Unit Pendukung Proses

4.1. Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses at au sering disebut unit ut ilit as merupakan bagian pent ing unt uk menunjang berlangsungnya proses dalam suat u pabrik. Unit pendukung proses meliput i : unit pengadaan air, unit pengadaan st eam , unit pengadaan udara t ekan, unit pengadaan list rik, dan unit pengadaan bahan bakar.

Unit-unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik ethylene dichloride (EDC) antara lain :

1. Unit pengadaan air

Unit ini bert ugas menyediakan dan mengolah air unt uk memenuhi kebut uhan air sebagai berikut :

a. Air pendingin

b. Air proses b. Air proses

d. Air konsumsi dan sanit asi

2. Unit pengadaan st eam

Unit bert ugas menyediakan kebut uhan st eam sebagai media pemanas unt uk heat exchanger dan reboiler.

3. Unit pengadaan udara t ekan

Unit ini bert ugas menyediakan udara t ekan unt uk kebut uhan inst rument asi pneumat ik cont roller , penyediaan udara t ekan di bengkel, dan kebut uhan lain.

4. Unit pengadaan list rik

Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik atau listrik AC, maupun untuk penerangan. Listrik disuplai dari PT. PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik dari PT. PLN mengalami gangguan.

5. Unit pengadaan bahan bakar

Unit ini bert ugas menyediakan bahan bakar unt uk kebut uhan boiler dan generat or.

4.1.1. Unit Pengadaan Air

4.1.1.1 Sumber Air Baku

Kebut uhan air pada pabrik et hylene dichloride (EDC) dipenuhi dari air baku yang berasal dari PT. Krakat au Tirt a Indust ri (KTI), Krenceng, Cilegon dengan pert imbangan : Kebut uhan air pada pabrik et hylene dichloride (EDC) dipenuhi dari air baku yang berasal dari PT. Krakat au Tirt a Indust ri (KTI), Krenceng, Cilegon dengan pert imbangan :

kaw asan indust ri.

b. Pasokan air baku dijam in kont inyu.

c. Lebih mudah dalam proses pengolahannya Penggunaan air baku ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air di pabrik antara lain :

a. Kebut uhan air pendingin

Alasan digunakannya air sebagai media pendingin adalah karena fakt or-fakt or sebagai berikut :

- Air dapat diperoleh dalam jum lah yang besar dengan biaya murah. - M udah dalam pengat uran dan pengolahannya. - Dapat menyerap sejumlah panas per sat uan volume yang t inggi.

Air pendingin ini digunakan sebagai pendingin pada kondensor dan pendingin pada reakt or. Hal-hal yang perlu diperhat ikan dalam pengolahan air pendingin :

- Kesadahan (hardness), yang dapat menyebabkan kerak. - Adanya zat besi, yang dapat menimbulkan korosi.

b. Kebut uhan air umpan boiler

Sumber air unt uk keperluan ini adalah air baku. Beberapa hal yang perlu diperhat ikan dalam penanganan air umpan boiler adalah :

- Zat -zat yang dapat menyebabkan korosi

- 2+ Kerak yang t erjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung ion Ca dan Mg 2+ dan gas-gas yang t erlarut .

- Zat -zat yang menyebabkan pembusaan (foaming) - Air yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler karena adanya zat -zat organik, anorganik, dan zat -zat yang t idak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan t erjadi pada alkalinit as t inggi.

Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler meliput i:

a. Filt rasi

b. Demineralisasi

c. Deaerasi

c. Kebut uhan air proses

Air proses digunakan unt uk mendinginkan pada unit Quencher (QC-01). Digunakan air baku dengan alasan dapat menyerap sejumlah panas per sat uan volume yang t inggi dan juga pengolahan yang mudah.

d. Kebut uhan air konsumsi dan sanit asi

Sumber air unt uk keperluan konsumsi dan sanit asi berasal dari sumber air baku. Air ini digunakan unt uk memenuhi kebut uhan air minum, laborat orium , kant or, perumahan dan pert amanan. Air konsumsi dan sanit asi harus memenuhi beberapa syarat yang meliput i syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakt eriologis.

Syarat fisik :

- Suhu di baw ah suhu udara luar - Warna jernih - Tidak mempunyai rasa dan t idak berbau

Syarat kimia :

- Tidak mengandung zat organik maupun zat anorganik - Tidak beracun

Syarat bakt eriologis :

Tidak mengandung bakt eri-bakt eri, t erut ama bakt eri yang pat ogen.

4.1.1.2 Perhitungan Jumlah Kebutuhan Air

Kebutuhan air baku di pabrik ethylene dichloride (EDC) dapat diketahui dengan perhitungan sebagai berikut :

 Kebut uhan air pendingin

Air pendingin digunakan unt uk mendinginkan alat -alat proses, yait u :

Reakt or = 50.597,235 kg/ jam

Kondensor = 201.097,649 kg/ jam

Jumlah air pendingin = 252.064,884 kg/ jam

3 3 / jam = 6.075,805 m = 253,159 m / hari

Asumsi = Air pendingin t erdiri dari 70 % sirkulasi dan 30 % make up w at er. Jadi kebut uhan air pendingin make up yang harus disediakan = 75.619,47 kg/ jam =

75.95 m 3 / jam

 Kebut uhan air proses

Air proses digunakan sebagai pendingin di unit Quencher (QC-01) sebanyak = 57.410,824 kg/ jam

Asumsi = Air proses t erdiri dari 80 % sirkulasi dan 20 % make up w at er. Jadi kebut uhan air proses make up yang harus disediakan sebanyak = 11.482,165 kg/ jam

 Kebut uhan air umpan boiler

Air ini digunakan unt uk produksi st eam yang di umpankan ke alat – alat proses, yait u :

Heat Exchanger-01 = 884,330 kg/ jam

Heat Exchanger-02 = 1.138,336 kg/ jam

Heat Exchanger-03 = 316,882 kg/ jam

Heat Exchanger-04 = 1.011,803 kg/ jam

Jum lah kebut uhan air = 12.345,005 kg/ jam

Untuk menjaga kemungkinan kebocoran, air umpan dilebihkan 20 % = 14.814,007 kg/jam.

Asumsi = Air umpan boiler t erdiri dari 80 % sirkulasi dan 20 % make up w at er. Jadi kebut uhan air um pan boiler make up yang harus disediakan = 2.962,801 kg/ jam

 Kebut uhan air unt uk konsumsi dan sanit asi

Air unt uk karyaw an kant or 3 =6m / hari

Air unt uk perumahan 3 = 25 m / hari

Air unt uk laborat orium 3 = 2,5 m / hari

Air unt uk kebersihan, t aman, dll = 10 m 3 / hari

3 Tot al kebut uhan air unt uk konsumsi dan sanit asi = 43,5 m / hari

Untuk menjaga kemungkinan bocor saat distribusi maka dilebihkan 20 %, sehingga 3

kebutuhan air baku = 52,2 m /hari

4.1.1.3 Unit Pengolahan Air

Pengolahan air unt uk kebut uhan pabrik meliput i pengolahan secara fisik dan kimia, penambahan desinfekt an maupun penggunaan ion exchanger. Pengolahan air melalui beberapa t ahapan:

1. Pengolahan air umpan boiler : 1. Pengolahan air umpan boiler :

b. Unit demineralisasi

Unit ini berfungsi unt uk menghilangkan mineral-mineral yang t erkandung dalam

air sepert i Ca - ,Mg ,K , Fe , Al , HCO

3 , SO 4 , Cl dan lain-lain dengan bant uan resin. Air yang diperoleh adalah air bebas mineral yang sebagian akan diproses lebih lanjut menjadi air umpan boiler.

Demineralisasi diperlukan karena air umpan ket el membut uhkan syarat -syarat sebagai berikut :

 Tidak menimbulkan kerak pada boiler maupun pada t ube alat  Bebas dari semua gas-gas yang mengakibat kan terjadinya korosi, t erut ama

gas O 2 dan gas CO 2.

Air dium pankan ke cat ion exchanger yang berfungsi unt uk menukar ion-ion

posit if/ kat ion (Ca 3+ ,Mg ,K , Fe , Al ) yang ada di air umpan. Alat ini sering disebut soft ener

yang mengandung resin jenis hydrogen-zeolit e dimana kat ion-kat ion dalam um pan akan dit ukar dengan ion H + yang ada pada resin.

Akibat t ert ukarnya ion H + dari kat ion-kat ion yang ada dalam air umpan, maka air

keluaran cat ion exchanger mempunyai pH rendah (3,7) dan Free Acid M at erial (FM A) yait u CaCO 3 sekit ar 12 ppm. FM A merupakan salah sat u paramet er unt uk mengukur t ingkat kejenuhan resin. Pada operasi normal FM A st abil sekit ar 12 ppm , apabila FM A t urun berart i resin t elah jenuh sehingga perlu diregenerasi dengan H 2 SO 4 dengan konsent rasi 4 %.

Air keluaran cat ion exchanger kemudian diumpankan ke anion exchanger. Anion

exchanger - berfungsi sebagai alat penukar anion-anion (HCO

3 , SO 4 , Cl , NO 3 , dan CO 3 ) yang t erdapat di dalam air um pan. Di dalam anion exchanger mengandung resin jenis W eakly Basic

Anion Exchanger - (WBAE) dimana anion-anion dalam air umpan dit ukar dengan ion OH dari

asam-asam yang t erkandung di dalam umpan exchanger menjadi bebas dan berikat an dengan OH - yang lepas dari resin yang mengakibat kan t erjadinya net ralisasi sehingga pH air keluar anion exchanger - kembali normal dan ada penambahan konsent rasi OH sehingga pH akan

cenderung basa.

Bat asan yang diijinkan pH (8,8-9,1), kandungan Na + = 0,08-2,5 ppm. Kandungan silica pada air keluaran anion exchanger merupakan tit ik t olak bahw a resin t elah jenuh (12 ppm). Resin digenerasi menggunakan larut an NaOH 4%. Air keluaran cat ion dan anion exchanger dit ampung dalam t angki air demineralisasi sebagai penyimpan sement ara sebelum diproses lebih lanjut di unit deaerat or.

c. Unit deaerat or

Air yang sudah diolah di unit demineralisasi masih mengandung sedikit gas-gas t erlarut t erut ama O 2 . Gas-tersebut dihilangkan dari unit deaerat or karean menyebabkan korosi. Pada deaerat or kadarnya dit urunkan sampai kurang dari 5 ppm.

Proses pengurangan gas-gas dalam unit deaerat or dilakukan secara mekanis dan kimiaw i. Proses mekanis dilakukan dengan cara mengont akkan air umpan boiler dengan uap t ekanan rendah, mengakibat kan sebagian besar gas t erlarut dalam air umpan t erlepas dan dikeluarkan ke at mosfer. Selanjut nya dilakukan proses kimiaw i dengan penambahan bahan

kimia hidrazin (N 2 H 4 ). Adapun reaksi yang t erjadi adalah:

2 H 4 (aq) + O N 2 2 +2H N 2 O

2. Pengolahan air unt uk konsumsi dan sanit asi

Kebut uhan air unt uk konsumsi dan sanit asi dipenuhi dari sumber air baku. Agar memenuhi syarat sebagai air sanit asi dan konsumsi, air baku dit ambahkan chlorine dengan kadar 0,5-1,5 ppm.

Al 2 (SO 4 ) 3 .18H 2 O

Saringan Pasir

penampung

Cooling Tower

Tangki Penampung

Air Pendingin

Demineralisasi Peralatan Proses

Air Proses

Unit Proses

Steam

Boiler

Tangki Penampung

Deaerator

Hidrazin Unit Proses

Tangki Polisher

Air Untuk Keperluan Umum

Bak Domestik

Tangki Klorinasi

Kaporit

Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air

4.1.1.4 Spesifikasi Alat Pengolahan Air :

1. Tangki Clarifier (TU-01)

Fungsi

M engendapkan

gumpalan-gumpalan dengan cara

menambahkan

Al 2 (SO 4 ) 3 .18H 2 O

sebanyak 172,108

kg/ jam

Wakt u t inggal

1 jam

Volume 3 : 464,204 m

Diamet er

10,316 m

Tinggi Clarifier

8,980 m

2. Bak saringan pasir (BU-01)

Fungsi

Menyaring partikel-partikel halus yang belum terendapkan dan masih terdapat dalam air dari clarifier Menyaring partikel-partikel halus yang belum terendapkan dan masih terdapat dalam air dari clarifier

Luas 2 : 929,039 ft

penampang

Debit 3 : 14.902,379 ft / jam

Volume 3 : 140,668 m

Tinggi t ot al

2,598 m

Wakt u t inggal

1 jam

Jumlah bak

3. Tangki Penampung Air (TU-02)

Fungsi

M enampung air bersih dari bak saringan pasir (Bu-01) sebanyak 369.346,56 kg/ jam

Debit air

420,181 m 3 / jam

Volume 3 : 3.697,590 m

Panjang

30,864 m

Lebar

15,432 m

Tinggi

7,716 m

4. Tangki Penampung Air Pemadam (TU-03) Fungsi

: M enyimpan air pemadam kebakakaran

Tipe : Tangki silinder t egak dengan dasar dat ar (flat bot t om dengan bagian at as conical roof)

Jumlah :

Wakt u t inggal :

1 hari

Debit air 3 : 9,439 m / jam

Diamet er t angki :

7,62 m

Tinggi t angki :

5,486 m

Volume 3 : 249,189 m

5. Tangki Penampung Air Pendingin (TU-04) Fungsi

: M enyimpan air pendingin dan sebagian air prosses

Tipe : Tangki silinder t egak dengan dasar dat ar (flat bot t om dengan bagian at as conical roof)

Jumlah :

Debit air 3 : 170,188 m / jam

Volume air :

1.429,579 m 3

Volume t angki 3 : 1.572,536 m

Diamet er t angki :

13,716 m

6. Tangki Khlorin (TU-05)

Fungsi

M encampur air dengan kaporit agar air t erbebas dari kuman, sebanyak 2175 kg/ jam

Tipe

Tangki silinder t egak

Debit 3 : 2,175 m / jam

Wakt u t inggal

6 jam

Volume air 3 : 13,05 m

Volume t angki 3 : 15,66 m

Diamet er t angki :

2,712 m

Kebut uhan kaporit

100,93 kg/ t ahun

6. Tangki Penampung Air Sanitasi (TU-06) Fungsi

Menyimpan air sanitasi

Tipe

Tangki silinder t egak dengan dasar dat ar (flat bot t on dengan bagian at as conical roof)

Jumlah

Wakt u t inggal

6 hari

Debit 3 : 2,175 m / jam

Volume air 3 : 313,2 m

Diamet er t angki :

9,144 m

Tinggi t angki :

7,15 m

Volume t angki :

344,52 m 3

7. Tangki Polisher (TU-07)

Fungsi : M enangkap anion dan kat ion yang lolos di unit di demineralisasi

Tipe : Tangki silinder horisont al dengan t orispherical head

Debit 3 : 55,271 m / jam

Wakt u t inggal :

1 jam

Volume t angki :

60,798 m 3

Diamet er t angki :

4,263 m

Tinggi t angki :

4,263 m

8. Tangki Kondensat (TU-08)

Fungsi :

M enampung kondensat boiler

Tipe : Tangki silinder horisont al dengan t orispherical head

Debit 3 : 9,919 m / jam

Volume air 3 : 29,757 m

Volume t angki 3 : 32,732 m

Diamet er t angki :

3,468 m

Tinggi t angki :

3,468 m

9. Tangki Air Proses (TU-09)

Fungsi :

M enampung air proses

Tipe : Tangki silinder horisont al dengan t orispherical head

Debit 3 : 39,897 m / jam

Volume air 3 : 119,691 m

Volume t angki 3 : 131,66 m

Diamet er t angki :

5,515 m

Tinggi t angki :

5,515 m

Wakt u t inggal :

3 jam

10. Tangki Bahan Bakar (TU-10)

Fungsi : M enyimpan solar unt uk kebut uhan selama 1 bulan

Tipe : Silinder t egak dengan dasar dat ar (flat bot t om ) dan Tipe : Silinder t egak dengan dasar dat ar (flat bot t om ) dan

Jumlah :

1 buah

Diamet er t angki :

12,192 m

Tinggi t angki :

10,973 m

Volume t angki :

41.111,945 ft 3

11. Tangki Cation exchange dan Anion exchange

Fungsi

: Menghilangkan kesadahan air sebanyak 48726,84kg/jam dengan mengikat ion-ion yang masih terdapat dalam air

(Mg 2+ , Ca ) dengan Hydrogen Zeolit/H

2 Z (cation exchanger)

dan Weakly Basic Anion Exchanger/RNH 2 (anion exchanger)

Debit air

: 55,268 m 3 / jam

Volume t angki 3 : 66,322 m / jam

Regenerasi : 24 jam

12. Tangki larutan H 2 SO 4

Fungsi

: Menyiapkan dan menampung larutan H 2 SO 4 untuk

Regenerasi cation exchanger

Diamet er t angki : 1,524 m

Tinggi t angki : 7,193 m

Jumlah H 2 SO 4 : 583,229 kg

13. Tangki larutan NaOH

Fungsi

: Menyiapkan dan menampung larutan NaOH

untuk regenerasi anion exchanger

Diamet er t angki : 1,524 m

Tinggi t angki : 4,971 m

Jumlah NaoH : 320,776 kg

14. Cooling W ater System

Fungsi :

Mendinginkan air pendingin yang sudah dipakai di alat proses. Pendinginan dilakukan dengan cara kontak langsung dengan udara

Jenis Alat :

induced-draft cooling t ow er

Debit 3 : 170,188 m / jam

Temperat ur :

T air masuk : 45  C

T air keluar : 30  C

Luas t ow er 2 : 0,03 Hp/ ft

Jumlah fan :

5 buah

Pow er fan

12 HP

Pow er mot or

4 HP

4.1.2. Unit Pengadaan Steam

St eam yang diproduksi pada pabrik et hylene dichloride (EDC) ini digunakan unt uk memenuhi kebut uhan panas pada heat exchanger dan pemanas reboiler. Unt uk memenuhi kebut uhan st eam digunakan fire t ube boiler. Kebut uhan st eam pada pabrik et hylene dichloride (EDC) ini adalah sebagai berikut :

Jenis

= Low st eam

Tekanan = 576,9 psia

o Suhu = 250 C

Jumlah

= 32.659,225 lb/ jam

Unt uk menjaga kemungkinan kebocoran st eam pada saat dist ribusi, maka jumlahnya dilebihkan sebanyak 20 %. Jadi jumlah st eam yang dibut uhkan adalah sebanyak = 6.531,851 lb/ jam.

Spesifikasi boiler :

Kode

= B-01

Tipe

= Fire t ube boiler

Jumlah

= 2 buah ( 1 cadangan )

Heat ing surface 2 = 12.203,405 ft

Suhu st eam o = 250 C

Tekanan st eam = 576,9 psia

Efisiensi

Bahan bakar

= Solar

4.1.3. Unit Pengadaan Udara Tekan

Kebut uhan udara t ekan unt uk perancangan pabrik et hylene dichloride (EDC) ini diperkirakan sebesar 100 m 3 / jam, t ekanan 100 psia dan suhu 35°C. Alat unt uk menyediakan

udara t ekan berupa kompressor yang dilengkapi dengan dryer yang berisi silika unt uk menyerap air

Spesifikasi kompresor :

Kode

=K

Tipe

= Single st age reciprocat ing compressor

Jumlah

= 2 buah ( 1 cadangan )

Kapasit as 3 = 100 m / jam

Suhu udara o = 35 C

Tekanan suct ion

= 14,7 psia

Tekanan discharge = 100 psia

Daya kompresor

= 11 HP

Tegangan

= 220/ 380 V

Frekuensi

= 50 Hz

Efisiensi

4.1.4. Unit Pengadaan Listrik

Pada prarancangan pabrik ethylene dichloride (EDC) ini kebutuhan akan tenaga listrik dipenuhi dari PT. PLN dan generator sebagai cadangan. Generator yang digunakan adalah generator arus bolak balik dengan pertimbangan :

1. Tenaga list rik yang dihasilkan cukup besar

2. Tegangan dapat dinaikkan at au dit urunkan sesuai kebut uhan dengan menggunakan t ransformat or

Kebut uhan list rik unt uk pabrik meliput i :

List rik unt uk keperluan proses dan keperluan ut ilit as = 933,06 kW

List rik unt uk penerangan

= 109,14 kW

Listrik untuk AC

= 15 kW

List rik unt uk laborat orium dan inst rument asi

= 10 kW

Tot al kebut uhan list rik

= 1.067,2 kW

Jumlah kebut uhan list rik sebesar it u disuplai oleh PT. PLN at au generat or jika t erjadi gangguan list rik padam dari PT. PLN. Generat or yang digunakan mempunyai efisiensi 80 % sehingga masukan daya = 1334 kW.

Spesifikasi generat or :

Kode

: G-01

Tipe

: AC generat or

Jumlah

: 1 buah

Kapasit as

: 1500 kW

Tegangan

: 220/ 360 V

Efisiensi

4.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar

Unit pengadaan bahan bakar bert ujuan unt uk m emenuhi kebut uhan bahan bakar pada boiler dan generat or. Bahan bakar yang digunakan adalah solar yang diperoleh dari PT. Pert amina.

Pemilihan bahan bakar cair ini didasarkan pada :

1. M udah di dapat

2. M udah dalam penyimpanan

Spesifikasi bahan bakar solar sebagai berikut :

1. Heat ing value : 18800 Bt u/ lb

2. Efisiensi

3. 3 Densit as : 54,319 lb/ ft

Kebut uhan bahan bakar sebagai berikut :

Fire Tube Boiler

= 1.474,973 L/ jam

Generat or = 177,41 L/ jam

Kebut uhan bahan bakar (solar) = 1.652,38 L/ jam

4.1.6 Unit Pengolahan Limbah

1. Limbah cair

Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik ini ant ara lain limbah hasil proses, buangan sanit asi dan air berminyak dari alat -alat proses.

a. Limbah hasil proses

Limbah yang berasal dari quencer (QC-01) dan menara dist ilasi (D-01) dit ampung dalam bak penampung, limbah cair ini diolah dengan cara menet ralkan dengan cara menambahakan NaOH sampai pH 6,5-8,5 baru dibuang ke sungai

b. Air buangan sanit asi

Air buangan sanit asi yang berasal dari seluruh t oilet di kaw asan pabrik dikumpulkan dan diolah dalam unit st abilisasi dengan menggunakan Lumpur akt if, aerasi, dan penambahan desinfekt an Ca-hypochlorit e.

c. Air berminyak dari alat proses

Air berm inyak berasal dari buangan pelumas pada pompa dan alat lainnya. Proses pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenisnya. M inyak di lapisan at as dialirkan ke penampungan minyak dan selanjut nya dibakar dalam t ungku pembakar. Sedangkan air di lapisan baw ah dialirkan ke penampungan akhir dan selanjut nya dibuang.

2. Limbah gas

Limbah gas berasal dari hasil at as Separat or berupa CO, CO 2 ,O 2 dan N 2 .Gas t ersebut dibakar di Flare St ack.