KULIAH TAMU2011

Jurusan Teknik KimiaPOLITEKNIK NEGERI MALANG

PT PETROKIMIA GRESIKPERUSAHAAN PUPUK PALING LENGKAP

DI INDONESIA

PT. Petrokimia Gresik merupakan perusahaan nasional yang memiliki jenis produk yang beragam, baik produk pupuk maupun produk non-pupuk :

Produk Pupuk:1. Pupuk Nitrogen (Urea dan ZA)2. Pupuk Fosfat (SP-36); Pupuk Kalium (ZK dan KCl)3. Pupuk Majemuk (NPK / Phonska)4. Pupuk Organik (Petroganik)

Produk Non-Pupuk:1. Amoniak (NH3); Asam Sulfat (H2SO4);2. Asam Fosfat (H3PO4); Asam Klorida (HCl);3. Karbondioksida (CO2); Kapur (CaCO3);4. Gypsum (CaSO4.2H2O); Aluminum Fluorida (AlF3)

PRODUKSI PT PETROKIMIA GRESIK

Pabrik Amoniak

Pabrik UreaPabrik ZA I

Pabrik ZA III Pabrik CO2

Pabrik Asam Sulfat

Pabrik Asam Fosfat

Pabrik AlF3

Pabrik Cement Retarder

Pabrik ZA II

Pabrik Phonska I

Pabrik NPK IPabrik NPK II

Pabrik NPK IIIPabrik NPK IV

Pabrik Phonska II

Pabrik Phonska III

Pabrik Phonska IV

Pabrik PF IPabrik ZK

Kawasan Pabrik Pupuk Berbasis Nitrogen

Kawasan Pabrik Pupuk Berbasis Phosphate

Kawasan ‘Phosphoric Acid and By-Product’

NERACA MASSA SELURUH PABRIK BASIS DESAIN

FASILITAS PENUNJANG

DermagaDermaga bongkar muat mampu disandari 3 kapal berbobot maksimal 60.000 ton, dengan fasilitas : Continous Ship Unloader (CSU) kapasitas 1.000 ton/jam Dua Unit Kangaroo Crane, kapasitas 720 ton/jam. Ban berjalan dengan panjang keseluruhan 22 km. Fasilitas bongkar muat cair, kapasitas 60 ton/jam NH3 dan 90 ton/jam H2SO4.

Unit Pembangkit Tenaga Listrik Gas Turbine Generator, dengan kapasitas 33 MW Steam Turbine Generator, dengan kapasitas 20 MW

Unit Penjernihan Air Gunung Sari Surabaya dengan kapasitas 720 m3/jam Babat dengan kapasitas 2.500 m3/jam. Unit Pengolahan Limbah. Unit Pengolahan limbah cair berkapasitas 240 m3/jam. Unit pengolahan/pengendali limbah gas.

PABRIK IPUPUK BERBASIS

NITROGEN

PABRIK I

PABRIK PUPUK BERBASIS NITROGEN

UNIT PRODUKSI BAHAN BAKUKAPASITAS PRODUKSI

OPERASI KOMERSIAL

Pupuk ZA I Amoniak

Asam Sulfat200.000 ton/th 7 Mei 1972

Pupuk ZA III Amoniak

Asam Sulfat200.000 ton/th 1 Oktober 1986

Pupuk Urea Amoniak

CO2460.000 ton/th 1 Des 1994

Amoniak Gas bumi (CH4)

Udara (N2)445.000 ton/th 1 Des 1994

DESUFURIZER • Menghilangkan Sulfur (S & H2S)

REFORMER • Pembentukan/sintesa gas hydrogen H2

Gas Alam

CO - CONVERTER

NH3 - CONVERTER

REFRIGERATION

•Steam •Udara

• Mengubah gas CO menjadi CO2

ABSORBER

STRIPPER

• Menyerap gas CO2 (dengan larutan Benfield) untuk memisahkan dari gas sintesa

• Melepas gas CO2 dari larutan penyerap, sisamping sebagai bahan baku Urea & ZA II, juga diproses menjadi CO2 cair dan/atau dry ice

CO2

NH3

• Pembentukan produk amoniak

• Pendinginan hingga suhu sesuai kebutuhan

REACTOR • Reaksi : NH3 + CO2 larutan carbamat• Pelepasan air/H2O dari carbamat Urea

STRIPPER• Memisahkan kelebihan NH3

• Menguraikan sisa carbamat NH3 + CO2

Amoniak/NH3

DECOMPOSER

PRILLING TOWER

• Memisahkan carbamat, CO2 & NH3 dari larutan Urea

ABSORBER

CONCENTRATOR

• Penyempurnaan dekomposisi carbamat• Penyerapan gas CO2 & NH3

• Pemekatan larutan Urea hingga 99.7%

• Membentuk butiran Urea

CO2

Produk Urea

Condensate

SATURATOR • Reaksi : NH3 + H2SO4 (NH4)2 SO4 (ZA)(pembentukan kristal ZA)

CENTRIFUGE • Memisahkan kristal ZA dari larutan

Amoniak/NH3

DRIYER • Pengeringan

AsamSulfat

Produk ZA

Larutan ZA

Kristal ZA

PABRIK IIPUPUK BERBASIS

PHOSPHAT

PABRIK II PABRIK PUPUK FOSFAT

Unit Produksi Bahan Baku Kapasitas Produk

PF I (SP-18) Batuan Fosfat, SA, PA, Filler 600000 Superphos

PF II (SP-18) Batuan Fosfat, SA, PA, Filler 600000 Superphos

NPK Phonska I NH3, SA, PA, Urea, KCl, ZA  450000 Phonska

NPK Phonska II NH3, SA, PA, Urea, KCl, ZA 600000  Phonska

NPK Phonska III NH3, SA, PA, Urea, KCl, ZA 600000  Phonska

NPK Phonska IV  NH3, SA, PA, Urea, KCl, ZA  600000   Phonska

ZK KCl, SA, Natrium Carbonat 10000 ZK

Hasil samping Pabrik ZK 12000 HCl 

NPK I

Urea, ZA, DAP, KCl, Clay, Filler, Micronutrient

100000 NPK Kebomas

NPK II 100000 NPK Kebomas

NPK III 100000 NPK Kebomas

NPK IV 100000 NPK Kebomas

REAKTOR

GRANULATOR

Asam Fosfat

DRYER

COOLER

COATER

Urea/ZA KClAmoniakAs. Sulfat

PROCESS SCREEN

POLISH. SCREEN

Amoniak

Produk Phonska

• Untuk membentuk slurry MAP dan atau DAP

• Granulasi/pembutiran.

• Pengeringan produk hingga kadar air produk maksimum 1,5%.

• Pemilahan ukuran produk; produk tidak sesuai spesifikasi di kembalikan ke Granulator.

• Pendinginan produk hingga <50 °C.

• Pemmisahan debu phonska yang masih terikut.

• Pelapisan butiran produk dengan “coating agent” untuk mengendalikan sifat hygroscipic produk, agar tidak mudah rusak.

CATATAN : Untuk produksi DAP, hanya menggunakan bahan baku asam fosfat dan amoniak dan sedikit ZA (jika diperlukan).

Batuan fosfat

Ball Mill 02.Q-101

Cone Mixer02.R-201

Granulator 21.M-361

1

1Conveyor Produk

21.M-401

SP-36 Bulk

Unit Pengantongan

- Analisa :Ikuti Utilitas II, yaitu :P2O5 = 34 % minH2SO4 = 21 % min

Mixed aciddari unit Utilitas

ROP Curing

Drier21.M-362

Filler

33.35 t/j800.33 t/day

Phosphoric acid Sulfuric acid

26.08 t/j625.92 t/day

8.69 t/j208.64 t/day

67.9 t/j1630 t/day

DIAGRAM BALOK PABRIK PF I & PF II

Analisa PRoduk :H2O = 5 % maksFA = 6 % maksP2O5 total = 36 % minP2O5 CS = 34 % minP2O5 WS = 30 % minS total = 5 % minmesh -4+10 = 65 % min

- Kondisi OperasiRasio MA/GRound Rock =0,5 - 0,9 m3/ton

- Analisa :

P2O5 total = 36 % minP2O5 WS = 27 % min

MIXING UNIT

• Untuk mengubah garam fosfat tak larut dari batuan fosfat menjadi garam fosfat larut air.

REACTOR

Asam Fosfat

CURING STORAGE

SCREEN

COOLER

Batuan Fosfat

GRANULATOR

DRYER

Asam Sulfat

Produk SP-36

• Dilengkapi dengan cooler untuk mendinginkan panas pencampuran.

• Produk reaktor dapat juga langsung di granulasi dan atau dilakukan pemeraman untuk penyempurnaan reaksi

• Granulasi/pembutiran ROP menjadi SP-36 granul.

• Pengeringan produk hingga kadar air produk maksimum 5%.

• Pemilahan ukuran produk; produk tidak sesuai spesifikasi di kembalikan ke Granulator.

• Pendinginan produk.

PRE GRANULATING

09 - M -108

PRE NEUTRALIZER

09 R-103

Amoniak10.48 t/j

H2SO4

18.76 t/j

GRANULATOR 09 M 109

DRYER09 M 110

SCREEN09 F 101 A/B 1

SCRUBBING SYSTEM

H3PO4

18.87 t/j

FINAL TAIL GAS SCRUBBER

NH3 = 250 mg/nm3

F = 10 mg/nm3

Total Partikel = 200mg/nm3atmosfir

1 POLISHING SCREEN 09 F 102

COOLER09 M126

COATER09 M 117

UNIT PENGANTONGAN

Produk Phonska

N tot = 15%±1%P2O5 tot = 15%±1%K2O = 15%±1%H2O = 1.5% maksMesh -4/+10 = 70 %Warna = approximate Pantone 7416U - 7418U

ZA Filler35 t/j

KCl30 t/j

Urea30 t/j

Ratio 1:3246.1 t/j

1.29 t/j12.8 t/j

7.17 t/j

11.7 t/j

4.57 t/j

2.78 t/j7.7 t/j

t/j

53.27 t/j 41.59 m3/j33.35 m3/j 143.95 m3/j

308.5 t/j

60 t/j 60 t/j

62.4 t/j

60 t/j

2.4 t/j

DIAGRAM BALOK PABRIK PHONSKA

Sumber Mg

- Dolomite - Brucite - Kieserite

CRUSHER GRANULATOR DRYER COOLER SCREEN COATER

Sesuai ukuran

CRUSHER TidakRecycle

Undersize

Ya

Slurry dari sistem Scrubbing

Steam

Oversize

PENGANTONGAN

DAP Urea ZA KCl PRFiller

- Clay - Kapur - Gypsum

Micronutrient

- CuSO4. 5H2O - ZnSO4.7H2O - NaB4O7.10H2O - FeSO4.7H2O - H3BO4 - MnSO4

Coating

Oil

Produk pupuk NPK Compound

sesuai Formula yang ditentukan

4.48 t/j108 t/day

1.17 t/j30 t/day

3.41 t/j82 t/day

3.44 t/j83 t/day

0 t/j 0 t/day 0 t/j

0 t/day

0 t/j 0 t/day

14 t/j330 t/day

14 t/j330 t/day

1.25 t/j 30 t/day

4.66 t/j110 t/day

21 lt/jam493 lt/day

Bersifat optional untuk NPK Kebomas (consumption rate sesuai pesanan)

Catatan :

DIAGRAM BALOK PABRIK NPK GRANULASI

Reactor13.R-101

EJECTOR COOLER13 J-103

Produk ZK :- K2O = 50 % min

- Cl- = 1,5 % maks

- SO3 = 42,5 % min

- H2O = 1 % maks

- Free Acid (H2SO4) = 2,5 % maks

- Berat per kantong = 50,2 – 50,4 Kg

VIB SCREEN 13 F-110

HOPPER13.TK-104 A/B

PENGANTONGAN PRODUK PUPUK ZK

Na2CO3

CRUSHER13 Q-102

KCl1.06 t/h

25.44 t/day

H2SO40.72 t/h

17.28 t/d

1.225 t/j29.4 t/day

1.225 t/j29.4 t/day

0.83 t/j19.92 t/day

0.425 t/j10.42 t/day

0.03 t/j0.72 t/day

1.255 t/j30.12 t/day

GRA PHITE COOLER13 E-102

STR SCRUBBER

13D-201

FIRST ABSORBER

13.D-202 ABC

SURGE TANK(PRODUK) ACID B

13. TK -203

SURGE TANK(PRODUK) ACID A

13. TK -202

SECONDABSORBER

13.D-203 ABC

SCRUBBER13.D-204 ABCDE

Water

Liquid Liquid

MOTHER LIQUOR 13.TK-201

Water

Liquid

Atm

0.545 t/j13.08 t/day

1.45 t/j34.8 t/day

0.53 t/j12.72 t/day

0.98 t/j23.52 t/day

0.49 t/j11.79 t/day

0.555 t/j13.32 t/jam

0.035 t/j0.84 t/day

DIAGRAM BALOK PABRIK ZK

Kualitas Acid :

HCl = 31 % min

Fe = 140 ppm maks

Kualitas Acid :

HCl = 32% min

Fe = 28 ppm maks

PABRIK IIIPHOSPHORIC ACID AND BY-

PRODUCT

PABRIK III

PHOSPHORIC ACID AND BY-PRODUCT

UNIT PRODUKSI BAHAN BAKUKAPASITAS PRODUKSI

OPERASI KOMERSIAL

Pupuk ZA IIAmoniak,

Asam Sulfat & Gypsum250.000 ton/th 1 Jan 1985

Asam Fosfat

(100% P2O5)Batuan Fosfat,

Asam Sulfat171.450 ton/th 1 Jan 1985

Cement Retarder

(CaSO4 .2H2O)Purified Gypsum 440.000 ton/th 1 Jan 1985

Aluminium Fluorida

(AlF3)H2SiF6 + Al(OH)3 12.600 ton/th 1 Jan 1985

Asam Sulfat

98% H2SO4)Belerang 550.000 ton/th 1 Jan 1985

DIGESTER

HEMIHYDRATE FILTER

Asam Sulfat

HYDRATION

DIHYDRATE FILTER

BatuanFosfat

Produk PA52–54% P2O5

• Reaksi keduannya menghasilkan asam fosfat dan calcium sulfat hemihydrate.

• Menangkap gas F dari Digester untuk menghasilkan Asam Flosilikat (H2SiF6) sebagi bahan baku AlF3.

• Memisahkan calcium hemihydrate dari larutan asam fosfat.

• Mengubah calcium sulfat hemihydrate menjadi dihydrate, dan

• Mereaksikan sisa batuan fosfat dengan asam sulfat.

• Pemisahan gypsum (calcium sulfat) dari larutan.

• Pemekatan larutan asam fosfat, hingga konsentrasinya memenuhi spesifikasi.

Asam Sulfat

FLUORINE RECOVERY

Produk H2SiF6

CONCENTRATOR

Produk Gypsum

MELTER

Belerang (S)

Produk SA

• Mencairkan belerang powder; media pemanas : steam coil.

• Reaksi : S + O2 (dari udara) SO2 + panas

• Reaksi : SO2 + ½ O2 (sisa) SO3

• SO3 bereaksi dengan H2O dalam udara menghasilkan H2SO4

• Udara menjadi kering yang dihasilkan dialirkan ke reakor.

Udara kering

REACTOR(PEMBENTUKAN SO2)

REACTOR(PEMBENTUKAN SO3)

AIR DRYING & SO3 ABSORBTION

Udara Lingkungan

CARBONATION

REACTOR

Gas CO2

FILTRATION

EVAPORATION &CRISTALIZATON

NEUTRALIZATION

DRYING &COOLING

Amoniak

Produk ZA

• Reaksi : NH3 + CO2 (NH4)2CO3

Ammonium Carbonat)

• Reaksi : (NH4)2CO3 + CaSO3 2H2O (NH4)2SO4 +

CaCO3 + 2H2O• Memisahkan kapur/chalk cake (CaCO3) dari larutan ZA

• Mereaksikan sisa amoniak (NH3).

• Pengeringan dan pendinginan produk ZA dilakukan di dalam satu roll drum.

• Menguapkan air dan membentuk kristal ZA.

Gypsum

CaCO3

As. Sulfat

REACTOR

CENTRIFUGE

Al(OH)3

CRYSTALIZER

CALCINER

CENTRIFUGE

COOLING

H2SiF6

Produk AlF3

• Reaksi : Al(OH)3 + H2SiF6 2AlF3 + SiO2 + 2H2O

• Memisahkan silika / SiO2 dari larutan AlF3

• Pembentukan kristal AlF3.3H2O

• Memisahkan kristal AlF3.3H2O dari larutan induk

• Pendinginan produk dari suhu 550°C menjadi 40°C.

• Menguapkan air bebas dan air kristal, menghasilka AlF3 un-hydrate

SiO2

Larutan induk

DRYER

CALCINER

Purified Gypsum

GRANULATOR

• Mengeringkan gypsum yang sebelumnya telah dimurnikan (pencucian).

• Pemanasan untuk mengubah CaSO4.2H2O (dihydrate) menjadi CaSO4. ½ H2O (hemihydrate).

• Proses granulasi/pembutiran dengan menambah steam dan air

• CaSO4. ½ H2O CaSO4.2H2O , dengan ikatan yang stabil dan kuat. Produk

CR

TERIMA KASIH

Diagram Alir Proses Pembuatan Amoniak

BenfieldRecovery

PGRU

Fuel Gas

LPHR

To ColdStorage

Fuel GasRecoveryTo Urea

Air

Inst.Air Primary Reformer

CH4

Steam

Secondary Reformer

HP SteamSuper Heater

Secondary ReformerWHB

LT. Shift Converter

HT Shift Converter

HTS. EffluentWHB

Desulfurized Vessel

Syn Gas Compressor2 nd Stage Separator

Molecular SieveDryer

HP AmmoniaScrubber

Synthesis GasCompressor

Syn GasCompressor

Suction Drum

MethanatorDischarge SealOil Separator

CO2 Absorber

CO2 AbsorberOVHD KO Drum

Raw GasSeparator

Ammonia Synthesis Converter

Ammonia Unitized Chiller

Ammonia RefrigerantCompressor

RefrigerantReceiver Ammonia

SeparatorPump

Pump

Diagram Alir Proses Pembuatan Pupuk Urea

CO2

Process Gas

Evaporator II

NH3

Udara

Compressor

Udara

Produk Pupuk Urea

Preheater

Reactor

Scrubber

MP. Stripper

CarbamateCondenser

Urea SolutionTank

Rectifier

LP. CarbamateCondenser Process

Gas

Evaporator I

Prilling Tower

Conveyor

Diagram Alir Proses Pembuatan Pupuk ZA

Cond.

Steam

Udara Pengaduk

NH

3

Vaporizer

Cond.

Condensate Tank Mother Liquor Tank

Mother Liq.

Centrifuge

Armoflow

SteamUdara

Dryer

Produk ZA

Steam

CycloneCond.

CW

Ke Utility

ATM(H2O + 220 ppm NH3 Vapour)

Saturator

Amoniak

Asam Sulfat

Diagram Alir Proses Pembuatan Diagram Alir Proses Pembuatan Pupuk PHONSKAPupuk PHONSKA

GranulatorNh3

SA

Asam fosfat, Asam sulfat,NH3steam,

Fuel oil,udara

Dryer

Udara kering

Urea,za

Kcl Filler

Screen

Crusher

CoolerCoater

Produkpupuk

PHONSKA

Spillage recovery

Under size

Over size

On size

PN

Coat Oil+pigment

Diagram Alir Proses Pembuatan Diagram Alir Proses Pembuatan Pupuk SP-36Pupuk SP-36

Batuan Fosfat

Asam FosfatAsam Sulfat

Mill feed bin

Mill feeder

Ball mill

Classifier

Dust Cyclone

Dust Filter

Ex.Filter Dust

elevator

Redler conv.

Conefeeder Cone

mixer

Pre Scrub

Scrubber

Scrubber sump

Setting belt hood

Rop disintegrator

ROP Curing

ROP elevator

ROP screen

ROP mill

Granulator

Recycle conveyor

Drier

Dust cyclones

Drierscrubber

Fumescrubber

Stack

Scrubberseal tank

To neutraliser

Cooler

Produk elevator

Screen

Produk feeder

Screen feed

elevator

Produk SP-36

Filler

Diagram Alir Proses Pembuatan Asam Sulfat

Sulphur

Steam

Condensate

Sulphur Melter

Sulphur Burner

Steam

Dry Air

Catalyst

Hot Gas Filter

Air Cooler

Reactor / Converter

EconomizerBFW

Pump Tank Pump Tank

AmbientAir

Drying Tower ScrubbingTower

Stack

ProdukAsam Sulfat

BFW

Waste Heat Boiler

Diagram Alir Proses Pembuatan Asam Fosfat

Silicate Slurry

Conveyor

Screen

Ball Mill

VacuumCooler

Seal Tank

Pre Mixer

Digester I

Digester II

ATM

ATM

FilterSeparator

A/C

Acid CoolerTank

ProdukAsam Fosfat

Vaporizer

Wash WaterTank

Filter II

Conveyor

Gypsum Dihydrate

Filter I

FilterSeparator

A/BFiltered AcidStorage Tank

ReturnAcidTank

HydrationTank A/B

From AlF Plant

To FlourineRecovery / AlF3

Sulfuric Acid

Asam SulfatBatuanFosfat