Laporan Praktek Kerja Industri
PT Petrokimia Gresik
Departemen RancangBangun
64
Jurusan Teknik Kimia
Politeknik Negeri Malang
CLaporan Praktek Kerja Industri
PT Petrokimia Gresik
Departemen Rancang Bangun
Jurusan Teknik Kimia 45
Politeknik Negeri Malang
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Petrokimia Gresik
Departemen Rancang Bangun
44
Jurusan Teknik Kimia
Politeknik Negeri Malang
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perkembangan industri di Indonesia yang cukup pesat mengharuskan perguruan tinggi untuk semakin meningkatkan mutu lulusannya, baik itu dari segi kuantitasnya maupun dari segi kualitasnya. Sehingga dapat dihasilkan Sumber Daya Manusia (SDM) yang berkepribadian mandiri, berkualitas, dan memiliki kemampuan intelektual yang baik.
Politeknik Negeri Malang sebagai salah satu politeknik di kawasan timur Indonesia berupaya menghasilkan output yang berkualitas sehingga dapat siap secara fisik maupun mental dalam menunjang pembangunan industri yang ada di Indonesia. Wawasan dari mahasiswa tentang dunia kerja yang berkaitan dengan industrialisasi sangat diperlukan, sehingga dapat mengetahui teknologi yang sedang berkembang dan dapat mengaplikasikannya.
Oleh karena itu, kerjasama dengan industri perlu untuk ditingkatkan, misalnya dengan studi ekskursi, kerja praktek, magang, joint research, dan lain sebagainya. Kebijaksanaan link and match yang telah ditetapkan oleh Departemen Pendidikan Nasional merupakan upaya dari pihak pemerintah untuk menjembatani kesenjangan antara politeknik maupun perguruan tinggi dengan dunia kerja (industri) dalam rangka memberikan sumbangan yang lebih besar dan sesuai (menjadi partner in progress) bagi pembangunan bangsa dan negara.
Untuk menunjang hal tersebut, maka jurusan D3 Teknik Kimia Politeknik Negeri Malang mewajibkan mahasiswanya untuk melaksanakan Kerja Praktik sebagai kelengkapan teori (khususnya dalam bidang keahlian) yang dipelajari di bangku kuliah. Kerja Praktik merupakan salah satu kurikulum wajib yang harus ditempuh oleh mahasiswa Politeknik Negeri Malang, khususnya sebagai mahasiswa D3 Teknik Kimia. Kegiatan tersebut diharapkan dapat menambah pengetahuan dan pengalaman tentang hal – hal yang terjadi di dunia industri baik seperti proses, operasi, manajemen pabrik, peralatan dan permasalahannya. Dengan syarat kelulusan yang ditetapkan, maka mata kuliah kerja Praktik telah menjadi salah satu pendorong utama bagi tiap – tiap mahasiswa untuk mengenal kondisi di lapangan pekerjaan dan untuk melihat keselarasan antara ilmu pengetahuan yang diperoleh di bangku perkuliahan dengan aplikasi praktis di dunia kerja.
Performansi dalam industri yang berskala besar maupun kecil merupakan suatu kegiatan yang sangat penting dalam berlangsungnya suatu proses. Dengan demikian performansi dapat menopang perpanjangan umur dan meningkatkan produktifitas peralatan yang dipakai, apabila performansi peralatan dalam suatu pabrik kurang ditangani akan mengakibatkan gangguan yang dapat menghambat proses industri yang telah ditentukan.
Pabrik asam fosfat adalah salah satu pabrik yang terdapat pada Departemen Produksi III di PT Petrokimia Gresik. Pabrik ini menghasilkan asam fosfat mencapai 172.450 ton/ tahun. Bahan baku yang digunakan pada pabrik ini adalah phosphate rock dan asam sulfat 98.5%.
Pertama-tama Phospate rock akan masuk ke dalam unit Rock Grinding yang dilanjutkan dengan unit reaction and hemihydrates filtration, dehydration and dehydrate filtration, fluorine recovery and concentration. Pada unit Rock Grinding ukuran Phospate Rock akan diperkecil dan dikurangi kadar airnya. Selanjutnya pada unit reaction and hemihydrates filtration, akan terjadi pereaksian antara batuan fosfat dengan asam sulfat untuk menghasilkan Kristal hemidhidrat yang kemudian akan dipisahkan antara Kristal hemihidrat dan asam fosfat yang terbentuk. Unit dehydration and dehydrate filtration berfungsi untuk mereaksikan slurry hemihydrates dengan asam sulfat encer (reaksi hidrasi) dan untuk mengambil Ptersisa didalam cake dehydrate. Berlanjut pada unit fluorine recovery, akan terjadi pembebasan gas buang dari kandungan flourin sebelum akhirnya diemisikan ke udara bebas, sedangkan untuk unit terakhir, concentration, akan terjadi pemekatan asam fosfat dari unit filtrasi pertama sehingga dihasilkan asam fosfat dengan kadar 52-26% (desain).
Dalam proses pembuatan asam fosfat ini, terdapat dua unit filtrasi, dimana unit ini memegang peranan penting sehubungan dengan kualitas asam fosfat yang akan dihasilkan pada akhir produksi. Adapun pabrik asam fosfat menggunakan dua buah filter dengan tipe horizontal tilting dengan jumlah pan sebanyak 30 pan dan 24 pan. Pabrik asam fosfat di PT Petrokimia Gresik telah berjalan selama kurang lebih 29 tahun. Tentunya terjadi penurunan performa dari beberapa alat yang digunakan. Dengan mengetahui neraca massa dari desain pabrik, maka diharapkan dapat menjadi perbandingan pada waktu operasional pabrik, sehingga akan diketahui penyebab penurunan performa pabrik. Pada tugas khusus ini, akan dilakukan perhitungan neraca massa dan neraca panas pabrik menurut desain dan aktual sehingga dapat digunakan sebagai perbandingan.
1.2 Tujuan
Kegiatan Praktik Kerja Industri (PRAKERIN) ini bertujuan untuk mempersiapkan mahasiswa menjadi tenaga praktis yang kreatif, terampil dan jujur dalam melaksanakan tugas dan tanggung jawabnya. Selain itu, mahasiswa mempunyai kemampuan untuk:
Mengadaptasikan diri terhadap keadaan yang sebenarnya terjadi dalam industri
Mengaplikasikan ilmu yang diperoleh selama perkuliahan
Dapat melakukan penelitian dalam bentuk Tugas Akhir (TA) serta menyelesaikan masalah yang ada di PT. PETROKIMIA GRESIK
Menerapkan pentingnya keselamatan kerja
Menambah wawasan, pengetahuan dan pengalaman sebagai bekal untuk terjun dalam masyarakat terutama pada lingkungan industri
Mengidentifikasi masalah dalam pelaksanaan proses produksi Pabrik III Unit Asam Fosfat di PT. Petrokimia Gresik
Dapat bekerjasama dan berkomunikasi antar anggota kelompok PRAKERIN dan seluruh bagian dalam organisasi industri
1.3 Manfaat
Manfaat dari kerja Praktik ini adalah sebagai berikut :
Bagi Perguruan Tinggi
Sebagai tambahan referensi khususnya perkembangan industri di Indonesia maupun proses dan teknologi yang mutakhir dan dapat digunakan oleh pihak – pihak yang memerlukan.
Bagi Perusahaan
Hasil analisa dan penelitian yang dilakukan selama kerja Praktik dapat menjadi bahan masukan bagi perusahaan untuk menentukan kebijaksanaan perusahaan di masa yang akan datang.
Bagi Mahasiswa
Mahasiswa dapat mengetahui secara lebih mendalam tentang kenyataan yang ada dalam dunia industri sehingga nantinya diharapkan mampu menerapkan ilmu yang telah didapat dalam bidang industri.
1.4 Definisi Istilah
Proses hemihidrat – dihidrat : Proses reaksi pembentukan produk dari
CaSO4.0,5 H2O menjadi CaSO4. 2 H2O
Decomposition Ratio : Rasio penguraian dari pereaksi
Defoaming agent : surfaktan yang menghentikan
pembentukan buih dan menghancurkan gelembung ketika terbentuk
Return Acid : Adalah campuran asam yang belum
bereaksi dan dikembalikan ke proses untuk direaksikan ulang
Digester : Unit reaksi antara Phosphate Rock, H2SO4
dan Return Acid
Hemihydrate Slurry : Slurry dari proses Digester yang masih
berupa CaSO4.1/2 H2O
Hydration (Conversion) : Proses perubahan kristal hemihydrate
menjadi dihydrate
Dihydrate Slurry : Slurry hasil dari proses hydration
(Conversion) berupa CaSO4.2H2O yang belum dicuci
Dihydrate Filtration Section : Proses pencucian dan filtrasi Dihydrate
Slurry hasil dari Hydration Tank
Dihydrate Cake : Cake hasil filtrasi yang sudah berupa
CaSO4.2H2O
Filterability : Kemampuan Slurry untuk dipisahkan
secara sempurna melalui filtrasi
BAB II
HASIL PRAKTIK KERJA INDUSTRI
2.1 Gambaran Umum Perusahaan
2.1.1 Identitas Perusahaan
PT.Petrokimia Gresik bergerak di bidang pengadaan pupuk, bahan kimia, dan engineering. Dalam perkembangannya, PT.Petrokimia Gresik telah mengalami perubahan bentuk perusahaan. Berawal dari sebuah perusahaan umum menjadi sebuah perusahaan perseroan dan kini holding dengan PT. Pupuk Sriwijaya (Persero) yang merupakan salah satu Badan Usaha Milik Negara (BUMN).
1. Visi dan Misi Perusahaan
Visi :
PT Petrokimia Gresik bertekad untuk menjadi produsen pupuk dan produk kimia lainnya yang berdaya saing tinggi dan produknya paling diminati konsumen
Misi :
Mendukung penyediaan pupuk nasional untuk tercapainnya program swasembada pangan
Meningkatkan hasil usaha untuk menunjang kelancaran kegiatan operasional dan pengembangan usaha
Mengembangkan potensi usaha untuk pemenuhan industri kimia nasional dan berperan aktif dalam community development
2. Nilai – Nilai Perusahaan
Mengutamakan Keselamatan dan Kesehatan Kerja dalam setiap kegiatan operasional
Kemanfaatkan profesionalisme untuk peningkatkan kepuasan pelanggan
Meningkatkan inovasi untuk menenangkan bisnis
Mengutamakan integritas di atas segala hal
Berupaya membangun semangat kelompok yang sinergistis
3. Lokasi PT.Petrokimia Gresik
Kawasan Industri PT. Petrokimia Gresik menempati real seluas 450 Ha. Daerah – daerah yang ditempati meliputi:
Kecamatan Gresik, meliputi desa-desa :
Ngipik, Karangturi, Sukorame, Tlogopojok
Kecamatan Kebomas, meliputi desa – desa :
Kebomas, Tlogopatut, Randu Agung
Kecamatan Manyar, meliputi desa - desa
Roomo Meduran, Pojok Pesisir, Tepen.
4. Dasar Pemilihan Kawasan Industri
Menempati tanah yang tak subur untuk pertanian sehingga tidak mengurangi areal pertanian.
Mudah mendapatkan tenaga terlatih.
Di tengah-tengah daerah pemasaran pupuk terbesar.
Dekat dengan sumber bahan konstruksi.
Dekat dengan bengkel – bengkel besar untuk pemeliharaan peralatan.
Dekat dengan pusat pembangkit tenaga listrik.
5. Logo PT.Petrokimia Gresik
Dasar Pemilihan Logo :
Kerbau
Penghormatan kepada daerah Kebomas
Mempunyai sikap suka bekerja keras, loyalitas dan jujur
Di kenal luas masyarakat Indonesia
Arti Logo
Warna kuning emas pada kerbau melambangkan keagungan
Daun hijau berujung lima
Daun hijau melambnagkan kesuburan dan kesejahteraan
Berujung lima melamabangkan kelima sila dari pancasila
Huruf PG singkatan dari Petrokimia Gresik
Warna putih huruf PG melambangkan kesucian
Arti Keseluruhan Logo
Dengan hati yang bersih berdasarkan lima sila Pancasila PT Petrokimia Gresik berusaha mencapai masyarakat yang adil dan makmur untuk menuju keagungan bangsa.
2.1.2 Sejarah Berdirinya Perusahaan
PT.Petrokimia Gresik merupakan Badan Usaha Milik Negara (BUMN) dalam lingkup Departemen Perindustrian RI yang bernaung di bawah Holding Company PT.Pupuk Sriwijaya (Pusri) Palembang. PT.Petrokimia Gresik berusaha dalam bidang pupuk, bahan kimia, perstisida dan jasa lainnya.
Pemerintah merancang keberadaan PT.Petrokimia Gresik sejak tahun 1956 melalui Biro Perancang Negara (BPN). Pada mulanya, pabrik pupuk yang hendak dibangun di Jawa Timur ini disebut Proyek Petrokimia Surabaya. Nama Petrokimia sendiri berasal dari 'Petroleum Chemical' yang disingkat Petrochemical, yaitu bahan – bahan kimia yang berasal dari minyak dan gas alam.
PT.Petrokimia Gresik berdiri pada tahun 1960 berdasarkan TAP MPRS No.II/MPRS/1960 dan KEPRES No.260/1960. Pada tahun 1964 berdasarkan Instruksi Presiden No.I/1963, PT.Petrokimia dikembangkan dan diborong oleh kontraktor COSINDIT SPA dari Italia. Pembangunan fisiknya dimulai pada awal tahu 1966 dengan berbagai hambatan yang dialami, yaitu adanya krisis ekonomi sehingga menyebabkan pembangunan proyek tertunda. Pembangunan proyek dimulai kembali pada Februari 1968 sampai percobaan pertama operasional pabrik pada Maret 1970.
Kemudian pada tanggal 10 Juli 1972 Proyek Petrokimia Surabaya diresmikan oleh Presiden Soeharto dengan bentuk badan usaha PERUSAHAAN UMUM (PERUM). Tepat tiga tahun kemudian yaitu pada tanggal 10 Juli 1975 berubah menjadi Perseroan dengan nama PT.PETROKIMIA GRESIK (PERSERO). Pada tahun 1997 berdasarkan PP No.28/1997 PT.Petrokimia Gresik menjadi anggota holding dengan PT.Pupuk Sriwijaya, terutama dalam bidang pemasaran, keuangan, dan produksi.
Pada saat ini, PT.Petrokimia Gresik memiliki beberapa bidang usaha, yaitu Industri Pupuk, Industri Kimia, Industri Pestisida, Industri Peralatan Pabrik, Jasa Rancang Bangun dan Perekayasaan, serta jasa – jasa lain yang telah mampu beroperasi dengan baik, bahkan mempunyai peluang untuk terus ditingkatkan.
2.1.3 Perluasan Perusahaan
Pada masa perkembangan PT.Petrokimia Gresik telah mengalami beberapa kali perluasan. Bentuk perluasan yang telah dilakukan adalah :
Perluasan Pertama ( 29 Agustus 1979 )
Pada perluasan pertama ini, dibangun pabrik pupuk TSP I (sekarang Pupuk SP-36), dikerjakan oleh Spie Batignoless, dilengkapi dengan prasarana pelabuhan, penjernihan air Gunung Sari, dan booster pump.
Perluasan Kedua ( 30 Juli 1983 )
Dibangun pabrik pupuk TSP II, dikerjakan oleh Spie Batignoless, dilengkapi dengan perluasan pelabuhan dan unit penjernihan air di sungai Bengawan Solo, Babat Lamongan.
Perluasan Ketiga ( 10 Oktober 1984 )
Dibangun pabrik asam fosfat dan produk samping, dikerjakan oleh Kontraktor Hitachi Zosen, Jepang yang meliputi : pabrik asam sulfat, pabrik asam fosfat, pabrik semen retarder, pabrik aluminium fluoride, dan unit utilitas.
Perluasan Keempat ( 1 Mei 1986 )
Dibangun pabrik pupuk ZA III, yang ditangani oleh tenaga – tenaga PT.Petrokimia Gresik sendiri, mulai dari studi kelayakan sampai pengoperasian.
Perluasan Kelima ( 29 April 1994 )
Dibangun pabrik ammonia dan urea baru dengan teknologi proses Kellog Amerika untuk pabrik ammonia dan TEC Jepang untuk pabrik urea. Konstruksi ditangani oleh PT.KPT Indonesia. Pembangunan dilakukan mulai awal tahun 1991 dan ditargetkan beroperasi pada Agustus 1993, namun mengalami keterlambatan sehingga baru beroperasi mulai tanggal 29 April 1994. Penggunaan lahan pabrik urea yang berada di PT.Petrokimia Gresik ini lebih efisien dibandingkan dengan pabrik urea lain di Indonesia.
Perluasan Keenam ( 25 Agustus 2000 )
Dibangun pabrik pupuk NPK dengan nama 'Pupuk Phonska' menggunakan teknologi proses oleh Incro, Spanyol. Konstruksinya ditangani oleh PT.Rekayasa Industri mulai awal tahun 1999 dengan kapasitas 300.000 ton/tahun dan beroperasi pada bulan Agustus tahun 2000.
Perluasan Ketujuh ( 22 Maret 2005 )
Dibangun pabrik pupuk Kalium Sulfat dengan nama 'ZK'. Pembangunan konstruksi oleh EASTERN TECH Co, TAIWAN dengan Timas Suplindo Indonesia dengan teknologi Manhein Process KNT CINA. Kapasitas produksi : 10.000 ton/tahun dan HCl berkapasitas 12.000 ton/tahun.
Perluasan Kedelapan ( 19 Desember 2005 )
Pabrik pupuk NPK Kebomas kapasitas 100.000 ton/tahun dan Pabrik Petroganik kapasitas 1350 kg/jam ( 10.200 kg/hari, 1 hari = 8 jam ), yang diresmikan oleh Menteri Negara BUMN Sugiharto.
Perluasan Kesembilan ( 19 Desember 2005 )
Dibangun pabrik pupuk NPK Granulasi II kapasitas 100.000 ton/tahun dan pabrik Petrobio kapasitas 10.000 ton/tahun diresmikan oleh Menteri Pertanian Anton Apriyanto.
Perluasan Kesepuluh ( 27 Februari 2009 )
Dibangun pabrik pupuk NPK Granulasi III & IV dengan kapasitas masing – masing 100.000 ton/tahun, diresmikan oleh Menteri Negara BUMN Sofjan Djalil, teknologi dibeli dari China.
Perluasan Kesebelas ( 14 Oktober 2009 )
Pabrik pupuk NPK III yang merupakan rehabilitasi dan optimalisasi dari pabrik pupuk SP-36 dengan kapasitas desain 600.000 ton/tahun.
Pabrik pupuk fosfat I kapasitas 500.000 ton/tahun.
Pabrik pupuk fosfat II kapasitas 500.000 ton/tahun.
2.1.4 Anak Perusahaan
1. PT.Petrokimia Kayaku (Tahun 1977)
Pabrik formulator pestisida yang merupakan perusahaan patungan antara PT.Petrokimia Gresik dengan saham 60% dan perusahaan lain dengan saham 40%.
Hasil produksi berupa:
Pestisida Cair, kapasitas produksi 3600 kl/tahun
Pestisida Butiran, kapasitas produksi 12600 ton/tahun
Pestisida Tepung, kapasitas produksi 1800 ton/tahun
2. PT.Petrosida Gresik (Tahun 1984)
Saham milik PT.Petrokimia Gresik 99,9% yang menghasilkan bahan aktif pestisida untuk memasok bahan baku PT.Petrokimia Kayaku, dengan jenis produk :
BPMC, kapasitas produksi 2500 ton/tahun
MIPC, kapasitas produksi 700 ton/tahun
Carbofuron, kapasitas produksi 900 ton/tahun
Carbaryl, kapasitas produksi 200 ton/tahun
Diazinon, kapasitas produksi 2500 ton/tahun
3. PT.Petronika (Tahun 1985)
Peusahaan patungan antara PT.Petrokimia Gresik dengan saham 20 % da perusahaan lain dengan saham 80% dengan hasil produksi berupa DOP (Diocthyl Phthalate) berkapasitas 30.000 ton/tahun
4. PT.Petrowidada (Tahun 1988)
Merupakan perusahaan patungan dari PT.Petrokimia Gresik (saham 1,47%), dengan hasil produksinya berupa:
Phthalic Anhydride, kapasitas produksi 30.000 ton/tahun
Maleic Anhydride, kapasitas produksi 1200 ton/tahun
5. PT.Petrocentral (Tahun 1990)
Merupakan perusahaan patungan PT.Petrokimia Gresik (saham besar 9,80%). Hasil produksi berupa STPP (Sodium Tripol Phosphate) dengan kapasitas produksi 40.000 ton/tahun.
6. PT.Kawasan Industri Gresik
Perusahaan patungan PT.Petrokimia Gresik (saham 35%) yang bergerak di bidang penyiapan kaveling industry siap pakai seluas 135 Ha, termasuk Export Processing Zone (EPZ).
7. PT.Puspetindo
Perusahaan patungan PT.Petrokimia Gresik (saham 33,18%) yang bergerak di bidang pembuatan peralatan pabrik seperti bejana bertekanan, menara, alat penukar panas dan peralatan cryogenic.
2.2 Struktur Organisasi
2.2.1 Struktur Tenaga Kerja
Jumlah karyawan PT.Petrokimia Gresik berdasarkan pendidikan akhir posisi per 31 April 2011
Berdasarkan Jabatannya
Direksi : 5 orang
Kakomp / Kasat / Staf Utama : 25 orang
Kadep / Karo / Kabid / Staf Utama Madya (Eselon II) : 71 orang
Kabag / Staf Madya (Eselon III) : 193 orang
Kasi / Staf Utama (Eselon IV) : 486 orang
Karu / Kaur / Staf Pemula (Eselon IV) :1010 orang
Pelaksana :1503 orang
Bulanan Percobaan : 58 orang
3351 orang
Berdasarkan Pendidikan Akhir
Pasca Sarjana : 107 orang
Sarjana : 468 orang
Diploma III : 89 orang
SMU : 247 orang
SMP : 210 orang
SD : 7 orang
3351 orang
2.2.2 Struktur Organisasi PT.Petrokimia Gresik
Dewan Komisaris :
Komisaris Utama : Dr.Ir.Sumarjo Gatot Irianto,MS DAA
Anggota Komisaris : Drs.Mohamad Zamkhani,Ak MBA
Ir. Musthofa
Drs.Imam Aprianto Putro
Drs. Yulian Aldrin Phasa, MA PHD
Romulo R Simbolon, S.Sos MM
Sekretaris Dekom : Ir. Suprapti
Staf Sekretaris Dekom: Moh. Rosyid Ariansyah
Direksi :
Direktur Utama : Ir. Hidayat Nyakma,M.Sc
Direktur Teknik dan Pengembangan: Ir. Firdaus Syahril
Direktur SDM dan Umum : Ir. Koeshartono
Direktur Produksi : Ir. Mulyono Prawiro
Direktur Komersil :Drs.T.Nugroho
Purwanto,Ak
2.2.3 Periode Kepemimpinan di PT. Petrokimia Gresik
1. Ir. James Simandjuntak (Alm.)
1962 – 1972 menjabat sebagai Kepala Team Pelaksana Proyek
1972 – 1977 menjabat sebagai Presiden Direktu
2. Ir. Sidharta
1977 – 1983 menjabat sebagai Presiden Direktur
3. Drs. Sjafaroeddin
1984 – 1990 menjabat sebagai Presiden Direktur
4. Ir. Endarto
1990 – 1995 menjabat sebagai Direktur Utama
5. Ir. Rauf Purnama
1995 – 2000 menjabat sebagai Direktur Utama
6. Ir. Arifin Tasrif
2001 – 2010 menjabat sebagai Direktur Utama
7. Ir. Hidayat Nyakman, M.Sc
2010 – sekarang menjabat sebagai Direktur Utama
2.3 Bidang Usaha
Produk
Keterangan
Pupuk
ZA, Phonska, Urea, Petroganik, SP-36, ZK, KCl, dan Ammonium Phospate
Non-pupuk
CO2 cair dan padat, amoniak, asam fosfat, asam sulfat, purified gypsum, cement retarder, N2, O2, aluminium fluorida
Jasa
Melaksanakan studi penelitian, pengembangan, rancang bangun dan perekayasaan, pengantongan (bagging station), konstruksi, manajemen, pendidikan & pelatihan, pengoperasian pabrik, perbaikan/reparasi, pemeliharaan, konsultasi (kecuali konsultasi bidang hukum) dan jasa teknis lainnya dalam sektor industri pupuk serta industri kimia lainnya.
Usaha lainnya
Menjalankan kegiatan – kegiatan usaha dalam bidang angkutan, ekspedisi dan pergudangan serta kegiatan lainnya yang merupakan sarana pelengkap dan penunjang guna kelancaran pelaksanaan kegiatan/usaha tersebut di atas.
Tabel 2.1 Produk – Produk PT. Petrokimia Gresik
2.3.1 Unit Produksi
Guna memperlancar produksi, PT. Petrokimia Gresik dibagi menjadi tiga departemen produksi, antara lain :
Departemen Produksi I
Departemen Produksi II
Departemen Produksi III
Departemen Produksi I (Unit Pupuk Nitrogen)
Melingkupi tiga pabrik, yaitu :
Pabrik ZA I (1972)
Pabrik ZA II (1986)
Pabrik Urea (1994)
Pabrik ZA di Departemen Produksi I semuanya berbahan baku asam sulfat dan amoniak, sedangkan pabrik urea berbahan dasar amoniak dan CO2. Produk utama berupa pupuk ZA dan pupuk Urea. Selain itu dihasilkan juga produk samping antara lain :
Amoniak (untuk bahan baku pembuatan pupuk ZA dan Urea)
CO2 cair
Es kering/dry ice (CO2 padat)
Nitrogen gas
Nitrogen cair
Oksigen gas
Oksigen cair
Departemen Produksi II (Unit Pupuk Fosfat)
Melingkupi tiga pabrik, yaitu :
Pabrik Pupuk Fosfat (1979)
Kapasitas produksi sebesar 500.000 ton/tahun pupuk TSP (Triple Super Phospate)/SP-36 (Super Phospate 36% P2O5) atau bervariasi produksi sebagai berikut :
Pupuk TSP/SP-36
Pupuk DAP
Pupuk NPK
RFO adalah modifikasi sistem operasi suatu mesin sehingga mesin tersebut bisa digunakan untuk menghasilkan dua jenis atau lebih produk yang berbeda. Pada pabrik fosfat I diperlukan modifikasi ini agar dapat memenuhi kebutuhan pasar akan Phonska yang tinggi.
Pabrik Pupuk Fosfat II (1983)
Sejak bulan Januari 1995, pupuk TSP diubah menjadi pupuk SP-36.
Pabrik Pupuk Phonska
PT. Petrokimia Gresik juga mengembangkan produk pupuk majemuk yang dikenal dengan Phonska. Hal ini didasari oleh kebutuhan petani tentang pupuk yang lebih baik, efektif, efisien dan mudah dalam penggunaan. Petani tidak perlu repot lagi menggunakan bermacam – macam pupuk tunggal karena dengan sekali penggunaan pupuk majemuk Phonska sudah mengandung tiga unsur yang dibutuhkan tanaman yaitu Natrium, Phospat dan Kalium.
Pabrik pupuk phonska diresmikan pada tanggal 25 Agustus 2000 dengan kapasitas produksi 300.000 ton/tahun oleh Presiden RI Bapak KH. Abdurrachman Wachid. Bahan baku berupa Urea, ZA, KCl, Ammonia, H3PO4 serta bahan – bahan tambahan.
Kontraktor PT. Rekayasa Industri dengan teknologi proses oleh INCRO dari Spanyol.
Pabrik Pupuk ZK
Pabrik pupuk ZK dikomersialkan pada tanggal 22 Maret 2005.
Pabrik Pupuk NPK Granulation
Dikomersialkan pada tanggal 31 Mei 2005.
Pabrik Pupuk NPK Kebomas
Dikomersialkan pada tanggal 1 Oktober 2003.
Departemen Produksi III (Asam Fosfat)
Beroperasi sejak tahun 1984. Meliputi empat pabrik, yaitu :
Pabrik Asam Fosfat
Kapasitas produksi sebesar 172.450 ton/tahun dan digunakan untuk pembuatan pupuk TSP/SP-36 serta produk samping Gypsum untuk bahan baku unit Cement Retarder serta pupuk ZA II dan asam Fluosilikat (H2SiF6) untuk bahan baku Unit Aluminium Fluorida.
Pabrik Asam Sulfat
Kapasitas produksi sebesar 520.400 ton/tahun dan digunakana sebagai bahan baku Unit Asam Fosfat dan Unit Pupuk Fosfat.
Pabrik ZA II (Tahun 1984)
Kapasitas produksi sebesar 250.000 ton/tahun. Bahan baku berupa Gypsum, CO2, dan amoniak cair. Dimana Gypsum diperoleh dari limbah proses pembuatan asam fosfat. Pabrik ini menghasilkan limbah berupa kapur yang saat ini digunakan untuk menurunkan kadar keasaman tanah. Telah diujikan di daerah perkebunan tebu di Provinsi Lampung dan dikenal secara komersial dengan nama dagang Kapur Pertanian.
Pabrik Cement Retarder
Kapasitas produksi sebesar 478.000 ton/tahun dan digunakan dalam industri semen sebagai bahan penolong untuk mengatur waktu pengerngan.
Pabrik Aluminium Fluorida
Kapasitas produksi 12.600 ton/tahun yang diperlukan sebagai bahan penurun titik lebur pada industri peleburan bijih Aluminium serta hasil samping Silika (SiO2) untuk bahan kimia tambahan Unit Asam Fosfat.
PABRIK
KAPASITAS (Ton/Tahun)
Unit Produksi I (Pupuk Nitrogen)
Pupuk ZA I
Pupuk ZA III
Pupuk Urea
Ammoniak
CO2 cair
CO2 padat (es kering)
Nitrogen gas
Nitrogen cair
Oksigen gas
Oksigen cair
± 200.000
± 200.000
460.000
445.000
23.200
6.000
6.500.000 (Nm3/tahun)
8.000
5.000.000 (Nm3/tahun)
7.500
Unit Produksi II (Pupuk Fosfat)
Pupuk Fosfat I (TSP/SP-36)
Pupuk TSP/SP-36
Pupuk DAP
Pupuk NPK
Pupuk Fosfat II (TSP/SP-36)
Pupuk Majemuk (Pupuk Phonska)
ZK
NPK Kebomas
500.000
400.000
80.000
50.000
500.000
300.000
10.000
160.000
Unit Produksi III (Asam Fosfat)
Asam Fosfat 100% (bahan baku SP-36)
Asam Sulfat (bahan baku ZA dan SP-36)
Pupuk ZA II
Cement Retarder
Aluminium Fluorida
171.500
550.000
250.000
440.000
12.600
Tabel 2.2 Unit – Unit Produksi di PT. Petrokimia Gresik
Secara garis besar blok diagram PT. Petrokimia Gresik adalah sebagai berikut :
Gambar 2.1 Blok Diagram Overall Produksi PT. Petrokimia Gresik
2.3.2 Unit Prasarana
Unit prasarana yang disediakan oleh PT. Petrokimia Gresik adalah sebagai berikut :
Dermaga Khusus
Kapasitas bongkar muat 3.000.000 tom/tahun
Kapasitas sandar 8 kapal sekaligus :
3 kapal bobot 40.000DWT (sisi laut)
5 kapal bobot 10.000 DWT (sisi darat)
Fasilitas bongkar muat terdiri atas :
Continuous Ship Unloader (CSU)
Kapasitas curah 1.000 ton/jam.
Multiple Loading Crane
Kapasitas muat curah 120 ton/jam atau 2.000 kantong/jam (kantong 50 kg).
Cangaroo Crane
Kapasitas bongkar curah 350 ton/jam.
Ban berjalan
Kapasitas angkut curah 1.000 ton/jam atau 120 ton/jam untuk kantong produk.
Fasilitas perpipaan dan pompa
Kapasitas 60 ton/jam untuk produk cair.
Unit Penjernihan Air
Di Surabaya (Gunung Sari) dari sungai Brantas dikirim ke Gresik menggunakan pipa sepanjang 22 km dengan ukuran 14 inchi dan kapasitas 720 m3/jam.
Di Babat dari sungai Bengawan Solo ke Gresik menggunakan pipa sepanjang 60 km dengan ukuran pipa 28 inchi dan kapasitas terpasang 2500 m3/jam.
Sarana Jalan Kereta Api
Sarana ini berupa jalan kereta api yang dihubungkan dengan jalan utama Perumka, digunakan untuk pengangkutan pupuk dari gudang PT. Petrokimia Gresik ke stasiun terdekat dengan konsumen.
Pembangkit Tenaga Listrik
PT. Petrokimia Gresik menggunakan 2 unit pembangkit tenaga listrik milik sendiri, yaitu :
Gas Turbin Generator, terdapat pada unit produksi Pupuk Nitrogen mampu menghasilkan daya 33 MW
Steam Turbin Generator, terdapat di unit produksi Asam Fosfat
Selain kedua pembangkit tersebut, PT. Petrokimia Gresik juga memanfaatkan energi listrik dari PLN sebesar 12 MW untuk kebutuhan Pabrik Pupuk SP-36 dan fasilitas.
Fasilitas
Untuk menunjang kinerja karyawan, perusahaan menyediakan berbagai fasilitas yang dapat dimanfaatkan oleh karyawan/karyawati beserta keluarganya. Sebagian dari fasilitas ini juga dapat dimanfaatkan oleh masyarakat sekitar perusahaan.
Kerohanian
Masjid Nurul Jannah
Koperasi Baitul Maal wat TAMWIL (Kop. BMT)
Tempat pengajian Qur'an (TPQ)
Pengurusan haji
Bina rohani Islam
Sarana olah raga dan rekreasi
Stadion sepakbola Tri Dharma
Gedung sarana olahraga Tri Dharma
Lapangan tenis
Pusat kebugaran
Lapangan golf
Kolam renang
Pembinaan cabang olah raga
Atletik
Senam artistik/prestasi
Bina sepak bola
Petrokimia Putra Galatama
Renang
Aktivitas cabang olah raga
Sepak bola
Bola voli
Tenis lapangan
Bulutangkis
Golf
Silat perisai diri
Karate
Bridge
Catur
Aktifitas rekreasi
Petrokimia motor & camping club (PMCC)
Senam Porpi/Aerobic
Petrokimia Diving Club
Petrokimia Photo Club
Paguyuban burung perkutut & burung berkicau
Band/keroncong
Sanggar seni
Perhimpunan Bonsai
Koperasi Karyawan Keluarga Besar Petrokimia Gresik (K3PG)
Berdiri sejak tahun 1984 sampai akhir tahun 2001 memiliki aset sebesar Rp. 29,2 miliar dengan omset penjualan Rp. 65,8 miliar. Jumlah karyawan 229 orang untuk melayani anggota sebanyak 5.808 orang.
K3PG memiliki kegiatan usaha dan jasa pelayanan yang meliputi unit – unit :
Toko swalayan
Toko alat olah raga K-sport
Toko bahan bangunan
Toko suku cadang dan bengkel
Apotek
SPBU
Simpan-pinjam
Kantin
Service
Pabrik air minum dalam kemasan
Usaha patungan
Penyediaan perumahan karyawan
Selain penyediaan perumahan dinas pejabat, PT. Petrokimia Gresik juga menyediakan perumahan bagi karyawan/karyawati dengan fasilitas kredit yang dikelola oleh Yayasan Petrokimia Gresik. Sampai dengan akhir tahun 2007, perumahan yang disediakan oleh Yayasan Petrokimia Gresik sudah mencapai 3.384 rumah dan berlokasi di Desa Pongangan, Desa Suci, Desa Sukomulyo dan Desa Krembangan Kabupaten Gresik.
Tabel 2.3 Fasilitas di Petrokimia Gresik
Unit Service I
Utilitas I PT. Petrokimia Gresik merupakan unit pendukung proses produksi yang ada di Departemen Produksi I secara langsung dan sebagai pendukung di pabrik II, pabrik III serta anak perusahaan secara tidak langsung.
Bagian Utilitas I merupakan bagian yang bertanggung jawab terhadap :
Unit penyediaan dari pendistribusian air.
Unit penyediaan steam.
Unit penyediaan tenaga listrik.
Unit penyediaan instrument air (udara instrument).
Unit Penyediaan dan Pendistribusian Air
Adapun kebutuhan air di PT. Petrokimia Gresik disuplai dari dua sumber air, yaitu sungai Brantas (Water Intake Gunungsari, Surabaya) dan sungai Bengawan Solo (Water Intake Babat).
Water Intake Gunung Sari
Berasal dari kali Brantas Surabaya yang berjarak 22 km dengan debit 720 m3/jam. Produk dari intake Surabay ini dapat berupa Soft Water atau Hard Water tergantung kebutuhan. Normal operasi produk Water Intake Gunung Sari berupa hard water.
Water Intake Gunung Sari mempunyai spesifikasi sebaga berikut :
Jenis : Hard Water
pH : 8,0 – 8,3
Total hardness : maksimal 200 ppm sebagai CaCO3
Turbidity : maksimal 3 Ntu
Kapasitas : 720 m3/jam
Water Intake Babat
Berasal dari sungai Bengawan Solo (Babat) yang berjarak 60 km dengan debit 2500 m3/jam. Produk dari Babat berupa Hard Water dengan kualitas pH 8 – 9 dan TH < 200 ppm.
Water Intake Babat mempunyai spesifikasi sebagai berikut :
Jenis : Hard Water
pH : 7,5 – 8,5
Total Hardness : max 220 ppm sebagai CaCO3
Turbidity : max 3 Ntu
Residual Chlorine : 0,4 – 1 ppm
Kapasitas : 2500 m3/jam
Penggunaan Raw Water/Hard Water :
Service Water : Untuk sarana kebersihan pabrik
Drinking Water : Untuk keperluan sanitasi pabrik, kantor dan perumahan Petrokimia Gresik.
Proses Water : Untuk keperluan proses operasi pabrik.
Cooling Water : Untuk sarana pendingin mesin pabrik, proses produksi pabrik serta air conditioner
Hydrant : Untuk pemadam kebakaran
Demin Water : Untuk bahan baku pembuatan steam
Didistribusikan ke beberapa anak perusahaan & pabrik lain di kawasan Gresik diantaranya, yaitu :
Pabrik II dan III
PT Petrocentral
PT Petronika/Petrosida/Petrowidada
PT Petrokimia Kayaku
PT Kawasan Industri Gresik
Lingkungan Industri Gresik
Sungai Bengawan SoloRaw WaterDistribution Structure IPresettlingDistribution Structure IIPulsator ClarifierSand FilterFiltered WaterPT. Petrokimia Gresik
Sungai Bengawan Solo
Raw Water
Distribution Structure I
Presettling
Distribution Structure II
Pulsator Clarifier
Sand Filter
Filtered Water
PT. Petrokimia Gresik
Polyelectrolit
Chlorine Syphoon
Al2SO4
Ca(OH)
Gambar 2.2 Diagram Unit Pengolahan Air Water Intake Babat
Water Intake Gunungsari Water Intake Babat
Water Intake Gunungsari Water Intake Babat
TK 951 (kapasitas 15.000 m3)TK 1103 (kapasitas 21.000 m3)
TK 951 (kapasitas 15.000 m3)
TK 1103 (kapasitas 21.000 m3)
TK 1202 AB (kapasitas 400 m3)
TK 1202 AB (kapasitas 400 m3)
Cooling Water
Lime Softening Unit (LSU)
Lime Softening Unit (LSU)
Hard Water
Drinking Water
Boiler Feed Water (BFW)Demineralized WaterDemin PlantKesadahan mineral < 70 ppm
Boiler Feed Water (BFW)
Demineralized Water
Demin Plant
Untuk menghilangkan mineral
(kesadahan tetap)
Gambar 2.3 Diagram Distribusi Air Dari Water Intake Gunungsari dan Babat
Lime Softening Unit (LSU)
Unit ini meliputi penerima hard water dari Water Intake Babat dan Water Intake Gunungsari dan ditampung di TK 951 berkapasitas 15.000 m3 dan TK 1103 dengan kapasitas 23.000 m3. Tugas utama lime softening unit adalah mengolah hard water dari TK 951 menjadi soft water dengan penambahan larutan kapur dan polyelectrolyte. Soft water ini digunakan sebagai air umpan Demin Plant yang menghasilkan demin water untuk keperluan baik proses maupun sebagai air umpan boiler.
Uraian proses :
Air dari TK 951 dan TK 1103 dipompa dengan pompa P 2201 ABC, kemudian masuk ke Circulator Clarifier yang bagian bawahnya dilengkapi nozzle untuk menghisap lumpur – lumpur di sekitarnya dan mensirkulasi ke dalam diffuser, sehingga dapat membantu terbentuknya flok di dalam deflektor shift. Dengan demikian proses ini membantu mengikat garam – garam Ca dan Mg yang terlarut dalam raw water. Dengan diinjeksikan lime akan menghasilkan reaksi sebagai berikut :
Ca(OH)2 + Ca(HCO3) 2CaCO3 + 2H2O
2Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 2CaCO3 + Mg(OH)2 + 2H2O
Penginjeksian polyelectrolit bertujuan untuk membentuk flok – flok yang besar dan mudah mengendap. Sludge yang terbentuk akan diblowdown bila mencapai 10 % padatan. Jumlah padatan dijaga 6 – 8 % dan dibuang secara otomatis setiap 30 menit selama 10 detik. Overflow dari circulator clarifier dilewatkan aquazur "T" filter. Filter ini berisi pasir silica, dilengkapi dengan syphoon bertekanan vakum dan berfungsi meningkatkan flow filtrat. Filter ini di backwash dengan udara dari kompresor C 2202 AB yang dihembuskan dari bagian bawah filter, sehingga kotoran yang menutupi filter akan overflow ke saluran pembuangan. Air produk unit pengolahan ini sebagian ditampung di water storage TK 10 dan TK 1201 untuk dialirkan ke Demin Plant.
Gambar 2.4 Flow Diagram Proses Pada Lime Softening Unit (LSU)
Lime Polielektrolit
Neutralized PitTK 951Aquazur FilterCirculator Filter
Neutralized Pit
TK 951
Aquazur Filter
Circulator Filter
TK 1201TK 10
TK 1201
TK 10
Soft water ke Departemen Demin Plant I
Produksi II/III
Gambar 2.5 Diagram Blok Pengolahan Air Pada Lime Softening Unit (LSU)
Drinking Water
Alur proses hard water dimasukkan ke dalam sand filter (disaring padatan/turbidity). Keluar dari sand filter masuk ke dalam karbon filter (dihilangkan warna dan bau). Kemudian diinjeksikan gas chlorine, selanjutnya masuk ke dalam tangki penampungan dengan spesifikasi sebagai berikut :
pH : 6,8 – 8,5
Cl2 : 0,1 ppm max
Turbidity : < 5,0 Ntu
Gambar 2.6 Flow Diagram Pengolahan Drinking Water
Demineralizing Plant
Unit ini mengubah soft water menjadi air bebas mineral yang digunakan untuk air proses dan umpan boiler. Dengan kapasitas :
Demint Plant I (untuk ke boiler B1102) : 120 m3/jam
Demint Plant II (untuk ke WHB) : 100 m3/jam
Air dari tangki TK 1201 melalui pompa P 1203 ABC, disaring di sand filter F 1202 ABCD, kemudian air tersebut dialirkan ke cation exchanger D 1208 ABCD dan air tersebut dialirkan ke bagian atas degasifier D 1221 dengan dihembuskan udara dari blower C 1243 (untuk menghilangkan kadar CO2 dan O2) melalui bagian bawah degasifier. Dari bagian bawah degasifier, air dipompakan oleh P 1241 AB ke bagian atas anion exchanger D 1209 ABCD, lalu dialirkan ke mixed bed exchanger D 1210 ABC. Produknya sebagian besar dipakai sebagai air umpan boiler B-1101 ABCD yang ditampung di TK 1206 dan TK 1209.
Gambar 2.7 Flow Diagram Pengolahan Demin Water
Sand Filter
Alat ini berisi pasir silica yang berfungsi untuk menurunkan turbidity soft water hingga 2 NTU. Kapasitas design tiap vessel 35 m3/jam. Namun dalam operasi dapat ditingkatkan hingga 65 m3/jam. Indikator kejenuhan filter dapat dilihat dari kenaikan hilang tekan dan turbidity air. Backwash dilakukan dengan menghembuskan udara, kemudia mengalirkan soft water dari TK 1201, kemudian dilakukan pembilasan dengan soft water.
Cation exchanger (D 1208)
Alat ini berisi resin kation yang berfungsi mengikat ion – ion positif melalui reaksi berikut :
RH2 + 2 NaCl RNa2 + 2 HCl
RH2 + CaCO3 RCa + H2CO3
RH2 + BaCl2 RBa + 2HCl
Resin akan jenuh setelah terlihat tanda – tanda kejenuhan yang ditunjukkan dengan kenaikan konduktivitas anion, penurunan FMA (Free Mineral Acid), kenaikan pH dan Na serta total hardness lebih besar dari 0.
Reaksi yang terjadi selama regenerasi resin adalah :
RNa2 + H2SO4 RH2 + Na2SO4
RCa + H2SO4 RH2 + CaSO4
RBa + H2SO4 RH2 + BaSO4
Spesifikasi air keluar cation exchanger :
pH : ±3
Total Hardness : 0
FMA : konstan
Degasifier
Unit ini berfungsi untuk menghilangkan gas CO2 yang terlarut dalam air dengan cara produk air dari cation exchanger dispray dari atas dan dikontakkan dengan udara terkompresi oleh blower C1234 dari bawah. Untuk meringankan beban kerja unit anion exchanger, diberi fan untuk gas – gas tersebut.
Anion Exchanger
Unit ini berfungsi untuk mengikat ion – ion negatif yang tergantung dalam air dengan menggunakan resin anion Castel A 500 P.
Reaksi – reaksi yang terjadi :
R(OH)2 + H2SO4 RSO4 + 2H2O
R(OH)2 + 2 HCl RCl2 + 2H2O
R(OH)2 + H2CO3 RCO3 + 2H2O
Resin akan mencapai jenuh setelah terlihat tanda – tanda kejenuhan dengan indikasi kadar silica lebih dari 0,1 ppm , pH anion turun, serta konduktivitas naik drastis. Reaksi – reaksi yang terjadi pada proses regenerasi adalah sebagai berikut :
RSO4 + 2NaOH R(OH)2 + Na2SO4
RCl2 + 2NaOH R(OH)2 + 2 NaCl
RCO3 + 2NaOH R(OH)2 + Na2CO3
Proses regenerasi selesai apabila kadar silica lebih kecil dari 0,1 ppm , konduktivitas maksimum 45 dan pH ± 9,7.
Spesifikasi air keluar dari anion exchanger :
pH : minimal 7,5
conductivity : maksimal 22 micronhos
SiO2 : maksimal 0,2 ppm
Mixed Bed Exchanger
Unit ini berfungsi untuk mengikat sisa – sisa anion dan kation yang masih terkandung dalam air setelah melewati cation dan anion exchanger. Tangki mixbed exchanger berisi campuran resin anion dan kation. Karena perbedaan berat jenis, maka resin anion dan kation terpisah, resin anion berada di lapisan atas dan resin kation pada lapisan bawah.
Resin pada mixbed exchanger dapat mengalami kejenuhan setelah terlihat tanda – tanda kejenuhan dengan indikasi konduktivitas naik terus, kadar silica lebih besar dari 0,1 ppm ,total hardness lebih besar dari 0 dan pH cenderung naik terus atau turun terus (pada batas pH anion dan kation).
Spesifikasi air keluar mixed bed exchanger adalah sebagai berikut :
pH : 5,5 - 8
Konduktivitas : > 2,0 µS / cm
Kadar silica : < 20 ppb
Total Hardness : > 0
Di service unit pabrik ammonia terdapat unit demineralisasi air dengan air umpan yang berasal dari steam condensate dan proses condensate dari pabrik ammonia dan unit demin plan I di Utilitas I. unit demineralisasi ini terdiri dari carbon filter, cation exchanger dan mixed bed exchanger.
Produk unit demineralisasi ini mempunyai spesifikasi sebagai berikut :
pH : 5,5 - 8
Total Hardness : 0
Kadar Silica : < 0,2 ppm
Air ini digunakan untuk air umpan pada Waste Heat Boiler (WHB) dan air proses di pabrik ammonia dan urea.
Cooling Tower
Unit ini bertugas menyediakan air pendingin dengan ± 300 C untuk unit utilitas dan proses. Kapasitas keseluruhan adalah 1000 m3 dan diolah dalam 3 buah cooling tower :
Cooling tower T-1201 A terdiri dari 6 cell, dimana 2 cell digunakan untuk pendinginan pabri ZA I/III dan 4 cell diinterkoneksikan dengan cooling tower T-2211 A untuk membantu proses pendinginan di pabrik ammonia.
Cooling tower T-2211 A terdiri dari 5 cell digunakan untuk pendingin air pabrik ammonia dan GTG.
Cooling tower T-2211 B terdiri dari 3 cell digunakan untuk pendinginan air urea dari suhu 42 – 32 0 C
Unit Penyediaan Steam
Kebutuhan steam di Departemen Produksi I dipenuhi oleh boiler utilitas ( B1102) dan Waste Heat Boiler (WHB). B1102 menyediakan steam untuk keperluan proses di plan ammonia, ZA, utilitas I, CO2 dan Air Separation Plant (ASP) serta Asam Sulfat I. Pada kondisi normal operasi, pabrik ammonia mengimpor High Pressure (HP) steam (tekanan 65 kg/cm2) dari B1102 sebanyak ± 60 ton / jam. Pada saat start up kebutuhan steam akan lebih banyak lagi.
WHB memproduksi steam dengan tekanan 65 kg/cm2 sebanyak 65 ton/jam untuk keperluan start up ammonia. Bila NH3 berada pada normal opertasi, steam produk WHB dipakai unit urea.
3. Deskripsi Proses Penyediaan Steam pada Boiler B 1102
Gambar 2.8 Flow Diagram Boiler B-1102
Air umpan boiler dipompakan ke dalam boiler. Sebelum dioperasikan secara terus – menerus perlu dipersiapkan antara lain :
Memeriksa air dalam drum boiler harus memenuhi syarat sebagai air pengisi ketel
Pengecekan instrumentasi
Air umpan boiler merupakan air demin yang telah diinjeksi hydrazine (N2H4) untuk menghilangkan kandungan O2. Selanjutnya ditambah PO42- dan NaOH untuk melunakkan kerak dalam tube dan menghindari korosi. Karakteristik air dalam boiler adalah :
pH : 9,2 – 10,2
Total Solid : < 1000 ppm
Total Suspended Solid : < 40 ppm
Total Alkalinity : < 60 ppm sebagai NaOH
Kadar SiO2 : maksimum 5 ppm
Konduktivitas : maksimum 0,5 – 0,2 µmhos/cm
Kadar PO4 : 3 – 10 ppm
Kadar N2H4 : 0,02 – 0,04 ppm
Air yang berasal sari demin plan I dengan suhu 250C dan telah sesuai dengan spesifikasi ditampung pada tangki TK – 1102 kemudian masuk boiler dipompa menuju deaerator. Di deaerator ini air diijeksikan larutah N2H4 untuk dihilangkan O2 yang terkandung dalan air agar tidak terjadi korosi ketika masuk dalam boiler. Kemudian dipompa menuju HP drum (D-110211). Dalam HP Drum ditambahkan PO4 sehingga terjadi sirkulasi menuju LP Drum (D-110212). Dengan adanya gravitasi, air secara otomatis menuju LP Drum dan uap tekanan tinggi dalam HP Drum mengalir ke dalam water tube. Dalam water tube (E- 11022) terjadi pemanasan uap air kemudian terbentuklah steam. Untuk pemanasnya digunakan 2 buah burner dengan bahan bakar natural gas. Natural gas dialirkan menuju burner kemudian dialiri udara panas dari D-FANC (C-11021). Steam dari B-1102 didistribusikan menuju Petronika, ZA, Ammonia plan dan sebagian di recycle.
Penyediaan Steam pada Waste Heat Boiler (WHB)
Gambar 2.9 Proses Produksi Waste Heat Boiler
Air yang berasal sari demin plan II dipompa menuju LP steam, lalu dipanaskan dengan memanfaatkan panas gas buang dari hasil pemanasan turbin di GTG. Udara panas ini digunakan sebagai udara pembakaran dan dikontakkan dengan gas alam yang dipanaskan dengan api yang dispraykan ke furnace untuk memanaskan buluh – buluh air. Di dalam LP steam terdapat deaerator yang berfungsi untuk melepaskan O2 yang ada dalam air dengan penambahan hydrazine (N2H4). Di sini tekanan 60 kg/cm2g, lalu dari LP steam masuk ke dalam economizer yang berfungsi untuk memanaskan air umpan boiler dengan memanfaatkan panas dari gas buang. Setelah itu dialirkan menuju HP steam dengan tekanan diturunkan menjadi 1 kg/cm2g. Disini telah terbentuk steam yang dialirkan menjadi 2 bagian. Sebagian ke dalam drum dan sebagian kembali ke LP steam. Sebelum masuk ke dalam steam drum, sebagian steam tadi masuk ke dalam superheated terlebih dahulu. Karena uap yang keluar dari WHB berupa uap basah, dan ketika masuk ke dalam superheated kandungan air di dalam uap dikurangi, sehingga uap yang dihasilkan berupa uap kering agar uap tersebut tidak mudah untuk berubah fase. Super heated dilakukan pada tekanan vakum.
Karakteristik air dalam WHB :
Boiler Feed Water (BFW)
pH : 8 – 9,5
N2H4 : maksimal 0,01 ppm
Fe Total : maksimal 0,03 ppm
Hardness : 0
Boiler Water (HP)
pH : 9,2 – 10,4
Conductivity : maksimal 400 ppm
SiO2 : maksimal 5 ppm
PO4 : 3 – 10 ppm
Steam Produk
pH : 8 – 9,5
SiO2 : maksimal 20 ppm
Unit Penyediaan Tenaga Listrik
Kebutuhan listrik di Departemen Produksi I dipenuhi oleh Gas Turbine Generator (GTG). Pembangkit tenaga listrik di servis unit pabrik ammonia yang digunakan untuk keperluan pabrik dipenuhi dari GTG dengn kapasitas design 33 MW dan output 11.5 KV. Pada operasi normal GTG menggunakan bahan bakar gas alam dari pulau Kangean, Madura sebesar 14 – 15 MMSCFD.
Servis unit dilengkapi dengan satu buah back up diesel berkapasitas 1MW. Gas buang yang dihasilkan oleh GTG memiliki jumlah kalori yang cukup tinggi sehingga dapat digunakan untuk menghasilkan steam pada Waste Heat Boiler (WHB) dengan fasilitas additional firing menggunakan bahan bakar gas alam.
Unit Penyediaan Instrument Air ( Udara Instrument)
2.10 Proses Produksi Udara Instrument
Udara instrument digunakan untuk sarana instrumentasi pabrik yaitu penggerak control valve pneumatic. Pada saat kondisi normal operasi udara berasal dari kompresor udara 101-J di bagian ammonia dan kompresor udara MC-2231 ABC. Plan air dari kompresor tersebut dialirkan ke bagian utilitas I khususnya di seksi service unit untuk diserap molekul – molekul H2O nya, kemudian didistribusikan ke user (pabrik ammonia, pabrik urea dan service unit). Udara instrument bertekanan 7 kg/cm2. Adapun untuk udara instrument yang bertekanan 4 kg/cm2 disupply dari kompresor MC 2231 C dimana usernya adalah pabrik utilitas existing, pabrik ZA I/III, pabrik CO2 dan pengantongan.
2.5 Biro Rancang Bangun
Biro rancang bangun (Ro. Cangun) merupakan biro yang bertanggung jawab atas terselenggaranya fungsi rancang bangun untuk mendukung kelancaran operasional pabrik dan unit pendukungnya, proyek-proyek pengembangan serta penjualan jasa luar, yang berada dibawah kompartemen Engineering.
Kompartemen EngineeringDept. Prasarana Pabrik dan KeamananBiro Rancang BangunBiro Jasa Teknik dan KonstruksiBiro Latsin
Kompartemen Engineering
Dept. Prasarana Pabrik dan Keamanan
Biro Rancang Bangun
Biro Jasa Teknik dan Konstruksi
Biro Latsin
Bg. Listrik/ Ins/ Telkom
Bg. Proses
Bg. Candal Proyek
Bg. Alat Berat
Bg. Mesin
Bg. Pengawasan Proyek
Bg. Har. Kawasan
Bg. Sipil & Pengukuran
Bg. Pemasaran Jasa
Bg. Instalasi Air
Bg. Listrik/ Instrumen
Sie. Adm. Proyek
Bg. Candal Prasarana
Bg. Adm. Eng. & Doktekin
Gambar 2.11 Struktur Organisasi Kompartemen Engineering
Kepala Biro Rancang BangunKabag Listrik/InsStaf Eng ListinKabag MesinStaf Eng MesinKabag ProsesStaf Eng ProsesKabag Sipil & PengukuranStaf Eng Sipil & Peng.Staf Biro Cangun DoktekinAdministrasi
Kepala Biro Rancang Bangun
Kabag Listrik/Ins
Staf Eng Listin
Kabag Mesin
Staf Eng Mesin
Kabag Proses
Staf Eng Proses
Kabag Sipil & Pengukuran
Staf Eng Sipil & Peng.
Staf Biro Cangun Doktekin
Administrasi
Gambar 2.12 Struktur Biro Rancang Bangun
2.5.1 Visi dan Misi Biro Rancang Bangun
Biro rancang bangun melaksanakan kegiatan rancang bangun untuk mendukung kegiatan perusahaan dengan pelayanan efektif dan efisien.
Selain misi tersebut, biro ini juga memiliki quality project strategic, yaitu terlaksananya kegiatan rancang bangun untuk mendukung kelancaran operasional pabrik an unit pendukungnya, proyek-proyek pengembangan serta penjualan barang dan jasa luar dengan membangun kerjasama tim yang kuat dan jaringan informasi yang luas.
2.5.2 Tugas dan Tanggung Jawab Kepala Biro Rancang Bangun
Kepala Biro Rancang Bangun memiliki tugas dan tanggungjawab sebagai berikut:
Bertanggung jawab atas pelaksanaan tugas yang diberikan oleh atasan langsung di bidang rancang bangun
Bertanggung jawab untuk menyusun dan mengimplementasikan program kerja dan anggaran di bidang rancang bangun untuk mencapai target dalam Key Performance Indicator unit kerja.
Bertanggung jawab atas pelaksanaan koordinasi seluruh pekerjaan rancang bangun di bidang proses, mesin, listrik, instrumentasi dan estimasi serta jadwal pembangunan sarana fasilitas pabrik dengan mempertimbangkan spesifikasi, biaya, waktu dan pengunaan sumber daya yang optimal.
Bertanggung jawab atas pelaksanaan proyeksi, investasi, maupun proyeksi proyek dari biro jasa teknik dan konstruksi dalam hal:
Pelaksanaan detail engineering terhadap seluruh perencanaan proyek
Update engineering untuk kegiatan yang tidak sesuai dan tidak dapat dilaksanakan di lapangan.
Pembuatan dan penerapan value engineering
Bertanggung jawab atas kegiatan penyiapan, dan pemeliharaan data dan dokumen teknik induk maupun data teknik lainnya yang berhubungan dengan detail engineering
Bertanggung jawab untuk menyusun dan meyampaikan laporan tertulis maupun lisan kepada atasan langsung secara berkala maupun insidentil, atas pelaksanaan rencana kerja dan anggaran yang telah digunakan.
Bertanggung jawab untuk menyusun dan menetapkan petunjuk pelaksanaan instruksi kerja untuk memperlancar kegiatan operasional di unit kerjanya.
Bertanggung jawab atas pelaksanaan instruksi atasan, sistem dan prosedur petunjuk pelaksanaan serta ketentuan atau peraturan peruahaan lainnya secara konsisten di unit kerjanya.
Bertanggung jawab untuk menentukan metode kerja yang efektif dalam rangka peningkatan produktivitas, efisiensi sumber daya, dan peningkatan pola partisipasi karyawan di bawah tanggung jawabnya dalam program perbaikan berkelanjutan.
Bertanggung jawab atas pengelolaan dan pendistribusian data informasi laporan mengenai bidang yang menjadi tanggung jawab, baik untuk kepentingan intern maupun ekstern perusahaan sesuai tingkat kebutuhan berdasarkan ketentuan yang berlaku.
Wewenang Kepala Biro Rancang Bangun
Kepala Biro Rancang Bangun memiliki wewenang sebagai berikut:
Mendelegasikan wewenang kepada bawahan langsung maupun pejabat eselon II terdekat secara organisatoris. Apabila berhalangan untuk sementara menjalankan tugas.
Memberikan persetujuan atau mengusulkan promosi, demosi, mutasi, staffing, beserta persyaratannya, penghargaan, perjalanan dinas, cuti, peringatan, sanksi, pemberhentian, serta hak-hak dan kewajiban lain bagi karyawan di bawah tanggung jawab sesuai peraturan yang berlaku.
Sistem Kerja
Dalam pelaksanaan tugasnya, biro rancang bangun memiliki prosedur dalam pengerjaan tugasnya. Prosedur tersebut dapat dilihat pada flow diagram pada gambar 3.3 berikut.
RevisiNoIFC ( Issue For Construction )TenderSwakelolaStartDisposisi Karo CangunKonfirmasi denganPerencanaan Lain & UserKabag dan StafIFA ( Issue For Approval )Jastekon & UserReview DesignKabag ProsesDisposisi Karo CangunKabag ProsesPerencanaan / Predesign- Konfirmasi & Klarifikasi dengan User- Koordinasi dengan Perencanaan LainStaf Proses / Kabag ProsesRancangan Detail / Detail design- Perhitungan Teknik- Penggambaran- RKST & Dokumen Engine lainnyaStaf Proses / Kabag ProsesApproved?
Revisi
No
IFC ( Issue For Construction )
Tender
Swakelola
Start
Disposisi Karo Cangun
Konfirmasi dengan
Perencanaan Lain & User
Kabag dan Staf
IFA ( Issue For Approval )
Jastekon & User
Review Design
Kabag Proses
Disposisi Karo Cangun
Kabag Proses
Perencanaan / Predesign
- Konfirmasi & Klarifikasi dengan User
- Koordinasi dengan Perencanaan Lain
Staf Proses / Kabag Proses
Rancangan Detail / Detail design
- Perhitungan Teknik
- Penggambaran
- RKST & Dokumen Engine lainnya
Staf Proses / Kabag Proses
Approved?
Gambar 2.13 Prosedur Kerja Biro Rancang Bangun
2.6 Unit Asam Fosfat
Pabrik PA (Gambar 2.1) berkapasitas 610 ton P2O5/hari. Teknologi proses yang digunakan adalah Nissan C Process. Proses ini diklasifikasikan dalam kategori pembuatan PA dengan proses hemihidrat-dihidrat.
Pabrik ini terdiri dari beberapa seksi, antara lain:
Rock grinding unit
Reaction dan hemihydrate filtration
Conversion (hydration) dan dihydrate filtration
Fluorine recovery
Concentration unit
5.1 Feeding Bahan Baku/ Raw Material
Bahan baku yang digunakan adalah phosphate rock, asam sulfat, air proses, dan steam. Bahan kimia yang dipakai dalam proses adalah defoaming agent dan silika yang merupakan produk samping pabrik alumunium fluorida.
Asam sulfat dimasukkan dalam ke dalam tiga tangki/vessel. Setelah dicampur dengan return acid, asam sulfat dimasukkan ke R 2302A digester no.1 dan R 2302B digester no.2 dan R 2401A hydration tank no.1. Air proses dimasukkan ke dalam vacuum pump no.1 dan no.2 (C 2323 dan C 2432) sebagai seal tank dan selanjutnya digunakan kembali sebagai air pencuci/washing water pada vacuum washer no.1 dan no.2 (D 2323, D 2423). Selanjutnya semua air tesebut ditampung dalam recovery water tank no.1 (TK 2436) dan kemudian digunakan untuk hal-hal berikut:
Cake washing water pada filter no.2 (Fil 2421) setelah ditambah hot water
Scrubbing water ada fume scrubber no.2 (T 2342)
Make up water untuk cooling water (T 2601)
Scrubbing water dari fume scrubber no.2 dikirim ke fume scrubber no.1 (T 2341) akhirnya digunakan di fluorine scrubber (D2342) untuk memproduksi fluosilicic acid.
Air proses dimasukkan ke dalam vacuum pump no.3 (C 2340) sebagai seal water kemudian digunakan di filter no.3 (Fil 2341)sebagai pencuci kain filter (filter cloth) dan selanjutnya digunakan sebagai pencuci di vacuum washer (D 2348). Pada akhirnya air tersebut digunakan untuk melarutkan dua sumber silika. Pertama, silika hasil dari fluosilic acid pada fluorine recovery section. Kedua, silika hasil produk samping dari AlF3 plant. Air disirkulasikan dan didinginkan di cooling water (T 2601) kemudian dialirkan ke no.1 dan no.3 condenser (E 2313, E 2413) dan kembali lagi ke cooling water .
Circulation water no.2 dan no.4 condenser (E 2314, E 2414) ditampung di no.2 recovery water tank (TK 2416) kemudian dipakai sebagai pencuci kain filter dari recovered tank (TK 2416) digunakan sebagai pencuci filter no.1 (fil.2321), setelah dipanaskan dengan steam . Steam digunakan untuk steam ejector dan fil 2321, Fil 2421 untuk menghindari kerak pada pan dan filtrat line (pipa saluran hasil filtrasi).
Silika hasil samping dari AlF3 plant dimasukkan ke hydration tank 1(R 2401) dan TK 2334 (return acid tank) dengan tujuan untuk memperbaiki pertumbuhan kristal hemihidrat dan untuk mempercepat perubahan hemihidrat menjadi dihidrat. Antifoam biasanya dimasukkan ke dalam digester (R 2302 A,B) dengan flow yang konstan.
5.2 Rock Grinding Unit
5.2.1 Phosphate Rock
Ukuran Partikel Dari Ground Rock
Lolos 2 mm 99%
Lolos 1 mm 95%
Lolos 32 tyler mesh 80%
Lolos 100 tyler mesh 33%
Kadar air maksimum 4% on wet basis, normal 1%
Sebaiknya digunakan phospate Rock dengan kadar air rendah karena jika kadar air tinggi maka akan sulit mengatur water balance juga kadar P2O5 dalam hasil pertama filtrasi atau P2O5 recovery yang tinggi dari Rock karena menurunnya cake washing water
Gambar 5.1 Diagram Alir PA Plant
Rock component
Komponen Rock yang dianalisa meliputi P2O5, CaO dan SO3. Untuk komponen minor, SiO2 harus diamati dan diketahui secara khusus. SiO2 terdiri dari quartziferous SiO2 dan nonquartziferous SiO2. Quartziferous SiO2 adalah bentuk yang tidak larut dalam proses pembuatan asam fosfat dan nonquartziferous SiO2 dapat larut dan efektif dalam membentuk kristal hemihidrat dan mempercepat proses hidrasi. Untuk itu maka non quartziferous SiO2 dinamakan effective SiO2. Hasil samping AlF3 plant perlu ditambahkan ke dalam hydration tank no.1 dan TK 2334 (return acid tank).
Kadar R2O3 ( Al2O3 dan Fe2O3) dan MgO dalam Phosphate rock berpengaruh pada viskosistas dan pembentukan sludge (lumpur) dalam asam fosfat, sehingga akan menurunkan kemampuan filtrasi (filterability). Tingginya kadar Na2O dan K2O sangat erat hubungannnya dengan timbulnya kerak (scaling).
Pada kadar CO2 yang tinggi, foaming akan semakin meningkat sehingga diperlukan penambahan antifoam yang sangat banyak. Kadar klorin (Cl-) dalam phosphate rock dapat merusak material konstruksi dari semua peralatan sehingga kadar klorin dijaga 0,1% untuk menghindari korosi. Selain kadar klorin dalam phospate rock, kadar klorin dalam air proses juga harus dijaga.
Supply dari phosphate rock
Phosphate rock dimasukkan secara kontinyu ke premixer R 2301 dengan laju alir yang konstan. Laju alir Phosphate rock yang tidak stabil akan mengakibatkan gangguan pada proses dan menyebabkan kesulitan operasi pada proses berikutnya.
5.2.2 Asam Sulfat
Konsentrasi dari asam sulfat yang diperlukan adalah 98,5% H2SO4. Bila konsentrasi asam sulfat terlalu rendah maka akan mempengaruhi water balance juga kadar P2O5 dalam produk asam fosfat atau juga SiO2 recovery dari phosphate rock.
5.2.3 Effective Silica
Larutan fluosilicic acid yang dihasilkan dari Fluorine scrubber mengandung SiO2 yang mana silika tersebut akan disaring dan dipisahkan pada filter no.3 dan kemudian silika akan dilarutkan di tangki TK 2346 bersama dengan by product silica dari AlF3 plant. Silica tersebut kemudian dikirim ke hydration tank R 2401A dan TK 2334 (return acid tank). By product silica tersebut didapatkan melalui reaksi berikut:
Reaction Section:
Ca10F2(PO4)6 + 10 H2SO4 + 5 H2O 10 CaSO4.1/2H2O + 2 HF + 6 H3PO4
6HF + SiO2 H2SiF6 + 2H2O
H2SiF6 SiF4 + 2 HF
Fluorine recovery Section:
3 SiF4 + 2H2O 2H2SiF6 + SiO2
Alumunium fluoride plant:
H2SiF6 + Al(OH)3 2 AlF3 + SiO2 + 4 H2O
5.3 Reaction dan Hemihydrate Filtration Section
5.3.1 Reaction Section
Phosphate rock dimasukkan ke dalam premixer (R 2301) dari rock feed hopper (D 2302) yang mana alirannya diatur dengan timbangan rock weigher (M 2306). Laju alir dari 98,5% H2SO4 ke reaction section dan hydration section dikontrol dengan magnetic flow meter FR 2301 yang kemudian dibagi ketiga vesel yaitu digester no.1, digester no.2 dan hydration tank no 1 yang mana laju alir ke digester no.1 dikontrol dengan FR 2302 dan ke hydration tank oleh FR 2401 sehingga sisanya dimasukkan ke digester no.2 R 2302B.
Return acid dari TK 2334 (return acid tank) dimasukkan ke premixer, R2302 A, R2302 B, dan R2302 C yang mana masing-masing laju alirnya dikontrol dengan FR 2303, 2304 dan 2305. Return acid yang dikirim ke R2302 A dan B dicampur dengan 98,5% H2SO4 di mixin box yang mana asam sulfat tersebut diencerkan hingga 60%.
Hemihydrate slurry dalam pump tank (R2304) disirkulasikan ke premixer dengan menggunakan hemihydrate recycle pump (P2302 AB) yang mana laju alirnya diatur dengan mengubah-ubah kecepatan putar pompa P2302 AB.
Recycle dari slurry sebagai larutan yang berguna untuk memperbaiki decomposition ratio dari Phosphate Rock, filterability dari slurry, dan fluidity dari slurry dikirim ke premixer.
Di dalam premixer (R2301) Phosphate rock dicampur dan dibasahi dengan recycle slurry dan return acid dan dijadikan dalam bentuk slurry. Proses pencampuran menggunakan agitator untuk menghindari terjadinya debu dari phosphate rock. Dalam digester no.1 (R2302 A) slurry dari premixer bereaksi dengan liquid hasil campuran antara return acid dan asam sulfat. Faktor penting yang mempengaruhi dekomposisi phospate rock dengan phosporic acid dan asam sulfat adalah kondisi dimana tidak terdapat free sulfuric acid dalam slurry.
Slurry dari digester no.1 overflow ke digester no.2 dimana asam sulfat setelah dicampur dengan return acid diinjeksikan kedalam digester no.2. di dalam digester no.2 kadar asam sulfat dalam liquid diatur menurut kebutuhan desain proses dengan cara mengatur flow asam sulfat 98,5%.
Kenaikan rasio dekomposisi dan filterability dari hemihydrate slurry terjadi juga dalam digester no.2. slurry dari digester no.2 dipompa ke vacuum cooler no.1 (D 2311) dengan menggunakan pompa P 2303 vacuum cooler pump no.1 dengan tujuan menghilangkan panas reaksi dan untuk menjaga suhu slurry outlet vacuum cooler no.1 pada 76oC. Aliran slurry yang sudah dingin dari vacuum cooler no.1 mengalir ke seal tank (R2303) kemudian dipompa ke filter no.1 (Fill.2321) dengan menggunakan hemihydrate slurry pump P 2301A/B.
Slurry yang sudah dingin tersebut selebihnya dari seal tank dikembalikan ke digester no.2 untuk menjaga temperatur pada 90oC. Pump tank R 2304 berperan dalam menjaga kemungkinan fluktuasi operasi pada seksi reaksi.
Kondisi operasi pada seksi reaksi sebagai berikut:
Return acid
Komposisi return acid yaitu kadar P2O5 36-38% dan kadar H2SO4 3-4%. Kadar P2O5 dalam return acid berpengaruh langsung pada kadar P2O5 pada produk sehingga batasan P2O5 dalam return dijaga untuk mendapatkan hasil produksi dengan kadar P2O5 antara 45-46%. Flow rate dari return akan berpengaruh pada solid content dalam slurry.
Mixed acid
Kadar asam sulfat dalam mixed acid kira-kira 60%, bila kadar 98,5% langsung diumpankan langsung ke digester maka kadar asam sulfat dalam slurry didigester sangat tinggi dan tidak merata sehingga gipsum anhidrat akan terbentuk. Bila hal ini terjadi maka rasio dekomposisi, filterability dari slurry akan menurun dan kualitas gipsum menjadi jelek.
Premixer
Temperatur slurry adalah 80-85oC, temperatur ini dipengaruhi oleh recycle ratio dari hemihydrate slurry dan rasio dekomposisi dari phospate rock. Diperkirakan temperatur basis di premixer adalah 82oC. Di dalam premixer pengadukan dan pencampuran antara phospate rock, recycle slurry dan return acid adalah faktor penting untuk menghindari debu phospate rock berhamburan. Untuk mendapatkan asam fluorosilikat dengan kadar tinggi maka exhaust fan dari digester dipasang mist separator (F2341) yang berperan dalam menangkap debu rock.
Digester no.1
Temperatur slurry adalah 90-100oC, temperatur ini tergantung terhadap terhadap temperatur premixer (R2301) dan decomposition ratio didalam digester no.1. dekomposisi rock terjadi karena reaksi dengan asam fosfat dan asam sulfat. Dekomposisi dengan asam fosfat akan sempurna pada kondisi tidak terdapat asam sulfat bebas dalam liquid base dari slurry. Untuk mencapai rasio dekomposisi sesuai desain maka flow rate asam sulfat ke digester no.1 ditentukan dan dihitung menurut kebutuhan free sulfuric acid yang terkandung dalam return acid dan recovery slurry. Pada proses Nissan-C kadar CaO dalam liquid phase pada slurry 1,3% atau setara dengan 2,2% asam sulfat. Oleh sebab itu asam sulfat dalam liquid harus dijaga antara -1 sampai -3% H2SO4, kondisi minus asam sulfat bebas yang tidak terlalu besar akan lebih baik untuk pertumbuhan kristal.
Digester no.2
Temperatur slurry adalah 90-95oC dengan free slurry acid dalam liquid phase adalah 2-3%. Asam sulfat bebas dalam digester no.2 berpengaruh secara langsung terhadap kadar asam sulfat dalam produk asam fosfat. Jika asam sulfat bebas rendah maka rasio dekomposisi rock dalam seksi reaksi dan filterability slurry hemihydrate slurry juga akan menurun, jika asam sulfat bebas tinggi maka menyebabkan kesulitan dalam mengontrol kadar asam sulfat untuk setiap vesel. Oleh karena itu pemeriksaan kadar asam sulfat perlu dilakukan dengan analisa yang cepat dan cermat.
Vacuum cooler No.1
Temperatur slurry inlet adalah 90-95oC, outlet 70-75oC. Tekanan vakum sekitar 80 torr. Bila temperatur dari outlet slurry naik material dari pompa hemihydrate P 2301 A/B dan filter no.1(fil.2321) akan rusak karena korosi. Bila temperatur slurry rendah akan menyebabkan menurunnya filterability karena viskositas slurry naik.
Recycle dari hemihydrate slurry
Jumlah flow recycle slurry adalah dua kali jumlah flow rate dari slurry yang dimasukkan ke filter no.1 tetapi dapat dilakukan perubahan jumlah recycle (recycle ratio) untuk mendapatkan kondisi operasi yang optimum.
5.3.2 Hemihydrate Filtration
Hemihidrat slurry dikirim ke filter no.1 (Fil 2321) dari seal tank (R 2303) dengan menggunakan hemihydrate slurry pump (P 2301 AB). Jumlah aliran slurry dikontrol dengan mengatur kecepatan putar P 2301 AB. Tipe filter yang digunakan adalah horizontal tilting pan filter yang dilengkapi dengan washing Section.
Pada seksi pertama dari filter no.1, slurry disaring dan filtratnya (filtrat pertama) dikirim ke TK 2351, filter acid storage tank. Pada seksi kedua, cake (padatan) dicuci dengan menggunakan filtrat ketiga hasil dari filter no.2 (Fil 2421). Semua filtrat dari seksi kedua ini digunakan sebagai return acid. Untuk mendapatkan densitas yang konstan maka return acid kadang-kadang dibuat dengan mencampur filtrat pertama dan kedua. Pengontrolannnya dilakukan oleh DIC 2301.
Pada seksi kedua filter no.1 diharapkan cake sudah kering dan pan dari filter akan dibalik untuk membuang hasil cake. Bersamaan dengan hal tersebut udara bertekanan dari cake blower no.1 (C2321) dihembuskan untuk membersihkan sisa-sisa cake dalam pan. Sisa-sisa cake dalam yang menempel pada pan dicuci bersih menggunakn spray acid yang berasal dari filtrat keempat dan kelima dari filter no.2. Cake akan jatuh dan mengalir bersama spray acid dan recycle dihydrate slurry dari hydration tank no.2 R 2401B, yang kemudian diaduk di dalam hydration tank no.1 R 2401B.
Setelah itu pan filter no.1 dibalik lagi pada posisi semula dan filter cloth dicuci dengan filtrat kelima dan hot water. Kemudian pan dan filter cloth dikeringkan dengan hisapan udara dari cloth drying fan (C2322 atau C2362). Untuk menghindari scaling pada center valve dari filter no.1 maka steam diinjeksikan terutama pada seksi kedua center valve dan filtrate line.
5.4 Conversion (Hydration) dan Dihydrate Filtration Section
Hemihydrate cake yang keluar dari filtrate no .1 dilarutkan dan terhidrasi menjadi dihidrat didalam hydration tank no.1 (R2401A). Kelarutan dari kalsium fosfat (CaSO4) dalam hemihydrate stage turun secara cepat dengan turunnya temperatur, tetapi beda kelarutan dari CaSO4 dalam hemihidrat dan dihidrat menjadi bertambah besar.
Dalam hydration stage, larutan yang mengandung CaSO4.½H2O didinginkan sampai mencapai temperatur lebih rendah dari transition point hemihydrate-dihydrate secara umum, karena beda kelarutan maka akan mempercepat perubahan kristal dari hemihydrate ke dihydrate. Bentuk kristal yang stabil dan besar dari dihydrate akan terjadi karena rekristalisasi dari hydrate di slurry.
Dalam hydration tank, phospate rock yang belum terdekomposisi akan terdekomposisi dengan sempurna karena kadar asam sulfat yang tinggi sehingga akan tercapai recovery P2O5 yang tinggi.
Selain panas yang terkandung, panas yang timbul karena hidrasi pada seksi ini juga terjadi sehingga perlu didinginkan menggunakan vacuum cooler no.2 (D 2411). Dihydrate slurry dari hydration tank no.2 (R 2401B) dikirim ke filter no.2 (Fil 2421) dengan pompa P 2401 AB, dihydrate slurry pump.
Dihydrate cake dicuci dua kali dan kemudian dikirim dengan conveyor gypsum no.1 (M 2431) dalam kondisi kering, sehingga gypsum hanya mengandung kadar P2O5 yang sangat rendah dan sangat sesuai untuk bahan baku cement retarder dan ZA.
Hidrasi dari cake akan sempurna dalam hydration stage jika kondisi-kondisi berikut dapat dicapai:
Kadar P2O5 dalam liquid : 15%
Kadar H2SO4 dalam liquid : 6%
Temperatur slurry dalam no.1 dan no.2 hydration tank : 55-60oC
Recycle ratio dari dihydrate slurry : 1:1
Solid content dalam slurry No.2 vacuum cooler : 35%
Temperatur inlet No.2 vacuum cooler : 55-60oC
Temperatur outlet No.2 vacuum cooler : 50-55oC
Tekanan vakum : 80 torr
Hidrasi dari cake akan sempurna dalam hydration storage bila kondisi-kondisi tersebut diatas dapat dicapai. Bila hidrasi tidak bisa sempurna, proses hidrasi tersebut akan terjadi di dalam filter no.2 dan berakibat buntu pada filter cloth.
Kadar asam sulfat dalam liquid slurry merupakan faktor penting untuk mendapatkan bentuk dan besar kristal dan hasil akhir yang tinggi dari dekomposisi phospate Rock. Bila kadar asam sulfat dalam dihydrate slurry terlalu tinggi akan terjadi beda kadar asam sulfat yang sangat besar antara wash acid filter no.1 dan liquid hemihydrate slurry. Kondisi ini akan mengakibatkan fluktuasi kadar asam sulfat dalam return acid . Oleh sebab itu, harus selalu diusahakan untuk menjaga kadar asam sulfat bebas dalam Reaction stage. Dan bila kadar asam sulfat bebas rendah dalam dihydrate slurry akan mengakibatkan proses hidrasi menjadi lambat.
Kadar P2O5 dalam dihydrate slurry dapat ditentukan oleh displacement efficiency dari filter no.1 dan tidak bisa dikontrol di hydration section. Kadar P2O5 dalam slurry sangat erat hubungannya dengan kecepatan hidrasi dan bertambahnya kadar P2O5 akan mengakibatkan turunnya kecepatan hidrasi. Recycle dari slurry yang sudah terbentuk akan sangat efektif dalam pengaruh kecepatan hidrasi dan pembentukan kristal dari kalsium sulfat hemihydrate menjadi kalsium sulfat dihydrate .
Recycle ratio ditetapkan sebesar 1:1. Bila recycle ratio terlalu tinggi maka ada sejumlah slurry yang baru yang dapat lolos hydration tank tanpa mengalami proses hidrasi yang sempurna dan juga kristal yang belum tumbuh. Hidrasi juga dipengaruhi impuritas yang terkandung dalam phosphate rock terutama dengan bertambahnya kadar HF dalam liquid akan menyebabkan rendahnya kecepatan hidrasi yang mana HF akan berubah menjadi H2SiF6 dengan penambahan silika. Pengaruh HF biasanya lebih besar dengan adanya kadar alumunium yang tinggi.
Panas yang timbul karena hidrasi dan dekomposisi dalam hydration tank no.1 (R 2401A) didinginkan di vacuum cooler no.2 (D 2411) dan diusahakan temperatur slurry dijaga pada 60oC.
5.5 Fluorine Recovery Section
Unit ini terdiri dari exhaust gas treatment (unit pemurnian gas) dan unit penyerapan gas fluorine (fluorine recovery). Gas keluaran digester, hydration tank, dan filter no.1 mengandung fluorine. Fluorine ini diserap di fume scrubber T 2341 dan T 2342, kemudian disirkulasikan ke unit fluorine recovery (D 2311) ditangkap di fluorine scrubber (D 2342) oleh recycle water dari fume scrubber no.1 (T 2341).
Fluosilic acid yang terbentuk baik yang dari fluorine scrubber D 2342 dan unit konsentrasi mengandung sedikit silika. Setelah silika dipisahkan di filter no.3 (fil.2341) maka fluosilic acid yang sudah bersih tersebut dikirim ke H2SiF6 storage tank (TK 2352) sebagai produk.
Silika yang dihasilkan dari filter no.3 dilarutkan dengan wash water bekas filter no.3 bersama-sama dengan silika by product dari AlF3 plant. Slurry silika tersebut dimasukkan ke hydration tank no.1 untuk mendapatkan bentuk dan pertumbuhan kristal yang baik.
Kondisi operasi pada fluorine recovery sebagai berikut:
Exhaust gas treatment
Gas buang yang keluar dari cerobong mengandung maksimum 10 mg F/NM3. Perkiraan kadar fluorine dari tiga sumber exhaust gas sbb:
Digester 4000 mg/m3
Hydration tank 80 mg/m3
Hood, dari filter no.1 50 mg/m3
Exhaust gas yang keluar dari digester mengandung kadar fluorine lebih banyak daripada gas yang lain. Gas yang mengandung fluorine yang tinggi akan mudah terserap oleh air, exhaust gas yang keluar dari digester tersebut kemudian akan bergabung dengan gas yang lain yang keluar dari fume scrubber no.1 (T 2341). Untuk mendapatkan gas buang dengan kadar fluorine yang ditentukan maka fungsi fume scrubber harus maksimal.
Scrubber water yang keluar dari dua fume scrubber akan disirkulasi ke recovery unit, sebagai make up/tambahan dari fluosilic acid, sehingga diharapkan tidak ada sisa air yang terbuang. Untuk menghasilkan fluosilic acid dengan kadar P2O5 terbatas, mist separator F 2341 dipasang untuk menangkap mist (percikan) dan debu yang keluar dari digester. Gas yang keluar dari digester mengandung fluorine tinggi dan komposisinya adalah SiF4 maka diperlukan suatu usaha untuk mengulangi silika yang mengendap.
SiF4 + (n+2)H2O SiO2.nH2O + 4HF
Untuk itu duct (pipa) antara digester dan mist separator F2341 harus sependek mungkin dan diisolasi. Flow rate dari exhaust gas diatur dengan dumper yang terpasang pada outlet masing-masing digester dengan tujuan untuk mengatur tekanan digester sedikit vakum.
Tekanan dari exhaust fan (C2341) termasuk pressure drop karena pengaruh mist separator (F2341) dan fume scrubber no.1 (T2341). Oleh sebab itu harus diusahakan agar pembukaan dumper untuk hydration tank dan hood filter no.1 jangan berlebihan.
Fluorine recovery unit
Temperatur dari circulated water ke fluorine scrubber 50-55oC. Berat jenis dari H2SiF6 solution 1,17-1,18. Uap air dan gas fluorine akan menguap di vacuum cooler no.1 (D2311) dan kemudian mengalir ke fluorine scrubber (D 2342) melewati cyclone separator (F2355), percikan-percikan liquid akan tertangkap didalam cyclone separator sehingga kadar P2O5 dalam produk fluosilic acid dibawah 250 ppm. Duct antara vaccum no.1 dan outlet cyclone separator diisolasi untuk mencegah temperatur turun sehingga tidak terjadi pengendapan silika dan pengembunan uap air. Dalam fluorine scrubber D 2342, 20% fluosilic acid akan dihasilkan dengan cara menyerap exhaust gas dengan scrubber water. Pengaturan konsentrasi fluosilic acid dilakukan dengan DRC 2343. Fluosilic acid dengan kadar 2-3% silika akan dilewatkan ke filter no.3 (fil 2341) bersama-sama dengan fluosilic acid yang dikirim dari unit konsentrasi. Sebagian hasil filtrasi tersebut direcycle ke fluorin scrubber tank (TK 2343) untuk menurunkan kadar solid dalam likuid yang disirkulasikan tersebut. Produk silika dilarutkan dalam silika tank (TK 2346) bersama-sama dengan produk samping silika dari AlF3 plant.
5.6 Unit Konsentrasi
Unit konsentrasi ini dibuat dengan lisensi dari STHRUSSER'S WELL, dirancang untuk kapasitas 650 ton/hari P2O5 yang dipekatkan dari 45%-54% P2O5. Unit ini dibagi dalam tiga seksi yaitu seksi penguapan/evaporasi, pendinginan/cooling , dan penangkapan gas fluorin/fluorine scrubber.
Selama dioperasikan sejumlah besar impuritas yang terkandung dalam asam fosfat cenderung mengendap dipermukaan secara bertahap akan menurunkan kemampuan heat tranfer. Untuk mendapatkan kapasitas produksi yang optimum, unit konsentrasi setiap 8 hari selama 4 jam dilakukan cleaning. Tempat-tempat yang mengalami pengerakan paling banyak adalah heating surface dari heat exchanger E 2501 dan acid cooler E 2502. Pengerakan dalam spiral alfa lava disebabkan oleh impuritas berupa asam sedangkan pengerakan pada shell side disebabkan oleh impuritas pada cooling water.
5.6.1 Seksi Penguapan
Asam fosfat pekat dihasilkan dengan cara menguapkan sejumlah air yang terkandung dalam larutan bejana vakum. Asam fosfat dengan konsentrasi 45% sebagai larutan umpan dimasukkan secara kontinyu ke dalam sistem dan dicampur dengan sejumlah besar asam fosfat pekat. Campuran yang didapat dialirkan melewati pemanas E 2501 kemudian masuk kembali ke bejana penguap D 2501. Asam pekat sebagian disirkulasikan lagi menggunakan pompa P 2501 dan sebagian lagi dikirim ke acid cooler tank (TK 2511) sebagai produk asam fosfat pekat.
5.6.2 Seksi Pendinginan
Asam fosfat pekat panas dimasukkan kedalam TK 2511 kemudian didinginkan oleh aliran sirkulasi asam fosfat dingin dari cooler E2502, hasil campuran itu dipompa dengan acid cooler pump P 2511A/B ke acid cooler E 2502 yang mana asam fosfat didinginkan hingga suhu sesuai tangki penyimpanan. Aliran asam fosfat pekat yang sudah didinginkan dibagi menjadi dua, satu untuk sirkulasi dan lainnya dikirim ke tangki penyimpanan.
5.6.3 Fluorine Scrubber
Uap dari bejana penguap meninggalkan bejana lewat mist separator D 2502 kemudian masuk ke fluorine scrubber D 2541 yang mana sebagian besar gas fluorine ditangkap dengan air proses. Larutan flow asam florosilikat yang didapat dikirim ke fluorine recovery unit. Sisa uap dari D 2541 masuk ke sistem vakum yang terdiri dari tiga kondenser dan tiga steam ejector dimana uap tersebut dikondensasikan dan ditampung dalam hot well D 2506 bersamaan dengan air yang dimasukkan ke tiga kondenser tersebut, kemudian hot water disirkulasikan ke cooling tower dan dipakai kembali jika sudah didinginkan
2.7 Identifikasi Masalah
Pabrik asam fosfat di PT Petrokimia Gresik telah berjalan selama kurang lebih 29 tahun. Tentunya terjadi penurunan performa dari beberapa alat yang digunakan. Dengan mengetahui neraca massa dan panas dari desain pabrik, maka diharapkan dapat menjadi perbandingan pada waktu operasional pabrik, sehingga akan diketahui penyebab penurunan performa pabrik. Dari gambaran tersebut, ada beberapa rumusan masalah terhadap unjuk kerja (performance) hemyhidrate reactor, hemyhidrate filter, dan unit pemekatan adalah: berapakah losses pada proses produksi asam fosfat?bagaimana cara mengatasi kerugian terhadap losses?
2.8 Tinjauan Pustaka
2.8.1 Neraca Massa
Neraca Massa adalah cabang keilmuan yang mempelajari kesetimbangan massa dalam sebuah sistem. Dalam neraca massa, sistem adalah sesuatu yang diamati atau dikaji. Neraca massa adalah konsekuensi logis dari Hukum Kekekalan Massa yang menyebutkan bahwa di alam ini jumlah total massa adalah kekal; tidak dapat dimusnahkan ataupun diciptakan. Massa yang masuk ke dalam suatu sistem harus keluar meninggalkan sistem tersebut atau terakumulasi di dalam sistem. Konsekuensi logis hukum kekekalan massa ini memberikan persamaan dasar neraca massa :
[massa masuk] = [massa keluar] + [akumulasi massa]
dengan [massa masuk] merupakan massa yang masuk ke dalam sistem, [massa keluar] merupakan massa yang keluar dari sistem, dan [akumulasi massa] merupakan akumulasi massa dalam sistem. Akumulasi massa dapat bernilai negatif atau positif.
Pada umumnya, neraca massa dibangun dengan memperhitungkan total massa yang melalui suatu sistem. Pada perhitungan teknik kimia, neraca massa juga dibangun dengan memperhitungkan total massa komponen-komponen senyawa kimia yang melalui sistem (contoh: air) atau total massa suatu elemen (contoh: karbon). Bila dalam sistem yang dilalui terjadi reaksi kimia, maka ke dalam persamaan neraca massa ditambahkan variabel [produksi] sehingga persamaan neraca massa menjadi:
[massa masuk] + [produksi] = [massa keluar] + [akumulasi massa]
Variabel [produksi] pada persamaan neraca massa termodifikasi merupakan laju reaksi kimia. Laju reaksi kimia dapat berupa laju reaksi pembentukan ataupun laju reaksi pengurangan. Oleh karena itu, variabel [produksi] dapat bernilai positif atau negatif.
Neraca adalah alat pengukur massa pada suatu benda. Neraca energi adalah cabang keilmuan yang mempelajari kesetimbangan energi dalam sebuah sistem. Neraca energi dibuat berdasarkan pada hukum pertama termodinamika. Hukum pertama ini menyatakan kekekalan energi, yaitu energi tidak dapat dimusnahkan atau dibuat, hanya dapat diubah bentuknya. Perumusan dari neraca energi suatu sistem mirip dengan perumusan neraca massa. Namun demikian, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu suatu sistem dapat berupa sistem tertutup namun tidak terisolasi (tidak dapat terjadi perpindahan massa namun dapat terjadi perpindahan panas) dan hanya terdapat satu neraca energi untuk suatu sistem (tidak seperti neraca massa yang memungkinkan adanya beberapa neraca komponen). Suatu neraca energi memiliki persamaan:
Energi masuk = Energi keluar + Energi akumulasi
Tidak seperti neraca massa yang memiliki variabel produksi, neraca energi tidak memiliki variabel produksi. Hal ini disebabkan energi tidak dapat diproduksi, hanya dapat diubah bentuknya. Namun demikian, bila terdapat suatu jenis energi diabaikan, misalnya bila neraca dibuat dengan hanya memperhitungkan energi kalor saja, maka persamaan neraca energi akan menjadi
Kalor masuk + Kalor produksi = Kalor keluar + Kalor akumulasi
dengan Kalor produksi bernilai negatif jika kalor dikonsumsi. Neraca energi digunakan secara luas pada bidang ilmu murni seperti fisika, biologi, kimia dan geografi.
2.8.2 Neraca Panas
Hukum konservasi energi (hk I termodinamika):
[Energi masuk] – [energi keluar] + [energi yang terbangkitkan sistem] – [energi yang terkonsumsi sistem] = [energi terakumulasi dalam sistem]
Reaksi kimia yang bersifat eksotermis ( menghasilkan panas), maka energi yang dihasilkan disebut sebagai energi yang terbangkitkan sistem.
Reaksi kimia yang bersifat endotermis (membutuhkan panas), maka energi yangdihasilkan disebut sebagai energi yang terkonsumsi oleh sistem.
Macam-macam perubahan entalpi (panas):
1. Sensible ( panas yang bisa dirasakan perubahan suhunya).
Kapasitas panas (cp ) = banyaknya panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu setiap satuan massa setiap satuan suhu. Untuk padatan dan gas, Cp merupakan fungsi suhu. Beberapa sumber data-data Cp :
a. Cp = f (T) ; appendix D, Coulson and Richardson, " Chemical Engineering". Table E.1. Himmelblau.
b. Cp dalam bentuk grafik; Geankoplis; Perry.
c. Cp untuk foods and biological material; appendix A.4, Geankoplis,"Transport Processes and Unit Operation".
2. Laten ( panas perubahan fase dengan suhu tetap).
a. Panas peleburan ( dari fase padat menjadi cair).
b. Panas sublimasi ( dari fase padat menjadi gas ).
c. Panas kondensasi ( dari fase gas menjadi cair ).
d. Panas penguapan (dari fase cair menjadi gas).
3. Reaksi (panas yang dihasilkan atau dibutuhkan pada proses yang melibatkan reaksi
kimia). Macam-macam entalpi reaksi :
a. Heat of reaction.
b. Heat of formation.
c. Heat of combustion
2.8.3 Asam Fosfat
Batuan fosfat merupakan sumber inorganik dari fosfor (P), salah satu nutrisi agronomi yang bersama dengan nitrogen (N) dan potassium (kalium/K) sangat penting bagi pertumbuhan secara umum, termasuk pembentukan protein, akar, mempercepat kematangan bijih, meningkatkan produk bijih-bijihan dan umbi-umbian, serta memperkuat tubuh tanaman. Oleh karena itu kekurangan fosfor mengakibatkan tanaman menjadi kerdil, akar sangat sedikit, daun menguning sebelum waktunya dan secara keseluruhan pertumbuhan akan terhambat. Selain itu pada tanah tropis, kekurangan P merupakan hal biasa, juga kekurangan kalsium (Ca), keasaman tanah tinggi, keracunan Al, dan tipis, sehingga jika tidak cepat diatasi, tanah akan menjadi tandus.
Proses pembuatan asam fosfat berdasarkan reaksi asidulasi antara batuan fosfat dengan asam sulfat. Pembuatan asam fosfat menggunakan proses Nissan. Kapasitas produksi pada unit ini sebesar 170.000 ton/tahun. Proses Nissan merupakan proses pembuatan asam fosfat yang dihasilkan kalsium hemihidrat yang keluar dari reactor. Kemudian hemihidrat direkristalisasi sehingga terbentuk dihidrat. Setelah itu dihidrat dipisah dari asam fosfat dengan filtrasi. Proses hemihidrat adalah proses penambahan batuan halus fosfat guna mendapatkan asam fosfat.
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + H2O 2H3PO4 + 3CaSO4 . 1/2 H2O
Namun pada proses hemihidrat ini dekomposisi phosphate rock masih kecil (94%), sehingga dilakukan proses kedua, yaitu proses dihidrat. Asam fosfatyang terbentuk disaring dan dipisahkan untuk kemudian dilakukan pemurnian,sedangkan cake hemihidrat dilakukan proses kembali.
Proses dihidrat adalah proses penambahan H2SO4 pada kembali dalam cake hemihidrat. Tujuan proses ini untuk mereaksikan sisa fosfat rock yang belum bereaksi (5%) dengan asam sulfat dan mereaksikan gypsum hemihydrates. Proses ini menghasilkan produk utama, berupa asam fosfat. Proses selanjutnya adalah proses pemurnian guna mendapatkan kemurnian asam fosfat dengan P2O5 sebesar 54%. Dalam digester tempat pembentukan asam fosfat, terjadi reaksi samping yang menghasilkan gas fluorine.
CaF2 + H2SO4 + ½ H2O CaSO4 . ½ H2O+ 2 HF
6 HF + SiO2 H2SiF6 + 2 H2O
H2SiF6 SiF4+ 2 HF
Gas fluorine yang dihasilkan diolah dalam fluorine recovery unit sebelum dibuang ke udara. Kemudian di dalam scrubber terjadi reaksi sebagai berikut :
3 SiF4 + 2 H2O 2 H2SiF6 + SiO2
Dengan proses ini dapat dihasilkan asam fosfat dengan P2O5. Bahan baku batuan fosfat direaksikan dengan H2SO4 recovery 98,3 % 60% yang merupakan konsentrasi ideal untuk menghindari coating phosphate rock oleh gypsum hemihydrat.
2.9 Pemecahan Masalah
Pada Praktik Kerja Industri kali ini kami mendapatkan tugas khusus untuk menghitung neraca massa dan panas design produksi asam fosfat di PT Petrokimia Gresik yang dibandingkan dengan hasil aktual di lapangan.
Pabrik asam fosfat merupakan suatu pabrik yang terdapat di Unit Produksi III PT. Petrokimia Gresik dengan bahan baku berupa Phosphate Rock dan Asam Sulfat 98% yang dijalankan dengan proses Hemihydrate-Dihydrate dan memiliki kapasitas produksi sebesar 171.450 ton / tahun (dasar 100% P2O5) atau 610 ton / day. Phospat rock yang digunakan adalah impor dari negara lain diantaranya berasal dari Jordan, Maroco, Mesir, dan Cina. Masing-masing phospat rock memiliki komposisi yang berbeda-beda yang ditunjukkan pada tabel berikut :
Tabel 4.2.1 Tabel Komposisi Kandungan Phospat Rock Jordan
Komponen
Phosphate Rock
Produk Asam Fosfat
CaO
0,547
0
P2O5
0,366
0,51
SiO2
0,0475
0,03
F
0,0395
0,01
H2SO4
0
0,13
H2O
0
0,32
total
1
1
Tabel 4.2.2 Tabel Komposisi Kandungan Phospat Rock Maroco
Komponen
Phosphate Rock
Produk Asam Fosfat
CaO
0,5576
0
P2O5
0,3001
0,5
SiO2
0,0781
0,05
F
0,0642
0,03
H2SO4
0
0,1
H2O
0
0,32
total
1
1
Tabel 4.2.3 Tabel Komposisi Kandungan Phospat Rock Mesir
Komponen
Phosphate Rock
Produk Asam Fosfat
CaO
0,5573
0
P2O5
0,2964
0,46
SiO2
0,0821
0,08
F
0,0642
0,06
H2SO4
0
0,15
H2O
0
0,25
total
1
1
Proses Hemihydrate-Dihydrate terdiri dari beberapa seksi, antara lain:
Rock grinding unit
Reaction dan hemihydrate filtration
Conversion (hydration) dan dihydrate filtration
Fluorine recovery
Concentrationunit
Phospat rock dan H2SO4 dimasukkan pada hemihydrate reactor. Proses hemihydrate adalah proses penambahan H2SO4 pada batuan halus fosfat untuk mendapatkan asam fosfat.
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + H2O 2H3PO4 + 3CaSO4 . 2 H2O
Produk dari reaksi hemihydrate adalah asam fosfat dan phospo gypsum. Asam fosfat akan diproses kembali di unit hemihydrate filter yang akan menghasilkan filtrate yang akan diproses kembali di unit concentration untuk menaikkan konsentrasi P2O5 dari 40% menjadi 52-54%. Pabrik asam fosfat harus dilakukan cleaning (pembersihan) kerak pada peralatan pada setiap minggunya.
Dari data yang diperoleh dari unit operasi di lapangan produk asam fosfat memiliki konsentrasi 48-50 % P2O5 sedangkan data desain untuk produk asam fosfat adalah 54%. Hal ini dapat dikarenakan komposisi phospat rock yang digunakan tidak stabil karena phospat rock adalah batuan alam. Jadi produk asam fosfat dipengaruhi oleh jenis bahan baku phospat rock yang digunakan. Pada pabrik asam fosfat sering digunakan phospat rock Jordan karena kandungan P2O5 yang lebih tinggi dengan SiO2 yang rendah dibandingkan phospat rock dari negara lain. Sehingga hasil produk memiliki kualitas yang baik dan sesuai kebutuhan pasar. Komposisi SiO2 pada proses pembuatan asam fosfat harus diminimalkan karena akan menyebabkan scale (kerak) pada unit peralatan.
Efisiensi panas pada peralatan pada pabrik asam fosfat desain dan aktual terjadi perbedaan yang cukup signifikan. Pada data actual efisiensi lebih besar daripada data desain. Hal tersebut menunjukkan kinerja alat yang baik. Perbandingan efisiensi panas desain dan actual dapat dilihat dari tabel di bawah ini
Nama Unit
Efisiensi panas (%) Desain
Efisiensi Panas (%)
Aktual
Hemihydrate Reactor
96,8
6,49
Hemihydrate Filter
75,29
63,67
Unit Concentration
56,19
61,77
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil setelah melakukan kerja praktek di Pabrik Asam Phospat PT. Petrokimia Gresik antara lain :
Pabrik Asam Phospat Departemen Produksi III PT. Pertrokimia Gresik menghasilkan Asam Phospat dengan kadar 52% - 54% P2O5, menggunakan bahan baku Phospat Rock ( Jordan, Maroko, Mesir, dan Cina ).
Proses pembuatan asam fosfat yang digunakan adalah Hemyhidrate - Dyhidrate Reaction.
Bahan baku yang paling baik untuk pembuatan asam fosfat adalah phospat Rock Jordan dengan komposisi sebagai berikut :
Komponen
Komposisi (%)
Hasil Produk
CaO
54,7
0
P2O5
36,6
51 %
SiO2
4,75
3 %
F
3,95
1 %
H2O
0
32 %
H2SO4
0
13 %
5. Efisiensi panas pada peralatan pada pabrik asam fosfat desain dan aktual terjadi perbedaan yang cukup signifikan.
3.2 Saran
Perlu dilakukan pembuatan konsep perancangan peralatan dengan pihak yang sudah ahli di bidangnya untuk menghindari kebocoran peralatan. Kebocoran alat dapat membahayakan pekerja dan mengurangi efisiensi proses. Contoh : kebocoran reaktor karena bahan peralatan tidak tahan dengan temperatur tinggi.
Beberapa parameter kontrol di lapangan perlu diperbaharui karena banyak yang sudah tidak terbaca di lapangan.
Pemilihan bahan baku asam fosfat sebaiknya menggunakan phospat rock Jordan karena hasil produknya lebih bagus dibandingkan dari negara lain
DAFTAR PUSTAKA
Austin, T.G., 1984, Shreve's Chemical Process Industries, 5th edition, Mc. Graw Hill Book Company, New York.
Geankoplis, Christie John, 1986, Transport Processes and Separation Process Principles, 4th edition, International Edition, America.
Hougen, A.O., 1976, Chemical Process Principles, 2nd edition, Jhon Willey and Sons, New York.
Keenam, W. Charler, et. Al, 1980, General College Chemistry, 6th edition, Harperand Row, New York.
Perry, R.H and Don Green, 1984, Chemical Engineer's Hand Book, 6th edition, Mc. Graw Hill Book Co. Ltd, New York.
Smith, J.M and Van Ness, H.S., 1984, Introduction to Chamical Engeering Thermodynamiuc, 3rd edition, International Student Edition, Singapore.
Yaws, Carl L., 1999, Chemical Properties Handbook, Mc. Graw Hill Book Co. Ltd, New York.
Arsip – Arsip PT. Petrokimia Gresik.
