BAB I PENDAHULUAN
1.1 Sejarah Berdirinya PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama adalah sebuah perusahaan kilang minyak dengan berbahan baku condensate atau minyak bumi dengan fraksi ringan (C1 – C25) dengan kadar 97% dan residu dengan kadar 3% yang didapatkan dari daerah-daerah di Indonesia maupun dari luar negeri. Condensate tersebut diperoleh dari daerah seperti Senipah (Kalimantan Timur), Bayu Udan (Selat Timor), Northwest Shelf (Australia), Lan Tay (Vietnam), Hazira FRN (India), Sharjah, Margham, Mellitah, Petronas HN, Handil, Thailand HN, Kondensat Qatar, dan lain-lain. PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama juga mempunyai konsep kedepan berupa pembangunan Olefin Plant dalam rangka upgrading dan pengembangan pabrik. Secara garis besar PT. TPPI memiliki empat unit, yaitu dua produk Platforming dan Aromatic, Utility dan Offsite.
Gambar 1. PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama PT. TPPI adalah perusahaan yang mengolah kondensat (minyak bumi dengan kadar fraksi ringan sebesar 97% dan fraksi berat hanya 3%) menjadi produk-produk
seperti
Para-Xyline,
Orto-Xyline,
Benzene,
Toluene,
Kerosene, Gas Oil, PTCF (Petrochemical Thermal Cracker Feed), Diesel Oil, Light Naphta, Reformate dan Mixed-Xyline. PT. TPPI didirikan pada Oktober 1995 berdasarkan PP No. 1/1967 dan PP No. 11/1970 dengan investasi modal dari pihak asing. Pengerukan tanah pertama sebagai persiapan untuk area pabrik dilangsungkan pada November 1996. Krisis moneter pada tahun 1998 mengakibatkan pembangunan proyek ini terhambat. Pada tahun 2004, Presiden Indonesia mengumumkan proyek besar Indonesia dan PT. TPPI termasuk didalamnya. Pada Februari 2004, PT. TPPI
1
mendapatkan bantuan financial sebesar 400 juta dollar dari pemerintah Indonesia guna melanjutkan proyek yang terhenti. Bantuan tersebut menyebabkan proyek yang tadinya terhenti berjalan lagi pada bulan Juni 2004. Pada bulan Februari 2006, kondensat pertama diimpor oleh PT. TPPI untuk masuk ke tangki penyimpanan dan pada bulan berikutnya mulai melangsungkan proses dan memproduksi light naphtha, kerosene, diesel, dan fuel oil rendah sulfur. Pada April 2006, PT. TPPI menjual produk untuk pertama kalinya berupa light naphtha, reformate dan kerosene. Setelah itu, mulai memproduksi benzene dan toluene. Sekitar bulan Juni 2006, PT. TPPI mulai melangsungkan proses aliran secara keseluruhan dengan produksi tambahan berupa paraxyline. Produk terbaru yang dikembangkan oleh PT. TPPI adalah Liquified Petroleum Gas (LPG) yang berasal dari departemen Platforming dan Aromatik yang sebelumnya dibakar di flare. Selama pembangunan, yang berperan menguasai konstruksi adalah Japan Gas Coorporation (JGC) dan Joint Project dengan PT. Wijaya Karya, PT. Adhi Karya dan PT. IKPT (WAIJO). UOP (USA) ditunjuk sebagai process licensor untuk bagian aromatik. 1.2 Gambaran Umum Pabrik 1.2.1 Bahan Baku Utama Bahan baku utama dari PT. TPPI adalah kondensat. Kondensat adalah light crude oil dengan kadar fraksi ringan (C1 dan C25) sebesar 97% dan fraksi berat hanya 3%. Minyak bumi terbagi menjadi 2, yaitu crude oil (minyak mentah) dan kondesat. Perbedaan keduanya terletak pada kuantitas gas dan liquid yang terkandung di dalamnya. Crude oil, kandungan liquid lebih banyak dibandingkan gasnya, sedangkan kondensat kandungan gas lebih besar dibandingkan liquidnya. Kondensat yang diolah PT. TPPI untuk pertama running (Juni 2009), setelah shut down lama dengan kapasitas berkisar 50 kilobarrel/hari. PT. TPPI mengolah kondensat untuk dijadikan produk. Beberapa jenis kondensat yang di gunakan oleh PT. TPPI adalah campuran Bontang, Handil, kondensat Qatar dan Northwest Shelf. PT. TPPI selain mengubah kondensat juga mengolah Naphtha guna untuk memenuhi bahan baku untuk diolah menjadi produk. Kondensat yang diolah PT. TPPI menghasilkan beberapa produk diantaranya: Off
2
Gas, LPG, Light Naphtha, Heavy Naphtha, Senyawa Aromatik, Kerosin, Diesel dan PTCF (Petrochemical Thermal Cracking Feed). 1.2.2
Bahan Pembantu 1. Corrosion Inhibitor Corrosion Inhibtor digunakan untuk melindungi pipa dari korosi. Proses produksi yang sering terjadi melibatkan zat gas atau cairan yang rentan terhadap korosi. Sehingga perlu ditambahkan Corrosion Inhibitor untuk meminimalkan terjadinya kebocoran pipa akibat korosi. 2. Nitrogen PT. TPPI menggunakan Nitrogen sebagai gas inert untuk mengusir gas lain yang tidak diharapkan, salah satunya O 2. Keberadaan O2 sangat tidak diinginkan karena dapat menyebabkan terjadinya accident. Nitrogen sering digunakan saat start up dan shut down reaktor untuk menghilangkan O2.
1.2.3
Unit-unit dalam Pabrik Pada PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama mempunyai departemen proses, yaitu: 1. Platforming - Prefractionation Unit (201) bertujuan untuk memisahkan fraksi ringan dengan fraksi berat dan sebagai umpan masuk berupa kondensat (light crude oil). Hasil samping berupa offgas (C1-C2), LPG (C3-C4), Kerosine (C4-C6), Diesel dan Residu (C 17-C20) atau h Petrochemical Thermal Cracking Feed (PTCF) (C20-C25). Produk utamanya adalah Light Naphtha (C4-C6) dan Heavy Naphtha (C6-
C13). Naphtha Hydrotreating Unit (202) melakukan proses impuritas pada heavy naphtha yang dapat menjadi racun pada katalis saat diumpankan ke reaktor pada Unit Platforming. Produk samping yang dihasilkan adalah offgas (C1-C4) dan produk utama adalah
-
sweet naphtha. Platforming Unit (203) berfungsi untuk mengubah sweet naphtha menjadi reformate (senyawa yang kaya akan cincin aromatik). Pada Unit Platforming ini menghasilkan produk samping berubah H2 dan offgas sementara produk utama adalah reformate yang
-
diumpan ke departemen Aromatik. Continuous Catalyst Regeneration Unit (204) bertujuan untuk mengeregenerasi katalis dari Platforming Reactor Catalyts pada
3
unit 203 agar katalis yang dipakai direaktor selalu segar dan tak -
jenuh sehingga memberi fungsi katalisasi pada reaktor. LPG Unit (220) bertujuan untuk menghasilkan produk akhir berupa Liquified Petroleum Gas (LPG) yang berasal dari off gas produk
samping dari departemen platforming. 2. Aromatik - Aromatic Fractionation Unit (211) bertujuan mengolah reformate dari unit platforming untuk memisahkan Light Reformate dengan heavy reformate disiapkan menjadi umpan bagi Sulfolane Unit dan -
Paraxylane Extraction. Heavy reformate dikirim ke Tatoray unit. Sulfolane Unit (205) bertujuan untuk mengekstrak aromatik dengan kemurnian tinggi dari senyawa campuran dari sebagian besar C 6-C7
-
Parafin dan aromatik dengan ekstraksi. Benzene Toluene Fractionation Unit (206) berfungsi untuk menghasilkan produk benzane, tolune, dan C8-C9 aromatik dengan
-
destilasi azeotrop. Tatoray Unit (213) bertujuan untuk mengolah Toluene dan Heavy
-
Reformate (C9 aromatik) untuk menghasilkan Benzene dan Xylene. Isomar Unit (209) bertujuan untuk mengolah rafinat dari
-
Paraxylene Extraction Unit menjadi paraxylene. Paraxylene Extraction Unit (207) bertujuan untuk mengektraksi paraxylene dengan kemurnian 99,9 wt % dari campuran
C8
aromatik (p-xylene, m-xylene, o-xylene, ethyl benzene).
1.2.4
Organisasi Perusahaan PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama dalam pengoperasiannya memiliki 2 bagian, yaitu Head Office di Jakarta dan Plant Site yang terletak di daerah Tuban. Kantor utama digunakan sebagai tempat Departemen Keuangan yang berada di Jakarta yang berkoordinasi dengan Kepala Pengilangan di area pabrik Tuban (CRO). Kepala Pengilangan akan membawahi beberapa General Manager yang juga akan membawahi beberapa bidang, seperti Manager Teknik, Manager Feed & Platforming, Manager Aromatik, Manager K3, Manager Utilitas, Manager Operasi, Manager Offsite, Manager Peralatan & Engineering dan Manager
Administrasi. 1.2.4.1 Fasilitas Penunjang PT Trans-Pacific Petrochemical Indotama memberi fasilitas penunjang kepada karyawan yang terdiri atas:
4
1. Mass atau rumah dinas 2. Tunjangna jabatan, besarnya sesuai dengan jabatan yang dipegang. 3. Transportasi antar jemput karyawan berupa shuttle bus (bus antar jemput dan mobil) dan setingkat karyawan tertentu 4. Fasilitas lunch (makan siang) kepada seluruh karyawan yang berlokasi di dua tempat yaitu pantry pada CCB (Central Control Building) dan kantin 5. Housing allowance 6. Asuransi jamsostek yang meliputi asuransi kematian dan keselamatan kerja 7. Tunjangan- tunjangan sesuai dengan UU Ketenagakerjaan. 8. Selain gaji dan fasilitas yang diberikan yaitu: Uang lembur, diberikan berdasarkan jumlah jam lembur yaitu jumlah jam diluar kerja dan diberikan bersamaan dengan
pembayaran gaji. One Day Care yang berupa program dari perusahaan untuk
menganti biaya rawat inap walaupun hanya rawat inap 1 hari. Pakaian seragam kerja, Personal Protection Equipment (PPE) berupa safety helmet, safety glasses, safety shoes, masker dan
earplug Masjid 1.2.4.2 Kesehatan Dan Keselamatan Kerja Kebijaksanaan PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama untuk seluruh kegiatan
operasinya
yaitu
mengutamakan
perlindungan
terhadap
lingkungan hidup dan keselamatan kerjadari para karyawan, pelanggan dan masyarakat umum. Tujuan keselamatan kerja:
Menjamin tiap pekerja atas hak dan keselamatan dalam melaksanakan
tugas untuk kesejahteraan hidupnya,meningkatkan hasil produksi Menjamin agar sumber produksi dapat terpelihara dengan baikdan dapat
digunakan secara efisien Menjamin agar produksi dapat berjalan dengan lancar tanpa hambatan apapun .
1.2.4.3 Sistem Pemasaran Hasil Produk utama yang dijuan di PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama-Tuban berupa para-xylene. Pengiriman dan penerimaan bahan baku keseluruhan menggunakan jalur laut dengan transportasi kapal tanker. Penyimpanan prodak sebelum dikapalkan, disimpan masing masing product
tank.
Untuk
prodak
proteleum
seperti
diesel
maupun
5
petrochemical thermal cracking feed (PTCF) penjualannya kepada Pertamina. Sementara liquified petroleum gas (LPG) di ekspor ke vitol inc. Produk N2 liquid yang berasal dari N2 plant apabila berlebihan akan dibuang ke atmosfer, namun terkadang dijual ke PT.Samator Gas dengan menggunakan portable gas supply dan container. Hal ini terjadi apabila permintaan N2 di PT.Samator Gas tercukupi maka tidak akan membeli produk N2. 1.3 Lay Out Pabrik PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama-Tuban berdiri pada tahun 1996 terletak di kota Tuban provinsi Jawa Timur, tepatnya di tepi Tanjung Awar Awar.
6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bahan baku dan Bahan Pembantu 2.1.1 Bahan Baku
7
Minyak bumi dibagi menjadi dua bagian yakni crude oil (minyak mentah) dan condensat.crude oil adalah campuran yang sangat kompleks yang terdri dari 200 atau lebih komponen
organik yang berbeda beda, kebanyakan adalah
hidrokarbon. Selain itu didalam crude oli juga terdapat unsur- unsur
non
hidrokarbon dalam jumlah kecil oksigen, sulfur, nitrogen, vanadium dan krom. Sedangkan condensat adalah suatu campuran hidrokarbon yang memiliki densitas yang rendah.Condensat diperoleh dari proses kondensasi dari natural gas condensat. Didalam sumur condensat berfase gas sedangkan dalam suhu ruang condensat berfase liquit (cair). Condensat memiliki komponen yang hampir sama dengan crude oil yakni hidrokarbon rantai lurus atau parafin naphthen,aromatik dan unsur non hidrokarbon sufida (H2S) dan karbon dioksida(CO2). 2.1.1.1 Komposisi Minyak Bumi Hidrokarbon (H) dan Karbon (C) merupakan komposisi yang terdapat dalam minyak bumi yang sering disebut senyawa hidrokarbon. Walaupun jumlahnya sangat banyak namun senyawa tersebut dapat dikelompokkan menjadi tiga golongan, yakitu parafin,naften dan aromatik. Adapun komponen pengotornya atau disebut non hidrokarbon seperti oksigen,sulfur, nitrogen, vanadium, nikel,dan krom. A. Senyawa Hidrokarbon Senyawa Hidrokarbon merupakan senyawa yang tersusun
atas unsur
hidrogen dan karbon.Minyak bumi dikelompokkan menjadi tiga yaitu senyawa hidrokarbon parafin, naftalen dan aromatis. Selain itu dalam produk minyak bumi terdapat senyawa hidrokarbon olefin, yang terjadi karena rengkahan dalam proses pengolahan minyak bumi dalam kilang. B. Senyawa Bukan Hidrokarbon. Menurut Hardjono,2006 senyawa bukan hidrokarbon yang terdapat dalam minyak bumi dan produknya adalah senyawa organik yang mengandung unsur belerang, oksigen, nitrogen,dan logam-logam. 2.1.2 Bahan Pembantu 1. Corrosion Inhibitor Corrosion Inhibitor merupakan zat yang digunakan
untuk
mencegah proses korosi dalam sistem pemipaan. Zat ini digunakan dalam proses – proses yang
rentan terhadap gas atau cairan yang bersifat korosi. Bahan
8
Corrosion Inhibitor
adalah aromatic hydrokarbon, alkyl
dirner amin, 1.2.4-
trimethylbenzen, Naphtalene. 2. Nitrogen PT. Trans-Pasific Petrochemical Indotama menggunakan nitrogen sebagai gas untuk menghilangkan gas O 2. Nitrogen sering digunakan pada saat start up dan shut down reaktor, fregenerasi katalis pada Naphtha Hydrotreating Unit
kebutuhan reaktor pada platreforming, pada unit CCR gas nitrogen
digunakan sebagai pembawa katalis pada reaktor. Kebutuhan purging benzene column recevier
Fractination Recivers Purge Vent, Paraxylene
Day
tanks,
Desorben Storage Tank, Plant Inventory Storage Tank Pada unit parex regenerasi katalis pada unit isomar, pada unit aromatic Fractination Nitrogen digunakan pada colomn Recoiver Puregas, Reformate Spliter, Orthoxylene Coloumn . Nitrogen
yang digunakan oleh PT. TPPI berasal dari udara.
Kemudian udara nitrogen diambil dan dipisahkan oleh oksigen
pada unit
Nitrogen Plant. 2.2 Proses Pengolahan Minyak Bumi 2.2.1 Proses Pemisahan Secara Fisika Proses pemsahan secara fisika dapat dibedakan menjadi dua yaitu: a).Destilasi b).Ekstraksi 2.2.1.1 Destilasi Destilasi merupakan proses pemisahan dua komponen atau lebih dalam suatu campuran berdasarkan perbedaan titik didih dan kemampuan volatilitasnya dari masing masing komponen dengan adanya sumber panas. Fungsi destilasi adalah untuk memisahkan suatu komponen yang mampu tercampur dan mudah menguap dengan jalan menguapkan menjadi komponen komponennya. 2.2.1.2 Ekstraksi Menurut Mc.Cabe (1993), Ekstraksi adalah suatu metode operasi yang digunakan dalam proses pemisahan suat komponen dari campurannya dengan menggunakan sejumlah massa bahan atau solvent sebagai pemisah. 2.3
Spesifikasi Produk yang Dihasilkan Produk utama yang dihasilkan pada unit 201 (Unit Prefactination) PT.Trans-Pacific Petrochemical Indotama adalah Heavy naphta.
Heavy
naphta yang merupakan overhead dari condensate Splitter (201-C-002)
9
menjadi feed di unit 202 untuk di proses lebih lanjut. Produk sampingan dari unit 201 adalah offgas, light naphta, kerosene, diesel dan residu. Offgas yang dihasilkan di unit 201 di olah di unit 220 (Unit LPG) sebagai LPG dan sebagian lagi di olah menjadi fuel gas untuk mdi jadikan sebagai bahan bakar. Light naphta hasil dari unit 201 dapat di gunakan sebagai feed olefin plant (pabrik etylene). Karena di tppi belum di gunakan pabriknya, maka light naphta di PT. TPPI ini dijual kerosene produk dari unit 201 disebut dengan minyak tanah karena sekrang harganya murah, di PT. TPPI kerosene di campur dengan diesel yang juga merupakan produk samping dari unit 201 disebut blended gas oil. Blended gasoil ini kemudian di jual ke PLN. Produk samping di unit 201 lainya adalah residu. Residu ini di gunakan sebagai fuel oil untuk bahan bakar di furnace/heater. 1. Off Gas (
C1
-
C2
)
Merupakan gas-gas yang tidak terkondensasi dalam proses. Terdiri dari C1
-
C2
(Hidrokarbon ringan atau yang lebih dikenal sebagi gas kering.
Karena sulit di kondensasi. Di gunakan sebagai fuel gas dan sisanya di bakar dalam flare. 2. Liquified Petroleum Gas(LPG) Liquified Petroleum Gas (LPG) adalah minyak bumi yang di cairkan pada suhu kamar dan tekanan 95 psia sehingga LPG dapat di simpan dalam bentuk cair. Komponen utama LPG adalah propana dan butana, serta sejumlah kecil belerang. 2.Light Naphtha (
C5
-
C8
)
Light Naphta di gunakan terutama sebagai bahan baku untuk memproduksi oktan tinggi bensin (melalui reformasi katalitik proses). Hal ini juga di gunakan dalam petrokimia industri untuk memproduksi olefin. Karena plant olefin di TPPI belum di bangun,maka light naphta ini akan di jual. 3. Heavy Naptha (
C5
-
C8
)
10
Produk hidrokarbon cair yang dihasilkan dari pengolahan minyak bumi yang mempunyai sifat mudah menguap dan sangat mudah terbakar. Naphta di gunakan sebagai bahan pembuatan mogas,bahan pelarut dan sebagai bahan baku industri petrokimia. 4.Kerosene (
C14
-
C17
)
Minyak tanah atau kerosene merupakan bagian dari minyak mentah titik didih antara 130˚C dan 150˚C dan tidak berwarna. Digunakan selama bertahun-tahun sebagai alat bantu penerangan, memasak, water heating dan lain-lain yang umumnya merupakan pemakaian domestik (rumahan). 5. Diesel (
C14
-
C17
)
Diesel oil atau solar adalah minyak berat yang di gunakan untuk tenaga mesin diesel. Bentuk yang biasa di pakai sebagian besar diesel berasal dari minyak bumi. Diesel adalah fraksi dari minyak bumi yang mempunyai titik didih antara 150-250˚C yang digunakan sebagai bahan dasar mesin diesel. 6.Residu (
C20
-
C25
)
Fuel oil atau residu adalah bahan bakar cair yang didapat dari pengolahan dengan titik didih anatara 250-350˚C. Produk residu ini akan digunakan sebagai fuel oil untuk bahan bakar di furnace /fire heater.
11
BAB III DESKRIPSI PROSES 3.1 Persiapan Bahan 3.1.1 Bahan Baku Bahan baku yang digunakan dalam PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama adalah kondensat yang diperoleh dari campuran Arun, Plaju,Pagerungan, dan Geragai. Bahan baku yang digunakan sebagai umpan pada unit 201 (Prefractionation Unit) adalah campuran dari Arun, Plaju, Pagerungan, dan Geragai dengan perbandingan 11,1: 49,75: 24,8: 14,35 dalam % volume. Hal ini bertujuan untuk memperoleh produk Benzene secara maksimum. Bahan baku yang diperoleh dari berbagai tempat tersebut terlebih dahulu dilakukan penampungan pada tanki penampung (Feed Stock Tank) di Tank Terminal sebelum diumpankan ke Departemen Platforming. PT. TransPacific Petrochemical Indotama memiliki 5 buah feed stock tank dengan kapasitas masing-masing sebesar 60.000 m3. 3.1.2 Bahan Pembantu Bahan pembantu yang digunakan pada Unit Prefractionation ada 2 yaitu: 1. Corrosion Inhibitor Corrosion Inhibitor adalah zat yang digunakan untuk mencegah proses korosi didalam sistem perpipaan. Zat ini digunakan dalam prosesproses yang rentan terhadap gas atau cairan yang bersifat korosi. Bahan dari Corrosion Inhibitor adalah aromatic hydrokarbon, alkyl dimer amin, 1,2,4- Trimethylbenzena, Naphtalene. Pabrik PT. TPPI untuk Corrosion Inhibitor menggunakan license dari UOP TM UNICOR C TM. 2. Nitrogen PT Trans Pasific Petrochemical Indotama menggunakan nitrogen sebagai gas untuk menghilangkan O2. Nitrogen sering digunakan pada saat start up dan shut down reaktor, regenerasi katalis pada NHT, kebutuhan reaktor pada platforming, pada unit CCR gas nitrogen digunakan sebagai pembawa katalis pada reaktor.
12
3.2 Tahapan Proses Unit Prefractionation (Unit 201) 3.2.1 Proses Umpan pada Precut Column 3.2.1.1 Pemanasan Awal Kondensat Umpan kondensat dari feed stock tank (901-T-001/002 A-B/003 A-B) dengan kapasitas masing – masing 60.000 m3, dipompakan ke dalam Precut Column (201-C-001). Sebelum masuk menuju Precut Column, kodensat
dari
tangki
penampungan
terlebih
dahulu
mengalami
pencampuran dalam perpipaan,kemudian pemanasan awal (preheating) pada Heavy Naphtha Feed Exchanger (201-E-005), Kerosene Feed Exchanger (201-E-006), Feed heater (201-E-020).Hal ini dilakukan untuk mengurangi beban dari Precut Column Reboiler Heater (201-H-002) sehingga mampu mengefisienkan pemakaian fuel pada saat pembakaran. Kondensat dipompa menuju Heavy Naphtha Feed Exchanger (201-E005) untuk dilakukan perpindahan panas dengan produk Heavy Naphtha sebagai fluida panas. Kondensat masuk exchanger pada kondisi suhu 37,80C dan tekanan 9,5 kg/cm2G. Kondensat keluar exchanger dengan suhu 53,20C dan tekanan sebesar 7,31 kg/cm2G. Tipe heat exchanger yang digunakan adalah tipe shell and tube. Pemakaian heat exchanger sebagai preheater berfungsi sebagai economizer karena memanfaatkan produk heavy naphtha yang akan diturunkan temperaturnya dari suhu 116,7oC ke 68,1oC sedangkan kondensat akan dinaikkan temperaturnya. Setelah mengalami pemanasan pada Heavy Naphtha Feed Exchanger (201-E-005) kondensat masuk kedalam Kerosene Feed Exchanger (201-E-006) dengan metode perpindahan panas yang sama dengan Heavy naphtha Feed Exchanger dengan fluida panasnya adalah kerosene. Keluar dari Kerosene Feed Exchanger bersuhu 920C dan bertekanan sebesar 6,89 kg/cm2G. sehinggaproduk kerosen dapat diturunkan suhunya dari suhu 230oC menjadi 124,4oC dan bertekanan 3,79 kg/cm2G. Kondensat kemudian di preheater kembali dengan menggunakan Feed Heater (201-E-020). Secara metode, prosesnya sama dengan exchanger di heavy naphtha dan kerosene, namun letak perbedaannya pada fluida panasnya. Pada Feed Heater (201E-020) menggunakan MPS (Middle Pressure Steam) dengan tekanan 17 kg/cm2G dan suhu 2400C untuk transfer panasnya yang diberikan ke
13
kondensat. Sehingga kondensate keluar dari Feed Heater (201-E020) dengan suhu 81,6oC dan tekanan 5,2 kg/cm2G. 3.2.1.2 Pemisahan Komponen pada Precut Column Umpan kondensat masuk menuju Precut Column (201-C-001) pada tray ke-30 dengan suhu 81,60C. Total tray pada Precut Column sebanyak 60 tray. Precut Column ini berfungsi untuk memisahkan fraksi ringan (C1-C5) dengan fraksi berat yang berada di bottom product yaitu C6-C25. Produk atas keluar dari kolom distilasi berupa vapour dengan suhu 1140C dan tekanan 4,54 kg/cm2G sedangkan produk bawah berupa liquid dengan suhu 205,90C dan tekanan 4,99 kg/cm2G. Produk atas kolom distilasi (fraksi ringan) menuju Precut Column Condenser (201-E001-M) untuk dikondensasikan dari vapour menjadi liquid dengan menggunakan fin fan. Aliran pipa utama vapour tersebut dipecah (split) kedalam tube – tube kecil yang memiliki fin (sirip). Hal ini berfungsi sebagai efisiensi pendinginan dan memperluas kontak perpindahan panas secara konveksi. Keluar dari Precut Column Condenser dengan suhu 86,40C dan tekanan 3,87 kg/cm2G. Kondensat menuju ke Precut Column Receiver (201-V-001) untuk menampung liquid dari hasil kondensasi yang berfungsi sebagai media pemisah antara oily water yang terikut dengan light naphtha. Oily water yang memiliki densitas lebih tinggi akan turun kebawah secara gravitasi dan berada di boot leg pada receiver untuk selanjutnya akan diproses ke utility plant. Light naphtha akan diumpankan kedalam Light Naphtha Stabilizer (201-C-003). Bottom product keluar kolom distilasi dengan suhu 205,90C dan tekanan 4,99 kg/cm2G. Sebagian produk diumpankan pada Precut Column Rebolier Heater (201-H-002) untuk diuapkan kembali menuju kolom distilasi dan untuk memisahkan fraksi ringan yang terikut pada bottom product. Sementara sebagian kembali dipompa dengan Precut Column Bottom Pump (201-P-006A/B/C) menuju ke Condensate Splitter (201-C-002). Pada Precut Column didesain dengan jenis tray tower distillation dan berbentuk seperti botol (menyempit pada atas kolom). Hal ini didesain karena komposisi top product lebih kecil daripada bottom product dengan tujuan menghindari terjadinya weeping. Weeping sendiri adalah suatu peristiwa dimana terdapat liquid yang tidak teruapkan secara sempurna akibat luas penampang tray yang terlalu lebar sedangkan jumlah uap
14
yang teruapkan keatas berjumlah sedikit sehingga liquid tersebut turun melalui tray.
Prinsip Kerja Kolom Distilasi Prinsip kerja kolom distilasi, liquid masuk dari atas atau side
draw. Pada kolom distilasi liquid akan mengalir dari tray satu ke tray selanjutnya yang berada dibawahnya. Selama proses berlangsung, disetiap tray sepanjang kolom terjadi kontak antara fase cairan dengan fase gas yang masuk dari dasar kolom. Secara total, kontak antar fase dalam tray tower dapat dipandang sebagai aliran lawan arah, tetapi arus yang sebenarnya terjadi adalah arus silang (cross flow). Kecepatan aliran gas akan sangat berpengaruh terhadap keberhasilan operasi pemisahan. Apabila kecepatan gas terlalu rendah maka gelembung uap yang terbentuk pada cairan akan mengembang sehingga luas permukaan kontak tiap unit volum akan menurun yang berdampak pada penurunan efisiensi pemisahan. Sebaliknya jika gas dengan kecepatan tinggi cenderung yang terdispersi lebih sempurna, efisiensi pemisahan akan naik. Pada keadaan dan kondisi tertentu, menyebabkan sejumlah butiran akan terbawa aliran gas masuk kedalam tray yang ada diatasnya. Peristiwa tersebut
dikenal
sebagai
“liquid
entrainment”
yang
dapat
menyebabkan flooding sehingga berdampak pada penurunan efisiensi pemisahan. 3.2.2 Pemisahan Light Naphtha dan Fuel Gas pada Light Naphtha Stabilizer Precut Column Overhead Pump (201-P-001A/B) memompakan top product dari Precut Column sebagai reflux dan sebagai feed pada Light Naphtha Stabilizer (201-C-003). Feed yang menuju Light Naphtha Stabilizer akan dipisahkan antara light naphtha (C6) dengan fraksi ringan (C1-C4) dengan menggunakan kolom tray distilasi. Feed masuk pada suhu 86,40C dan tekanan sebesar 9,85 kg/cm2G masuk pada side draw kolom antara tray 5 dan 6. Hal ini dikarenakan titik didih fuel gas cukup rendah sehingga ditakutkan apabila penempatan side draw pada tray yang lebih bawah berdampak pada turut menguapnya light naphtha yang mampu mengurangi efisiensi pemisahan.
15
Produk atas dari Light Naphtha Stabilizer (201-C-003) keluar dengan suhu 550C dan tekanan 4,78 kg/cm2G akan dikondensasikan dengan menggunakan Light Naphtha Stabilizer Condenser (201-E-008A/B/C/D) dengan menggukan heat exchanger tipe shell and tube. Perpindahan panas dengan menggunakan cooling water sebagai media pendingin dengan suhu keluar exchanger 400C dan tekanan 4,29 kg/cm2G. Keluar dari exchanger, light naphtha akan berubah fase menjadi liquid sedangkan untuk off gas masih berupa vapour. Off gas yang berupa vapour dan light naphtha yang terkondensasi masuk kedalam Light Naphtha Stabilizer Receiver (201-V-003). Receiver ini sendiri berfungsi untuk menampung light naphtha yang berupa liquid dan off gas yang berupa vapour. Off gas akan berada diatas receiver dan akan menuju keatas berdasarkan perbedaan suhu untuk didistribusikan kedalam unit LPG (unit 220) pada suhu 35,70C dan tekanan 1,96 kg/cm2G. Light naphtha yang terkondensasi akan digunakan sebagai reflux pada Light Naphtha Stabilizer (201-C-003) dengan suhu 400C dan tekanan 8,09 kg/cm2G. 3.2.3 Pemisahan Heavy Naphtha pada Condensate Splitter Komponen berat yang berasal dar bottom product pada precut column (201-C-001) kemudian masuk kedalam Condensate Splitter (201C-202) dengan suhu 162,50C dan tekanan sebesar 0,88 kg/cm2. Umpan masuk pada tray 20 Condensate Splitter untu dilakukan pemisahan secara ditilasi antara heavy naphtha (C6-C13) dengan produ bawahnya adalah C13C25 yang akan dipisahkan ebh lanjut pada Destillat Column (201-C-004). Feed masuk pada kolom kemudian adanya aliran vapour pada bawah kolom yang membawa panas dari reboiler menyebabkan komponen heavy naphta sebagai fraksi yang lebih ringaan akan menguap sedangkan fraksi berat (C13-C25) tetap menjadi liquid karena belum mencapai titik didihnya. Pada heavy naphta secara khusus diperhatikan temperaturnya karena untuk menghindari terjadinya pemutusan rantai akibat thermal cracking yag berdampak pada pemisahan produk heavy naphta. Guna menghindari hal tersebut heavy naphta perlu adanya pembatasan IBP (Initial Boiling Point) pada suhu 800C dan FBP (Final Boiling Point) pada 1500C. Top product dari Codensate Splitter (201-C-002) berupa heavy naphta dengan suhu sebesar 137,40C dan tekanan 0,46 kg/cm2G akan menuju
Condensate
Splitter
Condesor
(201-E-004-M)
untuk
16
dikondensasikan dari vapour menjadi liquid dengan menggunakan fin fan. Prinsip kerja fin fan di condensate splitter condenser sama dengan prinsip kerja pada fin fan di Precut Column Condenser (201-E-001-M). Keluar dari Condnsate Splitter Condnser (201-E-004-M) pada suhu 103,2 0C dan tekanan 0,21 kg/cm2G. Heavy naphta masuk kedala condensate splitter receiver sebagai vessel penampung. Heavy naphta yang keluar dari Condensate Splitter Receiver (201-V-002), kemudian dipompakan dengan menggnakan heavy naphta overhead pump (201-P-02A/B) dan sebagian direfluks kedalam Condensate Splitter. Sebagian heavy naphta akan menuju kedalam heavy naphta feed exchanger (201-E-005) untuk dilakukan pertukaran panas dengn kondensat. heavy naphta masuk exchanger dengan suhu masuk 103,20C dan tekanan 5,1 kg/cm2G. Keluar dari heat exchanger, heavy naphta bersuhu 35,430C dan tekanan 4,17 kg/cm2G kemudian dialirkan menuju unit 202 yaitu naphtha ydrotreating unit. Bottom product keluaran dari Condensate Splitter (201-C-002) kelur dengan suhu 248,50C dan tekanan 0,75 kg/cm2G kemudian dipompa dengan Condensate Splitter Bottom Pump (201-P-003A/B/C) untuk sebagian menuju Condensate Splitter Reboiler Heater (201-H-001) untuk diuapkan kembali pada kolom distilasi di tray 60. Komponen fraksi berat yang keluar dari condensate splitter kemudian menuju Condensate Splitter Reboiler Heater dengan suhu masuk 248,50C dan tekanan 4,9 kg/cm2G untuk
diuapkan
kembali
kedalam
kolom yang
bertujuan
untuk
memisahkan fraksi ringan yang ikut kedalam produk bawah. Keluar dari Condensate Splitter Reboiler Heater dengan suhu 300,2 0C dan tekanan 1,6 kgcm2G.
Prinsip Kerja Heater Heater berfungsi untuk memanaskan fluida yang ada didalam proses
dengan menggunakan bahan bakar baik itu gas maupun liquid (oil). Pada heater bahan bakar gas atau minyak dibakar menggunakan udara. Hasil pembakaran yang berupa flue gas dibuang melalui stack. Flue gas panas hasil pembakaran digunakan untuk memanasi fluida yang mengalir pada tube-tube yang ada didalam heater. Heating tubes adalah bagian dari heater yang merupakan pipa-pipa yang ada didalam heater yang berisi fluida dan tersusun secara horizontal maupun vertical. Tube-tube didalam heater terbagi menjadi dua section yaitu:
17
1. Radiation Section : tube yang letaknya berada disekitar letak Combustion Devices, disebut Radiation section karena panas yang berasal dari Combustion Devices sampai pada tube dengan cara radiasi. Panas yang ditransferkan pada section ini sekitar70-80%. 2. Convection Section : tube yang letanya beradaa diatas dari letak Combustion Devices, disebut Convection section karena panas yang berasal dari Combustion Devices sampai pada tube dengan cara konveksi. Panas yang ditransferkan pada section ini sekitar 20-30% paada heater, udara akan membakar fuel untk menghaslkan panas yang akan digunakan oleh heater. Udara yang mask jumlanya akan dilebihkan darpada kebutuhan teori dengan excess oksigenya mencapai 2-4% yang akan diukur dengan menggunakan O2 Anayzer. 3.2.4 Pemisahan Kerosene, Diesel dan PTCF pada Destilate Column 3.2.4.1 Pemisahan Komponen pada Destilate Column Pada Destilate Column (201-C-004), feed masuk berupa fraksi berat berasal dari bottom product Condensate Splitter (201-C-002). Fraksi berat dari bottom product Condensate Splitter yang berupa liquid dengan suhu 248,50C tekanan 0,75 kg/cm2G dipompa dengan Condensate Splitter Bottom Pump (201-P-003A/B/C) menuju ke dalam kolom destilasi selanjutnya. Fraksi berat terlebih dahulu dipanaskan dengan heater melalui radian section hingga suhunya menjadi 300,20C agar liquid tersebut dapat terkonversi sebagai vapour ketika masuk ke kolom destilasi. Destilate column Feed Heater (201-H-003) ini juga befungsi sebagai reboiler yang bertujuan untuk menguapkan kembali liquid yang menjadi produk bawah dalam kolom destilasi. Fraksi berat tersebut kemudian diumpankan ke Destilate Column (201-C-004) melalui side draw, hal ini dikarenakan ± 90% umpan masuk ke dalam kolom berupa vapour karena telah dipanaskan pada Destilate Column Feed Heater (201-H-003) yang bertujuan agar kontak pada tray lebih luas. Feed masuk dalam kolom pada suhu 300,20C dan tekanan 1,6 kg/cm2G. Uap yang berupa fraksi ringan seperti kerosene (C 13-C17) dan diesel (C17-C20) akan teruapkan sedangkan bottom product yang berupa liquid merupakan PTCF (Petrochemical Thermal Cracker Feed) dengan susunan molekul atom carbon C20-C25. PTCF berfungsi sebagai campuran diesel yang bertujuan untuk meningkatkan nilai pembakaran diesel
18
dengan jalan mengurangi angka pembakaran sehingga pada laju putaran mesin yang tinggi konsumsi diesel menjadi lebih rendah. Pada Destilate Column terjadi pemisahan multi komponen sehingga terdapat produk samping yang diperoleh berdasarkan perbedaan titik didih dan volalitas. Volalitas sendiri adalah kecenderungan suatu komponen pada suatu campuran untuk menguap. 3.2.4.2 Cooling System pada Produk Residu Produk
bawah
yang
merupakan
residua
tau
PTCF
(Petrochemical Thermal Cracker Feed) kemudian dipompakan dengan menggunakan Destilate Column Bottom Pump (201-P-007A/B) menuju Residue Product Air Cooler (201-E-007-M) yang bertujuan untuk menurunkan suhu dari suhu keluar kolom destilasi 328,5 0C dan tekanan 8,43 kg/cm2G turun suhunya menjadi 53,80C dan tekanan pada 7,73 kg/cm2G. Peristiwa perpindahan panas ini sangat unik karena hanya dengan fan mampu menurunkan ΔT yang relatif tinggi. Kunci dari cooling ini sendiri terletak pada proses dimana pipa tersebut dipecah kedalam tube-tube kecil yang sepanjang tube tersebut dilengkapi dengan fin (sirip) yang dimaksudkan agar memperluas kontak ketika udara ditiupkan dari fan. PTCF kemudian menuju ke Residue Product Trim Cooler (201-E-014A-D) yang berfungsi sama seperti air cooler diatas, namun perbedaannya adalah menggunakan Heat Exchanger tipe Shell and Tube dengan media pendinginnya berupa cooling water yang berasal dari header water cooling tank di departemen utility. Masuk kedalam Heat Exchanger dengan suhu 53,80C dan tekanan berkisar 7,73 kg/cm2G. Keluar dari heat exchanger suhunya menjadi 400C dan tekanan 7,38 kg/cm2G. Penurunan tekanan dan temperatur ini berfungsi sebagai cooling sebelum produk masuk kedalam tangki. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya plugging. Plugging itu sendiri adalah suatu peristiwa dimana produk tersebut mengendap pada pipa akibat penurunan suhu, selain itu untuk residu memiliki pour point (temperature batas dimana residu masih dapat dituang dan belum mengendap) sebesar 330C. Hal ini yang perlu diperhatikan adalah saat produk masuk kedalam tanki temperature tidak boleh lebih dari 400C. 3.2.4.3 Pemurnian Produk Diesel menggunakan Diesel Stripper
19
Side product berupa diesel yang ditampung dalam Chimney yang berfungsi sebagai bak penampung terletak diantara tray 11 dan 12 diumpankan ke Diesel Stripper (201-C-005). Jumlah tray dalam Diesel Stripper berjumlah 6 tray. Kolom destilasi ini bertujuan untuk memisahkan kerosene yang terikut dalam produk diesel. Pada Diesel Stripper, feed masuk pada atas kolom sehingga kerosene yang terikut dalam product diesel yang berupa liquid akan teruapkan sementara diesel akan turun kebawah menuju ke bottom column. Keluar dari kolom Diesel feed dipompakan dengan Diesel Pump (201-P-009A/B) untuk sebagian menuju Diesel Stripper Steam Generator (201-E-013) dan sebagian menuju storage tank (920-T-003). Produk diesel yang akan digunakan untuk reboiler akan dimanfaatkan panasnya untuk memproduksi steam dengan output Middle Pressure Steam. Pada Diesel Stripper Steam Generator (201-E-013), diesel masuk pada suhu 2950C dan tekanan 4,89 kg/cm2G dimanfaatkan panasnya tersebut untuk mengubah BFW (Boiler Feed Water) menjadu steam dengan tekanan sebesar 17 kg/cm2G dan temperatur 2100C. Diesel yang keluar dari Diesel Stripper Steam Generator masuk kedalam Distilate Column Feed Heater (201-H-003) untuk dipanaskan pada convection section di furnace. Hal ini sama dengan fungsi reboiler pada kolom distilasi yang berfungsi untuk menguapkan kembali diesel, namun pada reboiler diesel ini penguapan produk berada di convection section dari Distilate Column Feed Heater yang memanfaatkan flue gas sebagai media pemanas. Diesel keluar dari Distilate Column Feed Heater pada suhu 307,50C dan tekanan pada 1,72 kg/cm2G dikembalikan menuju bawah kolom sebagai Reboiler. Sebagian produk diesel dipompakan menuju Diesel Air Cooler (201-E-018-M) yang berfungsi untuk menurunkan temperatur ketika akan masuk kedalam tangki penyimpanan. Keluar dari Diesel Air Cooler suhu Diesel turun menjadi 48,8 0C dengan tekanan 4,11 kg/cm2G. Pendinginan pada air cooler ini menggunakan fin fan dengan system udara yang ditiupkan dengan menggunakan fan, sedangkan pada tube-tubenya dilengkapi dengan fin (sirip). Masuk kedalam Diesel Trim Cooler (201-E-019A-D) mengalami pertukaran panas menggunakan heat exchanger tipe shell and tube
20
dengan fluida pendinginannya menggunakan cooling water sehingga suhu keluarnya menjadi 39,90C dan tekanan 2,1 kg/cm2G selanjutnya produk diesel akan dikirim ke diesel storge tank (920-T-003) pada departemen Tank Terminal and Inventory. 3.2.4.4 Kondensasi dan Cooling System Kerosene pada Destilate Column Top product dari Destilate Column adalah kerosene yang berupa vapor dengan suhu keluar kolom sebesar 260,90C dan tekanan sebesar 1,4 kg/cm2G menuju kedalam Kerosene Condensor (201-E-015). Kondensor ini berfungsi untuk mengkondensasi uap dari kerosene menjadi liquid. Kondensasi pada kerosene condenser ini memanfaatkan BFW (Boiler Feed Water) sebagai media pendingin, selain itu panas proses produk pada kerosene berkisar 260,90C dimanfaatkan panasnya untuk penyedia steam dengan output MPS (Middle Pressure Steam) dengan spesifikasi tekanan 17 kg/cm2G dan suhu 2100C. Keluar dari Kerosene Condenser dengan suhu 2300C den tekanan 1,05 kg/cm2G selanjutnya akan menuju Kerosene Receiver (201-V-004). Receiver ini berfungsi sebagai penampung
dari
produk
kerosene
sebelum
menuju
ke
tangki
penyimpanan. Keluar dari Receiver kemudian kerosene dipompakan melalui Kerosene Overhead Pump (201-P-008A/B) dari tekanan suction pompa sebesar 1,05 kg/cm2G dan tekanan discharge pompa menjadi 4,15 kg/cm2G. Produk menuju kedalam Kerosene Feed Exchanger (201-E006) untuk didinginkan dari suhu 2300C dan tekanan 4,15 kg/cm2G menjadi 60,40C dan tekanan 3,79 kg/cm2G dengan menggunakan Feed Condensate yang akan menuju ke dalam Precut Column. Produk kemudian dikirim ke Kerosene Air Cooler (201-E-017-M) akan mengalami pendinginan lebih lanjut dengan menggunakan fin fan. Kerosene yang keluar dari Kerosene Air Cooler dengan suhu 43,70C dan tekanan 3,09 kg/cm2G. Cooling system terakhir adalah Kerosene Trim Exchanger (201-E-012) dengan menggunakan cooling water sebagai media pendingin pada stell, sedangkan untuk produk kerosene pada tube. Keluar pada Kerosene Trim Exchanger pada suhu 37,90C dan tekanan 1,99 kg/cm2G dikirim menuju Kerosene Storage Tank (920-T-002A/B). BAB IV SPESIFIKASI PESAWAT 4.1 Pesawat Utama dan Cara Kerjanya
21
4.1.1
Kolom Destilasi Prinsip Kerja : Memisahkan kondensat menjadi fraksi-fraksi tertentu berdasarkan pada titik didih dan tingkat volatilitas campuran tersebut. Tujuan : Sebagai tempat pemisahan kondensat menjadi 2 produk yaitu C1 – C5 (00C-800C) sebagai produk atas dan komponen C 6 – C25 (800C-3000C) sebagai produk bawah. Senyawa aromatik yang diperoleh nantinya akan digunakan dalam proses selanjutnya dan untuk produk atasnya diperoleh light naphtha dan off gas. Cara kerja : Umpan kondensat masuk kedalam Precut Column (201-V-001) pada tray ke-30 sedangkan total tray pada Precut Column sebanyak 60 tray. Precut Column ini bertujuan untuk memisahkan fraksi ringan (C1-C5) dengan fraksi berat yang berada di bottom product yaitu C6-C25. Top product keluar pada atas kolom distilasi berupa vapour dengan suhu 1140C. Produk bawah kolom distilasi berupa liquid dengan suhu 205,90C. Fraksi ringan pada top product kemudian menuju Precut
Column
Condenser (201-E-001-M) untuk dikondensasikan dari vapor menjadi liquid dengan menggunakan fin fan. Pipa utama sebelum masuk fin fan dipecah (split) kedalam tube-tube kecil yang memiliki fin (sirip). Hal ini berfungsi
sebagai
efisiensi
pendinginan
dan
memperluas
kontak
perpindahan panas secara konveksi. Keluar dari Precut Column Condenser umpan menuju Precut Column Receiver (201-V-001) untuk menampung liquid dari hasil kondensasi yang berfungsi sebagai media pemisah antara oily water yang terikut dengan fraksi ringan. Oily water yang memiliki densitas lebih tinggi akan turun kebawah secara gravitasi dan berada di boot leg pada receiver untuk selanjutnya akan diproses ke utility plant. Fraksi ringan kemudian diumpankan kedalam Light Naphtha Stabilizer (201-V-003). Bottom product kolom distilasi sebagian produk diumpankan pada Precut Column Rebolier Heater (201-E-002) untuk diuapkan kembali menuju kedalam kolom distilasi dan untuk memisahkan fraksi ringan yang terikut pada bottom product. Sementara sebagian lagi dipompa dengan Precut Column Bottom Pump (201-P-006A/B/C) menuju ke Condensate Splitter (201-C-002). Pada Precut Column didesain dengan jenis tray
22
tower distillation dan berbentuk seperti botol (menyempit pada atas kolom) bertujuan untuk menghindari terjadinya weeping. Weeping sendiri adalah suatu peristiwa dimana terdapat liquid yang tidak teruapkan secara sempurna akibat luas penampang tray yang terlalu lebar sedangkan jumlah uap yang teruapkan keatas berjumlah sedikit sehingga liquid tersebut turun melalui tray. Gambar Precut Column :
Gambar 14. Precut Column (PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama, 2014) Keterangan : A : Feed B : Top product C : Bottom product
23
4.1.2 Heater Prinsip Kerja : Memanaskan
fluida
yang
ada
di
dalam
proses
dengan
menggunakan bahan bakar baik itu gas ataupun liquid (oil). Tujuan : Memanaskan pada column distilasi sehingga diperoleh top produk dan bottom produk. Cara Kerja : Heater berfungsi untuk memanaskan fluida yang ada di dalam proses dengan menggunakan bahan bakar baik itu gas maupun liquid (oil). Pemanasan pada heater terjadi dua tahap yaitu pemanasan secara radiasi dan konveksi. Bahan bakar yang digunakan heater dapat berupa minyak atau gas yang dibakar menggunakan udara. Bahan bakar yang berupa fuel gas dan pangapian dari pilot plan menyebabkan nyala api (combustion) akan menyebar ke seluruh bagian dari heater. udara akan membakar fuel untuk menghasilkan panas yang akan digunakan oleh heater. Berikut merupakan reaksi pembakaran pada heater : CH4 + O2
CO2 + 2H2O
C2H6 + O2
2CO2 + 3H2O
Hasil pembakaran yang berupa flue gas dibuang melalui stack. Flue gas panas hasil pembakaran digunakan untuk memanasi fluida yang mengalir pada tube-tube (radian section) yang ada di dalam heater. Pada heater terdapat Heating tubes yang merupakan pipa-pipa yang ada di dalam heater yang berisi fluida dan tersusun secara horizontal maupun vertical. Pada saat pengoperasian heater perlu adanya pengaturan terhadap udara pembakaran agar efisiensi pembakarannya tinggi. Udara yang masuk jumlahnya akan dilebihkan daripada kebutuhan teori dengan excees oksigennya mencapai 2-4% yang akan diukur dengan menggunakan O 2 Analyzer.
Gambar Heater :
24
Gambar 15. (kiri) Aliran Pada Heater, (kanan) Bagian-bagian Heater (PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama, 2014) Keterangan : A
: Feed masuk
I
: Casing
B
: Pipa aliran feed
J
: Radiant section
C
: Fuel gas
K
: Pilot
D
: Nyala api
L
: Burner
E
: Feed keluar
M
: Shield tube
F
: Cerobong asap
N
: Corbels
G
: Damper
O
: Breeching
H
: Convection section
P
: Stack
25
4.1.3 Pompa Prinsip Kerja : Mengalirkan Liquid berdasarkan beda tekanan antara tekanan sebelum masuk pompa dengan tekanan didalam pompa. Tujuan : Alat transportasi liquid untuk di alirkan menuju proses selanjutnya. Cara kerja : Pompa sebagai alat transportasi liquid mengalirkan liquid berdasarkan beda tekanan antara tekanan diluar pompa dengan tekanan didalam pompa. Sesuai dengan salah satu sifat liquid bahwa liquid mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Liquid yang masuk ke pompa kemudian di putar oleh impeller dengan menggunakan motor. Pada pompa perlu diperhatikan perbedaan tekanannya karena kalau tidak, pompa akan mengalami kavitasi. Kavitasi adalah fenomena terbentuknya gas dari fase liquid akibat penurunan tekanan. Dampak kavitasi sendiri nantinya akan menyebabkan efisiensi pompa berkurang, tejadi suara bising pada pompa dan pompa akan cepat rusak. Salah satu cara untuk menghindari kavitasi pada pompa dengan memperhatikan pedoman yang telah diberikan oleh pabrik produsen pompa yang biasa disebut NPSH (Net Positive Suction Head). NPSH adalah tekanan minimum yang dibutuhkan agar pompa tidak mengalami kavitasi. Gambar Pompa :
Gambar 15. Pompa (PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama, 2014)
26
Keterangan : A
: Suction
D
: Discharge
B
: Impeller Eye
E
: Volute
C
: Impeller
4.1.4
Heat Exchanger
Prinsip Kerja : Melakukan pertukaran panas antara fluida dingin dengan fluida panas. Tujuan : Menaikkan atau menurunkan temperatur salah satu fluida dengan memanfaatkan pertukaran panas dari fluida lainnya. Cara Kerja : Fluida panas dan fluida dingin mengalami pertukaran panas pada shell dan tube (Heat Exchanger shell and tube). Pemilihan fluida mana yang berada di shell dan fluida mana yang berada di tube tergantung pada jenis dan sifat dari fluida itu sendiri. Ketika kita ingin menaikkan temperatur dari fluida dingin dengan memanfaatkan temperatur dari fluida panas (steam), dalam hal ini fluida dingin masuk lewat tube dan fluida panas masuk lewat shell. Efisiensi pertukaran panas di heat exchanger dapat dilihat dari naiknya temperatur fluida dingin setelah keluar dari heat exchanger dan turunnya temperatur fluida panas setelah keluar heat exchanger. Pada Heavy Naphtha Feed Exchanger terjadi pertukaran panas antara fluida dingin yaitu kondensat dengan fluida panasnya berupa heavy naphtha. Kondensat masuk heat exchanger melalui bagian tube dengan suhu 37,80C dan keluar dengan suhu 58,30C. Heavy naphtha masuk heat exchanger melalui bagian shell dengan suhu 116,70C dan keluar dengan suhu 68,10C.
Gambar Heat Exchanger :
27
Gambar 16. Heat Exchanger Shell and Tube (PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama, 2014) Keterangan : A
: Tube inlet
C
: Shell inlet
B
: Tube outlet
D
: Shell Outlet
BAB V
28
UTILITAS 5.1 Pengolahan Air Laut Sistem pengolahan air laut dirancang untuk memproses air laut menjadi air tawar dengan menggunakan teknologi Reverse Osmosis dari METITO sebagai lisensor. Air laut yang dipompakan dengan sea water pumps ke PFHE, sebagai (573 m3/jam) dialirkan ke water treatment plant untuk di proses menjadi air tawar yan selanjutnya di pergunakan untuk keperluan air pendingin air service dan umpan boiler. Berikut adalah rangkaian proses pengolahan air laut di PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama:
Gambar 21. Blok Diagram Pengolahan Air laut (Sea Water Treatment) (PT. Trans-Pasific Petrochemical Indotama .2012) 1. Clarifier Fungsi dari clarifier ini adalah untuk memisahkan air dengan suspended solid yang terdapat dalam material air tersebut. Air laut sebanyak (573 m 3/jam ) di tambahkan dengan koagulan ferri chlorit (FeCl3) yang berfungsi untuk mengikat kotoran dalam air. Di dalam clarifier ditambah koagulan aid (polymer arioric base) yang berfungsi memberi fungsi mempercepat untuk mengikat kotoran dalam air menjadi gumpalan (flok-flok ) yang nantinya akan menjadi sludge dengan air produk yang berupa over flow dan sludge (lumpur) nya dibuang melalui sludge tank. Produk yang berupa over flow tersebut dialirkan ke clarifier water tank.
29
2. Multi Media Filter Fungsi dari alat adalah utuk menyaring atau meisahkan air yang masih terdapat suspended solid, sehingga menjadi jernih dengan menggunakan media filter dalam suatu bejana . Setelah dari multi media filter ini akan diperoleh 8090% pengurangam impurti yg ada pada air akan dialirkan ke Bag Filter dan Cartidge Filter. 3. Bag Filter Dari MMF masuk ke bag filter . bag filter merupakan yang didalamnya terdapat 6 kantong penyaring dengan ukuran pori-pori 25 micron yang ditengah-tengahnya terdapat aliran feed. 4.Catridge Filter Fungsi dari catridge filter ini pada prinsipnya sama dengan bag filter yaitu untu menyaring dan juga memisahkan suspended solid akan tetapi dengan ukuran yang lebih kecil yaitu kurang lebih sekitar 5 mikron. 5. Sea Water Reverse Osmosis (SWRO) Fungsi dari alat ini adalah untuk menurunkan kandungan kondutifitas dan mengurangi beban ion exchanger yang ada pada air laut tersebut. sebelum dialirkan ke SWRO, air dari catridge harus di inject beberapa chemical antara lain:
H2SO4 98% untuk menurukan pH dengan tujuan menurukan LSI agar
menjadi negative sehingga tidak scalling di membran RO nya. SMBS (sodium metabisulfit) yang berfungsi untuk menghilangkan chlorine, karena adanya chlorine dapat merusak membran terbuat dari
bahan selulosa base. reaksi yang terjadi yaitu: Na2S2O5 + H2O > 2NaHSO3 2NaHSO3 + 2HOCL > H2SO4 + 2HCL + Na2SO4 Anti scalant untuk mencegah pengendapan dari garam kalsium dan magnesium. Pada SWRO kita harus mengetahui tentang teori osmosis adalah perpindahan larutan dari konsentasi tinggi tanpa memerlukan adanya tekanan, dalam hal ini yang berpindah adalah pelarut nya. Pada SWRO ini perpindahan larutan dari kosentrasi tinggi ke konsentrasi rendah dengan menggunakan tekanan. Perpindahan tersebut terjadi didalam membran
30
yang ada didalam alat SWRO ini. Reverse Osmosis menggunakan teknologi tekanan yang lebih tinggi dari tekanan osmosis untuk mendorong air murni melalui membran semiermeabel dari larutan air garam. Proses ini berlawanan dengan osmosis biasa, yaitu air mengallir melalui membran dari larutan yang lebih pekat Reserve Osmosis ini menjadi
proses
yang
lebih
ekonomis
karena
berhasilannya
penngembangan membran khusus. Bahan ysng digunakan sebagai membran basanya berupa selulosa asetat (lebih cocok untuk daerah payau) dan poliamida (untuk daerah laut). Jika air yang mengandung garam di masukkan ke satu sisi dan air murni disis yang lain, air akan terserap ke larutan garam melalui membran.Ketika air melalui membran,tekanan air murni berkurang dan pada saat yang sama tekanan air garam bertambah. Aliran air murni menuju air
garam
tersebut
terus
berlangsung
hingga
mencapai
kesetimbangan . proses tersebut dikenal sebagai Osmosi. Sea water reserve osmosis (SWRO) yang merupakan media filter dengan
melewatkan
feed
kedalam
membran
semipermeabel 0.1 micron. permeate dari SWRO
kedalam
membran
ini sebesar 35% dari
feed yang masuk dan nantinya akan menuju ke service water and fire water tank dan BWRO, sedangkan sebagian sebesar 65% akan direject menuuju back wash tank yang diperunakan unntuk backwash dari Multi Media Filter. Produk yang masuk ke Service water and Fire water tank sebelum masuk ke tank ditambahkan CaCl2 yang berfungsi untuk mengurangi kesadahan dari air sehingga air tidak bersifat korosif (karena air dari produk
RO bersifat korosif) dan ditambahkan juga Zn3(PO4)2 yang
berfungsi sebagai corrosion inhibitor si system perpindahan dari service water. 6. Decarbonator Setelah dari BWRO masuk ke Decarbonator (Degassifier) meruapakan suatu reaktor yang berfungsi untuk menguapkan / menghilagkan CO2 dengan tujuan agar tidak terjadi kavitas pada pompa. Produk Decarbonator sebagian masuk ke cooling water yang nantinya akan mendinginakan PFHE di utility dan sebagian lagi ke Mix
31
Bed Polisher. Pada cooling water tank ditambahkan pH sebagai pebaik pH biocide sebagai pembunuh bateri dan nitrit sebagai passive layer. Parameter Syarat Baku Mutu pH 5,5-7 Conducitity (µS) < 30 TDS < 15 Chloride (ppm) <7 (Laboratory PT.TPPI ,2012)
Hasil Analisa 6,59 10,52 7,364 3,5
7. Mixed Bed Polisher (Ion Exchanger) Mixed Bed Polisher (MBP) merupakan alat yang berfungsi untuk menghilangkan kandungan mineral/TDS (Kalsium, Magnesium, Sodium, Fe, dll) dengan cara Ion Exchanger (Penukar ion-ion) menggunakan anion resin dan kation resin. Proses ion exchange ini bertujuan untuk mensterilkan produk dari ion-ion berbahaya sebelumnya masuk ke Polished Warter Tank. Parameter pH Total Fe (ppm) Total Copper (ppm) Total Hardness
Syarat Baku Mutu 7-8,5 < 0,05 < 0,03 (ppm < 0
Hasil Analisa 8 0 0,0038 0
CaCO3) (Laboratory PT.TPPI ,2012) 5.2 Penyediaan Steam PT TPPI memiliki steam Generator yang terdiri dari 3 HRSG (Heat Recorvery Steam Generator ) dan 1 Auxiliary Boiler . Tiap-tiap HRSG di "coulple" dengan CTG Frame -V dan dilengkapi dengan Duct Burners untuk fuel gas extra firing mempunyai kapasitas produksi High Pressure steam 90 ton/jam. Fasilitas steam generator ini pada kondisi normal mempunyai kemampuan untuk memproduksi High Pressure Steam sebanyak 315 T/H. Boiler dirancang untuk kebutuhan steam dan juga dirancang agar pengoperasian serta perawatannya lebih dilakukan. Boiler disamping untuk menyediakan kebutuhan steam, unit ini juga bertanggung jawab terhadap pengolahan air umpan boiler. Berdasarkan fluida yang mengalirnya, terhadap pengoahan air umpan boiler, antara lain: 1 Boiler pipa api (fire tube boiler) : apabila fluida yang mengalir dalam pipa adalah gas nyala (hasil pembakaran).
32
2. Boiler pipa air (water tube boiler) : apabila fluida yang mengalir dalam pipa adalah air. Unit steam generator ini pada kondisi normal mempunyai kemampuan untuk memproduksi High Pressure Steam sebanyak 315 ton/ jam . High Pressure steam ini digunakan untuk menggerakkan pompa pengerak turbin di departemen utilitas sendiri dan memenuhi kebutuhan steam di platforming plant dan aromatic plant. 5.3 Energi Listrik Kebutuhan tenaga listrik PT.TPPI dihasilkan oleh Electrical Power Generator yang terdiri dari 3 (tiga) CGT (Combustion Turbine Generators) dengan kapasitas produksi masing-masing dapat menghasilkan tenaga listrik 22 MW (Iso Rated Condition ) . Guna optimalisasi pemanfaatan energi panas gas buang yang dihasilkan dari CGT maka ketiga CGT tersebut di gabung dengan 3 (tiga) HRSG untuk mengenerate High Pressure Steam 75 ton/hr tiap HRSG. Ketiga CGT ini dapat dioperasikan dengan menggunakan fuel gas atau fuel oil saja punkombinasi fuel gas dan fuel oil. Proses license / Tegnology untuk ketiga CGT tersebuit adalah GENP (General Electric Norove Pignone) (italy). Selain dari CGT, pabrik ini memiliki diesel generator yang digunakan untuk emergeny power ketika black -out (power failure mati seketika).
BAB VI LABORATORIUM PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama (TPPI) memakai kondensat sebagai bahan baku pembuatan senyawa Aromatik. Pada Unit 201 (Prefractination Unit) kondensat diolah menjadi light naphta, heavy naphta, kerosene, diesel dan
33
Petrochemical Thermal Cracker Feed (PTCF). Produk dari Unit 201 tersebut kemudian dikirim ke Unit 202 (Naphtha Hydrotreating Unit). 6.1 Analisa Bahan Baku Bahan baku yang digunakan PT. Trans-Pacific Petrochemical Indotama yang diperoleh dari Bontang, Qatar, Handil dan North West Shelf. Kondensat yang berasal dari berbagai tempat tersebut tentunya memiliki karakter yang berbeda. Bahan baku berupa kondensat sebelum masuk ke proses terlebih dahulu dilakukan analisa bahan baku. Parameter analisa bahan baku adalah nilai IBP (Initial Boiling Point) dan FBP (Final Boiling Point). IBP adalah titik (temperatur) dimana liquid mulai menjadi uap. Sedangkan FBP adalah titik (temperatur) dimana liquid menguap sepenuhnya. Analisa untuk mengetahui nilai IBP dan FBP dari bahan baku yang akan diproses di Unit Prefractination (201) dengan menggunakan alat Auto Distilation. 6.2 Analisa Produk Produk dari Unit 201 sebelum dikirim ke Unit 202 harus di analisa terlebih dahulu. Analisa produk yang dilakukan pada Unit 201 ini adalah analisa Specific Gravity. Selain analisa Specific Gravity, analisa produk lainnya adalah analisa RVP (Reid Vapour Pressure) dengan menggunakan alat RVP Analysist .RVP adalah besarnya tekanan yang dihasilkan dari uap yang terbentuk pada saat proses berlangsung. 6.2.1 Analisa Specific Gravity Specific Gravity adalah perbandingan massa per volume cairan tertent. terhadap air pada kondisi sama yaitu pada volume dan suhu yang tertentu. Specific Gravity minyak bumi dan produk-produknya dianggap tetap pada suhu 60oC dan dinyatakan dengan SG 60/60oF minyak mempunyai suatu volume yang sekecil-kecilnya dan berat seberatnya. Fungsi menganalisa spesific gravity adalah untuk Menentukan specific gravity dari crude oil dari produk-produk minyak bumi yang berbentuk cair. 6.2.2 Analisa RVP Fungsi analisa RVP adalah untuk Mengukur tekanan dari uap yang dihasilkan dengan ruang lingkup hidrokarbon yang memiliki volatilitas, boiling
34
point diatas 0oC dan vapor pressure berkisar antara 7-130 KPa (1-18,6 Psi). Alat yang digunakan adalah RVP Apparatus. 6.2.3 Kandungan Belerang Sulphur content adalah banyaknya senyawa sulfur yang terikat hidrokarbon yang terkandung pada minyak. Fungsi mengukur kandungan belerang adalah untuk mengetahui barapa besar kadar sulfur dari minyak. 6.2.4 Titik Nyala (Flash Point) Titik nyala adalah suhu terendah dimana bahan bakar apabila dipanaskan telah memberikan campuran uapnya yang cukup perbandingan dengan udara, sehingga akan menyala sekejap bila diberi api kecil. Fungsi menganalisa titik nyala adalah untuk memeriksa nyala api minyak bumi dalam waktu yang relative singkat, flash sendiri memiliki arti yaitu suhu terendah dimana uap banyak tercampur dengan udara bila didekati dengan nyala api akan menyambar dengan sekejap. 6.2.5 Viskositas Viskositas adalah ukuran sifat kemudahan atau kecepatan mengalirnya suatu bahan bakar cair pada suhu tetentu. Nilai viskositas dipengaruhi oleh suhu. Semakin rendah suhu minyak semakin kental atau viskositasnya besar. Fungsi menganalisa viskositas adalah untuk menjamin bahan bakar tetap dalam bentuk cairan sempurna dalam operasi pesawat dalam suhu yang sangat rendah.
35
