LAPORAN FIELD TRIP PERPINDAHAN PANAS “Identifikasi Alat Heat Exchanger di PG. Madu Kismo dan PT. Pupuk Kujang Indonesia” Oleh : Reza Fadilah 18734023 TEKNOLOGI REKAYASA KIMIA INDUSTRI JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN POLITEKNIK NEGERI LAMPUNG 2020 I. PT Pupuk Kujang Cikampek Berikut adalah beberapa peralatan penukar panas yang digunakan di PT Pupuk Kujang Cikampek dalam proses pembuatan pupuk: 1. Primary Reformer Alat ini berfungsi untuk mengubah metan (CH4) menjadi CO dan H2 dengan mereaksikan dengan H2O dan katalis nikel. Pada primary reformer terdapat 4 tube (1 tube = 48 buah) dan burner 5 row (1 row = 14 burner). Gas alam yang diumpankan ke primary reformer akan menghasilkan reaksi: Reaksi utama perubahan menjadi hidrogen dan karbon monoksida CH4 + H2O 3H2 + CO Reaksi perubahan karbon monoksida menjadi karbon dioksida dan hidrogen CO + H2O CO2 + H2 Reaksi yang terjadi pada primary reformer berlangsung secara endotermis, sehingga saat reaksi memerlukan panas (kalor). Panas yang dibutuhkan disediakan oleh panas pembakaran gas alam dalam burner yang terletak diantara tube primary reformer. Kemudian gas umpan yang telah dipanaskan didistribusikan ke tube-tube yang dilapisi katalis nikel (Ni). Gas akan mengalami peningkatan suhu dari 510˚ C menjadi 799˚ C dengan tekanan di keluaran tube katalis sebesar 36,2 kg/cm2G. 2. High Temperature Shift Converter (A-104-DI) Shift converter berfungsi untuk mengonversikan CO menjadi CO2, karena CO tidak dibutuhkan pada proses, sedangkan CO2 merupakan bahan baku dalam pembuatan urea. Gas dari secondary reformer akan dimasukan ke high temperature shift converter (A-104-D1) yang berfungsi untuk meningkatkan laju reaksi dengan menggunakan katalis Fe/Cu sebanyak 49 m3. Gas keluar pada suhu 434˚ C dengan kandungan CO sekitar 3,4% volume. Kemudian gas akan didinginkan di HTS effluent steam generator hinggga suhu 209˚C. 3. Low Temperature Shift Converter (A-104-D2) Proses pengolahan CO menjadi CO2 dioptimalkan dengan memasukan gas ke low temperature shift converter . Proses ini bertujuan untuk meningkatkan konversi reaksi pembentukan CO2 dengan katalis Cu/Zn. Gas keluaran dari low temperature shift converter yang bersuhu 231˚C didinginkan di LTS effluent/BFW exchanger hingga 210˚C. Kemudian didinginkan kembali di CO2 Stripper Reboiler hinggan 134˚C dan LTS Effluent/LP BFW exchanger sampai 65˚C. 4. CO2 Stripper CO2 stripper dirancang untuk melepas atau memisahkan gas CO2 dari larutan rich solution. CO2 stripper dibagi menjadi tiga bagian, yaitu contact cooler section pada bagian atas, low pressure flash section pada bagian tengah, dan stripper section di bagian bawah. Keluaran dari bagian bawah LP flash section dengan suhu 79˚C akan dipompakan oleh semi lean solution pump dan dipanaskan di semi lean exchanger menjadi 103˚C. Larutan akan mengalami pemanasan hingga 124˚C oleh CO2 stripper reboiler dan dengan uap bertekanan rendah di CO2 stripper steam reboiler. CO2 dan steam dari LP flash section didinginkan menjadi 38˚C di contact cooler section. 5. Methanator Methanator dirancang untuk mengubah sisa CO2 dan CO menjadi metana (CH4) dengan cara direaksikan dengan H2. Gas dipanaskan di methanator feed/effluent exchanger hingga 310˚C. Kemudian gas akan dipanaskan kembali dengan methanator preheater hingga 316˚C. Selanjutnya gas dialirkan ke methanator yang berisi katalis nikel sebanyak 198 m3. Reaksi berlangsung secara eksotermis dengan kondisi operasi reaktor 316−345oC. Reaksi yang terjadi, yaitu: CO + 3H2 CH4 + H2O CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O Gas keluaran dari methanator bersuhu 345˚C dan tekanan 31 kg/cm2G dengan kandungan CO dan CO2 Kemudian gas didinginkan di methanator feed/effluent exchanger hingga 81˚C dan dengan air pendingin di methanator effluent cooler hingga 38˚C. 6. Ammonia Unitized Chiller Alat ini dirancang untuk mendinginkan amonia dari proses sintesis amonia. Chiller adalah alat perpindahan panas yang menggunakan sistem pendingin untuk menghilangkan panas dari beban proses dan mengalihkan atau melepaskan panas ke lingkungan. Chiller juga dapat dikategorikan sebagai mesin pendingin pilihan untuk mengkondisikan fasilitas industri Gas dari synthesis gas compressor suction drum memiliki suhu 345˚C dan tekanan 30,4 kg/cm2G. Gas proses masuk ke LPC dan didinginkan di synthesis gas compressor intercooler hingga 38˚C. Kemudian gas didinginkan lebih lanjut di synthesis gas compressor interstage chiller hingga 4,3˚C. II. PG Madu Kismo Pada proses pembuatan gula menggunakan bahan baku tebu, PG Madu Kismo menggunakan 2 alat yang merupakan alat perpindahan panas diantaranya: 1. Evaporator Penguapan adalah proses yang digunakan untuk mengurangi kadar air yang ada pada nira dengan menggunakan panas, karena nira dari proses pemurnian merupakan nira yang masih encer dan masih banyak mengandung air. Tujuan dari penguapan ini adalah untuk meningkatkan kandungan padatan dari produk pangan, memberikan kenyamanan bagi konsumen dan pabrik, serta mengubah flavor dan warna dari suatu produk pangan (Fellows, 1990). Evaporator merupakan bejana pemanas yang menguapkan nira yang bekerja secara berurutan. Peralatan evaporato rterdiri dari centralcondenser, pompa vaccum yang digerakkan dengan electromotor, badan evaporator, pipa – pipa uapnira, pipa – pipa exhauststeam, pipa – pipa pencuci/ pipa – pipa air, pompa air condensate, pipa – pipa condensate, pompa soda, tanki dan perpipaan, perpipaan nira. Untuk menguap kan nira dan dilengkapi ruang vakum untuk menurunkan titikdidih nira sehingga kerusakan ukrosa dan monosakarida dapat ditekan. PG Madukismo mempunyai lima buah pan penguapan yang telah diatur jadwal pembersihannya sehingga dapat digunakan secara bergantian dan kemampuan penguapan tetap terjaga. Selain stasiun evaporasi, PG Madukismo juga terdapat pipa kondensat yang memiliki fungsi sebagai penampung air kondensat yang berasal dari proses penguapan secara keseluruhan. PG Madukismo menggunakan air kondensat sebagai air imbibisi yang digunakan pada stasiun penggilingan. Selain tangki kondensat stasiun evaporasi juga memiliki ketel uap atau reboiler yang berfungsi mengubah air sebagai uap yang digunakan untuk pembangkit tenaga uap. 2. Reboiler Reboiler merupakan alat penukar panas yang bertujuan untuk mendidihkan kembali serta menguapkan sebagian cairan yang diproses. Biasanya liquid yang diuapkan diletakkan dibagian sheel sedangkan pemanas diletakan dibagian pipa atau tube. Media pemanas yang digunakan antara lain yaitu steam dan minyak. Air yang dipanaskan kembali oleh reboiler berasal dari pipa kondensat yang berasal dari sisa penguapan secara keseluruhan yang menghasilkan air kondensat kemudian air yang ditampung digunakan untuk mengisi reboiler dan untuk dipanaskan dengan suhu yang relatif tinggi. Sumber dan referensi: Suci Rahmawati dan Wahyu Widayati. 2016. Laporan Praktik Kerja Lapangan di PT Pupuk Kujang Cikampek. Jakarta. Politeknik STMI Jakarta
