Data pusri

7/25/2019 Data pusri

http://slidepdf.com/reader/full/data-pusri 1/58

PT PUSRI

2.1 Bahan Baku

Bahan baku merupakan bahan utama yang digunakan dalam proses

pembuatan pupuk urea. Pada unit amoniak bertugas untuk menyediakan

bahan baku amoniak dan CO2 untuk pembuatan pupuk urea sedangkan, pada

unit urea mengolah bahan baku yang diperoleh dari unit utilitas dan unit

amoniak menjadi produk berupa pupuk urea prill.

2.1.1 Bahan Baku Pabrik Amoniak

Pada unit amoniak bertugas untuk menyediakan bahan baku amoniak dan

CO2 untuk pembuatan pupuk urea. Bahan baku yang digunakan pada pabrik

amoniak yaitu: gas alam, air dan udara.

1. Gas alam

Penyediaan kebutuhan gas alam PT. PUS! disuplai oleh PT.P"T#$!%#

melalui sistem jaringan pipa dan kompresor. &as alam ini mengandung

kotoran'kotoran yang dapat mengakibatkan gangguan selama operasi

berlangsung. (otoran)kotoran tersebut sebagian berupa : amoniak, *at)*at

padat, air, heavy hydrocarbon +C-, senyaa)senyaa /os/or dan

karbondioksida. &as alam yang dialirkan oleh PT. P"T#$!%# diatur aliran

dan tekanannya di Gas Metering Station +&$S- sesuai dengan kebutuhan.

(omponen utama yang dibutuhkan yaitu unsur C, , dan O digunakan

sebagai sumber energi pembakaran + fuel - untuk proses pembangkit steam.

(omposisi gas alam yang digunakan oleh PT. PUS! dapat dilihat pada

Tabel 2. 0isamping komponen'komponen yang terdapat pada tabel 2, gas

alam mengandung senyaa)senyaa sul/ur. (adar senyaa sul/ur yang

terdapat dalam gas alam dapat dilihat pada Tabel 1. Si/at'si/at /isik gas alam

dapat dilihat pada Tabel .

Si/at'si/at kimia gas alam adalah sebagai berikut:

a. Tidak berarna dan tidak berbau

15



16

b. $udah terbakar

3. $erupakan 3ampuran idrokarbon yang terdiri dari 45'657 idrokarbon

ringan dan idrokarbon berat serta gas pengotor8inert.

Tabel 2. (omposisi &as #lam

%o

.Parameter #nalisa asil #nalisa

9

2

1

4

;

<

6

C

C24

C1<

i'C95

n'C95

i'C92

n'C92

C49

CO2

<5,

,<1

1,64

5,;25,<

5,15

5,29

5,9<

;,5

Sumber : Laboratorium Analytical Report Natural Gas PTP!SR" Palembang# $%&'

Tabel 1. (andungan sul/ur pada gas alam

Senyaa (adar rata'rata +ppm- $aksimum +ppm-

2S ,49 4,16

S 5,2 5,<5

SS danresidu sul/ur 5,< 9,1

Total 4,2 <,

Sumber : (ellog Amonia) Plant *ptimi+ation PT P!SR" Palembang

Tabel . Si/at =isik &as #lam

%o (omponen Berat $olekulTitik 0idih

+o=-

Panas Pembakaran

+Btu8/t1-

92

1

4

;

<

6

C

C24

C1<

i'C95

n'C95

i'C92

n'C92

C49

CO2

94,515,5;

,56

<,92

<,92

9;,9

9;,9

<4,9;

,59

'2<,;'92;,

'1,;

95,6

19,9

<2,9

64,6

9,;

'94,6

6999419

211

156

1959

146<

1;56

5

'Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112

2. Air



17

(ebutuhan air pada PT PUS! diperoleh dari sungai $usi, sebelum

digunakan air tersebut diproses terlebih dahulu. Proses ini bertujuan untuk

menghilangkan kation dan anion yang terdapat di air, sehingga diperoleh

kemurnian 2O yang sangat tinggi atau disebut dengan demineral 3ater . Selain

itu proses ini juga bertujuan untuk men3egah kerusakan peralatan, seperti : korosi,

deposition, scalling , dan lain'lain. Si/at /isik air dapat dilihat pada Tabel .

Tabel . Si/at'Si/at =isik #ir

%o Si/at %ilai

92

1

4

;

Titik didihTitik beku

Temperatur kritis

Tekanan kritis

0ensitas kritis

>iskositas pada 255oC

Panas laten peleburan

955o

C5oC

1;oC

29<, atm

12 kg8m1

5,59552 Poise

<5 kal8gr Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112

Si/at'si/at kimia air adalah sebagai berikut:

9. umus molekul 2O dan mempunyai berat molekul 9< gr8mol.

2. $erupakan pelarut yang paling umum digunakan.

1. Tidak berarna, tidak berbau, dan tidak berasa.

. $erupakan 3airan polar dengan konstanta dielektrik tinggi.

. $empunyai si/at elektrolit yang lemah.

3. Udara

Udara pada Pabrik #moniak dibutuhkan untuk reaksi oksidasi di Secondary

e/ormer, udara yang digunakan di Secondary e/ormer ini berasal dari udara

sekitar yang dimasukkan ke dalam compressor . Si/at'si/at /isik udara dapat dilihat

pada Tabel 4.

(andungan elemen senyaa gas dan partikel dalam udara akan berubah'

ubah dengan ketinggian dari permukaan tanah. 0emikian jugamassanya, akan

berkurang seiring dengan ketinggian.

Si/at'si/at kimia udara yaitu:

http://id.wikipedia.org/wiki/Tanah

http://id.wikipedia.org/wiki/Massa



http://id.wikipedia.org/wiki/Tanah



18

9. $empunyai si/at yang tidak mudah terbakar, tetapi dapat membantu proses

pembakaran.

2. Terdiri dari ;67 mol %2 dan 297 mol O2 dan larut dalam air serta ?arut dalam

air.

Tabel 4. Si/at'Si/at =isik Udara

%o Si/at %ilai

9

2

1

4

;

<

6

95

0ensitas pada 5oC

Temperatur kritis

Takanan kritis0ensitas kritis

"ntalpi pada 925oC

Panas jenis pada 9555oC, 2<9, 4 ( dan 5,<6<;4 bar

=aktor kompresibilitas

Berat molekul

>iskositas

(oe/isien perpindahan panas

9262,< kg8m1

'95,;oC

1;,2 atm15 kg8m1

92;< k@8kg

5,2< kal8gr

9555

2<,64

9,;4 "' Poise

2,6 "'A8m.( Sumber : Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112

2.1.2. Bahan Baku Pembuatan UreaPada unit urea mengolah bahan baku yang diperoleh dari unit utilitas dan

unit amoniak menjadi produk berupa pupuk urea prill. Bahan baku yang

digunakan dalam pembuatan urea yaitu: amoniak +%1- dan (arbondioksida

+CO2-.

a. Amoniak (N3!

#moniak adalah senyaa kimia dengan rumus %1. Biasanya senyaa ini

didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas +disebut bau amoniak-.

Aalaupun amonia memiliki sumbangan penting bagi keberadaan nutrisi di

bumi, amonia sendiri adalah senyaa kaustik dan dapat merusak kesehatan

#moniak yang digunakan se3ara komersial dinamakan Amonia) anhidrat .

!stilah ini menunjukkan tidak adanya air pada bahan tersebut. (arena

amoniak mendidih di suhu '11 C, 3airan amoniak harus disimpan dalam

tekanan tinggi atau temperatur amat rendah. Aalaupun begitu, kalor

penguapannya amat tinggi sehingga dapat ditangani dengan tabung reaksi

biasa di dalam sungkup asap. #monia rumah atau amonium hidro)sida

http://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_kimia

http://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_kimia

http://id.wikipedia.org/wiki/Nitrogen

http://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogen


http://id.wikipedia.org/wiki/Gas


http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bau_amonia&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Nutrisi

http://id.wikipedia.org/wiki/Bumi

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kaustik&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan

http://id.wikipedia.org/wiki/Temperatur

http://id.wikipedia.org/wiki/Kalor_penguapan



http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tabung_reaksi&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Sungkup_asap


http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Amonium_hidroksida&action=edit&redlink=1


http://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_kimia

http://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_kimia

http://id.wikipedia.org/wiki/Nitrogen



http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bau_amonia&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Nutrisi

http://id.wikipedia.org/wiki/Bumi

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kaustik&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan

http://id.wikipedia.org/wiki/Temperatur



http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tabung_reaksi&action=edit&redlink=1





19

adalah larutan %1 dalam air. (onsentrasi larutan tersebut diukur dalam

satuan baumD. Produk larutan komersial amonia berkonsentrasi tinggi

biasanya memiliki konsentrasi 24oB +sekitar 15 persen berat amonia pada

9. C-. #moniak yang berada di rumah biasanya memiliki konsentrasi

hingga 95 persen berat amoniak. #moniak umumnya bersi/at basa +p(b

E.;-, namun dapat juga bertindak sebagai asam yang amat lemah +p(a

E6.2-. Si/at'si/at /isik amoniak dapat dilihat pada Tabel ;.

Tabel ;. Si/at'Si/at =isik #moniak

%o Si/at %ilai

9

2

1

4

;

<

6

95

Titik didih

Titik beku

Temperatur kritis

Tekanan kritis

Tekanan uap 3airan

Spesi/ik Folume pada ;5oC

Spesi/ik graFity pada 5oC

Panas pembentukan pada:

9oC

2oC

(elarutan dalam air pada 9 atm +7 berat-

5oC

25oC

45oC

Panas spesi/ik pada 9 atm

5oC

955oC

255oC

'11,oC

';;,;5oC

911,2oC

94; psi

<, atm

22,; /t18lb

5,;;

'6,1; (kal8mol

'99,5 (kal8mol

2,<5

11,95

9,95

5,556

5,19;

5,526Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112

Si/at'si/at kimia amoniak adalah:9. Pada suhu kamar +2oC, 9 #tm-, amoniak merupakan gas tidak bearna

yang mempunyai bau tajam + Pringent -.

2. ?ebih ringan dari udara.

1. Sangat mudah larut dalam air +;95 Folume %1 larut dalam 9 Folume air-.

. #pabila terhirup dapat menimbulkan air mata dan dalam jumlah yang

besar dapat menyebabkan sesak na/as +Suffocation-.

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Skala_Baum%C3%A9&action=edit&redlink=1


http://id.wikipedia.org/wiki/Basa

http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_lemah


http://id.wikipedia.org/wiki/Basa

http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_lemah



20

b. "arbondioksida (#$2!

(arbondioksida merupakan gas tanpa bau dan arna, CO 2, larut dalam air,

etanol, dan aseton. (arbondioksida memiliki kisaran 3airan yang sempit, dan

karbondioksida 3air hanya dapat diproduksi pada tekanan tinggi. $olekul CO 2

berbentuk linier dengan setiap atom oksigen membentuk ikatan ganda dua

dengan atom karbon. Senyaa ini biasa digunakan sebagai pemadam api dan

sebagai komponen gas dalam bidang pengobatan untuk merangsang

penghambusan na/as. (arbondioksida juga digunakan dalam minuman

berkarbonat. Si/at'si/at /isik karbondioksida dapat dilihat pada Tabel <. (arbon

dioksida dihasilkan oleh semua hean, tumbuh'tumbuhan, /ungi, dan

mikroorganisme pada proses respirasi dan digunakan oleh tumbuhan pada

proses /otosintesis. Oleh karena itu, karbon dioksida merupakan komponen

penting dalam siklus karbon. (arbon dioksida juga dihasilkan dari hasil

samping pembakaran bahan bakar /osil.

Tabel <. Si/at'Si/at =isik (arbondioksida

%o Si/at %ilai

9

2

1

4

Titik didih

Titik beku

Temperature kritis

Tekanan kritis

Panas laten peleburan

Panas penguapan

';,oC

';<,oC

1<oC

5,4 kg83m1

9655 kal8mol

4515 kal8molSumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)# &112

Si/at'si/at kimia (arbondioksida yaitu sebagai berikut:

9. Pada suhu kamar +2oC, 9 #tm- berupa gas yang tidak berarna.

2. $empunyai bau dan rasa yang lemah.

1. 0iperkirakan tidak bera3un dan mempunyai e/ek sesak na/as +kekurangan

oksigen- serta gangguan terhadap kesetimbangan badan.

. ?arut dalam air +pada 9oC, ;45 mmg dengan perbandingan 9:9-.

2.2 Proses Produksi

http://id.wikipedia.org/wiki/Respirasi



http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis

http://id.wikipedia.org/wiki/Siklus_karbon

http://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakar_fosil


http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis

http://id.wikipedia.org/wiki/Siklus_karbon

http://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakar_fosil



21

PT. PUS! melakukan dua tahap proses untuk menghasilkan pupuk urea,

yaitu proses produksi amoniak dan proses produksi urea. Pada proses

produksi amoniak, mula'mula gas alam, udara, dan steam akan diproses untuk

menghasilkan amoniak. 0ari proses tersebut di dapatkan produk samping

berupa CO2 sebagai bahan baku pembuatan urea. PT. PUS! menggunakan

dua ma3am proses sintesis pupuk urea sebagai berikut:

9. Proses Total Recycle -arbamat "mproved +TC!- digunakan pada PT.

PUS! !!! dan !>.

2. Proses Advanced Technology 4or -ost .nergy Saving +#C"S-

digunakan

di PT. PUS! !! dan !B.

2.2.1 Proses Pembuatan Amoniak

Bahan baku dalam pembuatan #moniak yaitu gas alam, uap air, dan udara.

Proses pembuatan #monika yang digunakan oleh Pabrik #moniak PUS!'!!

adalah proses (ellog dengan desain kapasitas yang menghasilkan Amonia)

3air dan gas CO2 sebagai hasil samping. Pembuatan #moniak menurut

(ellog Process yang digunakan pada PT PUS!'!! terbagi dalam 4 seksi,

yaitu:

9. 4eed Treating !nit + pengolahan gas alam-.

2. Reforming !nit +pembuatan gas sintesa-.

1. Purification !nit + pemurnian gas sintesa-.

. Amonia) Synthesis !nit + sintesa amoniak-.

. Amonia) Refrigeration !nit +Pemurnian Produk dan pendinginan-.4. Purge Gas Recovery !nit .

Untuk lebih jelasnya mengenai pembuatan amoniak, dapat dilihat pada

&ambar 4.



22

Sumber : PT P!SR" Palembang $%&'

&ambar 4. 0iagram Balok Pabrik #moniak PUS!'!!

1. Feed Treating Unit

&as alam yang di supply dari P"T#$!%# disalurkan ke PT. PUS! melalui

pipa gas. &as tersebut diterima melalui suatu unit yang disebut Gas Metering

Stasion +&$S-. 0ari &$S ini, gas alam dibagi ke masing'masing pabrik.

#liran tersebut akan terbagi dua, yaitu gas alam untuk proses dan gas alam

untuk bahan bakar + fuel gas-. Bahan baku yang diterima dari Pertamina masih

mengandung beberapa unsur yang tidak diinginkan, seperti: partikel padat,

sul/ur anorganik, sul/ur organik, heavy hydrocarbon +C-, karbon dioksida

dan air. Semua unsur ini dipisahkan di area feed treating unit dengan tujuan

untuk mendapatkan gas metan yang murni. Untuk lebih jelasnya mengnai

4lo3sheet 4eed Treating pada proses pembuatan amoniak dapat dilihat pada

&ambar ;.



23


&ambar ;. 4lo3sheet 4eed Treating pada proses pembuatan amoniak

@alannya proses melalui tahapan berikut :

a. Sejumlah 2S dalam gas umpan diserap pada 0esul/uri*er dengan

sponge iron sebagai media penyerap. Persamaan eaksi :

=e2O1.42O G 2S H =e2S1 4 2O G 1 2O

b. CO2 emoFal Pretreatment Se3tion

=eed &as dari Sponge !ron dialirkan ke unit CO2 emoFal Pretreatment

Se3tion untuk memisahkan CO2 menggunakan larutan Ben/ield sebagai

penyerap. Unit ini terdiri atas CO2 absorber toer, stripper toer dan

ben/ield system.

3. InO 0esul/uri*er

Seksi ini bertujuan untuk memisahkan sul/ur organik yang terkandung

dalam /eed gas dengan 3ara mengubahnya terlebih dahulu mejadi

ydrogen Sul/ida dan mereaksikannya dengan InO. Persamaan eaksi :

2S G InO H InS G 2O

d. Pemisahan Partikel Padat +/iltrasi-

Pemisahan partikel padat dilakukan se3ara /isik yaitu dengan 3ara

penyaringan. Pada unit penyaringan ini dipasang alat penunjuk pressure



24

drop, sehingga tingkat kekotoran bisa dengan mudah diamati. 0engan

demikian dapat diketahui kapan /ilter harus dibersihkan. Proses

pemisahannya dilakukan dengan 3ara mengalirkan gas alam melalui

filter separator +252'=-, yang didalamnya terdapat 4 +enam- buah filter

cartridge yang dapat diganti'ganti dan kaat saringan +3ire mesh

e5tractor - yang ber/ungsi untuk menyaring kotoran'kotoran padat8debu

+ solid particles- serta 3airan +li6uid droplet - yang lolos dari &$S.

(otoran ini harus dipisahkan karena akan menyumbat aliran pada bed

katalis desul/urisasi. Setelah disaring, gas akan dipanaskan pada line

heater dengan media steam +1, kg83m2- hingga suhu 16oC. al ini

dilakukan dengan tujuan untuk memper3epat laju reaksi desulfurisasi

e. Pemisahan Sul/ur #norganik

Senyaa sul/ur anorganik harus dihilangkan dari gas bumi karena:

• 0apat mereduksi inhibitor pada system benfield .

• #kan terbaa oleh gas CO2 dan akan merusak 3ompressor CO2 di

Urea.

• $erupakan ra3un bagi katalis pada proses selanjutnya.

Oleh karena itu kadar sul/ur yang keluar dari unit ini +259'0- harus lebih

ke3il dari 9 ppm. Proses pemisahan Sul/ur anorganik terjadi di dalam

desulfuri+er 259'0. 7esulfuri+ er 259'0 berisi katalis 0ei 3at InO yang

berbentuk butir berarna hitam. Sul/ur anorganik dalam bentuk senyaa

hydrogen sul/ida +2S- dihilangkan dengan 3ara mereaksikannya dengan

*in3 oksida pada temperatur 15'955 5C.

eaksi yang terjadi sebagai berikut :

InO G 2S InS G 2O

=losheet pemisahan sul/ur organik dapat dilihat pada &ambar <.



25


&ambar <. 4lo3sheet pemisahan sul/ur organik

/. Pemisahan #ir +0ehidrasi-

#ir merupakan suatu senyaa yang mengandung unsur dan O.

Pemisahan air pada gas alam umpan + feed gas- setelah melalui

desulfuri+er 259'0 dilakukan di unit dehidrasi 259'?. Pada unit dehidrasi

ini terdiri dari tray absorber yang mempunyai bubble cup, regenerator

yang mempunyai column, pompa sirkulasi dan e5ternal reboiler yang

dipanasi dengan steam. #ir yang terkandung pada gas umpan tersebut

akan diserap oleh try etilene glycol +T"&- yang mengalir berlaanan

arah dengan gas umpan di dalam absorber dimana try etilene glycol

mengalir dari top absorber sedangkan feed gas mengalir dari bottom

absorber Try etilene glycol yang telah jenuh dengan air keluar dari

bottom absorber 259'? dan dialirkan ke regenerator.

#irnya dipisahkan melalui pemanasan pada temperatur 255

C dalamtekanan atmos/ir dengan bantuan stripping gas yang bertekanan 5,9)5,9

(g83m2, yang selanjutnya uap air yang dipisahkan dibuang ke atmos/ir.

&as umpan yang telah dipisahkan kandungan airnya akan mempunyai

de3 point '245C +'95=-.

"/isiensi pemisahan air ini biasanya tergantung pada temperatur gas

umpan yang masuk. Temperatur ini menentukan banyaknya air yang

dikandung oleh gas pada tekanan yang tetap dan daya pemisahan gly3ol.



26

Sebelum dikembalikan ke absorber, lean gly3ol didinginkan didalam

glycol e5changer dan glycol cooler . Temperatur lean gly3ol dijaga 4

derajat diatas temperatur gas yang masuk ke absorber untuk men3egah

kondensasi hydrocarbon yang dapat menyebabkan foaming di absorber

259'?. Bagan proses pemisahan air dapat dilihat pada &ambar 6.


&ambar 6. Bagan Proses Pemisahan #ir

%. Pemisahan idrokarbon Berat +C!

C adalah senyaa hidrokarbon yang memiliki berat molekul tinggi,

yaitu: C1<, C95, C92, dan C4G. Setelah didehidrasi, gas umpan

dipisahkan C'nya. Pemisahan C ini menggunakan prinsip

perbedaan si/at /isis +temperatur- yaitu dengan pendinginan.

idrokarbon berat harus dipisahkan dari gas karena dapat menyebabkan

foaming dan carry over di absorber 259'", selain itu juga dapat

menyebabkan coo)ing yang akan menutupi pori'pori katalis di 959'B.

idrokarbon berat dipisahkan dengan 3ara menurunkan suhu gas sampai

'9<5C dengan menggunakan amoniak 3air yang mempunyai temperatur

'215C di Chiller 251'C. #moniak tersebut berasal dari refrigeration

system. Pemisahan C dilakukan di fuel separator 254'= yang

beroperasi pada tekanan 2;,; kg83m2. =losheet Pemisahan

idrokarbon Berat +C- dapat dilihat pada &ambar 95.



27


&ambar 95. 4lo3sheet Pemisahan idrokarbon Berat +C-

h. Pemisahan &as CO2

(arbondioksida harus dihilangkan dari gas umpan untuk mengurangi

beban pada alat desul/urisasi tahap ke dua di 952'0, seksi synthesis#

seksi pemurnian produk dan reaksi metanasi pada desulfuri+er . Pada unit

ini kandungan CO2 didalam gas umpan berkurang dari 5,97 hingga

5, 7.

Pemisahan CO2 dilakukan dengan 3ara absorbsi menggunakan larutan

ben/ield. ?arutan ben/ield adalah larutan yang mengandung karbonat

yang bersenyaa se3ara kimia dengan senyaa CO2 ,larutan ini juga

mengandung *at aditi/ yang dapat menaikkan laju penyerapan CO2,

men3egah korosi dan mengontrol foaming pada larutan.

?arutan Ben/ield terdiri dari :a. ( 2CO1 + potassium carbonat - 157 berat sebagai penyerap CO2.

b. 0"# +diethanol amin- 2'17 berat sebagai aktiFator.

3. >2O +vanadium pento5ide- 5,<7 berat sebagai korosi inhibitor.

(edalam larutan ben/ield biasanya ditambahkan anti foaming agent

+UCO% 55 B- untuk men3egah pembentukan busa. CO2 hasil

pemisahan pada tahap ini sebenarnya dapat juga sebagai bahan baku



28

pembuatan urea, namun perlu di3ermati kandungan sul/urnya terlebih

dahulu.

Proses pemisahan terjadi pada absorber 259'" yang terdiri dari empat

lapisan +bed - dimana gas umpan mengalir dari bagian baah absorber

259'", kemudian kontak se3ara berlaanan arah +counter current -

dengan larutan ben/ield dari bagian atas absorber. &as CO2 akan terserap

oleh larutan ben/ield dengan reaksi sebagai berikut :

( 2CO1 G 2O G CO2 2(CO1

&as bebas CO2 keluar dari bagian atas absorber. Proses absorber diikuti

dengan proses stripping CO2 pada tekanan rendah di regenerator 252'"

dengan reaksi sebagai berikut :

2(CO1 ( 2CO1 G 2O G CO2

CO2 yang dilepas dari rich benfield didinginkan pada cooler 25<'C dan

air yang dikandung gas CO2 dipisahkan di (O drum 256'=. Selanjutnya

gas CO2 dikirim sebagai bahan baku di pabrik Urea. =losheet mengenai

pemisahan CO2 dapa dilihat pada &ambar 99.

i. Pemisahan Sul/ur Organik Tahap (edua

&as umpan yang telah dikompresi oleh compressor 952'@ hingga

tekanannya menjadi sekitar 1< kg83m2 kemudian mengalir ke dalam gas

umpan interchanger +256'C- dan dipanaskan melalui covection primary

reformer 959'B setelah diinjeksikan syngas yang kaya dengan 2, gas

umpan dipanaskan lebih lanjut didalam feed preheater coil sampai

temperatur sekitar 1;9oC. Temperatur ini dijaga dengan mengatur

penyalaan burner yang tersedia di 951'B kemudian gas umpan dialirkanmasuk ke desulfuri+er 952'0. Pada desulfuri+er 952'0 gas umpan

kontak dengan katalis Co$o dimana senyaa Sul/ur organik akan

terdekomposisi dan Sul/urnya mengalami /idrogenasi menjadi 2S,

reaksi yang terjadi adalah :

S G 2 G 2S

S G 22 G S G 2S



29

&as proses selanjutnya meninggalkan katalis bed 9 +Co$o- dengan

Sul/ur yang terkandung berupa 2S mengalir ke bed 2 dimana tersedia

katalis InO yang berbentuk pellet, di dalam bed ini diharapkan seluruh

2S akan hilang setelah bereaksi dengan katalis InO membentuk InS

dengan reaksi sebagai berikut :

2S G InO InS G 2O.

&as umpan yang keluar dari desulfuri+er 952'0 diharapkan kandungan

senyaa sul/ur sekitar 5,9 ppm.Suhu diantara dua titik lapisan katalis

dijaga tidak men3apai 99;C. Untuk lebih jelasnya /losheet pemisahan

sul/ur organik tahap kedua dapat dilihat pada &ambar 92.

al yang perlu diperhatikan dalam desul/urisasi tahap kedua adalah:

• (atalis

(edua katalis baik Co$o maupun InO mempunyai kekuatan

mekanisa yang kuat dan tak sulit mengelolanya namun harus selalu

dilakukan usaha untuk men3egah terbentuknya kondensat dalam

Fessel terutama saat start8up maupun shut8do3n agar tidak terjadi

peme3ahan +inc o5ide.

• >ariabel'Fariabel operasi

' /ydrogen9feed gas ratio

Se3ara umum bisa dinyatakan penambahan hydrogen9 feed gas

ratio akan menyempurnakan derajat penyerapan belerang.

' Suhu

Suhu dijaga kira'kira 1;9'166C.Umumnya sedikit kenaikan

temperatur akan memperbaiki derajat penyerapan belerang.

' Tekanan

Pada kondisi normal batas tekanan primary reformer menghendaki

batas tekanan sekitar ; kg8 3m2 tetap terjaga.Tetapi perlu diketahui

makin tinggi takanan makin baik penyerapan sul/ur.



30


&ambar 99. 4lo3sheet Pemisahan CO2


&ambar 92. 4lo3sheet Pemisahan Sul/ur Organik Tahap (edua



31

2. Reforming Unit

Tujuan dari tahap reforming ini adalah untuk menghasilkan gas sintesa +%2

dan 2- sebagai bahan baku pembuatan Amonia) dan CO2 sebagai produk

samping.

Unit ini terdiri dari :

a. Saturasi 8 penjenuhan

Saturator ber/ungsi untuk menjenuhkan gas proses dengan air. 0engan

adanya saturator, konsumsi steam proses di primary reformer akan

berkurang. &as umpan dijenuhkan dengan air panas sebelum memasuki

reformer . &as yang telah dijenuhkan ini memiliki rasio steam to carbon

5,4 ' 5,;, sehingga penggunan steam pada re/ormer dapat dikurangi

hingga 257. Prinsip saturator ini adalah penyemprotan gas umpan

dengan air kondensat yang dipanasi sampai 9<;C. =losheet mengenai

saturasi dapat dilihat pada &ambar 91.


&ambar 91. 4lo3sheet Saturasi 8 penjenuhan

b. Primary Reformer +959'B-

Primary reforming +959'B- ber/ungsi untuk menghasilkan 2 yang

digunakan sebagai bahan baku pembuatan amoniak, hidrogen dihasilkan

se3ara ekonomis pada temperatur dan tekanan tinggi. Setelah melalui

saturator, gas bebas sul/ur di3ampurkan dengan steam proses. &as Proses



32

yang jenuh dengan uap air +steam- dimasukkan ke dalam Primary

Reformer yang terdiri atas reaktor'reaktor tabung yang berisi katalis

%ikel Oksida agar terjadi reaksi steam reforming . Se3ara keseluruhan

reaksi bersi/at endotermis. eaksi pada primary re/ormer berjalan pada

temperatur ;65oC dan tekanan 1; (g83m2.

eaksi yang terjadi adalah :

C G 2O CO G 12 +endotermis-

eaksi tersebut sangat endotermis, sehingga memerlukan suplai panas

dari luar, yaitu dari pembakaran gas alam. Selain rekasi tersebut, terjadi

juga reaksi pergeseran + shift reaction- dari CO sebagai berikut:

CO G 2O CO2 G 2 +eksotermis-

@ika reaksi berjalan sempurna, maka total reaksi adalah:

C G 22O CO2 G 2 +"ksotermis-

%amun kenyataannya masih banyak CO yang tidak terkonFersi menjadi

CO2, sehingga diperlukan reaksi lanjutan di dalam secondary reformer .

e/ormer ini akan mengkonFersi sekitar <57 $etana dalam gas umpan.

/losheet primary re/ormer +959'b- dapat dilihat pada &ambar 9.


&ambar 9. 4lo3sheet Primary e/ormer +959'B-

&. Secondary Reformer +951'0!

&as yang telah mengalami reforming sebagian di primary reformer

masuk ke secondary reformer +951'0- se3ara tangensial melalui transfer



33

line yang mempunyai selubung air +3ater ac)et -. Temperatur masuk

secondary reformer kira'kira <55oC. Secondary reformer ber/ungsi

sebagai tempat terjadinya reaksi antara e5cess C dari primary reformer

dengan steam sehingga menghasilkan CO, CO2 dan 2. Se3ara

keseluruhan reaksi bersi/at endotermis, sehingga memerlukan panas dan

kebutuhan panas ini didapat dari panas reaksi antara 2 dan O2. Berbeda

dengan primary reformer dimana katalis berada di dalam tube# maka di

secondary reformer katalis berada di Fessel itu sendiri. #dapun Folume

katalisnya adalah sekitar

2, m1 dengan bulk density 9,5 t8m1.

Agar reaksi oksidasi CH4 lebih sempurna, maka

dibuuhkan panas !ang besar" #umber panas didapa dari

panas hasil reaksi H2 dengan $2 dalam combustion zone"

$2 didapa dari supply udara !ang sekaligus sumber %2

unuk keperluan reaksi pembenukan %H3 di Amoniak

converter " =losheet Se3ondary e/ormer +951'0- dapat dilihat pada

&ambar 9.

#dapun reaksi yang terjadi pada secondary reformer adalah:

9. 2C+g- G O2+g- 2 CO+g- G 2+g-

2. 2CO+g- G O2+g- 2 CO2+g-

1. 22 G O2+g- 2 2O+g-




34

&ambar 9. 4lo3sheet Secondary Reformer +951'0-

3. Puri'ikasi dan etanasi

(omponen gas proses yang keluar dari secondary reformer terdiri dari 2,

%2, CO, CO2, #r, dan C. &as 2 dan %2 diperlukan dalam sintesa

Amonia) , sedangkan #r dan C sebagai inert. CO dan CO2 tidak

diinginkan keberadaanya sehingga proses perlu dimurnikan dari CO dan

CO2. Tahapan pemurnian tersebut adalah sebagai berikut:

(onFersi CO menjadi CO2 pada temperatur tinggi dan rendah

Pada tahap ini CO terlebih dahulu harus diubah menjadi CO2 di shift

converter dengan tujuan agar CO2 dapat diserap oleh larutan ben/ield

dan menambah produksi gas 2. eaksi shift dilaksanakan dalam dua

tahap yaitu reaksi yang terjadi pada temperatur tinggi di high

temperature shift converter atau TSC +95'0- dan reaksi pada

temperatur rendah di lo3 temperature shift converter atau ?TSC +95'

0-.0ua tahap reaksi ini dipilih karena reaksi shift merupakan reaksi

reversible yang bersi/at eksotermis, adapun reaksi shift yang terjadi

yaitu sebagai berikut:

CO G 2O CO2 G 2 G panas

Pada TSC reaksi berlangsung pada temperatur tinggi yaitu 15'25 oC

dengan menggunakan katalis Promoted "ron *5ide +=e2O1-, sedangkan

reaksi pada ?TSC berlangsung pada temperatur 9<5'245 oC dengan

katalis Tembaga ;inc Alumina +CuO-. Tahapan ini menggunakan

prinsip kesetimbangan, yaitu pada keadaan mendekati kesetimbangan,

penurunan temperatur akan menaikkan konFersi dan sebaliknya

kenaikan temperatur akan menurunkan konFersi. Tetapi pada

temperatur rendah, ke3epatan reaksi akan turun karena ke3epatan reaksi

/ungsi dari temperatur.

Oleh karena itu pada keadaan jauh dari kesetimbangan +CO masih

tinggi-, reaksi dilakukan pada temperatur tinggi. (emudian pada



35

keadaan mendekati keseimbangan +CO sudah rendah-, reaksi

dilaksanakan pada temperatur yang lebih rendah untuk meman/aatkan

kesetimbangan kesetimbangan sehingga di3apai konFersi CO2 yang

lebih tinggi. =losheet konFersi 3o menjadi 3o2 dapat dilihat pada

&ambar 94.


&ambar 94. 4lo3sheet (onFersi CO menjadi CO2

b. Pemisahan CO2 + 0enfield System-

Sistem puri/ikasi bertujuan untuk memurnikan gas sintesa, yaitu dengan

3ara memisahkan gas sintesa dari CO2 dengan menggunakan larutan

ben/ield atau potasium carbonate +( 2CO1-. Proses pemisahan ini

melalui absorpsi kimiai oleh larutan ( 2CO1 yang dialirkan se3ara berlaanan arah +counter current - dalam CO2 absorber +959'"- dengan

reaksi sebagai berikut:

( 2CO1 G 2O G CO2 2(CO1

?arutan lean ben/ield mempunyai komposisi:

( 2CO1 : 15 7'

0iethanol amine +0"#- : 2 ) 1 7' sebagai temperatur

>anadium PentoJide +>2O- : 5. 7' sebagai anti korosi



36

U3on +poly'gli3ol- : untuk anti foaming

Selanjutnya larutan rich benfield yang telah menyerap CO2 keluar dari

bagian baah absorber menuju ke CO2 stripper +952'"- untuk

diregenerasi kembali menjadi larutan lean benfield dan semi lean

benfield , sehingga larutan tersebut dapat digunakan lagi untuk

menyerap CO2 di absorber.

=losheet pemisahan 3o2 +ben/ield system-

dapat dilihat pada &ambar 9;.

(euntungan yang dimiliki oleh benfield system dalam proses pemisahan

CO2 dari gas sintesis adalah :

(enaikkan dalam ke3epatan reaksi menghasilkan kebutuhan panas

yang minimum untuk regenerasi.

$edia penyerap yang tidak mudah menguap menjamin kehilangan

2 yang dapat diabaikan karena larutan 2 ke3il dalam larutan

penyerap.

Biaya operasi dan modal yang lebih rendah.


&ambar 9;. 4lo3sheet Pemisahan CO2 + 0enfield System-

3. $etanasi



37

&as proses yang keluar dari CO2 absorber yang masih mengandung CO

dan CO2 dengan kadar CO 5,1;7 dan CO2 5,47 selanjutnya diubah

menjadi C karena pada kondisi operasi dan konsentrasi tertentu, CO

dan CO2 dapat bereaksi dengan %1 yang menghasilkan amonium

karbamat, dimana amonium karbamat bersi/at korosi/, ra3un bagi

katalis dan dapat merusak sudu'sudu turbin 3ompressor 951'@. Untuk

itu dilakukan penghilangan senyaa oksida karbon di methanator +954'

0- melalui reaksi metanasi, yaitu mengubah CO dan CO 2 menjadi C

dengan menggunakan katalis ni3kel +%i- pada temperatur 2<5'145oC.

0engan reaksi sebagai berikut:

CO G 12 C G 2O G panas

CO2 G 2 C G 22O G panas

(edua reaksi di atas adalah reaksi eksotermis, yang akan memberikan

kenaikan temperatur sebesar ;2oC tiap 7 mol CO dan 45oC tiap 7 mol

CO2. Oleh karena itu kandungan CO dan CO2 masuk methanator

dibatasi maksimal 5.7 agar tidak terjadi overheating akibat reaksi

eksotermis yang terlalu besar. Selanjutnya gas sintesa keluar dari

methanator dengan kandungan CO G CO2 K 95 ppm kemudian dikirim

ke seksi sintesa Amonia) + synthesis loop-. =losheet $etanasi dapat

dilihat pada &ambar 9<.




38

&ambar 9<. 4lo3sheet $etanasi

). Unit Sintesis Amoniak

Proses ini merupakan tahap paling penting dalam pembuatan amoniak &as

sintesa yang mengandung 2 dan %2 yang telah bebas dari ra3un dan

pengotor direaksikan untuk membentuk %1. Unit ini terdiri dari beberapa

tahap proses, yaitu :

a. Penekanan &as Sintesis dan Pemisahan #ir

&as sintesis yang telah dimurnikan dinaikkan tekanannya dari 12,4

kg83m2 g menjadi 955 kg83m2g pada first case syn8gas compressor +951'

@- yang kemudian didinginkan dalam dua tingkatan pendingin. Pertama

dengan cooling 3ater di 915'C sampai temperatur 1;oC, lalu sesudah

keluar dari tingkat kedua pada 3ase pertama didinginkan dengan

cooling 3ater di 994'C dan dengan #moniak di Amonia) refrigeration

+926'C-.

Pendinginan yang terakhir di Amonia) refrigeration chiller akanmenurunkan temperatur hingga oC dan mengembunkan hampir seluruh

air yang terdapat dalam gas, yang dipisahkan di 95'=2. &as sintesis

yang berkadar air rendah dari 95'=2 menuju molecular sieve drier

956'0, dimana seluruh sisa air diserap. &as sintesis yang kering

kemudian mengalir ke second case syn8gas compressor +951'@- dan

tekanannya dinaikkan menjadi kira'kira 9;;, kg83m2g. 0i 3ompressor

3ase kedua ini, gas sintesis digabung dengan gas recycle yang

mengandung amoniak yang berasal dari refrigerant flash drum +925'

C=- dan selanjutnya gabungan gas ini masuk ke synthesis loop.

=losheet penekanan gas sintesis dan pemisahan air dapat dilihat pada

&ambar 96.



39


&ambar 96. 4lo3sheet Penekanan &as Sintesis dan Pemisahan #ir

b. (onFersi Umpan &as Sintesa $enjadi #moniak

&as sintesa sebelum masuk #moniak shynthesis converter dinaikkan

temperaturnya sampai 212oC pada 929'C. kemudian diinjeksikan ke

bagian atas bed pertama, gas keluar mengalir ke interchanger +922'C-,

sebelum dialirkan ke bed kedua. Bed pertama adalah bed yang paling

ke3il Folumenya dari bed8bed yang lain, namun Folume katalis bed nya

paling besar. $aksudnya untuk membatasi panas reaksi yang

eksotermis.

(onFersi gas sintesa menjadi #moniak terjadi di dalam Amonia)

shynthesis converter +954'0- yang berisikan kira ) kira ;;,9 m1 katalis

promoted iron. eaksi berlangsung pada temperatur antara ' <2 oC

dan tekanan 9;1' 9;; kg83m2g. eaksi yang terjadi adalah :

%2 G 12 2 %1 G L

0ari reaksi tersebut terlihat baha perbandingan 2 terhadap %2 kira'

kira 1,5 : 9,5. al ini untuk mendapatkan persen konFersi amoniak yang

optimal. (onsentrasi amoniak di dalam gas yang keluar dari converter

adalah 9;,27 mol.



40

&as panas yang keluar dari converter didinginkan di converter

effluent9steam generator 921'C98C2 dan Amonia) converter

feed9effluent e5changer +929'C- dan Amonia) converter cooler +92'C-.

(emudian gas mengalir ke Amonia) uniti+ed chiller +925'C-. 0i dalam

9'925'C, amoniak didinginkan se3ara bertingkat + tingkat- hingga )

12,<oC dan produk amoniak akan terkondensasi pada suhu )9; oC di

separator +954'=-. &as yang keluar dari 954'= +masih mengandung

amoniak < akan mengalir kembali ke 925'C sebelum di recycle kembali

ke konFerter oleh compressor 951'@. Sebagian gas dikeluarkan se3ara

kontinyu dari system loop sintesa untuk menghindari kenaikan jumlah

gas inert +terutama metana dan argon-, sedangkan amoniak 3air

mengalir menuju let do3n drum +95;'=- untuk melalui proses

pemurnian produk.

Setelah mengalami penurunan tekanan menjadi 9;,6 kg83m2g, amoniak

3air akan terpisah dari gas pengotor dan terbagi menjadi beberapa aliran

yang masuk ke 925'C dan refrigerant receiver +956'=-.

Bila sedang mengirim hot product , #moniak dari 956'= akan langsung

mengalir ke hot product Pump +991'@8@#-. Bila sedang mengirim cold

product +'11,<oC-, semua #moniak akan mengalir ke 925'C dan keluar

sebagai cold Amonia) melalui pompa 92'@8@#. =losheet konFersi

umpan gas sintesa menjadi amoniak dapat dilihat pada &ambar 25.



41


&ambar 25. 4lo3sheet (onFersi Umpan &as Sintesa $enjadi #moniak

*. Unit Pemurnian Produk

#moniak harus terus'menerus dipisahkan dari recycle gas yang menuju

konFerter #moniak karena keberadaannya yang 3epat menumpuk dalamreaktor sintesis akan mempengaruhi kesetimbangan reaksi. al ini dilakukan

dengan jalan mendinginkan aliran recycle gas sintesis melalui beberapa

pendingin, chiller8chiller dan Separator untuk mengembunkan produk

#moniak yang dihasilkan.

Pemurnian produk amoniak yang dilakukan dengan meman/aatkan sistem

re/rigerasi ini mempunyai dua ma3am kegunaan, yakni:

a. $enguapkan 3airan amoniak se3ara terus menerus pada batas tekanan

rendah untuk melepaskan gas'gas terlarut dan kemudian langsung

mengirimnya ke sistem bahan bakar gas.

b. 0alam sistem re/rigerasi, proses pendinginan akan mengambil panas dari

loop gas synthesis untuk mendinginkan sebagian gas guna mendapatkan

pemisahan dan pengambilan hasil amoniak yang memuaskan dari loop

synthesis.



42

Pada primary Amonia) separator 954'=, #moniak terpisah dari gas

sintesis akibat pendinginan +tekanan 95 kg83m2g dan temperatur )2oC-.

Pendinginan ini menyebabkan sejumlah gas'gas inert +2, %2, C dan #r-

yang ikut bersama 3airan amoniak terpisah dari 3airan amoniak. (emudian

dialirkan kembali ke Amonia) converter melalui 925'C. Penghilangan gas'

gas tersebut dilakukan melalui penurunan tekanan dan temperatur se3ara

re/rigerasi.

Pada secondary Amonia) separator +95;'=- yang terjadi adalah

pemisahan gas'gas inert yang dilakukan dengan 3ara flashing yaitu dengan

menurunkan tekanan sampai 9,2 kg83m2g 4lash gas yang meninggalkan

95;'= selanjutnya dikirim ke sistem gas bahan bakar + fuel gas system-.

#moniak 3air yang terkumpul di bagian dasar 95;'= dialirkan keluar menuju

dua arah. #liran yang satu diturunkan tekanannya +let do3n- ke refrigerant

flash drum +956'=- sedangkan aliran yang lain dimasukkan ke masing'masing

seksi re/rigerasi 922'C.

Uap amoniak yang ber3ampur dengan gas inert dalam refrigerant

flash drum dihisap oleh compressor refrigerant , selanjutnya didinginkan dan

dipisahkan di dalam %1 seal gas separator +929'?-. (emudian dialirkan

melalui kompresor 95'@ dan ditampung dalam refrigerant receiver 956'=.

0i dalam 956'= ini, gas'gas inert yang terpisah akan dibuang ke sitem bahan

bakar + fuel gas system- sedangkan amoniak panas dipompa oleh 991'@8@#

sebagai produk amoniak untuk dikirim ke Pabrik Urea.

+. Purge Gas Recovery Unit (PGRU!

Purge Gas Recovery !nit +P&U- terdiri atas Amonia) Recovery !nit dan

/ydrogen Recovery !nit .

a. Amonia) Recovery !nit +#U-

Amonia) Recovery !nit +#U- ber/ungsi untuk mengambil kembali %1

gas yang terkandung di dalam purge gas yang terdiri dari ?P purge gas dan

P purge gas. ?P purge gas adalah gas yang berasal dari refrigerant

receiver dan refrigerant flash drum yang ber/ungsi sebagai pengatur panas



43

pada refrigerant system. P purge gas adalah sebagian gas sintesa yang

belum terkonFersi menjadi #moniak, yang berasal dari separator yang

kembali ke tingkat akhir compressor +951'@-.

b /ydrogen Recovery !nit +U-

/ydrogen Recovery !nit +U- ber/ungsi untuk mengambil atau

memisahkan C dari 3ampuran gas 2, %2 dan #r yang keluar dari bagian

top P Amonia) scrubber .

&as sintesa dari Amonia) scrubber meleati ater (O drum untuk

dipisahkan 3airannya lalu masuk ke absorber. 0isini gas meleati resin

yang akan menyerap dan membebaskan syn8gas dari larutan amoniak,

karena di unit cold bo5, air dan Amonia) akan membeku pada temperatur

yang sangat rendah sehingga akan menyebabkan kebuntuan pada sistem.

0isini temperatur syn8gas diturunkan sehingga gas metana akan

terkondensasi dan masuk ke 2O separator, selanjutnya di flash dari

tekanan 1,4 menjadi ,2 kg83m2g, sehingga li6uid metana menjadi gas

dengan temperatur yang sangat rendah. &as ini akan digunakan sebagai

fuel gas di primary re/ormer. Sebagian gas metana sebelum menuju

primary reformer dipanaskan untuk meregenerasi salah satu adsorber

dengan aliran counter current dari operasi normal. Pemanasan ini

menggunakan steam medium. Spesi/ikasi produk 3o2 pabrik amoniak PT.

PUS! dapat dilihat pada Tabel 6 dan spesi/ikasi produk amoniak PT.

PUS! dapat dilihat pada Tabel 95.

Tabel 6. Spesi/ikasi Produk CO2 Pabrik #moniak PT. PUS!

Spesi/ikasi 0etail (eterangan

9. CO2+dry basis-

2. &as inert

1. Sul/ur

. 2O

6< 7 eight

2 7 Folume

9 ppm

@enuh

$inimum

$aksimum

$aksimum

Sumber : 7inas Te)ni) Proses P!SR" Palembang



44

Tabel 95. Spesi/ikasi Produk #moniak PT. PUS!


(omposisi +7t-

9. %1

2. 2O

1. Oil

66, 7

5, 7

ppm +b8b-

$inimum

$aksimum

$aksimum

=asilitas loading :

9. (e3epatan muat

2. Panjang Fessel +?O#- yang didi*inkan

1. >essel dra/t

. @enis Fessel yang dapat digunakan

155 metrik ton8jam

965 meter

4, meter

Semi 8 /ull re/rigerated Fessel

$inimum

$aksimum

Sumber : 7inas Te)ni) Proses P!SR" Palembang

2.2.2 Proses Pembuatan Urea

Proses pembuatan urea terbagi menjadi empat seksi dan satu unit proses

pengolahan, yaitu:

9. Seksi Sintesis

2. Seksi 7e)omposisi 9 Purifi)asi

1. Seksi Recovery

. Seksi (ristalisasi dan Pembutiran

. Unit preses pengolahan kondensat

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada &ambar 29.

9. Seksi Sintesis

Seksi ini membentuk urea dengan mereaksikan li6uid Amonia) , gas

CO2 yang dikirim dari pabrik amoniak dan larutan recycle 3arbamat dari

seksi recovery. Urea dihasilkan dari reaksi yang sangat eksotermis dari %1

dan CO2 yang akan menghasilkan amonium karbamat. Selanjutnya

amonium karbamat se3ara dehidrasi endotermis berubah menjadi urea.

Ma)e up li6uid %1 +tekanan 25 kg83m2g- dan suhu 15oC dikirim ke

pabrik Urea kemudian dimasukkan ke dalam Amonia) reservoir . Li6uid

%1 dari Amonia) reservoir di boost up dengan boost up pump kemudian

%1 dipompakan menjadi 9<1 kg83m2g dan masuk ke reaktor melalui

Amonia) preheater menggunakan feed pump yang digerakkkan oleh steam



45

turbine. Amonia) preheater memanaskan %1 ke reaktor dengan mengambil

panas dari sirkulasi air panas.

&as CO2 pada 5,4 kg83m2g dan temperatur 1<oC dikirim ke pabrik

Urea dan masuk ke section separator tingkat pertama. &as dari section

separator tingkat pertama dikompresikan menjadi 9;4 kg83m2g dan

temperatur 996,;oC dengan penggerak steam turbine. Sejumlah gas CO2

dikirim ke stripper bagian baah sebagai CO2 stripping . ?arutan carbamate

recycle datang dari seksi recovery dinaikkan tekanannya menjadi 9<

kg83m2g dengan pompa karbamat dan dikirim ke scrubber serta karbamat

kondensor %o.9 dan karbamat kondensor %o.2.

?arutan urea synthesis setelah men3apai konFersi CO2 ;57 dalam

reaktor mengalir se3ara oFer/lo pipa ke bagian baah reaktor dan masuk

ke stripper se3ara graFitasi melalui C 959, laju aliran diatur untuk

menjaga leFel reaktor mantap. 0i bagian atas stripper , larutan urea

synthesis ke dasar reaktor berhubungan dengan gas yang dipisahkan dari

bagian baah melalui sieve trays. 0i bagian baah stripper , ammonium

karbamat dan kelebihan #moniak yang terkandung dalam larutan urea

synthesis diuraikan dan dipisahkan oleh CO2 stripping dan steam pemanas.

Setelah di stripping oleh CO2 di dalam stripper , larutan tersebut dikirim ke

seksi puri/ikasi.

(ondensat dari saturation drum dikirim ke steam drum, kemudian ke

karbamat condensor %o.9. Steam yang dihasilkan di karbamat condensor

%o.9 kembali ke steam drum bersama'sama dengan kondensat yang

dipisahkan dan dikeluarkan oleh pengatur tekanan ke lo3 pressure steam

system. 0alam karbamat condensor , gas %1 dan gas CO2 yang keluar dari

stripper di3ampur dengan larutan karbamat recycle di bagaian atas dan

didistribusiksan melalui tube kemudian dikondensasikan. Panas kondensasi

dan panas penyerapan diman/aatkan untuk membentuk steam , kg83m2g di

karbamat kondensor %o.9 dan untuk pemanasan larutan urea yang keluar

dari stripper di karbamat kondensor %o.2 menjadi 94oC.



46

&as dan larutan pada bagian baah karbamat kondensor dimasukkan

ke dalam reaktor. &as yang tidak bereaksi dan terkondensasi akan bereaksi

dengan %1 dalam reaktor untuk memberikan panas yang diperlukan dalam

pembentukan urea. &as di bagaian atas reaktor mengandung sedikit %1

dan CO2 dikirim ke s3rubber untuk di recovery. 0alam s3rubber %1 dan

CO2 di'recovery pada recovery ratio ) 5 7 menggunakan larutan

karbamat kemudian larutan turun bersama dengan larutan karbamat yang

keluar dari karbamat kondensor %o.9 dan karbamat kondensor %o.2 masuk

ke bottom reactor . &as %1 dan CO2 yang keluar pada bagian atas s3rubber

dikirim ke high pressure decomposer . Seksi ini terjadi di reaktor. eaktor

ber/ungsi sebagai tempat terjadinya reaksi antara CO2 dan amoniak 3air.

=losheet seksi Sintesis dapat dilihat pada &ambar 22. (ondisi operasi dari

reaktor adalah :

a. Top +#tas-

Tekanan : 9;1 kg83m2g

Temperatur : 965oC

b. 0ottom +Baah-

Tekanan : 9; kg83m2g

Temperatur : 9;4 oC

eaksi ) reaksi yang terjadi di dalam reaktor :

a. Pembentukan karbamat

%1G CO2 %2COO% +eksoterm-

b. 0ehidrasi

%2COO% %2CO%2 G 2O +endoterm-



47


&ambar 29. 0iagram #lir Pembuatan Urea


&ambar 22. 4lo3sheet Seksi Sintesis

Seksi 0ekomposisi 8 Puri/ikasi

Unit dekomposisi merupakan bagian yang bertujuan untuk memisahkan

urea dari senyaa ' senyaa lain sehingga diperoleh larutan urea dengan



48

konsentrasi yang lebih tinggi. Proses pemisahan ini dilakukan dengan 3ara

pemanasan dan penurunan tekanan. 0engan perlakuan demikian maka

amonium karbamat akan terurai menjadi gas ' gas amoniak dan

karbondioksida. eaksi penguraian tersebut adalah sebagai berikut :

%2COO% CO2 G 2%1

Selain itu dalam kolom juga terjadi hidrolisis Urea. (arena itu, kondisi

operasi perlu diatur sedemikian rupa sehingga kehilangan produk dapat

ditekan. idrolisis urea mudah terjadi pada temperatur tinggi, tekanan

rendah, dan aktu tinggal yang lama. idrolisis urea berlangsung menurut

reaksi :

CO+%2-2 G 2O CO2 G 2 %1

Pembentukan biuret +%2CO%CO%2- adalah /aktor lain yang harus

diperhatikan dalam proses dekomposisi. Selain mengurangi perolehan

produk, biuret juga merupakan ra3un bagi tanaman. Pembentukan biuret

berlangsung pada tekanan parsial amoniak yang rendah dan temperatur di

atas 91<oC menurut reaksi sebagai berikut :

2 CO+%2-2 %2CO%CO%2 G %1

Untuk mengatasi pembentukan biuret dan menekan laju hidrolisis urea maka

dimasukkan amoniak berlebih dan dekomposisi dilakukan bertahap

sebanyak tiga kali. =losheet unit dekomposisi 8 puri/ikasi dapat dilihat

pada &ambar 21. Tahapan dalam proses dekomposisi adalah :

a. /igh Pressure 7ecomposer +P0-

b. Lo3 Pressure 7ecomposer +?P0-

3. Gas Separator +&S-

/igh Pressure 7ecomposer = P0-

/igh pressure de)omposer +P0- terdiri dari sieve tray pada

bagian atas dan falling film heater pada bagian baahnya. 0i dalam P0,

produk dari eaktor masuk ke bagian atas P0 dan di /lash sehingga

tekanannya menjadi 94, kg83m2g dengan temperatur 929oC. #kibat



49

penurunan tekanan ini ammonium karbamat akan terurai dan kelebihan

amoniak akan terlepas dari larutan.

Pada sieve tray, larutan dikontakkan dengan gas ' gas

bertemperatur tinggi yang berasal dari reboiler . Reboiler berada pada

bagian baah sieve tray dan ber/ungsi memanaskan larutan yang masih

kaya akan karbamat dan kelebihan amoniak sehingga terjadi peristia

dekomposisi dan penguapan. Panas sensibel gas hasil penguapan oleh

reboiler digunakan untuk menguapkan kelebihan amoniak dan

menguraikan amonium karbamat yang jatuh melalui tray8tray yang ada di

atasnya, dalam reboiler ini temperatur dijaga pada 99oC.

?arutan selanjutnya turun ke bagian baah P0 dan dipanaskan

lebih lanjut dalam falling film heater hingga temperatur 945oC.

Penggunaan falling film heater dimaksudkan untuk meminimalkan aktu

tinggal larutan. 4alling film heater merupakan mekanisme manipulasi

aliran *at 3air sehingga membentuk aliran seperti lapisan /ilm yang

menempel pada bagian dalam annulus. Bagian luar dari annulus tersebut

dipanasi oleh $S yang akhirnya keluar dari P0 sebagai kondensat.

0iharapkan dengan adanya pemanasan ini terjadi dekomposisi amonium

karbamat. $etode failing film heater sendiri digunakan agar temperatur

pemanasan tidak terlalu tinggi dan aktu pemanasan tidak terlalu lama

untuk men3egah terjadinya pembentukan biuret.

&as yang keluar dari atas P0 selanjutnya masuk ke dalam high

pressure absorber cooler sedangkan larutannya keluar melalui bagian

baah dan mengandung 4,;< 7 urea. ?arutan ini selanjutnya dialirkan

menuju lo3 pressure decomposer +?P0-.

Lo3 Pressure 7ecomposer +?P0!

?P0 terdiri atas sieve tray dan kolom isian dengan rasching ring

pada bagian baah. ?arutan masuk ke dalam ?P0 melaui bagian atas dan di

flash hingga tekanannya men3apai 2, kg83m2g dan temperatur 99;oC.



50

Pada sieve tray terjadi penguapan #moniak dan penguraian ammonium

karbamat seperti yang terjadi pada P0. Setelah melalui sieve tray, larutan

dialirkan menuju kolom isian. Pada kolom isian ini gas'gas yang masih

terkandung dalam larutan dilu3uti oleh gas karbondioksida yang berasal dari

kompresor CO2. ?arutan yang turun pada sieve tray di ?P0 tidak hanya dari

P0 namun juga larutan (arbamat dari sistem off gas recovery.

Terdapat 2 buah reboiler pada ?P0 yang terletak di bagian baah

sieve tray dengan /ungsi yang sama sebagaimana pada P0. Reboiler

meman/aatkan panas larutan umpan ?P0 dan reboiler menggunakan lo3

pressure steam sebagai media pemanas.

&as yang keluar dari ?P0 dialirkan menuju ?P#, larutannya keluar

dari bagian baah dan mengandung ;5 7 Urea dengan temperatur 994oC

selanjutnya dialirkan menuju gas separator +&S-.

Gas Separator +&S!

Gas separator terdiri atas dua bagian, bagian atas beroperasi pada 956oC

dan 5,1 kg83m2g sedangkan bagian baah beroperasi pada 62oC dan tekanan

atmos/erik. Pada bagian baah &S dihembuskan udara yang mengandung

sedikit Amonia) dan udara +dari off gas absorber - untuk melu3uti sisa

#moniak dan karbondioksida yang masih terkandung dalam larutan.

&as yang keluar dari &S akan dialirkan menuju off gas condensor .

Sedangkan larutannya yang mengandung ;7 urea +dengan komponen

terbanyak air- dikirim ke seksi kristalisasi dan pembutiran.



51

Sumber : PT P!SR" Palembang $%&>

&ambar 21. 4lo3sheet Unit 0ekomposisi 8 Puri/ikasi

1. Seksi Recovery

Seksi recovery bertujuan untuk memisahkan kandungan #moniak dan CO2

yang dihasilkan dari seksi dekomposisi untuk dapat digunakan kembali

dalam sistem sintesis Urea. 4lo3sheet mengenai unit re3oFery dapat dilihat

pada &ambar 2.

Seksi re3oFery ini terdiri dari beberapa unit, yaitu :

a. igh pressure absorber 3ooler

b. igh pressure absorber

3. ?o pressure absorber

d. #moniak 3ondenser

e. #moniak re3oFery absorber

/. O// gas absorber

g. O// gas 3ondensor

/igh Pressure Absorber -ooler +P#C-

&as)gas yang dihasilkan dari P0 yang mengandung CO2 dan

%1 dimasukkan melalui pipa berlubang ke dalam bagian baah P#C

dan terjadilah gelembung'gelembung gas dalam larutan P#C. ?arutan

dalam P#C merupakan hasil pen3ampuran larutan produk dari P#



52

dengan gas CO2 dan %1 dari P0. ?arutan P#C ini disirkulasi terus dari

bagian baah ke atas. (ondisi ini terjadi sebagian dari larutan yaitu sekitar

4 7. ?arutan karbamat dan amoniak yang telah menyerap CO2 ini

kemudian dikirim ke reaktor urea untuk menghasilkan urea kembali

sedangkan gas)gas yang tidak dapat diserap akan dimasukkan ke P#.

Suhu pada P#C dikontrol pada suhu 955oC oleh :

' #ir pendingin.

' Urea slurry yang disirkulasi dari -rystalli+er .

' Sirkulasi air panas dari /ot ?ater Tan) .

/igh Pressure Absorber +P#-

/igh Pressure Absorber terdiri dari kolom isian bubble cap trays

dan intercooler . P# ber/ungsi untuk menyerap gas'gas yang tidak dapat

diserap oleh P#C. &as'gas dari P#C yang naik ke atas didinginkan oleh

cooling 3ater . &as'gas tersebut kemudian naik melalui kolom isian dimana

sisa kandungan CO2 sebesar 1 7 yang terdapat dalam 3ampuran gas

tersebut diserap oleh larutan absorbent berupa laruta amoniak dari Amonia) recovery reservoir dan 3ampuran larutan ?P#. &as'gas (arbondioksida

dari kolom isian akan kontak kembali dengan larutan amoniak yang turun

dari Amonia) recovery absorber dan Amonia) recovery reservoir melalui

empat bubble cap trays agar sisa'sisa karbondioksida dapat dihilangkan

dengan sempurna +bereaksi dengan amoniak membentuk karbamat-.

Suhu pada pun3ak P# dikontrol di baah ;oC oleh adanya

penguapan #moniak 3air pada bubble cap tray. Suhu gas dari kolom isian

dikontrol pada kira'kira 4oC oleh penguapan #moniak 3air yang

ditambahkan pada larutan recycle. &as yang keluar dari P# kaya dengan

%1 kemudian akan dileatkan ke Amonia) condenser , sedangkan larutan

produk dari P# akan digunakan sebagai absorben kembali di P#C.

Tekanan P# M 94, kg83m2g.

3. Lo3 Pressure Absorber



53

&as)gas yang keluar dari ?P0 akan dikondensasikan di ?P#, diserap dan

bereaksi dengan absorben. Nang dipergunakan sebagai absorben adalah :

a- ?arutan absorben pekat.

b- ?arutan karbamat en3er dari sistem off gas recovery ditambah air murni.

Suhu dipertahankan pada kira ) kira oC dengan mengatur air pendingin,

tekanan dijaga konstan pada 2,2 kg83m2g. ?arutan recycle dari ?P# ditarik

dengan pompa yang disebut high pressure absorber pump dan masuk ke

dalam P# bagian baah +di atas pac)ed bed -.

d. Amonia) -ondenser

&as'gas amoniak dari P# mengalir ke Amonia) condenser untuk

dapat dikondensasi. Pendinginan pada Amonia) condensor dilakukan

dengan menggunakan cooling 3ater . Pada proses pendinginan ini sebagian

amoniak akan mengembun sedangkan gas'gas yang tidak dapat

dikondensasi akan diolah kembali ke Amonia) recovery absorber .

#moniak yang mengembun langsung dikirim ke Amonia) recovery

reservoir kebanyakan gas'gas yang tidak dapat dikondensasi pada tahap ini

adalah gas inert, gas CO2 dan udara yang diinjeksikan di reaktor Urea untuk

men3egah terjadinya koros + pasivasi-.

e. Amonia) Recovery Absorber

Amonia) recovery absorber terdiri dari empat buah absorber yang

tersusun se3ara seri. &as'gas inert bersama sedikit gas amoniak masuk ke

dalam absorber terendah dan keluar dari absorber yang paling atas. &as

amoniak yang terdapat dalam 3ampuran gas tersebut akan diserap oleh

steam condensat untuk menjadi larutan #moniak dengan kandungan <5 7

berat.

Suhu dalam absorber dijaga 1oC oleh air pendingin. Tekanan

dikontrol 9, kg83m2g. &as sisa dari Amonia) recovery absorber ini

selanjutnya dikirim ke s3rubber sebelum dibuang ke atmos/er.



54

/. *ff Gas Absorber +O&#-

*ff gas absorber terdiri dari dua lapis pac)ed bed . &as'gas yang belum

dapat dipisahkan dengan 3ara kondensasi di off gas condensor akan

dialirkan ke bagian baah off gas absorber . Temperatur dalam absorber ini

sekitar 1 oC dan dikontrol oleh laju alir cooling 3ater yang mendinginkan

absorben, tekanan operasi absorber sekitar 9, kg83m2g.

g. *ff Gas -ondensor +O&C-

&as'gas dari gas separator masuk ke dalam off gas condensor . 0i

dalam off gas condensor# gas'gas tersebut akan dikondensasikan hingga

men3apai temperatur 49oC. &as'gas yang terkondensasikan ditampung

dalam tangki +off gas absorber tan) - kemudian dikirim ke pun3ak off gas

absorber sebagai larutan absorben.

#bsorben yang merupakan hasil kondensasi off gas condensor masuk

dari bagian atas pa3ked bed pertama. Sebagian besar gas akan terkondensasi

dan terserap berupa larutan di bagian baah +keluaran- off gas absorber .

?arutan keluaran off gas absorber ini akan dikirim sebagai absorben yang

masuk di atas pac)ed bed kedua dan sebagian lagi sebagai absorben di ?P#.

&as dari bagian atas absorber dikirim ke gas separator.

Produk urea butiran dari seksi kristalisasi dan pembutiran kemudian

dikirimkan ke unit PPU +Pengantongan Pupuk Urea- untuk selanjutnya

didistribusikan.



55


&ambar 2. 4lo3sheet Unit e3oFery

. (ristalisasi dan Pembutiran

?arutan urea yang berasal dari gas separator dipompakan ke

bagian baah vacuum crystalli+er . Bagian baah crystalli+er ini beroperasi

pada temperatur ;5oC dan tekanan atmos/erik. Selain itu, unit ini juga

dilengkapi dengan pengaduk untuk men3egah kebuntuan dan menjaga

kehomogenan kristal urea. Bagian atas crystalli+er beroperasi pada

temperatur 4< ) ;5oC. Pada bagian ini terjadi penguapan air karena

kondisinya Fakum, tujuan dibuat Fakum agar proses evaporasi dapat

berlangsung pada temperatur rendah sehingga men3egah pembentukan

biuret .

(ristal urea yang terbentuk dalam crystalli+er kemudian

dipisahkan dari larutan induk menggunakan centrifuge. 0ari centrifuge

kemudian kristal dikirim ke dalam fluidi+edp dryer , sedangkan larutan

induknya yang masih mengandung urea dikembalikan ke dalam vacuum

crystali+er atau mother li6uor tan) . $edia pemanas yang digunakan dalam

dryer adalah udara panas. Temperatur dryer dijaga pada 995oC. Pada

temperatur ini diharapkan air yang terkandung dalam kristal urea dapat

teruapkan dan temperatur urea kristal pada inlet siklon menjadi ;9oC.

(ristal yang keluar dari dryer dihisap dengan menggunakan induced fan

dan juga didorong dari baah dengan blo3er menuju siklon di atas prilling



56

to3er untuk melepaskan udara. Selanjutnya kristal urea dilelehkan dalam

sebuah melter pada temperatur sedikit di atas temperatur lelehnya. Pemanas

yang digunakan dalam melter ini adalah steam bertekanan ; kg83m2 dan

9<oC. ?elehan kristal urea ditampung dalam sebuah head tan) .

Urea 3air yang keluar dari head tan) dialirkan ke 92 buah acoustic

granulator yaitu sprayer yang ber/ungsi untuk membentuk butiran urea.

Untuk membantu proses pembutiran maka pada prilling to3er dihembuskan

udara dari bagian baah.

Untuk mengurangi debu urea yang terbuang maka pada pun3ak

menara prilling dilengkapi dengan sprayer yang dipasang di atas dust

chamber . Bagian atas dust chamber dilengkapi dengan 4 unit urethane filter

dan sprayer untuk melarutkan sehingga men3egah debu'debu urea ke

atmos/er . asil penyerapan debu tersebut masuk ke dust chamber

kemudian akan mengalir ke mother li6uor tan) dan dikirim kembali ke

vacuum crystali+er .

Urea yang jatuh dan telah membeku dalam prilling to3er

kemudian dikeringkan dalam sebuah fluidi+ing bed sebelum kemudian

dimasukkan ke dalam kantong atau di simpan dalam bentuk 3urah. Untuk

lebih jelasnya mengenai kristalisasi da pembutiran dapat dilihat pada

&ambar 2.

. Unit Proses Pengolahan (ondensat

Uap air yang menguap dan terpisahkan dibagian kristaliser didinginkan dandikondensasikan. Sejumlah ke3il urea, %1, dan CO2 ikut kondensat

kemudian diolah dan dipisahkan di stripper dan hydroli+er . &as CO2 dan gas

%1'nya dikirim kembali ke bagian puri/ikasi untuk di'recover . Sedang air

kondensatnya dikirim ke utilitas.



57


&ambar 2. 4lo3sheet (ristalisasi dan Pembutiran

2.3 Produk

Produk merupakan hasil dari sebuah proses. Produk pabrik amoniak yaitu

amoniak panas dan amoniak dingin sedangkan produk yang dihasilkan oleh

Pabrik urea adalah urea prill.

2.1.9 Produk Pabrik #moniak

Produk yang dihasilkan oleh Pabrik #moniak adalah karbondioksida +CO2-

dan #moniak +%1-. (arbondioksida dan amoniak digunakan sebagai bahan

baku dalam pembuatan urea, selain digunakan sebagai bahan baku,amoniak

juga merupakan produk yang langsung dapat dipasarkan.

#moniak yang dihasilkan terbagi menjadi 2 jenis, yaitu:

9. Produk #moniak Panas +155C-

Produk ini diambil langsung dari penampungan amoniak !'956'= yang

dipompa oleh pompa amoniak +!'92'@8@#- dan di3ampur dengan aliran

dari !'925'C=9 melalui pompa !'92'@8@# sebagai bahan baku pabrik

urea. #liran amoniak dingin dari !'925'C=9 ditujukan untuk mengatur

temperatur amoniak yang dikirimkan ke pabrik urea.



58

2. Produk #moniak 0ingin +'155-

Untuk memproduksi jenis amoniak ini, sebagian aliran amoniak dingin

dari !'925'C=9 dialirkan melalui pompa !'92@8@# menuju ke Amonia)

cold storage +'959'=-.

2.1.2 Produk Pabrik Urea

Produk yang dihasilkan oleh Pabrik Urea adalah urea prill. Urea

+%2CO%2- adalah senyaa berbentuk kristal putih dan tidak berbau. Bila

ber3ampur air, dapat terhidrolisa menjadi senyaa amonium karbamat dan

terdekomposisi menjadi amoniak dan CO2. Urea larut dalam air, alkohol,

dan ben*ene. 0aya ra3unnya rendah, tidak mudah terbakar, dan tidak

meniggalkan residu garam setelah dipakai untuk tanaman. Urea prill pada

PT. PUS! mempunyai si/at /isika dan standar komposisi yang dapat dilihat

pada Tabel 99 dan Tabel 92.

Tabel 99. Si/at'Si/at =isik Urea

%o Si/at %ilai

9

2

1

4

;

<

6

95

Titik didih

Titik leleh

Spesi/ik graFity

!ndeks bias

Bentuk (ristal

Panas pembentukan pada 2oC

Panas /usi

Panas pelarutan dalam air

Panas kristalisasi

0ensitas 3urah

912,5oC

912,;oC

9,11

9,<

Tetragonal

';,92 (kal8mol

45 (kal8mol

45 (kal8gr

< (kal8gr

5,; gr83m2

Sumber: Perry,s -hemical .ngineering /and,s 0oo)#&112



59

Tabel 92. Spesi/ikasi Urea Produk PT. PUS!


(omposisi +7 t-

%itrogen

Biuret

(andungan air +moisture-

%1 bebas

0ebu +pan-

=e

4 7

5, 7

5, 7

95 ppm +b8b-

9 ppm +b8b-

9 ppm +b8b-

$inimum

$aksimum

$aksimum

$aksimum

$aksimum

$aksimum

Ukuran +Prill Si*e-

9. 4 ) < US mesh

2. 2 US mesh

6 7

27

$inimum

$aksimum

PenampilanPutih, butiran +prilled-, /ree/loing, tidak mengandung

bahan berbahaya.

'

(e3epatan $uat +loading rate-9.555 metrik ton8 jam

1.55 metrik ton8 jam

Urea dalam

kantong urea

3urah

Ukuran Fessel dra/t pembuatan 4, meter 'Sumber : 7inas Te)ni) Proses P!SR" Palembang

2.1.1 Produk Samping

Produk samping yang dihasilkan dari proses reaksi pembuatan urea

diantaranya biuret, air, ammonium karbamat. Biuret merupakan senyaa

kimia yang dihasilkan akibat dekomposisi urea. Urea akan terdekomposisi

menjadi biuret jika dipanaskan pada aktu yang lama dan tekanan yang

rendah. eaksi pemebentukan biuret :

2 CO +%2-2 %2CO%CO%2 G %1

(adar biuret yang tinggi dalam produk +27- sangat mengganggu

terhadap pertumbuhan tanaman. Selain produk samping yang dihasilkan dari

hasil reaksi pembentukan urea terdapat juga produk saping yang nerupakan

bahan baku pembuatan urea yaitu, amoniak dan CO2.

2.) Utilitas

0alam suatu pabrik kimia unit penunjang8offsite9utilitas merupakan

unit pendukung yang bertugas mempersiapkan kebutuhan operasional

pabrik amoniak dan urea, khususnya yang berkaitan dengan penyediaan





61

/lokulasi, sedimentasi dan /iltrasi. #ir bersih + filtered 3ater - yang dihasilkan

digunakan untuk ma)e8up cooling 3ater , bahan baku demin 3ater , air

minum dan service 3ater . Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada

&ambar2;.

Peralatan utama pada proses ater treatment adalah :

a. Pompa Sungai

b. Premi5 Tan) + 4loculator -

3. -larifier + 4loc Treator -

d. Tangki dan pompa ) pompa bahan kimia

e. -lear3el l

f Pompa Transfer -lear3ell

g Sand 4ilter

h 4ilter ?ater Storage


&ambar 24. 4lo3sheet Gas Metering Station +&$S-



62

0eminerali*ed Aater Plant

0emin plant adalah unit pengolahan air bersih8jernih + filtered 3ater -dengan sistem pertukaran ion agar air tersebut terbebas dari *at'*at yag

masih terlarut didalamnya, sehingga didapatkan air yang bermutu tinggi dan

memenuhi persyaratan sebagai air umpan 0oiler yang bertekanan tinggi

+95 kg83m2g- di #moniak plant. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada

&ambar 2<.

Peralatan'peralatan yang digunakan untuk pembuatan demin 3ater ini

adalah :

a. Pompa Ma)e !p 7emin

b -arbon 4ilter

c -ation .5changer

d Anion .5changer

e Mi5ed 0ed

/. Tangki dan pompa injeksi Acid dan -austic

g Neutrali+er Tan)

h 7emin ?ater Tan)


&ambar 2;. 4lo3sheet ?ater Treatment



63


&ambar 2<. 4lo3sheet 7eminerali+ed ?ater Plant

-ooling ?ater System +Sistem #ir Pendingin-

Sistem air pendingin merupakan sistem yang menyediakan air pendingin

dengan kualitas dan kuantitas tertentu yang diperlukan untuk pendinginan

proses di pabrik. Tipe sistem air pendingin di PT. PUS! yaitu open

recirculating atau sistem air sirkulasi terbuka. Untuk lebih jelasnya dapat

dilihat pada gambar 26.

Peralatan utama pada sistem air pendingin di PUS!'!! meliputi :

a. -oolingTo3er .

b 0asin

3. !0 4an.

d. Pompa sirkulasi air pendingin.

e. Sistem injeksi bahan kimia



64


&ambar 26. 4lo3sheet -ooling ?ater System +Sistem #ir Pendingin-

Plant #ir dan !nstrument #ir +P#8!#-

Plant air atau udara pabrik adalah udara bertekanan yang

digunakan untuk berbagai keperluan pabrik. Udara !nstrumen adalah udara

bertekanan yang telah dikeringkan atau dihilangkan kandungan airnya.

Udara pabrik digunakan untuk udara Purging , mesin pengantongan

pupuk +bagging -, udara pembersih urea, pengadukan dan peralatan lain

seperti snapper . Sumber udara pabrik se3ara normal adalah 3ompressor udara 959'@ pabrik amoniak dan sumber tambahan adalah kompressor

udara standby. Tekanan udara pabrik adalah kg83m2 pada temperatur

ambient.

Udara instrumen digunakan untuk menggerakkan peralatan

instrumentasi + pneumatic< seperti control valve dan transmitter. Sumber

dari udara instrumen adalah compresor 959'@ Amonia) plant dan

kompresor udara standby. Tekanan udara instrumen adalah ; kg83m2g +955



65

psig- dengan temperatur ambient dan de3point '5oC. Untuk lebih

jelasnya dapat dilihat pada &ambar 15.

Sumber : PT P!SR" Palembang $%&>'

&ambar 15. 4lo3sheet Plant Air dan "nstrument Air +P#8!#-

Steam System

Steam +uap air bertekanan-, di pabrik umumnya digunakan sebagai

penggerak turbin'turbin yang akan menggerakkan pompa atau compressor ,

pemanas di heater atau reboiler , media stripping . #lat pembangkit steam

disebut boiler . Bahan baku pembuatan steam adalah air bebas mineral + air

demin-. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada &ambar 11.

Peralatan penghasil steam adalah boiler . Pada prinsipnya boiler terdiri atas

peralatan'peralatan berikut :

a Steam 7rum

b .vaporator90oiler Tube

c Superheater -oil

d .conomi+er

0oiler pada PT PUS! Palembang khususnya di pabrik utilitas

PUS!' !! terdiri dari dua ma3am, yaitu:



66

' ?aste /eat 0oiler +AB-

Pada 3ater tube boiler , air umpan boiler mengalir melalui pipa'pipa

masuk kedalam drum. #ir yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakar

membentuk steam pada daerah uap dalam drum 0oiler ini dipilih jika

kebutuhan steam dan tekanan steam sangat tinggi seperti pada kasus boiler

untuk pembangkit tenaga. ?ater tube boiler yang sangat modern

diran3ang dengan kapasitas steam antara .55 ) 92.555 kg8jam, dengan

tekanan sangat tinggi. Banyak 3ater tube boilers yang dikonstruksi se3ara

paket jika digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas.Untuk 3ater tube

yang menggunakan bahan bakar padat, tidak umum diran3ang se3ara

paket. Panas berasal dari gas buang gas turbine generator dan

supplemental burner + grid type gas burner -.s seperti pada &ambar 19.


&ambar 19. ?aste /eat 0oiler +AB-

' Pac)age 0oiler +PB-



67

0isebut boiler paket sebab sudah tersedia sebagai paket yang lengkap. Pada

saat dikirim ke pabrik, hanya memerlukan pipa steam, pipa air, suplai bahan

bakar dan sambungan listrik untuk dapat beroperasi. Pac)age boiler

biasanya merupakan tipe shell and tube dengan ran3angan fire tube dengan

trans/er panas baik radiasi maupun konFeksi yang tinggi.

Ciri '3iri dari pac)aged boilers adalah:

a. (e3ilnya ruang pembakaran dan tingginya panas yang dilepas

menghasilkan penguapan yang lebih 3epat.

b. Banyaknya jumlah pipa yang berdiameter ke3il membuatnya memiliki

perpindahan panas konFekti/ yang baik.

3. Sistim forced atau indu3ed dra/t menghasilkan e/isiensi pembakaran yang

baik.

d. Sejumlah lintasan8pass menghasilkan perpindahan panas keseluruhan yang

lebih baik.

e. Tingkat e/isiensi thermisnya yang lebih tinggi dibandingkan dengan boiler

lainnya.

0oiler tersebut dikelompokkan berdasarkan jumlah panasnya yaitu berapa

kali gas pembakaran melintasi boiler . uang pembakaran ditempatkan

sebagai lintasan pertama setelah itu kemudian satu, dua, atau tiga set pipa

api. 0oiler yang paling umum dalam kelas ini adalah unit tiga pass8

lintasan dengan dua set fire8tube8 pipa api dan gas buangnya keluar dari

belakang boiler . Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada &ambar 12.



Q

A

W

T

1’

2

3

Eksp

ansiadiabatikre

versibel

Q

R

e

vaporasi

economizer

1

4

B

pemompaan

Kondensor

Turbin

Boi

ler Po

mpa

68


&ambar 12. Pac)age 0oiler +PB!


&ambar 11. 4lo3sheet Steam System



69

CO2 Plant

Sebuah pabrik yang memproses CO2 gas menjadi CO2 3air dan CO2

padat + 7ry "ce E "s kering-, yang bahan bakunya diperoleh dari Amonia)

plant .CO2 Plant di PT. PUS! memproduksi CO2 3air sebanyak m1 per

hari dan pabrik ini di operasikan oleh Utilitas Pusri !!.Untuk lebih jelasnya

dapat dilihat pada &ambar 1.

Si/at'si/at CO2 :

a. (arbon 0ioksida +CO2- adalah gas yang tidak berarna dan bersi/art

asam dengan Berat $olekul E , Specific &ra/ity E 9,6;4, Beratnya E

9,1 J berat udara. Sebagai gambaran baha 9m1 gas pada 2 o C pada

tek 9 #tm beratnya E 9,< (g + ?bs-.

b. (arbon 0ioksida +CO2- padat memp.Specific Grafity E 9,4. Bentuknya

pun seperti juga es biasa 8 balok hanya bedanya dry i3e 8 es kering tidak

melalui phase 3air, langsung menguap + phase gas-, sehingga la*im

disebut es kering.

(egunaan CO2 Cair :a. (arbonisasi beFerages + ?imun, Sprite, /anta, the botol, #ir soda , dll -

b. Pemadam api 8 a3un #pi dry chemical

3. Untuk rumah sakit dan ?aboratorium

(egunaan CO2 padat + 7ry ice - untuk pendingin bahan makanan seperti

a. Udang 8 !kan 8 daging Baik dalam penyimpanan maupun dalam

pengiriman jarak jauh

b. !ndustri /armasi Chemi3als

3. Pabrik penggilingan bahan ) bahan arna dan pigment.d. $enentukan titik beku minyak kapal terbang.

e. $engaetkan mayat

/. $embuat kabut tiruan dalam pertunjukan 8Sho atau shooting film



70

Water sc rubber CO2 Com p TK-1Permanganate

Scrubber C O2 Com p.TK 2 D 9!" Dr #er D$%B !-&

!'9!-$

CO2

(ar#

)*3 P+ant

Pemboto+an

Dr, ce

CO2

Storage

Tan

1"/ m3

)*3

Comp TK1

)*3 Coo+er

CW

*W

)*3

Comp TK2Coo+er

)*3

CW

*W

0oa(#ng

Conta#ne r

Sumber : PT P!SR" Palembang $%&>



71

&ambar 1. CO2 Plant

Air Separation Plant +#SP-

Air Separation Plant +#SP- adalah suatu proses pemisahan udara yang

bertujuan untuk mendapatkan %itrogen dan Oksigen. Proses pemisahan ini

berdasarkan atas perbedaan 0oiling point + titik didih - komponen'

komponen yang terdapat didalam udara, dimana komponen yang

mempunyai boiling point lebih tinggi akan men3air lebih dulu. Proses ini

berlangsung pada suhu sangat rendah yang disebut Proses -ryogenic

+ suhu dibaah ) 955 oC -. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada

&ambar1.

Beberapa tahapan proses ini ialah :

a. Air -ompressed + Penyediaan udara tekan -

b. Air Purification +Pemurnian udara-

3. -ooling Air to -ryogenic Temperature + Pendinginan udara -

d. Rectification + Pemisahan udara -

e. Li6uid Storage C Daporation + Pengambilan Produksi -



72


&ambar 1. Air Separation Plant +#SP!

Documents

Data pusri