Presentasi Utilitas Pusri

PT PUPUK SRIWIDJAJA PALEMBANG “ FILOSOFI PROSES UNIT UTILITAS “ Achmad Ja’far Shodiq Aisyah Miftahul Jannah Azlia Amrin Abdullah Fadel Fikri Alaydrus Fadhlun Athirah Maulidiah Putri

BLOK DIAGRAM OVERALL PABRIK PT.PUSRI Udara Gas bumi Ammonia Storage

PABRIK AMONIAK

PABRIK UREA

Amoniak (NH3) Carbon Dioxide (CO2)

Gas bumi

Uap air

PABRIK PABRIK OFFSITE

Tenaga Listrik

Air Pendingin (CW) Air demin/filter (DW/FW) Uap air (steam) Instr. air/plant air/N2 (IA/PA/N2)

Gas bumi (natural gas)

UTILITAS

Tenaga Listrik Air Pendingin (CW) Air demin/filter (DW/FW) Instr. air/Plant air/N2 (IA/PA/N2)

Air (Sungai Musi) Udara

Urea

BAHAN OLAHAN ATAU PRODUK DI UNIT UTILITAS



AIR BERSIH (Filtered Water)



AIR PENDINGIN (Cooling Water)



AIR DEMIN (Demineral Water)



UDARA PABRIK (Plant Air)



UDARA INSTRUMENT (Instrument Air)



TENAGA LISTRIK



UAP AIR (Steam)



GAS METERING STATION



LIMBAH

BLOK DIAGRAM PABRIK UTILITAS

PACKAGE BOILER UAP AIR

AIR BERSIH

WATER TREATMENT

COOLING WATER SYSTEM

GAS BUMI

WASTE HEAT BOILER UAP AIR

AIR DEMIN

MUSI DEMIN PLANT

GAS BUMI

PANAS SISA PEMBAKARAN

KANTOR/PERUMAHAN

TENAGA LISTRIK

GAS TURBIN GENERATOR

GAS BUMI

WATER TREATMENT PLANT

•

Water Treatment Plant adalah pabrik yang mengolah air sungai menjadi air bersih (Filtered water)

•

Bahan baku : Air Sungai Musi

•

Produk : Air Bersih (Filtered Water)

•

Proses Pengolahan: 1. Koagulasi / Flokulasi / Sedimentasi

2. Filtrasi

(LANJUTAN) WATER TREATMENT PLANT Spesifikasi Air Sungai

- pH

: 6,9

- Turbidity (as SiO2)

: 49 ppm

- Ca Hardness (as CaCO3)

: 5,5 ppm

- Iron (as Fe)

: 2,06 ppm

- Silica (as SiO2)

: 64 ppm

Spesifikasi Filter Water - pH

: 6.5 – 7.5

- Turbidity (as SiO2)

: < 3 ppm

- Chlorine

: 0,5 ppm (maks)

- Iron (as Fe)

: 0,1 ppm (maks) TP 2002

(LANJUTAN) WATER TREATMENT PLANT

coagulant aid NaOH NaOH

Musi river

alum

Cl2

4206-U PREMIX TANK (FLOCULATOR)

4201-U CLARIFIER (FLOC TREATOR)

to Cooling Tower to housing/office to Demin Plant

4201-F FILTER WATER STORAGE TANK

4202-U-A/F SAND FILTER

4204-F CLEAR WELL

(LANJUTAN) WATER TREATMENT PLANT Bahan Kimia yang digunakan :

1. Aluminium Sulfat (tawas, Al2(SO4)3.xH2O Berfungsi untuk membentuk floc melalui proses koagulasi dan flokulasi 2. Caustic Soda (NaOH) Berfungsi untuk mengatur pH 3. Coagulant Aid Berfungsi untuk membantu proses koagulasi 4. Chlorine (Cl2) Berfungsi untuk membunuh mikroorganisme dan lumut

(LANJUTAN) WATER TREATMENT PLANT



Penggunaan Filter Water : 1. Make up Cooling Tower 2. Bahan baku Demin Plant 3. Air minum 4. Service water

(LANJUTAN) WATER TREATMENT PLANT •

Air yang berasal dari alam mengandung bermacam-macam jenis dan jumlah bahan pengotor (impurities)

•

Bahan pengotor ini berupa: 1.

Padatan terlarut : mineral-mineral seperti CaCO3, CaSO4, NaCl, Silica dll

2.

Gas-gas terlarut: CO2, O2

3.

Padatan tak terlarut

4.

Limbah industri, rumah tangga

5.

Mikroorganisme, algae, lumut

6.

Pengotor lainnya dalam bentuk turbidity (kekeruhan), warna, tanah, endapan mineral, minyak, dll.

(LANJUTAN) WATER TREATMENT PLANT •

Partikel tersuspensi berukuran besar dapat dihilangkan melalui penyaringan (filtrasi), tetapi senyawa koloidal tersuspensi harus dihilangkan dengan proses clarification (penjernihan).

•

Partikel-partikel halus ini dinyatakan sebagai turbidity (kekeruhan)

•

Untuk menyempurnakan proses flokulasi dan penjernihan, digunakan bahan kimia koagulasi yaitu Alum dan Coagulant aid.

(LANJUTAN) WATER TREATMENT PLANT •

Zat-zat pengotor dalam bentuk senyawa suspensi koloidal tersusun dari ion-ion bermuatan negatif yang saling tolak-menolak.

•

Aluminium Sulfat dalam Air akan larut membentuk ion Al+3 dan OH- serta menghasilkan

asam sulfat dengan reaksi sbb : • •

Al2(SO4)3 + 3H2O → 2Al+3 3OH~ + 3H2SO4

Ketika ion yang bermuatan positif dalam koagulan (Alum, Al+3) bertemu / kontak dengan ion negatif tersebut pada kondisi pH tertentu maka akan terbentuk floc (butiran gelatin).

•

Butiran partikel floc ini akan terus bertambah besar dan berat sehingga cenderung akan mengendap ke bawah.

(LANJUTAN) WATER TREATMENT PLANT •

Pada proses pembentukan Floc, pH cenderung turun (asam) karena terbentuk juga H2SO4. Pembentukan floc untuk air sungai Musi paling baik terjadi pada pH 5.5 – 6.2. Untuk menjaga rentang pH ini diinjeksikan NaOH.

•

Untuk menjamin koagulasi yang efisien pada dosis bahan kimia yang minimal maka koagulant harus dicampur secara cepat dengan air. Proses pencampuran bahan kimia ini dilakukan di Premix Tank / Flocculator.

•

Tahap selanjutnya adalah menjaga pembentukan floc (flokulasi) dan mengendapkan partikel floc sambil memperhatikan pembentukan lapisan lumpur (sludge blanket) dengan pengadukan pelan, sehingga air yang jernih akan terpisah dari endapan floc. Proses ini terjadi di Clarifier / Floctreator.

(LANJUTAN) WATER TREATMENT PLANT •

Proses filtrasi berfungsi menyaring pengotor tersuspensi yang masih lolos dari tahap Penjernihan.

•

Pengotor yang disaring antara lain : senyawa organik, partikel halus, senyawa warna, dan mikroorganisme.

•

Proses filtrasi dilakukan di Sand Filter yang berisi media pasir.

•

Apabila Sand Filter sudah jenuh dan pressure dropnya tinggi, maka dilakukan backwash

untuk membersihkan kembali media pasir dari kotoran.

DEMINERAL WATER PLANT •

Untuk keperluan proses, diperlakukan Air bebas mineral yang tidak mengandung garamgaram terlarut.

•

Garam terlarut di dalam air berikatan dalam bentuk ion positif (Cation) dan negatif (Anion). Ion-ion tersebut dihilangkan dengan cara pertukaran ion di alat Penukar Ion (Ion Exchanger).

•

Tahapan Proses di Demin Plant : 1. Filtrasi dengan Carbon Filter 2. Penghilangan cation 3. Penghilangan anion

(LANJUTAN) DEMINERAL WATER PLANT

(LANJUTAN) DEMINERAL WATER PLANT •

Reaksi pengikatan cation pada resin H-Z: Cation(aq) + Anion(aq) + H-Z(s) → Cation-Z(s) + 2H+(aq) + Anion(aq)

•

Reaksi regenerasi cation: Cation-Z (s) + H2SO4(aq) → H-Z(s) + Cation-SO4(aq)

•

Reaksi pengikatan anion pada resin R-OH: 2H+(aq) + Anion(aq) + R-OH(s) → R-Anion(s) + H2O(l)

•

Reaksi regenerasi anion:

R-Anion(s) + NaOH(aq) → R-OH(s) + Na-Anion(aq)

COOLING WATER SYSTEM •

Merupakan sistem yang menyediakan air pendingin dengan kualitas dan kuantitas tertentu yang diperlukan untuk pendinginan proses di pabrik.

•

Terdapat beberapa macam type Cooling tower :

1. Aliran Lawan Arah Jujut Mekanis (Counter Flow - Mechanical Draft) → P-1B 2. Aliran Silang Jujut Mekanis (Cross Flow -Mechanical Draft) → P-2/3/4 3. Aliran Lawan Arah Jujut Alami (Counter Flow – Natural Draft) 4. Aliran Silang Jujut Alami (Cross Flow – Natural Draft) •

Type sistem air pendingin di Pusri adalah Open Recirculating atau Sistem Sirkulasi Air Terbuka.

(LANJUTAN) COOLING WATER SYSTEM

Air panas

Udara

Air Dingin Counter-Flow Mechanical Draft

(LANJUTAN) COOLING WATER SYSTEM

Air Panas

Udara

Cross-Flow Mechanical Draft

(LANJUTAN) COOLING WATER SYSTEM

Evaporation loss

Chemical injection : - corrosion inhibitor - scale dispersant - biocide - pH ajuster

ID. FAN SYSTEM HEAT EXCHANGER

COOLING TOWER

Make up water BASIN

Blow down water

SIRCULATION PUMP

(LANJUTAN) COOLING WATER SYSTEM •

Kualitas Cooling Water harus dijaga sesuai parameter design yang telah ditetapkan oleh vendor.

•

Bahan Kimia yang diinjeksikan pada Cooling water bertujuan untuk mencegah tiga hal penting, yaitu : a. Mencegah Korosi (Corrosion inhibitor). b. Mencegah Kerak (Scale inhibitor). c. Mencegah pertumbuhan Mikroorganisme (Biocide).

•

Corrotion Inhibitor berfungsi untuk mencegah Korosi. Prinsipnya melapisi permukaan metal dan membentuk lapisan passive (protective film).

•

Bahan kimia yang digunakan cairan yang terdiri dari Ortho-phosphate, Polyphosphate dan Zinc.

(LANJUTAN) COOLING WATER SYSTEM Scale Inhibitor •

Scale atau kerak terjadi karena adanya endapan deposit di permukaan metal.

•

Endapan ini dapat digolongkan dalam beberapa jenis : Mineral Scale, Suspended Matters, dan Corrosion Product.

•

Adanya Scale / kerak dalam permukaan pipa akan menyebabkan terganggunya perpindahan panas (Heat transfer), penyumbatan pipa dan korosi.

•

Untuk menghindari hal tersebut maka diinjeksikan Scale Inhibitor (dispersant).

•

Terbentuknya kerak ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain : pH, Temperature, dan Flow rate.

(LANJUTAN) COOLING WATER SYSTEM Biocide •

Sistem air pendingin khususnya jenis open recirculation merupakan lingkungan yang sangat baik bagi pertumbuhan mikroorgnisme.

•

Mikroorganisme menimbulkan lendir/slime yang berwarna coklat kehitaman yang menempel dipermukaan pipa sehingga akan mengurangi effect pencegahan korosi dan menurunkan effiesiency CW.

•

Untuk mencegah pertumbuhan bakteri / microorganisme tersebut, diinjeksikan gas chlorine yang akan mampu membunuh hampir semua jenis microbiologi yang ada serta menghilangkan fungi /jamur, algae /ganggang dan lumut.

STEAM SYSTEM •

Steam (uap air bertekanan) di pabrik umumnya digunakan sebagai : 1. Penggerak Turbin-turbin yang akan menggerakkan pompa atau kompresor 2. Pemanas di heater atau reboiler 3. Media stripping

•

Alat pembangkit Steam disebut Boiler

•

Bahan baku pembuatan Steam adalah air bebas mineral (Demineral Water)

(LANJUTAN) STEAM SYSTEM

Ekspansi adiabatik reversibel

1’ 1

QA

B

Boiler

Turbin

WT

evaporasi 2

economizer

4

pemompaan

3

Pompa

Kondensor

QR

(LANJUTAN) STEAM SYSTEM Proses pengolahan air umpan boiler (Deaerasi) •

Air Demin sebelum menjadi air umpan boiler harus dihilangkan terlebih dahulu gas-gas terlarutnya terutama oksigen dan CO2 melalui proses Deaerasi

•

Oksigen dan CO2 dapat menyebabkan korosi pada perpipaan dan tube-tube boiler

•

Proses deaerasi dilakukan dalam Deaerator dalam 2 tahap : 1.

Mekanis : yaitu proses stripping dengan steam LS untuk menghilangkan Oksigen sampai 0.007 ppm

2.

Kimia : yaitu mereaksikan sisa Oksigen dengan N2H4 dengan reaksi sbb : N2H4 + O2 → N2 + H2O , dan juga bereaksi dengan besi N2H4 + 6Fe2O3 → 4Fe3O4 + 2H2O + N2

(LANJUTAN) STEAM SYSTEM Condensate Return

Stripping Section

Air Demin

Steam LS

N2H4

Storage

pH : 8.9 – 9.2 N2H4 : 0.05 ppm NH3 P: 60 kg/cm2

WHB

N2H4 + O2  N2 + H2O

N2H4 + 6Fe2O3  4Fe3O4 + 2H2O + N2

Pompa BFW

PB

(LANJUTAN) STEAM SYSTEM Proses pembangkitan steam di Boiler

•

BFW masuk ke Boiler terlebih dulu dipanaskan di Economizer dengan memanfaatkan panas gas buang Boiler.

•

Dari Economizer masuk ke Steam Drum dan ke Evaporator tube dan terjadi proses pembentukan steam (jenuh) di Steam Drum akibat pemanasan.

•

Steam jenuh dari Steam Drum dialirkan ke Superheater tube untuk dilewatjenuhkan dengan menaikkan temperaturnya diatas temperatur jenuhnya.

•

Produk steam pada tekanan 42 kg/cm2 dan temperatur 400 oC.

•

Di steam drum diinjeksikan senyawa phosphate (Na3PO4) untuk menjaga pH dan mengendapkan senyawa Ca dan SiO2.

•

Untuk menghilangkan endapan/kotoran di boiler dilakukan blow down

(LANJUTAN) STEAM SYSTEM pH : 9.6 – 10.2 PO4 : 15 – 20 ppm Cond : < 100 mhos/cm SiO2 < 0.50 ppm

Stack Bypass Stack

PO4 BFW

Economizer Evaporator Produk Steam MS 42 kg/cm2 Superheater

GTG

Exhaust GTG 400 oC Gas Alam

800 oC BURNER

LS

Flash Drum

(LANJUTAN) STEAM SYSTEM

Stack Economizer Gas Alam

Burner

BFW pH : 9.6 – 10.2 PO4 : 15 – 20 ppm Cond : < 100 mhos/cm SiO2 < 0.50 ppm

Flash Drum

Evaporator

F.D. Fan Superheater

T

Udara

Produk Steam MS 42 kg/cm2

LISTRIK • Untuk menunjang operasional pabrik pupuk PT. Pusri yang beroperasi secara terus menerus 24 jam sehari diperlukan supply listrik yang handal, stabil dan kontinyu. • Dalam pengadaan tenaga listriknya PT. Pusri mempunyai Pembangkit / Distribusi yang dikelola sendiri. • Listrik yang dihasilkan oleh Pembangkit (GTG) Pusri dikonsumsi sendiri oleh pabrik Pusri (total 35 MW). • Listrik digunakan sebagai sumber energi untuk :  menggerakkan motor-motor listrik  penerangan (lampu)  peralatan kendali dan instrumentasi

 peralatan bengkel dan perkantoran  dan peralatan-peralatan lainnya

(LANJUTAN) LISTRIK Sistem pembangkit Tenaga Listrik PT. Pusri merupakan sistem pembangkit tersendiri yang mana sistem pembangkit tersebut terdiri dari :

• PEMBANGKIT UTAMA (Gas Turbine Generator (GTG)) Fungsi : melayani kebutuhan tenaga listrik untuk Pabrik, perbengkelan, perkantoran, perumahan dan lainnya. • PEMBANGKIT EMERGENCY  Emergency Diesel Generator Fungsi : melayani beban-beban yang sangat kritis di Pabrik apabila pembangkit utama mengalami gangguan.  Uninteruptible Power Supply (UPS) Fungsi : melayani beban - beban listrik yang tidak boleh terputus supply listriknya, seperti power supply untuk Panel Kendali (Control Room).

(LANJUTAN) LISTRIK Spesifikasi Gas Turbine Generator (GTG) 1.

Bahan bakar

: Gas alam

2.

Spesifikasi

: 13.8 kV; 50 Hz; 3 phase

3.

Kapasitas / Daya (desain)

• P-2

: 15 MW

• P-3

: 15 MW

• P-4

: 15 MW

• P-1B

: 22 MW

• Total

: 67 MW

(LANJUTAN) LISTRIK

Udara

Gas Alam Gas Buang ke WHB

REDUCTION GEAR

KOMPRESOR

TURBIN GENERATOR RUANG PEMBAKARAN

LISTRIK 13.8 KV 3 phase

PLANT AND INSTRUMEN AIR •

Plant air atau Udara Pabrik adalah udara bertekanan yang digunakan untuk berbagai

keperluan pabrik. •

Udara Instrument adalah udara bertekanan yang telah dikeringkan atau dihilangkan kandungan airnya.

•

Digunakan untuk: 1.

Udara purging

2.

Mesin pengantongan pupuk (bagging)

3.

Udara pembersih area

4.

Pengadukan

5.

Peralatan lain seperti: snapper dll.

(LANJUTAN) PLANT AND INSTRUMEN AIR INSTRUMENT AIR RECEIVER

Udara Pabrik P = 5 kg/cm2

Udara dari 101-J P = 9 kg/cm2

Steam LS

DRYER-A (silica gel / activated alumina)

KOMPRESOR UDARA STANDBY

DRYER-B (silica gel / activated alumina)

GAS METERING STATION •

Gas Metering Station ( GMS ) berfungsi untuk: 1.

Memisahkan cairan (HHC) → di KO Drum

2.

Menyaring debu-debu dan kotoran → di Filter Scrubber

3.

Mengatur tekanan gas alam sesuai kebutuhan masing-masing pabrik →

menggunakan Pressure Control Valve 4.

Mengukur laju alir gas alam → Flowmeter Pertamina dan Pusri

•

Gas alam berasal dari Pertamina

•

GMS berjumlah 4 unit masing-masing untuk P-1B, P-II, P-III dan P-IV

•

Operasional dilaksanakan oleh Utilitas P-II

(LANJUTAN) GAS METERING STATION

Ke KO DRUM P2 N.GAS P.II.

P2 KO DRUM UP.S

KO DRUM D.S

P 3

WHB GTG Ammonia Plant P.Boiler P.B II.

P4 KO DRUM CENTRAL PERTAMINA

N.GAS P.IV. FILTER

N.GAS P.IB.

KO DRUM PUSRI

Ke H.H.C Ke KO DRUM P4 Ke KO DRUM P-1B

PUSRI EFFLUENT TREATMENT •

Pusri Effluent Treatment (PET) merupakan unit pengolahan limbah cair yang dimiliki PT.

Pusri. Unit pengolahan limbah ini dibangun pada tahun 1993. Berfungsi untuk menghilangkan kandungan Urea dan Ammonia yang terbawa bersama limbah cair keluaran pabrik. Dari pengolahan limbah ini dihasilkan offgas yang mengandung NH3 dan CO2 yang selanjutnya dikirim kembali ke pabrik Urea. •

Komposisi Limbah Cair yang diolah : 1. NH3

: 3000 mg/l

2. CO2

:3–5%

3. Urea

: 9500 mg/l

4. Temperatur

: 30-40 oC

5. Flow rate

:Max 65 m3/hr (normal : 50 m3/hr)

(LANJUTAN) PUSRI EFFLUENT TREATMENT •

Prinsip pengolahan limbah cair di PET adalah menguraikan (menghidrolisa) Urea yang terkandung dalam limbah dengan cara pemanasan pada temperatur 210 oC dan tekanan 22 kg/cm2G.

•

Setelah Urea dihidrolisa, gas NH3 dan CO2 yang dihasilkan dari proses Hydrolisa selanjutnya dikirim ke top Stripper, begitu juga dengan limbah cair yang sudah dihydrolisa.

•

Di Stripper, limbah cair tersebut yang masih mengandung Ammonia dilakukan stripping menggunakan steam pada tekanan 6 kg/cm2G.

•

Kandungan treated water setelah diolah di PET mengandung Ammonia dan Urea dengan konsentrasi 5 ppm (design).

(LANJUTAN) PUSRI EFFLUENT TREATMENT

TERIMA KASIH