.500 ton/tahun - Carbofuron, dengan kapasitas produksi sebesar 900 ton/tahun - Carboxyl, dengan kapasita produksi sebesar 200 ton/tahun 3. PT Petronika Perusahaan patungan antara PT Petrokimia Gresik (20 %) dengan Nippon Indonesia Kazasai (80 %). Mulai beroperasi sejak tahun 1985. hasil produksinya yaitu diocthyl pthalate (DOP) sebesar 30.000 ton/tahun.


12

4. PT Petrowidada Perusahaan patungan PT Petrokimia Gresik (10,2 %) dan mulai beroperasi sejak tahun 1988. Hasil produksinya berupa pthalic anhydride dengan kapasitas produksi sebesar 30.000 to/tahun dan maleic anhydride dengan kapasitas produksi sebesar 1.200 ton/tahun. Kepemilikan saham di PT Petrowidada adalah sebagai berikut : - PT Witulan (5,1 %)

- Daewoo Corp. (13,6 %)

- PT Justus SC (5,1 %)

- PT Eterindo Wahana Tama (66 %)

- PT Petrokimia Gresik (10,2 %) 5. PT Petrocentral Hasil produksinya berupa STPP (Sodium Tipoly Phosphate) dengan kapasitas produksi sebesar 40.000 ton/tahun. Mulai beroperasi sejak tahun 1990. Kepemilikan saham di PT Petrocentral adalah sebagai berikut : - PT Salim Chemical (6,37 %)

- PT Kodel Jakarta (10,83 %)

- PT Supra Veritas (6,37 %)

- PT Fosfindo Surabaya (12,74 %)

- PT Petrokimia Gresik (9,8 %)

- PT Unggul I.C (53,89 %)

6. PT Kawasan Industri Gresik (KIG) Perusahaan patungan antara PT Petrokimia Gresik (35%) dengan PT Semen Gresik (65%). Perusahaan ini menyiapkan kavling industri siap pakai seluas 135 Ha, termasuk Exsport Processing Zone (EPZ). 7. PT Petroganik Bergerak di bidang pembuatan pupuk dengan bahan dasar organik, tetapi pada saat ini masih dalam tahap pembangunan dan belum beroperasi. 1.7

Unit Produksi PT Petrokimia Gresik merupakan pabrik pupuk terlengkap di Indonesia

yang tidak hanya memproduksi pupuk saja, tetapi juga produk non pupuk. Oleh karena keanekaragaman produk yang dihasilkan oleh PT Petrokimia Gresik ini, maka tidak cukup dengan satu pabrik saja untuk memproduksi semua produk tersebut. Akan tetapi, PT Petrokimia Gresik mempunyai 3 pabrik atau departemen produksi, yaitu pabrik 1, pabrik 2, dan pabrik 3. Masing-masing pabrik tersebut mempunyai unit-unit produksi yang menghasilkan produk berbeda-beda. Meskipun produk yang dihasilkan berbeda-beda, tetapi antar unit tersebut


13

mempunyai hubungan antara satu dengan yang lainnya. Hubungan tersebut dapat dilihat pada alur proses berikut ini, CO2 NATURAL GAS

AMMONIA PLANT

UREA PLANT

PUPUK UREA

SULFUR

H2SO4 PLANT

ZA I & III PLANT

PUPUK ZA

PHOSPHATE ROCK

H3PO4 PLANT

PF I & III PLANT

PUPUK

AlF3 PLANT

AlF3

ZA II PLANT

PUPUK ZA

PHONSKA PLANT

PUPUK PHONSKA

ZK PLANT

PUPUK ZK

H2SiF6

Al(OH)3

GYPSUM

KCl

Gambar 3. Alur Proses Produksi PT Petrokimia Gresik (Sumber: Diklat PT Petrokimia Gresik)

1.7.1 Departemen Produksi I Departemen produksi I ini disebut juga dengan Unit Pupuk Nitrogen. Adapun pabrik yang terdapat pada departemen produksi I ini yaitu, 1.

Pabrik ZA I (1972) dan ZA II (1986) dengan kapasitas 400.000 ton/tahun.

2.

Pabrik Ammonia dengan kapasitas 445.000 ton/tahun.

3.

Pabrik CO2 cair dengan kapasitas 10.000 ton/tahun dan CO2 padat (Dry Ice) dengan kapasitas 4.000 ton/tahun


14

4.

Unit ASP yang memproduksi O2 dan N2 cair dengan kapasitas masingmasing 3.300 ton/tahun dan 250.000 ton/tahun serta O2 dan N2 gas dengan kapasitas masing-masing 600.000 NCM/tahun dan 500.000 NCM/tahun.

5.

Pabrik Urea dengan kapasistas 460.000 ton/tahun dengan bahan baku ammonia dan karbondioksida.

1.7.2 Departemen Produksi II Departemen produksi II disebut juga dengan Unit Pupuk Fosfat yang terdiri dari beberapa pabrik, yaitu 1.

Pabrik Pupuk Phonska II (Tahun 1979) dengan kapasitas produksi 600.000 ton/tahun memproduksi pupuk NPK Phonska

2.

Pabrik Pupuk Phonska III (Tahun 1983) dengan kapasitas produksi 600.000 ton/tahun pupuk TSP/SP-36.

3.

Pabrik Pupuk Phonska I ( 25 Agustus 2000) dengan kapasitas produksi 300.000 ton/tahun pupuk Ponska.

4.

Pabrik ROP Granulasi I dengan kapasitas produksi 500.000 ton/tahun pupuk SP-36.

5.

Pabrik ROP Granulasi II dengan kapasitas produksi 500.000 ton/tahun pupuk SP-36.

6.

Pabrik NPK Granulasi I/II/III/IV dengan kapasitas produksi 350.000 ton/tahun pupuk NPK Kebomas.

1.7.3 Departemen Produksi III Departemen Produksi III disebut juga dengan Unit Produksi Asam Fosfat. Unit produksi Asam Fosfat ini telah beroperasi sejak 1984 yang terdiri dari 5 pabrik, yaitu 1.

Pabrik Asam Fosfat (100 % P2O5) dengan kapasitas 171.450 ton/tahun yang digunakan untuk pembuatan pupuk TSP/SP-36 serta produk samping Gypsum untuk bahan baku Unit Cement Retarder serta pupuk ZA II dan asam Fluosilikat (H2SiF6) untuk bahan baku Unit Aluminium Fluorida.

2.

Pabrik Asam Sulfat dengan kapasitas 510.000 ton/tahun, produknya digunakan sebagai bahan baku Asam Fosfat, ZA dan SP-36.


15

3.

Pabrik Cement Retarder dengan kapasitas 440.000 ton/tahun, produk digunakan sebagai bahan pengatur kekerasan untuk industri semen.

4.

Pabrik Aluminium Fluorida dengan kapasitas 12.600 ton/tahun, produknya digunakan sebagai bahan penurun titik lebur pada industri peleburan bijih Aluminium serta hasil samping Silika (SiO2) untuk bahan kimia tambahan Unit Asam Fosfat.

5.

Pabrik Pupuk ZA II (Tahun 1984) dengan kapasitas 250.000 ton/tahun dan berbahan baku Gypsum (limbah Pabrik PA)

1.8

Unit Prasarana Pendukung

1.8.1 Dermaga Khusus a.

Kapasitas bongkar muat 3 juta ton/tahun

b.

Kapasitas sandar 8 kapal sekaligus: 3 kapal bobot 40.000 DWT (sisi laut) dan 5 kapal bobot 10.000 DWT (sisi darat)

c.

Fasilitas bongkar muat,

 Continuous Ship Unloader (CSU) dengan kapasitas curah 1000 ton/tahun  Multiple Loading Crane dengan kapasitas muat curah 120 ton/tahun atau 2000 kantong/jam (kantong 50 kg)  Cangaroo Crane dengan kapasitas bongkar curah 360 ton/tahun  Ban berjalan (Belt Conveyor) dengan kapasitas angkut curah 1000 ton/jam atau 120 ton/jam untuk kantong  Fasilitas pompa dan pipa berkapasitas 60 ton/jam untuk produk cair  Multiple Loading Crane dengan kapasitas muat curah 120 ton/jam atao 2000 kantong/jam (kantong 50 kg). 1.8.2 Unit Pembangkit Tenaga Listrik PT Petrokimia Gresik menggunakan 3 unit pembangkit tenaga listrik milik sendiri, yaitu : 

Gas Turbin Generator yang terdapat pada unit produksi Pupuk Nitrogen dan mampu menghasilkan daya 33 MW



Steam Turbin Generator yang terdapat di unit produksi Asam Sulfat dan mampu menghasilkan daya 20 MW.



Unit Batu bara yang terdapat pada unit produksi III (Asam Fosfat)


16

1.8.3 Sarana Air Bersih a.

Unit Penjernihan Air I Unit penjernih air pertama ini berada pada Gunung Surabaya yang

berasal dari sungai Brantas yang kemudian dikirim ke Gresik melalui pipa 14 in sepanjang 22 km dengan kapasitas 850 m3/jam. b.

Unit Penjernihan Air II Unit penjernih air pertama ini berada pada daerah Babat yang berasal dari

sungai Bengawan Solo yang kemudian dikirim ke Gresik melalui pipa 28 in sepanjang 68 km dengan kapasitas 2500 m3/jam. 1.8.4 Unit Industri Peralatan Pabrik Fasilitas ini untuk menunjang pemeliharaan pabrik yang telah ada dan dapat digunakan untuk fabrikasi peralatan pabrik dan permesinan atas pesanan perusahaan lain.


BAB 2 UNIT PRODUKSI III

2.1

Pabrik Asam Fosfat Proses yang digunakan dalam unit produksi asam fosfat adalah ”NISSAN

C”. Proses yang diklasifikasi kedalam kategori proses hemihydrate dan dihydrate. Kapasitas produksi unit produksi asam fosfat adalah 170.000 ton/tahun.  Bahan Baku : 1. Batuan Phosphate (PR) dengan komposisi: kadar P2O5 = 33,0 %; kadar CaO = 51,7 %; kadar SiO2 = 4,35 %; kadar H2O = 1,0 %. Ukuran 2 mm lolos 99 % dan 1 mm lolos 1 % 2. Asam Sulfat dengan komposisi: kadar H2SO4 98,5 % berat dengan temperatur 45 0C  Diagram Proses : Phosphate Rock H2SO4 Heated Air

Grinding Unit Water

Reaction Unit

Filtration

Hydration

Fluorine Recovery

Unit

Unit

Unit

Concentrator Unit

H3PO4

Filtration Unit

Fluosilic Acid

Phospho Gypsum

Gambar 4. Diagram Blok Proses Produksi Asam Fosfat (Sumber: Unit produksi Asan Fosfat Petrokimia Gresik)


18  Reaksi : H2SO4 + Ca3(PO4)2

H3PO4 + CaSO4.2H2O

 Uraian Proses : Phosphate rock dihancurkan dalam grinder, kemudian direaksikan dalam reaktor dengan asam sulfat, selanjutnya dilakukan proses filtrasi untuk memisahkan asam fosfat dengan gypsum. Karena hasil yang didapatkan masih encer maka dilakukan pemekatan dengan concentrator sehingga didapatkan produk yang pekat. Hasil samping dari unit ini adalah asam fluoro silikat (H2SiF6) untuk bahan baku unit AlF3 dan gypsum untuk bahan baku unit ZA II. 2.2

Pabrik Asam Sulfat Proses yang digunakan dalam unit produksi asam sulfat adalah “DOUBLE

CONTACT dan DOUBLE ABSORBTION (DC/DA)”. Kapasitas produksi dari unit produksi asam sulfat ini adalah 510.000 ton/tahun.  Bahan bakunya adalah belerang padat dengan komposisi : - Kadar sulfur

= 98,11 % berat

- Kadar

= H2O 2,6 % berat

- Kadar ash

= 0,90 % berat

- Acidity

= 0,52 % berat

- Impuirities : HCl, NaCl, Fe, K, Na  Diagram Proses : Sulfur

Sulfur

SO2

SO3

Air Drying

Handling

Generation

Conversion

& SO3 ABST.

Air

H2SO4 Storage

Gambar 5. Diagram Blok Proses Produksi Asam Sulfat (Sumber: Diklat PT Petrokimia Gresik)

 Reaksi : Dalam SO2 Generation : S + O2

SO2 + Q (panas)

Dalam SO3 Conversion : SO2 + ½ O2

SO3

Dalam Absorber

H2SO4

: SO3 + H2O


19  Uraian Proses : Sulfur dicairkan didalam melter dengan menggunakan pemanas steam. Kemudian S cair dibakar dengan udara kering dan terjadi reaksi didalam furnace (SO2 Generation), menghasilkan gas SO2. Kemudian gas SO2 hasil dari furnace masuk kedalam converter, di mana di dalam converter (SO3 Conversion) gas SO2 dikonversikan menjadi gas SO3 dengan menggunakan katalis Vanadium Pentaoksida (V2O5), yang kemudian masuk kedalam absorber untuk penyerapan gas SO3 dari bed 3 dan 4 dengan H2SO4 pekat hingga didapatkan produk asam sulfat 98,5 %. 2.3

Pabrik Aluminium Fluorida Proses yang digunakan dalam unit produksi aluminium flourida adalah

proses basah “Chemie Linz A.G” dengan mereaksikan asam flousilikat dengan aluminium hidroksida. Kapasitas produksi dari unit produksi aluminium fluorida ini adalah 12.600 ton/tahun.  Bahan Baku : 1. Aluminium Hidroksida dengan komposisi: Bentuk serbuk; kadar Fe2O3 = 0,03 % max; kadar AL(OH)3 = 98,5 % min.; kelembaban udara = 1,3 % max.; kadar SiO2 = 0,12 % max. 2. Asam Fluosilikat dengan komposisi: bentuk cairan jernih; kadar H2SiF6 = 18 - 20 %; kadar P2O5 = 250 ppm max.; kadar Fe2O3 = 70 mg/liter max.  Diagram Proses : Al(OH)3

REACTION

SEPARATION

CRYSTALIZATION

H2SiF6 Heated Air AlF3

BAGGING

SiO2

CALCINATION

SEPARATION UNIT

Steam

Water

Gambar 6. Diagram Blok Proses Produksi Alumunium Fluorida (Sumber: Diklat PT Petrokimia Gresik)


20  Uraian Proses : H2SiF6 yang merupakan hasil samping dalam pembuatan asam fosfat direaksikan dengan aluminium hidroksida, kemudian dipisahkan SiO2 yang dihasilkan dalam separator, sedangkan pengkristalan dilakukan di dalam kristalizer. Air yang dihasilkan dibebaskan di dalam separator, sedangkan air kristal yang terkandung dalam aluminium flourida dihilangkan dengan calsinasi sehingga dihasilkan AlF3. 2.4

Pabrik ZA II Proses yang digunakan dalam unit produksi ZA II adalah ICI (CHEMICO)

untuk reaksinya dan SSIC untuk evaporatornya. Kapasitas unit produksi pupuk ZA II ini adalah 250.000 ton/tahun (kristal ZA).  Bahan Baku : 1. Amoniak Cair, komposisi : - NH3

= 99 – 99,5 %

- Temperatur

= 1 0C

- Tekanan

= 3 - 4 kg/cm2

- H2O

= 0,5 % maks.

2. CO2 Gas dengan komposisi : - CO2

= 99 % min.

- Inert

= 0,3 % maks.

- Temperatur

= 35 0C

- Tekanan

= 0,44 kg/cm2

3. Asam Sulfat dengan komposisi : - H2SO4

= 98,5 % min.

- H2O

= 2,0 % maks.

- Temperatur

= 34 0C

4. Fosfo Gypsum dengan komposisi : - CaSO4.2H2O

= 97 % min.

- F total

= 0,69 % maks.

- P2O5 total

= 0,33 % maks.

- CaO

= 3,69 % min.


21  Reaksi : NH3 + CO2 (NH4)2CO3 + CaSO4.2H2O

(NH4)2CO3 (NH4)2SO4 + CaCO3

 Uraian Proses : Gas CO2 dan amoniak cair (unit produksi I) dicampur di dalam carbonator untuk menghasilkan amonium karbonat atau Carbonat Liquor. Kemudian amonium karbonat direaksikan dengan fosfo gypsum (CaSO4.2H2O) di dalam reaktor yang kemudian dilakukan proses filtrasi untuk memisahkan larutan ZA dengan padatan kapur. Untuk menetralisir kelebihan amoniak diberikan asam sulfat dalam netralizer. Setelah itu dilakukan kristalisasi dalam kritalizer, di mana kristal yang diperoleh dipisahkan dalam separator. Kristal yang didinginkan kemudian dikeringkan dalam dryer dan selanjutnya dilakukan pengantongan.


BAB 3 PABRIK ZA II

3.1

Diagram Alir Proses Senyawa ZA (Zwavelzure Ammoniak) atau Ammonium Sulfat (NH4)2SO4

adalah pupuk yang biasa digunakan petani sebagai sarana penambahan unsur nitrogen dan unsur belerang pada tanaman. Unsur Nitrogen, dalam hal ini NH4+, berguna untuk memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman, membuat warna tanaman lebih hijau serta membantu tumbuhan dalam pembentukan protein. Sedangkan unsur belerang (sulfur), dalam hal ini SO42-, berguna untuk memperbaiki warna, aroma dan kerlenturan daun, membantu pembentukan butir hijau daun dan meningkatkan jumlah anakan yang dihasilkan. Di PT. Petrokimia Gresik, Pupuk ZA dibuat dengan dua cara, yaitu dengan reaktan murni NH3 dan H2SO4 yang berada di Pabrik I, sedangakan cara yang kedua dibuat dengan NH3, CO2, H2O dan juga Gypsum. Pembuatan ZA dengan metode ini disebabkan karena adanya hasil akhir dari pabrik ammonia berupa CO2 dan dari pabrik Fosfat berupa gypsum. Selain itu, Pembuatan ZA juga dikarenakan harga bahan baku H2SO4 yang relatif berfluktuasi. Pembuatan ZA II terdiri dari bagian inti proses, yaitu Carbonation, Reaction, Filtration, Neutralizer, Evaporation, Drying & Cooling dan Bagging. Inti dari prosesnya bisa dijelaskan dari diagram blok proses berikut: CaSO4.2H2O

NH3

REACTION & GAS SCRUB

CARBONATION

CO2

H2SO4 NETRAL

FILTRATION

H2O

CaCO3 Anti Cacking

BAGGING

EVAPORATOR & CRYSTAL

& COOLING EWDCOOLI

DRYING

Gambar 7. Diagram Blok Proses Produksi Pupuk ZA II (Sumber : PT. Petrokimia Gresik bagian ZA II, 2014)


23

Alur proses yang sederhana di atas dimulai dengan mereaksikan NH3, H2O dan CO2 sehingga terbentuk amonium karbonat (NH4)2CO3. Amonium karbonat kemudian akan direaksikan dengan gypsum (CaSO4) yang akan menghasilkan larutan pupuk ZA (NH4)2SO4 dan kapur CaCO3. Kapur dan larutan ZA akan dipisahkan kemudian ditambahkan asam sulfat sebagai reaktan murni karena kandungan NH3 yang masih banyak. Langkah selanjutnya mengevaporasi larutan ZA agar terbentuk kristal. Setelah terbentuk kristal, barulah didinginkan dan dikeringkan. 3.2 Layout Pabrik Pabrik ZA II masuk ke dalam kompartemen Pabrik III Petrokimia Gresik.

3 6

2 1 5

4

Gambar 8. Gambar layout Pabrik ZA II (Sumber, PT. Petrokimia Gresik Bagian ZA II, 2014)

Keterangan : 1. Daerah Carbonation 2. Daerah Reaction 3. Daerah Filtration 4. Daerah Neutralization 5. Daerah Evaporation 6. Daerah Drying&Cooling


24

3.3 Langkah Proses Proses pada pabrik ZA II Petrokimia Gresik berlangsung seperti alur pada bahan berikut:

3.3.1 Alur Proses Seperti yang dijelaskan sebelumnya, proses pembuatan ZA II terdiri dari enam inti proses, yaitu Carbonation, Reaction, Filtration, Neutralizer, Evaporation dan Drying & Cooling. Pada bagian ini akan dijelaskan secara terperinci mengenai masing-masing inti proses.


25

1) Seksi #5100 (Carbonation)

Gambar 9. PFD Seksi Carbonation #5100 (Sumber : Buku Panduan ZA II PT Petrokimia Gresik, 2007)

Bagian karbonasi merupakan bagian reaksi awal dari pembuatan pupuk ZA (Ammonium Sulfat). Pada reaksi ini, bahan baku NH3, CO2 dan H2O direaksikan pada Carbonation Tower. Sebelum masuk pada Carbonation tower, raw material harus melewati beberapa perlakuan agar sesuai dengan kondisi operasi serta menghasilkan produk yang baik. 1.1) NH3 Ammonia yang didapat oleh pabrik ZA II adalah ammonia cair dari pabrik satu dengan suhu -30oC. Karena pada proses ini dibutuhan ammonia dengan fasa gas, maka ammonia dinaikkan suhunya melalui tiga tahap. Tahap pertama, ammonia yang dialirkan melalui pipa diguyur air pada cooling tower sehingga suhunya naik sampai -10oC s/d 1oC. Selanjutnya ammonia di panaskan kembali dengan steam 2 kg/cm2 dengan memasukkan ammonia ke dalam shell sedangkan steam dimasukkan dalam tube dari E.5103 dengan suhu 133oC. Pemanasan kedua ini menyebabkan suhu ammonia akan naik menjadi 4oC. Pemanasan selanjutnya yaitu dengan menggunakan steam di Ammonia Superheater E.5104 sampai suhunya 27oC. Ammonia yang telah dipanaskan hingga 27oC kemudian dimasukkan ke Carbonation Tower T.5101 untuk direaksikan dengan reaktan lainnya.


26

1.2) CO2 CO2 didapat dari pabrik ammonia dalam fasa gas. Pada awal perancangan, CO2 akan masuk kedalam separator D.7301 untuk dihilangkan uap airnya. Penghilangan air ini bertujuan untuk menghindari kerusakan pada compressor. Namun, yang terbaru, CO2 langsung dimasukkan pada kompresor C.5101 karena dianggap sudah tidak mengandung uap air. CO2 yang masuk ke dalam kompresor di tekan sampai 1,2 kg/cm2 dengan suhu kurang lebih 80oC. CO2 yang sudah mempunyai tekanan 1,2 Kg/cm2 akan dimasukkan kedalam Carbonation Tower T.5101. 1.3) H2O H2O yang digunakan dalam reaksi dalam Carbonation Tower adalah H2O yang sudah mengandung ammonia dan CO2 terlarut. Hal ini dikarenakan H2O yang digunakan adalah H2O yang berasal dari scrubber. Dalam scrubber, ammonia dan CO2 yang terlepas dari berbagai unit akan di-scrub menggunakan proses kondensat. Hasilnya akan dipompa menuju Carbonation Tower T.5101 untuk direaksikan dengan CO2 dan Ammonia. Ketiga reaktan masuk dalam Carbonation Tower. Gas CO2 dan Ammonia akan masuk melalui bagian bawah, sedangkan H2O yang tercampur CO2 dan NH3 akan masuk melalui bagian atas. Rasio dari CO2 dan NH3 pada bagian bawah adalah 1.3-1.35. Rasio yang tinggi akan menyebabkan kenaikan tekanan parsial dari CO2. Naiknya tekanan parsial CO2 di dalam Carbonation Tower akan mengakibatkan terjadinya foaming, seperti minuman berkarbonasi, yang akan berimbas pada buntunya nozzle vent. Sedangkan apabila rasionya berkurang maka akan meningkatkan tekanan parsial NH3 yang berimbas pada naiknya lime terlarut yang akan menyebabkan larutan akan susah dievaporasi. Reaksi yang terjadi pada bagian menara karbonasi adalah sebagai berikut : 2NH3 + CO2+ H2O  (NH4)2CO3

Q =+22080 Kj/mol

NH3 + CO2+ H2O  (NH4)HCO3

Q= +14100 K/mol


27

Konsentrasi NH3 darireaksi di atas adalah 220 gr/L sedangkan untuk CO2 adalah 296.7 gr/L. Konsentrasi yang lebih tinggi akan menaikkan titik beku larutan sehingga menyebabkan kristalisasi pada piping, sedangkan apabila lebih rendah akan menyebabkan beban evaporasi untuk mengevaporasi larutan sehingga menjadi kristal menjadi lebih besar. Carbonated Liquor (CL) atau (NH4)2CO3 keluar dari bagian bawah carbonation tower dengan suhu sekitar 65oC. CL yang keluar akan didinginkan kembali sampai suhunya menjadi 51oC di E.5102. Setelah keluar dari E.5102, CL disirkulasi kembali ke dalam carbonation tower dan sebagian lagi dipompa dengan P.5101 A/B menuju Storage Tank TK.5103. Dari TK.5103, CL akan dipompa menuju seksi reaksi untuk direaksikan dengan gypsum. Sedangkan gas CO2, NH3,dan uap air yang lolos dari T.5101 akan dialirkan ke scrubber untuk discrub dengan proses kondensat (H2O). 2) Seksi #5200 (Reaction and Gas Scrubbing)

Gambar 10. PFD Seksi Reaction #5200 (Sumber : Buku Panduan ZA II PT Petrokimia Gresik, 2007)


28

Pada seksi ini akan direaksikan antara gypsum (CaSO4.2H2O) dan Carbonated Liquor ((NH4)2CO3) dari storage Tank TK.5103. Hasil dari reaksi di seksi ini adalah kapur dan larutan Ammonium Sulfat atau ZA. Selain itu pada seksi ini akan dijelaskan mengenai proses scrubbing. 1.1) Reaction Gypsum yang direaksikan dalam tahap ini berasal dari pabrik asam fosfat. Gypsum yang baik mempunyai nilai pH di atas 1.9. Kurang dari nilai tersebut, maka akan terjadi foaming dan akan menghambat aliran keluar dari reaktor. Ukuran gypsum merupakan pertimbangan yang harus dioptimalkan. Semakin besar ukuran butir gypsum, maka akan filtrasi akan berjalan dengan mudah. Namun hal ini akan menjadikan konversi dari ammonium Sulfat menjadi kecil. Apabila ukuran gypsumterlalu kecil, meskipun menghasilkan konversi yang tinggi, namun proses filtrasi menjadi sulit. Oleh karena itu, ukuran optimal yang telah diuji oleh laboratorium adalah 20-30 mikron. Gypsum akan dikirim dari pabrik asam fosfat menggunakan konveyor. Selain itu, sebagai cadangan apabila terdapa gangguan pasokan dari pabrik asam fosfat, maka pabrik ZA II menyediakan bulk storage di udara terbuka. Dari konveyor, gypsum akan masuk kedalam damper. Dalam damper inilah diatur seberapa banyak gypsum yang akan masuk ke dalam reaktor serta yang akan disimpan dalam open storage. Apabila terjadi gangguan pasokan, maka gypsum diambil dari open storage dengan menggunakan pay loader yang akan dimasukkan ke Hopper yang terletak di atas konveryor. Di atas reaktor A dan B, R.5201 A dan B terdapat vortex mixer. Vortex mixer ini berguna untuk melancarkan proses masuknya padatan gypsum karena ada gaya sentrifugal atau pemusing. Pada kenyataanya gypsum hanya masuk pada reaktor A karena dinilai lebih efisein. Selain itu, dari arah samping akan dimasukkan carbonated liquor agar lebih lancar. Reaksi yang terjadi dalam reaktor R5201A-D adalah : (NH4)2CO3 + CaSO4.2H2O  (NH4)2SO4 + CaCO3 + 2H2O Q = -2.7 kkal/mol


29

Reaktor

tempat

terjadinya

reaksi

di

atas

merupakan

reaktor

berpengaduk (CSTR) dan disusun seri. Biasanya reaksi yang berjalan di reaktor pertama sudah mencapai 98% sehingga pada reaktor berikutnya hanya terjadi penyempurnaan reaksi. Hasil dari reaksinya disebut dengan slurry magma. Untuk mendapatkan konversi yang lebih tinggi, carbonated liquor (CL) dibuat berlebih. Kelebihan CL diatur berdasarkan kandungan NH3 sisa yang terkandung dalam larutan yang elura dari reaktor terakhir. Reaksi dapat dipercepat atau diperlambat dengan pengaturan kelebihan CL, tetapi kelebihan CL yang begitu banyak akan menyebabkan terjadinya foaming di reaktor pertama. Suhu reaktor pertama dijaga di sekitar 65oC sedangkan di reaktor berikutnya 70-73oC, hal ini karena reaksi di atas meyerap energi atau membutuhkan panas. Menjaga suhu tersebut agar tetap 65oC maka dibutuhkan steam ke dalam heating coil yang terdapat di dalam reaktor. Waktu tinggal keseluruhan dari semua senyawa yang ada di dalam reaktor adalah 3 jam dengan kecepatan pengaduk 15 rpm. Lebih dalam dari waktu tersebut akan merusak slurry dan slurry akan sulit dipompa. Aliran slurry magma dari reaktor pertama menuju reaktor kedua dan ketiga menggunakan sistem gravity line tanpa pompa. Jadi, ketika level di reaktor pertama mencapai ketinggian tertentu maka pipa penghubung antara reaktor A dan B terbuka dan ketika level di reaktor B mencapai ketinggian tertentu,maka pipa penghubung antara reaktor B dan C terbuka. Reaktor D merupakan reaktor yang awalnya digunakan sebagai tempat reaksi, namu sekarang digunakan sebagai pump tank. Dengan pompa P.5201, slury magma dari reaktor terakhir dipompa ke unit filtrasi. 1.2) Gas Scrubbing Gas scrubbing berguna untuk menangkap kembali gas-gas yang lolos dari berbagai unit dan digunakan kembali pada unit lain, dalam hal ini adalah carbonation tower.


30

Gas yang di-scrub adalah gas dari carbonation tower, vacuum pump, bagian netralisasi,reaktor dan bagian filtrasi. Gas yang lolos tersebut dimasukkan melalui bawah reaktor, sedangkan larutan yang akan menangkap gas tersebut , proses kondensat, masuk melalui bagian atas. Larutan yang telah menangkap gas-gas tersebut, scrubber liquor, akan dilewat di dalam cooler. Hal ini karena terjadi reaksi eksotermis meskipun tidak dominan yang ada pada scrubber. Reaksinya adalah : 2NH3 + CO2+ H2O  (NH4)2CO3 Hasilnya adalah ammonium karbonat yang encer yang akan diumpankan kembali ke carbonation tower T.5101. 3) Seksi #5300 (Filtration)

Gambar 11. PFD Seksi Filtration #5300 (Sumber : Buku Panduan ZA II PT Petrokimia Gresik, 2007)

Bagian ini akan memisahkan hasil reaksi pada bagian Reaction, yaitu Reaction Magma yang berupa slurry, dari padatannya yang berupa kapur CaCO3 dengan cara menyaringnya sehingga dihasilkan strong liquor.


31

Terdapat dua tahap filtrasi yang digunakan setelah tahap, yaitu primary filtration dan secondary filtration. Selain itu terdapat tahap tambahan yaitu setlling yang dilakukan pada settler. Pada setiap tahap dari siltrasi primer dan sekunder terdapat berbagai tahap dari mulai pembentukan cake sampai dengan discharge dari kapur,seperti gambar dibawah ini:

Gambar 12. Skema Filtrasi pada Primary Filtration (Sumber : Buku Panduan Proses ZA II, 2007)

Tahap-tahap tersebut adalah : 

Form, yaitu pembentukan cake pada permukaan filter



Initial Dry, yaitu pengambilan filtrat awal karena hisapan vakum



Wash, yaitu pencucian cake dengan air



Final Dry, yaitu pengembalian sisa pencucian



Discharge, pengabilan cake dari permukaan filter.

Parameter yang dijadikan acuan dalam proses filtrasi adalah ketebalan cake dan kecepatan putaran dari drum. Semakin cepat putaran drum, maka akan menghasilkan cake yang tipis. Hal ini dapat meningkatkan kapasitas filter. Namun, untuk mengimbangi hal itu jumlah kondensat pencuci juga harus banyak. Sebaliknya, jika kecepatan drum rendah, maka akan menghasilkan cake yang tebal, namun hal ini akan mengurangi kapasitas pabrik tersebut. Oleh karena itu, diperlukan kondisi optimum yaitu kecepatan yang sesuai dengan pasokan kondensat pencuci yang tersedia.


32

1. Primary Filter Primary filter mempunyai dua belt filter discharge dan dilengkapi dengan chalk repulper. Reaction magma akan masuk ke primary filter melalui dua portal yang dipakai untuk mengatur aliran magma ke dalam filter. Pada tahap Form atau pembentukan, cake akan menempel pada cloth dari filter akibat tekanan vakum kemudian drum diputar. Langkah selanjutnya adalah initial dry dimana akibat adanya sistem vakum, maka filtrat akan terambil. Setelah agak kering, cake akan disirami dengan weak liquor (hasil filtrasi pada filtrasi sekunder) untuk mencuci sisa-sisa dari larutan ammonium sulfat yang mungkin masih tersisa. Setelah cake terlepas dari filter cloth melalui bagian discharge, filter cloth akan dicuci menggunakan spray washer dan kemudian berputar kembali dan hasil filtrasi akan ditampung di filtrate receiver D5302. Filtrat ini merupakan filtrat strong liquor yang akan dipompa ke settler D5309.

2. Secondary Filter Cake yang terlepas pada primary filter akan difiltrasi kembali pada secondary filter. Pada secondary filter ini akan menghasilkan weak liquor yang nantinya digunakan sebagai washing pada primary filter. Slurry cake yang terlepas akan dialirkan ke tangki penampung TK5303 kemudian dialirkan ke secondary filter Fil.5302A/B. Prinsip kerja dari filtrasi pada secondary filter adalah sama dengan primary filter, hanya saja penyaring yang digunakan berbeda. Setelah cake terbentuk, pencucian dilakukan dengan kondensat yang dipanaskan dengan steam sampai suhu 95oC untuk menghilangkan sisa ammonium sulfat. Cake yang sudah kering , dalam hal ini CaCO3, akan dikirim melalui belt conveyor untuk dikemas menjadi kapur pertanian (kaptan). Sedangkan weak liquor akan dialirkan ke primary filter sebagai washer.


33

3. Settler Meskipun telah difiltrasi, masih terdapat sekitar 2000 ppm padatan yang tersuspensi dalam strong liquor. Oleh karena itu, dibutuhkan settler. Fungsi settler adalah mengendapkan partikel solid yang ada dengan pengaduk yang pelan. Selain itu bentuk settler seperti vortex dengan diameter

besar

mengakibatkan

solid

yang

mengendap

tidak

menggumpal satu sama lain sehingga menyumbat settler dan perpipaan. Padatan yang turun akan dipompa kembali menuju reaktor R5201. Sedangkan Strong liquor akan dipompa ke Tangki Netralisasi R5402.

4) Seksi #5400 (Neutralizer)

Gambar 13. PFD Seksi Netralisasi #5400 (Sumber : Buku Panduan ZA II PT Petrokimia Gresik, 2007)

Pada seksi karbonasi terlihat bahwa masih terdapat NH3 dan CO2 yang tidak bereaksi yang ikut ke dalam seksi reaksi dan filtrasi. Untuk menetralkan kelebihan NH3 yang ada, maka dibutuhkan asam sulfat sehingga meningkatkan kepekatan larutan Ammonium Sulfat. Larutan yang dinetralisasi pada unit ini adalah berasal dari settler (strong liquor) dan juga dari mother liquor pada bagian seksi 5500. Asam sulfat 98.5% didapat dari pabrik Asam Sulfat II.


34

Reaksi Netralisasinya adalah sebagai berikut : 2NH3 + H2SO4  (NH4)2SO4 (NH4)2 + H2SO4  (NH4)2SO4 +H2O + CO2 2NH4HCO3 + H2SO4  (NH4)2SO4 +2H2O+2CO2 Gas CO2 yang terbentuk akan dialirkan menuju scrubber T5201 oleh kompresor C5201. Hasil netralisasi yang disebut dengan Neutralizer Liquor (NL) masuk ke evaporator pertamadi bagian Evaporation. 5) Seksi #5500 (Evaporation)

Gambar 14. PFD Seksi Evaporation & Crystalization #5500 (Sumber : Buku Panduan ZA II PT Petrokimia Gresik, 2007)

Bagian

Evaporation

atau juga disebut dengan

Evaporation and

Crystalization bertujuan untuk memekatkan cairan mother liquor dan neutralizer liquor (NL) serta mengkristalkan ammonium sulfat. Campuran kristal dan larutannya akan dipisahkan melalui sentrifuge. Evaporator yang digunakan pada pabrik ini adalah Multiple effect Evaporator. Multiple effect evaporator adalah tiga evaporator yang digabung untuk membentuk sistem triple-effects. Hubungan ini dibuat agar vapour yang berasal dari evaporator yang pertama dibuat menjadi medium pemanas untuk evaporator selanjutnya, begitu seterusnya sampai evaporator ketiga.


35

1. Evaporator Pertama (D5501) Fungsi evaporator pertama adalah untuk memekatkan larutan NL. Oleh karena itu, dalam Heat Exchanger E5501, NL akan dipanaskan dari suhu 197oC sampai 109oC dengan menggunakan steam 2 kg/cm2 dan suhu 133oC. Setelah dipanaskan, uap yang lepas akan menjadi bahan pemanas untuk Heat Exchanger E.5502. Sedangkan larutan yang telah pekat akan dikirim ke evaporator kedua D5502 dan kondensat akan dikirim ke Tangki Kondensat.

2. Evaporator Kedua (D5502) Evaporator kedua berguna untuk memekatkan larutan dari evaporator pertama menjadi lewat jenuh sehingga terbentuk kristal pertama. Larutan yang tercampur dengan kristal akan dikeluarkan melalui saltcatcher dan dipompa ke Slurry Tank TK.5517 dan sebagian yang lain disirkulasi ulang ke evaporator II. Overflow dari evaporator kedua akan masuk ke evaporator ketiga dengan menggunakan pompa P.5510.

Gambar 15. Kristal yang terbentuk di vaporator ke dua. (Sumber : Pengamatan Langsung di Pabrik ZA II PT. Petrokimia Gresik)

3. Evaporator Ketiga (D5503) Evaporator ketiga fungsinya sama dengan evaporator kedua. Hanya saja larutan yang masuk ke evaporator tiga akan jauh lebih pekat


36

dibandingkan dengan evaporator ketiga. Sehingga hasil kristal di evaporator ketiga lebih banyak. Selain itu, karena adanya vacuum condenser juga akan menyebabkan proses pengkristalan lebih cepat.

Gambar 16. Kristal yang terbentuk di Evaporator ketiga (Sumber : Pengamatan Langsung di Pabrik ZA II PT. Petrokimia Gresik)

Terlihat dari gambar di atas bahwa kristal yang terbentuk lebih banyak daripada di evaporator kedua. Slurry dari evaporator III akan dipompa dengan pompa P.5511 menuju Slurry Tank TK5517 sedangkan uap hasil evaporator ketiga akan dikirim ke sistem vakum. Kondensat yang terbentuk di E.5503 dan E.5502 akan dikirim ke Process Condensat Storage Tank TK.5511. 4. Sistem Vakum Sistem vakum berguna untuk menarik Uap dari evaporator agar kristal mudah cepat terbentuk, hal ini disebabkan dengan adanya sistem vakum, titik didih dari suatu campuran akan semakin kecil sehingga mudah untuk dikristalkan. Sistem vakum ini memanfaatkan uap dari evaporator ketiga yang dimasukkan ke barometric condenser E5220. Air pendingin yang berasal dari condensate cooling tower masuk dengan suhu 31oC dengan tekanan 3 kg/cm2. Kondensat yang keluar akan ditampung oleh hot well D5521 yang selanjutnya dikirim ke kondensat cooling tower untuk


37

didinginkan. Tekanan vakum diatur dengan pembukaan udara yang dimasukkan ke line uap ke ejector J.5501.

Gambar 17. PFD Sistem Vakum #5500 (Sumber : Buku Panduan ZA II PT Petrokimia Gresik, 2007)

5. Sentrifuge M.5501ABCD Tempat hasil penguapan dari Evaporator II dan II berada di Slurry Tank TK5517 dipompa dengan pompa P.5517 A/B menuju Centrifuge yang terlebih dahulu dilewatkan ke Thickener D.5511A/D untuk menaikkan konsentrasi kristal dari 25% ke

40%. Kemudian disentrifuge agar

terpisah antara kristal dan larutannya. Kristalnya akan dikirim ke dryercooler M5601, sedangkan larutannya akan dikirim ke Mother Liquor Storage Tank untuk diumpankan kembali ke Evaporator.


38

Gambar 18. PFD Unit Centrifuge #5500 (Sumber : Buku Panduan ZA II PT Petrokimia Gresik, 2007)

6) Seksi #5600 (Drying and Cooling) Pada bagian ini kristal Ammonium Sulfat akan dikeringkan dengan menguapkan sisa H2O yang masih menempel. Sebelum itu, pada saat kristal berada di atas konveyor M.5502 menuju ke dryer cooler, kristal diberi dengan anti-cacking agent yang berguna untuk mencegah agar kristal yang masih mengandung H2O tidak menggumpal. Selain itu, saat di konveyor pula lah diberikan pewarna pada kristal sesuai dengan permintaan pemerintah akan pupuk ZA yang bersubsidi harus diwarnai dengan warna orange.


39

Gambar 19. PFD Unit Centrifuge #5500 (Sumber : Buku Panduan ZA II PT Petrokimia Gresik, 2007)

1. Furnace B.5601 Untuk memanaskan udara yang akan dihembuskan pada dryer cooler, digunakan furnace yang berbahan bakar gas alam. Gas alam dengan tekanan 20 lbs/in2 diturunkan menjadi 1.2 lbs/in2 yang kemudian dimasukkan ke dalam furnace, sedangkan atomizing yang digunakan adalah service air. Udara pembakaran didapat dari Furnace Combustion Air Fan C.5605. Suhu pembakaran di dalam furnace bisa mencapai 600oC. Gas panas furnace hasil pembakaran didinginkan dengan udara dari Furnace Dilution Air Fan C.5602 sampai suhunya mencapai 162oC. Udara panas keluar dari furnace akan dimasukkan ke bagian drying di Rotary Dryer Cooler M.5601 2. Rotary Dryer Cooler M.5601 Kristal yang masih basah , mengandung H2O, dari konveyor akan dikeringkan dengan udara panas hasil pembakaran furnace. Udara pemanas dari furnace membuat kristal menjadi cukup panas sehingga perlu didinginkan. Udara pendingin diperoleh dari hembusan udara cooler air feed fan C.5604. Hasil dari dryer-cooler menghasilkan debu, kristal halus dan kristal dengan ukuran makro. Debu dan kristal halus terikut pada udara keluar, sedangkan produk kristal akan diangkut oleh sistem konveyor ke bagian pengantongan.


40

3. Cyclone dan Scrubber Dryer Cyclone D.5601 berguna untuk menangkap debu dan kristal halus dari dryer M.5601 agar dapat di-recycle di Remelt Tank. Apabila masih mengandung debu, maka akan dihisap kembali oleh Product Cooler Exhaust Fan C.5601 untuk dimasukkan ke Dryer Cooler Scrubber Tower T.5601. Udara yang keluar dari Cooler M.5601 akan dilewatkan ke Cooler Cyclone D.5602. Debu yang terkumpul akan dimasukkan ke dalam Remelt Tank TK.5603. Lalu, udara yang keluar dari D.5602 yang masih mengandung debu dihisap ole Product Cooler Fan C.5603 yang kemudian dimasukkan ke Dryer Cooler Scrubber Tower TK.5601. Di dalam Dryer Cooler Scrubber Tower TK.5601, sisa-sisa debu akan discrub oleh proses kondensat menjadi larutan encer dan akan dikirimkan ke Remelt Tank TK.5603 untuk dilarutkan. Larutan yang dihasilkan akan dikirim munuju bagian Filtrasi yaitu Settler D.5309 dengan Remelt Liquor Pump. P.5601. 7) Seksi #5700 (Pengantongan/Bagging) Bagian pengantongan terdiri dari tiga bagging machine, tiga sewing machine, conveyor dan air compressor. Kristal ammonium sulfat dari bagian drying & cooling diangkut oleh conveyor ke bagian bin Ammonium Sulfat yang akan dikantongi dengan bagging machine M.5701 A/C, kemudian dijahit dengan sewing machine. Setelah dijahit, kantong-kantong akan ditepatkan di gudang penyimpanan melalui konveyor. 3.4

Pembuangan Limbah Pada perancangan awalnya, limbah yang dihasilkan oleh pabrik ZA II

sangat minimal atau hampir tidak ada. Hampir semua proses mengalami proses recycle baik raw material maupun proses kondensat. Limbah yang pasti keluar adalah dari unit Reaction, yaitu dari scrubber Tower T.5201. Limbah yang dihasilkan oleh Scrubber Tower adalah pelepasan gas NH3 dan partikulat, itu pun kandungannya yang diizinkan maksimal hanya 250 mg/NM3 NH3 dan maks. 450 mg/NM3 partikulat, sehingga tidak menghasilkan bau yang menyengat dan bisa jadi sudah bukan dikatakan limbah.


41

Kejadian khusus yang bisa menimbulkan limbah adalah apabila ada masalah, trip, foaming dll yang membuat sebagian unit berhenti yang menyebabkan kontaminasi pada larutan ataupun ketidaksesuaian kriteria untuk masuk unit selanjutnya sehingga harus dibuang dan menjadi limbah. Limbah karena masalah tersebut bisa diolah dengan menempatkannya terlebih dahulu ke bak penampungan. Dari bak penampungan, limbah akan dikirim ke Unit pengolahan limbah di Petrokimia Gresik. 3.5

Unit Operasi

3.5.1 Unit Operasi Utama 1) Menara karbonasi (Carbonation tower) Fungsi

: Sebagai Tempat mereaksikan gas NH3, CO2 dan H2O menjadi Ammonium Carbonat atau Carbonated Liquor (CL)

Tipe

: Vertical Cylindrical, packed tower

Ukuran

: Φ ID 2600 x 8900 mm (bawah) Φ ID 2600 x 1600 mm (tengah) Φ ID 1000 x 4400 mm (atas)

Packing

: 304 SS Rashig Ring

Suhu

: 95oC

Tekanan

: 2.1 Kg/cm2

Material

: Shell (304 L.SS), Internal (304L.SS), Bottom (4850mm, 316 L.SS)

Gambar 20. Carbonation Tower (Sumber : Pengamatan Langsung di Pabrik ZA II PT. Petrokimia Gresik)


42

2) Reaction Vessel Fungsi

: Sebagai Tempat mereaksikan gypsum dengan Carbonated Liquor (CL)

Tipe

: CSTR

Ukuran

: Φ ID 3632 x 7000 mm (R.5201 A-B) Φ ID 3632 x 7000 mm (R.5201 C-D)

Kapasitas

: R.5201 A-B = 72.5 m3 R.5201 C-D = 62.5 m3

Suhu

: 70oC

Tekanan

: ATM

Material

: Shell, Bottom, Roof, Nozzle,flange (304 L.SS)

Gambar 21. Reaction Vessel (Sumber : Pengamatan Langsung di Pabrik ZA II PT. Petrokimia Gresik)

3) Filter 

Primary Filter Fungsi

: Memisahkan Reaction Magma menjadi cake dan Strong Liquor

Tipe

: Rotary Drum Belt

Ukuran

: Φ ID 3000 x 4800 mm, Luas = 45 m2

Kapasitas

: 63,4 Ton/Jam/Cm

Suhu

: 70oC

Tekanan

: Vacuum (-360 torr)

Material

: 304 L.SS


43 

Secondary Filter Fungsi

: Memisahkan repulper (cake dari primary filter) dari repulping tank menjadi cake dan weak liquor

Tipe

: Rotary Drum Knife Dischare

Ukuran

: Φ ID 3000 x 4800 mm Luas = 32 m2

Kapasitas

: 3.4 Ton/Jam/cm

Suhu

: 70oC

Tekanan

: Vakum (-360 torr)

Material

: 304 L.SS

4) Neutralizer Tank Fungsi

: Menetralkan kelebihan NH3 dalam strong liquor dengan H2SO4

Tipe

: CSTR (20 RPM)

Ukuran

: Φ ID 10.000 x 10.000 mm Luas = 32 m2

Kapasitas

: 30 m3 (max)

Suhu

: 95oC

Tekanan

: - (Full Fluid)

Material

: 316 L.SS (tebal 11-5 mm)

Gambar 22. Neutralization Tank (Sumber : Pengamatan Langsung di Pabrik ZA II PT. Petrokimia Gresik)


44

5) Evaporator Fungsi : Memekatkan larutan Ammonium Sulfat dengan sistem pemanasan dan penguapan 

Evaporator I Tipe

: Vertycal Cylindrical with Conical Bottom

Ukuran

: Φ ID 4000 x 7800 mm (Total Height)

Suhu

: 150oC

Steam

: Low Pressure Steam 2 kg/m3.

Tekanan

: 1.5 kg/cm2-Vacuum

Material 



: 316 L.SS

Evaporator II Tipe

: Crystal Vertycal Cylindrical

Ukuran


Suhu

: 84-120oC

Tekanan

: Vacuum

Material

: 316 L.SS

Tebal

: DInding suspension container : 15 mm Bottom

: 17 mm

Dinding Evaporator

: 10 mm

Top Evaporator

: 14 mm

Evaporator III Tipe

: Crystal Vertycal Cylindrical

Ukuran


Suhu

: 84-120oC

Tekanan

: Vacuum

Material

: 316 L.SS

Tebal

: Dinding suspension container : 15 mm Bottom

: 17 mm

Dinding Evaporator

: 13 mm

Top Evaporator

: 17 mm


45

Gambar 23. Multiple-effect Evaporator (Sumber : Pengamatan Langsung di Pabrik ZA II PT. Petrokimia Gresik)

6) Sentrifuge Fungsi

: Memisahkan ZA dengan larutan utama

Kriteria

: Basket Speed

Material

: 800 rpm

Stroke Frequency

: 40 rpm

Push Stroke

: 60 mm

Oil Press.

: 15 kg/cm2

CW inlet

: 31oC

CW inlet flow

: 1m3/jam

: Basket& Screen

: SUS.316L.SS

Basket Shaft

:SF.45 + SUS.316.SS

Pusher Shaft

: S.25C + SUS.316.SS

Gambar 24. Sentrifuge (Sumber : Pengamatan Langsung di Pabrik ZA II PT. Petrokimia Gresik)


46

7) Dryer Cooler Fungsi

: Mengeringkan kristal produk ZA dengan udara panas dari furnacedan mendinginkan kristal yang telah kering dengan udara ambient

Tipe

: Roto-Louvre type Dryer Cooler

Ukuran

: Φ ID 3500 x 9150 mm (Dryer Side) Φ ID 3500 x 7320 mm (Cooler Side)

Design

: Inlet moisture

: 1%

Discharge Moisture : 0.1% Inlet temp. product

: 72oC

Outlet temp. product : 55oC Putaran Kapasitas

: Product Inlet

: 6.2 RPM : 39 Ton/jam

Product Outlet

: 38.84 Ton/Jam

Hot Air

: 412 m3/min temp. 162oC-200oC

Cool Air

: 1000 m3/min temp. 33oC

Dust Exhaust Dryer : 346.2 m3/min temp. 82oC Dust Exhaust Cooler : 1197 m3/min temp. 56.6oC Material

: 304 SS (Dryer Side) CS (Cooler Side)

Gambar 25. Dryer and Cooler (Sumber : Pengamatan Langsung di Pabrik ZA II PT. Petrokimia Gresik)


47

3.5.2 Unit Operasi Pendukung a. Steam Chiller (E.5103) Berfungsi untuk mengkondensasikan steam dengan menguapkan NH3 liquid dari pabrik amonia di area pabrik I. NH3 liquid harus diuapkan karena proses pada ZA II membutuhkan amonia dalam bentuk gas, yaitu reaksi dengan CO2 di carbonation tower. Steam chiller berbentuk seperti heat exchanger biasa. Spesifikasi alat sebagai berikut: 

Tube : Steam 2 Kg/cm2



Shell : NH3 liq.



Desain :

Shell side P : 6,5 kg/cm2 : 35 ~ 65 0C

T

Cap. : 9344 kg/jam Tube side P T

: 1,8 kg/cm2 : 120 0C

Cap. : 12320 kg/Jam 



Dimensi : Shell diameter ф

: 1800 > 1100 mm

P

: 5165 mm

Material : Tube 304L. SS Tube sheet 304L. SS Shell CS Channel 304L. SS



Safety



HE type : Horizontal, Kettle

: PSV5103 ( Pressure Safety Valve ) setting 6,5 kg/cm2 Surface area ± 180 m2

b. CO2 Compressor (C.5101) Berfungsi untuk munyuplai gas CO2 ke carbonation tower T.5101. Kompressor akan menaikkan tekanan CO2 daro 0,3 kg/cm2 menjadi 2,1 kg/cm2 sehingga gas CO2 dapat mengalir ke tower. 

Desain P. Discharge : 2,1 kg/cm2


48

P. Suction

: 0.3 kg/cm2

Temperature : 80 0C Kapasitas

: 7200 Nm3/jam

Motor speed : 3000 RPM, 6000 V, 200 KW Speed 



: 17400 RPM

Material Casing

: SCS-13

Impeller

: SCS-24

Shaft

: CS. (S-45-C)

Safety - Anti surging prevention system > pengaman bila terjadi tekanan balik, bentuknya adalah anti surging valve. - Heavy trouble trip (alarm mematikan kompresor), yang meliputi : o PB 11 emergency stop ditekan o PSLL C5101-5 bertindak saat tekanan oli pelumas sangat rendah ( < 0.5 kg/cm3 ) o TISHH C5101-20 bertindak saat temperatur gas pada discharge tinggi ( > 160 0C ) o XAHH C5101-32 bertindak saat getaran kompresor tinggi ( > 0.75 cm/s )

Gambar 26. Kompresor CO2 (Sumber : Pengamatan Langsung di Pabrik ZA II PT. Petrokimia Gresik)


49

Kompresor ini memiliki 2 discharge pipe. Yang utama digunakan untuk mengalirkan CO2 ke menara karbonasi (carbonation tower), dan yang satunya menuju udara luar serta hanya dibuka saat start-up awal. Ketika menara karbonasi menjalani persiapan untuk melakukan reaksi karbonasi, kompresor harus dalam mode siaga (standby) terlebih dahulu karena aliran CO2 tidak langsung stabil begitu kompresor dinyalakan. Dalam mode siaga ini, discharge yang menuju udara luar yang akan dibuka karena discharge kompresor tidak boleh tertutup, tentu valve tidak terbuka 100%. Setelah menara karbonasi siap, baru discharge yang menuju menara dibuka sesuai laju alir yang diinginkan dan discharge menuju udara luar ditutup. c. Vacuum pump (C5302A/B) Berfungsi untuk membuat tekanan vakum pada primary filter dan secondary filter sehingga dapat menyedot filtrat. Spesifikasi pompa vakum yang digunakan adalah: 

Tipe

: Liquid Ring Rotary Vacuum Pump



Desain

: P inlet



Material

= - 500 mm.Hg

P. Disch.

= 0,1 kg/cm2

Cap.

= 120 m3/jam

: Casing, impeller SCS. 13, Shaft SNCM. 447

d. Chalk Settler (D.5309) Berfungsi untuk mengendapkan dan memisahkan kandungan CaCO3 dari strong liquor sehingga yang tadinya 2000 ppm menjadi kurang dari 200 ppm. Spesifikasi alat tersebut adalah: 

Ukuran

: Ф 17000 mm



Tipe

: Silinder bawah kerucut



Temp.

: 70 0C



Tekanan : 1 atm



Kapasitas : 100 m3/jam



Dilengkapi agitator 1/8 RPM

T = 3000 mm


50

STRONG LIQ. DARI FILTRASI 2000 ppm solid

REMELT LIQ. DARI TK. 5603

STRONG LIQ. KE TK. 5401 200 ppm solid SLUDGE KE R5201B ± 10 % solid Gambar 27. Skema Chalk Settler pada Pabrik ZA II Petrokimia Gresik (Sumber : Buku Panduan ZA II, 2007)

Gambar 28. Chalk Settler pada Pabrik ZA II Petrokimia Gresik (Sumber : Pengamatan Langsung di Pabrik ZA II PT. Petrokimia Gresik)

Masalah yang biasa terjadi di alat settler ini adalah agitator yang mengalami trip akibat beban kapur yang terlalu banyak. Pada normalnya, kandungan kapur yang masuk ke settler ini sekitar 2000 ppm, namun jika terjadi kerusakan pada filter (kain filter bocor) maka kandungan kapur pada strong liquor yang masuk ke settler pun menjadi sangat banyak. Saat beban kapur semakin banyak dan hampir melebihi kapasitasnya, agitator akan naik satu tingkat. Hingga jika sudah tidak mampu lagi memutar, agitator akan naik ke tingkat tertinggi dan tidak lagi berputar. Jika hal ini sudah sampai terjadi, maka penyelesaiannya adalah dengan


51

membuka drain valve pada settler, yang berarti proses akan sementara berhenti. Untuk mencegah proses berhenti berjalan, dibutuhkan penanggulangan yang cepat saat peringatan kenaikan agitator pertama kali terjadi. Drain valve akan sedikit dibuka untuk mengurangi endapan kapur selagi kain filter yang bocor satu-satu diganti. e. Strong Liquor Storage Tank (TK5401) Berfungsi untuk menampung larutan strong liquor setelah melewati settler. Keberadaan tangki penampungan strong liquor diperlukan untuk menjaga kestabilan aliran produksi. Jika terjadi masalah pada alat yang berada sebelum tangki ini yang menyebabkan alat itu harus dimatikan, maka produksi tetap bisa berjalan dengan mengambil bahan dari tangki ini selagi menunggu perbaikan alat secepatnya. Begitu juga jika alat yang rusak adalah alat setelah tangki ini, maka proses produksi dari alat-alat di belakangnya tetap bisa dilakukan dengan mengisi tangki selagi menunggu alat yang rusak tadi diperbaiki secepatnya. Maka dengan adanya tangki ini satu sistem pabrik tidak berhenti total jika hanya beberapa alat yang butuh perbaikan. 

Desain P

: Full. Liquid

Temp. : 120 0C Cap.

: 700 m3

Max. Cap. : 740 m3 



Dimensi Ф

: 10.000 mm

P

: 10.000 mm

Material : shell, bottom, roof = 316L. SS ( tebal 11 – 5 mm ) Tangki penyimpanan ini juga dilengkapi dengan agitator

berkecepatan 20 RPM. Fungsi agitator di sini adalah untuk menjaga agar tidak ada kristal ZA yang terbentuk di tangki ini dan kemudian mengendap.


52

f. Wet Type Dryer Cooler Scrubber (T5601) Berfungsi untuk menangkap debu ZA yang keluar dari dryer cooler (M5601) dengan menggunakan air kondensat dan kemudian dikembalikan ke tangki penyimpanan strong liquor. Penangkapan debu ZA ini selain akan lebih mengurangi material losses juga berfungsi mengurangi emisi limbah ke udara luar. 

Tipe

: Wet approach ventury scrubber



Desain

: Diff. Press. Temp.

= 350 mmH2O = 63,2 0C

Flow gas inlet = 103 m3/jam 

Dimensi : Bottom Diameter Tinggi

= 3200 mm = 9900 mm

Top Diameter = 1496 mm Tinggi 

= 30097 mm

Material : Bottom Shell = 304 SS with RL Stack

= CS with RL

g. Furnace (B5601) Berfungsi untuk menghasilkan udara panas dari hasil pembakaran fuel oil /gas alam yang digunakan untuk mengeringkan kristal ZA di unit dryer M5601 

Desain

: Press. = 200 mmH2O Temp. = 1200 0C Cap. = 1 jt Kcal/jam



Dimensi : Diameter shell = 1800 mm inner shell = 1650 mm refractory = 1150 mm Panjang shell = 3450 mm inner shell = 2000 mm refractory = 2000 mm



Material : Shell / Inner = SS.41


53

Oil gun = SCS.13 / STPG.38 Diffuser = SCH.21 Refractory = SCH.21 Insulation = LC-165 / LC-12N f. Belt Conveyor Belt conveyor adalah alat untuk memindahkan barang tertentu dari satu tempat ke tempat yang lain. Pada pabrik ZA II Petrokimia Gresik, belt conveyor digunakan untuk memindahkan gipsum selaku bahan baku dan butiran ZA produk.

Gambar 29. Skema belt conveyor (Sumber : Pabrik ZA II PT. Petrokimia Gresik)

Sabuk berputar pada belt conveyor terbuat dari karet yang digerakkan oleh sebuah motor. Belt conveyor dilengkapi dengan V-roll yang berfungsi menyangga sabuk agar tetap berjalan di jalurnya. Speed switch berfungsi untuk menghentikan motor secara otomatis jika ban terdeteksi putus. Counter weight berfungsi untuk mengencangkan ban dan menjaga keseimbangannya. Masalah yang biasa terjadi di belt conveyor adalah motor yang macet. Hal ini dapat diakibatkan oleh sabuk yang miring dan tidak sesuai jalur sehingga beban motor akan sangat berat dan hingga titik tertentu akan mati untuk menjaga keselamatan alat. Pengamanan laju motor belt conveyor juga menggunakan sistem logika, jika proses di depannya berhenti, maka motor conveyor juga akan berhenti.


54

Di pabrik ZA II ada dua sistem conveyor : 

Sistem conveyor Gypsum Sistem conveyor gypsum adalah sistem conveyor yang membawa bubuk gypsum. Mulai dari conveyor yang membawa gypsum dari pabrik asam fosfat, lalu masuk ke storage jika tidak ingin langsung digunakan atau langsung ke reaktor jika ingin langsung digunakan. Selain dari pabrik asam fosfat, gypsum juga dapat berasal dari impor.



Sistem conveyor Product Sistem conveyor produk adalah sistem conveyor yang membawa butiran-butiran ZA. Mulai dari ZA basah keluaran sentrifuge, kemudian ke pewarnaan, lalu masuk unit pengering dan pendingin, lalu langsung ke bagian pengantongan atau jika butiran ZA tidak memenuhi spesifikasi maka akan masuk ke storage terlebih dahulu.

Gambar 30. Belt conveyor pengangkut produk dari sentrifuge menuju dryer (Sumber : Pengamatan Langsung di Pabrik ZA II PT. Petrokimia Gresik)


BAB 4 UTILITAS

Utilitas adalah unit yang menunjang operasi pabrik dengan memasok kebutuhan steam, air dan cooling water, bahan bakar dan tenaga listrik. 4.1. Pengolahan Air Air yang dibutuhkan PT Petrokimia Gresik dipasok dari 2 sumber air, yaitu Sungai Brantas (Water Intake Gunungsari) dan Sungai Bengawan Solo (Water Intake Babat). Kondisi untuk tiap sumber air adalah sebagai berikut: a. Water Intake Gunungsari  Jenis

: hard water

 pH

: 8,0 – 8,3

 Total hardness

: maksimal 200 ppm sebagai CaCO3

 Kapasitas

: 850 m3/jam

 Residual Chlorine

: 0,2 – 0,5 ppm

b. Water Intake Babat  Jenis

: hard water

 pH

: 7,5 – 8,5

 Total hardness

: maksimal 220 ppm sebagai CaCO3

 Kapasitas

: 2500 m3/jam

 Residual Chlorine

: 0,2 – 0,5 ppm

Tahapan proses pengolahan air di Gunungsari dan Babat secara umum meliputi: a. Penghisapan Air sungai dihisap dengan pompa vakum untuk mengalirkannya ke stasium pemompa air. b. Penyaringan Air disaring menggunakan coarse dan fine screen untuk memisahkan kotoran sungai berukuran besar yang terpompa. c. Pengendapan Pengendapan partikel-partikel yang tersuspensi dalam air dilakukan secara gravitasi menggunakan settling pit.


56

d. Flokulasi dan Koagulasi Proses ini akan mengendapkan suspensi partikel koloid yang belum terendapkan karena ukurannya yang sangat kecil dan muatan listrik pada permukaan partikel yang menimbulkan gaya tolak menolak antar partikel koloid. Untuk mengatasinya, diperlukan penambahan koagulan yang dapat memecah kestabilan akibat muatan listrik tersebut. Bahan yang digunakan adalah:  Kaporit atau klorin Berfungsi sebagai desinfektan untuk membunuh mikroorganisme dan menghilangkan rasa serta bau  Polyelectrolyte Berfungsi sebagai koagulan untuk mempercepat proses pengendapan dengan membentuk flok yang lebih besar dengan cepat  Kapur Berfungsi sebagai pengatur pH e. Klarifikasi Proses ini dilakukan menggunakan alat pulsator untuk mendapatkan flok yang terbentuk pada proses flokulasi dan koagulasi pada zona pengendapan alat tersebut. Air yang telah melewati proses pemurnian hingga tahap ini disebut dengan Clarified Water (CLW). f. Filtrasi Proses ini dilakukan dengan menggunakan saringan pasir silika untuk menyaring padatan tersuspensi. g. Penampungan Air yang sudah melalui tahap-tahap pemurnian akan ditampung di tangki penampungan. 4.1.1. Service Water/Clarified Water (CLW) Hard water adalah air yang masih mengandung kapur dan magnesium. Untuk daerah Gresik pada khususnya, air sungainya banyak mengandung kapur. Karena masih berupa hard water, maka air sungai ini tidak dapat langsung digunakan untuk proses. Pengoperasian menggunakan air yang banyak


57

mengandung kapur dapat menyebabkan terbentuknya kerak yang pastinya tidak diharapkan. Hard Water yang telah melewati penyaringan kotoran dari sungai (klarifikasi) dapat digunakan sebagai service water, yaitu air yang digunakan untuk keperluan service pabrik yang tidak berhubungan dengan proses, seperti mencuci peralatan, menyiram limbah-limbah, dan lain-lain. 4.1.2. Soft Water Sebagian hard water yang sudah disaring kotorannya kemudian melewati Lime Softening Unit. Tugas utama dari Lime Softening adalah mengolah hard water dari tangki menjadi soft water dengan penambahan larutan kapur, tawas dan polyelectrolite dalam dua buah circulator clarifier. Soft water adalah air yang sudah dikurangi kadar kalsium dan magnesium di dalamnya, air ini kemudian akan diproses lagi untuk digunakan sebagai process water atau sebagai umpan ke boiler. Dalam unit ini, larutan kapur soda abu dan polyelectrolite akan ditambahkan pada hard water sehingga Ca bikarbonat dan Mg bikarbonat yang larut dalam air berubah menjadi Ca karbonat dan Mg karbonat yang tidak larut dan mengendap dengan reaksi: Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2

2CaCO3 + 2H2O

Mg(HCO3)2 + 2Ca (OH)2

2CaCO32 + Mg(OH)2 + 2H2O

4.1.3. Demin Water Unit Unit ini diperlukan untuk mengubah soft water menjadi air bebas mineral/air demin. Air bebas mineral ini dimanfaatkan untuk air proses dan air umpan boiler. Air bebas mineral adalah yang bebas dari mineral seperti ion positif (Ca2+, Mg2+, Na+) dan ion neghatif (Cl-, SO42-, PO43- dan lain-lain) yang dapat merusak alat dan mengganggu proses. Deskripsi umum proses pengolahan air di unit demineralisasi adalah air dari tangki melalui pompa disaring dengan quartzite filter lalu dialirkan ke cationic exchanger melalui nozzle-nozzle, kemudian air tersebut dialirkan ke bagian atas degasifier (untuk menghilangkan kadar CO2 dan O2). Dari bagian bawah degasifier, air dipompa melalui nozzle ke bagian atas anionic exchanger kemudian air dialirkan ke mixed exchanger. Air produk dari


58

mixed exchanger sebagian besar langsung dipakai sebagai air umpan di tangki, sebagian ditampung untuk air proses di unit ZA II. 4.2. Air Pendingin (Cooling Water/CW) Karena letaknya yang cukup jaug dari unit utilitas pabrik III, pabrik ZA II memiliki unit utilitas air pendingin sendiri. Ada dua sumber air pendingin yang ada di pabrik ZA II, yaitu 

Air Pendingin dari cooling water cooling tower (T.6510) untuk alat penukar panas (HE)



Air Pendingin dari condensate cooling tower (T.5501) untuk barometrik condenser (E.5520)

dan kebutuhan air proses

Alat utama yang diperlukan dalam utilitas air pendingin ini adalah 

Menara pendingin / Cooling Tower T. 6510



2 buah kipas MT. 6510 A dan B (Induced Air Fan System)



3 buah pompa sirkulasi P. 6511 A, B dan C

Untuk dapat menjalankan fungsinya, menara pendingin dilengkapi dengan 

Packing ( splash packing ), berfungsi untuk memperluas permukaan kontak air dengan udara



Drift eliminator, berfungsi untuk mengurangi terikutnya butiran air didalam udara yang lewat



Distributor, berfungsi untuk meratakan distribusi air sehingga packing bekerja effisien



Fan, berfungsi untuk mengevaporasi

Uraian prosesnya adalah air dari sirkulasi masuk ke bagian atas menara pendingin lalu jatuh ke basin melalui distributor dan slacing cup (cawan percik) dalam bentuk butiran hujan. Udara luar masuk dari bagian bawah melalui sirip–sirip yang terhisap oleh fan di puncak Cooling Tower dan berkontak langsung dengan air yang turun ke basin sehingga temperatur air turun. Kapasitas sirkulasi menara pendingin secara desain adalah 1735 m3/jam dan kapasitas make up water adalah 36,9 m3/jam. Selisih suhu air masuk dan keluar adalah 10 0C dimana temperatur masukan adalah 41 °C dan temperatur keluaran adalah 31 °C. Untuk make up water yang diginakan pada Cooling Tower adalah Lime Treated Water/soft water.


59

Selama digunakan, ada beberapa masalah yang dialami menara pendingin yang dapat menurunkan performa sistem pendinginan. Masalah-masalah tersebut berupa: 

Korosi Korosi yang terjadi akan mengurangi umur alat.



Deposit Deposit akan mengurangi efektifitas transfer panas, bahkan pada kondisi ekstrem bisa menghambat aliran CW (Cooling Water) Macam deposit : -

Kerak / scaling, yang sering dijumpai dalam air pendingin adalah Kalsium Carbonat. Menurut reaksi CaCO3 + H2O + CO2  Ca(HCO3)2 Selama terjadi pertukaran panas, reaksi menjadi berlawanan sehingga timbul endapan kapur.

-

Fouling/ pelapisan yang dapat berasal dari lumpur, karat, dan micro organisme.



Mikroorganisme Pertumbuhan ganggang, jamur dan bakteri pada sistem air pendingin akan menyebabkan menurunnya efisiensi proses pertukaran kalor, menimbulkan deposit, serta terjadinya korosi.

Air pendingin yang digunakan dalam proses harus memenuhi standar kualitas agar proses bisa optimal dan peralatan lebih terjaga dari kerusakan. Spesifikasi air pendingin menurut kontrak dengan PT. Ondeo Nalco adalah pH

= 7,5 - 8,5

Ca Hardness (CaCO3)

= 400 - 600

ppm

Silica (SiO2)

= 150

ppm max

Free Chlorine (Cl2)

= 0,2 - 1,5

ppm

Conductivity

= 3000

max

Turbidity

= 20

max

Iron ( Fe )

= 2

ppm max

Chloride

= 423

ppm max


60

Gambar 31. Menara Pendingin Unit Produksi ZA II PT Petrokimia Gresik (Sumber : Pengamatan Langsung di Pabrik ZA II PT. Petrokimia Gresik)

4.3. Steam Kebutuhan steam untuk pabrik ZA II dipasok dari Service Unit II. Ada 2 jenis steam yang diperlukan di pabrik ZA II ini, yang pertama adalah steam dengan tekanan 10 kg/cm2 untuk ejector J.5521 & J.5522. Steam ini memiliki temperatur 270 °C dan diperoleh langsung dari Service Unit II. Jenis steam yang ke-2 adalah steam bertekanan 2 kg/cm2 yang digunakan untuk proses evaporasi. PVC 5001 digunakan untuk membuat steam bertekanan 10 kg/cm2 menjadi 2 kg/cm2. PVC 5001 adalah sebuah pressure control valve yang bertugas membuat choke sehingga steam yang melewatinya akan seperti melewati expander. Valve ini akan membaca tekanan steam setelah melewatinya dan dengan perhitungan tertentu lebar choke/opening valve akan disesuaikan hingga steam berhasil diturunkan tekanannya menjadi 2 kg/cm2 dengan temperatur 133 °C. Untuk kondisi normal, bukaan PVC 5001 hanya sekitar 1-2 %.


61

Gambar 32. Skema Pressure Control Valve (Sumber : Pabrik ZA II PT. Petrokimia Gresik)

4.4. Listrik Listrik pada pabrik ZA II disuplay dari Service Unit/Utilitas III diwilayah Pabrik III atau dari GTG (Gas Turbine Generator) di wilayah Pabrik I dengan tegangan 6 KV. GTG berjalan dengan kapasitas normal 15 MW (desain optimum 26,5 MW dan desain maksimal 32 MW). Pada operasi normal, GTG menggunakan bahan bakar gas alam dari Pulau Kangean, Madura sebesar 7-8 MMSCFD. Apabila terjadi penurunan gas, GTG akan pindah secara otomatis ke bahan bakar solar. Service unit dilengkapi dengan satu buah back up diesel berkapasitas 1 MW. Gas buang yang dihasilkan GTG memiliki kalori yang cukup tinggi sehingga digunakan untuk menghasilkan steam pada Waste Heat Boiler, dengan fasilitas additional firing dengan bahan bakar gas alam. Pada pabrik ZA II, pasokan listrik sebesar 6 KV akan didistribusikan untuk: 

6 KV

: untuk motor diatas 150 KW : MC 5101-1, MC 5302 AB, MC

5603 

380 V

: untuk motor-motor dibawah 150 KW.



220 V

: untuk instrument dan penerangan.


62

4.5. Udara Tekan dan Udara Instrumen Udara tekan digunakan untuk keperluan service seperti untuk membersihkan sesuatu dan lain-lain, sedangkan udara instrumen digunakan untuk sarana instrumentasi pabrik yaitu menggerakkan pneumatic control valve. Sistem penyedia kedua macam udara tersebut berasal dari compressor tersendiri di pabrik ZA II. Spesifikasi udara yang digunakan: 

Udara tekan / Utility Air Komposisi adalah :



Tekanan

: 7,5 kg/cm2

Kompressor C. 6303 kapasitas

: 65 Nm3/jam

Udara Instrument / Instrument Air Komposisi adalah : Tekanan

: 7,5 kg/cm2

Kompresor C. 6304 A dan B kapasitas

: @ 65 Nm3/jam

Air Dryer

: D. 6304 A/B

Udara instrumen tidak boleh mengandung air (H2O) karena akan dapat merusak komponen alat, maka proses pembuatannya dilengkapi dengan water trap.

Gambar 33. Komponen pembuatan udara tekan dan udara instrumen (Sumber : Buku Panduan Proses ZA II PT. Petrokimia Gresik, 2007)


63

4.6. Bahan Bakar Bahan bakar pada pabrik ZA II digunakan pada unit dryer. Bahan bakar yang digunakan adalah gas alam (natural gas). Gas ini dibakar dalam Furnace B.5601 yang kemudian masuk ke rotary dryer untuk mengeringkan butiran ZA yang akan masuk ke pengantongan.


BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan pengamatan penulis selama mengikuti kegiatan kerja praktik di PT Petrokimia Gresik dan pembuatan laporan kerja praktik, penulis menimpulkan bahwa : a. Rate produksi suatu pabrik dapat melebihi 100% rate normal. Hal ini dikarenakan oleh rate 100% merupakan laju maksimal produksi pabrik berdasarkan desain awal pabrik. Sedangkan pabrik dengan rate produksi lebih dari 100% merupakan laju produksi setelah pabrik tersebut dimodifikasi sehingga pabrik dapat beroperasi melebihi rate maksimum desain awalnya. Pada pabrik ZA II, laju produksi maksimum dapat mencapai 160%. Hal ini dikarenakan oleh adanya modifikasi alat yaitu penambahan unit premixer yang digunakan untuk mereaksikan reaktan murni sehingga terbentuk strong liquor dengan konsentrasi di atas konsentrasi desain awal pabrik. b. Pembuatan ZA yang di Unit produksi III berbeda dengan Unit Produksi I yang menggunakan reaktan murni. Pembuatan ZA di unit produksi III mengggunakan prosuk sampingan dari Pabrik Asam Fosfat, berupa Gypsum, dan Pabrik Ammonia berupa CO2. Hal ini bisa mengurangi limbah yang berada di PT. Petrokimia dalam jumlah yang sangat besar. c. Efisiensi pabrik cukup tinggi, hal ini karena proses recycle yang dilakukan oleh pabrik ZA II sangat baik, hampir semua dari loses di setiap unit bisa di-recycle. 5.2 Saran Selama melaksanakan kerja praktik di PT Petrokimia Gresik, terdapat beberapa hal yang perlu mendapat perhatia dari pihak perusahaan dan ini merupakan saran yang dapat kami berikan yaitu: a. Kondisi yang terjadi saat ini adalah banyaknya ammonia yang terbuang pada tangki premixer yang membuat emisi ammonia menjadi tinggi. Maka untuk menanggulanginya perlu dilakukan perhitungan masukan asam sulfat dan 64 UNIVERSITAS INDONESIA

65

ammonia pada tangki premixer sehingga laju produk dapat optima dengan losses ammonia yang minimal. b. Filter primer dan sekunder sebaiknya diberi penutup untuk mengurangi emisi ammonia yang membuat mata menjadi perih. Tutup tersebut sebaiknya yang mudah dibuka dan ditutup sehingga inspeksi rutin kain yang sobek dapat mudah dilakukan.


66

DAFTAR PUSTAKA Anonim. Materi Training Pabrik Asam Fosfat. Gresik: PT Petrokimia Gresik. Anonim. 2013. Profil Petrokimia Gresik. http://www.petrokimia-gresik.com/ (diakses pada 20 Agustus 2014) Kern, D.Q. 1950. Process Heat Transfer. New York : Mc Graw Hill. Team ZA II. 2007. Buku Panduan Proses ZA II. Gresik: PT Petrokimia Gresik. Warren, McCabe et al.1993. Unit Operations Of Chemical Engineering 5th Ed. Singapore: McGraw-Hill.


67

Appendiks A

A.1 Blok Diagram Conveyor Gypsum GYPSUM

Gypsum Impor PGM

M. 7114 -1

M. 7115 M. 7114 -2 M. 7114 - 3 M. 7114 - 4 1 M. 7119 - 1 1

M. 7119 - 2

M. 7114 - 5

SA - I

M 5214 - 1

M. 5214 - 2 M. 5212 M. 5213 REAKTOR

OPEN STORAGE


68

A.2 Blok Diagram Conveyor Product KRISTAL BASAH DARI : M. 5501ABCD CENTRIFUGE

M. 5502

M. 5601 DRYING COOLING

M. 5602 BUCKET ELEVATOR M. 7123 - 1

M. 7125 - 2 - 1

M. 7124 - 1 / - 2

PENGANTONGAN

M. 7125 - 1 D. 7102 Hopper


LAPORAN KERJA PRAKTIK PABRIK AMMONIUM SULFAT II (ZA II

Recommend Documents