Laporan Kp Di Pt.lotte Chemical Titan Nusantara (Dean p.f & Rona r)

“MENGHITUNG PANAS YANG TERSERAP PADA HEAT EXCHANGER UNTUK MASING – MASING GRADE PADA TRAIN – 1 SERTA EVALUASI KINERJA GAS COOLER DI PT. LOTTE CHEMICAL TITAN NUSANTARA”

Laporan Kerja Praktek ini disusun sebagai syarat kelulusan mata kuliah Kerja Praktek dan salah satu syarat menempuh sarjana Strata I Teknik Kimia Universitas Sultan AgengTirtayasa Cilegon – Banten

Disusun oleh :

1. DEAN PUJI FIRMANSYAH

( 3335 102267)

2. RONA ROMADHONA

( 3335 102838)

JURUSAN TEKNIK KIMIA – FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA CILEGON – BANTEN 2014

“MENGHITUNG PANAS YANG TERSERAP PADA HEAT EXCHANGER UNTUK MASING – MASING GRADE PADA TRAIN – 1 SERTA EVALUASI KINERJA GAS COOLER DI PT. LOTTE CHEMICAL TITAN NUSANTARA”

LAPORAN KERJA PRAKTEK

Disusun oleh :

1. DEAN PUJI FIRMANSYAH

( 3335 102267)

2. RONA ROMADHONA

( 3335 102838)

JURUSAN TEKNIK KIMIA – FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA CILEGON – BANTEN 2014

KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan anugerah-Nya penulis dapat melaksanakan serta menyelesaikan laporan kerja praktek ini. Penulisan laporan ini merupakan salah satu syarat mata kuliah kerja praktek sebagai syarat kelulusan di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Kimia Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, Cilegon Banten. Laporan ini disusun berdasarkan penjelasan, pengarahan dan pengamatan langsung di lapangan dari tanggal 1 November sampai 30 November 2013. Selama pelaksanaan kerja praktek maupun pembuatan laporan, penyusun mendapat bantuan serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini, penyusun mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tua dan keluarga yang telah memberikan doa dan dukungan, perhatian serta kasih sayang yang tulus. 2. Bapak Dr.-Ing Anton Irawan, ST., MT sebagai Ketua Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik UNTIRTA. 3. Wardalia ST., MT selaku dosen pembimbing kerja praktek yang telah meluangkan waktunya untuk membantu dan memberikan masukan – masukan selama melaksanakan kerja praktek dan pembuatan laporan. 4. Ibu Martha Pramudita, ST., MT selaku koordinator kerja praktek yang telah membantu dalam pengambilan mata kuliah kerja praktek ini. 5. Bapak Ishaq, dan Bapak Bobby R yang telah memberikan waktu dan arahan selama kami berada di PT Lotte Chemical Titan Nusantara. 6. Ibu Dina Rahmasari dari training center yang telah memberikan kesempatan untuk melaksanakan kerja praktek di PT Lotte Chemical Titan Nusantara. 7. Dan kepada teman – teman Kerja Praktek dari Smk Negri 2 Cilegon dan Smk YP Fatahillah Serdang. 8. Segenap pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan kerja praktek yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu. Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini belum mencapai kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan petunjuk dari

ii

berbagai pihak. Akhir kata semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca umumnya dan penulis khusus nya.

Cilegon,

Februari 2014

Penulis

iii

DAFTAR ISI Halaman Judul .................................................................................................... I Lembar Pengesahan ............................................................................................ II Kata Pengantar .................................................................................................... III Daftar Isi ............................................................................................................. IV Daftar Tabel..........................................................................................................V Daftar Gambar......................................................................................................VI BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang................................................................................. 1 1.2 Sejarah PT Lotte Chemical Titan Nusantara .................................. 2 1.3 Pelaksanaan Kerja Praktek .............................................................. 3 1.3.1 Tujuan Kerja Praktek ............................................................ 4 1.3.2 Ruang Lingkup Kerja Praktek .............................................. 4 1.3.3 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Kerja Praktek .................... 4 1.4 Gambaran Umum PT Lotte Chemical Titan Nusantara ................. 5 1.4.1 Lokasi dan Tata Letak Pabrik ............................................... 5 1.4.2 Struktur Organisasi ............................................................... 9 1.4.3 Kesehatan dan Keselamatan Kerja ....................................... 11 1.4.4 Jam Kerja .............................................................................. 13 BAB II DESKRIPSI PROSES 2.1 Spesifikasi Produk dan Bahan Baku................................................ 14 2.1.1 Spesifik Produk..................................................................... 14 2.1.2 Spesifik Bahan Baku............................................................. 19 2.2 Pemurnian Bahan Baku ................................................................... 21 2.3 Tahapan Proses Pembuatan Polietilena ........................................... 23 BAB III ALAT PROSES DAN INSTRUMENTASI 3.1 Spesifikasi Alat Pada Train – 1....................................................... 32 3.1.1 Unit Persiapan Bahan Baku .................................................. 32 3.1.2 Unit Pemurnian Bahan Baku................................................. 33 3.1.3 Unit Polimerisasi ................................................................... 36

iv

3.1.4 Unit Additive dan Pelitizing ................................................. 42 3.1.5 Unit Bagging ......................................................................... 48 3.2 Gambar Detail Reaktor Fluidisasi (R-200) dan Cara Kerjanya ..... 52 BAB IV UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH 4.1 Utilitas............................................................................................ 53 4.1.1 Jetty ....................................................................................... 53 4.1.2 Sea Water Intake (SWI) ........................................................ 54 4.1.3 Unit Penyimpanan Etilene .................................................... 55 4.1.4 Butene Sphere ....................................................................... 55 4.1.5 Boil Off Gas Compressor ...................................................... 56 4.1.6 Treated Cooling Water .......................................................... 56 4.1.7 Portable Water Unit .............................................................. 57 4.1.8 Steam Generation .................................................................. 58 4.1.9 Instrument Air ....................................................................... 59 4.1.10 Fuel Oil and LPG Storage ................................................... 60 4.1.11 Nitrogen Supply .................................................................. 60 4.1.12 Hydrogen Supply ................................................................ 61 4.1.13 Effluent Treatment Unit ...................................................... 62 4.1.14 Flare Stack and Cold Vent .................................................. 62 4.2 Pengolahan Limbah ....................................................................... 62 4.2.1 Pengolahan Limbah Cair .................................................... 63 4.2.2 Pengolahan Limbah Padat .................................................. 65 4.2.3 Pengolahan Limbah Gas ..................................................... 65 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 66 5.2 Saran ............................................................................................... 66

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

v

DAFTAR TABEL HAL Tabel 2.1 Spesifikasi dan aplikasi utama produk PT. Lotte Chemical Titan Nusantara...... 15 Tabel 2.2 Tabel Tekanan Parsial Masing-Masing Bahan..................................................... 26 Tabel 4.1 Karakteristik Air Limbah yang aman bagi Lingkungan....................................... 64 Tabel 4.1 Data Desain dan Perhitungan Aktual E-400......................................................... 78 Tabel 4.2 Data Desain dan Perhitungan Aktual E-401......................................................... 78 Tabel 4.3 Data Panas Yang Terserap Pada Heat Exchanger................................................. 78

V

DAFTAR GAMBAR HAL Gambar 1.1 Lokasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara.................................................... 7 Gambar 1.2 Denah PT. Lotte Chemical Titan Nusantara..................................................... 8 Gambar 1.3 Struktur Organisasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara................................ 10 Gambar 2.1 Proses Pembuatan Polyethylene....................................................................... 31 Gambar 3.1 Reaktor Fluidisasi............................................................................................. 52 Gambar 2.1 Profil Temperatur dan Jenis Aliran Pada Heat Exchanger............................... 70 Gambar 2.2 Heat Exchanger shell and tube......................................................................... 71 Gambar 2.3 Tube Layout Heat Exchanger........................................................................... 72 Gambar 2.4 Segmental Baffle............................................................................................... 73

VI

Laporan Kerja Praktek PT. Lotte Chemical Titan Nusantara

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Sumber daya alam minyak bumi dan gas alam merupakan bahan baku yang universal dan sangat penting apabila dilakukan lebih lanjut. Dari hasil pengolahan minyak bumi dan gas alam dapat dihasilkan bermacam – macam barang yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Indonesia merupakan salah satu negara yang kaya akan sumber daya alam minyak bumi dan gas, sehingga sumber daya tersebut merupakan penopang utama pembangunan di Indonesia dengan memberikan kontribusi sangat besar bagi pemasukan devisa negara. Pemanfaatan minyak bumi dan gas tersebut yang sebagian besar di ekspor dalam bentuk mentah, sehingga masih terbuka lebar untuk meningkatkan nilai tambahnya dengan mengolah menjadi barang jadi maupun setengah jadi. Salah satu usaha yang dapat dilakukan adalah dengan mengolah sumber daya alam minyak dan gas bumi menjadi produk – produk petrokimia. Industri petrokimia saat ini mengalami perkembangan yang sangat pesat baik dari perkembangan teknologi maupun dari permintaan konsumen yang semakin hari terus meningkat. Pembangunan industri – industri petrokimia baru terus dilakukan untuk memenuhi kebutuhan pasar, tidak hanya pasar dalam negeri tapi juga luar negeri. Salah satu industri petrokimia yang sedang dikembangkan saat ini adalah industri polietilena yang menggunakan bahan baku dari etilen yang merupakan produk olahan dari minyak bumi. Etilen akan diolah menjadi bijih plastik yang banyak dibutuhkan dalam kehidupan manusia. Plastik bersifat mudah dibentuk, kuat dan murah, karena sifatnya ini sehingga plastik banyak digunakan oleh manusia. Banyak barang peralatan rumah tangga seperti karpet, box makanan, kantong plastik, gelas, benang, alat – alat teknik, karung serta kantong pengepakan terbuat dari plastik. Kebutuhan bahan baku plastik semakin meningkat dengan semakin banyaknya plastik digunakan dalam berbagai kebutuhan. Untuk memenuhi BAB I PENDAHULUAN Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

2 Laporan Kerja Praktek PT. Lotte Chemical Titan Nusantara

kebutuhan bahan baku plastik, maka didirikan pabrik bahan baku plastik yaitu PT. Lotte Chemical Titan Nusantara yang memproduksi polietilen. Pendirian industri polietilena di Indonesia merupakan terobosan baru yang diharapkan dapat menghemat devisa akibat besarnya impor bijih plastik serta untuk memenuhi kebutuhan bijih plastik di dalam negeri. 1.2 Sejarah PT. Lotte Chemical Titan Nuasantara PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dahulu bernama PT. Petrokimia Nusantara Interindo (PENI) adalah perusahaan petrokimia pertama di Indonesia sebagai penghasil polietilena yang merupakan salah satu bentuk kerjasama penanaman modal asing yang dipusatkan di daerah Cilegon. Kebutuhan polietilena untuk pasar dalam negeri di Indonesia pada tahun 1986 adalah 207.000 ton yang semuanya harus dipenuhi dengan impor. Polietilena tersebut banyak diimpor dari beberapa negara di Timur Tengah, Amerika Selatan, dan Afrika. Pada tahun-tahun berikutnya kebutuhan polietilena meningkat sebesar 16%. Proyeksi kebutuhan polietilena yang terus meningkat dan tidak adanya industri polietilena di Indonesia mendorong beberapa perusahaan luar negeri untuk melakukan investasi dengan mendirikan PT. Petrokimia Nusantara Interindo sekarang dikenal dengan PT. Lotte Chemical Titan Nusantara sebagai produsen pertama penghasil polietilena di Indonesia. Perusahaan-perusahaan tersebut adalah BP Chemical (Inggris) sebagai pemegang saham terbesar yang bekerjasama dengan PT. Arseto Petrokimia (Indonesia), Mitsui & Co. Ltd (Jepang) dan Sumitomo Co (Jepang). Investasi saham Penanaman Modal Awal (PMA) dari PT. PENI sebagai berikut : 1. BP Chemical

= 50

%

2. Mitsui & Co.Ltd

= 25

%

3. Sumitomo Co.

= 12,5 %

4. PT. Arseto Petrokimia = 12,5 % Rencana pembangunan pertama kali pada pertengahan tahun 1988 dengan luas area 47 Ha yang berada pada sepanjang laut jawa bagian barat antara Cilegon

BAB I PENDAHULUAN Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


dan Merak. Kemudian dilanjutkan dengan tahap pembangunan konstruksi pabrik yang di mulai awal tahun 1990 yang ditangani langsung BP Chemical dan bekerjasama dengan UBE Industries Ltd dari Jepang sebagai kontraktor utama dan berhasil diselesaikan pada akhir tahun 1992. Pada tanggal 18 Februari 1993 PT. PENI diresmikan oleh Presiden Soeharto dan sekaligus dimulainya produksi polietilena pertama di Indonesia dengan kapasitas produksi untuk Train 1 pada Juni 1993 mencapai 200.000 ton/tahun. Pada tahun 1994 pembangunan Train 2 selesai dilaksanakan sehingga menambah kapasitas sebesar 50.000 ton/tahun. Dengan selesainya pembangunan Train 3 pada tahun 1998 maka kapasitas produksi total bertambah menjadi 450.000 ton/tahun dan mulai beroperasi pada bulan Juni 1998. Penambahan kapasitas produksi selanjutnya direncanakan pada tahun 1999 sampai tahun 2002 yaitu penambahan kapasitas produksi menjadi 560.00 ton/tahun. Namun rencana ini sedikit terhambat oleh krisis ekonomi yang terjadi di Indonesia, sehingga mempengaruhi kepemilikan saham perusahan. Pada bulan Mei 2003 terjadi penjualan seluruh saham kepada Indika Group. Akan tetapi sejak 26 maret 2006 kepemilikan saham PT. PENI (PT. Petrokimia Nusantara Interindo) sepenuhnya dimiliki oleh TITAN Chemical yang berasal dari Malaysia dan namanya berubah menjadi PT. TITAN Petrokimia Nusantara. Pada tahun 2010 terjadi penjualan saham kembali kepada HONAM, salah satu anak perusahaan LOTTE Group yang berasal dari Korea Selatan, akan tetapi dengan adanya pergantian kepemilikan tersebut PT. TITAN Petrokimia Nusantara belum mengalami perubahan nama sampai sekarang. Dan pada bulan April 2013 nama PT. TITAN petrokimia Nusantara bergani nama menjadi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara. 1.3 Pelaksanaan Kerja Praktek Pelaksanaan Kerja Praktek yang merupakan salah satu program Tugas Akhir pendidikan Sarjana Strata-1 Jurusan Teknik Kimia Universitas Sultan Ageng Tirtayasa yang dimaksudkan untuk memberi kesempatan kepada mahasiswa agar



dapat melihat secara aktual dan merasakan suasana lingkungan tempat berlangsungnya proses dan berfungsinya sistem pemroses. 1.3.1

Tujuan Kerja Praktek

Pelaksanaan program Kerja Praktek bagi mahasiswa dalam lingkup program pendidikan Sarjana Strata-1 Jurusan Teknik Kimia Universitas Sultan Ageng Tirtayasa bertujuan agar mahasiswa : 1) Memenuhi kurikulum sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan mata kuliah Kerja Praktek jurusan Teknik Kimia, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, Banten. 2) Mendapatkan gambaran nyata tentang wujud dan pengoperasian sistem pemproses atau fasilitas yang berfungsi sebagai sarana produksi dan juga tentang organisasi kerja dan penerapannya dalam upaya mengoperasikan suatu sarana produksi. 3) Menambah wawasan dan melatih sense of Engineering guna menghadapi kemajuan teknologi industri kimia di masa yang akan datang. 1.3.2 Ruang Lingkup Kerja Praktek Untuk mencapai tujuan di atas, diharapkan agar mahasiswa dapat melakukan Kerja Praktek dengan tahap-tahap sebagai berikut : 1) Mengenal perusahaan secara keseluruhan melalui orientasi umum 2) Memahami struktur proses, sistem pemroses serta pengoperasiannya melalui orientasi operasional. 3) Menganalisa masalah dan penyelesaiannya melalui orientasi process engineering dan pelaksanaan tugas khusus. Tugas khusus yang diberikan adalah mengitung panas yang terserap pada heat exchanger untuk masing – masing grade pada train 1 serta mengevaluasi kinerja gas cooler. 1.3.3 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Kerja Praktek Kerja praktek berlangsung selama satu bulan yaitu dari tanggal 1 November sampai 29 November 2013. Adapun tempat pelaksanaan kerja praktek berlangsung di :



(1) Training Center (2) Operation Train 1 (3) Engineering and Maintenance building. 1.4

Gambaran Umum PT. Lotte Chemical Titan Nusantara Gambaran umum mengenai PT. Lotte Chemical Titan Nusantara meliputi

lokasi dan tata letak pabrik, struktur organisasi, kesehatan dan keselamatan kerja, dan jam kerja. 1.4.1

Lokasi dan Tata Letak Pabrik PT. Lotte Chemical Titan Nusantara didirikan di atas area seluas 47 Ha

sepanjang laut Jawa bagian barat antara Cilegon - Merak, tepatnya berlokasi di Jalan Raya Merak KM 116 Desa Rawa Arum Cilegon-Banten 42436 dan dibatasi oleh: 1. Bagian Utara pabrik berbatasan dengan tanah penduduk setempat. 2. Bagian Selatan pabrik berbatasan dengan tanah kosong milik PT. Lotte Chemical Titan Nusantara Bagian Timur pabrik berbatasan dengan PT. Amoco Mitsui PTA. 3. Bagian Barat pabrik berbatasan dengan Selat Sunda. Pemilihan lokasi ini dilakukan dengan mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut : 1. Lokasi di pinggir pantai sehingga memudahkan transport bahan baku (Ethylene dan Butene) yang diimport dari luar negeri dan dapat membangun pelabuhan kecil (Jetty) untuk sarana bongkar bahan baku tersebut. 2. Lokasi yang berdekatan dengan Selat Sunda memudahkan penyediaan sumber air yang banyak dibutuhkan untuk sistem utilitas, misalnya untuk Treated Cooling Water, Cooling Water Storage, Sea Water Intake, Steam water dan air untuk pemadam kebakaran. Selain itu lokasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara berdekatan dengan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Suralaya sehingga mudah dalam penyaluran tenaga listriknya.



3. Lokasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara terletak di pinggir selat sunda dan dekat dengan sarana dan prasarana transportasi laut, sehingga mempermudah dalam transportasi produk yang akan diekspor ke luar negeri lewat jalan laut 4. Lokasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dekat dengan sarana dan prasarana transportasi darat sehingga memudahkan pemasaran produk dalam negeri. Area pabrik PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dibagi menjadi dua area, yaitu sebagai berikut: 1. Area 1 Area ini terdiri dari unit utilitas dan unit core common yang berfungsi sebagai unit pendukung proses utama atau proses polimerisasi sampai finishing. Unit Utilitas meliputi beberapa bagian seperti Jetty, Sea Water Intake (SWI), Ethylene Storage Unit (ESU), Butene Sphere, Treated Cooling Water (TCW), Potable Unit, Waste Water Treatment, Instrument and Plant Air, Steam Generation, Fuel Oil Storage, Plant Flare and Vent, LPG Storage, Nitrogen Supply, Hydrogen Supply. Unit Core Common meliputi Reagent Storage Unit (RSU), Solvent Recovery Unit (SRU), Feed Purification Unit (FPU), Catalyst Preparation Unit (CPU), Catalyst Activation Unit (CAU). 2. Area 2 Area 2 ini terdiri dari Train 1, Train 2, dan Train 3 yang merupakan area proses utama untuk menghasilkan polyethylene. Train 1 dan Train 2 meliputi Prepolymerization Unit (PPU), Polymerization Unit (PU), Additive and Pelletizing Unit (APU), Product Store and Bagging Unit (PBU). Sedangkan pada Train#3 tidak dilakukan proses Prepolymerization Unit (PPU) karena katalis yang digunakan langsung di injeksikan ke dalam reaktor utama. Train 1 menghasilkan produk polyethylene berupa high density polyethylene (HDPE) dengan menggunakan katalis Ziegler, Train 2 menghasilkan produk polyethylene jenis HDPE dengan menggunakan katalis Kromium, dan Train 3 memproduksi Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) dengan katalis Sylopole. Pabrik PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dilengkapi dengan bangunan – bangunan pendukung kegiatan pabrik seperti Operation Unit, Bangunan Kantor BAB I PENDAHULUAN Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


(Administrasi), Control Room, Training Center, Workshop, Engineering dan Maintenance, Technical Servis dan Quality Control dan lain-lain. Bangunan satu dengan yang lain terpisah oleh jalan membentuk blok-blok sehingga letaknya cukup teratur dan rapi. Untuk sistem pemipaannya disusun di pipe rack, demikian juga untuk kabel-kabel disusun dalam cable rack. Bangunan selain area produksi terletak dibagian depan, sedangkan unit produksi terbagi atas blok – blok sesuai dengan pembagian area proses dan utilitas. Denah lokasi dapat dilihat pada Gambar 1.1, sedangkan tata letak pabrik dapat dilihat pada Gambar 1.2. Kantor pusat PT. Lotte Chemical Titan Nusantara berada di Gedung Setiabudi 2 Lantai 3 deretan 306 – 307, Jl. H.R Rasuna Said Kav. 62 Jakarta 12920.

Sumber : Material Training PT. PENI.1998 Gambar 1.1 Lokasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara BAB I PENDAHULUAN Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


7 1

2

4

3

1

34 5 6 10

8

9

12

12

11

33 12

13 14

32

15

16

18

30

17

31

19 23 27

20 22

28

24

21 25

26

29

TO JETTY

Keterangan : 1. Pos Jaga 2. Timbangan 3. PT.. Liquid Air Indonesia 4. PT.. UAP 5. Mushola 6. Locker 7. Parkir 8. Gedung Administrasi 9. Training Center 10. Gedung Fireman &Emergency 11. Gedung TC & QC 12. Warehouse 13. Workshop 14. Operating Center 15. Additive &Pelleting (Train 1&2) 16. Contraktor Room 17. Train 1 18. Train 2 19. Train 3 20. Additive & Pelleting Train#3 21. IBL 22. Feed Preparation 23. CPU & FPU 24. Chemical Storage 25. Butene Storage 26. Ethylene Storage 27.Cooling Water & Desalination Unit 28. CAU 29. BOG 30. Main Plant Substation 31. Effluent System 32. Instrumen Supply 33. Flare System 34. Primary Substation

Sumber : Material Training PT. PENI.1998 Gambar 1.2 Denah PT. Lotte Chemical Titan Nusantara



1.4.2

Struktur Organisasi Struktur organisasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara adalah struktur

orgnanigram garis, dimana pimpinan tertinggi perusahaan ada dibawah President Director yang berkedudukan di Jakarta dan dibantu oleh Vice Prsident Director,dan Executive Secretary. Dibawah President Director terdapat empat General Manager yang membantu tugas President Director , meliputi : Commercial General, Finance Director, Work General Manager, dan Project Manager. Dimana Project Manager dibentuk ketika proses pembangunan unit produksi Train 3 dimulai. Works General Manager merupakan pimpinan tertinggi di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara. Production site yang berkedudukan di Merak. Work General Manager bertanggung jawab terhadap seluruh Merak Plant yang membawahi empat Manager yaitu Manufacturing Manager, Technical & Development Manager, HR & Administration Manager dan Loss Control Manager. Departemant Engineering dan Maintenance merupakan bagian khusus yang menangani permasalahan engineering dan maintenance. Departemen Engineering dan Maintenance dipimpin oleh seorang Manufacturing Manager. Manufacturing Manager langsung membawahi tiga bidang kerja yang ada di departemennya, yaitu: 1. Senior Instrumen / Electrical Engineer. 2. Senior DCS / Distributed Control System and Control Engineer. 3. Engineering Service Superintendent. Secara umum struktur organisasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara pada Gambar 1.3 berikut.


Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

HR Admin & Services Manager

General Personal Affairs Manager

Corporate Affairs Director

Reliability & Engineering Manager

Maintenance Manager

Production Manager

HSE Manager

Quality Control & Assurance Manager

Technical & Operation Director

Government & Public Affairs General Manager

Internal Auditor

Commercial Director

Legal Advisor / Company Secretary

Tech. Service and Lab. Manager

Procurement Manager

Information Technology Manager

Planning and Logistic Manager

President Director

Senior Financial Accountant

Senior Tax Manager

Financial Planning and Control Manager

Banking relationship manager

Finance Director

10


Gambar 1.3 Struktur Organisasi PT. LOTTE Chemical Titan Nusantara

Sumber : Material Training PT. PENI.1998

BAB I PENDAHULUAN


1.4.3

Kesehatan dan Keselamatan Kerja Untuk memberikan pelayanan kesehatan bagi semua tenaga kerjanya, PT.

Titan Petrokimia Nusantara membangun sebuah klinik yang terdapat dilokasi pabrik. Tenaga kesehatan di klinik terdiri dari tiga orang dokter, seorang berstatus on duty (siap di tempat) dan dua orang lainnya berstatus on call (siap dipanggil) serta enam orang tenaga paramedik. Jenis pelayanan kesehatan meliputi : a) Pemeriksaan kesehatan karyawan baru sebelum bekerja pada PT. Lotte Chemical Titan Nusantara. b) Pemeriksaaan kesehatan secara berkala dua tahun sekali atau setahun sekali. c) Pelayanan kesehatan umum untuk setiap karyawan tetap, training kesehatan dan PPPK. Prosedur keamanan dan keselamatan kerja PT. Lotte Chemical Titan Nusantara sangat ketat. Hal ini dilakukan untuk menciPT.akan kondisi yang sangat baik bagi lingkungan kerja, tenaga kerja maupun peralatan. Secara keseluruhan sistem keselamatan kerja di PT. Titan Petrokimia Nusantara terdiri dari : 1. APD (Alat Pelindung Diri) APD disebut juga PPE (Personal Protective Equipment) yang digunakan PT. Titan Petrokimia Nusantara yaitu Safety helmet, goggle glasses, spectacle, face shield, dust mask, ear plug, gloves, safety belt, alumunium suit, full body harness, life lines, wear pack, Breathing apparatus dan safety shoes. Pemakaian alat pelindung diri ini tergantung dari jenis pekerjaan yang akan dilaksanakan untuk mencegah terjadinya accident. Namun secara umum semua pegawai di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara minimum harus mengenakan safety shoes, safety helmet dan spectacle. 2. Jenis Pengaman Berupa peralatan yang berfungsi sebagai pelindung dan pencegah bahaya – bahaya lebih lanjut terhadap tenaga kerja. Antara lain : rotating unit cover (penutup mesin yang berputar), pagar pengaman tangga pada daerah yang tinggi, eye and body shower, traffic sight, grounding and bounding, sikring dan saklar alat pengatur tekanan, dan lain sebagainya. BAB I PENDAHULUAN Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


3. Penanggulangan Kebakaran dan Emergency PT. Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki potensi bahaya kebakaran yang tinggi, untuk itu perlu pencegahan dan penanggulangan bahaya kebakaran. Di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara terdapat satuan pemadam kebakaran dan klinik yang dilengkapi dengan ambulance. Selain itu setiap orang yang berada di dalam area pabrik dilarang keras untuk membawa rokok, korek api kamera atau benda lain yang bisa menimbulkan bunga api. Untuk penyelamatan apabila terjadi suatu keadaan darurat maka semua tenaga kerja harus menuju ke sebuah tempat yang dinamakan Head Account Point (HAP) yang terdapat di setiap gedung. HAP ini dipimpin oleh seorang Building Warden yang bertanggung jawab terhadap evakuasi keselamatan pekerja dalam gedung dan mencari tahu tentang peristiwa yang terjadi (lewat HT). Bila keadaan bertambah gawat maka semua karyawan yang telah berkumpul pada masingmasing HAP – nya akan keluar bersama-sama ke suatu tempat yang disebut AP (Assembly Point) yang berada di luar area pabrik. Kemudian informasi keadaaan darurat akan ditangani oleh Emergency Response Team yang terdiri dari Security Medical, Fireman, Auxiliary Fireman, Shift Superintendent dan Supervisor. Untuk melatih kebiasaan tersebut maka setiap tiga bulan dilakukan pelatihan emergensi agar semua tenaga kerja terbiasa dengan kondisi tersebut hanya untuk mengetest sirine. 4. Sistem Ijin Kerja PT. Lotte Chemical Titan Nusantara merupakan perusahaan yang beresiko tinggi sehingga harus menggunakan ijin kerja sekalipun dalam keadaaan darurat yang dikeluarkan oleh supervisor area (Authorise Personal) yang diketahui safety engineering. Jenis-jenis ijin kerja yang ada dalam pabrik PT. Lotte Chemical Titan Nusantara adalah : a)

Hot Work Permit Ijin ini harus dimiliki pekerja yang pekerjaannya dapat menimbulkan panas

atau nyala api seperti pengelasan pipa atau bejana, penggunaan bor listrik, gerind, dan lain-lain.



b)

Cold Work Permit Ijin ini harus dimiliki pekerja yang pekerjaannya tidak minimbulkan api

atau panas sama sekali atau alat-alat yang dikerjakan tidak menimbulkan nyala api atau panas. Cara kerja yang dapat dikategorikan dalam hal ini adalah penggantian valve, penggantian pipa, pengecekan peralatan, pembersihan material, dan lainlain. c)

Confined Space Work Permit Ijin bekerja untuk pekerjaan di ruangan tertutup, hampa udara atau ruangan

dengan kandungan oksigen terbatas. Misalnya: membersihkan reaktor, tangki – tangki, dan lain – lain. Sebelum melakukan pekerjaan ini harus dilakukan pengujian terhadap gas – gas berbahaya dan kadar oksigen dalam ruangan. 1.4.4 Jam Kerja Karyawan di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara terbagi manjadi karyawan Shift dan non Shift dengan jumlah jam kerja 48 jam tiap minggu. Adapun pembagian jam kerja untuk karyawan tetapnya adalah : 1.Karyawan Non Shift (Daily) masuk lima kali dalam seminggu dari hari Senin sampai hari Jum’at. Jam kerja

= 07.30-16.30 WIB.

Istirahat

= 12.00-13.00 WIB.

2.Karyawan Shift jam kerja terbagi atas 3 shift yaitu : Shift I

= 06.00-14.00 WIB.

Shift II

= 14.00-22.00 WIB.

Shift III

= 22.00-06.00 WIB.

Hanya karyawan bagian operasi (Shift Supervisior dan Operator) yang bekerja secara shift. Operator dibagi menjadi 4 group dengan rincian jadwal setiap hari sebagai berikut : 3 group bekerja secara shift, 1 group libur. Masing – masing group bekerja secara shift selama seminggu, kemudian mendapat waktu libur selama 2 hari.


Laporan Kerja Praktek PT Lotte Chemical Titan Nusantara

BAB II DESKRIPSI PROSES

PT Lotte Chemical Titan Nusantara memproduksi polyethylene dengan menggunakan lisensi teknologi dari BP Chemical. Produk polyethylene yang dihasilkan adalah jenis Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) dan High Density Polyethylene (HDPE) dengan merk dagang Titanvene. Proses produksi polyethylene ini melalui beberapa tahap yaitu Unit Pre Polimerisasi (PPU), Unit Polimerisasi (PU), Unit Additive dan Pelleting serta Unit Bagging. Untuk pemurnian bahan baku dan pembuatan katalis Ziegler-Natta dilakukan dalam suatu unit tersendiri yaitu Unit Core Common yang terletak di luar area proses Train 2 sehingga tidak tercantum dalam diagram proses. 2.1 Spesifik Produk dan Bahan Baku 2.1.1 Spesifik Produk 1. Innovex,LLDPE (Linier Low Density Polyethylene) LLDPE adalah polimer linear dengan percabangan rantai pendek dan memiliki ketahanan yang lebih tinggi terhadap tekanan.LLDPE merupakan bahan baku prima untuk pembuatan kantong plastic mulai dari kemasan tipis sampai dengan yang tebal. 2. Rigidex,HDPE (High Density Polyethylene) HDPE memiliki derajat rendah dalam percabngannya dan memiliki kekuatan antar molekul yang sangat tinggi.HDPE biasa digunakan sebagai bahan pembuatan botol susu, kemasan detergen, kemasan margarin, pipa air dan tempat sampah. 3. Kualitas Produk PT Lotte Chemical Titan Nusantara menghasilkan produk yang dapat digunakan untuk berbagai aplikasi. Berdasarkan kualitas produk yang dihasilkan, polietilena dapat digolongkan menjadi beberapa jenis, yaitu :

BAB II DESKRIPSI PROSES Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

15 Laporan Kerja Praktek PT Lotte Chemical Titan Nusantara

a). Prime Merupakan produk yang mempunyai kualitas yang sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan pemesan. b). Near Prime Merupakan produk yang mempunyai kualitas yang sedikit menyimpang darti spesifikasi yang diinginkan oleh pemesan. c). Off Grade Produk yang tidak sesuai dengan yang diinginkan ukurannya oleh pemesan. d). Scrap Produk yang kurang sempurna dimana terjadi kesalahan prosedur pada proses produksi. Tabel 2.1 Spesifikasi dan aplikasi utama produk PT. Lotte Chemical Titan Nusantara Aplikasi

Kode produk

Melt Index

Density

Deskripsi Wadah yang dibuat untuk

HD5502GA

0,25

952

makanan

dan

peralatan

rumah tangga serta industri kimia.

Blow Molding

Wadah untuk makanan dan peralatan rumah tangga serta HD5802GA

0,2

957

produk

larutan

pencuci

dengan

tingkat

rigiditas

yang tinggi.



Wadah besar untuk industri HD5401GA

0,09

952

kimia dan barang teknik dengan

ESCR

dan

toughness yang tinggi Wadah dengan kapasitas HM5250GA

5

952

hingga

150

liter

untuk

produk yang reaktif di mana diperlukan izin dari UN Wadah beasar (200 liter dan lebih) untuk aplikasi yang membutuhkan yang

HM5420GA

2

950

toughness

maksimum

seperti

wadah-wadah

yang

membutuhkan

persetujuan

UN

untuk

pengemasan

barang-barang reaktif dan berbahaya. Rotational moulded tanks, Roto Moulding

drum, hopper, dan boat HD3840UB

4

938

untuk

keperluan

ruangan

dengan

diluar tahanan

sangat baik terhadap UV HD5609AA

0,9

956

HD5609UV

0,9

956

Tapes

:

woven

covers,

netting, open weaves sack

Tape dan monofilament Filamen : ropes, nets



Campuran untuk pembuatan Wire and cabel

BPD3220

2,6

920

kawat dan kabel, dapat dicampur jenis polietilen lainnya. Grade

Blending

HD5210AA

1,6

952

campuran

untuk

monofilamen film HDPE dan keperluan pelapisan. Produk organoleptik khusus dengan bau dan tingkat

HD5120EA-B

2

950

pencemaran yang rendah, untuk tutup botol minuman berkarbonasi dan minuman ringan. Untuk tutup botol minuman

HD5120GA-B

2

950

berkarbonasi dan minuman ringan dengan additive slip.

Organoleptic

Untuk tutup botol minuman

injection moulding

HD5120GB-B

2

950

berkarbonasi dan minuman ringan dengan additive high slip. Untuk

HD6070EA-B

7,2

959

mineral

tutup dan

botol

air

minuman

ringan tidak berkarbonasi dengan stiffness yang tinggi. Untuk

HD5211EA-B

11

951

mineral

tutup dan

botol

air

minuman

ringan tak berkarbonasi.



HD5120EA

2,1

952

Tutup botol bahan kimia dan minuman ringan. Caps dan closures,technical

HD5050EA

4

948

moulding, peralatan rumah tangga, tabung penyangga kosmetik.

HD5211EA

2,1

952

Mainan, peralatan rumah dan tutup botol. Lapisan pembungkus low slip

LL0209AA

1,0

920

untuk

adhesive

lamination film dengan level gel yang rendah, juga untuk sack film dengan beban yang berat. Lapisan pembungkus high slip

LL Film

LL0209SA

01,0

920

untuk

adhesive

lamination film dengan level gel yang rendah melalui pencampuran

dengan

LL0209AA Lapisan film yang kuat dan LL0209SR

1,0

920

high slip untuk pengemasan transparan makanan, retail dan barang industri. Lapisan film low slip yang

LL0220AA

2

920

mudah diekstrusi.Dicampur dengan jenis polyethylene



lainnya untuk pembuatan kabel dan kawat. Lpaisan film pengemasan HD Film

HD5301AA

9

950

yang tipis

dan kantong

plastik. HD5470UA

4

955

Untuk

pembuatan

keranjang, dan drum. Pembuatan

HD6070EA

7,6

958

palet,

tangga,

alat kontainer

rumah dan

wadah. Pembuatan

General injection

HD6070UA

7,6

958

moulding

alat

rumah

tangga, kontainer dan wadah dengan ketahanan terhadap UV yang tinggi. Pembuatan

HD5218EA

18

952

tangga,

alat kontainer

rumah dan

mainana anak-anak. HD5226EA

26

951

Pembuatan

alat

rumah

tangga dan kemasan.

2.1.2 Spesifik Bahan Baku 1. Ethylene Ethylene liquid dari Jetty sebelum ditransfer ke train disimpan dahulu dalam Ethylene Storage Tank (7-T-350). Ethylene tersebut disimpan dalam tangki storange dalam bentuk cair dengan suhu –103 0C dan tekanan 40-80 m Barg. Untuk menjaga suhu dan tekanan tersebut, pada tangki ethylene dilengkapi dengan sistem refrigerasi. Sistem refrigerasi ini disebut sistem Boil Off Gas (BOG).



Kapasitas tangki penyimpanan ethylene adalah 12.000 ton dan hanya diisi sekitar 8000 ton ethylene. Pada Ethylene Storage Tank dilengkapi dengan Ethylene Vaporizer yang berfungsi untuk mengubah Ethylene Liquid menjadi Ethylene Vapor sebelum ditransfer ke Train. Ethylene dalam fase uap di suplai langsung dari Cina dan ethylene tersebut tidak disimpan terlebih dahulu tetapi langsung mengalami proses pemurnian yang selanjutnya digunakan dalam proses. Spesifikasi Ethylene : 1) Rumus molekul

: C2H4

2) Berat molekul

: 28,05 gr/grmol

3) Fase/ warna

: gas/ tak berwarna

4) Titik leleh/ titik didih

: -169 0C / -103,9 0C

5) Density (0 0C, 1 atm)

: 0,0783 lb/cuft

6) Spesific gravity

: 0,57

7) Kelarutan dalam 100 bagian

: Air

= 26 cc

Alkohol = 360 cc 2. Butene-1 Kebutuhan butena di import dari luar Indonesia dengan menggunakan kapal tanker berkapasitas rata – rata sebesar 850-1000 ton dengan debit 3.552.500 m3/jam. Butene disimpan dalam Butene Storange Tank (7-T-240) dengan kapasitas 6.126 ton dan hanya diisi sekitar 4.084 ton dengan suhu 26-30 0C dalam bentuk cairan pada tekanan 2,5-3 barg. Tangki penyimpanan butene bagian luarnya diisolasi untuk menjaga kondisi butene dalam tangki serta untuk proteksi kebakaran. Spesifikasi Butene-1: 1) Rumus molekul

: CH2 = CHCHCH3

2) Berat molekul

: 56,10 gr/grmol

3) Fase/ warna

: gas/ tak berwarna


: -145 0C / -10 0C

5) Spesific gravity

: 0,6



3. Hidrogen Kebutuhan gas hidrogen dipasok oleh PT United Air Product (UAP)

±

51,48 m3/jam dan PT Air Liquid Indonesia (ALINDO) ± 72,548 m3/jam melalui pipa dengan diameter 6 inci. Untuk kebutuhan proses, gas hidrogen langsung ditransfer tanpa di simpan terlebih dahulu dalam tangki penyimpanan. Spesifikasi Hidrogen : 1) Rumus molekul

: H2

2) Berat molekul

: 2,016 gr/grmol

3) Fase/ warna

: gas/ tak berwarna


: -259,1 0C / -252,7 0C

5) Density (0 0C, 1 atm)

: 0,0111 lb/cuft

6) Spesific gravity

: 0,07

7) Kelarutan dalam 100 bagian : Air dingin Air panas

= 2,1 cc = 0,85 cc

2.2 Pemurnian Bahan Baku Pemurnian bahan baku utama (ethylen dan butene) dilakukan sebelum digunakan dalam proses pembuatan polyethylene. Ethylene di bebaskan dari kandungan sulfur, acetylene, karbon monoksida, karbon dioksida, oksigen, dan air, sedangkan butene dibebaskan dari kandungan airnya. Karena kemurnian bahan baku sangat berpengaruh terhadap reaksi polimerisasi dan produk yang dihasilkan. Pemurnian bahan baku polyethylene terdiri dari beberapa tahap sebagai berikut : 1. Penghilangan Sulfur dari Ethylene Penghilangan sulfur dilakukan dalam Sulphur Absorber (0-R-910). Prinsipnya adalah mengabsorbsi sulfur dengan menggunakan solid katalis zinc oxide (ZnO). Ethilen masuk dari bagian atas Sulphur Absorber melewati katalis zinc oxide sehingga sulfur terabsorbsi dan kemudian ethilen yang telah bebas sulfur keluar pada bagian bawah Sulfur Absorber. Sulfur dihilangkan dari ethylene karena sulfur dapat mengakibatkan korosi pada peralatan operasi dan dapat mematikan aktivitas katalis. BAB II DESKRIPSI PROSES Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


Reaksi yang terjadi adalah : H2S(g) ZnO ZnS(g) + H2O(  )   2. Penghilangan Acetylene dari Ethylene Acetylene (C2H2) dihilangkan di dalam Acetylene Hydrogenator (0-R-920) dengan prinsip hidrogenasi menggunakan katalis palladium (Pd Catalyst). Ethylene masuk dari bagian bawah Acetylene Hydrogenator melewati katalis palladium dan kemudian ethylene yang telah bebas Acetylene keluar pada bagian atas Acetylene Hydrogenator. Reaksi yang terjadi adalah : C2H2 (g) + H2 (g)  C2H4 (g) 3. Penghilangan Karbon Monoksida dan Oksigen dari Ethylene Penghilangan CO dan O2 dilakukan dalam Ethylene Treater (0-R-930). CO dihilangkan dengan reaksi oksidasi dengan menggunakan katalis Copper Oxide (CuO) sehingga menghasilkan CO2. Sedangkan O2 dihilangkan dengan reaksi reduksi dengan menggunakan reduktor Copper (Cu) sehingga menghasilkan CuO. Reaksi yang terjadi adalah : a. Reaksi oksidasi

b. Reaksi reduksi

: CO

katalis CuO 

O2

Cu reduktor   CuO

CO2 + Cu

:

4. Penghilangan H2O dan Carbon Dioksida dari Ethylene Air dihilangkan dari ethylene di dalam Ethylene Dryer (0-R-935) dengan menggunakan katalis Molecular Sieve, Sedangkan penghilangan CO2 dari ethylene terjadi dalam CO2 absorber treater (0-R-950) dengan menggunakan katalis Sodium Oxide atau sering disebut dengan katalis ALCOA. Ethylene yang akan dihilangkan kandungan airnya masuk ke Ethylene Dryer dari bagian bawah dan kemudian ethylene yang telah bebas H2O keluar pada bagian atas, selanjutnya ethylene tersebut masuk ke CO2 absorber pada bagian atas dan keluar pada bagian bawah. Setelah keluar dari CO2 absorber ini, diharapkan ethylene terbebas dari kandungan carbon dioksida. BAB II DESKRIPSI PROSES Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


5. Penghilangan H2O dari Butene-1 Air dihilangkan dari butene-1 didalam Buthene Commonomer Dryer (0-R940) dengan menggunakan katalis Molecular Sieve. Butene yang akan dikeringkan masuk melalui bagian bawah Butene Commonomer Dryer dan keluar dari bagian atas. Butene-1 yang telah dikeringkan dalam Butene Commonomer Dryer diharapkan terbebas dari kandungan H2O. 2.3 Tahapan Proses Pembuatan Polietilena Proses pembuatan polietilena pada Train 1 melewati beberapa tahapan, antara lain. 1. Unit Prepolimerisasi Unit prepolimerisasi bertujuan untuk membentuk sejumlah kecil polimer di sekitar katalis, hal ini dilakukan untuk memastikan bahwa partikel katalis dengan aktivasi tinggi tidak masuk ke reaktor utama, karena dapat mengakibatkan local hot spot, pembentukan gel dan untuk mengatur distribusi penyebaran katalis dalam reaktor fluidised bed. Efek yang lain adalah untuk membatasi kecepatan akses monomer ke katalis selama polimerisasi di reaktor. Hasil akhir dari reaktor prepolimerisasi adalah powder prepoli yang akan digunakan dalam pembuatan polietilen di reaktor polimerisasi. Tahap-tahap proses pembuatan prepolimer menggunakan katalis Ziegler-natta adalah sebagai berikut: 1) Tahap Pengisian (charging) Reaksi prepolimerisasi ini dilakukan secara batch di dalam reaktor prepolimerisasi (R-200). R 200 ini merupakan reaktor berpengaduk yang dilengkapi dengan jaket pendingin dan internal candle untuk memindahkan panas dari reaksi prepolimerisasi. Langkah awal Hexane (solvent) dimasukkan ke dalam reaktor prepolimerisasi (R-200) dengan volume awal 3,8 m³ yang diukur dengan menggunakan Solvent Pipette Tank, kemudian langsung dimasukkan katalis Ziegler-Natta dengan volume 3 m³ yang



diukur dengan menggunakan Catalyst Pipette Tank. Sesudah katalis Ziegler-Natta dimasukkan, maka TnOA dimasukkan dengan volume 3 m³ yang diukur dengan menggunakan TnOA 2nd Pipette Tank. Pada awal charging, agitator bergerak dengan kecepatan rendah sekitar 20 rpm. Selama charging berlangsung solvent tetap ditambahkan secara kontinue ke dalam reaktor prepolimerisasi (R-200) sampai volume 7 m³. Setelah solvent maksimal, maka agitator akan bergerak dengan kecepatan tinggi sekitar 150 rpm. Perubahan kecepatan agitator bertujuan untuk menghomogenasikan larutan dan mempercepat reaksi prepolimerisasi. 2) Tahap Reaksi Setelah charging selesai maka ethylene dan hidrogen dimasukkan secara kontinyu dengan flow rate 400 kg/jam. Penambahan hidrogen (H2) berdasarkan kontrol rasio dari etilene. Ethylene dan Hidrogen masuk melalui submerge dip pipe. Tekanan awal reaksi 0,2 barg dan temperatur inisiasi 50 °C. Temperatur reaksi dijaga pada suhu 68 °C dengan tekanan reaksi sekitar 1-1,5 barg. Prepolimer yang terbentuk mengandung 10 gr prepoli katalis berbentuk slurry. Reaksi per batch berlangsung selama 8 jam. 3) Tahap Pengeringan Setelah tahap reaksi selesai, prepolimer slurry dialirkan ke Prepolymer Dryer (R-300) dengan membuka blow down reaktor preplimerisasi (R-200), dan powder prepolimer akan turun ke Prepolymer Dryer secara gravitasi. Perubahan prepolimer dari slurry menjadi bubuk kering akan membuat prepolimer lebih simpel dan efisien dalam mengontrol rasio prepolimer yang akan digunakan di reaktor utama. R-300 dilengkapi dengan jacket pada dinding dryer dengan pengaduk tipe helical dengan diameter 1,8 m. Untuk mengurangi kandungan solvent, dialirkan nitrogen panas bersuhu 70 °C dan tekanan 7 barg dengan flow rate 960 m3/ jam yang masuk dari bagian bawah Prepolymer Dryer (R-300). Lewatnya nitrogen panas pada slurry prepolimer menyebabkan solvent menguap dan terbawa keluar dari bagian atas Prepolymer Dryer (R-300),



yang kemudian akan dikompresi oleh Drying Loop Compressor (C-300) menuju Separator Drum (D-301). Nitrogen panas akan menuju ke Solvent Condenser (E-304). Vapor solvent yang terbawa akan terkondensasi dan akan terpisah di Cyclone Separator (S-304). Nitrogen akan digunakan kembali sebagai nitrogen panas dalam dryer yang sebelumnya melewati Nitrogen Heater (E-307) sebelum kembali masuk ke dalam Prepolymer Dryer. Sedangkan solvent akan tertampung dalam Cyclone Separator (S304) dan mengalir secara gravitasi ke Cyclone Separator (S-210). Vapor solvent yang terpisah dari Separator Drum (D-301) akan dipompa dengan pompa (P-301) type centrifugal menuju Cyclone Separator (S-210) bercampur dengan kondensat solvent, setelah itu dipompa dengan pompa (P-210) type centrifugal menuju Solvent Recovery Unit. Untuk mengecek derajat kekeringan bubuk prepolimer maka dilakukan pengambilan sample yang dianalisa di laboratorium. 4) Tahap Penyimpanan Setelah ± 8 jam maka proses pengeringan selesai dan menghasilkan prepolimer powder yang kemudian ditansfer oleh Blower (C-310) dengan tekanan 0,5 barg menuju Prepolymer silo cyclone

(S-310) untuk

memisahkan nitrogen dari prepolimer powder. Selanjutnya prepolimer powder masuk ke Prepolimer silo (D-310). Dari Prepolimer silo (D-310) prepolimer powder ditransfer oleh Blower (C-320) dengan tekanan 0,37 barg menuju Vibrating Screen (S-320) yang mempunyai multi screen dengan 3 buah screen dengan ukuran 32 mesh, 64 mesh dan 100 mesh, yang berfungsi untuk memisahkan powder dengan fines dan agglom. Selanjutnya powder mengalami pemisahan dengan gas pada Cyclone Separator (S-330). Dari Cyclone Separator (S-330) powder ditransfer menuju Powder Reciever (D-330) dan kemudian ditranfer menuju Intermediate Hopper (D-340) dan selanjutnya ke Powder Primary Feeder Hopper (D-345) kemudian menuju line injeksi Secondary Feer Hopper (D-350) ke reaktor utama (R-400). Prepolimer diinjeksikan menuju reaktor utama dengan bantuan Nitrogen



High Pressure (NHP) dengan tekanan 30 barg yang berfungsi sebagai gas carrier.

2. Unit Polimerisasi Proses polimerisasi dilakukan dalam Fluidized Bed Reactor (R-400) yang mereaksikan etilena, hidrogen, nitrogen, butena dan prepolimer powder. Etilena, hidrogen, nitrogen, dan butena diinjeksikan oleh kompresor utama (C400) dengan tekanan 20 barg dari bawah Fluidised Bed Reactor (R-400), sedangkan prepolimer powder diinjeksikan secara bertahap dari Secondary Feed Hopper (D-350) dengan bantuan Nitrogen High Pressure (NHP) dengan tekanan 30 barg yang berfungsi sebagai gas Carrier. Selama proses injeksi bahan perlu di jaga flow rate dan tekanan parsial dari tiap bahan reaksi yang masuk dalam reaktor sehingga dapat menghasilkan rate produk yang baik dan kualitas produk sesuai dengan grade yang diinginkan. Tekanan injeksi bahan kedalam reaktor ini minimal lebih besar 5 barg dari tekanan reaktor, untuk mencegah terjadinya feed back dari reaktor. Tabel 2.2 Tabel Tekanan Parsial Masing-Masing Bahan Bahan

Jenis LLDPE (bar)

Jenis HDPE (bar)

Ethylene

8,8

8,6

Butene-1

3,7

0,02

Hydrogen

1,75

5,56

Inert (N2)

6,75

6,79

(sumber : Training Material PT TITAN) Reaksi polimerisasi terjadi secara eksotermal sehingga untuk menjaga temperatur reaktor yang konstan diperlukan penghilangan panas dari reaksi, yaitu dengan menggunakan 2 buah exchanger pada gas loop yang berfungsi



menjaga Fluidized Bed Reactor (R-400) supaya suhunya tidak lebih dari 800C. Selain itu dapat juga memanfaatkan pendinginan gas hidrokarbon yang meningalkan reaktor dari bagian atas sebagai pendingin reaksi. Gas hidrokarbon yang meninggalkan reaktor akan dipisahkan dalam separator utama (S-400), fines yang terbawa oleh gas akan dikembalikan ke dalam reaktor melalui Recycle Ejector (J-400). Sedangkan gas sisa didinginkan di Primary Gas Cooler (E-400), gas yang telah dingin akan dikembalikan ke reaktor bersama dengan feed gas (ethylene, butene, hidrogen dan gas inert) melalui compressor utama (C-400). Setelah itu feed gas tersebut didinginkan kembali pada Final cooler (E-401) sebelum masuk ke dalam reaktor fluidized bed. Setelah  4 - 5 jam, diharapkan reaksi polimerisasi optimum, polyethylene diambil melalui Lateral Widrawal Lock Hopper (D-420) dari bagian samping reaktor dengan memanfaatkan Rotating Full Bar Valve pada bagian atas dan bawah hopper ini yang bekerja secara berlawanan. Dari Lock Hopper, powder polimer mengalir ke Primary Degassing (S-425) berdasarkan perbedaan tekanan. Pada Primary Degassing (S-425) terjadi pemisahan powder polimer dengan gas hidrokarbon. Gas hidrokarbon di recycle ke reaktor oleh Recycle Gas Compresor (C-470) setelah terjadi pemisahan fines pada Recycle Gas Filter (F-426) dan oligomer dalam sistem kompresor. Polimer powder dari Primary Degasser (S-425) mengalir ke Secondary Degasser (D-430) melalui Rotary Valve (V-425) yang berfungsi untuk mengatur lavel pada degasser. Powder polimer dalam Secondary Degasser (D-430) di flushing menggunakan nitrogen low dengan tekanan 3 barg untuk menghilangkan gas proses hidrokarbon yang masih tersisa. Gas tersebut meninggalkan Secondary Degasser (D-430) melalui bagian-bagian atasnya kemudian dibuang melewati Polymer Cyclone Filter (S430) untuk memisahkan fines. Powder polimer dari Secondary Degasser ditransfer oleh Blower (C-430) yang bertekanan 0,7 barg dengan media nitrogen sebagai media transport ke Recycle Filter (F-435). Dari Recycle Filter (S-435) gas mengalir kembali ke Blower (C-430) dan untuk menjaga tekanannya terdapat make up nitrogen low dan venting ke flare. Sedangkan powder polimer



mengalir secara grafitasi ke Polymer Screen (S-440) untuk pemisahan agglom dan dibuang ke pembuangan. Polimer powder dalam ukuran normal ditransfer ke Final Degasser (D-440) melalui Rotary Valve (V-441). Dalam Final Degasser (D-440) terjadi penghilangan gas hidrokarbon yang terakhir dan deaktivasi sisa / residu katalis dengan fluidisasi powder polimer dengan aliran udara yang disupply Fluidisasi Air Fan (C-440). Gas fluidisasi meninggalkan bagian atas degasser dan masuk ke Cyclone Separator (S-445) sebelum ke atmosfer. Polimer yang telah diolah dari Final Degassing (D-440) mengalir ke Storage Bin (D-460) melalui Rotary Valve (V-441). Lavel di Final Degasser di final degasser diatur oleh bukaan weir di keluaran final degasser drum. 3. Unit Additive dan Pelleting (APU) Powder dengan kualitas normal dari Storage Bin (D-460) langsung masuk ke Virgin Powder Bin (H-810) dengan bantuan Blower Air Boster (C-460) yang menggunakan udara bebas sebagai media conveyingnya. Sedangkan powder kualitas tidak normal terlebih dulu disimpan dalam Powder Surge Silo (H-800) yang selanjutnya baru dialirkan ke Virgin Powder Silo (H-810) dengan menggunakan Blower (C-800) bertekanan 0,02 barg. Dari Virgin Powder Silo (H-810) terdapat 3 line keluaran yaitu 2 line menuju Master Batch Blender (M825) dan 1 line menuju Virgin Powder Weight Feeder (W-810). Pada Master Batch Blender (M-825) dimasukkan additive dengan jenis yang disesuaikan dengan produk yang dikehendaki. Penambahan aditif ini bertujuan untuk menjaga kualitas pellet yang dihasilkan dari kerusakan yang disebabkan oleh pengaruh temperatur, anti slip anti oksidan dan oksidasi. Dalam Master Batch Blender (M-825) powder polimer dan aditif akan dicampur dengan menggunakan pengaduk vertical dan orbital agitator berdiameter 0,4 m dengan kecepatan 50 rpm selama 2 jam. Untuk menjaga temperatur di dalam Master Batch Blender agar tidak melebihi 60 0C maka dialirkan Cooling Water didinding jaket Master Batch Blender (M-825) dengan suhu masuk 260C dan suhu keluar 510C dengan debit 7500 m3/ jam. Tujuan pendinginan tersebut



untuk powder tidak melebihi melt point aditif (50-60 0C) sehingga saat pencampuran tidak meleleh. Selanjutnya powder dan aditif yang sudah tercampur akan dialirkan ke Master Batch Feeder (W-830). Polyethylene dari Virgin Powder Feeder (W-810), powder dari Master Batch Feeder (W-830) dan Rerun Pellet Feeder (W-855) secara bersama-sama masuk ke dalam Feed Hopper Ekstruder (H-840) dengan menggunakan screw conveying untuk menjaga contiunitas feed yang masuk ke ekstruder. Powder dari Feed Hopper Exstruder (H-840) akan masuk ke Ekstruder (X-840) dengan tipe twin screw yang berputar secara co-current dengan kecepatan 224 rpm. Didalam ekstruder terdapat 3 barel. Pada barel A virgin powder dan powder master batch akan meleleh pada suhu 150-220 0C karena adanya panas dari electrik heater. Pada barel B campuran molten menjadi lebih homogen dan akan dihomogenkan lagi pada barel C. Powder yang sudah meleleh dialirkan ke gear pump yang menekan molten ke die plate yang berlubang sehingga molten yang keluar berbentuk seperti spageti, lalu dipotong oleh cutter yang mempunyai 12 mata pisau yang diputar motor dengan kecepatan 850-1000 rpm sehingga memotong molter menjadi bentuk pellet. Pisau tersebut berada dalam air (under water cutter) yang bersuhu 65-72 0C dengan flow rate 240 m3/jam. Air tersebut berasal dari Pellet Cooling Water Cooler (E-844). Selain sebagai pendingin pellet air tersebut juga sebagai media transport pellet yang sudah dipotong masuk ke Pellet Filter (S-846) untuk dipisahkan airnya, lalu air tersebut kembalikan lagi ke PCW Tank (T-848). Selanjutnya pellet masuk ke Spin Dryer (R-847) untuk menghilangkan air yang masih terkandung dalam pellet. Pellet yang sudah kering masuk ke Vibrating Classifier (S-847) yang mempunyai ukuran 12 mesh dan 32 mesh. Pada Classifier terjadi pemisahan pellet menurut ukurannya yaitu over size dan normal size. Pellet dengan ukuran normal akan masuk ke Silo

(H-850), sedangkan pellet yang over size akan

ditampung dalam surge bag.



4. Unit Bagging Pellet dari unit additive dan pelletisasi (APU) di transfer ke Homogenisasi Silo (H-101) dengan menggunakan Blower (C-101) dengan tekanan 0,5 bar. Dalam Homogenasasi Silo (H-101) pellet diblending selama 3 jam dengan menggunakan Blower (C-102) dengan tekanan 1 bar yang bertujuan untuk mencampur grade dari pellet. Pellet yang telah dihomogenisasi kemudian ditransfer ke Bagging Silo (H-103) dengan menggunakan Blower (C-104) dengan tekanan 0,5 bar. Selanjutnya pellet ditransfer ke Bagging machine package dengan Rotary Valve (V-107). Bagging machine akan mengepak pellet dalam kantong-kantong plastik yang setiap kantongnya berisi 25 kg polyethylene sesuai dengan jenisnya masing-masing. Polyethylene yang over grade juga akan di bag off tiap 25 kg dan dijual dalam harga dibawah polyethylene yang on grade. Normalnya satu batch menghasilkan produk sebanyak 190 ton. Setelah proses bagging selesai, kantong-kantong yang berisi polyethylene tersebut diangkut dengan menggunakan belt conveyor menuju warehouse. Untuk selanjutnya polyethylene ini siap dipasarkan atau dikirim ke konsumen dengan menggunakan truk. 2.3 Diagram Alir Pembuatan Polyethylene Diagram proses produksi polyethylene di Train 1 PT Lotte Chemical Titan Nusantara dapat dilihat pada gambar 2.1 di bawah ini.



Gambar 2.1 Diagram Alir Pembuatan Polyethylene pada train 1 Sumber : Komputer Simulasi PT Petrokimia Nusantara Interindo, 2004, “Ziegler Natta Process”, PT PENI, Cilegon



BAB III ALAT PROSES DAN INSTRUMENTASI

3.1. SPESIFIKASI ALAT PADA TRAIN 1 3.1.1 Unit Persiapan Bahan Baku 1. Ethylene Storage Tank (7-T-350) Fungsi

: Tempat penyimpan ethilen cair

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Kapasitas

: 12000 ton

Dimensi

: Tinggi Diameter

Kondisi operasi

Alat bantu

: Temperatur

= 25 m = 23 m = -103 0C

Tekanan

= 40 - 80 mbarg

Volume

= 26366 m3

: - Pompa motor speed 3000 rpm - Ethylene vapourizer - Kompressor motor speed 2950 rpm - Control valve

2. Buthene Storage Tank (7-T-240) Fungsi

: Tempat menyimpan butene-1

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Tangki sperical / bola

Bahan

: Stainless steel

Kapasitas

: 6126 ton

Dimensi

: Tinggi Diameter

Kondisi Operasi

: Temperatur

= 18 m = 18 m = 26 -30 0C

BAB III ALAT PROSES DAN ISTRUMENTASI Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


Alat bantu

Tekanan

= 2,5 - 3 barg

Volume

= 4250 m3

: - Pompa centrifugal - Valve (ROV)

3.1.2 Unit Pemurnian Bahan Baku 1. Sulphur Absorber (0-R-910) Fungsi

: Tempat menghilangkan kandungan sulfur dalam etilen

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi

Kondisi operasi

Alat bantu

= 3400 mm

Diameter

= 1040 mm

: Temperatur

= 40 - 70 0C

Tekanan

= 27,2 barg

Volume

= 10,9 m3

: - Pompa dengan motor speed 1200 rpm - Kompressor dengan motor speed 1050 rpm

2. Acetylene Hydrogenator (0-R-920) Fungsi

: Tempat menghilangkan kandungan acetylene dalam ethylene

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi

Kondisi operasi

Alat bantu

= 3400 mm

Diameter

= 1040 mm

: Temperatur

= 40 - 90 0C

Tekanan

= 26,4 barg

Volume

= 10,9 m3

: - Pompa dengan motor speed 1200 rpm



- Kompressor dengan motor speed 1050 rpm 3. Ethylene Treater (0-R-930 A/B) Fungsi

: Tempat menghilangkan kandungan karbon monoksida dan oksigen dalam ethylene

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

Kondisi operasi

Alat bantu

: Temperatur

= 3400 mm = 1040 mm = 85 0C

Tekanan

= 24,7 barg

Volume

= 10,9 m3

: - Pompa dengan motor speed 1200 rpm - Kompressor dengan motor speed 1050 rpm

4. Ethylene Dryer (0-R-935 A/B) Fungsi

: Tempat menghilangkan kandungan H2O dalam ethilen

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

Kondisi operasi

Alat bantu

: Temperatur

= 3400 mm = 1040 mm = 40 0C

Tekanan

= 24,7 barg

Volume

= 10,9 m3

: - Electric heater - Pompa dengan motor speed 1200 rpm - Kompressor dengan motor speed 1050 rpm



5. Butene Commonomer Dryer (0-R-940) Fungsi

: Tempat menghilangkan kandungan H2O pada butene-1

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi

= 3400 mm

Diameter

= 1040 mm

: Temperatur

= 40 0C

Kondisi operasi

Alat bantu

Tekanan

= 24,7 barg

Volume

= 10,9 m3

: - Multy Stream Hygrometer - Pompa dengan motor speed 1200 rpm - Kompressor dengan motor speed 1050 rpm

6. CO2 Absorber Treater (0-R-950 A/B) Fungsi

: Tempat menghilangkan kandungan karbon dioksida dalam ethylene

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi

Kondisi operasi

Alat bantu

= 3400 mm

Diameter

= 1040 mm

: Temperatur

= 40 - 65 0C

Tekanan

= 21,9 barg

Volume

= 10,9 m3

: - Analyzer (pengkontrol kandungan CO2) - Pompa dengan motor speed 1200 rpm - Kompressor dengan motor speed 1050 rpm



3.1.3 Unit Polimerisasi 1.

Reaktor Polimerisasi (1-R-400) Fungsi

:Tempat terjadinya reaksi polimerisasi yang menghasilkan polyethylene

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Fluidized Bed Reactor

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi

Kondisi Operasi

= 30000 mm

Diameter

= 5000 mm

: Temperatur

= 80 - 95 0C

Tekanan (reaktor) = 20 barg Kapasitas Alat bantu 2.

= 872 m3

: Kompressor motor speed 2950 rpm

Primary Cyclon (1-S-400) Fungsi

: Memisahkan fines yang terkandung dalam gas yang meninggalkan reaktor polimerisasi (R-400)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Centrifuge

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

Kondisi Operasi

: Temperatur Tekanan

Alat bantu

= 1400 mm = 600 mm = 80 - 95 0C = 20 barg / 10 barg

: - Motor speed 750 rpm - Blower

3.

Fluidization Gas Cooler (1-E-400 / 1-E-401) Fungsi

: Mendinginkan gas yang akan masuk ke reaktor polimerisasi (R-400)

Buatan

: Jepang



Tahun

: 1991

Type

: Shell and tube head exchanger

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Panjang :

Shell = 3000 mm Tube = 2840 mm

Diameter :

Shell = 500 mm Tube = 30 mm

Kondisi Operasi

: Temperatur :

Shell = 36 – 49 oC Tube = 60 – 94 oC

Tekanan :

Shell = 2,0 barg Tube = 19,84 barg

Kapasitas :

Shell = 9100 m3/menit Tube = 1200 m3/menit

Alat bantu 4.


Fluidization Gas Compressor (1-C-400) Fungsi

: Mengkompresi gas-gas reaktan yang masuk ke reaktor polimerisasi (R-400)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Volumetric liquid ring

Bahan

: Carbon steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

Kondisi Operasi

Alat bantu 5.

: Temperatur

= 1400 mm = 600 mm = 80 - 95 0C

Tekanan

= 20 barg / 10 barg

Kapasitas

= 2350 m3/jam

: Motor speed 2950 rpm

Withdrawal Hopper (1-D-420 A/B/C) Fungsi

: Mengambil powder hasil reaksi dari reaktor polimerisasi (R-400)

Buatan

: Jepang



Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

Kondisi Operasi

Alat bantu 6.

: Temperatur

= 850 mm = 300 mm = 80 - 95 0C

Tekanan

= 0,2 - 0,5 barg

Kapasitas

= 0,15 m3

: Rotary valve

Primary Degasser (1-S-425) Fungsi

: Memisahkan powder polimer dari gas hidrokarbon

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical berkerucut

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi (top / bottom)

= 2300 mm / 2790 mm

Diameter (top / bottom) = 2135 mm / 1300 mm Kondisi Operasi

Alat bantu 7.

: Temperatur

= 100 0C

Tekanan

= 0,9 barg

Volume

= 17,1 m3


Recycle Proses Gas Filter (1-F-426) Fungsi

: Mencegah masuknya partikel (fines) dalam Recycle Gas Compressor (C-470)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Rotary filter

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi

Kondisi Operasi

= 3750 mm

Diameter

= 1400 mm

: Temperatur

= 76 - 94 0C



Alat bantu 8.

Tekanan

= 0,2 - 0,5 barg

Flow rate

= 1260 m3/jam

: Pompa vacum

Valve (1-V-425, 1-V-430, 1-V-460) Fungsi

: Sebagai alat transport polimer powder

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Rotary valve

Bahan

: Carbon steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

= 600 mm = 450 mm

Kondisi Operasi : Temperatur (Suction / Dischange)

= 76 - 94 0C

Tekanan (Suction / Dischange)

= 0,1- 0,5 / 0,05 - 0,5 barg

Kapasitas

= 12000 - 21750 m3

Alat bantu 9.


Secondary Degassing Hopper (1-D-430) Fungsi

: Menghilangkan gas hidrokarbon proses yang masih terikut dalam polimer powder

Buatan

: Singapura

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi

Kondisi Operasi

= 4700 mm

Diameter

= 1725 mm

: Temperatur

= 76 - 94 0C

Tekanan

= 0,2 - 0,5 barg

Kapasitas

= 7,54 m3



10. Blower (1-C-430) Fungsi

: Sebagai alat transport polimer powder

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Pneumatic conveying blower

Bahan

: Carbon steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

= 3750 mm = 1400 mm

Kondisi Operasi : Temperatur (suction/ dischange) = 76 - 94 0C

Alat bantu

Tekanan (suction/ dischange)

= 0,5 barg / 0,74 barg

Kapasitas

= 68 m3/menit


11. Polimer Cyclo Filter (1-S-435) Fungsi

: Memisahkan nitrogen dan powder polimer

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Cyclo filter

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

= 6825 mm = 2200 mm

Kondisi Operasi : Temperatur

= 80 - 94 0C

Tekanan

= 0,1 barg

Flow rate (gas/powder)

= 4086 / 23950 kg/menit

12. Vibrating Polymer Screen (1-S-440) Fungsi

: Memisahkan partikel ukuran normal, oversize dan under size

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Mechanical vibrating classifiying

Bahan

: Stainless steel



Dimensi

: Tinggi

= 1400 mm

Lebar

= 800 mm

Panjang

= 2000 mm


= 90 - 100 0C

Tekanan

= 0,05 barg

Kapasitas

= 2870 lt

Alat Bantu : Screen = 4 mesh, 8 mesh, 12 mesh 13. Fluidized Final Degassing (1-D-440) Fungsi

: Menghilangkan gas proses yang masih terikut dalam powder polimer

Buatan

: Singapura

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

= 6400 mm = 2550 mm


Alat bantu

= 90 - 100 0C

Tekanan

= 0,1 - 0,15 barg

Kapasitas

= 100 m3


14. Storage Bin (1-D-460) Fungsi

: Menampung powder polimer sebelum ditransfer ke unit additive dan pelletizing

Buatan

: Surabaya

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

Kondisi Operasi : Temperatur Tekanan

= 2500 mm = 1550 mm = 38 - 80 0C = 3,5 barg



= 0,97 m3

Kapasitas 15. Cooling Water Pump (1-P-400) Fungsi

: Memompa cooling water ke reaktor utama (R-400) sebagai air pendingin

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Centrifugal

Bahan

: Carbon steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

= 2500 mm = 1550 mm


Alat bantu

= 34 - 50 0C

Tekanan

= 2,5 barg

Kapasitas

= 1220 m3


3.1.4 Unit Additive dan Pelitizing 1. Powder Surge Silo (1-H-800) Fungsi

: Menampung powder polyethylene kualitas tidak normal

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

= 21400 mm = 6700 mm


= ambient - 60 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 672 m3

2. Virgin Powder Bin (1-H-810) Fungsi

: Menampung powder polyethylene kualitas normal

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991



Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

= 9300 mm = 3000 mm


= ambient - 80 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 71,5 m3

3. Virgin Powder Weight Feeder (1-W-810) Fungsi

: Menampung sementara powder polyethylene yang akan masuk ke Exstruder dari Virgin Powder Bin

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

= 5100 mm = 1500 mm


4.

= ambient – 80 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 750 - 950 kg

Master Batch Blender (1-M-825 A/B) Fungsi

: Mencampur additive dan powder polyethylene dari Virgin Powder Bin (H-810)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Kerucut vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi

= 7340 mm

Diameter (atas bawah) Kondisi Operasi : Temperatur

= 3140 / 350 mm

= 80 0C

Tekanan

= 0,02-0,05 barg

Kapasitas

= 10000 lt



Alat Bantu :

Mixing type vertical and orbital Motor Speed

= 50 rpm

5. Master Batch Weight Feeder (1-W-830 A/B) Fungsi

: Menampung powder yang telah dicampur dengan additive dalam Master Batch Blender (M-825)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder horizontal

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

= 5100 mm = 1500 mm


= ambient - 80 0C

Tekanan

= atmosfer - 2,3 barg

Kapasitas

= 6 m3

6. Rerun Pellet (1-H-855) Fungsi

: Menampung pellet dengan kualitas yang tidak dikehendaki untuk suatu saat diolah lagi dalam Exstruder (X-840)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter


= 8600 mm = 2300 mm = ambient - 50 0C

Tekanan

= atmosfer barg

Kapasitas

= 30,7 m3

7. Rerun Pellet Feeder (1-W-855) Fungsi

: Mengontrol pellet dari rerun pellet yang akan masuk ke Exstruder (X-840)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991



Type

: Silinder horizontal

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

Kondisi Operasi :

= 5100 mm = 1500 mm

Temperatur

= ambient - 50 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 6 m3

Alat bantu : Rotary valve dengan motor speed 85 rpm 8. Exstruder (1-X-840) Fungsi

: Membentuk powder polyethylene menjadi pellet

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Corotating twin screw

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi

= 1600 mm

Diameter

= 5547 mm


= 235 - 255 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

=17400 m/ jam

Speed

= 224 rpm

Alat Bantu : Mixer Gear Pump

: type twin screw : type spur gear pump

Under Water Cutter and Diverter valve 9. Pellet Dryer (1-R-847) Fungsi

: Mengurangi kandungan air pada pellet

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Centrifugal

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter

= 3455 mm = 1092 mm




Alat bantu :

= 100 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

=2,5 m3

- Electric heater -

Blower

10. Pellet Classifier (1-S-847) Fungsi

: Memisahkan pellet menurut ukurannya yaitu normal size, under size dan over size

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Mechanical vibrating classifiying

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi

= 1400 mm

Diameter

= 2300 mm


Alat Bantu

= 70 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

=17400 kg/jam

: Screen : Top Bottom

= 8 mm = 12 mesh

11. Pelleting Water Tank (1-T-848) Fungsi

: Menampung air yang digunakan sebagai air pendingin dan transportasi pellet dari Pellet Filter ke Spin Dryer

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Box

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi

= 2055 mm

Lebar

= 2300 mm

Panjang

= 5650 mm


= 38 0C



Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 25 m3

Alat bantu : - Pompa - Valve 12. Pelletizing Water Pump (1-P-848 A/B) Fungsi

: Memompa air dari Pellet Cooling Water Tank (T-848) menuju Pellet Cooling Water Cooler (E-844)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Centrifugal

Bahan

: Carbon steel

Dimensi

: Tinggi

= 2055 mm

Lebar

= 2300 mm

Panjang

= 5650 mm


= 48 0C

Tekanan

= 2,5 barg

Kapasitas `

= 350 lt/menit

Alat bantu : Motor 13. Pelletizing Water Cooler (1-E-844 A/B) Fungsi

: Mendinginkan air yang digunakan untuk media transport dan pendingin pellet

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Plate

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi

= 1040 mm

Diameter

= 850 mm

Kondisi Operasi : Temperatur (in/ out)

= 44 - 34 0C

Tekanan

= 5 barg

Kapasitas perpan

= 2,9.106 kcal/jam m3

Alat bantu : - Heat Exchanger BAB III ALAT PROSES DAN ISTRUMENTASI Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


- Pompa 14. Silo (1-H-850) Fungsi

: Menampung pellet dengan ukuran normal

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter


= 3081 mm = 1300 mm = ambient - 60 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 3,61 m3

Alat bantu : - Blower - Rotary valve - Diverter 3.1.5 Unit Bagging 1. Homogenisasi Silo (6-H-101 A/B) Fungsi

: Menghomogenkan pellet yang dihasilkan oleh Additif and Pelletizing unit (APU) sesuai dengan gradenya

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter


= 22.370 mm = 5800 mm = ambient - 60 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 426 m3

Alat bantu : - Blower - Rotary valve



- Diverter 2. Transition Silo (6-H-102) Fungsi

: Tempat penyimpanan sementara sebelum ditransfer ke Bagging Silo (H-103)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter


= 21250 mm = 5200 mm = ambient - 60 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 426 m3

Alat bantu : - Blower - Rotary valve - Diverter 3. Bagging Silo (6-H-103 A/B) Fungsi

: Menamapung polyethylene sebelum masuk ke bagging machine

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

: Tinggi Diameter


Alat bantu

= 21160 mm = 5200 mm = ambient - 60 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 426 m3

: - Rotary Valve - Diverter



3.2. Gambar Detail Reaktor Fluidisasi (R-400) Dan Cara Kerjanya 1. Bagian-Bagian Reaktor 1) Straight Section Merupakan tempat proses fluidisasi terjadi. Pada bagian ini terdapat distributor plate yang berguna mendifusikan gas secara merata ke unggun untuk membuat laju gas umpan bersifat menyatu pada bagian bawah reaktor, sehingga resin tidak menempel pada dinding reaktor. 2) Expanded Section Merupakan bagian atas reaktor berbentuk slope (parabola) sehingga resin yang terfluidisasi akan berkurang kecepatannya dan kembali lagi ke bagian straight section (agar tidak terjadi carry over). Tinggi unggun yang terfluidisasi tidak boleh lebih dari batas maksimumnya yaitu 2 feed dibawah exspended section. Reaktor ini dilengkapi dengan nozle-nozle yang berfungsi untuk mengetahui temperatur, tekanan, ketinggian unggun, berat unggun dan intensitas unggun.

2. Cara Kerja Reaktor 1) Starting Reaktor Langkah – langkah starting reactor terdiri dari beberapa tahap sebagai berikut: 1. Menginjeksikan powder polimer cadangan yang telah disimpan terlebih dahulu. 2. Membuka valve pada ethylene, butene-1, hidrogen, nitrogen inlet. 3. Membuka valve pada powder prepolimer inlet. 2) Proses Ethylene, hidrogen, nitrogen dan butene masuk ke dalam reaktor fluidisasi melalui bagian bawah, yang sebelumnya melewati final cooler dengan tujuan mengkondisikan umpan agar sesuai dengan kondisi operasi di dalam reaktor. Sedangkan powder prepolimer di injeksikan ke dalam reaktor melalui secondary feed hopper dengan bantuan N2 high pressure dengan tekanan 30 barg. Aliran cycle gas akan membentuk fluidisasi dengan bantuan compressor C-400 dengan tekanan 30 barg. Gelembung gas yang terbentuk akan naik keatas dengan ukuran yang BAB III ALAT PROSES DAN ISTRUMENTASI Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


makin besar dan akan membawa partikel – partikel padat. Pada proses ini akan terjadi penghomogenisasian bed. Pada bagian atas reaktor, gas akan pecah dimana gas akan naik keatas sambil membawa partikel – partikel kecil, sedangkan partikelpartikel besar akan jatuh turun kebawah sehingga diharapkan terjadi reaksi polimerisasi menghasilkan resin polyethylene. Reaksi polimerisasi terjadi secara eksotermal sehingga untuk menjaga temperatur dapat memanfaatkan gas hidrocarbon yang meningalkan reaktor dari bagian atas sebagai pendingin reaksi. Setelah  4–5 jam, diharapkan reaksi polimerisasi optimum, polyethylene diambil melalui Lateral Widrawal Lock Hopper. Cara kerjanya berdasarkan beda ketinggian bed (material dalam reaktor) pada kontrol level reaktor, karena setiap terbentuknya resin baru akan mengakibatkan naiknya ketinggian bed, sehingga terjadinya pengeluaran produk secara otomatis.



3. Gambar Detail Reaktor Fluidisasi (R-400) GAS TIDAK BEREAKSI + FINES MENUJU S-400

D 8500 mm D 8471 mm

FINES DARI S-400

POWDER PREPOLIMER DARI R-300

ID 5000 mm

POWDER POLIETHILEN MENUJU D-345

DISTRIBUTOR PLATE ETHILENE BUTENE-1 HIDROGEN NITROGEN

ETHILENE BUTENE-1 HIDROGEN NITROGEN

BOTTOM WIDTHRAWAL

Gambar 3.1 Reaktor Fluidisasi (Fluidized Bed Reactor) BAB III ALAT PROSES DAN ISTRUMENTASI Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


BAB IV UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

4.1. UTILITAS PT. Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki Area 1 yang meliputi unit utilitas (Internal Battery Limits) dan core common. Unit utilitas merupakan unit yang menunjang kelangsungan proses di dalam suatu pabrik. Keberadaan unit ini sangat berpengaruh karena unit ini akan menyuplai kebutuhan pokok dari suatu proses seperti listrik, air, bahan baku dan lainnya. Sedangkan core common merupakan unit pembuatan katalis dan pemurnian bahan baku. Unit utilitas di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara meliputi : 1. Jetty 2. Sea Water Intake 3. Unit Penyimpanan Etilene (Ethylene Storage Unit) 4. Unit Penyimpanan butene (Butene Sphere) 5. Boil off Gas Compressor 6. Treated Cooling Water 7. Potable Water unit 8. Steam Generation (8-B-401A/B/C) 9. Instrument Air 10. Fuel Oil and LPG Storage 11. Nitrogen Supply 12. Hydrogen Supply 13. Effluent Treatment Unit 14. Flare Stack dan Cold Vent 4.1.1 Jetty Jetty adalah pelabuhan kecil di pabrik yang sering dipergunakan untuk bersandarnya kapal yang membawa bahan baku seperti etilene dan butene-1. Jetty PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dilengkapi beberapa fasilitas, yaitu : 1. Loading Arm adalah suatu sarana untuk mengambil muatan dari kapal ke BAB IV UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dengan menghubungkan loading arm ke ship manifold. Loading arm ini digerakkan oleh dua buah pompa hidrolik. 2. Dua unit fire monitor yang berfungsi untuk memadamkan tangki-tangki kapal jika keadaan darurat. 3. Dua unit mooring dolphin yang dilengkapi quick release hook dan electric motor capstan yang berfungsi untuk menambatkan tali kapal. 4. Breasting dolphin yang berfungsi sebagai tempat merapatnya kapal. 5. Jetty head control cabin, sebagai pusat pengontrolan selama off loading. 6. Approach way spray water system adalah jembatan yang menghubungkan kapal dan daratan untuk mengevakuasi pada saat darurat. Laju alir pemindahan ethylene dari kapal adalah 350 ton/jam, sedangkan untuk butene-1 145 ton/jam dengan tekanan maksimal 6 barg 4.1.2 Sea Water Intake (SWI) Sea water intake adalah unit yang akan menyuplai air laut untuk memenuhi kebutuhan beberapa proses, diantaranya: 1. Media pendingin Cooling Water Return (CWR) pada Treated Cooling Water (TCW) 2. Untuk air pemadam (fire water) 3. Cooling Down Ethylene Storage Tank pada saat keadaan darurat 4. Sebagai spray water traveling screen. Proses pada unit ini dimulai dengan air laut masuk ke area SWI melalui suction yang terletak  300-400 m dari pantai untuk mencegah pasir masuk dalam suction, sebelum dipompa masuk ke dalam area pengolahan air laut disaring terlebih dahulu dengan Bar Screen (7-S-101) untuk menghilangkan sampah dengan ukuran > 10 cm. Kemudian dilanjutkan Travelling Screen (7-S-102) untuk menyaring sampah yang lolos dari Bar Screen. Untuk menghilangkan sampah di Travelling Screen menggunakan menggunakan prinsip back wash. Air laut yang telah disaring di pompa oleh Sea Water Pump (7-P-101) yang didesain vertikal dengan kapasitas laju alir 8000 – 10.000 m3/jam. Ada 2 buah

BAB IV UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


pompa centrifugal lift pump yang tersedia tapi hanya satu yang dioperasikan sementara yang satu stand by. Air laut sebelum masuk ke Sea Water Intake System diinjeksikan dengan Sodium Hipoclorid (NaOCl) sebanyak 3 ppm dengan flow sekitar 10 m3/ jam dengan untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme dalam Sea Water Intake Line. Air Laut kemudian digunakan sebagai pendingin TCW di Heat Exchanger dan umpan pada Unit desalinasi yang selanjutnya digunakan sebagai umpan boiler dan sebagian lagi untuk make up di TCW tank. Bagian-bagian pelengkap dari SWI meliputi : 1. Stop log, sebagai penahan ombak 2. Bar screen, sebagai penyaring sampah-sampah yang berukuran besar 3. Traveling screen, sebagai penahan sampah yang tidak tersaring di Bar screen dan mengeluarkannya dengan bantuan pompa (7-P-102 A / B ) 4. Suction chamber, sebagai tempat penyedia air suction pompa 4.1.3 Unit Penyimpanan Etilene (Ethylene Storage Unit) Etilene cair yang dialirkan dari kapal, disimpan di ethylene storage unit (7T-350) dengan kondisi temperatur -103 oC dan tekanan 40 – 80 mbarg dan kapasitas dari tangki penyimpan ini adalah 12.000 ton. Tangki penyimpan ini dilengkapi dengan fasilitas fire water spray yang berfungsi untuk mendinginkan tangki tersebut bila terjadi kebakaran dan ethylene vaporizer (7-E-350) yang berfungsi untuk merubah fasa ethylene menjadi gas yang siap dipindahkan ke area proses. Tekanan dalam tangki etilene selalu mengalami fluktuasi, hal ini disebabkan : 1.

Temperatur udara luar.

2.

Aliran minimum dari jetty

3.

Gesekan pompa ethylene

Untuk mengatasi fluktuasi tersebut, maka pada tangki diberikan fasilitas Boil off Gas Compressor. 4.1.4 Butene Sphere Tangki tempat menyimpan 1-butena ini berbentuk bulat. Di dalam butene sphere (7-T-240), 1-butena mempunyai temperatur 30 oC dengan tekanan 3 barg. Butene sphere ini di lengkapi dua buah pompa untuk memindahkan 1-butena ke BAB IV UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


area proses. Butene storage pump (7-P-240A/B) dilengkapi cooler dengan tujuan mendinginkan temperatur 1-butena. Tangki ini di lengkapi dengan pipa–pipa fire water dan bagian luar tangki di selimuti oleh fire protection. 4.1.5 Boil off Gas Compressor BOG berfungsi untuk menstabilkan tekanan di dalam tangki etilene. BOG kompresor terdiri dari dua buah, yaitu: 1. BOG liquifier / BOG recovery compressor yang berfungsi untuk merubah ethylene uap menjadi ethylene cair untuk dikembalikan ke dalam ethylene storage tank (7-T-350). Keberadaan ethylene uap di dalam tangki sangat dibutuhkan sebagai penyeimbang tekanan tangki. 2. BOG feed compressor yang di gunakan apabila ada penarikan etilene dari train dan pompa etilene tidak mampu melayani penarikan etilene dari train dengan menggunakan evaporasi 7-E-350 dan 7-C-352. 4.1.6 Treated Cooling Water TCW adalah unit untuk mendinginkan kembali cooling water return yaitu air pendingin yang telah dipakai dalam proses. Fungsi air pendingin adalah sebagai pendingin pada system di plant. Air laut setelah melewati sea water intake dipompa oleh Sea Water Pump (7-P-101) disaring oleh Sea Water Filter (8-S-101) dan Sea Water Basket Filter (8S-110) untuk menyaring partikel kecil yang terikut dari air laut. Air laut yang telah disaring dimasukkan ke TCW Cooler (8-E-101 A - E) bersama dengan Cooling Water Return dari proses. Tekanan dari TCW dijaga 1,2 bar dengan laju alir 2400 m3/jam per unit. Dari TCW Cooler (8-E- 101 A - E) air kemudian disimpan di Cooling Water Storage Tank (8-T-101) dengan kapasitas 4400 m3. Namun sebelum air dimasukkan ke Cooling Water Storage Tank ditambahkan bahan kimia NALCO untuk mengontrol kualitas dair sistem Circuit Coling Water dan mencegah pembentukan scale, corosi dan fouling serta pertumbuhan mikroba dalam CW system. PT. Lotte Chemical Titan Nusantara mengunakan produk dari NALCO untuk Chemical Treatment. Chemical Treatment yang digunakan yaitu : BAB IV UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


N-90

= melindungi TCW line dari korosi .

N-7330 = untuk mencegah pertumbuhan bakteri. N-8330 = diinjeksikan untuk mengontrol Fe yang terkandung dalam TCW line. Untuk mensirkulasi cooling water sebagai TCW Supply menggunakan TCW Pump (8-P-101). Kebutuhan untuk mendinginkan gas Cooler Primary (E400) dan Final Cooler (E-401) sekitar 60 % dari total TCW dalam kondisi naormal dan 70 % dalam keadaan darurat air yang keluar dari TCW mempunyai TCW header pressure 5,5-6,5 barg, TCW laju alir 8000-10.000 m3/jam dan suhu 32-34 0

C. Sebagian air yang ke CWS masuk ke Sand Filter (S-103), sand filter ini

digunakan untuk menghilangkan partikel besi dan partikel padat lainnya yang berasal dari cooling water treatment. Penghilangan ini dimaksudkan untuk mencegah menurunnya kualitas air dan mencegah korosi. Sand filter dipasang secara horizontal, air masuk pada bagian atas dan keluar dari bagian bawah. Cooling water yang disaring hanya 200 m3/jam. Hasilnya berupa clean water yang langsung ditambahkan ke TCW tank. Jika mencapai kejenuhan sand filter ini akan di back wash dengan tekanan tinggi dan dialirkan ke pembuangan. Aliran proses pada Treated Cooloing Water ditunjukkan oleh gambar 4.2 : Kebutuhan plant dalam pemakaian TCW adalah 6.600 m3/jam untuk operasi normal, sedangkan untuk kebutuhan darurat adalah sebanyak 8.700 m3/jam. Fungsi air pendingin (cooling water) pada area proses adalah 1. Sebagai pendingin pada primary gas cooler, final cooler, dan reactor loop 2. Sebagai air pemadam. 3. Pemindah panas pada heat exchanger dan vessel (jaket) 4.1.7 Potable Water Unit Potable water adalah sarana menyuplai air bersih untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga. Distribusi potable water yang utama di plant area yaitu: - Building tank - Safety shower - Eye washer



- House keeping Pada saat ini, kebutuhan potable water PT. Lotte Chemical Titan Nusantara, disuplai dengan cara membeli dari luar. Air yang dibeli, dimasukkan ke potable water storage tank dengan kapasitas 190 m3 melalui stone filter dengan cone screen untuk mencegah benda asing masuk ke dalam tangki. 4.1.8 Steam Generation (8-B-401A/B/C) Steam generation adalah unit penghasil kukus yang akan digunakan dalam proses. Alat yang digunakan adalah boiler. Prinsip kerja dari boiler yang digunakan di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara adalah fire tube dengan air yang akan dipanaskan berada di luar tube (di dalam shell boiler) dan gas pemanas ada di dalam tube. Panas yang digunakan untuk menghasilkan kukus berasal dari panas pembakaran bahan bakar. Solar digunakan sebagai bahan bakar utama, dibakar di dalam burner dengan bantuan LPG sebagai pemantik. PT. Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki 3 buah boiler, di mana tiap boiler dilengkapi dengan 2 buah pompa tipe centrifugal, satu dioperasikan dan satu dalam keadaan stand by. Boiler yang digunakan adala jenis fire tube boiler dengan kapasitas produksi steam 255360 m3/jam per boiler dengan kapasitas produksi maksimum 672000 m3/jam jika ketiga boiler beroperasi. Sedangkan kapasitas air (umpan boiler) adalah 313600 kg/jam. Air umpan boiler berasal dari saluran kondensat ditambah make up dari unit desalinasi. Air umpan boiler dipompa ke boiler melalui Boiler Feed Water Pump. Air umpan di injeksi dengan dua chemical agent, yaitu : 1. Phosphate sebagai inibitor korosi, diinjeksikan pada Section Line Boiler Feed Water Pump. 2. Sulfite sebagai pengikat oksigen, diinjeksikan pada dischange line Boiler Feed Water Pump. Air dalam boiler akan dikonversi menjadi steam melalui penghilangan panas dari pembakaran bahan bakar yang bersumber dari fuel oil dan waste solvent,



sehingga menghasilkan saturated steam dengan temperatur 148 0C dan kapasitas produksi 165760 m3/jam. Saturated steam akan masuk ke steam separator di mana terjadi penghilangan uap air. Uap air akan masuk ke economizer vessels dan mengalami kondensasi di condensat pot. Dry steam yang keluar dari steam separator masuk ke smoke box superheater sehingga menghasilkan superheated steam dengan temperatur 171-196

0

C. Superheated steam yang dihasilkan masuk ke

desuperheater dan akan mengalami kondensasi perubahan temperatur sampai temperatur 191 0C. Kemudian steam yang keluar akan didistribusikan ke unit-unit yang membutuhkan. Kondensat dari condensat pot dipompa menuju deaerator dengan mengunakan Condensate Pump melewati Condensate Filter yang berfungsi untuk mencegah masuknya partikel solid ke boiler. Pada deaerator ini ditambah make up dari air unit desalinasi sebagai umpan boiler. Steam yang dihasilkan dari steam generator ini ada 2 macam yaitu low steam dan medium steam. Medium steam di distribusikan secara langsung dari boiler pada teakanan 7 barg, sedangkan low pressure steam di distribusikan dari medium pressure steam setelah tekanannya diturunkan manjadi 3,5 barg. Medium steam berfungsi untuk media evaporasi di unit desalinasi dan untuk preses polimerisasi. Sedangkan low steam digunakan untuk media pemanas di kolom destilasi dan striping di Solvent Recovery Unit dan sebagai pemanas aliran hexane pada unit prepolimerisasi. 4.1.9 Instrument Air Fungsi dari Instrument Air adalah menyuplai kebutuhan udara bertekanan Kebutuhan udara instrument setiap jam sekitar 17.490 Nm3. Di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara, kebutuhan udara dapat dipenuhi oleh empat buah kompresor yang mempunyai tipe screw compressor. Kompresor dengan tipe screw tersebut mempunyai keuntungan dapat menghasilkan pressure yang lebih tinggi dan kandungan compressed air yang lebih banyak, dengan cara memberikan pelumasan pada bagian screw yang berputar dengan oli atau minyak pelumas sehingga screw



tersebut berjalan dengan cepat. Screw compressor tersebut digerakkan oleh motor dengan daya 175 kW. Udara yang terkompresi kemudian disimpan di tempat penampungan sementara yaitu surge drum. Dalam surge drum ini terdapat tiga tahap pemurnian udara dari kandungan minyak, debu dan air. Udara bertekanan ini dipakai sebagai penggerak utama equipment instrument seperti ROV dan PV, aktivasi katalis, regenerasi FPU. Peralatan utama untuk instrument air: 1. Instrument air pre filter jenis catridge untuk menyaring udara dari debu. 2. Instrument air after filter untuk menyaring udara dari kandungan air. 3. Instrument air dryer jenis desiccant untuk mengeringkan udara. 4. Instrument air surge drum untuk menampung udara tekan sebelum ke area proses. Kapasitas dari kompresor yang dihasilkan adalah 21.400 Nm3/jam pada tekanan 7 barg, temperatur ambient dan kandungan minyak 1 ppm (maximal). Compressed air (udara tekan) ini didistribusikan sebagai penggerak instrumentasi, oksidator di catalist Activtion Unit, dan regenerasi katalis di Feed Purification Unit. 4.1.10 Fuel Oil and LPG Storage Fuel oil adalah sarana untuk menyuplai bahan bakar solar. Fuel oil ini dialirkan ke fuel oil storage menggunakan pompa. Fuel oil storage mempunyai kapasitas 684 m3. Fungsi dari fuel oil adalah sebagai bahan bakar boiler, steam generation, incenerator dan fire water diesel pump. LPG storage adalah sarana untuk menyimpan LPG cair yang dibeli dari Pertamina/Petronas LPG storage memiliki kapasitas 96,5 m3 yang terdiri dari LPG cair dan uap. LPG cair didistribusikan ke API dengan menggunakan LPG transfer pump untuk dijadikan sebagai bahan baku pembuatan gas hidrogen, sedangkan LPG uap didistribusikan sebagai pilot burner di boiler, flare, dan incenerator. 4.1.11 Nitrogen Supply Nitrogen disuplai dari PT Air Product Indonesia (API) dan PT. Alindo. Nitrogen disuplai dari PT Alindo, dipergunakan untuk keperluan proses di train 3. Sedangkan nitrogen yang disuplai dari PT Air Product Indonesia dipergunakan BAB IV UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


untuk keperluan proses di train 1 dan train 2, dan dalam bentuk high dan medium pressure. 1. High Pressure Nitrogen (NH) NH yang berasal dari PT API ditampung di NH receiver. NH yang digunakan di PT TITAN bertekanan sebesar 30 barg dan laju alir maksimal 860 Nm3/jam. HPN yang didistribusikan ke plant mempunyai dua kategori, yaitu; 

NH priority yaitu NH yang digunakan dalam sistem injeksi prepolimer ke dalam reaktor fluidized bed.



Non priority NH digunakan untuk make up pada rangkaian proses polimerisasi.

2. Medium Pressure Nirogen (NM) NM yang berasal dari PT API mempunyai tekanan 7 barg dan laju alir 7,42 Nm3/jam. NM dibagi menjadi tiga macam, yaitu : 

Medium pressure nitrogen vital (NMV), didistribusikan pada dua sistem yaitu continue purging pada masing-masing vent dan sistem flare, sedangkan lainnya untuk purging pada reaktor polimerisasi.



Medium pressure nitrogen non vital, digunakan untuk cadangan pada instrument air.



Nitrogen low pressure digunakan untuk purging, seal, dll

4.1.12 Hydrogen Supply Hidrogen diterima dari : 1. PT Air Product Indonesia Hidrogen di suplai ke plant pada tekanan 29 – 33 barg di distribusikan ke laboratorium, Feed Purification Unit dan Prepolymerisation Unit atau Polymerisation Unit pada train 1/2. 2. PT Air Liquid Indonesia Hidrogen disuplai pada tekanan 140 barg kemudian diturunkan menjadi 36 barg dan normal aliran 150 Nm3/jam. Hidrogen di distribusikan ke train1, 2, dan 3.



4.1.13 Effluent Treatment Unit Terdapat tiga bentuk limbah yang dihasilkan PT. Lotte Chemical Titan Nusantara yaitu limbah cair, limbah padat dan limbah gas. Limbah cair akan diolah secara standar sebelum dibuang bersama air yang berasal dari cooling water return yang digunakan di heat exchanger. Limbah padat yang dihasilkan proses, termasuk sampah-sampah umum, akan dibakar di unit incenerator dengan menggunakan bahan bakar solar. Sedangkan limbah gas yang mengandung senyawa hidrokarbon di atas 2 ppm akan dibakar di flare sedangkan yang mengandung kurang dari 2 ppm akan dibuang melalui unit cold vent. 4.1.14 Flare Stack dan Cold Vent Flare stack yaitu sarana untuk membakar limbah gas hidrokarbon dengan konsentrasi lebih dari 2 ppm. Inlet dari hidrokarbon yang akan dibakar terdiri dari high pressure dan low pressure. Pada flare juga terdapat seal water yang berfungsi sebagai pengabsorpsi dari partikel yang terbawa oleh hidrokarbon. Pada flare juga terdapat jalur steam medium yaitu sebagai cooling down tip temperatur agar tidak terjadinya pelelehan pada flare, menjaga agar temperatur > 150 oC, dan menjaga agar asap pembakaran tidak terlalu pekat atau hitam. Cold vent stack adalah sarana untuk mengolah atau membuang limbah gas hidrokarbon yang mempunyai kadar hidrokarbon kurang dari 2 ppm. Cold vent dilengkapi dengan drain line valve dan seal water. Drain line valve berfungsi untuk mengeluarkan air hujan yang masuk dari bagian atas cold vent. Sedangkan seal water berfungsi untuk mencegah uap keluar dari cold vent 4.2. PENGOLAHAN LIMBAH Pengolahan limbah di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dilakukan di Effluent Treatment Unit yaitu suatu sarana pengolahan limbah dari industri sebelum dibuang ke laut atau di kirim ke industri pengolahan dan pembuangan limbah. Limbah yang ada di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara terbagi menjadi tiga yaitu : limbah cair, limbah padat dan limbah gas. Limbah cair dapat berupa sisa-sisa bahan kimia (catalyst residu slurry), oily water, foul water dan strom water. Oily water yaitu air yang terkontaminasi oleh hidrokarbon atau air yang BAB IV UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


mengandung oli (minyak). Foul water yaitu air limbah dari sekitar gedung seperti air dari toilet. Storm water yaitu air yang bukan berasal dari area proses tetapi air hujan dari jalan, selokan dan atap gedung yang akan langsung dibuang ke laut setelah penyaringan. Limbah padat yang dihasilkan PT. Lotte Chemical Titan Nusantara meliputi sampah bekas dari pembungkus katalis yang berbahaya dan waxes yang merupakan hasil samping dari prepolimerisasi unit. Limbah tersebut tidak diolah dalam pabrik tetapi dikirim ke Pusat Pengendaliaan Limbah Industri (PPLI). Sedangkan limbah padat yang tidak berbahaya seperti sampah-sampah umum dari rumah tangga akan dibakar di incinerator. PT. Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki beberapa unit pengolahan limbah yang dilengkapi dengan fasilitas berikut : 4.2.1 Pengolahan Limbah Cair Neutralization Unit Unit ini digunakan untuk menetralkan catalyst residu slurry yang berasal dari unit persiapan katalis dan mengurangi kandungan COD/BOD, n-propanol dan hexane. Catalyst residu slurry ini mengandung BOD/COD sebesar 11.200 ppm selanjutnya dimasukkan ke neutralization pit, diaduk dengan agigator supaya tercampur dan ditambah NaOH 50 % berat untuk mengatur pH 6,5-8. Setelah pHnya mencapai 6,5-8, catalyst residu slurry kemudian ditransfer ke dewatering area dengan menggunakan pompa. Dewatering area ini berfungsi untuk menghilangkan kandungan air yang tercampur dengan catalyst residu slurry. Setelah kering catalyst residu slurry akan berubah menjadi powder yang kemudian di pak dalam drum dan dikirim ke Pusat Pengendaliaan Limbah Industri (PPLI).

CPI (Cornugated Plate Interceptor) Separator CPI Separator merupakan alat yang berfungsi untuk memisahkan oli dengan air dari oily water yang berasal dari central oily water pit, yaitu tempat penampungan oily water sebelum masuk ke separator. Oli yang terpisah dari oily water ditampung dalam slop on tank. Di slop on tank terjadi pemisahan air dengan



oli berdasarkan pebedaan berat jenis karena oli yang masuk ke tangki masih mengandung sedikit air. Oli yang terpisah dalam slop on tank akan ditransfer ke inecerator untuk dibakar, sedangkan airnya dipompa kembali ke central oily water pit. Air dari CPI separator akan ditransfer ke aerated lagoon sebelum dibuang ke laut. Aerated Lagoon Aerated lagoon adalah tempat pengolahan limbah cair yang terakhir sebelum dibuang ke laut bersama dengan sea water return. Air limbah di aerated lagoon ini berasal dari CPI Separator dan foul water treatment. Pada aerated lagoon terjadi proses aerasi dengan menggunakan bantuan 2 buah lagoon aerator berfungsi untuk mengambil oksigen dari udara luar sebagai makanan bakteri aerob, sehingga dengan banyaknya oksigen yang disuplai oleh aerator maka bakteri aerob akan berkembang lebih banyak dan menjadi lebih efektif untuk menguraikan kandungan BOD/COD serta bahan berbahaya lainnya sehingga air yang dibuang ke laut memenuhi kualitas standart air limbah yang tidak mencemari laut. Setelah melalui proses aerasi, air akan dipompa ke outfall oleh Sludge Circulating Pump. Sebelum menuju ke outfall air akan melewati disinfektor yang berfungsi untuk membunuh mikroorganisme yang terbawa, sehingga air yang dibuang ke laut benar-benar aman untuk lingkungan. Air olahan dari aerated lagoon dibuang ke laut dengan kapasitas 51,7 m3/hari pada musim kemarau dan 121,6 m3/hari pada musim hujan. Karakteristik air limbah yang memenuhi standart kualitas adalah seperti pada tabel 4.1 berikut :

Tabel 4.1 Karakteristik Air Limbah yang aman bagi Lingkungan. Parameter Kualitas PH 6-8 BOD 30 ppm COD 60 ppm Solid Suspension 100 ppm Oil 5 ppm Mg 200 ppm Ti < 0,1 ppm Al < 0,1 ppm Total Logam < 1 ppm (Material Training PT. TITAN ,2007)



4.2.2 Pengolahan Limbah Padat Incinerator Unit Incinerator adalah alat yang berfungsi sebagai tempat pengolahan atau pembakaran limbah padat. Inecerator di desain untuk membakar 125 kg/jam material padat dan biasanya dioperasikan 8 jam/hari. Umpan yang masuk ke inecerator adalah sebagai berikut : Oil separator sludge

30 ton/tahun

Waste polyethylene

20 ton/tahun

Biogical Treatment sludge

50 ton/tahun

General garbage

300 ton/tahun

Waste Solvent

400 ton/tahun

4.2.3 Pengolahan Limbah Gas Plant Flare System Flare system merupakan sarana untuk membakar semua gas buangan dengan kadar hidrokarbon > 2 ppm, terutama gas buangan yang berasal dari unit polimerisasi pada saat kondisi darurat (produksi tiba-tiba berhenti). Flare berbentuk seperti cerobong dengan ketinggian 110 m dan diameter 0,8 m. Flare beroperasi pada temperatur 230 0C dan tekanan 1 barg. Nitrogen secara kontinyu diinjeksikan ke flare system untuk menjaga tekanan pada flare dengan tujuan menjaga akumulasi flammable gas dan masuknya udara ke sistem. Nitrogen yang diinjeksikan adalah 10 Nm3/jam.



BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN Berdasarkan kerja praktek yang telah dilakukan di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara maka dapat diperoleh beberapa kesimpulan, antara lain: 1. PT. Lotte Chemical Titan Nusantara adalah suatu perusahaan petrokimia yang memproduksi polyethylene jenis HDPE (High Density Polyethylene) dan LLDPE (Low Linier Density Polyethylene). 2. Proses pembuatan polietilen menggunakan katalis Ziegler-Natta pada Train 1 melalui tahap prepolimerisasi dan polimerisasi. 3. Proses polimerisasi pada pembuatan polyehylene terjadi pada fasa gas pada reaktor fluidized bed, dimana yang terfluidisasi adalah prepolimer dan yang menyebabkan fluidisasi adalah gas umpan (etilena, butena, H2 dan N2). Suhu reaktor dijaga dengan mengatur suhu-suhu gas-gas yang akan dimasukkan ke dalam reaktor menggunakan media pendingin cooling water. 4. Reaktor yang digunakan dalam proses polimerisasi merupakan reaktor jenis unggun fluidisasi, dimana media yang terfluidisasi adalah resin polyethylene serta powder prepolimer. 5. Limbah di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara ini yaitu limbah cair, padat dan gas yang masing-masing akan diolah sehingga memenuhi baku mutu lingkungan. 5.2 SARAN Bedasarkan kerja praktek yang telah dilakukan, melihat kondisi kerja pada PT. Lotte Chemical Titan Nusantara sebagai industri yang beresiko tinggi. Maka perlu mempertahankan program keselamatan kerja yang telah dijaga dengan baik selama ini, dan meningkatkan fasilitas yang diberikan kepada karyawan.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

DAFTAR PUSTAKA Billmeyer, F.W. 1984 . Text Book of Polymer Sciences . John Whwyn & Sons . Singapura. Cowd, M.A . 1981 . Kimia Polimer, terj. Harry Freeman . ITB Press . Bandung Geankoplis and J. Christi . 1993 . Transport Processes and Unit Operation . Prentice Hall International . USA , third edition. Komputer Simulasi PT Petrokimia Nusantara Interindo, 2004, “Ziegler Natta Process”, PT PENI, Cilegon. Material Training PT. PENI.1998 Material Training PT. Titan Petrokimia Nusantara.2007 http://www.pttitan.com/Product/Msds.asp http://www.titangroup.com

MENGHITUNG PANAS YANG TERSERAP PADA HEAT EXCHANGER UNTUK MASING – MASING GRADE PADA TRAIN 1 SERTA EVALUASI KINERJA GAS COOLER DI PT. LOTTE CHEMICAL TITAN NUSANTARA

LAPORAN TUGAS KHUSUS

Disusun Oleh :

DEAN PUJI FIRMANSYAH ( 3335 102267) RONA ROMADHONA

( 3335 102838)

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA CILEGON – BANTEN 2014


BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang PT. Lotte Chemical Titan Nusantara merupakan penghasil polietilena jenis HDPE dan LLDPE. Terdiri dari beberapa unit, yaitu unit prepolimerisasi, unit polimerisasi, unit pemberian additive dan pelletizing, dan unit pengepakan. Pada unit polimerisasi terdapat proses pembuatan polimer polietilen yang berlangsung ± 4 - 5 jam. Reaksi pembuatan polietilen merupakan reaksi eksotermis yang dijalankan pada reaktor fluidized bed. Suhu reaksi pada reaktor harus dijaga agar tetap stabil pada 94°C. Suhu dijaga stabil karena apabila kurang dari 94°C reaksi akan berjalan lambat. Dan apabila lebih dari 94°C menyebabkan flow abillity yang buruk serta menimbulkan kemungkinan terbentuknya agglom pada reaktor. Untuk menjaga suhu reaktor stabil maka digunakan Heat Exchanger E-400 dan E-401 untuk menjaga kestabilan suhu reaktor. Heat exchanger yang digunakan tipe shell and tube. Heat exchanger E-400 pada unit polimerisasi berfungsi sebagai primary gas cooler dan E-401 berfungsi sebagai final gas cooler yaitu untuk menurunkan temperatur umpan pada reaktor polimerisasi (R-400), sehingga sesuai dengan temperatur yang dibutuhkan. Heat exchanger yang semakin lama digunakan kemungkinan besar efisiensi dan kinerjanya akan cenderung mengalami penurunan, yang menyebabkan perpindahan panas semakin menurun. Efisiensi heat exchanger yang menurun kemungkinan disebabkan oleh penyumbatan powder pada tube dan terbentuknya kerak. Menurunya efisiensi tersebut dapat mempengaruhi proses kerja reaktor polimerisasi maupun pada nilai ekonomis alat. Untuk mengetahui kelayakan operasinya heat exchanger harus senantiasa dievaluasi. Eveluasi ini dapat di lakukan terhadap nilai dirt factor (RD) dan efisiensi panas (η).

TUGAS KHUSUS Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


1.2 Tujuan Tujuan dari tugas khusus adalah untuk mengevaluasi kinerja primary gas cooler E-400 dan final gas cooler E-401 denga menghitung fouling factor (Rd), dan efisiensi panas (η).

1.3 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Ruang lingkup masalah tugas khusus pada laporan Kerja Praktek ini adalah terbatas pada evaluasi kinerja gas loop pada primary gas cooler E-400 dan finally gas cooler E-401, yang digunakan untuk menurunkan temperatur umpan gas proses sebelum masuk ke dalam reaktor polimerisasi R-400.



BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Alat Penukar Panas (Heat Exchanger) Alat penukar panas adalah alat yang berfungsi untuk memindahkan sejumlah panas tertentu dari fluida panas ke fluida dingin. Proses perpindahan panas dapat terjadi karena adanya perbedaan temperatur antara fluida panas dengan fluida dingin yang terjadi dalam sebuah sistem. Meknisme perpindahan panas yang terjadi pada heat exchanger berupa konduksi dan konveksi. Perpindahan panas secara konduksi terjadi akibat perpindahan momentum dari molekul atau atom tanpa proses pencampuran (tanpa disertai gerakan zat) yaitu terjadi pada dinding pipa atau tube. Perpindahan panas secara konveksi terjadi akibat perpindahan energi panas dari fluida panas ke fluida dingin karena pencampuran oleh gerakan fluida sampai temperatur di fluida dingin seragam. Jenis aliran pada heat exchanger terbagi menjadi dua searah (parallel flow) dan tidak searah (counterflow). Pada aliran searah (parallel flow) fluida panas dan fluida dingin mengalir paralel dalam arah yang sama, fluida panas akan berkontak dengan fluida dingin kemudian akan mengalami penurunan temperatur yang sangat besar, sehingga fluida dingin hanya dapat mengalami pemanasan yang kecil. Pada aliran counterflow, bahan panas dan dingin mengalir dalam arah yang berlawanan, fluida panas mula – mula masuk memberikan panasnya kepada fluida dingin dimana suhu keluaran fluida dingin harus lebih rendah sedikit dibandingkan dengan suhu fluida panas yang masuk, sehingga fluida dingin dapat termanfaatkan dengan baik dan yang dibutuhkan lebih sedikit.



Gambar 2.1 Profil temperatur dan jenis aliran pada heat exchanger : (a) searah (parallel flow) ; (b) tidak searah (counterflow).

Kemampuan untuk menerima panas dipengaruhi oleh 3 hal yaitu : 1. Koefisien overall perpindahan panas (U) Koefisien overall perpindahan panas menggambarkan mudah atau gabungan proses konduksi dan konveksi. Factor – factor yang berpengaruh adalah proses perpindahan panas, keadaan fisik fluida (densitas, viskositas, panas jenis, konduktivitas termal), dan penyusunan secara fisik. 2. Luas bidang yang tegak lurus terhadap arah perpindahan panas. 3. Selisih temperatur rata – rata (ΔT LMTD).

2.2 Shell and Tube Exchanger Heat exchanger tipe shell dan tube pada dasarnya terdiri dari berkas tube yang dipasangkan di dalam shell yang berbentuk silinder. Bagian ujung dari berkas tube dikencangkan pada dudukan tube yang disebut tube sheet dan sekaligus



berfungsi untuk memisahkan fluida yang mengalir di sisi tube. Heat exchanger tipe shell and tube paling umum digunakan dalam industri karena memiliki beberapa keuntungan, diantaranya :  Memiliki permukaan perpindahan panas per satuan volume yang lebih besar.  Mempunyai susunan mekanik yang baik dengan bentuk yang cukup baik untuk operasi bertekanan.  Tersedia dalam berbagai bahan konteruksi.  Proseur pengoperasian lebih mudah.

Gambar 2.2 Heat exchanger shell and tube

Komponen penyusun Heat Exchanger jenis shell and tube : a) Shell Merupakan bagian tangah alat penukar panas dan tempat untuk tube bundle. b) Tube Merupakan pipa kecil yang tersusun didalam shell yang merupakan tempat fluida yang akan dipanaskan ataupun didinginkan.



c) Tube sheet Komponen ini adalah salah flat lingkaran yang fungsinya memegang ujung – ujung tube dan juga sebagi pemabatas aliran fluida di sisi shell dan tube. d) Tube pitch Tube pitch adalah jarak center-to-center dimana tube – tube yang berdekatan. Lubang tube tidak dapat dibor dengan jarak yang sangat dekat, karena jarak tube yang terlalu dekat akan melemahkan sturuktur penyanggang tube. Jarak tedekat kedua tube yang berdekatan disebut clearance. Tube diletakan dengan susunan bujur sangkar atau segitiga seperti terlihat pada gambar berikut :

Gambar 2.3 Tube Layout yang umum pade HE

e) Tube side channels and nozzle Berfungsi untuk mengatur aliran fluida pada sisi tube. f) Baffle Pada umumnya tinggi segmen potongan dari baffle adalah seperempat diameter dalam shell yang disebut 25% cut segmental baffle. Baffle tersebut TUGAS KHUSUS Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


belubang – lubang agar bias dilalui oleh tube yang diletakkan pada rod-baffle. Baffle digunakan untuk mengatur aliran lewat shell sehingga turbulensi yang lebih tinggi akan diperoleh.

Gambar 2.4 Segmental baffle

2.3Analisa Kinerja Heat Exchanger Untuk menganalisa kinerja suatu Heat exchanger, parameter – parameter yang dapat dipakai adalah : 1. Efesiensi panas (η) Efektifitas panas adalah rasio dari kuantitas panas yang dipindahkan aleh fluida terhadap nilai kuantitas panas maksimum yang dapat dipindahkan oleh fluida tersebut. Efesiensi panas dapat didefinisaikan pula sebagai panas yang termanfaatkan oleh fluida terhadap panas masuk yang dapat dimanfaatkan secara maksimum. 2. Fauling factor (Rd) Fauling factor adalah kotoran (kerak) yang terbentuk selama penukar kalor dioperasikan dan akan menyebabkan koefisien perpindahan kalor menjadi berkurang.



RD (hitung)

= dirf faktor

UC

= koefisien perpindahan kalor dalam keadaan bersih.

UD

= koefisien perpindahan kalor dalam keadaan kotor.

RD (ketentuan) = dirf factor maksimum yang dihitung bila kedua permukaan pipa tidak dibersihkan. Harga ini merupakan batas tahanan yang maksimum, dimana setelah itu kalor yang diijinkan menjadi lebih kecil dari yang dibutuhkan.



BAB III METODOLOGI 3.1

Pengumpulan Data Langkah awal dalam pengerjaan tugas khusus ini adalah pengumpulan data

yang didapatkan dari data di lapangan dan DCS (Display Control System Monitor). Data yang diambil meliputi laju alir massa, komposisi penyusun, suhu dan tekanan operasi berbagai fluida di E-400 dan E-401. Dan data spesifikasi alat diperoleh dari Heat Exchanger Specification Sheet E-400 dan E-401 yang meliputi data desain,dll. 3.2

Pengolahan Data Untuk mengevaluasi kenaikan suhu inlet pada reaktor R-400 dilakukan

evaluasi terhadap kinerja heat exchanger E-400 dan E-401 dengan menggunakan perhitungan efisiensi dan Rd aktual. Berikut langkah-langkah yang dilakukan: a. Mengumpulkan data (desain dan aktual) E-400 dan E-401 b. Menghitung Nilai efisiensi dan Rd dengan menggunakan data desain dan aktual c. Membandingkan hasil perhitungan desain dengan aktual.

Tahapan Perhitungan : 1.

Penentuan kandungan panas fluida (shell dan tube) Q = w.Cp.ΔT.................................................................................( Kern, 1950 ) Effisiensi Heat exchanger dapat dihitung dengan rumus: Efisiensi (ƞ) =

𝑄𝑠 −𝑄𝑡

Dengan,

Qs = panas di dalam shell Qt = panas di dalam tube

2.

Perhitungan beda temperatur rata-rata logaritmik (Δt LMTD) LMTD =

(𝑇ℎ𝑖 −𝑡𝑐𝑜 )−(𝑇ℎ𝑜 −𝑡𝑐𝑖 ) (𝑇 −𝑡𝑐𝑜 ) 𝑙𝑛 ℎ𝑖 (𝑇ℎ𝑜 −𝑡𝑐𝑖 )



Perhitungan suhu kalori (Tc dan tc) Tc = T avg tc = t avg Dengan, Tc = suhu rata-rata fluida panas tc = suhu rata-rata fluida dingin ......................................( Kern, 1950)

3.

Perhitungan koefisien perpindahan panas pada shell (ho) a. Perhitungan cross flow area pada shell (as)

𝑎𝑠 =

𝐼𝐷.𝐶 ′ .𝐵 144.𝑃𝑡

........................................................................ ( Kern, 1950)

b. Perhitungan shell side equivalent diameter (De) Untuk triangular pitch: 1 2

1 1 4 2

4[ 𝑃𝑡 𝑥 0,86 𝑃𝑡− ( 𝜋𝑑𝑜2 )]

De =

1 𝜋𝑑𝑜 2

...............................................( Kern, 1950)

c. Perhitungan laju alir fluida dingin (Gs) Gs = w/as d. Perhitungan bilangan Reynold (Re) Re =

𝐷𝑒.𝐺𝑠 µ

............................................................................... ( Kern, 1950)

e. Perhitungan outside filem koefisien 1

ho = 4.

𝐶𝑝𝜇 3 𝑘 𝑗𝐻 ( ) ∅𝑠 𝑘 𝐷𝑒

Perhitungan koefisien perpindahan panas pada bagian tube (hi) dan (hio) a. Perhitungan daerah aliran yang tegak lurus di dalam tube

𝑎𝑠 =

𝑁𝑡.𝑎′ 𝑡 144.𝑛

b. Perhitungan mass velocity fluida panas (Gt) Gt = w/at c. Perhitungan bilangan Reynold (Re) Re =

𝐷𝑒.𝐺𝑡 µ TUGAS KHUSUS



d. Perhitungan inside film coefficient (hi) dan (hio) 1

𝐶𝑝𝜇 3 𝑘 ) 𝐷𝑒 ∅𝑠 𝑘

hi =𝑗𝐻 (

hio = hi(

𝐼𝐷

𝑂𝐷

)

e. Perhitungan clean overall coefficient (Uc) Uc =

ℎ𝑖𝑜.ℎ𝑜 ℎ𝑖𝑜+ℎ𝑜

f. Perhitungan design overall coefficient Ud =

𝑄ℎ 𝐴.𝛥𝑡𝐿𝑀𝑇𝐷

g. Perhitungan dirt factor (Rd) Rd =

𝑈𝑐−𝑈𝑑 𝑈𝑐 .𝑈𝑑



BAB IV HASIL PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1

Hasil Perhitungan Perbandingan data desain dan perhitungan aktual dari evaluasi kinerja gas

cooler fluidization ( E-400 ) dan ( E-401 ) dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 4.1 Data Desain dan Perhitungan Aktual E-400

Data E-400

desain tube

shell

Aktual tube

Shell

Temperatur inlet °F

201,2

97,07

199,07

93,515

Temperatur outlet °F

141,8

105,404

127,18

104,32

% Efisiensi panas ( ŋ)

90%

73%

Rd, hr ft² °F/Btu

0,027

0,025

Tabel 4.2 Data Desain dan Perhitungan Aktual E-401

Data E-401

desain tube

Actual

shell

Temperatur inlet °F

149,36

Temperatur outlet °F

117,5

tube

Shell

98,69 138,203 107,6

105,8

106,1 111,5492

% Efisiensi panas ( ŋ)

75%

65%

Rd, hr ft² °F/Btu

0,016

0,000916

Tabel 4.3 Data panas yang terserap pada heat exchanger Grade HD5609 HD5120 HD5740 HD6070 HD5211 HD5218 LL3840

Panas yang terserah pada heat exchanger 10777,644 kw 10929,001 kw 10762,815 kw 10926,297 kw 12219,661 kw 13811,319 kw 10884,373 kw TUGAS KHUSUS



4.2

Pembahasan Fluidization gas cooler E-400 berfungsi sebagai primary gas cooler yaitu

untuk menurunkan temperatur umpan pada reaktor. Temperatur umpan masuk pada heat exchanger (E-400) bersuhu 199.07 °F dan temperatur umpan keluar heat exchanger (E-400) bersuhu 127.18 °F sedangkan temperatur masuk air pendingin bersuhu 93.515 °F dan tempeatur keluar air pendingin bersuhu 104.32 °F. Berdasarkan hasil perhitungan aktual yang terdapat pada Tabel 4.1 didapat nilai efisiensi panas sebesar 73% dan nilai dirt factor sebesar 0.025 Btu/hr ft² °F, sedangkan hasil perhitungan desain didapat nilai efisiensi panas sebesar 90% dan nilai dirt factor sebesar 0.027 Btu/hr ft² °F. Dapat dilihat bahwa nilai dirt factor aktual lebih kecil dibandingkan dengan nilai dirt factor desain. Fluidization gas cooler E-401 berfungsi sebagai final gas cooler yaitu untuk menurunkan temperatur umpan pada reaktor, sehingga sesuai dengan temperatur yang dibutuhkan. Temperatur umpan masuk pada heat exchanger (E401) bersuhu 138.203 °F dan temperatur umpan keluar heat exchanger (E-401) bersuhu 106.1 °F sedangkan temperatur masuk air pendingin bersuhu 105.8 °F dan tempeatur keluar air pendingin bersuhu 111.54 °F. Berdasarkan hasil perhitungan aktual yang terdapat pada Tabel 4.1 didapat nilai efisiensi panas sebesar 65% dan nilai dirt factor sebesar 0.000916 Btu/hr ft² °F, sedangkan hasil perhitungan desain didapat nilai efisiensi panas sebesar 75% dan nilai dirt factor sebesar 0.016 Btu/hr ft² °F. Dapat dilihat bahwa nilai dirt factor aktual lebih kecil dibandingkan dengan nilai dirt factor desain. Dapat dianggap bahwa tidak mempengaruhi proses pendinginan gas secara keseluruhan, sehingga primary gas cooler E-400 dan final gas cooler E-401 masih layak digunakan karena Rd minimal yaitu 0,003. Hal ini dapat dilihat dengan efisiensi primary gas cooler untuk E-400 sebesar 73% dan final gas cooler E-401 sebesar 65%. Data hasil perhitungan efisiensi didapat ŋ aktual lebih kecil dibandingkan dengan ŋ desain, dari data tersebut dapat dilihat bahwa kinerja transfer panas telah menurun. Efisiensi panas dapat didefinisikan pula sebagai panas yang termanfaatkan oleh fluida terhadap panas masukan yang dapat dimanfaatkan secara maksimum.



Sistem aliran penukar kalor dibagi menjadi dua yaitu counter current dan co-current. Sistem aliran counter current yaitu sistem aliran dimana kedua fluida masuk kedalam penukar panas dengan arah berlawanan, mengalir dengan arah berlawanan dan keluar pada sisi yang berlawanan. Temperatur fluida dingin yang keluar dari penukar panas lebih tinggi dibandingkan dengan temperatur fluida panas yang keluar dari penukar panas, sehingga dianggap lebih baik dari alat penukar panas aliran searah. Sedangkan sistem aliran penukar kalor co-current yaitu sistem aliran dimana kedua fluida masuk pada sisi penukar panas yang sama, mengalir dengan arah yang sama, dan keluar pada sisi yang sama pula. Karakter penukar panas jenis ini, temperatur fluida dingin yang keluar dari alat penukar panas tidak dapat melebihi temperatur fluida panas yang keluar dari alat penukar panas, sehingga diperlukan media pendinginan atau pemanas yang banyak. Masalah pada heat exchanger ditandai adanya penurunan koefisien perpindahan panas overall ( U ) dan luas kontaknya. Penurunan kinerja ini bisa disebabkan oleh terbentuknya kerak, korosi, kebocoran, maupun aliran fluida yang menyebabkan friksi terhadap dinding alat. Penurunan kinerja ini bisa dilihat dari parameter – parameter, seperti temperatur keluaran, pressure drop tinggi, serta dirt factor melebihi harga yang di izinkan. Adapun upaya untuk mengatasi penurunan kinerja heat exchanger yaitu dengan kecepatan tinggi atau laju alir yang semakin cepat, pemasangan strainer sebelum fluida melewati heat exchanger, memasang heat exchanger cadangan dan melakukan cleaning secara berkala. Kebanyakan aliran fluida kerja yang mengalir secara terus menerus didalam alat penukar kalor ( APK ), setelah melampaui waktu operasi tertentu akan mengotori permukaan perpindahan panasnya. Deposit yang terbentuk dipermukaan kebanyakan akan mempunyai konduktivitas termal yang cukup rendah sehingga akan mengakibatkan menurunkan besarnya koefisien global perpindahan panas didalam alat penukar kalor, akibatnya laju pertukaran energi panas didalam alat penukar kalor menjadi rendah.



BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1

Kesimpulan Berdasarkan data hasil perhitungan dan pembahasan pada primary gas

cooler E-400 dan finally gas cooler E-401 dapat disimpulkan bahwa : 1. Nilai dirt factor pada kondisi aktual lebih kecil dari data desain. Untuk E-400 sebesar 0.025 dan untuk E-401 sebesar 0.000916. 2. Efisiensi panas pada primary gas cooler E-400 dan final gas cooler E401 masih baik dimana perhitungan ( ŋ ) pada kondisi aktual sebesar 73% dan untuk E-401 sebesar 65%. 3. Hasil total panas yang terserap pada heat exchanger untuk grade HD5609 sebesar 10777.644 kw, grade HD5120 sebesar 10929.001 kw, grade HD5740 sebesar 10762.815 kw, grade HD6070 sebesar 10926.297 kw, grade HD5211 sebesar 12219.661 kw, grade HD5218 sebesar 13811.319 kw dan grade LL3840 sebesar 10884.373 kw.

5.2

Saran Ditinjau dari efisiensi cooler E-400 dan E-401 dan peningkatan nilai dirt

factor yang relatif kecil dari data desain menunjukkan bahwa panas masukan masih dapat termanfaatkan cukup baik sehingga kedua alat ini masih layak digunakan. Untuk mencegah terjadinya deposit, maka perlu dilakukan perawatan rutin yaitu dengan melakukan pembersihan secara berkala. Apabila tidak dilakukan, maka dikhawatirkan akan terjadi pembentukan kerak pada bagian tube dan ini akan menyebabkan pertukaran panas semakin berkurang.



HD 5120

E-400

Hot Fluid C T1 93.802 T2 52.703 Tc 73.2525 Flow

Komponen H2 N2 C2H4 C4H10

K F 366.802 200.8436 325.703 126.8654 346.2525 163.8545 30291.41735 lb/h

A 2.88E-02 2.90E-02 4.08E-02 9.23E-02

Komponen H2 N2 C2H4 C4H10 total

komponen H2 N2 C2H4 C4H10

Cp Campuran =

B 7.65E-08 1.30E-06 1.15E-04 2.79E-04

Fraksi mol 0.21 0.61 0.16 0.01 0.99

Cold Fluid C K t1 34.132 307.132 t2 40.131 313.131 tc 37.1315 310.1315 Flow 79402.238 lb/h

C 3.29E-09 5.72E-09 -8.75E-08 -1.55E-07

D -8.70E-13 -2.87E-12 1.98E-11 3.50E-11

Cp(J/mok K) 10.03288 10.1880668 19.846142 46.6569207

BM Massa Fraksi massa Kg/mol Kg (wi) 2 0.42 0.018617021 28 17.08 0.757092199 28 4.48 0.19858156 58 0.58 0.02570922 116 22.56 1

Cp (J/mol K) BM wi Cpi. Wi BM. Wi 10.03288003 2 0.018617021 0.186782341 0.03723404 10.18806676 28 0.757092199 7.713305868 21.1985816 19.84614202 28 0.19858156 3.941077843 5.56028368 46.65692072 28 0.02570922 1.199513039 0.71985816 Total 13.04067909 27.5159575

86.72400953 J/mol.K 0.710496586 Btu/lb F

Cp C2H4 =

0.7712656 8 Btu/lb F

Viskositas komponen wi μi k H2 0.018617021 0.0148 0.116778 N2 0.757092199 0.0246 0.016254 TUGAS KHUSUS Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


C2H4 C4H10

0.19858156 0.0157 0.013481 0.02570922 0.0158 0.011012

Tabel 5. Kern hal. 800-801 Fig. 14. Kern hal. 823-825 0.0174400 Btu/hr K Camp = 2 ft F 1μ/I camp = 46.3096853 Cp Μi camp = 0.021593755 Cp 0.052256887 lb/ft h Neraca Panas Fluida Shell (cooling water) Qs = w.Cp.Dt Qs = 852256.8389 Btu/h Tube (gas) Qt = w.Cp.Dt Qt = 1728332.757 Btu/h

1cp = 2,42 lb/ft h

Cp air =

0.994 Btu/lb F

Eliminasi (η) = (η) =

49.31092323

Menentukan ΔLMTD ΔLMTD = ΔLMTD =

96.38901319 F

Menentukan Temperatur Kaloro (Tc dan tc) Karena viskositas kurang dari 1 cp maka, Tc = Tavg dan tc = tavg Tc = 163.8545 F tc = 98.8367 F Menghitung koefisien perpindahan panas a. Koefisien perpindahan panas pada shell (ho) 1. Menghitung cross flow area pada shell (as)

as = as = 2.470909336 ft2

ID = C’ = B = Pt =

62.598 in 0.25 in 18.189 1.25 in

2. Menghitung shell side equivalent diameter (De) untuk triangular pitch TUGAS KHUSUS Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik - Universitas Sultan Ageng Tirtayasa


do =

62.598 in

De = De =

0.71178344 in 0.0628742 ft

0.0883333 1 in = 3 ft

3. Menghitung laju alir fluida dingin (Gs) Re = (De.Gs)/u Re = 2786.829498 Jh = 420, fig 24 kern, hal 834

μ water =

ho = ho =

0.994

0.2464307 2200.028629 Btu/hr ft2 F

k air = 5

b. Koefisien perpindahan panas pada Tube (hi dan hio) 1. Menghitung daerah aliran yang tegak lurus di dalam tube (at) dengan nilai at = 0.476 in2, tab. 10 Kern at = at = 7.161715278 in2 keterangan : Nt : jumlah tube n : jumlah berapa kali fluida melelui tube 2. Menghitung velocity fluida panas Gs = Gt = 4229.631614 lb/ft2 h 3. Menghitung Reynold Number (Re) Re = Re = 7561.83758 Jh = 780 Thickness tube = 0.109 in

table 10 Kern, hal 843 TUGAS KHUSUS



4. Menghitung termal function 3.658938307 5. Perhitungan corrected inside film coefisient (hio) hi = hi = 121.1960537 hio = hio = 94.77531398 btu/h ft2 F Menghitung Clean Overall Koefisien (Uc) Uc = Uc = 90.86109718 Btu/hr ft2 F Menghitung Design Overall Koefisien (Ud) A = total srtace a”.L.N a” = 0.2618 ,table 10 Kern A = 18121.52111 L = mm = 32.15 ft Ud = Ud = 0.989475802 btu/hr ft2 F Menghitung Dirt Factor (Rd) Rd = Rd = 0.999630325



HD 5120

E-401

Hot Cold Fluid C K F Fluid C K F T1 59.002 332.002 138.2036 T1 41.767 314.767 107.1806 T2 40.99 313.99 105.782 T2 44.194 317.194 111.5492 Tc 49.996 322.996 121.9928 Tc 42.9805 315.9805 109.3649 Flow 30291.42 lb/h Flow 59412.646 lb/h


A 2.88E-02 2.90E-02 4.08E-02 9.23E-02

B 7.65E-08 1.30E-06 1.15E-04 2.79E-04

Komponen

Fraksi mol

H2 N2 C2H4 C4H10 total

0.21 0.61 0.16 0.01 0.99

C 3.29E-09 5.72E-09 -8.75E-08 -1.55E-07

BM Kg/mol 2 28 28 58 116

D -8.70E-13 -2.87E-12 1.98E-11 3.50E-11

Massa Kg 0.42 17.08 4.48 0.58 22.56

Cp(J/mok K) 9.35376033 9.49111469 18.2164471 42.713171

Fraksi massa (wi) 0.018617021 0.757092199 0.19858156 0.02570922 1

komponen Cp (J/mol K) BM wi Cpi. Wi BM. Wi H2 9.35376 2 0.018617 0.174139155 0.03723404 N2 9.491115 28 0.757092 7.18564889 21.1985816 C2H4 18.21645 28 0.198582 3.617450485 5.56028368 C4H10 42.71317 28 0.025709 1.098122311 0.71985816 Total 12.07536084 27.5159575 Cp Camp =

79.77449 J/mol.K 0.667502 btu/lb F

Cp C2H4 = 0.15244901 btu/lb F

Viskositas komponen H2 N2 C2H4 C4H10

wi 0.018617 0.757092 0.198582 0.025709

μi 0.0148 0.0246 0.0157 0.0158

k 0.116778 0.016254 0.013481 0.011012 TUGAS KHUSUS



Tabel 5. Kern hal. 800-801 Fig 14. Kern hal. 823-825 K camp = 0.01744002 btu/hr ft F 1μ/I camp = 46.30969 Cp μi camp = 0.021594 Cp 0.052257 lb/ft h Neraca Panas Fluida Shell (cooling water) Qs = w.Cp.Dt Qs = 257992.8 btu/ft h Tube (gas) Qt = w.Cp.Dt Qt = 655551.2 btu/h Eliminasi (η) =

1 cp = 2.42 lb/ft h

Cp air = 0.994 btu/lb F

η = 39.35509 Menentukan ΔLMTD ΔLMTD = ΔLMTD =

26.3498 F

Menentukan Temperatur Kalori (Tc dan tc) Karena viskositas kurang dari 1 cp maka Tc = Tavg dan tc = tavg Tc = 121.9928 F tc = 109.3649 F Menghitung Koefisien Perpindahan Panas a. Koefisien perpindahan panas pada shell (ho) 1.Menghitung cross flow area pada shell (as) ID = as = C’ = B = as = 2.470909 ft2 Pt =

62.598 in 0.25 in 18.189 1.25 in

2.Menghitung shell side equivalent diameter (De) untuk triangular pitch do = 1 in De =



De =

0.711783 in 0.062874 ft

1 in = 0.08833333 ft

3.Menghitung laju alir fluida dingin (Gs) Gs = Gs =

(w/as) 24044.85 lb/h ft2

4.Menghitung Reynold Number (Re) Re = (De.Gs)/u Re = 2085.242 Jh = 420 ,fig 24 Kern, hal 834

μ water = 0.994

ho = k air = 0.24643075 ho =

2200.029

b. Koefisien perpindahan panas pada Tube (hi dan hio) 1.Menghitung daerah aliran yang tegak lurus di dalam tube (at) dengan nilai at = 0.479 in2, tab. 10 Kern at = at =

7.161715 in2

keterangan : Nt : jumlah tube n : jumlah berapa kali fluida melalui tube 2.Menghitung velocity fluida panas Gs = Gs =

4229.632 lb/ft2 h

3.Menghitung Reynold Number (Re) Re = Re = Jh =

7561.838 780 TUGAS KHUSUS



Thickness tube = 0.109 in

table 10 Kern, hal 843

4.Menghitung termal function 0.666696 5.Perhitungan corrected inside film coefisient (hio) hi = hi =

144.2437

hio = hio = 112.7986 btu/h ft2 F Menghitung clean overall koefisien (Uc) Uc = Uc =

107.2973 Btu/hr ft2 F

Menghitung design overall koefisien (Ud) A = total surface a”.L.N a" = 0.2618 ,tabel 10 Kern A = 18121.52 L = mm = 32.15 ft Ud = Ud = 1.372887 btu/hr ft2 F Menghitung dirt factor (Rd) Rd = Rd =

0.719072

Desain E-400 Hot Fluid T1

C 94

Cold K F Fluid 367 201.2 t1

C 36.15

K 309.15

F 97.07 TUGAS KHUSUS



T2 Tc Flow

61 334 141.8 t2 40.78 313.78 77.5 350.5 171.5 tc 38.465 311.465 1151554 lb/h Flow 3968316 lb/h

Komponen

A

B

H2

2.88E-02

7.65E-08

N2

2.90E-02

1.30E-06

C2H4

4.08E-02

1.15E-04

C4H10

9.23E-02

2.79E-04


Fraksi mol

BM Kg/mol

0.21 0.61 0.16 0.01 0.99

komponen Cp (J/mol K) H2 10.1570299 N2 10.31560107 C2H4 20.147412 C4H10 47.38804625

Cp camp =

2 28 28 58 116

BM 2 28 28 28

C 3.29E09 5.72E09 -8.75E08 -1.55E07

D

Cp(J/mok K)

-8.70E-13

10.1570299

-2.87E-12 10.31560107 1.98E-11

20.147412

3.50E-11 47.38804625

Massa Fraksi massa Kg (wi) 0.42 0.018617021 17.08 0.757092199 4.48 0.19858156 0.58 0.02570922 22.56 1

wi 0.018617 0.757092 0.198582 0.025709 Total

88.00808922 J/mol.K 0.731757186 Btu/lb F

105.404 101.237

Cpi. Wi BM. Wi 0.189093642 0.037234043 7.809861095 21.19858157 4.000904505 5.56028368 1.218309706 0.71985816 13.21816895 27.51595745

Cp C2H4 = Cp gas =

0.167518827 Btu/lb F 0.53 F

Viskositas komponen wi H2 0.018617021 N2 0.757092199 C2H4 0.19858156 C4H10 0.02570922

μi 0.0148 0.0246 0.0157 0.0158

k 0.116778 0.016254 0.013481 0.011012 TUGAS KHUSUS



Tabel 5. Kern hal. 800-801 Fig 14. kern hal. 823-825 K camp = 0.017440023 btu/hr ft F 1μ/I camp = μi camp =

46.3096853 Cp 0.021593755 Cp 0.052256887 lb/ft h

Neraca Panas Fluida Shell (cooling water) Qs = w.Cp.Dt Qs = 32873513.87 Btu/h Tube (gas) Qt = w.Cp.Dt Qt = 36253223.03 btu/h Eliminasi

1cp = 2,42 lb/ft h

Cp air = 0.994 Btu/lb F

(η) = η=

90.67749327

Menentukan ΔLMTD ΔLMTD = ΔLMTD =

95.57680851 F

Menentukan Temperatur Kalori (Tc dan tc) Karena viskositas kurang dari 1 cp maka, Tc = Tavg dan tc = tavg Tc = 171.5 F tc = 101.237 F Menghitung koefisien perpindahan panas a. Koefisien perpindahan panas pada shell (ho) 1. Menghitung cross flow area pada shell (as) ID = 62.598 in as = C’ = 0.25 in B = 18.189 as = 2.470909336 ft2 Pt = 1.25 in 2. Menghitung shell side equivalent diameter (De) untuk triangular pitch De =

do =

1 in TUGAS KHUSUS



De =

0.71178344 in 0.0628742 ft

1 in = 0.08833333 ft

3. Menghitung laju alir fluida dingin (Gs) Gs = (w/as) Gs = 1606014.41 lb/h ft2 4. Menghitung Reynold Number (Re) Re = (De.Gs)/u Re = 139278.4431 Jh = 420 ,fig 24 kern, hal 834

μ water = 0.994

ho = k air = 0.24643075 ho =

2200.028629 Btu/hr ft2 F

b. Koefisien perpindahan panas pada Tube (hi dan hio) 1. Kenghitung daerah aliran yang tegak lurus di dalam tube (at) dengan nilai a't = 0.479 in2, tab. 10 Kern at = at =

7.161715278 in2

keterangan : Nt : jumlah tube n : jumlah berapa kali fluida melalui tube 2. Menghitung velocity fluida panas Gs = Gt =

160793.044 lb/ft2 h

3. Menghitung Reynnold Number (Re) Re = Re =

287469.6886 TUGAS KHUSUS



Jh = 780 thicness tube = 0.109 in

tabel 10 Kern, hal 843

4. Penghitung termal function 0.794721027 5. Perhitungan corrected inside film coefficient (hio) hi = hi =

26.32377049

hio = hio = 20.58518853 btu/h ft2 F Menghitung Clean Overall Koefisien (Uc) Uc = Uc =

20.39436292 Btu/hr ft2 F

Menghitung design overall koefisien (Ud) A = total srface a" .L.N a" = 0.2618 ,tabel 10 Kern A = 18121.52111 L = mm = 32.15 ft Ud = Ud = 20.93145648 btu/hr ft2 F Menghitung dirt factor (Rd) Rd = Rd =

20.93145648 btu/hr ft2 F



Desain E-401 Hot Cold Fluid C K F Fluid C K F T1 65.2 338.2 149.36 t1 37.05 310.05 98.69 T2 47.5 320.5 117.5 t2 42 315 107.6 Tc 56.35 329.35 133.43 tc 39.525 312.525 103.145 Flow 1832960.61 lb/h Flow 2645546.97 lb/h


A 2.88E-02 2.90E-02 4.08E-02 9.23E-02


B 7.65E-08 1.30E-06 1.15E-04 2.79E-04

C 3.29E-09 5.72E-09 -8.75E-08 -1.55E-07

D -8.70E-13 -2.87E-12 1.98E-11 3.50E-11

Cp(J/mok K) 9.539199173 9.681308619 18.65831685 43.78059298

BM Massa Fraksi massa Fraksi mol Kg/mol Kg (wi) 0.21 2 0.42 0.018617021 0.61 28 17.08 0.757092199 0.16 28 4.48 0.19858156 0.01 58 0.58 0.02570922 0.99 116 22.56 1

komponen Cp (J/mol K) BM wi Cpi. Wi BM. Wi H2 9.539199173 2 0.018617 0.177591474 0.037234043 N2 9.681308619 28 0.757092 7.329643231 21.19858157 C2H4 18.65831685 28 0.198582 3.705197667 5.56028368 C4H10 43.78059298 28 0.025709 1.125564897 0.71985816 Total 12.33799727 27.51595745 Cp camp =

81.65941763 J/mol.K 0.678970165 Btu/lb F

Cp gas =

0.53 Btu/lb F

Viskositas komponen wi μi k H2 0.018617021 0.0148 0.116778 N2 0.757092199 0.0246 0.016254



C2H4 C4H10

0.19858156 0.0157 0.013481 0.02570922 0.0158 0.011012

Tabel 5. Kern hal. 800-801 Fig 14. kern hal. 823-825 K camp = 0.017440023 Btu/hr ft F 1μ/I camp = μi camp =

46.3096853 Cp 0.021593755 Cp 0.052256887 lb/ft h

1cp = 2,42 lb/ft h

Neraca Panas Fluida Shell (cooling water) Qs = w. Cp. Dt Qs = 23430392.56 Btu/h Tube (gas) Qt = w. Cp. Dt Qt = 30951006.27 Btu/h Eliminasi

Cp air = 0.994 Btu/lb F

(η) = η = 75.70155348 Menentukan ΔLMTD ΔLMTD = ΔLMTD = 41.49204278 F Menghitung Temperatur Kalori (Tc dan tc) a. Koefisien perpindahan panas pada shell (ho) 1. Menghitung cross flow area pada shell (as) as = as =

2.470909336 in 0.218263649 ft2

ID = C' = B= Pt =

62.598 in 0.25 in 18.189 1.25 in

2. Menghitung shell side equivalent diameter (De) untuk triagular pitch De =

do = 1 in



De =

0.71178344 in 0.0628742 ft

1 in = 0.08833333 ft

3. Menghitung laju alir fluida dingin (Gs) Gs = (w/as) Gs = 12120877.58 lb/h ft2 4. Menghitung Reynnold Number (Re) Re = (De.Gs)/u Re = 1051159.284 Jh = 420, ,fig 24 kern, hal 834

μ water = 0.994

ho = k air = 0.24643075 ho = 2200.028629 Btu/hr ft2 F b. Koefisien perpindahan panas pada Tube (hi dan hio) 1. Menghitung daerah aliran yang tegak lurus di dalam tube (at) dengan nilai a't = 0.479 in2, tab. 10 Kern at = at =

7.161715278 in2

keterangan : Nt : jumlah tube n : jumlah berapa kali fluida melalui tube 2. Menghitung velocity fluida panas Gs = Gt =

255938.7715 lb/ft2 h

3. Menghitung Reynnold Number (Re) Re = Re = Jh =

457573.5187 780 TUGAS KHUSUS



thicness tube = 0.109 in

tabel 10 Kern, hal 843

4. Menghitung termal function 0.52935997 5. Perhitungan corrected inside film coefficient (hio) hi = hi =

114.5302692

hio = hio = 89.56267053 Btu/h ft2 F Menghitung Clean Overall Koefisien (Uc) Uc = Uc =

451142075.2 Btu/hr ft2 F

Menghitung design overall koefisien (Ud) A = total srface a" .L.N a" = 0.2618 ,tabel 10 Kern A = 18121.52111 L = mm = 32.15 ft Ud = Ud = 41.16378555 btu/hr ft2 F Menghitung dirt factor (Rd) Rd = Rd =

451142075.2



Heat Balance E-400 t1 (°C) = 35.447 t2 (°C) = 41.237 1FC450 A.PV = 27.34 Kg/H 1FC450 B.PV = 35.527 Kg/H = 62.867 Kg/H Q cooling water

P-406 A/B, capacity = 1163 m³/hr 1FC390.PV

= 13.455 T/H

= 6733.77 M.Cal/hr = 7856.065 Kw

TOTAL HEAT ABSORB BY COOLING WATER = 9237.9804 M.CAL/HR = 10777.644 kw Heat of reaction = 749.4505 Kcal/Kg PE Heat Exchanger yang terpakai = 0.6512171 % E-401 t1 (°C) = 41.591 P-406 A/B, capacity = 983.2 m³/hr t2 (°C) = 44.138 Total E-400 + E-401, Capacity = 16550 Kw Q cooling water

= 2504.21 M.Cal/hr = 2921.579 Kw

E-400 t1 (°C) = 34.175 t2 (°C) = 40.178 1FC450 A.PV = 63.779 Kg/H 1FC450 B.PV = -0.908 Kg/H = 62.871 Kg/H Q cooling water


= 14.617 T/H

= 6981.489 M.Cal/hr = 8145.071 Kw

TOTAL HEAT ABSORB BY COOLING WATER = 9367.7154 M.CAL/HR = 10929.001 kw Heat of reaction = 703.7491 Kcal/Kg PE Heat Exchanger yang terpakai = 0.6512171 %



E-401 t1 (°C) = 41.767 P-406 A/B, capacity = 983.2 m³/hr t2 (°C) = 44.194 Total E-400 + E-401, Capacity = 16550 Kw Q cooling water

= 2386.2264 M.Cal/hr = 2783.9308 Kw



= 14.361 T/H

= 7014.053 M.Cal/hr = 8183.062 Kw


= 2211.217 M.Cal/hr = 2579.753 Kw



= 15.067 T/H

= 7589.738 M.Cal/hr = 8854.694 Kw




= 1775.6592 M.Cal/hr = 2071.6024 Kw

E-400 t1 (°C) = 34.331 t2 (°C) = 41.456 1FC450 A.PV = 0.011 Kg/H 1FC450 B.PV = 269.249 Kg/H = 269.26 Kg/H Q cooling water


= 15.25 T/H

= 8286.375 M.Cal/hr = 9667.438 Kw


= 2187.62 M.Cal/hr = 2552.223333 Kw

E-400 t1 (°C) = 34.752 t2 (°C) = 43.127 1FC450 A.PV = 0.01 Kg/H


= 15.001 T/H TUGAS KHUSUS



1FC450 B.PV = 270.444 Kg/H = 270.454 Kg/H Q cooling water

= 9740.125 M.Cal/hr = 11363.48 Kw

TOTAL HEAT ABSORB BY COOLING WATER = 11838.274 M.CAL/HR = 13811.319 kw Heat of reaction = 1059.62 Kcal/Kg PE Heat Exchanger yang terpakai = .8345208 % E-401 t1 (°C) = 45.034 P-406 A/B, capacity = 983.2 m³/hr t2 (°C) = 47.168 Total E-400 + E-401, Capacity = 16550 Kw Q cooling water

= 2098.1488 M.Cal/hr = 2447.840267 Kw

E-400 t1 (°C) = 40.743 t2 (°C) = 47.266 1FC450 A.PV = -0.057 Kg/H 1FC450 B.PV = 485.602 Kg/H = 485.545 Kg/H Q cooling water


= 11.571 T/H

= 7586.249 M.Cal/hr = 8850.624 Kw


= 1743.2136 M.Cal/hr = 2033.7492 Kw TUGAS KHUSUS


Laporan Kp Di Pt.lotte Chemical Titan Nusantara (Dean p.f & Rona r)

Recommend Documents