KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Konsep pengembangan IPTEK dibangun oleh dua pihak yang saling
berkaitan, yakni praktisi di dunia industri dan akademisi di kalangan pendidikan.
Pembangunan di bidang pendidikan dilaksanakan seiring dengan pengembangan
ilmu pengetahuan dan teknologi, dengan mengaplikasikan sistem pendidikan
nasional dalam rangka peningkatan kemampuan sumber daya manusia (SDM)
nasional dalam berbagai bidang. Pendidikan tinggi sebagai bagian dari
pendidikan nasional dibina dan dikembangkan guna mempersiapkan mahasiswa
menjadi SDM yang memiliki kemampuan akademis dan profesi sekaligus tanggap
terhadap kebutuhan pembangunan dan pengembangan IPTEK sehingga dapat
dijadikan bekal pengabdian kepada masyarakat. Pengembangan sumber daya
manusia di perguruan tinggi dilaksanakan melalui kegiatan belajar mengajar,
penelitian, dan pengabdian masyarakat.
Untuk mencapai hasil yang optimal dalam pengembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi dibutuhkan kerjasama dan jalur komunikasi yang baik
antara perguruan tinggi, industri, instansi pemerintah dan swasta. Kerjasama ini
dapat dilaksanakan dengan pertukaran informasi antara masing-masing pihak
tentang korelasi antara ilmu di perguruan tinggi dan penggunaan di dunia industri.
Program Studi Teknik Kimia Institut Teknologi Sepuluh Nopember
menetapkan mata kuliah Kerja Praktek (KP)/ Praktek Kerja Lapangan (PKL)
sebagai mata kuliah wajib bagi mahasiswa Program Studi Sarjana. Dengan
melaksanakan mata kuliah ini, maka diharapkan mahasiswa akan memperoleh
banyak ilmu dan pengalaman lapangan yang akan melengkapi pengetahuan-
pengetahuan teoritisnya, bahkan bisa ikut berperan serta dalam penyelesaian
masalah keteknikan yang terjadi pada pabrik. Jika ditinjau dari sudut pandang
stakeholder / praktisi industri maka program kerja praktek ini juga diharapkan
menjadi sinkronisasi antara dunia akademis dan dunia kerja seperti yang
diarahkan oleh Mendiknas RI.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
PT. Petrokimia Gresik merupakan perusahaan yang bergerak di bidang
pupuk, dimana produksi pupuk melibatkan proses dan operasi yang berdasarkan
pada materi - materi perkuliahan Teknik Kimia. Oleh karena itu PT. Petrokimia
Gresik merupakan tempat kerja praktek yang akan sangat memfasilitasi
mahasiswa untuk mengembangkan wawasan Teknik Kimia dan kemampuan
mengaplikasikannya dalam dunia industri.
1.2 Kerja Praktek
1.2.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Kerja Praktek
Tempat : PT. PETROKIMIA GRESIK
Waktu : 4 April - 29 April 2011 (1 bulan)
1.2.2 Tujuan Kegiatan Kerja Praktek
Pelaksanaan program kerja praktek bagi mahasiswa Program Studi Sarjana
Teknik Kimia bertujuan untuk:
1. Memenuhi persyaratan kurikulum pendidikan Program Sarjana Teknik
Kimia.
2. Mahasiswa mampu memahami dan mendeskripsikan diagram alir proses
dan sistem pemroses yang dilakukan di pabrik tempat pelaksanaan kerja
praktek.
3. Mahasiswa melihat secara langsung wujud dan pengoperasian sistem
proses atau fasilitas pabrik dalam skala industri.
4. Mahasiswa mengetahui dan memahami wujud, karakteristik dan
spesifikasi perangkat utama proses, instrumen pengendalian, serta sistem
penyediaan utilitas yang dibutuhkan pabrik.
5. Mahasiswa memahami struktur organisasi yang efisien dan efektif untuk
menjalankan pabrik serta beberapa hal terkait seperti jenjang karir.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
1.2.3 Manfaat Kegiatan Kerja Praktek
Manfaat dari pelaksaan Kerja Praktek ini adalah sebagai berikut:
1. Bagi Perguruan Tinggi
Sebagai tambahan referensi khususnya mengenai perkembangan industri di
Indonesia maupun proses dan teknologi serta dapat digunakan oleh pihak-
pihak yang memerlukan.
2. Bagi Perusahaan
Perusahaan telah ikut berperan aktif dalam meningkatkan sumber daya
manusia guna pendidikan dan .
3. Bagi Mahasiswa
Mahasiswa dapat mengetahui secara lebih mendalam tentang kenyataan yang
ada dalam dunia industri sehingga diharapkan mampu menerapkan ilmu yang
telah diperoleh di dunia industri.
1.2.4 Tugas Kerja Praktek
Tugas kerja praktek dibagi menjadi dua bagian yaitu :
1. Tugas Umum
Membahas dan menyusun laporan mengenai PT. Petrokimia Gresik dan
proses yang terdapat pada departemen produksi I serta hal-hal lain yang
mendukung proses tersebut
2. Tugas Khusus
Bagian ini merupakan tugas yang diberikan oleh pembimbing dari PT.
Petrokimia Gresik yaitu bapak Joko Raharjo, S.T. yaitu berjudul “Evaluasi
Kinerja Heat Exchange 124C Sebelum Dan Sesudah TA”
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
1.3 Sistematika Penyusunan Laporan
Sistematika laporan kerja praktek ini pada tabel 1.1 :
Tabel 1.1 Sistematika Penyusunan Laporan
BAB I Pendahuluan
BAB II Tinjauan Umum PT. Petrokimia Gresik
BAB III Proses Produksi
BAB IV Manajemen Produksi
BAB V Tinjauan Pustaka
BAB VI Pabrik Amoniak
BAB VII Sistem Utilitas Dan Pengolahan Limbah
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
BAB II
TINJAUAN UMUM PT. PETROKIMIA GRESIK
2. 1 Pendahuluan
PT. Petrokimia Gresik merupakan Badan Usaha Milik Negara (BUMN)
yang menghasilkan produk utama pupuk Nitrogen (ZA dan Urea), pupuk Fosfat
(SP–36), pupuk majemuk (NPK) dan pupuk Organik serta produk sampingan
seperti Karbondioksida cair dan padat (dry ice), Amonia, Asam Sulfat, Asam
Fosfat, Oksigen dan Nitrogen cair.
PT. Petrokimia Gresik merupakan produsen pupuk terlengkap di
Indonesia, melayani kebutuhan pupuk di seluruh wilayah Indonesia dengan
menggunakan jargon “Petrokimia Sahabat Petani”. Kontrak pembangunannya
ditandatangani pada tanggal 10 Agustus 1964, dan mulai berlaku pada tanggal 8
Desember 1964. Proyek ini diresmikan oleh Presiden Republik Indonesia, pada
saat itu Bapak HM. Soeharto, pada tanggal 10 Juli 1972 yang kemudian
ditetapkan sebagai hari jadi PT. Petrokimia Gresik. Mulai tahun 1997,
PT. Petrokimia Gresik berstatus sebagai Holding Company bersama PT. Pupuk
Sriwijaya Palembang (PUSRI).
2. 2 Visi dan Misi PT. Petrokimia Gresik
Visi:
Menjadi produsen pupuk dan produk kimia lainnya yang berdaya saing tinggi
dan produknya paling diminati konsumen.
Misi:
Mendukung penyediaan pupuk nasional untuk tercapainya program
swasembada pangan.
Meningkatkan hasil usaha untuk menunjang kelancaran kegiatan
operasional dan pengembangan usaha perusahaan.
Mengembangkan potensi usaha untuk mendukung industri kimia nasional
dan berperan aktif dalam community development.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Nilai-nilai dasar perusahaan (values) yang dianut PT. Petrokimia Gresik:
Mengutamakan keselamatan dan kesehatan kerja dalam setiap operasional.
Memanfaatkan profesionalisme untuk meningkatkan kepuasan pelanggan
Meningkatkan inovasi untuk memenangkan bisnis
Mengutamakan integritas dalam setiap hal
Berupaya membangun semangat kelompok yang sinergis
2. 3 Sejarah dan Perkembangan PT. Petrokimia Gresik
Tabel 2.1 Sejarah dan Perkembangan PT. Petrokimia Gresik
Tahun Keterangan
1960 Proyek pendirian PT. Petrokimia Gresik adalah PROJEK
PETROKIMIA SURABAJA didirikan dengan dasar hukum:
a) TAP MPRS No. II / MPRS / 1960
b) Kepres No. 260 Th. 1960
1964 Berdasarkan Instruksi presiden No. I / 1963, maka pada tahun 1964
pembangunan PT. Petrokimia dilaksanakan oleh kontraktor Cosindit,
SpA dari Italia.
1968 Pembangunan sempat dihentikan pada tahun ini karena adanya
pergolakan perekonomian.
1971 Ditetapkan menjadi Perusahaan umum (Public Service Company)
dengan PP No.55/1971
1972 Diresmikan oleh Presiden Indonesia, Bapak HM. Soeharto.
1975 Bertransformasi menjadi Persero (Profit Oriented Public Service
Company) berdasarkan PP No.35/1974 jo PP No.14/1975
1979 Perluasan Pabrik tahap I:
Pabrik pupuk TSP I dilaksanakan oleh kontraktor Spie Batignoles dari
Perancis, meliputi pembangunan: Prasarana pelabuhan dan penjernihan
air dan Booster Pump di Gunung Sari Surabaya.
1983 Perluasan Pabrik tahap II:
Pabrik pupuk TSP II dilaksanakan oleh kontraktor Spie Batignoles dari
Perancis, dilengkapi pembangunan: Perluasan Prasarana pelabuhan dan
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
penjernihan air dan Booster pump di Babat.
1984 Perluasan Pabrik tahap III:
Pabrik Asam Fosfat dengan pembangunan Hitachi Zosen dari Jepang:
a) Pabrik Asam Fosfat
b) Pabrik Asam Sulfat
c) Pabrik Cement Retarder
d) Pabrik Aluminium Fluorida
e) Pabrik Amonium Sulfat
f) Unit Utilitas
1986 Perluasan Pabrik tahap IV:
Pabrik Pupuk ZA III, yang mulai dari studi kelayakan hingga
pengoperasian pada 2 Mei 1986 ditangani oleh tenaga-tenaga PT.
Petrokimia Gresik
1994 Pabrik Amoniak dan Urea baru, menggunakan teknologi proses Kellog
Amerika, dengan konstruksi ditangani oleh PT. IKPT Indonesia.
Pembangunan dimulai pada awal tahun 1991 tetapi baru beroperasi
pada tanggal 29 April 1994.
1997 Berdasarkan PP No. 28 / 1997, PT. Petrokimia Gresik berubah status
menjadi Holding Company bersama PT. Pupuk Sriwijaya Palembang
(PUSRI).
2000 Pabrik Pupuk Majemuk PHONSKA dengan teknologi Spanyol INCRO
dimana konstruksinya ditangani oleh PT. Rekayasa Industri dengan
kapasitas produksi 300.000 ton/tahun. Pabrik ini diresmikan oleh
Abdurrachman Wachid pada tanggal 25 Agustus 2000.
2003 Pada bulan Oktober dibangun pabrik NPK blending dengan kapasitas
produksi 60.000 ton/tahun.
2004 Penerapan Rehabilitation Flexible Operation (RFO) ditujukan agar
Pabrik Fosfat I (PF I) dapat memproduksi pupuk PHONSKA selain
memproduksi SP-36 dengan harapan dapat memenuhi permin.taan
pasar akan PHONSKA yang tinggi sewaktu-waktu.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
2005 Bulan Maret diproduksi pupuk Kalium Sulfat (ZK) dengan kapasitas
produksi 10.000 ton/tahun.
Bulan Desember diproduksi/dikomersialkan pupuk petroganik dengan
kapasitas produksi 3.000 ton/tahun. Pada bulan Desember pula
dikomersialkan pupuk NPK Granulation dengan kapasitas produksi
100.000 ton/tahun.
2008 Pada tahun 2008 pabrik pupuk NPK II beroperasi dengan kapasitas
100.000 ton/tahun
2009 Pada tahun 2009 pabrik pupuk NPK III/IV beroperasi dengan kapasitas
200.000 ton/tahun
2010 Membangun tangki amoniak di area pabrik II dengan kapasitas 10.000
MT (metric ton)
2. 4 Dasar Pemilihan Lokasi PT. Petrokimia Gresik
1. Menempati tanah yang tidak subur untuk pertanian sehingga tidak mengurangi
area pertanian.
2. Mudah mendapatkan daerah pemasaran (market oriented) .
3. Ditengah-tengah daerah pemasaran pupuk.
4. Dekat dengan sumber bahan konstruksi.
5. Dekat dengan bengkel-bengkel besar untuk pemeliharaan.
2. 5 Lokasi PT. Petrokimia Gresik
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
PT. Petrokimia Gresik terletak di Provinsi Jawa Timur, Indonesia
menempati lahan kompleks seluas 450 hektar di Area Kawasan Industri Gresik.
Areal tanah yang ditempati berada di tiga kecamatan yang meliputi 10 desa, yaitu:
1. Kecamatan Gresik dengan empat desa, yaitu: Ngipik, Karangturi, Sukorame,
Tlogo pojok.
2. Kecamatan Kebomas dengan tiga desa, yaitu: Kebomas, Randuagung, Tlogo
patut.
3. Kecamatan Manyar dengan tiga desa, yaitu: Romo, Meduran, Tepen.
Gambar 2.1 Peta Kabupaten Gresik dan Lokasi PT. Petrokimia Gresik
2.6 Logo dan Arti Logo PT. Petrokimia Gresik
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Gambar 2.2 Logo PT. Petrokimia Gresik
Seekor Kerbau berdiri di atas daun berujung lima
Dasar Pemilihan Logo :
Kerbau dengan warna kuning emas dipilih sebagai logo karena :
Penghormatan kepada daerah Kebomas.
Sikap suka bekerja keras, mempunyai loyalitas dan jujur.
Dikenal luas masyarakat Indonesia dan sahabat petani.
Arti Logo:
Warna kuning emas pada kerbau melambangkan keagungan.
Daun hijau berujung lima, mempunyai arti :
- Daun hijau melambangkan kesuburan dan kesejahteraan
- Berujung lima melambangkan kelima sila dari Pancasila
Huruf PG singkatan dari PT. Petrokimia Gresik
Warna putih huruf PG melambangkan kesucian
Logo mempunyai arti keseluruhan :
“Dengan hati yang bersih berdasarkan lima sila Pancasila PT. Petrokimia
Gresik berusaha mencapai masyarakat yang adil makmur untuk menuju
keagungan bangsa.”
2. 7 Unit Produksi PT. Petrokimia Gresik
Pada saat ini PT. Petrokimia Gresik terbagi dalam tiga unit produksi, yaitu
Unit Produksi I (Unit Pupuk Berbasis Nitrogen), Unit Produksi II (Unit Pupuk
Berbasis Fosfat) dan Unit Produksi III (Unit Asam Fosfat).
2.8 Produk PT. Petrokimia Gresik
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Tabel 2.2 Produksi PT. Petrokimia Gresik
Produk Keterangan
PupukZA, Phonska, urea, petroganik, SP-36, ZK, KCl, Ammonium
Phosphate dan Petroganik
Non-pupukCO2 cair dan padat, amoniak, asam fosfat, asam sulfat,
purified gipsum, cement retarder, N2, O2, alumunium fluorida
Jasa
Melaksanakan studi penelitian, pengembangan, rancang
bangun dan perekayasaan, pengantongan (bagging station),
konstruksi, manajemen, pendidikan & pelatihan,
pengoperasian pabrik, perbaikan/reparasi, pemeliharaan,
konsultasi (kecuali konsultasi bidang hukum) dan jasa teknis
lainnya dalam sektor industri pupuk serta industri kimia
lainnya.
Usaha lainnya
Menjalankan kegiatan-kegiatan usaha dalam bidang angkutan,
ekspedisi dan pergudangan serta kegiatan lainnya yang
merupakan sarana pelengkap dan penunjang guna kelancaran
pelaksanaan kegiatan / usaha tersebut diatas.
2.9 Anak Perusahaan
1. PT. Petrokimia Kayaku (Tahun 1977)
Pabrik formulator pestisida yang merupakan perusahaan patungan antara
PT. Petrokimia Gresik dengan saham 60% dan perusahaan lain dengan saham
40% . Hasil produksi berupa :
Pestisida Cair, kapasitas produksi 3600 kl/tahun
Pestisida Butiran, kapasitas produksi 12600 ton/tahun
Pestisida Tepung, kapasitas produksi 1800 ton/ tahun
2. PT. Petrosida Gresik (Tahun 1984).
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Saham milik PT. Petrokimia Gresik 99,9 % yang menghasilkan bahan aktif
pestisida untuk memasok bahan baku PT. Petrokimia Kayaku, dengan jenis
produk:
BPMC, kapasitas produksi 2500 ton / tahun
MIPC, kapasitas produksi 700 ton / tahun
Carbofuron, kapasitas produksi 900 ton / tahun
Carbaryl, kapasitas produksi 200 ton / tahun
Diazinon, kapasitas produksi 2500 ton / tahun
3. PT. Petronika (Tahun 1985).
Perusahaan patungan antara PT. Petrokimia Gresik dengan saham 20% dan
perusahaan lain dengan saham 80%, dengan hasil produksi berupa DOP
(Diocthyl Phthalate) berkapasitas 30.000 ton/ tahun.
4. PT. Petrowidada (Tahun 1988).
Merupakan perusahaan patungan dari PT. Petrokimia Gresik (saham 1,47 %),
dengan hasil poduksinya berupa :
Phthalic Anhydride, kapasitas produksi 30.000 ton/ tahun
Maleic Anhydride, kapasitas produksi 1200 ton/ tahun
5. PT. Petrocentral (Tahun 1990).
Merupakan perusahaan patungan PT. Petrokimia Gresik (saham sebesar
9,80%). Hasil produksi berupa STPP (Sodium Tripoly Phosphate) dengan
kapasitas produksi 40.000 ton/tahun.
6. PT. Kawasan Industri Gresik.
Perusahaan patungan PT. Petrokimia Gresik (saham 35%) yang bergerak di
bidang penyiapan kaveling industri siap pakai seluas 135 Ha, termasuk Export
Processing Zone (EPZ).
7. PT. Puspetindo.
Perusahaan patungan PT. Petrokimia Gresik ( saham 33,18 % ) yang
bergerak di bidang pembuatan peralatan pabrik seperti bejana bertekanan,
menara, alat penukar panas dan peralatan cryogenic.
2. 10 Unit Prasarana Pendukung
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
PT. Petrokimia Gresik juga mempunyai beberapa unit prasarana pendukung,
antara lain sebagai berikut:
1. Dermaga Khusus.
a. Kapasitas bongkar muat 3 juta ton/tahun
b. Kapasitas sandar 8 kapal sekaligus.
- 3 kapal bobot 40.000 – 60.000 DWT (sisi laut)
- 5 kapal bobot 10.000 DWT (sisi darat)
c. Fasilitas bongkat muat
- Continuous Ship Unloader (CSU), kapasitas curah 1.000 ton/jam;
- Multiple Loading Crane, kapasitas muat curah 120 ton/jam atau 2.000
kantong/jam (kantong 50 kg);
- Cangaroo Crane, kapasitas bongkar curah 350 ton/jam;
- Belt Conveyor, kapasitas angkut curah 1.000 ton/jam, atau 120 ton/jam
untuk kantong;
- Fasilitas pompa & pipa, kapasitas 60 ton/jam untuk produk cair.
2. Unit pembangkit tenaga listrik milik sendiri, yaitu :
a. Gas Turbin Generator, terdapat pada unit produksi Pupuk Nitrogen yang
mampu menghasilkan daya 33 MW;
b. Steam Turbine Generator, terdapat di unit utilitas pabrik III produksi Asam
Fosfat yang mampu menghasilkan daya 20 MW.
c. Utilitas Batu Bara yang mampu menghasilkan daya net 25 MW.
3. Sarana Air Bersih.
a. Unit Penjernihan Air I.
- lokasi : Gunungsari Surabaya
- bahan baku : Air Sungai Brantas
- ukuran pipa : 14 inci sepanjang 22 Km.
- kapasitas : 720 m3/jam.
b. Unit Penjernihan Air II.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
- lokasi : Babat, Lamongan
- bahan baku : Air Bengawan Solo
- ukuran pipa : 28 inci sepanjang ± 60 Km.
- kapasitas : 2.500 m3/jam.
2. 11 Fasilitas
Untuk menunjang kinerja karyawan, perusahaan menyediakan berbagai
fasilitas yang dapat dimanfaatkan oleh karyawan / karyawati beserta keluarganya.
Sebagian dari fasilitas ini juga dapat dimanfaatkan oleh masyarakat sekitar
perusahaan.
Tabel 2.3 Fasilitas di Petrokimia Gresik
Fasilitas Keterangan
Kerohanian
Masjid Nurul Jannah
Koperasi Baitul Maal wat TAMWIL(Kop.BMT)
Tempat Pengajian Quran (TPQ)
Pengurusan Haji
Bina Rohani Islam
Sarana olah raga dan
rekreasi
Stadion Sepakbola Tri Dharma
Gedung Sarana Olahraga Tri Dharma
Lapangan Tenis
Pusat Kebugaran
Lapangan Golf
Kolam Renang
Pembinaan cabang
olah raga
Atletik
Senam Artistik/Prestasi
Bina Sepakbola
Renang
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Aktivitas cabang
olah raga
Sepakbola
Bola voli
Tenis Lapangan
Bulutangkis
Golf
Silat Perisai Diri
Karate
Bridge
Catur
Aktivitas rekreasi
Petrokimia Motor & Camping Club (PMCC)
Senam Porpi / Aerobic
Petrokimia Diving Club
Petrokimia Photo Club
Paguyuban Burung Perkutut & Burung Berkicau
Band / Keroncong
Sanggar Seni
Perhimpunan Bonsai
Koperasi Karyawan
Keluarga Besar
Petrokimia Gresik
(K3PG)
K3PG memiliki kegiatan usaha dan jasa pelayanan
yang meliputi unit-unit:
Toko swalayan
Toko alat olahraga K-sport
Toko bahan bangunan
Toko suku cadang dan bengkel
Apotek
SPBU
Simpan-pinjam
Kantin
Service
Pabrik air minum dalam kemasan
Usaha patungan.
Penyediaan Perumahan Karyawan
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
2. 12 Public Responsibility
Silaturahmi
Masyarakat sekitar perusahaan
Tokoh masyarakat & alim ulama
Muspida
Pimpinan redaksi / staf media massa
Pemberian Bantuan Sosial Kemasyarakatan
1. Pendidikan
Pemberian beasiswa (SD, SLTP, LANJUTAN)
Pemberian bantuan pendidikan bagi anak asuh
2. Magang
Pendidikan sistem ganda
Pembinaan sekolah dasar
Mahasiswa kerja praktek
3. Kesehatan
Pengobatan umum tanpa dipungut biaya bagi warga yang kurang mampu
di RSU PT. Petrokimia Gresik.
Pengobatan umum secara berkala 1 (satu)tahun sekali, dilakukan pada saat
peringatan HUT PT. Petrokimia Gresik
Pengobatan umum dilakukan setiap bulan bagi warga sekitar perusahaan
(desa Lupur, Tlogopojok dan Roomo)
4. Olahraga
Memberikan kesempatan bagi warga masyarakat desa sekitar untuk
memanfaatkan fasilitas olahraga milik Perusahaan
Membina dan mendukung kegiatan olah raga masyarakat dalam cabang
bola voli, catur dan senam.
Sarana olah raga Tri Darma Petrokimia Gresik digunakan untuk
kepentingan olah raga tingkat regional maupun nasional antara lain telah
digunakan untuk kegiatan PON XV tahun 2000 untuk pertandingan sepak
bola dan bola voli.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
5. Prasarana
Bantuan sarana fisik
Rehabilitasi sarana meliputi masjid, musholla/langgar, TPQ, pondok
pesantren, kantor kecamatan /kelurahan / desa dan pembenahan saluran air
di sekitar perusahaan
6. Seni dan Budaya
Pembinaan seniman berprestasi (lukis, musik)
Menampilkan kreasi seni (qasidah, hadrah)
Membina grup seni lingkungan sekitar perusahaan
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
Gas AlamSteam proses Udara reaksi
DE
SU
LF
UR
IZE
R108-D
A/D
B
SE
C.
RE
F.
103-B
HT SPRIMARY REFOR-
MER
L T
S
AB
SO
RB
ER
ST
RIP
PE
R
CO2
LARUTAN BENFIELD
ME
TA
NA
TO
R106-D
SYN-GASCOMPRESS
OR
NH3CONVERTER
105-D
NH3REFRIGERANT
120-C
NH3PRODUCT
PURGE GASREC. UNIT
103-C
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
BAB III
PROSES PRODUKSI
3.1 Departemen Produksi I
Departemen Produksi I terbagi menjadi beberapa unit produksi yaitu :
1. Pabrik amoniak
2. Pabrik pupuk urea
3. Pabrik pupuk ZA I / III
3.1.1 Pabrik Amoniak
Kapasitas produksi pabrik sebanyak 445.000 ton / tahun amoniak cair.
Bahan baku yang digunakan dalam produksi amoniak adalah gas alam dan udara
(79 % N2, 21% O2). Proses yang dipakai adalah Steam Methane Reforming dari
MW Kellog, dengan tahapan produksi digambarkan pada diagram di bawah ini.
Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Produksi Amoniak
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Uraian proses produksi amoniak akan dijelaskan di bawah ini.
a. Pembuatan Gas Sintesa
1. Desulfurisasi
Gas alam yang akan digunakan sebagai bahan baku proses pembuatan
amoniak masih mengandung pengotor berupa sulfur (dalam bentuk S dan H2S)
yang dapat meracuni katalis reformer. Kandungan sulfur dalam gas alam akan
dikurangi sampai batas 0,01 ppm di dalam desulfurizer berisi katalis Co-Mo
dan ZnO. Reaksi yang terjadi :
S + H2 H2S ∆Ho298 = -4,77 kcal/mol
H2S + ZnO ZnS + H2O ∆Ho298 = -14,9679 kcal/mol
P = 43,3 kg/cm2 ; T = 189 0C
2. Primary reformer
Gas alam keluaran desulfurizer direaksikan dengan steam di dalam packed
tube berisi katalis Nikel. Produk reaksi ini berupa CO2, CO, dan H2. Reaksi
yang terjadi dalam primary reformer adalah :
CH4 + H2O CO + 3H2 ∆Ho298 = 49,2709 kcal/mol
CO + H2O CO2 + H2 ∆Ho298 = -9,8381 kcal/mol
P = 39,8 kg/cm2 ; T = 621 - 810 0C
Reaksi ini merupakan reaksi endotermis yang mengambil panas dari reaksi
pembakaran sebagian gas alam.
3. Secondary reformer
Gas keluaran primary reformer direaksikan dengan udara (21% O2) di dalam
reaktor fixed bed berisi katalis nikel. Reaksi yang terjadi di dalam reformer ini
adalah :
H2 + ½O2 H2O ∆Ho298 = -57,7979 kcal/mol
CH4 + H2O CO + 3H2 ∆Ho298 = 49,2709 kcal/mol
P = 34,2 kg/cm2 ; T =827 - 1100 oC
Reaksi ini merupakan reaksi eksotermis yang panasnya dimanfaatkan untuk
membangkitkan steam pada waste heat boiler.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
4. High Temperature Shift converter (HTS)
Gas keluaran secondary reformer direaksikan dengan steam di dalam reaktor
unggun satu lapis berisi katalis Fe. Tujuan reaksi di dalam shift converter ini
adalah untuk mereduksi kandungan CO yang dapat mengganggu katalis yang
berada di dalam ammonia converter.
Reaksi yang terjadi adalah :
CO + H2O CO2 + H2 ∆Ho298 = -9,8381 kcal/mol
P = 34,8 kg/cm2 ; T = 371 - 450 oC.
Reaksi dilangsungkan pada temperatur tinggi (3710C) untuk meningkatkan
kecepatan reaksi kadar CO berkurang dalam jumlah besar. Kadar CO yang
keluar 3,65 %
5. Low Temperature Shift converter (LTS)
Di dalam LTS terjadi reaksi yang sama dengan HTS, hanya saja reaksi
dilangsungkan pada temperatur yang lebih rendah (203 0C) dan P = 34,8 kg /
cm2 agar konversi reaksi tinggi. Kadar CO keluaran LTS diharapkan kurang
dari 0,3%.
b. Pemurnian Gas Sintesis (Penghilangan CO2)
1. CO2 absorber
Gas keluaran LTS masih mengandung sisa CO2 yang dapat mengganggu
reaksi pembentukan amoniak. Sisa CO2 ini direduksi dengan
mengontakkan gas sintesa dan Larutan Benfield dalam absorber berupa
lapisan unggun. Reaksi yang terjadi :
H2O + CO2 + K2CO3 2 KHCO3 ∆Ho298 = -6,4306 kcal/mol
P = 35 kg/cm2 ; T = 72 oC
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
2.CO2 stripper
Melepaskan CO2 dari larutan KHCO3, CO2 yang lepas dari stripper
sebesar 98,5 % Absorben yang bebas CO2 akan digunakan kembali di
absorber. Reaksi yang terjadi:
2KHCO3 K2CO3 + H2O + CO2 ∆Ho298 = 6,4306 kcal/mol
P = 0,8 kg/cm2 ; T = 112 oC
3. Methanator
Sisa CO2 dan CO yang lolos dari absorber akan dikonversi menjadi
metana (CH4) dengan bantuan katalis Nikel.
Reaksi yang terjadi :
CO + 3 H2 CH4 + H2O ∆Ho298 = -49,2709 kcal/mol
CO2 + 4 H2 CH4 + 2 H2O ∆Ho298 = -39,4328 kcal/mol
P = 31,4 kg/cm2 ; T = maksimal 380 oC
Kadar keluaran CO2 dan CO < 10 ppm.
c. Sintesa Amoniak
Sebelum diumpankan dalam ammonia converter gas sintesa dikompresi
terlebih dahulu. Reaksi yang terjadi di dalam ammonia converter adalah:
N2 + 3H2 2NH3 ∆Ho298 = -21,92 kcal/mol
P = 185 kg/cm2 ; T = 530 oC
Reaksi ini merupakan reaksi eksotermis yang akan berlangsung optimum pada
kondisi operasi tertentu dan menggunakan katalis Fe
d. Proses Pendinginan/ Refrigeration
Amoniak yang terbentuk direfrigerasi, sehingga terbentuk NH3 cair yang
didistribusikan ke tank yard sebagai bahan baku ZA I / III.
e. Purge Gas Recovery
Proses ini dilakukan untuk memperoleh kembali gas-gas yang dapat
dimanfaatkan kembali, yaitu : H2, dan amoniak.
P = 157 kg/cm2; T = 45 oC
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
Air, mist UreaNH3 & CO2
STRIPPERDA-101
REACTORDC-101
CO2
NH3
Steam
HP / LP DECOMPOSER
DA-201/202
HP/LPABSORBEREA-401/402
PRODUCTTO BAGGING
CONCEN-TRATOR PRILLING
PROCESSCONDENSATETREATMENT
TO UTILITAS
Recycle larutan Carbamat
Larutan Urea 70%
46 % min Nitrogen1 % max Biuret0.5 % max H2O
Urea 99,7%
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
3.1.2. Pabrik Pupuk Urea (NH2CONH2)
Pabrik urea memiliki kapasitas produksi 462.000 ton/tahun. Bahan baku yang
digunakan untuk menghasilkan urea adalah NH3 cair dan CO2 gas. Proses yang
dipakai adalah Aces Process dari TEC. Tokyo Jepang, dengan tahapan produksi
digambarkan pada diagram di bawah ini.
Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Produksi Pupuk Urea
Tahapan pembentukan urea akan dijelaskan dibawah ini:
1. Reactor
Mereaksikan NH3 cair dan CO2 gas membentuk ammonium carbamat
diikuti dehidrasi ammonium carbamat menjadi urea.
Pembentukan amm.carbamat ( NH2COONH4) :
CO2 + 2NH3 NH2COONH4 ∆Ho298 = -22,0079 kcal/mol
Dehidrasi amm. carbamat :
NH2COONH4 CO(NH2)2 + H2O ∆Ho298 = 8,7325 kcal/mol
P = 166 – 175 kg/cm2 ; T = 174 –177 °C
H2O / CO2 = 0,64 dan NH3 / CO2 = 3,5 – 4
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
2. Stripper
Produk reaktor (urea cair, CO2, ammonium carbamat, dan
kelebihan NH3) dimasukkan ke dalam stripper, untuk melepaskan gas-gas
yang terlarut. Selanjutnya produk dialirkan ke dekomposer sehingga
amonium karbamat terurai menjadi CO2 dan NH3 yang kemudian akan
diserap dalam absorber.
Reaksi yang terjadi :
NH2COONH4 CO2 + 2 NH3 ∆Ho298 = 38,6279 kcal/mol
P = 165 – 175 kg/cm2 dan T = 174 – 177°C.
NH3 dalam larutan outlet DA–101 = 12,5 – 14,5%.
Urea yang keluar dari dekomposer dialirkan ke dalam Concentrator untuk
dipekatkan menjadi slurry. Setelah itu slurry dialirkan ke dalam prilling tower
sehingga diperoleh urea dalam bentuk butiran.
3. Decomposer
Memisahkan amm. carbamat dan excess NH3 dari larutan urea dengan
pemanasan dan penurunan tekanan
NH2COONH4 CO2 + 2 NH3 ∆Ho298 = 38,6279 kcal/mol
HP decomposer :
P = 16 - 18 kg/cm2 ; T = 156 – 160 °C.
LP decomposer :
P = 2 – 3 kg/cm2 ; T = 120 – 128 °C.
Konsentrasi larutan urea outlet 70% dan NH3 = 0,4%.
4. Absorber
Menyerap gas NH3 dan CO2 dari decomposer dalam air dan larutan
carbamat untuk dikembalikan ke reaktor.
CO2 + 2 NH3 NH2COONH4 ∆Ho298 = -38,6279 kcal/mol
HP absorber : P = 17,3 kg/cm2g ; T = 108 °C
LP absorber : P = 2,3 kg/cm2g ; T = 50 °C
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Konsentrasi CO2 dalam larutan perlu dijaga :
HP absorber : 39,5 liter / 25 cc
LP absorber : 27 liter / 25 cc
5. Concentrator
Memekatkan larutan Urea sampai 99.7% dengan vacuum evaporator.
Vacuum concentrator: P = 130 – 190 mmHg ; T = 132 – 134 °C
Final concentrator: P = 25 – 50 mmHg ; T = 137 – 140 °C
6. Prilling
Membentuk butiran Urea (Urea prill) dengan jalan di-spray-kan
dari atas menara prilling kemudian didinginkan dan dipadatkan dengan
alat fluidizing cooler.
P = atmospheric ; T = 42 – 70 °C, Temperatur di head tank dijaga 138 –
140 °C.
7. Process Condensate Treatment
Memisahkan uap air dari gas yang terikut (NH3 dan CO2).
NH2CONH2 + H2O → CO2 + 2 NH3 ∆Ho298 = 19,3759 kcal/mol
NH3 & CO2 stripping: P = 3,5 kg/cm2g ; T = 150°C
Urea hydrolizer: P = 18 kg/cm2, T = 200°C
8. Bagging
3.1.3 Pabrik Pupuk Ammonium Sulphate (ZA I/ III)
Pabrik ZA I / III memiliki kapasitas produksi 200.000 ton/tahun. Bahan
baku pembuatan ZA I/III adalah amoniak dan asam sulfat. Proses yang digunakan
adalah netralisasi ( DE NORA), dengan prinsip “ uap NH3 dimasukkan saturator
yang berisi H2SO4 dan ditambah air kondensat ( sebagai penyerap panas hasil
reaksi ) dengan bantuan udara sebagai pengaduk”. Tahapan produksi pupuk ZA
I/III digambarkan pada diagram di bawah ini.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Produksi Pupuk ZA I/III
Tahapan pembentukan pupuk ZA akan diuraikan di bawah ini:
Amoniak dinetralkan dengan asam sulfat di dalam saturator (reaktor) dan
membentuk ammonium sulphate. Bahan baku yang digunakan adalah H2SO4
pada suhu kamar dan gas NH3 yang diambil dari pabrik amoniak. Bahan baku ini
kemudian direaksikan dalam reaktor bubbling (reaktor alir bergelembung). Reaksi
yang terjadi di dalam reaktor adalah :
2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 ∆Ho298 = -66,13 kcal/mol
Panas hasil reaksi akan menyebabkan sebagian air dalam saturator
menguap membawa amoniak. Uap tersebut diembunkan di condensor dan
kondensat yang dihasilkan dipompa kembali ke saturator. Produk reaksi adalah
slurry yang terbentuk dari kristal ZA dan larutan jenuh (mother liquor).
Selanjutnya, kristal ZA dipisahkan dari mother liquor dengan menggunakan
centrifuge. Kristal ZA dari centrifuge dikeringkan kemudian diangkut menuju
bagian pengantongan sedangkan mother liquor dialirkan kembali ke saturator.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
BAB IV
MANAJEMEN PRODUKSI
4.1 Pendahuluan
4.1.1 Manajemen Produksi Secara Umum
Manajemen produksi terdiri dari dua kata yang masing-masing
mengandung pengertian tersendiri yaitu manajemen dan produksi. Manajemen
adalah upaya-upaya yang dilakukan untuk mencapai tujuan bersama dengan
memanfaatkan sumber daya yang ada (SDM, mesin, modal, material, dll.).
Terdapat 3 unsur yang tercakup dalam pengertian tersebut, yaitu adanya orang
lebih dari satu, adanya tujuan yang dicapai, dan adanya orang yang bertanggung
jawab terhadap pencapaian tujuan tersebut. Produksi adalah suatu kegiatan untuk
menciptakan, menambah nilai guna, atau melipatgandakan jumlah suatu barang
atau jasa sehingga mempunyai nilai lebih dibandingkan sebelumnya. Proses
produksi terutama meliputi reaksi, pencampuran, dan pemisahan.
Penggabungan dari kedua kata tersebut memberikan pengertian tersendiri
yaitu kegiatan untuk mengatur faktor-faktor produksi secara efektif dan efisien
untuk menciptakan dan menambah nilai guna suatu produk (barang, jasa, atau
ide). Kegiatan mengubah bahan baku menjadi barang dan jasa diatur oleh
manajemen agar kebutuhan bahan baku dan pengendaliannya lebih mudah
dilakukan.
Fungsi manajemen produksi adalah untuk membuat keputusan jangka
pendek maupun jangka panjang guna mencapai tujuan produksi. Jadi, dapat
dikatakan bahwa manajemen produksi bertujuan untuk mengatur faktor-faktor
produksi sehingga produksi dan proses produksi berjalan dengan lancar.
Dalam manajemen produksi ada empat faktor yang menentukan manajemen
produksi, yaitu:
1. tenaga kerja
2. bahan baku
3. mesin-mesin
4. perlengkapan
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Semua faktor tersebut diatur oleh manajemen produksi, sehingga produksi dan
proses produksi berjalan dengan lancar sesuai spesifikasi dan target yang
diinginkan.
Proses produksi merupakan suatu rangkaian kegiatan untuk mengubah dari
bahan baku menjadi produk yang berbeda sifat fisik maupun kimianya agar
bernilai jual tinggi.
Salah satu contohnya adalah belerang. Bila tidak dikenakan proses produksi,
belerang tidak dapat digunakan sebagai pupuk tetapi meracuni tanaman. Akan
tetapi setelah dikenakan proses produksi, yaitu dijadikan asam sulfat, belerang ini
dapat dijadikan sebagai bahan baku pupuk, baik pupuk fosfat maupun pupuk ZA,
sehingga dapat dijadikan pupuk tanaman. Asam sulfat harganya lebih tinggi
dibandingkan dengan belerang.
Manajemen produksi setiap perusahaan mempunyai warna atau model yang
berbeda-beda. Warna dari manajemen produksi tersebut tergantung dari proses
produksi dan urutan produksi.
Jenis proses produksi antara lain :
1. Proses kimiawi
Pada proses ini ada reaksi kimianya. Contoh: di PT Petrokimia Gresik,
pabrik semen.
2. Proses Fisika
Proses ini hanya terjadi karena perubahan fisika yang sifatnya
sementara. Contoh : pabrik es
3. Proses transportasi
4. Proses bidang jasa
5. Proses pertanian
6. Proses perakitan
Contoh : industri pesawat terbang
Berdasarkan urutan proses produksi, macam-macam proses produksi
meliputi: :
1. Batch, yaitu proses yang berlangsung pada paket dengan urutan ‘masukan-
proses-keluaran’ pada satu kali siklus.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
2. Kontinyu, yaitu proses yang berlangsung dengan jumlah aliran masukan
sama dengan keluaran, yang dijaga selam 24 jam tanpa berhenti. Contoh di
PT Petrokimia Gresik.
3. Job-Order, yaitu proses yang hanya dilangsungkan kalau ada pesanan dari
konsumen. Contoh : proses produksi pada penjahit atau pada produksi
yang sifatnya kontemporer.
4. Produksi massal, yaitu proses untuk memproduksi dalam jumlah yang
besar. Contoh : pabrik rokok.
Jadi, dapat disimpulkan bahwa PT. Petrokimia Gresik, mengikuti proses produksi
secara kimiawi dan urutan proses kontinyu.
4.1.2 Manajemen Produksi PT. Petrokimia Gresik
PT. Petrokimia Gresik mengikuti proses produksi secara kimiawi dan urutan
prosesnya kontinyu sehingga beroperasi selama 24 jam. Sistem kerja di PT
Petrokimia Gresik diatur menjadi 2 jenis, yaitu :
a. Normal Day
Jam kerja : 07.00-16.00 (5 hari kerja)
Hari : Senin - Jumat
b. Shift
Terdiri dari 3 shift :
shift pagi : pukul 07.00-15.00
shift sore : pukul 15.00-23.00
shift malam : pukul 23.00-07.00
terdiri dari empat grup, yaitu grup A, B, C, dan D, setiap hari terdapat
3 grup masuk dan 1 grup libur shift.
Unit produksi di PT Petrokimia Gresik dibagi ke dalam 3 unit pabrik dengan
hasil produksinya sebagai berikut :
1. Pabrik I : Pabrik Pupuk Nitrogen
Terdiri atas :
unit produksi amoniak,
unit produksi pupuk urea,
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
unit produksi ZA I dan ZA III,
unit utilitas, dan
unit pengantongan.
2. Pabrik II : Pabrik Pupuk Fosfat
Terdiri atas :
unit produksi pupuk fosfat I, menghasilkan pupuk fosfat & TSP,
unit produksi pupuk fosfat II, menghasilkan pupuk fosfat & TSP,
unit produksi phonska, menghasilkan pupuk NPK & DAP,
unit produksi ZK
unit utilitas II, dan
unit pengantongan.
3. Pabrik III : Pabrik Pupuk Asam Fosfat
Terdiri atas :
unit produksi asam sulfat : menghasilkan asam sulfat,
unit produksi asam fosfat : menghasilkan asam fosfat,
unit produksi ZA II
unit produksi cement retarder : menghasilkan cement retarder,
unit produksi aluminium florida : menghasilkan ALF3, dan
unit utilitas.
Adapun integrasi pabrik dari ketiga unit pabrik I, II, dan III sebagai berikut :
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Gambar 4.1 Integrasi pabrik I, II, III
4.1.3 Struktur Organisasi Direktorat Produksi di PT Petrokimia Gresik
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Struktur organisasi PT Petrokimia Gresik adalah sebagai berikut :
Gambar 4.2 Struktur Organisasi PT. Petrokimia Gresik
Direktorat produksi membawahi 4 kompartemen, yaitu :
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
a. Kompartemen Pabrik I, II, III
Bertanggung jawab kepada Direktorat Produksi dalam pengaturan faktor
produksi dan pemeliharaan peralatan di pabrik I, II, dan III.
Kompartemen Pabrik I, II, dan III membawahi dua departemen :
1. Departemen Produksi I, II III
Bertanggung jawab kepada Kepala Kompartemen I, II, III dalam
pengaturan faktor produksi agar bisa mencapai target produksi.
2. Departemen Pemeliharaan I, II, III
Bertanggung jawab kepada kepala Kompartemen Pemeliharaan dalam
memelihara peralatan pabrik untuk mendukung kegiatan produksi.
b. Kompartemen Teknologi
Bertanggung jawab pada Direktorat Produksi dalam pengendalian proses dan
pengelolaan lingkungan serta mempersiapkan suku cadang yang diperlukan.
Kompartemen ini membawahi tiga departemen :
1. Departemen Inspeksi Teknik
Bertanggung jawab kepada Kepala Kompartemen Teknologi dalam
mempersiapkan suku cadang yang akan dipergunakan dalam pemeliharaan
peralatan pabrik.
2. Departemen Proses dan Laboratorium
Bertanggung jawab kepada Kepala Kompartemen Teknologi dalam
pengendalian proses dan melakukan analisa produksi, bahan baku, dan
parameter operasi untuk mendukung pencapaian target produksi.
3. Departemen Lingkungan dan K3
Bertanggung jawab kepada Kepala Kompartemen Teknologi dalam hal
pengelolaan lingkungan dan keselamatan kesehatan kerja di seluruh unit
PT. Petrokimia Gresik
4.2 Manajemen Perencanaan dan Pengendalian
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
4.2.1 Organisasi Candal Produksi dan Proses
Karena adanya keterkaitan antara pabrik II dengan pabrik I dan III, maka
untuk mengatur balance produk-produk setengah jadi dari masing-masing pabrik
agar sesuai dengan kebutuhan pabrik yang lain diperlukan Bagian Perencanaan
dan Pengendalian Produksi masing-masing pabrik.
Dalam perencanaan dan pengendalian produksi, seluruh bagian
Candalprod saling bekerja sama sesuai dengan area pabrik masing-masing. Bagian
Candalprod II bertugas merencanakan dan mengendalikan produksi di pabrik II
yang mempunyai keterkaitan antar unit yang cukup kompleks. Fungsi utama
Candalprod adalah merencanakan, mengendalikan proses.
4.2.2 Pengendalian Candal Produksi
Perencanaan dan Pengendalian Produksi (Candal Produksi) atau dalam
istilah manajemen umum disebut Production Planning and Control merupakan
bagian penting dalam kegiatan produksi untuk mencapai tujuan perusahaan.
Definisi Candal Produksi adalah penentuan/penetapan kegiatan produksi
yang akan dilakukan untuk mencapai tujuan perusahaan dan pengendalian
kegiatan pelaksanaan proses dan hasil produksi. Jadi secara umum Candal
Produksi adalah kegiatan pengkoordinasian bagian-bagian yang terlibat dalam
pelaksanaan proses produksi.
Secara umum maksud dan tujuan kegiatan Candal Produksi adalah untuk
mengusahakan agar perusahaan dapat :
a. Menggunakan sumber daya yang ada seoptimal mungkin,
b. Berproduksi pada tingkat efisiensi dan efektivitas tinggi,
c. Menguasai pasar yang luas, dengan cara :
Berproduksi dengan biaya rendah, sehingga harga jual bisa rendah dan
mampu bersaing dengan kompetitor, dan
Menjual produk dalam jumlah banyak, sehingga biaya produksi dan
perusahaan bisa memperluas pangsa pasar
d. Memperluas lapangan kerja sesuai dengan perkembangan dan kemajuan
perusahaan, dan
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
e. Memperoleh keuntungan yang cukup besar bagi pengembangan dan
kemajuan perusahaan.
Diagram kegiatan Candal Produksi di PT Petrokimia Gresik dapat dilihat
dari gambar 3.3 sebagai berikut :
Gambar 4.3 Kegiatan Candal Produksi
Tugas dan kegiatan Candal Produksi di PT Petrokimia Gresik adalah :
1. mempersiapkan dan merencanakan jumlah produksi serta kebutuhannya
sebagai fungsi waktu (menyusun target RKAP tahunan).
2. memonitor pelaksanaan rencana produksi dan mengendalikannya bila
terjadi penyimpangan (membuat laporan produksi dan perfomancenya).
3. memonitor persediaan bahan baku dan penolong untuk kebutuhan operasi
serta meminta proses pembeliaannya.
4. merencanakan dan melakukan program evaluasi produksi dengan dasar-
dasar statistik.
4.2.3 Perencanaan Produksi
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Perencanaan Produksi menentukan usaha/tindakan yang akan/perlu diambil
oleh pemimpin perusahaan untuk mencapai tujuan perusahaan. Hal-hal yang harus
diperhatikan untuk membuat perencanaan yang baik adalah :
a. Masalah intern, yaitu masalah dari dalam perusahaan (masih di dalam
kekuasaan pemimpin perusahaan), contoh : mesin yang digunakan, buruh
yang dikaryakan, bahan yang diperlukan, dll.
b. Masalah ekstern, yaitu masalah dari luar perusahaan (di luar kekuasaan
pemimpin perusahaan), contoh : inflasi, keadaan politik, dll.
Perencanaan dibedakan menjadi dua, yaitu : perencanaan usaha yang
bersifat umum (general business planning) dan perencanaan produksi (production
planning). Perencanaan Produksi adalah perencanaan dan pengorganisasian bahan
baku, mesin dan peralatan, tenaga kerja, modal, dll. untuk melaksanakan kegiatan
produksi pada periode tertentu di masa yang akan datang.
Secara umum tujuan perencanaan produksi adalah :
1. untuk mencapai tingkat/level keuntungan tertentu,
2. untuk menguasai pangsa pasar tertentu,
3. untuk mengusahakan agar perusahaan bisa beroperasi pada tingkat
efisiensi tertentu,
4. untuk mempertahankan dan mengusahakan agar kesempatan kerja yang
ada tetap pada tingkatnya dan berkembang, dan
5. untuk mengoptimalkan penggunaan fasilitas yang ada di perusahaan.
Berdasarkan cakupan jangka waktunya, perencanaan produksi dibedakan
menjadi perencanaan produksi jangka panjang dan jangka pendek. Perencanaan
jangka panjang adalah penentuan tingkat kegiatan lebih dari satu tahun, biasanya
untuk lima tahun mendatang, dengan tujuan untuk merencanakan pertambahan
kapasitas peralatan dan mesin, ekspansi pabrik, serta pengembangan produk.
Perencanaan jangka pendek adalah penentuan kegiatan produksi dalam jangka
waktu satu tahun atau kurang dengan tujuan untuk merencanakan kebutuhan
bahan baku, tenaga kerja, dan fasilitas yang dimiliki perusahaan.
Dalam pelaksanaannya rencana produksi tahunan dijabarkan dalam kegiatan
bulanan yang sangat mungkin dipengaruhi oleh kegiatan ekstern produksi
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
(misalnya : pemasaran kesulitan menjual produk dan pengadaan kesulitan
mendatangkan bahan baku/penolong) dan intern (misalnya : pabrik tidak bisa
berproduksi). Dengan adanya penyimpangan dari pengaruh-pengaruh di atas,
maka diperlukan langkah pengendalian untuk membetulkan dan mereduksinya.
Langkah tersebut dilaksanakan dalam kegiatan pengendalian produksi.
4.2.4 Pengendalian Produksi
Semua kegiatan dalam perusahaan harus diarahkan untuk menjamin
kontinuitas / koordinasi aktivitas dan menyelesaikan produk sesuai dengan
jumlah, mutu, dan waktu yang diinginkan dalam batas biaya yang direncanakan.
Pengarahan ini merupakan tugas dari pengendalian produksi.
Perencanaan produksi yang telah dibuat harus diikuti dengan tindakan
pengendalian produksi agar hasilnya seperti yang diharapkan. Jadi pengendalian
produksi dijalankan dengan tujuan agar kegiatan produksi terlaksana sesuai
dengan rencana yang telah ditetapkan. Definisi pengendalian produksi adalah
kegiatan untuk mengkoordinir aktivitas pengerjaan/pengelolaan agar waktu
penyelesaian yang telah direncanakan dapat dicapai dengan efektif dan efisien.
Secara umum fungsi pengendalian produksi adalah :
1. Membantu tercapainya operasi produksi yang efisien dalam suatu
perusahaan agar dicapai pengeluaran yang minimum, efisiensi yang
optimum, serta keuntungan perusahaan maksimal,
2. Membantu merencanakan prosedur pekerjaan agar tidak terlalu rumit dan
lebih sederhana. Dengan demikian pekerjaan lebih mudah dilaksanakan
sehingga pekerja lebih senang untuk bekerja dan menaikkan moral
pekerja, dan
3. Menjaga agar tersedia pekerjaan atau kerja yang dibutuhkan pada titik
minimum, sehingga bisa dilakukan penghematan dalam penggunaan bahan
baku/penolong dan tenaga kerja.
Prinsip-prinsip yang digunakan dalam pengendalian produksi di PT.
Petrokimia Gresik adalah :
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
1. Menyusun rencana yang dapat digunakan sebagai tolok ukur bagai
realisasi,
2. Identifikasi arah/jenis dan jumlah penyimpangan dengan memonitor
kegiatan produksi,
3. Mengevaluasi hasil kegiatan yang menyimpang dari rencana, dan
4. Menyusun informasi untuk mengendalikan penyimpangan dan alternatif
tindakan pada perencanaan berikutnya.
Adapun kriteria yang digunakan dalam mengevaluasi penyimpangan adalah :
1. Tercapainya tingkat produksi,
2. Biaya produksi yang relatif rendah,
3. Optimalisasi investasi dalam penyediaan bahan baku/penolong,
4. Mencapai tingkat stabilitas kegiatan prouksi yang mantap,
5. Fleksibilitas terhadap perubahan permintaan, dan
6. Mengeliminir timbulnya biaya yang tidak perlu.
4.2.5 Sistem Pelaporan
Kegiatan produksi pabrik berlangsung terus menerus selama 24 jam. Oleh
karena itu untuk pendataan dan evaluasi kinerja masing-masing unit pabrik
diperlukan badan lain yang melaksanakan fungsi administrasinya yaitu bagian
Candalprod. Kinerja unit pabrik selalu dipantau untuk mengetahui proses
pencapaian target yang telah direncanakan dalam RKAP. Pemantauan ini
dituangkan dalam format laporan yang telah diseragamkan untuk mendukung
laporan manajemen. Secara umum jenis laporan yang dibuat dibagi berdasarkan
periode waktu, yaitu :
Laporan Harian
Laporan Bulanan
Laporan Triwulan
Laporan Tahunan
Sedangkan isi laporan meliputi :
produksi setengah jadi dan jadi,
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
on stream days, down time, cut rate, beserta penyebabnya,
konsumsi bahan baku dan penolong,
persediaan bahan baku, setengah jadi, dan bahan jadi, dan
pengamatan efisiensi on stream factor, production rate, tingkat produksi
dan unit konsumsi bahan baku/penolong.
Sistem penyusunan laporan bisa digambarkan di bawah ini.
a. Masing-masing bagian produksi membuat laporan harian untuk produk
setengah jadi dan produk jadi beserta distribusinya, hari operasi, down
time dan cut time beserta penyebabnya, serta pemakaian bahan
baku/penolong.
b. Dari laporan harian masing-masing bagian produksi, bagian Candalprod
mengolahnya sehingga menghasilkan indikasi kinerja operasi termasuk
jumlah minimum yang harus dicapai agar target produksi bulanan dan
tahunan tercapai.
c. Kinerja bagian produksi disajikan dalam bentuk laporan harian yang
didistribusikan kepada unit yang terkait. Distribusinya diberikan di bawah
ini.
Laporan pengamatan harian, dari kabag Candalprod didistribusikan
kepada : Direktur Produksi, Kakomp Pabrik , Kadep Produksi, Kadep
Pemeliharaan, Kadep Proses & Lab, Ka SPI, Karo Riksa dan Kadep
Sarprod.
Laporan harian produksi dari Kabag Candalprod dikirimkan kepada
Kadep Produksi dengan tembusan kepada Kadep Akuntansi
d. Laporan harian yang terkumpul selama sebulan, direkapitulasi dalam data
bulanan sebagai pedoman pembuatan laporan periode bulanan, triwulan,
dan tahunan.
e. Laporan dalam periode bulanan disajikan dalam bentuk :
Laporan pengamatan bulanan. Laporan dari Kadep Produksi
didistribusikan kepada : Direktur Produksi, Kakomp Pabrik , Kadep
Produksi, Kadep Pemeliharaan, Kadep Pengadaan, Kadep Akuntansi,
Kadep Anggaran dan Kadep Penjualan Produk non Pupuk.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Laporan situasi produksi bulanan. Laporan dari Kadep Produksi
didistribusikan kepada Direktur Produksi dan Kakomp Pabrik .
Laporan dalam periode triwulan disajikan dalam bentuk :
1. Laporan hasil kegiatan produksi pabrik triwulanan dari Kadep
Produksi didistribusikan kepada Direktur Produksi, Kakomp
Pabrik, dan Kadep Akuntansi.
2. Laporan APPI dari bagian Candalprod II dan III dikirimkan kepada
Kabag Candalprod I sebagai kompilator sebelum kepada APPI
f. Laporan dalam periode tahunan disajikan dalam bentuk laporan hasil
kegiatan produksi Pabrik tahunan dari Kadep Produksi, kemudian
didistribusikan kepada Direktur Produksi, Kakomp Pabrik, Kadep Harian,
serta Kadep Proses dan Lab.
BAB V
TINJAUAN PUSTAKA
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
5.1 Amoniak
Amoniak banyak dimanfaatkan dalam industri kimia. Diantaranya industri
pupuk sebagai bahan baku pupuk urea, bahan baku industri plastik sebagai
refrijeran, pembuatan pulp kertas, pembuatan asam nitrat, berbagai jenis bahan
peledak dan berbagai manfaat lainnya.
5.1.1 Sifat Fisik dan Kimia Amoniak
Amoniak mempunyai sifat fisik dan kimia sebagai berikut:
1. Berat molekul 17,03 gram/mol
2. Spesifik grafity 0,817(79oc); 0,617 (15oc)
3. Tidak berwarna
4. Gas yang bersifat basa pada tekanan atmosfer
5. Lebih ringan dari udara
6. Berbau
7. Autoignition temperature 651oC
8. Boiling point -33,5oC
9. Temperatur kritik 133oC
10. Tekanan kritik 1657 psi
11. Tekanan uap 4800 mmHg (60 oF)
Pada tekanan tinggi dan pendinginan, amoniak terkondensasi menjadi
cairan dengan 60% berat air. Produk pembakaran utama amoniak adalah nitrogen
dan air, serta mengandung sedikit ammonium nitrat dan nitrogen dioksida.
Rentang konsentrasi yang menyebabkan ledakan amoniak kering dengan udara
adalah 16 - 25% amoniak. Produk amoniak yang dihasilkan PT. Petrokimia
Gresik memiliki komposisi sebagai berikut: NH3 purity : 99,5(min); Oil : 10
ppm (maks); H2O : 0,5% (maks)
5.1.2 Sifat Fisik Dan Kimia Bahan Baku Pembuatan Amoniak
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Amoniak dalam skala komersil diproduksi dengan mereaksikan hidrogen
dan nitrogen pada tekanan dan temperatur tertentu dengan bantuan katalis.
Hidrogen ini diperoleh dari gas alam (methane), metahane dengan kompsisi 95 %.
Nitrogen yang diperlukan untuk proses diperoleh dari udara bebas. Kompsisi gas
alam yang digunakan dalam sintesa amoniak adalah sebagai berikut :
Table 5.1 Sifat Fisik dan Kimia Gas Alam
Parameter Nilai
Berat molekul 16,04
Titik kritik -82oC, 45,8 atm
Titik didih -161oC
Titik beku -182,6oC (1 atm)
Spesifik grafity (udara =1) 0,55
Penampilan dan odor Tidak berwarna, tidak berbau, tidak
berasa
Flash point -306oF
Autoignition temperature 1004oF
Flammability limit di udara 5 ( batas bawah)/15 (batas atas)%
volume
Sifat lainnya Sangat mudah terbakar.
Media pemadam api CO2, dry
chemical, gas halocarbon
Tidak korosif
Bersifat aspisiasisme (menyebabkan
sesak nafas)
Dengan air membentuk campuran
yang mudah terbakar /meledak
5.1.3 Sejarah Produksi Amoniak
Perkembangan teknologi produksi amoniak adalah sebagai berikut:
1901 : Le Chateir pertama kali memperkenalkan pembuatan amoniak
dengan bahan baku hidrogen dan nitrogen.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
1908 : Fritz Habour memproduksi amoniak sebanyak 7000 M / tahun
dengan menggunakan bantuan katalis (besi oksida dan sedikit Ce / Cr)
serta tekanan dan temperatur tinggi (200 atm / 550oC). Kelemahan
teknologi ini memerlukan kondisi proses yang ekstrim sehingga sulit
dipenuhi.
Perang Dunia I : Karl Busch mengembangkan proses prduksi amoniak
secara komersil, sehingga dikenal dengan proses Haber Bosch. Saat itu
amoniak diproduksi sebagai bahan baku membuat peledak.
Perkembangan teknologi pembuatan amoniak sejak tahun 1954 adalah sebagai
berikut ;
1. Penerapan reformasi kukus dapat memproses gas umpan dari gas alam
hingga nafta pada tekanan 35 kg / cm2. Pengguanaan gas alam sebagai
umpan lebih ekonomis dibanding dengan pengguanaan system coal/coke.
2. Diterapkannya kukus sebagai penggerak turbin dan kompreser sentrifugal
semakin meningkatkan efisiensi energi siklus.
3. Perkembangan proses pemurnian gas, seperti diterapkannya system absorsi
CO2 dengan larutan klaium karbonat dan pemisahan sisa CO dengan
methanasi.
4. Peningakatan heat recovery khususnya dari aliran keluaran reformer dan
shift converter.
5. Penggunaan kukus yang efisien
6. Penggunaan katalis yang memiliki aktifitas tinggi untuk semua proses dan
pengenalan akan proses low temperature shift converter memungkinkan
penyederrhanaan system penyiapan gas umpan.
7. Peningkatan kapasitas produksi dari 600 hingga 1700 ton/hari dan
perkembangan desain converter amoniak yang disesuaikan dengan
berbagai proes dan kapasitas.
8. Perkembangan dalam desain kompresor untuk semua proses. Kompresor
sentrifugal digunakan untuk menaikkan tekanan gas sistesa hingga 330
kg/cm2 untuk pabrik berukuran 1700 ton/hari.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
9. Perkembnagan metode desulfurisasi gas umpan termasuk
hidrodesulfurisasi umpan nafta. Perkembangan katalis Co-Mo dan
absorben sulfur, ZnO meningkatkan kemampuan desulfurisasi hingga
kurang dari 0,25 ppm. Hal ini menjamin perlindungan katalis reformasi
kukus terhadap racun S sehingga dapat memperpanjang umur katalis.
5.2 Reaksi Sintesa Amoniak
Amoniak dapat dibuat melalui beberapa cara antara lain :
a. Distilasi distruktif batu bara
b. Proses cyanamide
CaC 2+N 2 1⃗000oC CaCN 2+C
CaCN 2+3 H2 O(steam )⃗CaCO3+2 NH 3
Proses ini kurang disukai dalam bentuk pembuatan pupuk, karena dapat
bereaksi dengan air dan dapat membentuk C2H2 yang dapat mematikan
tanaman sehingga tanah akan kekurangan unsur N.
c. Hidrolisa garam nitrit
MgN 2+6 H2 O(steam )⃗3 Mg (OH )2+2 NH 3
d. Reaksi pergeseran garam ammonium (kering maupun terlarut) oleh basa
kuat
NH4++OH−
Q⃗ NH 3+H2O
e. Proses Haber
N2+ H2⇔2NH 3
Diantara kelima reaksi tersebut, proses Haber merupakan proses yang
paling banyak diterapkan dalam industri skala komersial, terutama pada
industri pembuatan pupuk.
Sintesa amoniak proses Haber
Penerapan proses Haber dalam industri pembuatan amoniak telah banyak
dari tahun ke tahun. Namun, filosofi proses yang diterapkan pada intinya tetap
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
sama. Perubahan yang terjadi sebagian besar terletak pada desain alat dan jenis
peralatan pembantu lainnya. Saat ini, proses pemuatan amoniak pada umumnya
terdiri dari tahap-tahap sebagai berikut ;
1. tahap penyiapan gas alam
2. tahap pembuatan gas sintesa
3. tahap pemurnian gas sintesa
4. sintesa amoniak
5. pemisahan dan pemurnian produk amoniak.
Secara lengkap tahap-tahap tersebut dijelaskan sebagai berikut:
1. Tahap penyiapan gas alam
Penyiapan gas alam nerfungsi untuk menghilangkan pengotor-pengotor seperi
sulfur, sulfur organik, merkuri, hidrokarbon berat, dan tetesan cairan. Pengotor
- pengotor ini dapat mengganggu proses reaksi selanjutnya. Untuk pabrik
amoniak PT. Petrokimia Gresik yang dilakukan adalah penyaringan dan
desulfurisasi.
Penyaringan :
Pemisahan gas alam dari komponen hidrokarbon berat dan tetesan air
dengan menggunakan knock out drum.
Desulfurisasi :
Kandungan sulfur dapat meracuni katalis nikel pada primary reformer.
Penghilangan sulfur diawali dengan mereaksikan gas alam dengan hidrogen
agar dihasilkan H2S (dengan bantuan katalis Co- Mo), kemudian H2S yang
terbentuk dihilangkan dengan mereaksikannya dengan ZnO. ZnO yang jenuh
tidak dapat diregenerasi, sehingga harus diganti. Senyawa sulfur memiliki
temperatur awal dekomposisi yang bervariasi, sehingga terbentuk karbon pada
preheater akibat dekomposisi senyawa sulfur tersebut. Penambahan hidrogen
sebelum preheater dapat menekan proses dekomposisi sulfur.
2. Tahap pembuatan gas sintesa.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Gas sintesa (hidrogen dan nitrogen) diperoleh dari reaksi steam reformer yang
dilaksanakan dalam unit primary reformer dan secondary reformer, serta dari
unit shift converter CO.
Primary Reformer
Pada tahap ini, gas alam direaksikan dalam dengan steam serta
menggunakan katalis nikel, reaksinya adalah :
CH 4+H2O⇔CO+3 H2
CO+ H2O⇔CO 2+H2
Reaksi pertama bersifat endotermis, kesetimbangan bergeser kearah produk
pada tekanan rendah dan temperature tinggi. Reaksi kedua bersifat
eksotermis, kesetimbangan bergeser kearah produk tetapi tekanan tidak
mempengaruhi kesetimbangan. Perbandingan CH4 dan H2O secara teori adalah
1: 1, namun hal ini tidak dilakukan karena dapat terjadi pembentukan karbon.
Sehingga di lapangan menggunakan steam berlebih sekitar 3 – 3,5.
Temperatur yang terlalu tinggi pada primary reformer tidak dikehendaki
karena akan terbentuk karbon yang menutup permukaan aktif katalis, selain
itu terjadi penumpukan panas yang tidak terpakai pada reformasi kukus.
Secondary Reformer
Pada tahap ini, gas dikontakkan dengan udara panas dan dialirkan dengan
katalis nikel dalam reformer sekunder. Reaksi yang terjadi adalah oksidasi /
pembakaran pada temperatur sekitar 1000 oC, dan tekanan sekitar 29 bar.
Reaksinya sebagai berikut:
2 H2+O2→2 H2O
CH 4+H2O→CO+3 H2
CO+ H2O→CO2+H 2
Reaksi pembakaran ini menghasilkan energi yang cukup besar dan dapat
digunakan untuk membangkitkan steam pada WHP yang merupakan pemasok
utama kebutuhan steam di pabrik amoniak. Setelah digunakan sebagai
pembangkit steam, temperatur produk secondary reformer akan turun hingga
343 – 371 oC.
Reaksi pergeseran (shift reaction)
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
CO yang tersisa dari proses sebelumnya dapat direaksikan kembali untuk
mengubah CO menjadi CO2. Reaksi yang terjadi adalah :
CO+ H2O⇔CO 2+H2
Reaksi yang terjadi eksotermis sehingga kesetimbangan akan bergeser kearah
reaktan jika terjadi kenaikan temperatur. Posisi kesetimbangan tidak banyak
dipengaruhi oleh tekanan. Sehinga konversi yang tinggi diperoleh pada
temperatur rendah. Reaksi dilakukan 2 tahap (high temperature shift dan low
temperature shift). Karena reaksi ini akan menaikkan temperature, sehingga
konversi menurun walaupun laju reaksi meningkat. Tahap low temperature
shift / LTS menentukan keekonomisan pabrik amoniak. Bisa dilihat pada
reaksi shift diatas setiap mol CO yang bereaksi pada converter LTS akan
menghasilkan 1 mol H2. Sedangkan jika CO tersebut tidak bereaksi maka CO
tersebut akan mengkonsumsi 3 mol H2 pada reaksi methanasi.
CO+3H 2⇔CH 4+ H2 O
Dimana CH4 ini akan digunakan sebagai bahan bakar yang bernilai ekonomi
rendah. Sehingga perlu diupayakan konsentrasi CO keluaran yang rendah dari
converter LTS.
3. Tahap pemurnian gas sintesa
Sebelum digunakan untuk sintesa amoniak di amoniak converter, gas keluaran
dari shift converter terlebih dahulu dimurnikan dari senyawa-senyawa yang
tidak dikehendaki dalam unit pemisahan CO2 dan methanator.
Unit Pemisah CO2
Gas keluaran LTS mengandung sekitar 17% mol gas CO2. Gas CO2 ini
harus dipisahkan karena dapat menjadi racun bagi katalis di converter
amoniak. Unit pemisah CO2 terdiri dari kolom absorbsi dan stripper CO2. Pada
proses absorbsi CO2 digunakan larutan benfield sebagai penyerap CO2.
Berdasarkan mekanisme penyerapannya larutan penyerap CO2 dapat
dikelompokkan menjadi 2 macam ;
1. Penyerapan fisik
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Gas CO2 yang terlarut akan berinteraksi secra fisik dengan larutan
yang digunakan sebagai penyerap. Contohnya larutan penyerap tipe ini
adalah air, propylene, karbonat dan methanol.
2. Penyerapan kimia
Larutan penyerap akan bereaksi secara kimiawi dengan CO2. Contoh
larutan penyerap tipe ini adalah larutan kalium karbonat, larutan
alkano amine, dan larutan sodium hidroksida.
Kemampuan larutan dalam menyerap CO2 dinyatakan dalam hubungan
kesetimbangan yang hampir linier. Penyerap umumnya dipilih berdasarkan
tekanan parsial CO2 dalam gas yang akan diserap dan gas yang telah diserap.
Penyerap yang palig sering digunakan adalah larutan alkano amine dan larutan
kalium karbonat (benfield). Larutan alkano amine yang paling sering
digunakan adalah larutan MEA (mono ethanol amine). Keunggulan larutan ini
adalah mampu menyerap CO2 sampai tekanan 0.0003 atm dengan kecepatan
penyerapan yang cukup besar. Kelemahan larutan ini adalah masalah korosi
dan reaksinya bersifat eksotermis (dibutuhkan panas yang besar untuk proses
stripper). Dibandingkan larutan MEA, larutan kalium karbonat panas memiliki
kelebihan yaitu lebih sedikitnya kalor yang dibebaskan. Larutan kalium
karbonat dapat bereaksi dengan CO2 dapat membentuk kalium bikarbonat
dengan reaksi:
K2CO3(c )
+CO2(g )
+H2O(c )⇔2 KHCO3(c )
Tahapan proses penyerapannya diduga sebagai berikut:
Pelarutan fisikCO2 (c )⇔CO 2 (1)
Reaksi kimiaCO2 (c )+H2O(c )⇔H 2CO 3(c ) (2)
H2 CO3 (c )⇔H+( c )+HCO
3( c )−
(3)
laju reaksi penyerapan ditentukan oleh reaksi hidrasi CO2 (2) sedangkan
proses pelarutan fisik (1) yang terjadi sangat cepat sehingga selalu dalam
keseimbangan.
Pada awal perkembangan pada tahun 1930 larutan kalium karbnonat
digunakan pada tempatur rendah (20 - 30 oC). KHCO3 yang terbentuk sukar
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
larut dalam air sehingga konsentrasi K2CO3 yang digunakan harus encer
(15%). Hal itu yang menyebabkan digunakannya larutan K2CO3 pada
temperatur 15 - 130oC pada akhir tahun 1950. Dalam praktek larutan yang
umum digunakan ialah larutan 30 % K2CO3.
Methanator
CO dan CO2 merupakan racun bagi katalis di converter amoniak,
karenanya jumlah CO dan CO2 harus diusahakan seminimal mungkin. Reaksi
yang terjadi sangat eksotermis dimana secara teoritis terjadi kenaikan
temperatur sebesar 74 oC untuk tiap % mol CO dan 60 oC untuk tiap % mol
CO2. metanasi adalah tahap akhir dari pemurnian sintesa. Reaksi yang terjadi
adalah :
CO+3H 2→CH 4+H2O+Q
CO2+4 H 2→CH 4+2H 2O+Q
Total kandungan CO2 yang meninggalkan methanator harus lebih kecil dari
10 ppm.
4. Tahap Sintesa Amoniak
Sebelum diumpankan ke converter, gas umpan dikonversi terlebih dahulu
dalam 2 tahap. Kemudian dipisahkan kandungan airnya dan digabungkan
dengan aliran recycle dari reaktor. Setelah produk amoniak dalam aliran
gabungan tersebut dipisahkan, campuran gas dipanaskan dan diumpankan ke
converter amoniak. Produk dari converter ini kemudian dikembalikan ke
kompresi tahap kedua.
Kompresi dan pemisahan air
Gas sintesa dari tahap methanasi perlu dikompresi dan dipisahkan
kandungan airnya terlebih dahulu untuk mendapatkan kondisi operasi yang
sesuai untuk reaksi di unit sintesa amoniak. Mula-mula gas ditekan pada
kompresor tingkat pertama sampai tekanan 56 kg / cm2. Gas terkompresi
kemudian didinginkan. Gas kaya H2 dari purge gas recovery unit ditambahkan
pada tahap pendinginan ini. Air yang mergembun akibat pendinginan
dipisahkan dalam knock out drum. Kemudian gas sintesa kering yang
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
dihasilkan dikompresi kembali pada kompresor tingkat kedua sampai tekanan
sekitar 100 kg / cm2. Setelah itu gas dimasukkan ke dalam Absorbant
(Molecular Sieve Dryer) yang fungsinya untuk menyerap H2O dan CO2 yang
terikut dalam Syngas sehingga konsentrasi H2O dan CO2 yang keluar kurang
dari 10 ppm. Di kompresor tingkat 3 tekanannya 172 kg/cm2, gas sintesa
kemudian didinginkan sampai suhunya -25oC dan dialirkan ke converter
amoniak. Sisa gas, direcycle kembali ke kompresor tingkat 3.
Pemisah amoniak sekunder
Campuran gas dingin dari unit kompresi didinginkan beberapa kali sampai
-25oC. Gas pada suhu rendah tersebut dialirkan ke secondary ammonia
separator. Pada unit ini amoniak yang berasal dari gas recycle mengembun
dan dipisahkan dari gas umpan sintesa. Amoniak cair yang dihasilkan
kemudian dikirim ke unit primary ammonia separator sedangkan gas sintesa
keluar dari bagian atas separator dan dipanaskan sampai suhunya -25oC.
Reaktor gas amoniak
Gas dari secondary ammonia separator dipanaskan dalam cangkang luar
converter oleh panas dari reaksi dalam converter dan dalam pemanas di
puncak converter. Dalam converter, gas panas mengalir ke bawah melewati 4
bed katalis promoted iron. Diantara tiap bed aliran gas didinginkan dengan
quenching menggunakan sebagian gas umpan. Converter amoniak beroperasi
pada temperature 400 – 480 oC dan tekanan 130 - 140 kg/cm2. Reaksi yang
terjadi pada converter amoniak adalah:
N2+3H 2→2 NH 3+Q
Produk converter amoniak mengandung amoniak sekitar 15 % dan suhunya
278 oC, setelah digunakan untuk memanaskan gas umpan converter dan air
boiler, produk dibagi menjadi 2 aliran, yang pertama direcycle ke kompresor
gas umpan tehap kedua dan yang kedua dikirim ke tahap pemurnian amoniak.
5. Pemisahan Dan Pemurnian Produk Amoniak
Amoniak yang telah terbentuk mengalami pemisahan dari gas inlet di purge
gas recovery. Untuk memurnikan dan mengurangi volume amoniak, dilakukan
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
proses refrigerasi yang mengubah fase amoniak menjadi cair. Amoniak juga
dimurnikan dengan flashing pada primary ammonia separator.
Purge Gas Separator
Sebagian gas produk converter amoniak perlu dipurge untuk mencegah
terakumulasinya gas-gas inert seperti H2, N2, Ar dan CH4, pada gas umpan
converter amoniak akibat recycle gas produk yang mengandung gas inert
tersebut. Produk converter amoniak yang akan dipurge didinginkan sampai -
25 oC pada purge gas cooler dengan pendingin amoniak. Amoniak yang
mengembun pada pendinginan ini dipisahkan dari campuran gas di purge
separator vessel dan dikirim ke primary separator sedangkan gas yang tidak
mengembun dikirim ke purge gas recovery unit.
Pemurnian Amoniak
Pada primary amoniak separator, amoniak dimurnikan dengan flashing.
Flash gas dari separator ini dikirim ke system bahan bakar sedangkan amoniak
cair yang terjadi dimurnikan lebih lanjut dengan flasing 4 tingkat pada 4 buah
flash drum dan pendinginan dengan refigerasi untuk memisahkan amoniak
dari inert. Amoniak cair murni yang telah terpisah dari pengotor dalam bentuk
gas disimpan dalam tangki penyimpanan, sedangkan gas-gas pengotor dikirim
ke sistem bahan bakar.
5.3 Kondisi yang Mempengaruhi Reaksi di Konventer Amoniak
5.3.1 Termodinamika Reaksi
Reaksi sintesa amoniak denan bahan baku gas nitrogen dan hydrogen
merupakan reaksi kesetimbangan yang eksotermis.
Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut ;
N2 + 3H2→2NH3
Harga besaran termodinamika reaksi tersebut pada tmperatur 700 K adalah :
∆Ho700 k = -52,5 kj/mol
∆Go700 k = 27.4 kj/mol
∆So700 k = 288 j/mol K
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Nilai konstanta kesetimbangan reaksi diatas akan naik bila temperature
diturunkan karena sifat reaksi yang eksotermis (K = 0,8 pada 700 K). Konsentrasi
amoniak pada saat Kesetimbangan akan bertambah dengan naiknya tekanan.
Sehingga dipilihn proses pada tekanan tinggi dan temperature rendah. Namun,
kondisi operasi tinggi menuntut biaya kompresi umpan gas dan biaya tambahan
lainnya. Dalam prakteknya tekanan optimum untuk reaksi sintesa 150 - 350 bar.
Temperatur operasi tergantung jenis katalis yang digunakan. Secara
termodinamika kondisi reaksi dipilih pada temperatur rendah. Reaksi yang
eksotermis menyebabkan kenaikan temperatur. Hal ini akan meningkatkan
kecepatan reaksi yang setimbang. Sehingga diperlukan pengendalian temperatur
pada unggun katalis agar dicapai keadaan yang optimal.
ΔT =
ΔH450oC
Cp ([ao
(1+a1 )(1+ao ) ]−ai)
ao :Fraksi mol amoniak pada keluaran converter.
ai : Fraksi mol amoniak pada masukan converter.
∆H 450 oc = 54,13 kJ /mol amoniak
Cp adalah panas spesifik (T = 250 oC, P=100 bar harganya konstan ) dihitung
dengan persamaan dibawah ini
Cp=1 . 632 (1+a1)+1. 55 lbi−0 . 157 ci
bi : fraksi mol CH4 pada masukan converter.
ci : fraksi mol Ar pada masukan converter
5.3.2 Kecepatan ruang (Space Velocity)
Laju konversi di pengarui oleh waktu yang tersedia untuk proses sintesa.
Waktu yang semakin singkat mengakibatkan konversi berkurang. Dimana
singkatnya waktu tersebut disebabkab space velocity gas yang tinggi. Tetapi
pengurangan konversi ini lebih kecil dibandingkan dengan penambahan jumlah
gas yang bereaksi. Maka bila laju alir gas dinaikkan, kondisi yang lain di jaga
konstan, bisa diperoleh produksi amoniak yang meningkat.
5.3.3 Perbandingan Hidrogen / Nitrogen dan Pengaruh Gas Inert
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Salah satu parameter dalam desain pengoperasian Amonina Syntesis loop
adalah perbandingan H2 / N2. Perbandingan H2 / N2 yang optimal adalah 2,2
sampai 3. Perbandingan tersebut sangat dipengaruhi oleh perubahan jumlah gas
inert dalam gas sintesia (komposisi inert yang normal 1 - 1,5 % mol CH4 dan Ar).
Tidak seperti CO dan CO2 yang keberadaannya dapat merusak katalis, gas inert
tidak merusak katalis.Tetapi keberadaan gas inert tersebut dapat memperkecil
komposisi amoniak yang dihasilkan, sehingga konsentrasinya gas inert dalam
aliran sirkulasi gas perlu dikendalikan dengan mengeluarkannya dari gas
sirkulasi. Bila kandungan gas inert meningkat, laju sirkulasi harus ditingkatkan
agar tekanan dipertahankan konstan. Hal ini menyebabkan komposisi amoniak
dalam kesetimbangan tidak berkurang. Gas inert tersebut bisa keluar dalam aliran
sirkulasi karena dua hal :
1. Melarut dalam amoniak cair
2. Keluar karena venting pada aliran sirkulasi gas.
Pada saat pengeluaran melalui venting, gas hydrogen, nitrogen serta amoniak
yang dikandung dalam aliran tersebut juga ikut keluar.
5.4 Kecepatan Reaksi
Salah satu persamaan yang menyatakan kecepatan reaksi sintesa Amonia
diusulkan oleh Temkin dkk. Persamaan reaksi tersebut didasarkan atas absorbsi
nitrogen di permukaaan yang tidak seragam sebagai tahap pengendali. Bentuk
sederhana pesamaan kecepatan tersebut adalah:
r=k (PH 2)a (PN 2)1−a
Nilai α berkisar 0 - 1 (biasanya 0,5), sedangkan k merupakan fungsi
temperature PH2 da PN2. reaksi pembentukan amoniak adalah reksi bolak-balik,
sehingga reksi pembentukan amoniak ditetukan oleh reaksi kearah kanan dan kiri
Laju pembentukan amoniak merupakan fungsi dari laju sirkulasi yang
melewati converter. Persamaan yang digunakan untuk menghitung laju
pembentukan amoniak adalah:
1M
=58 . 83V ( 1+a0
a0−ai)
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Keterangan
M = laju produksi amoniak (ton perhari)
V = laju masuk converter Nm3/jam
a i a0 = fraksi mol amoniak dialiran masukan dan keluaran reactor
Laju gas masuk converter dapat diperkirakan dengan persamaan :
V=9500 MΔT (1+ai )
Keterangan :
ΔT = Kenaikan temperature di converter dengan asumsi tidak ada pengeluaran
panas oleh pendingin luar.
5.5 Converter Amoniak
Seperti yang telah disinggung diatas pengendalian temperatur sangat
mempengaruhi sintesa amoniak. Bagian penting dari system pengendalian
temperaur tersebet adalah desain converter. Converter amoniak pada umumnya
merupakn tangki bertekanan yang berisi cartridge (katalis) yang terbuat dari bahan
stainless steel dan penukar panas. Selain berfungsi sebagai tempat terjadinya
reaksi, elemen-eleman di converter berfungsi mengendalikan temperature
converter. Diantara dinding tangki dan cartridge terdapat annulus yang dialiri gas
inlet dingin untuk melindungi tangki dari panas berlebih. Panas ini juga dapat
dikendalikan dengan menggunakn rancangan unggun katalis tertentu. Converter
yang ada saat ini memiliki variasi dalam hal tipe aliran dan metode pengendalian
temperatur serta pemulihan panas.
5.5.1 Converter Quench
Ciri-ciri converter ini adalah :
- Pengendalian temperatur dilakukan dengan injeksi gas sintesa dingin pada
unggun katalis.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
- Untuk jenis converter quench 3 unggun perubahan temperaturnya adalah
90, 45 dan 40oC. Konsentrasi meningkat dari 3 - 15%
- Untuk kapasitas produksi amoniak 1000 ton/hari (P = 220 bar), digunakan
katalis berukuran 6 - 9 mm dengan volume katalis pada masing-masing
bed 7 / 12 / 22 m3.
Berbagai bentuk converter queech aliran aksial, antara lain :
- ICI Quech converter
Gas quench dimasukkan dan sicmapur ke dalam embun katalis.
- Kellog quench converter
Gas quench disebar pada rongga antar unggun (4 buah unggun terpisah),
pada bagian atas terdapat penukar panas. Untuk jenis converter kellog
horisontal (jenis ini digunakan oleh pabrik amoniak PT. Petrokimia
Gresik), aliran gas melalui katalis tegak lurus dengan sumbu tangki.
- Topsoe converter
Menggunakan 2 unggun radial. Seperti halnya converter Kellog, gas
quench didistribusikan pada bagian antar bed. Jenis ini menghasilkan
pressure drop yang lebih rendah dibandingakn tipe aliran aksial.
Tipe converter quench yang memanfaatkan aliran radial misalnya :
- Cassale axial–radial converter
Aliran yang terjadi merupakan gabungan aliran axial radial. Aliran gas
masuk dominan axial dan gas quench melewati unggun dengan aliran
radial.
5.5.2 Multibed Converter
Ciri-ciri converter ini adalah :
- Meminimalkan voloume katalis dan ukuran converter (penentuan
temperature optimum)
- Pada umumnya terdiri dari 4 unggun yang masing-masing memiliki
konversi yang sama.
- Peningkatan temperature masing-masing unggun lebih kecil.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Selain tipe converter quench, terdapat tipe converter lain berdasarkan cara
pengendalian temperature :
a. Tipe Cocurrent Exchanger
Pada tipe ini, umpan converter masuk dari atas dan mengalir melaui ruang
kosong antara cangkang converter dan unggun katalis. Hal ini bertujuan
untuk mempertahankan temperature dinding cangkang, dari bagian bawah
reactor, gas umpan mengalir ke atas melewati penukar panas gas umpan
effluent yang ditempatkan dalam cangkang (untuk mengurangi biaya
pembuatan cangkang bertekanan tinggi untuk penukar panas). Setelah
keluar dari penukar panas ini, temperature gas umpan akan naik hingga
350 oC. Setelah itu gas umpan dilewatkan di tube penukar oans dan
mengambil panas dari gas yang bereaksi di unggun yang mengalir sejajar.
Dan keluar pada suhu 365 oC selanjutnya gas umpan masuk ke unggun
katalis dalam 2 pass, gas yang bereaksi didinginkan oleh aliran umpan.
b. Tipe Countercurrent
aliran gas yang bereaksi didinginkan oleh aliran gas umpan yang mengalir
secara countercurrent.
c. Tipe Heat Exchanger
Aliran gas yang bereaksi didinginkan oleh aliran gas umpan yang mengalir
secara berlawana dan oleh penukar panas yang terdapat diamtara masing-
masing unggun katalis
BAB VI
PABRIK AMONIAK
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
6.1 Uraian Proses Amoniak
Amoniak diproduksi dari gas H2 dan N2 melalui reaksi dengan bantuan
katalis dengan kondisi P, T tinggi. Secara umum proses pembuatan Amoniak
dibagi menjadi beberapa tahap :
1. Penyediaan Gas synthesa
Desulfurisasi bahan baku
Steam Reforming pada :
- Primary Reformer
- Secondary Reformer
CO Shift Conversion pada HTS & LTS
2. Pemurnian gas Synthesa
CO2 Removal
Methanasi
3. Synthesa Amoniak
4. Refrigerasi
5. Recovery Purge Gas
6.1.1 Tahap Penyediaan Gas Synthesa
6.1.1.1 Desulfurisasi
Sebelum masuk ke proses desulfurisasi gas mengalami beberapa
perlakuan:
1. Pemisahan pengotor
Gas alam yang akan digunakan sebagai bahan baku proses pembuatan
amoniak masih mengandung pengotor yang harus dipisahkan cair dan padatannya
dengan menggunakan knock out drum.
2. Kompresi dan pemanasan awal
Proses ini berfungsi untuk menaikkan tekanan gas alam dari 18,3 kg /cm2
menjadi 42,9kg/cm2. Pemanasan dilakukan dengan melewatkan pipa kedalam
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
primary reformer kemudian masuk kedalam desulfurasi. Desulfurisasi merupakan
langkah penghilangan senyawa Belerang (S) yang terkandung di dalam Gas bumi
( Natural gas ).
Komponen utama :
108-DA / DB : tangki vertikal masing-masing berisi 8,5 m3 katalis Co-Mo
dan 70,8 m3 katalis ZnO
Sulfur merupakan racun katalis reformer. Ada 2 macam unsur sulfur dalam gas
bumi yaitu:
Senyawa sulfur reaktif yang dapat ditangkap dengan mudah oleh katalis
ZnO
Senyawa sulfur non reaktif tidak dapat ditangkap dengan mudah oleh
katalis ZnO.
Senyawa Sulfur (S) non reaktif diperlukan katalis Cobalt Molybdenum
(Co-Mo).
Dengan menambahkan Gas H2 dari Syn Loop, maka semua senyawa S organik
baik reaktif maupun non reaktif akan di hidrogenasi pada katalis Co-Mo menjadi
H2S. Kandungan sulfur dalam gas alam akan dikurangi sampai batas 0,01 ppm di
dalam desulfurizer. Reaksi yang terjadi :
- Pada Katalis Co-Mo
R-S + H2 H2S ∆Ho298 = -4,77 kcal/mol
R-CS2 + 4H2 CH4 + 2H2S ∆Ho298 = -55,539 kcal/mol
- Pada Katalis ZnO
H2S + ZnO ZnS + H2O ∆Ho298 = -14,9679 kcal/mol
6.1.1.2 Steam Reforming
6.1.1.2.1 Steam Reforming (Primary Reformer)
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Steam reforming merupakan alat yang di dalamnya terdapat tube yang
berisi katalis nikel untuk membantu reaksi pembentukan CO2 dan H2, jumlah tube
sekitar 220. Furnace yang terdapat pada primary reformer menggunakan top-fired
seperti gambar 6.1 di bawah ini :
Gambar 6.1 Arah pembakaran primary reformer
Gambar 6.2 Contoh Top-fired Primary Reformer
Gas alam keluaran desulfurizer direaksikan dengan steam di dalam packed tube
berisi katalis nikel 23,88 m3 dengan lifetime 3 tahun. Produk reaksi berupa CO,
CO2 dan H2. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
CH4 + H2O ⇔ CO + 3 H2 ∆Ho298 = 49,2709 kcal/mol
CO + H2O ⇔ CO2 + H2 ∆Ho298 = -9,8381 kcal/mol
Reaksi berlangsung pada T = 621 - 810 0C dan P = 39,8 kg/cm2 . Primary
Reformer menghasilkan gas yang mengandung Methane ( CH4 ) ± 12 - 13 % ,
dilakukan pada tube katalis Primary Reformer. Reaksi ini merupakan reaksi
endotermis yang mengambil panas dari reaksi pembakaran sebagian gas alam.
6.1.1.2.2 Secondary Reformer
Proses ini berfungsi untuk memenuhi kebutuhan nitrogen pada sintesa
amoniak. Oksigen yang ditambahkan bereaksi dengan hidrogen pada gas proses
akan menyediakan panas yang diperlukan pada reaksi pembentukan CO dan H2.
Panas gas keluaran dimanfaatkan untuk membangkitkan steam tekanan tinggi di
WHB dan superheater.
Komponen utama
Vesel 103-D : bejana tekan yang dilapisi dengan batu tahan api, dilengkapi
dengan jaket air dan berisi katalis nikel yang diperlukan untuk reaksi
direformer sekuder
Katalis : Dalam vessel berisi 34,8 m3 katalis nikel
Direaksikan lebih lanjut untuk mencapai CH4 ± 0.3 %, reaksi di Secondary
reformer :
2H2 + O2 ⇔ 2H2O ∆Ho298 = -57,7979 kcal/mol
CH4 + H2O ⇔ CO + 3H2 ∆Ho298 = 49,2709 kcal/mol
CO + H2O ⇔ CO2 + H2 ∆Ho298 = -9,8381 kcal/mol
Komposis Gas out : CH4 : 0,25 - 0,4 %
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Gambar 6.3 Contoh Secondary Reformer
6.1.1.2.3 Pengendalian Proses Unit Reformer (Primary
Dan Secondary Reformer)
Beberapa variabel yang mempengaruhi kondisi dan reaksi di reformer sebagai
berikut :
a. Steam to Carbon Ratio ( S / C Ratio )
Jumlah Steam yang diperlukan untuk Reaksi di Primary Reformer ditentukan
dari perbandingan antara mole Steam dengan mol Carbon di gas alam. Steam
to Carbon ratio yang baik adalah 3,0 – 3,5. Steam Carbon Ratio yang terlalu
rendah dapat menyebabkan terbentuknya Carbon Deposit
Mekanisme pembentukan Carbon Deposit seperti reaksi dibawah ini :
Boudouard reaction : 2 CO ⇔ CO2 + C ∆Ho278 = -172,5 kJ / mol
Methane cracking : CH4 ⇔ 2H2 + C ∆Ho278 = +74,9 kJ / mol
Carbon monoxide reduction : CO + H2 ⇔ C + H2O ∆Ho278 = - 131,4 kJ / mol
Pengurangan perbandingan S / C ratio akan mengakibatkan :
– Kecenderungan pembentukan Carbon Deposite pada permukaan
katalis.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
– Reaksi reforming dan reaksi shift converter akan bergeser ke kiri,
sehingga CH4 dan CO yang lolos akan bertambah.
– Menaikkan CO lolos dari HTS dan LTS yang akan menaikkan inert di
Syn Loop dan menurunkan produksi.
b. Temperatur
Kenaikan suhu ini harus dibatasi 800 - 820 °C. Kenaikan Temperatur juga
akan mengakibatkan :
- Temperatur outlet secondary reformer naik.
- CH4 outlet secondary reformer turun
- Tekanan HP Steam drum naik
- Menurunkan Inert gas di Syn Loop
- Menurunkan tekanan di Syn Loop
c. Flow Udara Proses
Menaikkan Flow Udara Proses ke Secondary Reformer akan menyebabkan :
- Temperatur outlet Secondary Reformer naik
- Rasio H2/N2 turun sehingga konversi untuk menjadi amoniak kurang
pada amoniak converter
- CH4 outlet turun
- Produksi Steam naik
- Inert di Syn Loop turun dan produksi Amoniak akan naik.
Kenaikan flow udara ini dibatasi dengan rasio H2/N2
d. Tekanan
Tekanan operasi di tube dijaga konstan dan tidak merupakan variabel operasi.
Penurunan tekanan akan menggeser reaksi kekanan dan kearah pembentukan
Gas H2 , tetapi bila tekanan dibuat rendah maka akan menaikkan beban
( power ) pada syn gas kompressor.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
6.1.1.3 CO Shift Conversion
Komponen utama.
HTS 104 D 1 berisi katalis Fe dengan volume 79,5 m3
LTS 104 D 2 berisi katalis Cu dengan volume 79,5 m3
Salah satu produksi gas dari reformer adalah CO. Gas CO tidak
dikehendaki pada proses pembuatan amoniak. Shift Conversion mengubah
hampir semua CO menjadi CO2 dan H2.
CO + H2O CO2 + H2 ∆Ho298 = -9,8381 kcal/mol
Reaksi yang terjadi pada :
HTS untuk mereaksikan sebagian besar CO pada suhu tinggi (371 - 450 °
C) , Katalis Besi ( Fe2O3 ), dengan tekanan 34,8 kg/cm2
LTS untuk mereaksikan sisa CO sehingga mengahasilkan kadar CO yang
rendah yang dapat diterima di Proses Methanasi, reaksi pada suhu 227 OC,
katalis tembaga. Gas keluar dengan kadar CO 0,3%
6.1.1.3.1 Pengendalian Proses Unit Shift Converter
( HTS dan LTS )
Beberapa variabel yang di jaga yaitu temperatur, S/C rasio, tekanan, dan
aktivitas katalis. HTS dan LTS sangat di butuhkan karena peran HTS untuk
mendapatkan laju reaksi yang tinggi sedangkan LTS untuk mendapatkan konversi
reaksi yang tinggi. Pada gambar 6.4 menunjukan equilibrium CO pada LTS :
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Gambar 6.4 Equilibrium konsentrasi CO pada LTS
CO harus ditekan sekecil mungkin, karena tingginya CO lolos menurunkan
potensi produk Amoniak (0,1 % COekivalen 10 ton amoniak per hari) dan apabila
semakin banyak CO yang keluar inert yang di hasilkan semakin besar.
6.1.2 Tahap Pemurnian Gas
Gas yang keluar dari LTS masih mengandung CO2 yang cukup tinggi dan
sedikit gas CO gas tersebut harus dibuang karena dapat meracuni katalis katais
sintesa amoniak.
6.1.2.1 CO2 Removal
Penghilangan gas CO2, dilakukan dengan cara absorbsi gas CO2 oleh media
K2CO3 atau larutan benfield pada :
1. Tekanan tinggi 35 kg/cm²
2. Temperatur 72 ° C
3. Media Penyerap :
a. K2CO3 dengan konsentrasi : 25 - 30 %
b. DEA ( Di Ethanol Amine ) sebagai aktifator.
c. V2O5 sebagai Corosion inhibitor
- Membentuk lapisan pelindung pada dinding dalam Absorber.
- Menurunkan Corosion pada pipa , Vessel , Pompa.
d. UCON sebagai antifoam
Reaksi Absorbsi :
K2CO3 + H2O + CO2 2KHCO3 ∆Ho298 = -6,4306 kcal/mol
Pelepasan CO2 ( Stripper )
- Tekanan Rendah : 0,5 - 1 kg / cm²
- Temperatur : 126 °C
2KHCO3 K2CO3 + H2O + CO2 ∆Ho298 = 6,4306 kcal/mol
Komposisi Gas out Absorbsi :
N2 : 25,30 % H2 : 73,59 % CO2 : 0,06-0,15 %
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
6.1.2.1.1 Pengendalian Proses Unit CO2 Removal
Untuk menjaga kondisi operasi berjalan dengan baik maka beberapa
variabel proses yang mempengaruhi operasi harus diperhatikan dengan baik :
a. CO2 slip tinggi , dapat disebabkan oleh :
- Rate sirkulasi larutan karbonat rendah Tambah rate sirkulasi.
- Konsentrasi larutan karbonat rendah Pekatkan dengan menambahkan
steam pada Stripper atau menambah make up K2CO3
- Konsentrasi aktivator rendah tambah aktivator
- Konsentrasi Bicarbonat tinggi tambah steam regenerasi
b. Tekanan
• Pada Absorber semakin tinggi tekanan, semakin rendah CO2 slip terikut di
proses.
• Pada Stripper semakin tinggi tekanan, semakin jelek pelepasan CO2 maka
regenerasi tidak sempurna
c. Terjadi kenaikan Fe dalam larutan
Dapat menyebabkan :
Kemungkinan terjadi korosif Tambahkan corrosion inhibitor dan aktifkan
karbon filter.
6.1.2.2 Methanasi
Komponen utama
Methanator 106-D : suatu bejana vertikal terdiri dari sebuah distributor gas
inlet, berisi katalis nikel 26,7 m3 berbentuk bola
Gas synthesa yang masih mengandung CO dan CO2 sisa proses
sebelumnya apabila masuk ke katalis Syn Loop akan menjadi racun katalis
sehingga menjadi tidak aktif. Untuk menghindari hal tersebut, CO dan CO2
dikonversikan menjadi CH4 yang bersifat inert terhadap katalis di Syn Loop. Di
methanator reaksi yang terjadi bersifat eksotermis dimana pada tahap ini suhu
reaktor maksimal hanya 380 oC, dan tekanannya 31,4 kg /cm2. Suhu ini relatif
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
rendah sehingga pada reaksi di bawah kesetimbangan akan bergeser kearah kanan,
yang mengakibatkan produk CH4 yang dihasilkan semakin banyak.
Reaksi yang terjadi :
CO + 3H2 CH4 + H2O ∆Ho298 = -49,2709 kcal/mol
CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O ∆Ho298 = -39,4328 kcal/mol
Komposisi gas out : CH4 : 0,80 %
CO2 + CO < 10 ppm
6.1.2.2.1 Pengendalian Proses Unit Methanator
Untuk menjaga agar CO dan CO2 yang lolos ke seksi berikutnya terjaga
pada batas normal, maka beberapa parameter harus dijaga stabil :
1. Temperatur inlet dijaga : 285 °C. Karena katalis yang mengandung
nikel tidak boleh terkena gas-gas yang mengandung CO pada suhu di
bawah 200 oC karena risiko pembentukan karbonil nikel Ni (CO),
adalah zat beracun yang ekstrim, stabil pada suhu rendah.
2. Bila kandungan CO dan CO2 yang lolos methanator tinggi , naikkan
kecepatan reaksi dengan menaikkan temperatur inlet.
3. Bila kandungan CO dan CO2 inlet Methanator tinggi maka temperatur
outlet akan naik , kurangi gas masuk absorber agar beban absorber
berkurang.
6.1.3 Sintesa Amoniak
Komponen utama :
Komponen amoniak 105-D : konverter berbentuk bejana horisontal dengan
berisi keranjang katalis yang dapat dipindahkan. Konversi NH3 terjadi di
bejana ini.
Compressor syn gas 103 J
Sebelum masuk ke amoniak converter syn gas dinaikan tekanannya dengan
menggunakan kompresor sentrifugal hingga tekanan maksimal 185 kg/cm2.
Reaksi pembentukan NH3 dari N2 dan H2 :
N2 + 3H2 ⇔ 2NH3 ∆H = -92,44 kJ / mol
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Katalis yang digunakan : Besi (Fe2O5). Disamping CO dan CO2, H2O juga bersifat
racun terhadap katalis. Untuk menghilangkan H2O sebelum masuk Syn Loop
dipasang Molecular Sieve Dryer yang berfungsi sekaligus untuk menyerap sisa
CO2 yang masih ada. Reaksi sintesa amoniak merupakan reaksi kesetimbangan.
Reaksi berlangsung pada temperatur 500 - 550 °C , tekanan 185 kg / cm². Kadar
NH3 out converter 16.5-17 % . Sisa gas yang tidak bereaksi di recycle ke section
Compresor Syngas tingkat 4.Gambar 6.4 merupakan design amoniak coverter :
Gambar 6.5 Design Amoniak Converter
6.1.3.1 Pengendalian Proses Unit Synthesis Loop
a. Tekanan
Tekanan juga mempengaruhi kecepatan dan konversi kesetimbangan
reaksi, semakin tinggi tekanan akan makin tinggi kecepatan dan konversi
kesetimbangan reaksi.
b. Temperatur
Temperatur sangat mempengaruhi kecepatan reaksi dan konversi.
Temperatur diatur melalui cold shot. Kenaikkan Temperatur dapat
disebabkan oleh beberapa faktor :
- Kenaikan space velocity.
- Penurunan laju alir sirkulasi.
- Penurunan kadar ( CH4 , Ar ) dalam aliran sirkulasi.
- Kenaikan tekanan.
- Penurunan laju Quenching ( cold shot )
c. Velocity.
Ikut menentukan waktu kontak gas dengan katalis, makin cepat umpan
mengalir kedalam reaktor akan makin pendek waktu kontak, sehingga
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
akan memperkecil konversi yang dihasilkan. Hal ini akan mempengaruhi
tinggi produksi NH3 persatuan waktu.
d. Ratio
Variabel utama yang dapat digunakan untuk mengontrol rasio.
- Komposisi gas Make Up.
- Flow Gas Make Up.
- Aliran sirkulasi.
Untuk menjaga kesetimbangan Ratio H2 / N2 di synloop harus dilakukan di
Secondary Reformer dengan mengontrol jumlah udara sesuai dengan Ratio
yang dikehendaki dan jumlah gas H2 return dari HRU.
e. Konsentrasi Gas Inert
Gas Inert ( CH4 , Ar ) di synloop diatur 10 - 12 %. Gas Inert tinggi
menyebabkan :
- Semakin rendah konversi.
- Tekanan Syn Loop naik.
- Produksi NH3 turun.
- Temperatur Syn Loop turun.
Cara mengendalikan :
- Keluarkan gas inert
- Jaga kadar gas inert = 10 - 12 %
6.1.4 Refrigerasi
Refrigerasi dengan media Amoniak digunakan untuk :
kondensasi NH3 yang terkandung dalam Syn Loop
kondensasi secondary NH3 dari vent gas dan purge gas
Recovery Amoniak dari Purge dan Flash,
mendinginkan make up gas sebelum masuk Dryer
menurunkan jumlah H2O dari gas sintesa
Fungsi utama refrigasi ini untuk mengkondesasikan NH3 sehingga terpisah dari
gas. Refrigerasi terdiri dari : kompressor , refrigerant condenser ,evaporator dan
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
flash drum. Sistem beroperasi dengan 4 macam level suhu :13OC/-5OC/-12 OC/-33 OC
6.1.5 Purge Gas Recovery (PGRU)
Gas-gas dari HP purge gas dikirim ke HP purge gas Scrubber. Flash gas
dari NH3 Stripper dikirim ke LP gas Scruber. Media penyerap NH3 pada Scrubber
ini adalah H2O. gas dari puncak HP Absorber dikirim ke separator sebagian besar
N2 dan H2 dapat direcover dan dipakai sebgai make up gas ke Syn Loop. Gas dari
puncak LP Absorber dan sisa off gas dari HRU direcover dan dipakai sebagai
bahan bakar primary reformer. Gabungan larutan dari Scrubber dibawa ke
Stripper di bagian bawah reflux NH3.
Reflux NH3 didapat dari sistem refrigerasi, sedangkan media Stripping
adalah MPS NH3 vapor dari puncak Stripper di vent ke refrigerant kondensor,
diembunkan dan direcover sebagai produk.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
BAB VII
SISTEM UTILITAS DAN PENGELOLAAN LIMBAH
Utilitas I PT. Petrokimia Gresik adalah unit pendukung proses produksi
yang ada di Departemen Produksi I secara langsung, dan sebagai pendukung
dipabrik II maupun III dan anak perusahaan secara tidak langsung.
Tugas pokok Pabrik Utilitas I adalah menyediakan sarana penunjang operasional
Pabrik I yang meliputi:
1. Air
2. Listrik
3. Steam
4. Instrument air (udara instrummen)
5. Plant air
Adapun rincian prosesnya sebagai berikut:
7.1 Unit Penyediaan Air
Sumber air :
Water intake Gunung Sari
Berasal dari kali Brantas Surabaya yang berjarak 20 km dengan debit 800
m3 / jam. Produk water intake gunung sari berupa hard water.
Water intake Babat
Berasal dari kali Bengawan Solo (Babat) yang berjarak 48 km dengan
debit 2500 m3 / jam. Produk dari Babat berupa hard water.
Penggunaan :
Raw water / hard water / air industri.
Didistriusikan ke beberapa anak peruhasaan dan pabrik lain dikawasan
Gresik diantaranya yaitu :
1. Pabrik I, II, dan III.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
2. Pertamina (pabrik asphalt).
3. PT Barata (pengecoran baja).
4. PT Wiharta Karya (pabrik karung).
5. PT Petrocentral.
6. PT Petronika / ptrosida / petrowidada.
7. PT Smelting (pengecoran tembaga).
8. PT Jaya boral.
9. PT Eterindo Nusa Graha.
10. PT Kawasan Industri Gresik PT petro Oxo Nusantara.
11. Lingkungan Industri Gresik
Service water : Untuk sarana kebersihan pabrik.
Drinking water : Untuk keperluan sanitasi pabrik, kantor dan perumahan
Petrokimia Gresik.
Proses water : Untuk keperluan proses operasi di pabrik
Cooling : Untuk sarana pendingin mesin pabrik, proses produksi
pabrik serta pendingin.
Hydrant : Untuk pemadam kebakaran
Demin water : Untuk bahan baku pembuatan steam
Sistem pengolahan air PKG dari raw water ( hard water ) menjadi air sesuai
spesifikasinya ada beberapa tahapan yaitu:
7.1.1 Unit Pelunakan Air Menggunakan Kapur / LSU (Lime Softening Unit )
Tugas LSU adalah memproses hard water menjadi soft water dengan lime
proses.
Kapasitas design 300 m3 / jam softened water.
Proses :
Penyebab total hardness ada 2 yaitu :
1. CaHCO3 (bicarbonate) sifatnya adalah sementara.
Pengikatan / pelepasannya di lakukan pada Lime Softening Unit.
2. CaSO4, CaCL2, MgSO4, MgCl2 sifatnya tetap.
Pengikatan/ pelepasannya di lakukan pada Demin Plant Unit.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Raw water / hard water dipompakan ke Clarifier Circulator melalui
nozzle dari bagian bawah. Sedangkan pada bagian atas secara counter flow
diinjeksi bahan kimia ( Ca(OH)2 ) dan polyelectrolyte. Hard water yang
mengandung bicarbonate tinggi ( penyebab total hardness ) diikat oleh Ca(OH)2
dan poly. Keluar dari Circulator air tersebut dialirkan / dimasukkan ke suatu filter
(sand filter) yang berfungsi menyaring partikel-partikel sisa kapur serta impurities
lainnya. Output sand filter itulah air tersebut sudah berupa soft water yang sudah
sesuai dengan spesifikasinya.
Berikut reaksi kimia sederhana di LSU:
CaHCO3+Ca(OH )2→CaCO3+H 2CO 3
H2 CO3→H2O+CO2
CaHCO3+Ca(OH )2→CaCO3+H 2O+CO 2
Dengan pelepasan CaHCO3 maka:
Total hardnes >100 ppm < 80 ppm
(hard water ) ( soft water )Gambar sederhana proses flow di Lime Softening Unit (LSU).
Gambar 7.1 Proses Flow di Lime Softening Unit (LSU)
7.1.2 Demineralizing Plant
Tugas khusus Demin Plant adalah memproses soft water menjadi
demineralizing water (demin water) yaitu air yang bebas mineral penyebab kerak
dalam air boiler.
Design kapasitas :
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
Demin Water
Mixbed Exch.Anion ExchDegasifierCation ExchSand Filter
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Demin plant I : 100m3 / jam
Demin plant II : 200 m3 / jam
Proses :
Berikut gambaran proses sederhana demin plant:
Udara
Gambar 7.2 Proses di Demin Plant Unit
Sand filter:
Air umpan dimasukkan sand filter ( pasir silica ) dimana di dalam sand filter
tersebut kekeruhan serta kotoran padatan ( impurities ) pada air umpan diserap.
Cation exchanger :
Air kemudian dimasukkan dari atas ke dalam cation exchanger. Didalam cation
exchanger terebut garam-garam Na, Mg, Ba, diabsorb oleh resin kation dengan
reaksi sebagai berikut :
RH2+2NaCl RNa+2HCl
Reaksi yang terjadi selama regenerasi resin adalah :
RNa2 + H2SO4 RH2 + Na2SO4
RCa + H2SO4 RH2 + CaSO4
RBa + H2SO4 RH2 + BaSO4
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
Soft Water
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Anion exchanger :
Sebelum masuk ke anion exchanger air masuk ke degasifier untuk di hilangkan
gas CO2 yang terlarut. Proses stripping gas CO2 ini menggunakan udara.
Kemudian air dimasukkan melaui nozzle dibagian atas anion exchanger dimana
ion - ion negatif yang terikut akan diserap oleh resin Anion. Reaksi yang terjadi
saat normal Operasi :
R(OH)2 + H2SO4 RSO4 + 2H2O
R(OH)2 + 2 HCl R Cl + 2H2O
R(OH)2 + H2CO4 R CO3 +2H2O
Sama halnya dengan cation exchanger pada kondisi tertentu anion exchanger juga
perlu diregenerasi dengan larutan caustic soda (NaOH). Reaksi yang terjadi saat
regenerasi adalah:
R SO4 + 2NaOH R(OH)2 + Na2SO4
R Cl4 + 2NaOH R(OH)2 + 2NaCl
R CO3 + 2NaOH R(OH)2 + Na2SO3
Keluar dari anion exchanger air tesebut dialirkan ke mixed bed yang fungsinya
adalah menyerap ion-ion positif dan negatif yang masih lolos dari cation dan
anion exchanger karena mixbed exchanger berisi resin kation dan anion. Air
keluar dari mixbed exchanger sebagian besar langsung dipakai untuk make up air
umpan boiler sedangkan sebagian ditampung untuk digunakan :
Regenerasi anion dan mixbed exchamger
Sebagian Process Water di Unit ZA I&III, H2SO4 dan NH3
Mixbed Exchanger :
Keluar dari anion exchanger dialirkan ke mixbed exchanger yang fungsinya
adalah menyerap ion positif maupun negatif ynag masih lolos dari kation maupun
anion exchanger karena mixbed berisi resin kation dan anion. Keluar mixbed
exchanger air tersebut sudah memenuhi spesifikasi air demin.
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Berikut resin yang dipakai PKG Produksi I:
Cation resin : (RH2)
Castel C-300
Diaion SK 1B
Dowex HCRS
lewatit monoplus S-100
Anion resin : R(OH)2
Castel A-500P
Diaion PA-312
SA-12A
Dowex SBRP
Lewatit monoplus MP-500
monoplus M-500
7.1.3 Cooling Tower
Tugas cooling tower adalah menyediakan air pendingin ynag memenuhi
syarat - syarat sebagai air pendingin untuk keperluan operasional.
T 2211 A terdiri dari 5 cell untuk ammonia plant
T 2211 B terdiri dari 3 cell untuk urea plant
T 1201 A terdiri dari 6 cell untuk ammonia plant
T 1201 B terdiri dari 4 cell untuk ZA I/ III dan ASP
Design kapasitas :
T 2211 A : 15000 m3 T 1201 A :1700 m3
T 2211 B : 4600 m3 T 1201 B :1400 m3
Syarat kualitas cooling water:
Tidak menimbulkan kerak
Tidak menimbulkan korosi
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Mengurangi / mengendalikan laju pertumbuhan bakteri.
Tipe cooling tower utilitas I
Cross flow : T 2211 AB, T1201C
Counter flow : T 1201 AB
Spesifikasi cooling water :
Ph : 7,3 – 7,8
Conductivity :< 3000Mhos/cm
Ca-H : 200 – 400 ppm
SiO2 : < 150 ppm
Free chlorine : 0,2 - 0,5 ppm
PO4 : 5,0 – 7,0 ppm
Gambar 7.3 Skema Proses Pendinginan Air Menggunakan Cooling Tower
7.1.4 Drinking Water
Alur proses raw water dimasukkan ke dalam sand filter (disaring padatan /
turbidity). Keluar dari sand filter masuk karbon filter (dihilangkan warna dan
bau). Kemudian diinjeksikan gas chlorine, selanjutnya masuk ke dalam tanki
penampungan dengan spesifikasi sbb:
pH : 6,8 – 8,4
Cl2 : 0,1 - 0,5 ppm
NO2 : <1,0 ppm
Turb : <5,0 NTU
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
7.2 Unit Pembangkit Tenaga Listrik
Macam-macam pembangkit listrik :
1. steam turbin generator : TG-1101 ABC
2. gas turbin generator : TG-2280
3. diesel generator : DE-1102 ABCD
4. diesel generator : DE-2283
Kapasits pembangkit :
1. gas turbin generator : 30 MW
2. DE-1102 : 4 x 725 KW
3. DE-2283 : 1.0 MW
Pendistribusian listrik :
1. Operasional pabrik I (utama)
2. Operasional pabrik II, III, anak perusahaan (sebagian)
3. Gedung-gedung administrasi/ kantor Petrokimia
4. Perumahan Petrokimia
Kegunaan listrik:
Untuk menggerakkan motor-motor listrik, heater, AC, dan penerangan.
7.3 Unit Penyediaan Steam
Pembangkit steam :
1. Boiler B-1102
Type : pipa air (water tube)
Design capacity : 125 ton steam / jam.
Superheater outlet pressure : 50 kg / cm2.
Main steam temperature : 510 o C.
Manufacture : Daekyung Machinery (Korea)
Tahun Pembuatan : 2007
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Gambar 7.4 Boiler 1102
Pemanasan pertama dari pembangkit steam dilakukan pada deaerator
dimana terjadi proses penghilangan udara terutama O2 dan CO2. Pada steam drum
terjadi pemisahan antara liquid dan steam basah, diinjeksikan fosfat ke liquid yang
berfungsi untuk mengikat lumpur-lumpur yang terlarut dalam air. Aliran air yang
masuk ke Steam Drum dari deaerator akan dipanasi terlebih dahulu di economizer
(pemanasan pertama pada Steam Drum) dengan memanfaatkan panas sisa dari
pembakaran gas alam (burner) yang akan keluar ke atmosfer. Setelah masuk ke
steam drum, air diinjeksikan dengan fosfat (Na3PO4) guna mengikat lumpur yang
terlarut dalam air dan dipanaskan dengan boiler sehingga terjadi pemisahan antara
liquid dengan steam basah. Air meninggalkan steam drum menuju tabung-tabung
down comer yang dalam hal ini adalah lower drum. Lower drum berfungsi
mengumpulkan lumpur atau kotoran yang berasal dari sistem boiler yang
menggunakan prinsip gravitasi. Karena posisi lower drum yang terletak di bawah
sistem boiler. Air kemudian masuk dalam tabung-tabung riser di mana panas akan
diberikan untuk mengubah air menjadi uap. Produk dari steam drum yang berupa
uap (steam) dialirkan ke evaporator untuk meningkatakan panasnya kemudian
masuk lagi ke steam drum. Steam basah masuk ke superheater untuk pemanasan
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
terakhir sehingga terbentuk steam kering yang akan didistribusikan ke seluruh
area plant yang membutuhkan steam.
2. B-2220 (Waste Heat Boiler)
Type : pipa air (water tube)
Design Capacity : 90 ton / jam.
Superheater outlet pressure : 65 kg / cm 2.
Main steam temperature : 465 o C.
Manufacture : fasel letntjes (Belanda)
Tahun pembuatan : 1992.
Gambar 7.5 Skema WHB B 2221.
Keterangan :
1. High pressure superheater II
2. High pressure superheater I
3. High pressure evaparator
4. High pressure evaparator
5. High pressure economizer
6. Low pressure evaporator
7. Low pressure evaporator
8. Duck burner
9. Guillotine / spade blade
Alur proses
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
1 2 3 4 5 6 78
9
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
Alur demin di pompa ke daerator, guna dihilangkan oksigennya dan dipanasi
dengan steam. Selanjutnya di pompa masuk ke dalam boiler di panasi, sehingga
terbentuklah steam/uap. Uap yang terbentuk ditampung di header, kemudian
digunakan sesuai kebutuhan.
Distribusi steam
Sebagian besar steam digunakan untuk proses dipabrik ammonia, urea dan ZA.
Juga digunakan untuk menggerakkan pompa turbine dan komresor turbine.
7.4 Unit Penyediaan Instrument Udara
Alur proses
Udara berasal dari compressor udara 101 J dibagian amoniak. Kompresor
tersebut dialirkan kebagian unit utilitas I untuk diserap molekul-molekul H2O
nya. Kemudian masuk ke bed penyerap debu, keluaran ini kemudian
didistribusikan ke pengguna dalam hal ini pabrik amoniak, pabrik urea, dan servis
unit.
7.5 Pengelolaan Limbah B3
Limbah B3 yang dihasilkan pada proses amoniak tidak diolah sendiri oleh
PT. Petrokimia Gresik tetapi diolah pihak lain. Proses pengolahannya sebagian
banyak dikirim ke PT. Persada Pamunah Limbah Industri, Cileungsi Bogor
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
KERJA PRAKTEKPT. PETROKIMIA GRESIK
APRIL 2011
LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. PETROKIMIA GRESIKJURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS