BAB I,2,3 sari

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Sejarah dan Perkembangan PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang

Sebagai negara agraris, Indonesia sangat menaruh perhatian besar terhadap

perkembangan sektor pertanian. Salah satu cara yang dilakukan untuk mendukung

peningkatan produksi hasil pertanian adalah dengan penyediaan pupuk untuk

pertanian. Seiring dengan perkembangan sektor pertanian, kebutuhan pupuk di

Indonesia juga semakin meningkat. Sebagai solusi dari peningkatan kebutuhan

pupuk nasional, pemerintah membangun pabrik pupuk khususnya pabrik urea

untuk memenuhi kebutuhan pupuk dalam negeri. Rencana pembangun pabrik urea

ini tercantum dalam REPELITA-1(1956-1960), dengan Biro Perancang Negara

sebagai pelaksana. Namun dalam perkembangan selanjutnya proyek

pembangunan pabrik pupuk urea ini dilimpahkan kepada Departemen

Perindustrian dan Pertambangan dengan nama Proyek Pupuk Urea-I. PT. Pupuk

Sriwidjaja Palembang diresmikan pada tanggal 24 Desember 1959 di Palembang

dengan akta notaris Elisa Pondang dan diumumkan pada lembaran Negara

Republik Indonesia No. 46 pada tanggal 17 Juni 1960.

PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang adalah Badan Usaha Milik Negara

(BUMN) pupuk pertama yang didirikan di Indonesia yang berbentuk persero,

dengan PT. Pupuk Indonesia sebagai pemegang saham tunggal. Fokus kegiatan

usaha yang dilakukan oleh PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang adalah produksi

pupuk urea. Kegiatan produksi PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang dimulai pada

tahun 1963 dengan mulai beroperasinya pabrik pupuk PUSRI-I. Kapasitas

produksi pabrik pupuk urea PUSRI-I sebanyak 100.000 ton/tahun dan 59.400 ton

amoniak per tahun. Walaupun pada akhir tahun 1963 PUSRI-I hanya dapat

memproduksi urea sebanyak 0,7 ton/hari dan amoniak sebanyak 180 ton/hari.

Namun pada tahun 1964 PUSRI-I dapat mencapai produksi sampai dengan

100,4% dari target produksi yang ditetapkan. Untuk mengimbangi kebutuhan

akan pupuk urea yang terus meningkat, PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang

1

2

melakukan perluasan pabrik. Perluasan pabrik dilakukan dengan membangun

PUSRI-II pada tahun 1974 dengan kapasitas 380.000 ton/tahun, PUSRI-III pada

tahun 1976 dan PUSRI-IV pada tahun 1977 dengan kapasitas masing-masing

570.000 ton/tahun. Kemudian PUSRI-II dioptimalisasi dan ditingkatkan

kapasitasnya menjadi 552,000 ton per tahun pada tahun 1992. Keseluruhan

konstruksi untuk PUSRI-II, PUSRI-III dan PUSRI-IV dilakukan oleh M.W.

Kellog Overseas (Amonia) dan Toyo Engineering Corporation (Urea).

Sejak tahun 1979, Pusri diberi tugas oleh pemerintah melaksanakan distribusi

dan pemasaran pupuk bersubsidi kepada petani sebagai bentuk Pelaksanaan

Public Service obligation (PSO) untuk mendukung program pangan nasional

dengan memprioritaskan produksi dan pendistribusian pupuk bagi petani di

seluruh wilayah Indonesia.

Pada tahun 1985, operasi pabrik PUSRI-I dihentikan karena usia dan dinilai

tidak efisien lagi. Pada tahun 1990 pabrik PUSRI-I dirombak menjadi pabrik

PUSRI-IB oleh PT. Rekayasa Industri dengan menggunakan teknologi Advanced

Cost and Energy Savings (ACES). PUSRI-IB diresmikan pada tanggal 22

Desember 1994 oleh Presiden Soeharto. PUSRI-IB menggunakan sistem kendali

komputer Disributed Control System. Pabrik PUSRI-IB ini dibangun dengan

kapasitas terpasang 570,000 ton urea per tahun. Dalam rangka meningkatkan

efisiensi pabrik pada tahun 1992 dilakukan program Ammonia Optimization

Project (AOP) dan Urea Optimization Program (UOP) dalam upaya optimasi

produksi pada PUSRI-II, PUSRI-III dan PUSRI-IV. Dengan optimasi tersebut,

produksi amonia PUSRI-II, III, dan IV mengalami peningkatan sebesar 10%

sedangkan produksi urea meningkat sebesar 50% dengan penghematan gas alam

sebanyak 30%. Total kapasitas keempat pabrik yang dimiliki PT. Pupuk

Sriwidjaja Palembang adalah sebesar 1.449 juta ton amoniak/tahun atau 4542

MTPD amoniak, dan 2.262 juta ton urea/tahun atau 1725 MTPD urea.

Pemerintah Indonesia pernah mengalihkan seluruh sahamnya yang

ditempatkan di Industri Pupuk Dalam Negeri dan di PT. Mega Eltra kepada PT.

Pupuk Sriwidjaja Palembang, melalui Peraturan Pemerintah (PP) nomor 28 tahun

3

1997 dan PP nomor 34 tahun 1998, maka PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang, yang

berkedudukan di Sumatera Selatan, pernah menjadi Induk Perusahaan (Operating

Holding) dengan membawahi 6 (enam) anak perusahaan termasuk 2 (dua) anak

perusahaan penyertaan langsung yaitu PT. Rekayasa Industri dan PT. Mega Eltra,

masing-masing perusahaan bergerak dalam bidang usaha, sebagai berikut:

1. PT. Petrokimia Gresik (berdiri 31 Mei 1975), yang berkedudukan di Gresik,

Jawa Timur. Memproduksi dan memasarkan pupuk urea, ZA, SP-36/SP-18,

Phonska, DAP, NPK, ZK, dan industri kimia lainnya serta Pupuk Organik.

2. PT. Pupuk Kujang (berdiri 9 Juni 1975), yang berkedudukan di Cikampek,

Jawa Barat. Memproduksi dan memasarkan pupuk urea dan industri kimia

lainnya.

3. PT. Pupuk Kalimantan Timur (berdiri 7 Desember 1977), yang berkedudukan

di Bontang, Kalimantan Timur. Memproduksi dan memasarkan pupuk urea

dan industri kimia lainnya.

4. PT. Pupuk Iskandar Muda (berdiri 24 Februari 1982), yang berkedudukan di

Lhokseumawe, Nangroe Aceh Darussalam. Memproduksi dan memasarkan

pupuk Urea dan industri kimia lainnya.

5. PT. Rekayasa Industri (berdiri 11 Maret 1985), yang berkedudukan di Jakarta,

Bergerak dalam penyediaan Jasa Engineering, Procurement & Construction

(EPC) guna membangun industri gas & minyak bumi, pupuk, kimia dan

petrokimia, pertambangan, pembangkit listrik (panas bumi, batu bara, micro-

hydro, diesel).

6. PT. Mega Eltra (berdiri 1970), yang berkedudukan di Jakarta dengan bidang

usaha utamanya adalah Perdagangan Umum dan bergerak dalam bidang

layanan ekspor-impor, pemasok bahan kimia, distributor pupuk, serta

konstruksi.

Namun, pada tahun 2010, dilakukan Pemisahan (Spin Off) dari Perusahaan

Perseroan (Persero) PT. Pupuk Sriwidjaja disingkat PT. PUSRI (Persero) kepada

PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang serta telah terjadinya pengalihan hak dan

kewajiban PT. Pupuk Sriwidjaja (Persero) kepada PT. Pupuk Sriwidjaja

4

Palembang sebagaimana tertuang di dalam RUPS-LB tanggal 24 Desember 2010

yang berlaku efektif 1 Januari 2011 sebagaimana telah dituangkan dalam

Perubahan Anggaran Dasar pada PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang melalui Akte

Notaris Fathiah Helmi, SH nomor 14 tanggal 12 November 2010 yang telah

disahkan oleh Menteri Hukum dan HAM tanggal 13 Desember 2010 nomor

AHU-57993.AH.01.01 tahun 2010.

Sejak tanggal 18 April 2012, Menteri BUMN Dahlan Iskan meresmikan PT.

Pupuk Indonesia Holding Company (PIHC) sebagai nama induk perusahaan

pupuk yang baru, menggantikan nama PT. PUSRI (persero). Hingga kini PT.

Pupuk Sriwidjaja Palembang tetap menggunakan brand dan merk dagang Pusri.

Sumber: PT. PUSRI, 2014

Gambar 1. Kedudukan PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang

5

1.2 Lokasi dan Tata letak PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang

Pabrik PUSRI didirikan kira-kira 7 km dari pusat kota Palembang, tepatnya di

tepi Sungai Musi di daerah Sungai Selayur. Kelayakan itu ditunjang oleh keadaan

geografis Sumatra Selatan yang memiliki kekayaan alam yaitu gas bumi (natural

gas), yang merupakan bahan baku utama yang yang tersedia dalam jumlah yang

cukup banyak. Gas Bell dan Associates dari Amerika memberikan rekomendasi

berdasarkan studi kelayakan untuk membangun Pabrik Pupuk Urea PUSRI I,

dengan kapasitas 1.000.000 ton/tahun.

Kompleks perindustrian PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang terletak tepat di

tepi sungai Musi Jl. Mayor Zen. PT PUSRI memiliki luas area total 500 ha. Pada

bagian depan kompleks industri terdapat gedung kantor pusat. Kantor pusat

merupakan kantor staf direksi dan administrasi umum PT. Pupuk Sriwidjaja

Palembang. Di dalam kompleks PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang juga terdapat

fasilitas pendukung berupa kompleks perumahan karyawan yang dilengkapi

dengan rumah sakit, fasilitas olahraga, gedung pertemuan, perpustakaan umum,

rumah makan, dan masjid. Terdapat juga penginapan yang diperuntukkan bagi

tamu PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang. Lokasi PT. PUSRI dapat dilihat pada

Gambar 2.

6


Gambar 2. Peta Lokasi PT. PUSRI Palembang

7

Penentuan Lokasi ini didasarkan atas beberapa faktor yang mendukung

berhasilnya pendirian pabrik tersebut, yaitu:

1. Tersedianya Bahan Baku

Bahan baku gas alam untuk pembuatan pupuk bisa langsung dari Pertamina

Plaju yang letaknya berdekatan dengan pabrik PT PUSRI beserta sumber gas

alam yang berasal dari Prabumulih.

2. Dekat Sumber Air

Air untuk proses, untuk minum, dan sebagainya setiap hari diambil dari

Sungai Musi yang tidak pernah kering sepanjang tahun.

3. Tenaga Kerja

Lokasi Pabrik berdekatan dengan kota Palembang menjamin terdapatnya

jumlah tenaga kerja yang besar dan berkualitas, baik untuk tenaga kerja

tingkat menengah serta tenaga kerja tingkat ahli.

4. Sarana Transportasi

Fasilitas untuk pengiriman produk Pabrik PUSRI setelah melalui jalur darat

didukung juga dengan adanya suatu dermaga yang terdapat dipinggiran

Sungai Musi. Distribusi pupuk urea dilakukan lewat kapal baik itu pupuk

bentuk curah (bulk) maupun pupuk kantong (in bag).

Luas tanah yang dipergunakan untuk lokasi pabrik adalah 20,4732 hektar

sedangkan luas tanah untuk perumahan karyawan 26,5265 hektar. Di samping

itu sebagai lokasi cadangan disiapkan 41,7965 hektar yang dimaksudkan

untuk persediaan perluasan kompleks pabrik dan perumahan karyawan bila

diperlukan di kemudian hari.

Kompleks perumahan dan kompleks pabrik dibatasi oleh pagar dengan dua

buah gerbang masuk kompleks pabrik yang dijaga oleh aparat keamanan. Empat

buah pabrik terletak berkelompok-kelompok mengelilingi daerah tangki

penyimpanan amonia. Daerah pengantongan dan gudang terletak di pinggiran

sungai Musi. Peletakan gudang dan daerah pengantongan ke arah dermaga

8

bertujuan agar pengangkutan untuk bongkar muat di pelabuhan menjadi lebih

mudah dan memerlukan biaya yang lebih murah. Untuk keperluan bongkar muat,

PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang memiliki pelabuhan di tepi sungai Musi. Tata

Letak PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang dapat dilihat pada Gambar 3.


9

Gambar 3. Tata Letak PT. PUSRI Palembang

Keterangan:

A. Pos satpam 1. Primary reformerB. Kantor utama 2. Secondary reformerC. Lapangan 3. StripperD. Perumahan 4. AbsorberE. Gedung serba guna 5. MetanatorF. Diklat 6. HTSC dan LTSCG. Sekolah 7. ARUH. Kolam 8. HRU, PGRUI. Masjid 9. Molecular sieveJ. Rumah makan 10. Kompresor K. Parkir 11. RefrijerasiL. Tenik proses 12. Reaktor ammoniaM. Dinas K3 13. Seksi penjumputan (recovery)N. Main Lab 14. Seksi purifikasiO. Ammonia storage 15. Seksi kristalisasi dan pembutiran

(prilling) 16. Seksi sintesis ureaP. Kantor 17. Sistem pembangkit listrikQ. Wisma 18. Package boilerR. Lapangan olahraga 19. Waste heat boilerS. Perluasan pabrik 20. Kantor dan pusat kontrolT. Gudang 21. Cooling tower U. Dermaga 22. GMSV. PPU 23. Unit penukar anion, kation dan W. Rumah sakit penukar anion-kation

24. Filter water 25. Sand filter 26. Tangki klarifikasi 27. Kantor instrumentasi

1.3 Struktur Organisasi dan Manajemen Perusahaan

1.3.1 Struktur Organisasi PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang

PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang berbentuk perseroan terbatas (PT) dengan

sistem organisasi line and staff organization, dimana proses manajemen di

PT.PUSRI dilakukan berdasarkan Total Quality Control Management (TQCM)

dengan melibatkan seluruh pimpinan dan karyawan dalam rangka peningkatan

mutu secara kontinyu. Tugas operasional, sesuai dengan SK/DIR/240/2011

10

tanggal 21 Oktober 2011, Pengoperasian PT. Pusri dipimpin oleh dewan direksi

yang terdiri dari direktur utama yang membawahi 4 orang direktur, yaitu:

1. Direktur produksi

2. Direktur keuangan dan pemasaran

3. Direktur Teknik dan Pengembangan

4. Direktur SDM dan umum

Bagan Struktur Organisasi PT. PUSRI yang ditentukan oleh dewan direksi,

yaitu:

1. Direktur, terdiri dari 1 orang Direktur Utama dan 5 orang Direktur.

2. General manager

3. Kepala departemen

4. Manager

5. Superintendent

6. Shift supervisor

7. Foremen senior

8. Karyawan/operator

Dalam pengoperasian pabrik, direktorat yang melaksanakan tugas

operasional adalah Direktorat Produksi. Kompartemen Produksi yang

dibawahinya terdiri atas:

1. Departemen Operasi I

2. Departemen Operasi II

3. Departemen Teknik Produksi

4. Departemen Pemeliharaan

5. Departemen Pemeriksaan Keselamatan dan Lingkungan

6. Serta dinas yang berada langsung di bawah Direktorat Produksi yaitu: Dinas

Administrasi Umum dan Keuangan Produksi

Departemen Operasi I membawahi Dinas Operasi P-IB dan P-II, sedangkan

Departemen Operasi II membawahi Dinas Operasi P-III dan P-IV. Masing-masing

dinas operasi dipimpin oleh Kepala Dinas Operasi yang membawahi bagian-

bagian, yaitu:

11

a. Bagian Ammonia

b. Bagian Urea

c. Bagian Utilitas

d. Shift Supervisor

Setiap bagian dikepalai oleh Kepala Bagian yang dibantu langsung oleh

seorang wakil kepala bagian yang membawahi langsung:

a. Kepala Seksi Shift (Kasi)

b. Kepala Regu / Foreman

c. Koordinator Lapangan (Korlap)

d. Senior Operator

e. Operator Lapangan

Setiap unit pabrik terdapat Supervisor yang berfungsi sebagai koordinator

antar unit pabrik dan penanggung jawab teknis pada sore dan malam hari.

Pembagian jam kerja terdiri dari empat shift grup dimana tiga grup melakukan

shift sedang satunya off. Setiap grup dikepalai oleh Kasi Shift. Pengaturan jam

kerja dari tiap shift adalah:

a. Day shift : pukul 0700 – 1500 WIB

b. Swing shift : pukul 1500 – 2300 WIB

c. Night shift : pukul 2300 – 0700 WIB

Pada day shift, Kepala Bagian bertanggung jawab atas operasi pabrik yang

dipimpinnya sedangkan untuk swing shift dan night shift, seorang Supervisor yang

bertanggung jawab atas pabrik selama shift berlangsung. Bagan Struktur

Organisasi PT Pupuk Sriwidjaja dapat dilihat pada Gambar 4.

12

Gam

bar 4

. Bag

an S

trukt

ur O

rgan

isas

i PT.

Pup

uk S

riwid

jaja

Pal

emba

ng

Sum

ber:

PT.

PU

SRI,

2014

13

1.3.2 Sistem Manajemen Produksi PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang

Direktur produksi sebagai salah satu komponen penting dalam perusahaan

membawahi beberapa departemen, yaitu:

1. Departemen rendal produksi

2. Departemen pemeliharaan

3. Departemen operasi

4. Departemen pemeriksaan, keselamatan, dan lingkungan hidup (PKL)

Departemen rendal produksi, pemeliharaan, operasi, serta dinas Pueks

berada di bawah kompartemen produksi yang dikepalai oleh seorang kepala

kompartemen yang bertanggung jawab kepada direktur produksi sedangkan

departemen PKL secara struktural langsung berada di bawah Direktorat produksi.

1.3.2.1 Departemen Rendal Produksi

Departemen ini dikepalai oleh seorang kepala departemen dan membawahi

beberapa dinas, yaitu:

a. Dinas Proses

Dinas ini bertugas untuk mengevaluasi efisiensi dan performa pabrik serta

mengendalikan kualitas bahan baku pembantu untuk operasional pabrik. Dinas ini

mempunyai dua koordinator, yaitu:

1. Koordinator I mengepalai kelompok teknik proses I (proses amoniak).

2. Koordinator II mengepalai kelompok teknik proses II (proses urea dan

utilitas).

Masing-masing kelompok beranggotakan process engineer, sesuai dengan

bagiannya masing-masing, yang bertanggung jawab terhadap proses yang

ditanganinya. Lebih rinci lagi, dinas teknik proses mempunyai beberapa tugas

utama, yaitu:

1. Memonitor dan mengevaluasi kondisi operasi pabrik sehingga dapat

dioperasikan pada kondisi yang optimum.

14

2. Mengendalikan dan mengevaluasi kualitas dan kuantitas hasil-hasil

produksi.

3. Memberikan bantuan yang besifat teknis pada unit-unit terkait.

4. Merencanakan modifikasi peralatan produksi serta tambahan unit produksi

dalam rangka peningkatan efisiensi dan produktifitas.

5. Memberikan rekomendasi pergantian katalis, resin, dan bahan-bahan

sejenis.

b. Dinas laboratorium

Dinas ini bertugas dalam analisa kontrol serta menentukan dan mengawasi

kualitas produk dan bahan baku. Dinas laboratorium mempunyai 3 orang kepala

bagian, yaitu:

1. Kepala bagian laboratorium kimia analisis

2. Kepala bagian laboratorium kontrol I

3. Kepala bagian laboratorium kontrol II

c. Dinas perencanaan dan pengendalian (Rendal) produksi

Dinas ini bertanggung jawab terhadap kuantitas hasil produksi urea dan

amoniak serta jumlah pemakaian bahan baku dan bahan penunjang lainnya.

1.3.2.2 Departemen pemeliharaan

Departemen ini bertanggung jawab untuk memelihara dan merawat alat-

alat pabrik serta kendaraan yang berhubungan dengan operasional pabrik.

Departemen ini dikepalai oleh seorang kepala departemen yang membawahi

beberapa dinas, yaitu:

a. Dinas pemeliharaan lapangan I, dibagi menjadi 3 bagian masing-masing,

bagian pemeliharaan lapangan (PemLap) PPU (Pengantongan Pupuk Urea),

bagian Pemlap Pusri IB, dan bagian Pemlap Pusri II.

b. Dinas pemeliharaan lapangan II, terdiri dari bagian pemlap Pusri III dan

pemlap Pusri IV.

15

c. Dinas pemeliharaan listrik dan instrument terdiri dari bagian pemeliharaan

listrik I dan II, bagian pemeliharaan instrument I dan II, dan bagian

pemeliharaan telekomunikasi dan elektronik.

d. Kelompok teknik keandalan, bertugas memelihara alat-alat spesifik yang

memerlukan keandalan khusus dalam perawatannya.

1.3.2.3 Departemen Operasi

Departemen ini bertanggung jawab terhadap koordinasi jalannya produksi,

tugas-tugas utamanya yakni:

a. Mengoperasikan sarana produksi secara optimal dengan mengusahakan

waktu operasi dan faktor produksi setinggi-tingginya, tetapi masih

memperhatikan keselamatan peralatan, personalia dan lingkungan.

b. Menjaga kualitas produksi, bahan baku, material dan peralatan serta bahan-

bahan penunjang sehingga sasaran produksi tercapai dengan tolak ukur

kualitas, produktifitas dan keamanan.

c. Mengganti peralatan pabrik yang pemakaiannya sudah tidak ekonomis.

Departemen ini dikepalai oleh seorang kepala departemen dan dibantu

oleh beberapa kepala dinas yang ditempatkan di setiap pabrik. Departemen ini

terdiri dari:

- Departemen operasi I, mengkoordinasikan jalannya Pusri IB dan Pusri

II melalui dinas operasi Pusri IB dan Dinas Operasi Pusri II.

- Departemen operasi II, membawahi dinas operasi Pusri III dan Pusri

IV.

Masing-masing kepala dinas yang bertanggung jawab terhadap operasional

pabrik secara keseluruhan dibantu oleh 3 kepala bagian, yakni:

Superintendent operasi amoniak.

Superintendent operasi urea.

Superintendent operasi utilitas.

Serta seorang shift supervisor

16

1.3.2.4 Departemen Pemeriksaan, Keselamatan, dan Lingkungan Hidup

Departemen ini dibantu oleh beberapa dinas yaitu:

a. Dinas pemeriksaan teknik

Terdiri atas:

1. Bagian pemeriksaan teknik lapangan I

2. Bagian pemeriksaan teknik lapangan II

3. Kelompok jaminan teknik

4. Seksi pemeriksaan teknik bengkel

b. Dinas lingkungan hidup

Terdiri atas:

1. Bagian pengendalian pencemaran

2. Bagian pengendalian lingkungan hidup

c. Dinas kebakaran dan keselamatan kerja

Terdiri atas:

1. Bagian penanggulangan kebakaran dan kecelakaan kerja

2. Kelompok teknik keselamatan kerja

3. Bagian hygiene dan pemeriksaan kesehatan

d. Dinas administrasi umum dan keuangan produksi

Terdiri atas:

1. Bagian pengantongan pupuk urea (PPU)

2. Bagian Ekspedisi dan Dermaga Khusus (DerSus)

Selain operator dan karyawan lapangan yang dibutuhkan 24 jam sehingga

jadwal kerjanya dibagi per shift terdapat pula karyawan non shift (pegawai

administrasi) dan jabatan setingkat kepala bagian ke atas dengan jadwal kerja:

17

- Hari senin-kamis: 07.30-16.30 diselingi istirahat pukul 12.00-13.00.

- Hari jumat: 07.30-17.00 diselingi istirahat pukul 11.30-13.00.

- Hari sabtu dan minggu libur.

1.4 Pemasaran

Sebagai bentuk komitmen PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang untuk memenuhi

kebutuhan pupuk urea nasional guna mendukung program pembangunan

pertanian yang ditujukan pada penguatan ketahanan pangan secara nasional, PT.

Pupuk Sriwidjaja Palembang melakukan pendistribusian dan pemasaran dengan

memegang 6 prinsip tepat yaitu: Tepat Waktu, Tepat Jumlah, Tepat Tempat,

Tepat Jenis, Tepat Kualitas dan Tepat Harga.

Pada tahun 1979 PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang ditetapkan sebagai

perusahaan yang bertanggung jawab dalam pengadaan dan penyaluran seluruh

jenis pupuk bersubsidi oleh pemerintah. Baik pupuk yang berasal dari dalam

negeri maupun pupuk impor untuk memenuhi kebutuhan program intensifikasi

pertanian (Bimas/Inmas). Namun setelah pabrik-pabrik pupuk Badan Usaha Milik

Negara (BUMN) lainnya berdiri, pada tahun 1997 pemerintah membentuk

Holding BUMN Pupuk di Indonesia dan menunjuk PT. Pupuk Sriwidjaja

Palembang sebagai induk perusahaannya. Kemudian pada tanggal 1 Desember

1998, pemerintah mengeluarkan kebijakan penghapusan subsidi dan tata niaga

seluruh jenis pupuk, baik pupuk yang diproduksi dalam negeri maupun pupuk

impor. Namun kebijakan ini lalu direvisi pada tanggal 14 Maret 2001 melalui

Kepmen Perindag RI No. 93/MPP/Kep/3/2001 yang mengatur kembali tata niaga

pupuk. Kebijakan ini menetapkan bahwa unit niaga produksi dan produsen

melaksanakan penjualan pupuk di lini III (tingkat Kabupaten), sedangkan dari

kabupaten sampai ke tangan konsumen/petani dilaksanakan oleh distributor

(BUMN, swasta, koperasi). Revisi kebijakan distribusi pupuk dilakukan kembali

pada tanggal 11 Februari 2003 melalui Kepmen Perindag No. 70/MPP/2003

tentang tata niaga pupuk yang bersifat rayonisasi. Hal ini berarti PT. Pupuk

Sriwidjaja Palembang tidak lagi bertanggung jawab untuk pengadaan dan

penyediaan pupuk secara nasional tetapi dibagi dalam beberapa rayon.

18

Sarana yang dimiliki PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang untuk mendukung

pendistribusian dan pemasaran pupuk adalah:

a. 8 Unit Kapal Pengangkut Urea Curah

b. 1 Unit Kapal Pengangkut Amoniak

c. 6 Unit Pengantongan Pupuk (UPP) yang terletak di Belawan, Padang,

Cilacap, Surabaya, Ujung Pandang dan Meneng.

d. 595 Unit Gerbong Kereta Api dengan daya angkut rata-rata 30 ton.

e. 23 Kantor Pemasaran PUSRI Daerah (PPD)

f. 180 Kantor Pemasaran PUSRI Kabupaten (PPK)

g. 5 Kantor Perwakilan PUSRI di Produsen Pupuk yaitu:

- PT. Pupuk Kujang

- PT. Iskandar Muda

- PT. Aceh Asean Fertilizer

- PT. Petrokimia Gresik

- PT. Pupuk Kaltim

h. 376 Unit Gudang Persediaan Pupuk.

Dalam melaksanakan penyaluran/pemasaran pupuk dibantu oleh badan usaha

lain yang dapat dikelompokkan menjadi tiga kelompok penyalur yaitu:

1. KUD Penyalur untuk sektor pangan

2. BUMN untuk sektor perkebunan

3. Swasta untuk sektor perkebunan

Pola distribusi pupuk yang dilakukan PT.PUSRI adalah dengan ‘pipe line

distribution system’ yaitu distribusi pupuk mulai dari produsen/importir sampai ke

tangan konsumen dalam jalur yang tidak terputus, sehingga memungkinkan

PT.PUSRI melaksanakan prinsip ‘distribution pattern’ yakni pendistribusian

pupuk dengan pola yang dapat menekan biaya distribusi seminimal mungkin,

dimana pelaksanaannya dilakukan oleh pusat distribusi yang langsung berada di

bawah pengawasan Direktur Komersial.

19

BAB IIURAIAN PROSES

2.1 Bahan Baku

2.1.1 Bahan Baku Pembuatan Amonia

2.1.1.1 Bahan Baku Utama

Bahan baku utama yang diperlukan pada proses pembuatan amonia terdiri

atas gas alam, air dan udara.

1. Gas Alam

Komponen utama yang terdapat pada gas alam adalah metana (CH4). Gas

alam yang dibutuhkan oleh PUSRI disuplai oleh Pertamina dari sumur gas di

Prabumulih. Proses pengiriman gas dilakukan melalui pipa bawah tanah berjarak

± 120 km.

Gas alam yang dikirim dari Pertamina ini memiliki spesifikasi seperti yang

ditunjukkan oleh Tabel 1.

Tabel 1. Karakteristik dan Komposisi Gas Alam

Komposisi Gas alam Kuantitas SatuanMetana (CH4) 74,95

% mol

Etana (C2H4) 6,77Propana (C3H8) 5,36Iso-Butana (i-C4H10) 0,82Normal-Butana (n-C4H10) 1,08Iso-Pentana (i-C5H12) 0,32Normal-Pentana (n-C5H12) 0,22Heksana (C6H14) 0,18Karbon dioksida (CO2) 10,30Nitrogen (N2) 0

Sumber: Unit Operasi P-1V, 2010

Kebutuhan gas alam untuk keseluruhan pabrik ammonia dan utilitas

diperkirakan mencapai 66,390 Nm3/jam. Gas alam pada battery limit PUSRI-IB

bertekanan 14,4 kg/cm2G dan temperatur 28 °C.

Tabel 2. Sifat Fisik Gas Alam

20

21

No. Komponen Berat Molekul Titik Didih (°F)

Panas Pembakaran (Btu/ft)

123456789

CH4

C2H6

C3H8

i-C2H10

n-C4H10

i-C5H12

n-C5H12

C6H14

CO2

16,0430,0744,0958,1258,1217,1517,1586,1744,01

-258,7-127,5-43,710,931,182,196,9155,57-164,9

9111631235330943101369837094404-

Sumber : Perry’s Chemical Engineering’s Handbook,1996

Adapun sifat kimia gas alam, yaitu:

1. Tidak berwarna

2. Tidak berbau

3. Mudah terbakar

4. Merupakan campuran hidrokarbon yang terdiri dari 60-90% hidrokarbon

ringan dan hidrokarbon berat serta gas pengotor /inert.

2. Air

Pada pabrik amonia, air digunakan sebagai air umpan boiler (boiler feed

water) dan air pendingin (cooling water). Kebutuhan air umpan boiler dan air

pendingin tersebut masing-masing adalah 4,97 m3/jam dan 0,9 MT/MT NH3.

Kebutuhan kedua jenis air tersebut disediakan oleh unit utilitas. Bahan baku air ini

berasal dari Sungai Musi, yang lokasinya berdekatan dengan PT PUSRI. Jumlah

air Sungai Musi yang digunakan di unit utilitas sebanyak 2000 m3/jam.

Karakteristik dan komposisi air sungai Musi yang diproses di unit utilitas

disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Karakteristik dan Komposisi Air Sungai Musi

22

Komponen Kuantitas SatuanpH 6,5 – 7,5 -Komposisi Ppm

Turbiditas sebagai SiO2 49P alkalinitas sebagai CaCO3 0M alkalinitas sebagai CaCO3 19,4Cl2 sebagai Cl-

Sulfat sebagai SO42-

Amoniak sebagai NH3

Kesadahan Ca2+ sebagai CaCO3

Kesadahan Mg2+ sebagai CaCO3

Besi sebagai FeSilika sebagai SiO2

Padatan tersuspensiPadatan terlarutMaterial organik

3,44,23,95,56,42,0615 - 64426418,7

Tekanan 2,25 Kg/cm2GTemperatur 28,5 oC

Sumber: Utilitas P-1V, 2010

Adapun sifat fisika dan kimia dari air dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Sifat-Sifat Fisik Air

No Sifat Nilai1234567

Titik didihTitik bekuTemperatur KritisTekanan kritisDensitas kritisViskositas pada 200°CPanas laten peleburan

100°C0°C347°C218,4 atm324 kg/m3

0,01002 Poise80 kal/gr

Sumber : Perry’s Chemical Engineering’s Hand Book, 1996

Adapun sifat kimia dari air adalah sebagai berikut:

1. Rumus molekul H2O dan mempunyai berat molekul 18 gr/mol.

2. Merupakan pelarut yang paling umum digunakan.

3. Tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa.

4. Mempunyai sifat elektrolit lemah.

23

3. Udara

Udara pada pabrik Pusri digunakan sebagai udara instrumen dan udara

proses. Udara proses digunakan sebagai sumber gas nitrogen dalam pembuatan

amonia. Udara instrumen digunakan untuk keperluan seperti aerasi, udara

campuran dan lainnya. Udara diperoleh dari lingkungan sekitar pabrik. Komposisi

udara yang diambil dari alam disajikan pada Tabel 5.

Tabel 5. Komposisi Udara

Komponen Kuantitas (%mol)Nitrogen (N2) 78,084Oksigen (O2) 20,947Argon (Ar) 0,934


Jumlah udara instrumen yang digunakan untuk unit amonia sebanyak 5,33

Nm3/jam. Udara instrumen yang diambil dari udara bebas dengan kompresor

memiliki spesifikasi seperti disajikan pada Tabel 6.

Tabel 6. Spesifikasi Udara Instrumen

Spesifikasi Kuantitas SatuanTekanan 7 kg/cmGTemperatur 28 °CKualitas Bebas minyak


2.1.1.2 Bahan Baku Penunjang

Bahan baku penunjang yang digunakan pada proses pembuatan ammonia

terdiri atas hidrogen, katalis dan bahan-bahan kimia lainnya.

1. Hidrogen

Hidrogen digunakan untuk keperluan start-up pada PUSRI-IB. Gas ini

disuplai dari PUSRI II, III, dan IV. Tekanan dan temperatur untuk masing-masing

gas tersebut adalah 67 kg/cm2G dan 177oC. Jumlah gas hidrogen yang digunakan

adalah sebanyak 1301,44 Nm3/jam.

24

2. Katalis

Katalis pada pabrik PUSRI hanya digunakan pada pabrik ammonia karena

pada pabrik urea tidak memerlukan katalis dalam reaksinya. Jenis katalis yang

digunakan pada pabrik amonia dapat dilihat pada Tabel 7.

Tabel 7. Jenis-jenis Katalis pada Pabrik Amoniak

Nama katalis Lokasi penggunaanUnicat DesulfurizerCo-Mo (Cobalt-Molybdenum) HydrotreaterZnO Guard chamberNiO Reformer, metanatorFe3O4 / Cr2O3 HTSCCu / ZnO LTSCBesi berpromotor Konverter amonia

Sumber: Ammonia P-1V, 2006

2.1.2 Bahan Baku Pembuatan Urea

2.1.2.1 Bahan Baku Utama

Bahan baku utama yang digunakan untuk memproduksi urea adalah

amonia cair dan gas karbon dioksida (CO2). Amonia cair merupakan hot product

yang diperoleh dari pabrik amonia, sedangkan gas CO2 juga diperoleh dari pabrik

amonia sebagai keluaran dari stripper CO2.

1. Ammonia Cair

Spesifikasi amonia cair yang digunakan pada pabrik urea disajikan pada

Tabel 8.

Tabel 8. Spesifikasi Amonia Cair sebagai Bahan Baku Pabrik Urea

Spesifikasi Kuantitas SatuanTekanan 20 (min. 18) kg/cm2GTemperatur 25 – 30 oCJumlah 40,7 MT/jam

Sumber: Ammonia P-IV, 2006

25

1. Sifat Fisik

Adapun sifat fisik dari ammonia dapat dilihat pada Tabel 9.

Tabel 9. Sifat Fisik Ammonia Cair

No Sifat Nilai12345678

9

10

Titik DidihTitik BekuTemperatur KritisTekanan KritisTekanan Uap CairanSpesifik Volume pada 70oCSpesifik Gravity pada 0oCPanas Pembekuan pada 1oCPanas Pembekuan pada 25oCKelarutan dalam air pada 1 atm (% berat)0 oC20 oC60 oCPanas spesifik pada 1 atm0 oC20 oC60 oC

-33,4 oC-77,70 oC133,25 oC1657 psi8,5 atm22,7 ft3/lb0,77-9,37 kkal/mol-11,04 kkal/mol

42,8033,1014,10

0,50090,53170,5029

Sumber: Perry’s Chemical Engineering Hand’s Book. 1996

2. Sifat Kimia

a. Pada suhu kamar (25 oC, 1 atm), ammonia merupakan gas tidak

berwarna yang mempunyai bau tajam (Pringent).

b. Lebih ringan dari udara.

c. Sangat mudah larut dalam air (710 volume NH3 larut dalam 1 volume

air).

d. Apabila terhirup dapat menimbulkan air mata, dalam jumlah yang besar

dapat menyebabkan sesak nafas (Suffocation).

26

2. Gas CO2

Spesifikasi gas karbon dioksida (CO2) yang digunakan pada pabrik urea

disajikan pada Tabel 10.

Tabel 10. Spesifikasi Gas CO2 sebagai Bahan Baku Pabrik Urea

Spesifikasi Kuantitas SatuanTekanan 0,6 kg/cm2GTemperatur 38 oCKomposisi

CO2 (dry basis)H2OBelerang total

98 (min)jenuh1 (maks)

% berat

ppm vol Sumber: Urea P-IV, 2006

Karbon dioksida mempunyai berat molekul 44 gr/mol. Sifat fisika dari CO2

dilihat pada Tabel 11.

Tabel 11. Sifat-Sifat Fisika CO2

No. Sifat Nilai123456

Titik didihTitik beku normalTemperatur kritisTekanan kritisPanas peleburanPanas penguapan

-57,5°C-78,4°C38°C0,6 kal/cm2

1900 kal/ mol6030 kal/mol

Sumber : Perry’s, Chemical Engineering;s Hand Book, 1996

Sifat kimia Karbon Dioksida yaitu sebagai berikut:

1. Pada temperatur kamar (25°C, 1 atm) merupakan gas tidak berwarna,

2. Mempunyai bau dan rasa yang lemah,

3. Tidak beracun dan memiliki efek sesak apabila terhirup (akibat

kekurangan oksigen) serta gangguan terhadap keseimbangan badan,

4. Larut dalam air (pada 15°C, 760 mmHg dengan perbandingan 1 volume

CO2 dalam 1 volume air).

27

2.1.2.2 Bahan Baku Penunjang

1. Kukus (steam)

Spesifikasi kukus yang digunakan disajikan pada Tabel 12.

Tabel 12. Spesifikasi Kukus Pabrik Urea

Spesifikasi Kuantitas SatuanTekanan (kukus tekanan sedang) 42 kg/cm2GTemperatur (kukus tekanan sedang) 399 oCFouling factor 0,0001 m2 jam oC/kkalJumlah 67,82 MT/jam

Sumber: Utilitas P-IV, 2006

2. Air Demin

Spesifikasi air demin yang digunakan disajikan pada Tabel 13.

Tabel 13. Spesifikasi Air Demin Pabrik Urea

Spesifikasi Kuantitas SatuanTekanan 5,3 kg/cm2GTemperatur 28 oCJumlah 10 MT/jamSiO2 0,05 (maks) PpmTotal padatan terlarut 0,5 (maks) Ppm

Sumber: Urea P-IV, 2005

3. Air Pendingin

Spesifikasi cooling water yang digunakan disajikan pada Tabel 14.

Tabel 14. Spesifikasi Cooling Water Pabrik Urea

Spesifikasi Kuantitas SatuanTekanan 4 kg/cm2GTemperatur 32 oCFaktor fouling 0.0002 m2 jam oC/kkalInhibitor 30-50 PpmpH 6.5 – 7.5Turbidity 3 (maks) PpmTotal hardness 25 (maks) ppm sebagai CaCO3

Warna 10 (maks) sebagai harzen unit

28

Fe 0.1 (maks) PpmCl2 8 (maks) PpmSulfat 10 ppm sbg SO4

Minyak TraceTotal dissolved solid 80 (maks) Ppm


4. Udara Instrumen

Spesifikasi air pendingin yang digunakan disajikan pada Tabel 15.

Tabel 15. Spesifikasi Udara Instrumen Pabrik Urea

Spesifikasi Kuantitas SatuanTekanan (di pipa header udara instrumen) 7 kg/cm2GTemperatur 28 oCJumlah 200 Nm3/jamDew point –40 oCKualitas bebas minyakSumber: Utilitas P-IV, 2006

5. Air Umpan Boiler

Spesifikasi air umpan boiler untuk desuperheater dilihat pada Tabel 16.

Tabel 16. Spesifikasi Air Umpan Boiler Pabrik Urea

Spesifikasi Kuantitas SatuanTekanan 58.1 kg/cm2GTemperatur 113 oCTotal solid 0.25 ppm sebagai CaCO3

Kadar SiO2 0.03 (maks) ppm sebagai SiO2

Konduktivitas elektrik 1 micro ohm/cm Sumber: Utilitas P-IV, 2006

6. Nitrogen

29

Spesifikasi nitrogen sebagai bahan baku disajikan pada Tabel 17.

Tabel 17. Spesifikasi Nitrogen yang Digunakan pada Pabrik Urea

Spesifikasi Kuantitas SatuanTekanan 4 Kg/cm2GTemperatur 28 oCKomposisi

NOx

O2

10 (maks)300 (maks)

ppmppm

Sumber: Urea P-1V, 2007

7. Listrik

a. Motor

di atas 1500 kW : 3,8 kV, 3 fasa dan frekuensi 50 Hz

di atas 110 kW-1500 kW : 2,3 kV, 3 fasa dan frekuensi 50 Hz

antara 0.5 kW-110 kW : 440 kV, 3 fasa dan frekuensi 50 Hz

di bawah 0.5 kW : 115 atau 250 , 1 fasa dan frekuensi 50 Hz.

Atau 440 kv, 3 fasa dan frekuensi 50 Hz

b. Penerangan

spesifikasinya 220 V, 1 fasa dan frekuensi 50 Hz

c. Sistem Pengontrol

spesifikasinya 110 V, tegangan AC.

d. Instrumentasi

spesifikasinya 110 V, 1 fasa dan frekuensi 50 Hz.

2.2 Proses Produksi

2.2.1 Proses Produksi Amonia

Proses produksi amonia menggunakan proses Kellogg dari Kellogg

Overseas Corporation, USA. Proses pembuatan amonia secara umum terdiri dari

enam tahap utama dan satu tahap utilitas, yaitu:

1. Tahap persiapan gas umpan (feed treating)

2. Tahap produksi gas sintesis (syn gas production)

3. Tahap pemurnian gas sintesis (syn gas purification)

30

4. Tahap sintesis amonia (ammonia synthesis)

5. Tahap pendinginan dan pemurnian produk (refrigerant system)

6. Tahap pengambilan kembali gas gurahan (purge gas recovery)

7. Sistem utilitas pabrik

Sumber: Ammonia P-IV, 2006

Gambar 5. Blok Diagram Pabrik Amonia Pusri IV

1. Tahap Penyiapan Gas Umpan (Feed Treating)

Berdasarkan battery limit, gas alam yang dipasok dari Pertamina UP III

Plaju di-set oleh PUSRI memiliki spesifikasi temperatur pada 28 oC dan tekanan

14,1 kg/ cm2G. Bahan baku gas alam yang diterima dari Pertamina tersebut masih

mengandung beberapa zat yang tidak diinginkan, seperti:

1) Sulfur (anorganik dan organik)

2) Gas CO2

Gas alam tersebut akan melewati Knock Out Drum (Mechanical Filter)

untuk pemisahan partikel padat dengan menggunakan prinsip perbedaan berat

jenis. KO Drum tersebut juga dilengkapi dengan demister yang berfungsi untuk

menangkap cairan berupa buih atau mist yang terkandung dalam umpan gas alam.

Setelah melalui KO Drum, umpan gas alam ini akan terbagi menjadi dua aliran

utama. Pertama, untuk bahan baku produksi gas sintesis yang akan diumpankan

31

ke ammonia converter. Kedua, sebagai bahan bakar (fuel) untuk arch burner,

auxilary boiler dan untuk keperluan produksi steam bertekanan tinggi. Blok

Diagram pada Feed Treating dapat dilihat pada Gambar 6.


Gambar 6. Blok Diagram Proses Feed Treating

a. Tahap Penghilangan Sulfur Anorganik

Gas alam dari Pertamina UP III Plaju yang dikirim ke PUSRI masih banyak

mengandung pengotor-pengotor yang tidak diinginkan. Salah satu pengotornya

adalah sulfur anorganik berupa senyawa H2S. Sulfur anorganik tersebut dapat

dihilangkan melalui proses desulfurisasi dengan bantuan katalis dalam sebuah

bejana desulfurizer. Proses desulfurisasi ini sebelumnya menggunakan katalis

sponge iron yang terbuat dari serpihan kayu yang telah dicampur dengan besi

oksida dan larutan soda abu. Namun, katalis ini ternyata memiliki banyak

kekurangan, yaitu:

1. Umur katalis pendek (3 bulan)

2. Pressure drop tinggi

3. Perlu injeksi kaustik (NaOH)

Akibat kekurangan yang dimiliki oleh katalis sponge iron, maka dilakukan

penggantian terhadap katalis tersebut. Katalis desulfurisasi yang menggantikan

katalis sponge iron adalah katalis Unicat. Katalis Unicat ini memiliki beberapa

kelebihan seperti umur katalis yang jauh lebih panjang (2 tahun), pressure drop

32

yang rendah, dan tidak membutuhkan injeksi larutan kaustik (NaOH). Zinc oxide

pada katalis akan bereaksi dengan campuran sulfur dari gas alam membentuk zinc

sulfide. Kondisi ini dijaga pada rentang 27– 40 oC. Reaksi yang terjadi sebagai

berikut:

ZnO + H2S ZnS + H2O ... (1)

...(1)

b. Tahap H2O Removal

Merupakan tahap penghilangan air di unit Glycol Absorber dengan

menggunakan larutan TEG (Tri-Etylene Glicol). Penghilangan air sengaja

dilakukan agar air tidak mengganggu proses berikutnya yang dapat menyebabkan

penyumbatan karena air yang membeku.

c. Pemisahan HHC (Heavy Hidrokarbon)

Gas alam dari glycol absorber dibagi menjadi dua arus. Arus pertama

masuk kedalam bagian shell heat exchanger dan didinginkan dengan gas alam

bebas HHC. Sementara arus kedua masuk kedalam bagian Tube Heat Exchanger

dan didinginkan dengan HHC cair yang sudah terpisah dengan gas alam. Kedua

arus ini kemudian bergabung kembali dan masuk ke dalam bagian Tube Chiller

untuk didinginkan dengan amonia cair samapi temperaturnya mencapai -180C.

Gas keluar Tube Chiller kemudian masuk ke separator dimana terjadi pemisahan

HHC dan gas alam. Gas alam bebas HHC dimanfaatkan sebagai pendingin di

shell heat exchanger dan HHC cair sebagai pendingin di tube heat exchanger.

Gas alam bebas HHC kemudian dikirim ke CO2 removal, sementara HHC

dipanaskan agar menjadi gas kembali dan dikirim ke Fuel Gas System.

33

d. Tahap Penghilangan Karbon Dioksida (CO2)

Feed gas dihilangkan kandungan CO2-nya melalui proses absorbsi dengan

menggunakan larutan benfield. Gas CO2 ini perlu dihilangkan dari gas alam

karena dapat menjadi racun bagi katalis pada unit reformer, metanator, unit

sintesis dan unit-unit lainnya. Jika gas alam masih mengandung CO2, maka katalis

pada unit-unit tersebut akan cepat terdeaktivasi (rusak) sehingga kinerja katalis

akan menurun.

Proses absorbsi dilakukan di dalam unit absorber. Gas mengalir dari bawah

menara absorber melalui packing bed dan kontak dengan larutan benfield yang

mengalir turun dan akan menyerap gas CO2 yang terkandung di dalam umpan gas.

Reaksi yang terjadi di dalam unit absorber adalah sebagai berikut.

CO2 + H2O H2CO3 ... (2)

H2CO3 + K2CO3 2KHCO3 ... (3)

Pada kondisi desain, larutan benfield yang diinjeksikan melalui distributor

di bagian atas absorber sebanyak 118,8 m3/ jam. Gas yang telah diserap CO2-nya

akan mengalir ke atas melewati deminster dan selanjutnya mengalir ke absorber

overhead separator. Temperatur gas keluar di top absorber sekitar 93,3 oC,

sedangkan temperatur larutan yang mengandung CO2 di bottom tower sekitar 95,6 oC. Larutan benfield yang kaya CO2 akan dibebaskan CO2-nya di stripper

sehingga larutan benfield yang telah di-recovery dapat digunakan kembali.

Rich benfield solution mengalir dari bottom absorber ke stripper, dimana

larutan akan diturunkan tekanannya dari 14,4 kg/ cm2 G menjadi sekitar 2,07 kg/

cm2 G. Sehingga dengan penurunan tekanan ini, CO2 akan terlepas dari larutannya

dan keluar dari puncak stripper. Larutan benfield yang telah dilepas CO2-nya akan

mengalir dari bawah stripper ke feed treating flash tank. Di bagian ini, larutan

akan di-flash secara bertahap (tekanannya menurun) hingga terbentuk sebagian

uap yang selanjutnya akan dikembalikan ke stripper. Sedangkan, sisa larutan lean

benfield yang keluar akan dipompa kembali ke absorber dengan terlebih dahulu

diturunkan temperaturnya di penukar panas.

Kondisi operasi di absorber dijaga pada tekanan tinggi dan temperatur

rendah. Sedangkan kondisi operasi di stripper dijaga pada tekanan rendah dan

34

temperatur tinggi. Hal ini disebabkan proses absorpsi gas berlangsung efektif pada

tekanan tinggi dan temperatur rendah, sedangkan proses pelucutan berlangsung

efektif pada tekanan rendah dan temperatur tinggi.

e. Tahap Penghilangan Sulfur Organik

Untuk memisahkan sulfur organik dalam bentuk merkaptan (RSH, RSR),

senyawa sulfur tersebut harus diubah dahulu menjadi sulfur anorganik dengan

bantuan injeksi syn gas (H2) menggunakan katalis Co-Mo dan ZnO. Sulfur

organik harus dipisahkan pada tahap feed treating karena dapat menjadi racun

katalis pada proses-proses berikutnya. Gas proses ini diumpankan ke Co-Mo/ ZnO

desulfurizer untuk dihilangkan komponen sulfur organiknya. Sebelum

dihilangkan, senyawa sulfur organik harus diubah dahulu menjadi hidrogen

sulfida (H2S) melalui reaksi dengan hidrogen berlebih. Selanjutnya, H2S

direaksikan dengan zinc oxide. Kebutuhan gas hidrogen untuk keperluan

desulfurisasi di-supply dari sebagian aliran gas sintesis yang diperoleh dari

kompresor gas sintesis. Reaksi penghilangan sulfur organik dapat dituliskan

sebagai berikut:

RSH + H2 ⇌ RH + H2S (katalis CoMo) ... (4)

H2S + ZnO ⇌ ZnS + H2O (katalis ZnO) ... (5)

Kedua reaksi tersebut berlangsung di satu unit vessel, yaitu vessel

Co-Mo/ZnO guard chamber yang berisi katalis 7,5 m3 Co-Mo dan 15 m3 ZnO. Di

sini sulfur organik berubah menjadi hidrogen sulfida dan diserap dengan ZnO

membentuk seng sulfida.

2. Tahap Produksi Gas Sintesa (Syn-Gas Production)

Gas proses yang telah diolah di area feed treating diharapkan telah bersih

dari segala pengotor dan hanya mengandung gas metana (CH4) saja. Gas proses

tersebut selanjutnya diproses di area reforming atau area pembuatan gas sintesis

untuk mendapatkan gas sintesis yang dibutuhkan dalam pembuatan amonia, yaitu

gas H2 dan gas N2. Proses pembuatan gas sintesis ini berlangsung dalam dua unit,

35

yaitu unit primary reformer dan unit secondary reformer yang dapat dilihat pada

Gambar 7.


Gambar 7. Blok Diagram Tahap Produksi Gas Sintesa

a. Primary Reformer

Sebelum masuk ke primary reformer, campuran gas dijenuhkan terlebih

dahulu dengan menyemprotkan hot condensat. Gas proses yang telah jenuh

bercampur dengan steam selanjutnya akan diumpankan ke unit primary reforming

radiant section dengan steam to carbon ratio sekitar 3,2 untuk dihasilkan gas

sintesis. Primary reformer ini terdiri atas 4 buah baris dengan masing-masing

baris berisi 56 tabung berkatalis nickel oksida. Reaksi steam reforming ini terjadi

pada temperatur 780-820 oC dan secara keseluruhan bersifat endotermis, sehingga

diperlukan pasokan panas dari luar. Panas untuk reaksi tersebut diperoleh dari

hasil pembakaran gas alam dengan Arch Burner yang terletak di daerah radiant

section. Udara yang diperlukan untuk pembakaran dipasok dari Forced Draft

(FD) Fan. Sedangkan, flue gas hasil pembakaran dihisap dengan Induced Draft

Feed Treating

Saturator Primary Reformer

Secondary Reformer

Waste Heat Boiler

Purification

Udara

Steam

36

(ID) Fan dan mengalir di terowongan yang menghubungkan antara radiant

section dengan convection section. Panas yang terbawa gas buang akan ditransfer

ke coil atau heater untuk:

1) pemanasan awal umpan udara yang akan masuk ke secondary reformer,

2) pemanasan awal bahan bakar (fuel) untuk arch burner bari primary

reformer,

3) pemanasan umpan masuk untuk primary reformer,

4) pemanasan gas keluaran kompresor yang akan masuk ke bagian mix tee, dan

5) pembuatan superheated steam yang bertekanan tinggi.

Flue gas yang telah dingin meninggalkan convection section pada

temperatur 115 oC dan keluar melalui cerobong ke atmosfer dengan menggunakan

ID Fan.

Adapun reaksi steam reforming yang terjadi pada primary reformer unit

tersebut adalah:

CH4 + H2O CO + 3H2 – Q ... (6)

CO + H2O CO2 + H2 + Q ... (7)

Variabel operasi reformer yang perlu diperhatikan adalah temperatur,

tekanan, dan steam to carbon ratio.

1) Temperatur

Semakin tinggi temperatur reaksi, maka konversi metan akan semakin

tinggi. Hal ini disebabkan reaksi steam reforming bersifat endotermis.

Berdasarkan azas Le Chatelier tentang kesetimbangan untuk reaksi endotermis.

2) Tekanan

Kenaikan tekanan reaksi akan menyebabkan konversi metan menurun. Hal

ini disebabkan selisih koefisien stoikiometri reaktan dengan produk adalah -2.

Berdasarkan azas Le Chatelier tentang kesetimbangan.

3) Steam to carbon ratio

37

Steam yang diumpankan ke reforming harus cukup agar pembentukan

karbon di katalis tidak terjadi. Kenaikan akan menggeser kesetimbangan ke arah

produk reaksi sehingga konversi metan meningkat, tetapi konsumsi steam dan

kebutuhan fuel gas akan meningkat pula. Dalam operasi, pada umumnya steam to

carbon ratio di dalam gas proses inlet primary reformer berkisar antara 3,2 – 3,4

tergantung pada kondisi di primary reformer, karena pada rasio ini operasi akan

memberikan kinerja yang optimal dan paling ekonomis.

b. Secondary Reformer

Untuk menyempurnakan reaksi steam reforming (pemecahan gas metana

menjadi CO, CO2 dan H2) diperlukan proses lanjutan di secondary reformer. Gas

yang telah mengalami reforming sebagian di primary reformer akan masuk ke

secondary reformer dengan melewati jacket transfer line. Temperatur masuk ke

secondary reformer sekitar 824 oC. Aliran gas ini akan bertemu dengan campuran

steam dan udara di ruang bakar. Sebelum masuk ke secondary reformer, tekanan

dan temperatur udara dinaikkan. Udara ditekan dalam 3 tingkat dan antar tingkat

terdapat pendinginan sehingga air yang terbawa udara akan mengembun dan dapat

dipisahkan. Setelah itu, udara akan dipanaskan di combustion air preheater dan

diumpankan ke secondary reformer.

Reaksi di secondary reformer berlangsung pada temperatur yang lebih

tinggi dari pada di primary reformer, yaitu sekitar 900-1200 oC. Secara

keseluruhan reaksi bersifat endotermis, sehingga memerlukan panas dan

kebutuhan panas untuk berlangsungnya reaksi reforming tersebut dipasok sendiri

dari panas hasil reaksi hidrogen (dari aliran gas) dengan oksigen (dari aliran

udara). Oksigen untuk keperluan reaksi tersebut berasal dari udara yang

diinjeksikan dari discharge compressor. Jumlah udara yang diinjeksikan ke dalam

secondary reformer diatur sedemikian rupa sehingga diperoleh perbandingan

komposisi H2/N2 yang tertentu dalam gas yang akan dimasukkan ke dalam

ammonia converter (biasanya perbandingan komposisi H2/N2 sekitar 3,0).

Adapun reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

... (8)2H2 + O2 ⇌2H2O + Q

CH4 + H2O ⇌ 3H2 + CO - Q

CO + H2O ⇌ H2 + CO2 + Q

38

... (9)

... (10)

Reaksi ini menggunakan katalis nickel untuk mempercepat laju reaksi dan

meningkatkan perolehan produk.

Parameter proses dalam secondary reformer adalah hasil reaksi dari

secondary reformer diharapkan memilki kadar methane leak maksimal 0,34 %

mol. Gas proses keluaran secondary reformer memiliki temperatur yang tinggi

(sekitar 1000 oC) sehingga panas yang terbawa gas proses ini dimanfaatkan di dua

unit steam generator untuk menghasilkan superheated steam. Gas proses yang

temperaturnya telah menurun selanjutnya diumpankan ke High Temperature Shift

Converter.

3. Tahap Pemurnian Gas Sintesa (Syn-Gas Purification)

Komponen gas proses yang keluar dari secondary reformer terdiri atas gas

H2, N2, CO, CO2, Ar, dan CH4. Untuk keperluan sintesa amonia, gas yang

diperlukan hanya H2 dan N2. Oleh karena itu, gas CO dan CO2 perlu dihilangkan

karena dapat menjadi racun bagi katalis dalam unit sintesa amonia berikutnya.

Blok diagram pemurnian gas sintesa dapat dilihat pada gambar di bawah ini.


Gambar 8. Blok Diagram Tahap Pemurnian Gas Sintesa

39

Penghilangan gas CO dan CO2 dilangsungkan dalam shift converter dan

methanator. Kedua gas tersebut dapat diubah menjadi gas metana (CH4) yang

merupakan gas inert yang tidak ikut bereaksi dan tidak merusak katalis. Gas inert

lain selain CH4 adalah gas argon (Ar). Namun, kehadiran gas inert juga harus

dibatasi karena jika gas inert hadir dalam jumlah yang berlebih maka gas tersebut

juga akan dapat menghambat jalannya proses dan mengurangi produk amonia

yang dihasilkan.

a. High Temperatur Shift Converter (HTSC)

Unit HTSC berfungsi sebagai reaktor koncersi CO menjadi CO2 dengan

bantuan katalis Promoted Iron Oxide (Fe3O4/Cr2O3) pada temperatur tinggi

(sekitar 350-420 oC) dengan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

… (11)

HTSC merupakan reaktor unggun tetap berisi katalis besi oksida dengan

volume katalis 66 m3. Tipikal reaksi yang terjadi pada unit HTSC adalah laju

reaksinya cepat tetapi konversinya rendah. Reaksi yang terjadi bersifat

eksotermik dan disebut sebagai reaksi pergeseran gas-air (water-gas shift

reaction) atau reaksi pergeseran CO pada temperatur tinggi (high temperature

shift conversion).

Gas masuk ke bagian atas HTSC melalui sebuah distributor kemudian

dilewatkan melalui katalis dan keluar dari bagian bawah converter. Gas masuk

pada temperatur 365 °C dan tekanan 30 kg/cm2A dan keluar pada temperatur 432

°C. Kehilangan tekanan dalam bejana dijaga tetap 0,4 kg/cm2A dan kandungan

gas CO yang lolos dijaga tidak lebih dari 3,53 % volume.

Gas keluaran HTSC masuk ke shell side HTS effluent WHB untuk

memberikan panas ke air umpan boiler. Setelah meninggalkan WHB gas mengalir

ke LTSC. Aliran antara dilengkapi dengan pembuangan (vent) untuk membuang

kelebihan gas proses.

b. Low Temperatur Shift Converter (LTSC)

CO + H2O ⇌ H2 + CO2 + Q

40

Unit ini berfungsi mengubah CO menjadi CO2 yang belum terkonversi di

unit HTSC dengan bantuan katalis Tembaga Zinc Alumina (Cu/ZnO/Al2O3). Gas

dari HTSC masuk ke LTSC melalui unggun katalis LTS dengan temperatur

masuk 206 °C dan keluar melalui bagian bawah LTS. Aliran ini di bypass pada

saat start up atau pada kondisi darurat melalui line PG-1022-12 untuk

menghindari lolosnya CO yang akan menambah beban di metanator. Temperatur

operasi dijaga pada 206 oC agar tidak terlalu dekat dengan titik embun (dew point)

dari campuran kukus dan gas.

Reaksi ini berlangsung pada temperatur rendah (180-260 oC), bersifat

eksotermis dan konversinya yang cukup tinggi. Reaksi yang terjadi sama dengan

reaksi di HTSC, tetapi disebut reaksi pergeseran CO pada temperatur rendah (low

temperature shift conversion). Parameter operasi di unit LTSC adalah CO leakage

di outlet sebesar 0,29 % volum.

Gas panas yang keluar dari bagian bawah LTSC didinginkan di shell side

LTS effluent/BFW exchanger sebagai sumber panas untuk BFW dari BFW pump.

Dari HE, gas proses mengalir melalui tube side CO2 stripper ejector/steam

generator untuk membangkitkan steam dalam semilean flash tank ejector CO2

stripper.

c. Unit Pemisahan Karbon Dioksida (CO2 Absorber dan Stripper)

Pada prinsipnya, pemisahan CO2 pada unit ini sama dengan pemisahan CO2

di bagian feed treating. Untuk memisahkan CO2 digunakan larutan benfield.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

CO2 + H2O H2CO3 ... (12)

H2CO3 + K2CO3 2KHCO3 ... (13)

Gas sintesa keluaran dari LTSC dialirkan ke absorber CO2 melalui

distributor internal di bagian bawah menara. Gas mengalir dari bawah ke atas

melalui tiga unggun packing dari slotted ring dan berkontak secara baik dengan

aliran larutan lean dan semilean Benfield yang mengalir dari atas ke bawah.

41

Tabel 18. Susunan Packing didalam Absorber

Bed Jenis Packing Tinggi Unggun (mm)1 Slotted ring (CS,SS) 38 mm 8550; 6002 Slotted ring (600 mm CS, 50 mm SS) 6100; 9003 Slotted ring (600 mm CS, 50 mm SS) 6100; 900


Larutan lean Benfield masuk pada bagian atas unggun 1. Setiap unggun

pada absorber disangga oleh packing support gas injection plate, liquid

distributor dan hold down grate. Aliran lean dan semilean Benfield dialirkan

melalui sparger dan distributor internal.

Menara absorber dilengkapi dengan demisting pad pada bagian puncak. Gas

keluaran absorber kemudian dialirkan ke produk atas absorber CO2 lalu menuju

KO Drum untuk menghilangkan larutan Benfield yang terbawa oleh gas. Gas

proses akan meninggalkan bagian atas KO Drum dan dilewatkan melalui shell

side metanator feed /effluent exchanger sebelum dimasukkan ke metanator.

Aliran lean dan semilean benfield bertemu di bagian bawah absorber,

dimana ketinggian cairan di dalam absorber dikendalikan dengan LIC. Tekanan

tinggi yang ada pada absorber dimanfaatkan sebagai penggerak turbin hidrolik

untuk memanfaatkan tenaga yang berasal dari aliran benfield kaya CO2. Turbin

hidrolik tersebut berfungsi sebagai penggerak pompa larutan semilean.

Larutan benfield yang sudah digunakan untuk penyerapan dan jenuh dengan

CO2 akan diregenerasi di stripper sehingga larutan benfiled tersebut dapat

digunakan kembali. Jika dibandingkan dengan proses absorbsi, stripping

berlangsung pada tekanan yang lebih rendah yaitu + 1,1 kg/cm2 dan temperatur

yang lebih tinggi + 127 oC. Reaksi proses yang terjadi di stripping adalah sebagai

berikut:

2KHCO3 H2CO3 + CO2 + H2O ... (14)

Larutan benfield yang kaya CO2 kemudian masuk ke CO2 stripper dari

bagian atas. Kolom stripper tersebut berupa kolom packing yang dilengkapi

dengan 3 buah tray, distributor, trap out pan dan akumulator.

42

Tabel 19. Susunan Packing di dalam Stripper

Bed Jenis Packing Tinggi Unggun (mm)1 Slotted ring (CS,SS) 50 mm 91502 Slotted ring (CS,SS) 50 mm 6003 Slotted ring (CS,SS) 50 mm 600


Larutan Benfield yang kaya CO2 dilewatkan melalui unggun 2 dan akan

melepaskan CO2. Uap CO2 kemudian mengalir ke atas sedangkan kondensat yang

terbentuk dikumpulkan dalam trap-out pan yang mengalir ke reboiler kondensat

di CO2 stripper. Ketinggian cairan (level) di bagian bawah stripper dikontrol

dengan LIC.

Sebagian larutan benfield (semilean) ditarik dari trap-out pan yang terletak

di bawah unggun 2 menuju flash tank empat tingkat sambil melepaskan

kandungan CO2-nya. Flash tank ini dilengkapi dengan ejektor untuk mengangkat

gas dengan menggunakan media kukus. Keluaran (discharge) dari semua ejektor

dimasukkan kembali ke stripper di bawah unggun 2. Ketinggian cairan pada flash

tank dikontrol oleh LI.

Larutan semilean benfield ditarik dari keempat tingkat dengan pompa

kemudian masuk ke bagian tengah absorber. Larutan benfield keluar dari unggun

terakhir dan terkumpul di trap-out pan. Larutan benfield yang telah diregenerasi

dikembalikan ke stripper setelah mengalami pertukaran panas di dalam heat

exchanger. Larutan lean benfield yang terkumpul di dasar stripper kemudian

mengalir dan mengalami penurunan temperatur dalam heat exchanger. Larutan

lean benfield yang telah dingin kemudian akan dialirkan kembali ke absorber.

Stripper pada proses CO2 removal system beroperasi pada tekanan 1,1

kg/cm2 di bagian bawah dan 0,9 kg/cm2 di bagian atas. Hilang tekan normal

sebesar 0,18 kg/cm2 yang diukur dan dilengkapi alarm beda tekanan tinggi.

Gas CO2 keluaran dari stripper diharapkan di atas 99%. Kandungan CO dan

CO2 keluaran absorber berturut-turut adalah 0,37 %-mol dan 0,006 %-mol.

a. Metanasi

43

Proses purifikasi yang terjadi pada tahap shift conversion dan CO2 removal

tidak berlangsung sempurna sehingga masih terdapat gas CO maupun CO2 sisa

dalam jumlah kecil. Walaupun demikian, kandungan CO dan CO2 dalam jumlah

kecil ini dapat merusak katalis di Ammonia Converter. Untuk itu, CO dan CO2

perlu diubah menjadi CH4 di Methanator sehingga total CO dan CO2 inlet

Ammonia Converter ≤ 10 ppm. Reaksi metanasi terjadi pada temperatur 280-360 oC dengan menggunakan katalis Nickel Alumina.

Reaksi metanasi berlangsung menurut persamaan reaksi berikut:

... (15)

…(16)

Parameter operasi pada unit metanator dalah konsentrasi CO dan CO2 di

outlet ≤ 10 ppm.

Gas proses dari CO2 absorber, setelah dipanaskan di shell side dari heat

exchanger, masuk ke metanator melalui bagian atas. Gas proses tersebut

kemudian melewati katalis Nickel Alumina lalu keluar dari bagian bawah vessel.

Temperatur di dalam metanator dikendalikan dengan TI. Jika temperatur di

dalam metanator naik terlalu tinggi, maka alarm TAH akan menyala. Bila TAH

menyala, solenoid XY akan menutup control valve untuk menghentikan aliran gas

masuk ke metanator. Secara bersamaan, interlock system akan menutup MOV

untuk menghindari gas lolos melewati XV yang memasuki metanator.

HS yang terdapat di control panel berfungsi untuk mentripkan XY dan

MOV secara manual. HS digunakan untuk membuka dan menutup MOV secara

perlahan. Jika aliran gas masuk metanator terhenti, kenaikan tekanan akan

menggerakkan PIC untuk membuang gas ke atmosfer.

Dari metanator, aliran gas didinginkan di sisi buluh lalu masuk ke sisi

cangkang, kemudian mengalir ke kompresor dari tangki larutan.

4. Tahap Sintesis Amonia

Tahap sintesis amonia merupakan tahap akhir pada pabrik amonia. Pada

tahap ini akan dilakukan proses pembentukan amonia dari N2 dan H2. Amonia di

CO + 3H2 ⇌ CH4 + H2O + Q

CO2 + 4H2 ⇌ CH4 + 2H2O + Q

44

ambil sebagai produk, sedangkan H2 dikembalikan lagi ke syn-loop dan CH4

sebagai tail gas dimanfaatkan untuk fuel. Tahap sintesis amonia terdiri dari tahap

kompresi, chiller, refrigerant loop, KO drum hingga ke ammonia converter.

Tahap sintesis amonia dapat dilihat pada Gambar 9.


Gambar 9. Blok Diagram Tahap Sintesis Amonia

a. Tahap Kompresi Gas (Syn-Gas Compression)

Gas proses yang akan disintesis di ammonia converter terlebih dahulu akan

dimampatkan di dalam kompresor gas sintesis. Syn-Gas Compressor mempunyai

dua buah casing dengan pendingin yang terletak di antara dua casing.

Pemampatan gas ini dilangsungkan dalam empat tingkat sehingga tekanan gas

sintesis yang diperoleh sama dengan tekanan operasi di unit sintesis amonia.

Penggerak utama dari syn-gas compressor adalah steam turbine extraction

(gabungan antara back pressure turbine dan condensing turbine). Kompresor

tersebut beroperasi pada kondisi normal speed 10.535 rpm, rate speed 10.622

45

rpm, continuous speed 11.153 rpm dan operation speed pada range 85 – 105 %

dari normal speed (9.029 – 11.153 rpm).

Syn-Gas Compressor terbagi menjadi 2 segmen yaitu Low Pressure Case

Compressor dan High Pressure Case Compressor. Masing-masing segmen

tersebut memiliki dua tingkatan kompresi. Jadi, syn-gas compressor memiliki

empat tingkat kompresi. LP case compressor menerima gas dari suction drum

pada tekanan masuk 32,59 kg/cm2A dan menaikkan tekanan gas di tingkat

pertama menjadi 57,32 kg/cm2A dan 99,85 kg/cm2A di tingkat kedua. HP case

compressor menaikkan tekanan gas menjadi 173,39 kg/cm2A di tingkat ketiga dan

179,31 kg/cm2A di tingkat keempat.

Gas proses keluar dari kompresor tingkat pertama pada temperatur 110,3 oC.

Gas tersebut kemudian didinginkan di water cooler dan masuk ke KO Drum. Gas

proses kemudian diumpankan ke dalam kompresor tingkat kedua untuk

menaikkan tekanannya menjadi 99,85 kg/cm2A. Temperatur gas yang keluar dari

kompresor tingkat kedua mencapai 114,8 oC. Gas proses tersebut kemudian

didinginkan dengan cooling water di dalam dan didinginkan lebih lanjut dengan

ammonia refrigerant hingga mencapai 4,4 oC. Kandungan air yang terkandung di

dalam gas proses dipisahkan di dalam KO Drum. Selanjutnya gas proses

dikeringkan lebih lanjut di dalam molecular sieve dryer.

Gas dingin yang telah kering dimasukkan ke HP case compressor pada

tekanan 98,88 kg/cm2A. Gas tersebut kemudian dikompresi hingga tekanannya

mencapai 173,39 kg/cm2A pada kompresor tingkat ketiga. Gas tersebut kemudian

bercampur dengan gas daur ulang dan dikompresi hingga tekanannya mencapai

179,31 kg/cm2A pada kompresor tingkat keempat.

Syn-gas compressor digerakkan oleh turbin uap dengan menggunakan HP

steam bertekanan 123 kg/cm2G dengan laju 107 ton/jam. Exhaust steam keluaran

turbin uap merupakan MP steam bertekanan 42,2 kg/cm2G dengan laju 35,45

ton/jam ke condensing turbine dan 72,3 ton/jam berupa extraction steam. Laju alir

extraction steam dikendalikan oleh FIC.

Kompresor dan turbin dilengkapi dengan lube/seal oil console, termasuk

lube & oil pump motor, auxiliary lube & seal oil pump turbine, overhead seal oil

46

tank, lube oil filters & coolers, seal oil traps dan degassing tank. Selain itu,

kompresor dan turbin juga dilengkapi dengan sinyal penanda (alarm), yaitu low

oil pressure alarm, auxiliary pump start alarm, high and low seal oil level alarm

dan high filter differential pressure alarm pada lube & seal oil system.

b. Tahap Sintesis Loop

Gas sintesis bertekanan tinggi keluaran dari kompresor akan diumpankan

menuju separator minyak, kemudian melewati penukar kalor yang dilengkapi

dengan bypass untuk mengatur temperatur gas sintesis sebelum masuk ke

ammonia converter. Reaksi sintesis amonia berlangsung menurut persamaan

reaksi berikut:

N2 + 3 H2 2 NH3 + Q ... (17)

Reaktor amonia ini mempunyai dua unggun utama dan catalyst basket yang

dapat dikeluarkan untuk keperluan mengganti atau memuat katalis amonia.

Karakteristik unggun katalis pada ammonia converter ditampilkan pada Tabel 20.

Tabel 20. Karakterisitik Unggun Katalis pada Ammonia Converter

Unggun Volume (m3) Berat (kg) Kedalaman (m)1 9,2 26,055 1,652 11,9 32,408 2,0573 17,6 48,76 2,9474 25,3 68,902 3,689


Ruang anulus antara silinder catalyst basket dan high pressure shell

merupakan celah untuk gas pendingin shell. Sebagian besar gas umpan dialirkan

melalui HCV melewati anulus dan masuk ke tube side HE untuk dipanaskan

dengan gas panas yang keluar dari unggun pertama. Sedangkan sebagian gas

umpan lainnya dialirkan melalui HIC dengan mem-bypass HE. Aliran gas umpan

yang kedua ini berfungsi untuk mengendalikan temperatur gas proses yang masuk

ke unggun pertama. Gabungan gas sintesa mengalir ke bawah melalui katalis besi.

47

Gas yang telah sebagian bereaksi mengalir melalui grid supporting catalyst dan

masuk ke ruang antara unggun bawah dengan basket wall.

Reaksi yang berlangsung di dalam Ammonia converter ini hanya

menghasilkan perolehan produk amonia sebesar 17 % mol. Oleh karena itu, untuk

mendapatkan hasil yang banyak, gas yang belum bereaksi di-recycle secara terus-

menerus agar bisa bereaksi kembali. Produk NH3 yang diperoleh berwujud gas

dengan temperatur relatif tinggi (sekitar 450 oC), sehingga panas yang terbawa

produk dimanfaatkan untuk mengolah BFW dan memanaskan gas proses yang

akan masuk ke ammonia converter. Setelah itu, produk amonia akan diolah di

bagian refrigeration system untuk diolah menjadi produk amonia cair yang jauh

lebih murni. Sedangkan gas-gas yang tidak bereaksi/ inert (seperti CH4, Ar, dan

gas lainnya) dibuang secara kontinyu supaya tidak terjadi akumulasi yang dapat

mengganggu proses pada ammonia converter. Gas yang dibuang ini akan diolah

di bagian recovery unit untuk diambil gas-gas yang masih potensial untuk

dimanfaatkan.

5. Tahap Pendinginan dan Pemurnian Produk

Amonia yang terbentuk dalam ammonia converter dipisahkan dari

komponen yang lain dengan cara pendinginan bertahap karena temperatur titik

embun amonia lebih besar dari komponen yang lain, sehingga ammonia akan

mengembun terlebih dahulu dan dapat dipisahkan dari komponen yang lain.

Tahap refrigeration system pada dasarnya adalah mendinginkan gas

keluaran ammonia converter yang diikuti proses pemurnian dengan separator dan

flashing / let down system sehingga diperoleh produk amonia yang murni dan gas-

gas yang terlarut dilepaskan menjadi inert refrigeration.

Terdapat beberapa peralatan di seksi pemurnian produk , diantaranya yaitu

refrigerant flash drum tingkat I, II dan III yang merupakan unit pemisah ammonia

secara bertahap dengan proses pengembunan, Refrigerant receiver yang berfungsi

menampung ammonia yang telah mengembun serta Refrigernt kompressor yang

mempunyai 2 fungsi yaitu untuk menjaga tekanan yang dikehendaki pada

refrigerant flash drum serta untuk menaikkan tekanan uap ammonia menjadi 16,7

48

kg/cm2 sehingga dapat diembunkan dan didinginkan dengan menggunakan

cooling water.

Akumulasi gas-gas inert yang terpisah dari amonia dibuang (purge) dalam

dua tahap, yaitu High Pressure Purge Gas yang dikirim ke pengolahan gas buang

(Purge Gas Recovery Unit - PGRU) dan Low Pressure Purge Gas dikirim ke

Primary Reformer sebagai bahan bakar. Produk Amonia (hot product) dikirim ke

Pabrik Urea sebagai bahan baku pembuatan urea dan sisanya (cold product)

dikirim Tangki Penyimpan Amonia (NH3 Storage).

6. Tahap Pemanfaatan Ulang Gas Gurahan (Purge Gas Recovery)

PGRU merupakan unit yang berfungsi mengolah purge gas dari pabrik

Ammonia, dimana purge gas tersebut masih mengandung NH3 dan H2 yang masih

dapat dimanfaatkan kembali untuk meningkatkan produksi dan efisiensi pabrik.

Tipe proses PGRU yang ada di PT. PUSRI:

1. Cryogenic proses, yang ada di PGRU P-IV; ARU dan HRU pada PUSRI I-B

2. Membran proses, di PGRU P-III

Pada unit PGRU ini, purge gas yang memiliki komposisi design H2: 61,1 %

mol, N2: 20,2 % mol, Ar: 3,79 % mol, CH4: 12,78 % mol dan NH3: 2,13 % mol

diolah dengan proses tersebut di atas menjadi produk sebagai berikut:

1. Produk utama berupa gas kaya H2 dengan kemurnian 75-80% yang

selanjutnya dimanfaatkan kembali ke pabrik Amonia yang diumpankan di

inlet 129-C.

2. Produk samping berupa tail gas/fuel gas dengan komposisi H2 15,29% mol

dan CH4 34,15% mol yang dimanfaatkan untuk tambahan bahan bakar di

primary reformer sehingga diharapkan dapat mengurangi pemakaian gas

bumi sebagi fuel.

3. Amonia, yang merupakan hasil pemisahan di unit recovery PGRU akan

dikirim kembali ke pabrik Urea dan juga digunakan sebagai make up untuk

refrigerant receiver pabrik Amonia.

a. Ammonia Recovery Unit (ARU)

49

Akumulasi gas inert yang dipisahkan (purge gas) dilewatkan ke dalam

ammonia recovery unit (ARU). Tujuan dari proses tersebut adalah untuk

mengambil kembali NH3 yang ikut terbawa di dalam purge gas dari syn-loops dan

purge gas dari refrigeration system.

Akumulasi gas-gas inert yang terpisah dari amonia dibuang (purge) dalam

dua tahap, yaitu high pressure purge gas yang dikirim ke hydrogen recovery unit

(HRU) sebagai bahan baku dan low pressure purge gas yang sudah diambil

kandungan amonianya dikirim ke primary reformer sebagai tambahan bahan

bakar.

Produk amonia (hot product) dikirim ke Pabrik Urea sebagai bahan baku

pembuatan urea dan sisanya (cold product) dikirim ke tangki penyimpan amonia

(NH3 Storage) dan ke chiller.

b. Hydrogen Recovery Unit (HRU)

High pressure purge gas dari ammonia recovery unit (ARU) dikirim ke

hydrogen recovery unit (HRU). Tujuan dari proses ini adalah untuk mendapatkan

kembali gas H2 yang terikut dari syn-loops purge gas. Proses di HRU tersebut

dilangsungkan di dalam cold box untuk memisahkan H2 dari tail gas (metan,

CH4). Produk H2 yang dihasilkan akan dikirim kembali ke ammonia converter

untuk menambah produksi amonia. Sedangkan tail gas (metan, CH4) yang

dihasilkan sebagai by product dikirim ke primary reformer sebagai tambahan

bahan bakar.

2.2.2 Proses Produksi Urea

Pabrik Urea merupakan pabrik penghasil urea prill dengan menggunakan

bahan baku NH3 dari pabrik amonia dan CO2. Pabrik Urea di-design untuk

memproduksi sebanyak 1725 metrik ton urea prill setiap hari dengan satu train

berdasarkan pada proses ACES (Advanced Cost and Energy Saving). Secara garis

besar, proses pembuatan urea pada PT Pusri mencakup lima seksi utama sebagai

berikut:

1. Seksi sintesa

50

2. Seksi purifikasi/ dekomposisi

3. Seksi kristalisasi dan pembutiran

4. Seksi recovery

5. Seksi pengolahan kondensat proses

Garis besar proses produksi urea pada PUSRI-IV dapat dilihat pada Gambar

10.


Gambar 10. Blok Diagram Pabrik Urea PUSRI-IV

1. Seksi Sintesis Urea

Urea dihasilkan dengan reaksi yang sangat Eksotermis antara NH3 dan CO2

yang akan membentuk Ammonium Karbamat. Selanjutnya ammonium karbamat

secara dehidrasi endotermis akan berubah menjadi urea. Reaksi tersebut

berlangsung dalam sebuah reaktor urea yang beroperasi pada tekanan 175

kg/cm2.G dan temperatur 190oC. Perbandingan mol NH3 terhadap CO2 adalah 4,0

(mol/mol) yang diatur dengan jumlah umpan NH3 cair. Reaktor urea yang

digunakan berupa sebuah bejana tegak lurus dengan 9 baffle plate di dalamnya

untuk menghindari pencampuran balik. Dinding bagian dalam reaktor tersebut

dilapisi dengan stainless steel 316-L urea grade.

Reaksi yang terjadi di dalam reaktor terdiri dari dua tahap:

51

Pembentukan karbamat

2NH3 + CO2 ⇌ NH2COONH4 H = -28,5 kkal/mol … (18)

Dehidrasi

NH2COONH4 ⇌ NH2CONH2 + H2O H = +3,6 kkal/mol … (19)

Selama reaksi berlangsung, jika temperatur operasi telah mencapai

temperatur 190 oC dan tekanan 175 kg/cm2 maka digunakan perbandingan H2O

terhadap CO2 adalah sebesar 0.46, sedangkan perbandingan NH3 terhadap CO2

adalah 4, sehingga akan dicapai waktu tinggal selama 36 menit dan konversi

reaksi sebesar 70%. Setelah mencapai konversi CO2 sebesar 70 %, larutan urea

dari dalam reaktor akan mengalir melalui pipa bagian bawah reaktor dan masuk

ke stripper (2-DA-101) secara gravitasi, laju aliran urea ke stripper diatur untuk

menjaga level larutan dalam reaktor tetap konstan. Batasan level reaktor dijaga

pada angka satu meter diatas garis over flow reaktor untuk menghindari aliran

balik gas CO2 dari stripper ke reaktor.

Stripper berfungsi sebagai pemisah kelebihan NH3 dan menguraikan

amonium karbamat yang tidak terkonversi di larutan sintesis urea melalui

pemanasan yang menggunakan kukus dan CO2 stripping pada tekanan operasi

yang sama. Selama proses dekomposisi, hidrolisis urea menjadi faktor yang perlu

diperhatikan. Reaksi hidrolisis urea adalah sebagai berikut:

NH2CONH2 + H2O ⃗ CO2 + 2NH3 … (20)

Pada bagian atas stripper, larutan urea sintesis dari reaktor akan kontak

dengan gas yang dipisahkan dari bagian bawah melalui sieve trays, dimana

komposisi larutan diatur secara adiabatis untuk membuat proses pelucutan CO2

berlangsung secara efektif. Fungsi tray di bagian atas stripper adalah untuk

memisahkan kelebihan amonia dan mengatur perbandingan mol NH3 terhadap

CO2 dari larutan urea untuk mendapatkan level yang sesuai agar proses pelucutan

dapat terjadi. Di bagian bawah stripper, amonium karbamat dan kelebihan amonia

dalam larutan urea sintesis dipisahkan oleh CO2 stripping dan kukus pemanas

falling film heater. Kukus tekanan sedang tersebut kemudian dijenuhkan dalam

tangki penjenuh / saturated drum, kemudian dimasukkan di sisi tube untuk

memberikan panas yang diperlukan. Kondisi operasi stripper dilangsungkan pada

52

tekanan 175 kg/cm2G dan temperatur 175-180 oC. Tekanan kukus diatur oleh

pengatur tekanan dari tangki penjenuh, sehingga larutan keluar stripper

mengandung 12,5-15,5 % amonia. Gas yang keluar dari bagian atas stripper

kemudian dikirim ke carbamate condenser no 1, 2.

Campuran gas dari bagian puncak stripper dikirim ke karbamat kondenser

no. 1 dan no.2 yang dioperasikan secara pararel. Dalam carbamate condenser, gas

yang keluar dari stripper dicampur dengan larutan carbamate recycle di bagian

atas dan didistribusikan melalui tubes kemudian dikondensasikan dan diserap oleh

larutan absorben. Panas yang terbentuk di karbamat kondenser yang diperoleh

karena adanya pembentukan karbamat dan kondensasi amonia digunakan untuk

menghasilkan kukus tekanan rendah (5,5 Kg/cm2 G) di karbamat no.1 dan untuk

memanaskan larutan urea dari stripper setelah mengalami penurunan tekanan

menjadi 17 kg/cm2.G di karbamat kondenser no. 2. Condenser dioperasikan pada

tekanan 175 Kg/cm2 G dan suhu 175 oC. Gas dan larutan dari bottom condensor

dimasukkan ke reaktor.

Di unit scrubber, amonia dan karbon dioksida yang keluar dari bagian atas

reaktor diserap oleh resikel karbamat dari absorber tekanan tinggi. Tekanan

operasinya sama dengan tekanan di sintesis urea. Temperatur operasi di bagian

atas dan bagian bawah scrubber tidak dapat dinyatakan dengan tepat. Bila

temperatur bagian bawah scrubber tinggi artinya penyerapan NH3 dan CO2 oleh

larutan daur-ulang cukup bagus. Batasan temperatur berkisar antara 175-180 oC

pada scrubber bagian bawah.

2. Seksi Kristalisasi dan Pembutiran

Pada seksi ini, larutan urea yang sudah bebas dari kandungan karbamat

dikristalkan pada kondisi vakum oleh crystallizer yang terdiri dari 2 bagian.

Bagian atas adalah vacuum concentrator, sedangkan bagian bawah adalah

crystallizer yang dilengkapi dengan agitator. Kristal urea yang dihasilkan pada

seksi ini masih berbentuk bubur urea.

Crystallizer berfungsi untuk membentuk kristal urea melalui penguapan air

dari larutan urea yang jenuh. Air turun melalui barometric leg. Vacuum

53

concentrator dan crystallizer harus dioperasikan sedemikian rupa sehingga slurry

yang keluar dari bawah crystallizer mengandung 30-35% berat kristal urea. Jaket

air bertemperatur tinggi digunakan pada bejana crysrtallizer dan pipa untuk

menghindari terjadinya pembekuan kristal urea pada bejana atau pipa. Air panas

disirkulasikan melalui pompa dari tangki melalui absorber tekanan tinggi, dan

pemanas awal (preheater) amonia. Slurry disirkulasikan dari bagian bawah

crystallizer dengan menggunakan pompa sirkulasi.

Vacuum concentrator dioperasikan pada tekanan 72,5 mmHg dan

temperatur 60 oC. Kondisi ini dipilih untuk menghindari pembentukan biuret yang

berlangsung pada temperatur tinggi (di atas 90oC). Air diuapkan dan larutan urea

yang super jenuh turun ke bawah. Kristal urea yang terbentuk tumbuh menjadi

besar karena adanya kontak dengan larutan urea yang super jenuh. Panas untuk

menguapkan air diambil dari panas sensibel larutan urea yang baru masuk, panas

kristalisasi urea, dan panas yang diambil dari sirkulasi bubur urea ke absorber

bertekanan tinggi. Crystallizer dioperasikan pada tekanan atmosfer dan temperatur

60oC.

Kristal-kristal urea dengan kadar air sekitar 1,9 % dimasukkan ke pengering

terfluidakan. Pengering terfluidakan (fluidized dryer) berfungsi untuk

mengeringkan kristal urea hingga kandungannya kurang dari 0,2% dengan udara

panas lalu masuk ke menara pembutir. Udara untuk pengering terfluidakan

diambil dari forced fan for dryer yang dipanaskan dalam air heater for dryer.

Temperatur udara di aliran masuk tidak boleh lebih dari 120 °C karena dapat

melelehkan kristal urea. Larutan induk yang dipisahkan oleh prethickener dan

centrifuge mengalir ke bawah, masuk ke tangki mother liquor, dipanasi dengan

kukus pemanas melalui tube untuk menghindari kristalisasi, dan dikirim kembali

ke line discharge pompa sirkulasi crystallizer.

Kristal urea kering dikirim ke menara pembutir melalui pipa pneumatic.

Menara pembutir (prilling tower) berfungsi sebagai tempat pembentukan butiran

(prill) urea. Lebih dari 99,8 % kristal urea dikumpulkan di siklon. Tepung Urea

dari Centrifuge sebelum ke Melter di Prilling Tower terlebih dahulu di panasi

dengan udara panas yang ditiupkan dan diisap ke atas. Setiba di Melter, tepung

54

Urea yang 99,68 % dilelehkan memakai Steam Low pada temperatur 138 oC.

Sistem ini didesain dan dioperasikan sedemikian rupa sehingga temperatur lelehan

urea sedikit diatas titik leleh urea (132,7 oC) dengan tujuan untuk menjaga

pembentukan biuret seminimal mungkin dan menjaga waktu tinggal sekecil

mungkin. Kukus tekanan rendah (5 kg/cm2G) dialirkan ke melter sebagai

pemanasnya.

Lelehan urea dari head tank didistribusikan secara merata ke distributor lalu

turun ke bawah berbentuk hujan dalam menara pembutir. Ketika lelehan urea

turun dari menara pembutir, dari bagian bawah ditiup dengan udara sehingga

hujan urea tersebut membeku (dalam bentuk butiran) selama perjalanan turun ke

bawah. Prill Urea yang terbentuk turun ke bawah melalui belt conveyor yang

berjalan ke PPU (Gudang Pupuk) sebagai produk Urea.

3. Seksi Recovery

Seksi recovery berfungsi untuk menyerap sisa gas CO2 dan NH3 yang keluar

dari unit dekomposisi dengan menggunakan air dan larutan urea di dalam

absorber. Selanjutnya, larutan ini di daur ulang ke reaktor urea. Peralatan utama

di seksi Recovery meliputi High Pressure Absorber (HPA) dan Low Pressure

Absorber (LPA). Sedangkan peralatan lain yang digunakan meliputi washing

column, pompa absorber tekanan tinggi, carbamate boost-up pump, tangki larutan

karbamat dan pompa larutan karbamat.

Proses yang terjadi adalah gas CO2 dan NH3 dari HPD masuk ke HPA B

(bawah), dimana sekitar 70 % gas tersebut akan terserap, sedangkan sisanya akan

terserap di HPA A (atas) dan Washing Column. Media penyerap di Washing

Column berasal dari LPA dan Mother Liquor, sedangkan Media pendingin

meliputi Urea dari Crystallizer; Cold Water dan Hot Water. Sementara itu, gas

CO2 dan NH3 yang berasal dari LPD masuk ke LPA, kemudian diserap dengan

larutan karbamat encer, urea dan air.

4. Seksi Pengolahan Kondensat Proses

55

Pada seksi ini, kondensat proses akan diolah untuk dihilangkan kandungan

amonia dan ureanya. Seksi ini terdiri dari 2 alat utama berupa process condensate

stripper dan urea hydrolizer.

Amonia akan dilucuti dengan menggunakan kukus pada process

condensater stripper. Sedangkan, urea yang terkandung di dalamnya akan

didekomposisi di hydrolizer. Dari bagian bawah process condensate stripper

dihasilkan kondensat yang sudah bebas amonia dan urea. Larutan dari bagian

tengah process condensate stripper yang mengandung urea < 4.300 ppm dikirim

ke hydrolizer untuk dihidrolisis menjadi NH3 dan CO2. Kondisi operasi yang

optimum dari hidrolisa urea adalah pada temperatur 195 oC dan tekanan 26

kg/cm2G. Dari hasil ini, sebanyak 10.000 ppm dikonversi menjadi NH3 dan CO2

menjadi < 10 ppm dengan waktu tinggal sekitar 25 menit.

2.3 Produk

Pupuk urea dan amoniak merupakan produk utama yang dihasilkan PT.

PUSRI. Selain itu, dihasilkan pula produk samping berupa karbon dioksida cair,

dry ice, nitrogen cair, gas nitrogen, oksigen cair dan gas oksigen.

2.3.1 Produk Utama

Produk utama yang dihasilkan oleh PT. PUSRI Palembang adalah pupuk

urea dalam bentuk butiran (prilled). Selain itu produk utama PT. PUSRI

Palembang adalah ammonia cair yang digunakan pada proses pembuatan urea

sebagai bahan baku yang direaksikan dengan CO2. Adapun kapasitas produksi

atau jumlah produk yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 21.

Tabel 21. Produksi Tahunan Amonia dan Urea PT. PUSRI (dalam MT/year)

PRODUK 2004 2005 2006 2007 2008

Amonia 1.440.150 1.332.050 1.349.970 1.381.150 1.301.990Urea 2.187.550 2.045.860 2.051.250 2.020.760 1.950.130

Sumber: www.pusri.co.id /ina/produksi-tonase-produksi/ , 2011

http://www.pusri.co.id/

56

Spesifikasi Urea yang dihasilkan oleh PT. PUSRI Palembang dapat dilihat

dari Tabel 22. Sedangkan spesifikasi dari Amoniak yang dihasilkan di pabrik

amoniak PT. PUSRI Palembang dapat dilihat pada Tabel 23 di bawah ini.

Tabel 22. Spesifikasi Urea PT. PUSRI

PRODUK SPESIFIKASI KANDUNGAN KETERANGANUREA Nitrogen 46.0 % Minimum

Biuret 0.5 % MaksimumMoisture 0.5 % MaksimumPrill Size : 6 - 8 US Mesh 95 % Minimumpass 25 US Mesh 2 % MaksimumAppearances :

- White. prilled. free flowing. free from harmful substancesLoading Rate :

- M.Tons per WWDSHEX.UU for Urea in Bags and- 3.500 M.Tons per WWDSHEX.UU for Urea in Bulk

Vessel Draft :- 6.5 meters

Sumber: www.pusri.co.id /ina/urea , 2011

Tabel 23. Spesifikasi Amoniak PT. PUSRI

PRODUK SPESIFIKASI KANDUNGAN KETERANGANAMONIAK NH3 99.5 % Minimum

H2O 0.5 % MaksimumOil 5 ppm MaksimumLoading Facility :

- Loading Rate 300 M.Tons / hr- Vessel LOA permitted 190 meters- Vessel Draft : 6.5 meters maximum- - Type of Vessel : Semi / Full Refrigerated Vessel

Sumber: www.pusri.co.id /ina/amonia , 2011

2.3.2 Produk Samping

Selain menghasilkan produk utama yang berupa urea dan amoniak, PT.

Pusri Palembang juga menghasilkan beberapa produk samping yang bernilai

ekonomis. Produk-produk samping yang dihasilkan oleh PT. Pusri yaitu:



57

a. Amoniak Ekses

b. Nitrogen dan Oksigen Cair

Dalam pabrik pemisah udara (Air Separation Unit) prinsipnya adalah

melakukan fraksionasi terhadap kandungan nitrogen dan oksigen yang terdapat

dalam udara bebas. Kandungan H2O yang terdapat dalam udara tersebut diuapkan

untuk dihilangkan. Dengan titik didih yang berbeda, pada suhu minus 183 derajat

Celcius, Oksigen (O2) mencair dan memisahkan diri dari Nitrogen (N2).

c. CO2 dan es kering (dry ice)

Pabrik ini menggunakan proses dari perusahaan Gases Industriales Buenos Aires,

Argentina dengan kemampuan produksi 55 ton CO2 cair per hari. CO2 cair berasal

dari gas CO2 yang berlebih dari pabrik amoniak yang dikirim ke pabrik CO2 cair.

Setelah gas CO2 dimurnikan, lalu didinginkan pada suhu minus 30oC. Pada

tekanan 15kg/cm2 gas CO2 berubah menjadi cair. CO2 cair umumnya digunakan

dalam industri minuman dan blanket.

2.4 Utilitas

Dalam suatu pabrik kimia unit penunjang/utilitas merupakan unit pendukung

yang bertugas mempersiapkan kebutuhan operasional pabrik ammonia dan urea,

khusunya yang berkaitan dengan penyediaan dalam bahan baku dan bahan

pembantu. Selain itu juga menerima buangan dari pabrik ammonia dan urea untuk

diolah sehingga dapat dimanfaatkan lagi atau dibuang agar tidak mengganggu

lingkungan.

Unit utilitas di PT. Pupuk Sriwidjaja (PT. PUSRI) khususnya pada Dinas

Operasi P-IV terdiri dari:

1. Water treatment

2. Demineralized water treatment

3. Cooling water system

4. Plant Air dan Instrument Air

5. Steam System

6. Electric Power Generation System (EPGS)

58

7. Pusri Effluent Treatment (PET)

8. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)

2.4.1 Water Treatment

Sungai musi merupakan sumber utama air yang sering digunakan oleh PT.

PUSRI. Namun, sebelum digunakan air tersebut harus mengalami beberapa

perlakuan agar memenuhi standar yang sudah ditetapkan. Water Treatment Plant

adalah pabrik yang mengolah air sungai menjadi bersih (filtered water). Proses

pengolahan pada Water Treatment meliputi koagulasi, flokulasi, sedimentasi dan

filtrasi. Air bersih (filtered water) yang dihasilkan digunakan untuk make-up

cooling water, bahan baku demin water, air minum dan service water. Blok

diagram water treatment dapat dilihat pada Gambar 11.

59

Sumber:PT. PUSRI, 2014

Gambar 11. Unit Water Treatment PT. PUSRI Palembang

Secara garis besar persyaratan air yang dipakai di pabrik utilitas untuk

Water Treatment adalah sebagai berikut:

1. Bahan Baku (Air Sungai)

Spesifikasi bahan baku air sungai Musi dapat dilihat pada Tabel 24.

Tabel 24. Spesifikasi Bahan Baku Air Sungai Musi

Kondisi Operasi Rata-rata MaksimumTekanan (kg/cm2)Temperatur (oC)

-28,5

2,2530

60

Turbidity sebagai SiO2

P alkalinitas sebagai CaCO3

M alkalinitas sebagai CaCO3

Klorin sebagai Cl (ppm)Sulfat sebagai SO4

Ammonia sebagai NH3

Ca Hardness sebagai CaCO3

Mg hardness sebagai MgCO3

Iron sebagai Fe (ppm)Silica sebagai SiO2 (ppm)Suspended solid (ppm)BOD5 (ppm)Organic matter (ppm)Minyak (ppm)Ammonia bebas (ppm)pH

49Nil19,43,44,23,98,56,41,620,5425018,77,72,26,9

7,665Nil38,56,4711,318,413,84,240,19470105307,6

Sumber : Utilitas P-1V, 2006

2. Air Filter

Kualitas air filter yang diinginkan dari proses ini adalah:

1. pH antara 6,5-7,5

2. Turbidity lebih kecil dari 3 ppm

3. Total kation kurang dari 50 ppm equivalent CaCO3

4. Warna maksimum 20 ppm

5. Residual clhorine konsentrasinya harus positif an kurang dari 0,5 ppm.

Spesifikasi water treatment plant meliputi:

1. Kapasitas desain: 1000 m3/jam

2. Normal operasi: 660-720 m3/jam

3. Kondisi operasi

- Sungai musi: memiliki pH 7-9, turbidity 20-80 ppm dan kandungan Sio

10-25 ppm.

- Flouilator, pada pH 5,5-6,2, turbidity < 3,0.

- Filtered Water Storage: pH 7,0-7,5 turbidity < 10 ppm.

Peralatan utama pada proses Water Treatment adalah:

61

1. Pompa sungai (2 buah)

2. Premix-Tank (Flocculator)

3. Clarifier (Floctreactor)

4. Clearwell

5. Pompa Transfer (3 buah)

6. Sand Filter (6 buah)

7. Filter Water Storage

8. Sistem injeksi bahan kimia

9. Pompa make-up Demin Plant (2 buah)

10. Pompa make-up Cooling Water (2 buah)

2.4.2 Demin Water (Air Bebas Mineral)

Air Demin adalah air yang sudah tidak mengandung mineral, baik berupa

kation maupun anion. Air Demin biasanya dipakai sebagai bahan baku pembuatan

uap air. Mineral yang terkandung dalam air diambil dengan cara menggunakan air

pengikat resin pengikat ion. Garam terlarut dalam air berkaitan dalam bentuk ion

positif (cation) dan negatif (anion). Ion-ion tersebut dihilangkan dengan cara

pertukaran ion di alat penukar ion (Ion Exchanger).

Mula-mula air bersih (filtered water) dialirkan ke carbon filter (CF) yang

didalamnya terdapat activated carbon untuk pengikat zat organik dan

penghilangan bau/warna. Dari CF, air mengalir ke cation exchanger yang diisi

resin cation yang akan mengikat cation dan melepaskan ion H+. Selanjutnya air

mengalir ke anion exchanger dimana anion dalam air bertukar dengan ion OH-

dari resin anion.

Air demin kemudian disimpan ditangki penyimpanan (demin water storage).

Setiap periode tertentu, resin yang dioperasikan untuk pelayanan (service) akan

mengalami kejenuhan dan tidak mampu mengikat cation/anion secara optimal,

pengaktifan kembali dengan cara regenerasi. Regenerasi resin dilakukan dengan

proses kebalikan dari operasi service. Resin cation diregenerasi menggunakan

larutan H2SO4, sedangkan resin anion menggunakan larutan NaOH.

Water Demineralizer Unit dapat dilihat pada Gambar 12.

62


Gambar 12. Demin Water Unit PT. PUSRI Palembang

2.4.3 Cooling Water System (Sistem Air Pendingin)

Sistem air pendingin merupakan sistem yang menyediakan air pendingin

dengan kualitas dan kuantitas tertentu yang diperlukan untuk pendinginan proses

di pabrik.

Tipe sistem air pendingin di PUSRI yaitu open recirculating atau sistem air

sirkulasi terbuka, dimana sirkulasi maksudnya air yang telah mendinginkan

proses disirkulasi untuk dipakai kembali dan terbuka maksudnya sistem

berhubungan dengan lingkungan luar.

Keberhasilan dari Cooling water treatment tergantung dari beberapa faktor

yaitu:

63

a. Jenis treatment yang digunakan.

b. Kontrol yang baik terhadap parameter-parameter yang ditetapkan.

c. Adanya pengertian dan penguasaan dari personil yang menangani treatment

tersebut.

Peralatan utama pada sistem air pendingin di PUSRI-1V meliputi:

a. Cooling Tower

b. Basin

c. ID Fan

d. Pompa sirkulasi air pendingin

e. Sistem injeksi bahan kimia

Pada pabrik utilitas PUSRI-1B tipe cooling tower yang digunakan adalah

aliran lawan arah jujut mekanis (counter flow – mechanical draft) sedangkan pada

PUSRI II, PUSRI III, dan PUSRI IV tipe cooling tower yang digunakan adalah

aliran silang jujut mekanis (crossflow – mechanical draft).

Proses pendinginan di cooling tower yang telah menyerap panas proses

pabrik dialirkan kembali ke cooling tower untuk didinginkan. Air dialirkan

kebagian atas cooling tower kemudian dijatuhkan ke bawah dan akan kontak

langsung dengan aliran udara yang dihisap oleh Induced Draft (ID) Fan. Akibat

kontak dengan aliran udara terjadi proses pengambilan panas dari air oleh udara

dan juga terjadi proses penguapan sebagian air dengan melepas panas laten yang

akan mendingikan air yang jatuh ke bawah.

Air yang telah menjadi dingin tersebut dapat ditampung di Basin dan dapat

dipergunakan kembali sebagai cooling tower. Pada proses pendinginan di cooling

tower sebagian air akan menguap dengan mengambil panas laten. Oleh karena itu

harus ditambahkan air make-up dari Water Treatment Plant. Fasilitas pada

cooling water Departement Operasi Pusri IV dapat dilihat pada Gambar 13.

64


Gambar 13. Fasilitas Cooling Water PT. PUSRI Palembang

2.4.4 Pabrik Udara dan Udara Instrument (PA/IA)

Plant Air atau udara pabrik adalah udara bertekanan yang digunakan untuk

berbagai keperluan pabrik. Udara Instrument adalah udara bertekanan yang telah

dikeringkan atau dihilangkan kandungan airnya.

Udara pabrik digunakan untuk udara purging, mesin pengantongan pupuk

(bagging), udara pembersihan area, pengadukan dan peralatan lain seperti

snapper. Sumber udara pabrik secara normal adalah kompresor udara pabrik

ammonia dan sumber tambahan adalah kompresor udara standbly. Tekanan udara

65

pabrik adalah 5 kg/cm2 pada temperatur ambient. Sistem Udara Proses dan Udara

Instrument dapat dilihat pada Gambar 14.

Diagram PA/IA

Steam LS

UdaraInstrumenP = 7 kg/cm2

Udaradari 101-JP= 9 kg/cm2

KOMPRESOR UDARASTANDBY

DRYER-A DRYER-B

INSTRUMENT AIR RECEIVER

Udara PabrikP= 5 kg/cm2


Gambar 14. Sistem Udara Proses dan Udara Instrument PT. PUSRI Palembang

2.4.5 Steam System

Steam (uap air bertekanan), di pabrik umumnya digunakan sebagai

penggerak turbin-turbin yang akan menggerakkan pompa atau kompresor,

pemanas di heater atau reboiler, media stripping. Alat pembangkit steam disebut

boiler. Bahan baku pembuatan steam adalah air bebas mineral (air demin).

Steam yang dihasilkan di pabrik utilitas terdiri dari dua jenis sebagai

berikut:

a. Steam bertekanan menengah (medium steam) dengan spesifikasi:

1. Tekanan : 42 kg/cm2

2. Temperatur : 3900C

3. Dihasilkan dari boiler (WHB dan P, Boiler)

66

b. Steam tekanan rendah (low steam) dengan spesifikasi:

1. Tekanan : 3,5 kg/cm2

2. Temperatur : 1500C

Peralatan penghasil steam adalah boiler. Boiler pada PT. PUSRI khsuusnya

di pabrik utilitas PUSRI-1V terdiri dari dua macam, yaitu:

Waste Heat Boiler (WHB) dan Packed Boiler (PB). Diagram proses waste heat

boiler dan Packed Boiler (PB) dapat dilihat pada Gambar 15 dan 16.

Sumber : PT. PUSRI, 2014

Gambar 15. Diagram proses Waste Heat Boiler (WHB)

67


Gambar 16. Diagram proses Packed Boiler (PB)

WHB memiliki kapasitas (desain) 90 ton/jam, tekanan steam 42,5 kg/cm2,

temperatur steam 400C. Bahan bakar yang digunakan adalah gas alam dengan

sumber panas berasal dari exhaust GTG dan supplemental burner (grid type duct

burner).

Adapun proses pengolahan air umpan boiler yang dimana air demin

sebelum menjadi air umpan boiler harus dihilangkan dulu gas-gas terlarutnya

terutama oksigen dan CO2 melalui proses deaerasi. Oksigen dan CO2 dapat

menyebabkan korosi pada perpipaan dan tube-tube boiler.

Proses deaerasi dilakukan dalam Daerator dalam 2 tahap, yaitu:

1. Mekanis dimana proses stripping dengan steam LS. Proses ini dapat

menghilangkan oksigen sampai 0,007 ppm.

2. Kimia dimana reaksi dengan N2H4 dapat menghilangkan sisa oksigen

(traces) dengan reaksi:

N2H4 + O2 N2 + H2O … (21)

N2H4 juga bereaksi dengan besi:

68

N2H4 + 6Fe2O3 4Fe3O4 + 2H2O + N2 … (22)

Produk steam memiliki 42 kg/cm2 dan temperatur 4000C.

2.4.6 Electric Power Generation System (EPGS)

Dalam penggadaan tenaga listriknya PT. PUSRI mempunyai pembangkit

yang dikelola sendiri. Listrik yang dihasilkan oleh Pembangkit (GTG) PUSRI

dikonsumsi sendiri oleh Pabrik PUSRI (total 35 MW).

Di PT. PUSRI listrik digunakan sebagai sumber energi untuk menggerakkan

motor-motor listrik, penerangan (lampu), peralatan kendali dan instrumentasi,

perlatan bengkel, peralatan perkantoran dan peralatan-peralatan lainnya.

Blok diagram Gas Turbin Generator (GTG) PT. Pusri dapat dilihat pada

Gambar 17. Sistem pembangkit tenaga listrik PT. PUSRI merupakan sistem

pembangkit tersendiri yang terdiri dari dua jenis sistem pembangkit yaitu

pembangkit utama dan pembangkit emergency.

1. Pembangkit Utama

Pembangkit utama berupa Gas Turbine Generator (GTG), Bahan Bakar

GTG berasal dari gas alam yang berfungsi melayani kebutuhan tenaga listrik

utama pabrik, perbengkelan, perkantoran, perumahan dan lainnya. Bahan bakar

GTG berasal dari gas alam dengan spesifikasi 13,8 kV, 50 Hz dan 3 phase.

2. Pembangkit Emergency

Pembangkit emergency terdiri dari emergency diesel generator yang

berfungsi melayani beban-beban yang sangat kritis di pabrik apabila pembangkit

utama mengalami gangguan dan uninteruptible power supply (UPS) yang

berfungsi melayani beban-beban listrik yang tidak boleh terputus supply

listriknya, seperti power supply untuk panel kendali (control room).

69


Gambar 17. Blok Diagram GTG PT. PUSRI Palembang

2.5 Pengelolaan Lingkungan

Pabrik PT. PUSRI menghasilkan limbah yang banyak mengandung zat urea

dan ammonia (dalam bentuk cair maupun gas) yang bersifat racun dan berbahaya

bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Karena lokasi pabrik PT. PUSRI di tepi

sungai, penanganan limbah yang kurang baik akan mencemari air Sungai Musi

yang merupakan sumber air bagi masyarakat Palembang dan sekitarnya. Diagram

Pengolahan Limbah PT Pusri dapat dilihat pada Gambar 18.

70


Gambar 18. Diagram Pengolahan Limbah PT. PUSRI Palembang

Limbah yang dihasilkan oleh pabrik-pabrik yang ada di PT. PUSRI dapat

digolongkan menjadi 3 jenis menurut fasanya yakni limbah cair, gas dan padat.

Limbah padat meliputi katalis bekas yang sudah tidak terpakai lagi dan sampah

domestik. Limbah cair meliputi bocoran-bocoran/ceceran-ceceran zat reaktan dan

produk (fluida proses) dari alat-alat yang ada dan oli bekas yang sudah tidak

terpakai lagi. Sedangkan limbah gas termasuk didalamnya uap amonia, debu urea

dan kebisingan.

71

Menyadari masalah tersebut, PT. PUSRI membangun unit pengolahan limbah

untuk menangani masalah limbah pabrik tersebut. Untuk mengolah limbah cair

digunakan unit pengolahan limbah, Pusri Effluent Treatment (PET) dan Unit

Pengolahan Limbah dengan cara minimalisasi pengolahan air limbah di pabrik

urea (MPAL) dan IPAL. Sedangkan limbah yang berbentuk gas diolah di Purge

Gas recovery Unit (PGRU). Sistem penanganan limbah di PT PUSRI berada

dibawah tanggung jawab Dinas Lingkungan Hidup dan dibagi tugasnya menurut

fasa limbah yang terlibat, sebagaimana yang telah dijelaskan di atas.

A. Penanganan Limbah Cair

Sistem penanganan limbah cair dibagi menjadi dua, yaitu sistem

penanganan tertutup dan sistem penanganan terbuka.

1. Sistem Penanganan Limbah Tertutup

Pada sistem penanganan limbah tertutup, limbah dari sumber-sumber yang

ada dialirkan melalui pipa ke collecting pit yang terdapat pada masing-masing

pabrik. Limbah yang diolah secara tertutup merupakan kategori limbah cair

dengan konsentrasi urea, amonia dan minyak yang tinggi (urea > 10000 ppm, NH3

> 3500 mg/L, dan minyak > 100 ppm). Limbah jenis ini dihasilkan dari overflow

tangki-tangki penyimpanan (misalnya pada tangki karbamat dan dissolving tank),

kebocoran pada pompa, kompresor dan pipa.

Limbah cair yang berasal dari proses produksi akan diolah di Instalasi

Pengolahan Limbah (IPAL). IPAL PUSRI terdiri dari beberapa alat antara lain oil

separator, bak MPAL, ekualisasi, emergency pond, wetland dan kolam aerasi.

Untuk limbah cair yang mengandung minyak dipisahkan di oil separator lalu

masuk ke collecting pit dan akan diolah lebih lanjut di PUSRI Effluent Treatment

(PET).

a. PUSRI Effluent Treatment (PET)

Pengolahan limbah di PET menggunakan prinsip penguraian (hidrolisis) dan

pelucutan (stripping) sehingga dihasilkan off gas yang mengandung CO2 dan NH3,

serta dihasilkan treated water. Off gas hasil pengolahan di PET akan dikirim ke

72

unit urea untuk diproses kembali, sedangkan treated water akan dikirim ke unit

pengolahan limbah secara biologi untuk diolah kembali.

Air limbah yang diolah di PET memiliki spesifikasi sebagai berikut.

Tabel 25. Spesifikasi Air Limbah yang Dikirim ke PET

Spesifikasi Kuantitas SatuanTekanan atmosferikTemperatur 30 – 40 ˚CKomposisi

NH3

Urea30008500

mg/Lmg/L

Laju alir minimum 30 m3/jamLaju alir normal 50 m3/jamLaju alir maksimum 65 m3/jamPengotor berupa minyak 10 ppm (maks)

Sumber: Unit LH, 2006

PT. PUSRI memiliki 2 train sistem pengolahan limbah cair tertutup. Proses

pengolahan limbah cair dengan PET diawali dengan masuknya limbah dari

collecting pit ke separator minyak untuk dipisahkan kandungan minyaknya.

Limbah yang relatif bersih dari minyak (kandungan minyaknya < 5 ppm)

kemudian keluar dari separator menuju ke buffer tank untuk disimpan sementara.

Selanjutnya, limbah akan dikirm ke hydrolizer-stripper dengan terlebih dahulu

melewati preheater.

Unit hydrolizer berupa sebuah kolom yang terbagi menjadi 2 bagian secara

vertikal dimana satu sisi terdapat sieve tray sedangkan sisi yang lainnya kosong.

Pada kedua sisi tersebut, diinjeksikan kukus. Limbah pada buffer tank kemudian

dialirkan ke bagian bawah hydrolizer sisi sieve tray sambil diinjeksikan kukus (42

kg/cm2). Larutan akan menguap dan kandungan urea yang ada pada larutan akan

terhidrolisis menjadi menjadi CO2 dan NH3 pada temperatur 210 oC dan tekanan

24 kg/cm2G. Selanjutnya, gas NH3 dan CO2 keluar dari bagian atas kolom

hydrolizer, sedangkan uap larutan akan mengembun pada bagian atas kolom dan

jatuh ke bawah. Cairan ini akan melewati sieve tray dimana merupakan tempat

terjadinya kontak antara cairan dengan uap larutan yang naik ke atas atau dengan

kukus yang naik ke atas pada sisi kolom lainnya. Larutan dengan kadar urea dan

73

amonia yang rendah akan terkumpul pada bagian bawah sisi kolom yang kosong

untuk kemudian dipompakan ke kolom stripper. Larutan dari hydrolizer

dimasukkan ke unit stripper pada bagian atas bersama dengan larutan reflux dan

dari bagian bawah diinjeksikan kukus bertekanan rendah (7 kg/cm2, 170 oC) yang

naik keatas bersama-sama dengan gas keluaran hydrolizer yang masuk ke stripper

pada ¼ bagian atas. Tekanan dan temperatur dijaga pada 6 kg/cm2G dan 140 oC.

Kolom stripper ini berisi tray-tray untuk memperluas bidang kontak. Sisa

karbamat dan amonia diharapkan sudah terhidrolisis dan teruapkan seluruhnya

ketika larutan mencapai bagian bawah stripper. Larutan ini kemudian didinginkan

dan ditampung pada tangki treated effluent water. Kandungan urea, amonia dan

minyak pada treated water masing-masing 0 ppm, < 5 ppm, dan 0 ppm.

Selanjutnya, treated water didinginkan dengan air pendingin sehingga

temperaturnya turun menjadi 40 oC dan siap diolah kembali di unit pengolahan

limbah secara biologis. Gas-gas yang keluar dari bagian atas stripper kemudian

didinginkan dan ditampung dalam sebuah tangki. Fasa cair hasil pendinginan

tersebut dimasukkan kembali ke dalam stripper sebagai larutan reflux. Sedangkan

fasa gasnya (off gas) tidak terkondensasi dan mengandung NH3 dan CO2 yang

dikirim ke absorber pada tekanan rendah di pabrik urea. Air hasil olahan dapat

dimanfaatkan kembali untuk keperluan domestik maupun dijual keluar. Unit

hydrolizer-stripper dapat mengolah limbah dengan beban 100 m3/ jam.

b. Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)

Instalasi Pengolahan Air Limbah PT. Pusri dapat dilihat pada Gambar 19.

74


Gambar 19. Blok Diagram IPAL PT. PUSRI Palembang

Air limbah yang masih mengandung ammonia akan masuk ke bak MPAL.

Bak ini berfungsi untuk memisahkan air limbah dengan air bukan limbah seperti

air hujan dan air dari water treatment. Air limbah ini dialirkan dari sumbernya

secara gravitasi dengan sistem tertutup (melalui pipa) menuju bak MPAL. Jika

kandungan ammonia lebih dari 500 ppm, limbah akan masuk ke emergency pond

lalu masuk ke ekualisasi sedangkan jika kandungan ammonia kurang dari 500

ppm maka akan langsung masuk ke ekualisasi untuk dinetralkan menjadi senyawa

ammonium dengan penginjeksian asam sulfat. Uap ammonia dari emergency pond

akan diserap oleh air di unit scrubber, dan air hasil penyerapan diolah di

hydrolizer stripper.

Jika kandungan ammonia kurang dari 500 ppm, limbah masuk ke dalam

ekualisasi lalu limbah akan masuk ke wetland. Wetland menggunakan media

75

eceng gondok untuk menyerap senyawa ammonium yang berfungsi sebagai

nutrien tanaman. Setelah melalui wetland, limbah akan masuk ke kolam aerasi

untuk meningkatkan kandungan oksigen lalu limbah dialirkan ke sungai Musi.

Sistem penanganan limbah terbuka merupakan sistem penanganan limbah

cair yang menggunakan saluran-saluran terbuka/ elokan yang terdapat di areal

pabrik. Limbah cair jenis ini dihasilkan dari air buangan pencucian alat, blow

down, kondensat keluaran steam trap dan limbah rumah tangga pabrik. Selain itu,

tidak tertutup kemungkinan pula adanya limbah-limbah dengan kandungan urea,

minyak, dan amonia tinggi yang seharusnya diolah secara tertutup. amun karena

suatu hal, limbah ini mengalir ke pengolahan limbah sistem terbuka. Sistem ini

juga mengolah treated water hasil olahan PET.

Sistem terbuka memanfaatkan parit-parit yang telah disediakan yang

bermuara pada 2 jalur utama (main sewer). Dua jalur utama tersebut kemudian

mengalir ke kolam limbah (biological pond). Dalam pengolahan sistem terbuka,

kandungan minyak yang ada sebisa mungkin dikurangi sejak awal karena bila

masuk ke kolam limbah sehingga dapat mengurangi keefektifan pengolahan

dengan kolam limbah itu sendiri. Untuk itu, pada beberapa saluran dalam pabrik

dipasang oil skimmer atau alat penangkap minyak. Minyak yang telah berhasil

ditangkap oleh unit ini kemudian ditampung dalam tong untuk selanjutnya

disimpan di bangsal B3. Minyak-minyak ini secara rutin dibeli oleh produsen oli

untuk diregenerasi kembali.

c. Kolam Limbah

Sistem kolam limbah menerapkan proses pengolahan limbah secara

biologis. Proses yang terjadi adalah:

Perubahan/konversi subtansi halus yang tidak mengendap atau larut menjadi

flok biologi.

Penghilangan kebutuhan oksigen biokimia (Biological Oxygen Demand/

BOD) dari limbah oleh bakteri pereduksi BOD.

Konversi amonia dan senyawa lainnya yang mengandung nitrogen menjadi

nitrat oleh bakteri nitrifikasi (seperti nitrosomonas).

76

Kolam limbah dibagi menjadi enam kolam kecil (6 biological pond). Dari

enam kolam kecil tersebut 2 buah dicadangkan untuk menampung flow limbah

bila tiba-tiba melonjak sedangkan 4 buah lainnya dalam keadaan beroperasi.

Empat kolam tersebut terdiri dari tangki pre-sedimentasi, tangki sedimentasi,

tangki aerasi dan kolam darurat (emergency pond).

Proses yang terjadi dalam kolam limbah adalah kontak antara air limbah

yang masuk dengan lumpur biologi yang sudah terbentuk di tangki aerasi yang

mengandung oksigen yang cukup. Kemudian, terjadi pemisahan cairan dan

padatan dimana padatan akan mengendap dan cairan akan dikeluarkan. Lumpur

yang terakumulasi di bak akan digunakan untuk proses biologi berikutnya.

d. Thickener

Lumpur dari kolam limbah dialirkan dengan pompa lumpur menuju ke

thickener dimana konsentrasi dan kepekatan lumpur akan bertambah melalui

proses penghilangan air. Pemekatan lumpur berlangsung dalam sludge blanket

melalui tekanan gravitasi dan pelepasan kandungan air akibat pengadukan lumpur

secara kontinyu. Lumpur dikentalkan dari 0,75 %-berat padatan menjadi 4 %-

berat padatan pada lapisan bawah. Lumpur pekat kemudian di tampung di

penampungan lumpur (sludge reservoir).

e. Filter Press

Lumpur pekat (thickener) di penampungan lumpur dikirim ke filter preas

untuk dipekatkan lagi dan dihilangkan kadar airnya hingga menjadi ampas

padatan (cake). Larutan polimer dari tangki polimer diinjeksikan ke aliran lumpur

umpan filter press. Penambahan polimer bertujuan untuk memperbaiki spesifikasi

ampas filter dengan kandungan padatan 40 %-berat.

B. Penanganan Limbah Padat

Limbah padat yang secara rutin dihasilkan adalah katalis bekas. Katalis-

katalis dengan komponen utama besi dan nikel termasuk dalam golongan bahan

B3 (bahan beracun dan berbahaya) sehingga pengelolaannya harus mengikuti

77

peraturan yang berlaku. Hingga saat ini, disposal dari katalis-katalis tersebut

dilakukan dengan sistem landfill pada daerah green barrier.

Limbah padat yang lain adalah lumpur hasil pengerukan di biological

pond. Sebelum dibuang, lumpur-lumpur ini dikeringkan dahulu pada Sludge

Removal Facilities. Pembuangan lumpur kering ini dilakukan secara landfill pada

daerah green barrier milik PT. PUSRI. Adapun untuk sampah domestik, PT.

PUSRI menyerahkan pengelolaannya kepada pihak ketiga.

C. Penanganan Limbah Gas

Limbah gas dari PT. PUSRI berasal dari popping uap amonia dari tangki

amonia, sistem perpipaan dan bejana bertekanan, debu urea yang lepas dari

menara pembutir dan kebisingan yang diakibatkan oleh aktivitas pabrik.

Amoniak memang merupakan unsur pencemar gas yang paling dominan di

PT. PUSRI karena fasanya yang berupa gas pada tekanan atmosfer dan baunya

yang sangat menyengat dan mengganggu, serta berbahaya (mudah terbakar).

Untuk mengatasi hal ini PT. PUSRI telah melakukan pembangunan Purge Gas

Recovery Unit (PGRU), memasang scrubber pada vent dan membuat green

barrier.

BAB IIITUGAS KHUSUS

3.1 Judul

Mengukur nilai pH dan menghitung kadar ammonia dan urea pada outlet

stripper 1 dan inlet Heat Exchanger (HE) di Instalasi Pengolahan Air Limbah

(IPAL) PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang

3.2 Latar Belakang

PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang didirikan pada tanggal 24 Desember 1959

di Palembang Provinsi Sumatera Selatan yang merupakan salah satu industri besar

dan merupakan pabrik urea pertama di Indonesia. Produksi PT. Pupuk Sriwidjaja

Palembang terus mengalami perkembangan pesat setelah dibangunnya beberapa

pabrik baru sehingga meningkatkan kapasitas hasil produksinya. Produksi perdana

PUSRI dimulai tanggal 16 Oktober 1963 sebesar 180 ton ammonia/hari dan 300

ton Urea/hari. Sampai saat ini PT.PUSRI Palembang sudah memiliki 4 Pabrik

Urea dengan kapasitas 1.149.000 ton ammonia/tahun dan 4 pabrik Urea dengan

kapasitas 2.280.000 ton urea/tahun.

Pada umumnya limbah industri memiliki kompetensi yang kompleks karena

kandungan pada limbah tersebut dan memiliki kadar polutan yang tinggi, yang

sering mengandung mineral-mineral beracun. Limbah dapat dikelompokkan

menjadi tiga yaitu limbah cair, limbah padat dan limbah gas. Salah satu bentuk

limbah yang dihasilkan PT. Pupuk Sriwidjaja yaitu limbah cair urea yang

mengandung ammonia dan bahan-bahan organik maupun anorganik.

PT. Pupuk Sriwidjaja merupakan suatu Badan Usaha Milik Negara (BUMN)

yang menjadi penghasil pupuk urea terbesar di Indonesia dan sebagai konsekuensi

produksinya juga menghasilkan ammonia. Dalam kegiatan operasionalnya tidak

seluruh bahan baku yang diproses seperti limbah cair, limbah padat dan limbah

gas yag berasal dari sisa proses produksi. Jika limbah tersebut tidak dikendalikan

dengan baik maka dapat menimbulkan dampak yang sifatnya merugikan dan pada

78

79

taraf tertentu dapat mengganggu kelestarian lingkungan hidup, khususnya pada

lingkungan perairan.

Kerja praktek merupakan salah satu mata kuliah yang wajib ditempuh oleh

setiap mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. Melalui

kegiatan kerja praktek ini, mahasiswa diharapkan dapat mengaplikasikan

kemampuan akademik yang dimilikinya serta mampu menerapkannya dalam

suatu lembaga atau instansi pemerintahan. Dengan adanya kegiatan kerja praktek

ini, diharapkan dapat menambah wawasan bagi mahasiswa dan memiliki arahan

mengenai pengolahan limbah.

Kerja praktek ini dapat membuka jalan dengan lembaga-lembaga ilmiah dan

instansi-instansi lain yang bergerak dalam bidang biologi. Perkembangan ilmu

pengetshuan dan teknologi bidang biologi dapat diikuti sebagai bekal untuk terjun

ke masyarakat nanti. Berdasarkan pemikiran yang telah disampaikan, maka PT.

Pupuk Sriwidjaja dipilih sebagai tempat untuk melaksanakan kerja praktek karena

PT. Pupuk Sriwidjaja merupakan salah satu perusahaan industri tempat penerapan

ilmu biologi dalam bidang teknologi.

Sungai Musi adalah sebuah sungai yang terletak di Provinsi Sumatera

Selatan, Indonesia dengan panjang sungai sekitar 750 km dan merupakan sungai

yang terpanjang di Pulau Sumatera. Hingga kini pun Sungai Musi masih menjadi

alternatif jalur transportasi ke daerah tertentu dan untuk kepentingan tertentu.

Beberapa industri yang ada di sepanjang aliran sungai Musi juga memanfaatkan

keberadaan Sungai Musi ini. Perairan umum di Sumatera Selatan memiliki luas

sekitar 2,5 juta hektar, meliputi sungai, danau/waduk, rawa dan perairan tergenang

lainnya.

Penurunan kualitas air Sungai Musi dan anak-anak Sungai Musi ini juga

diakibatkan aktivitas industri di sepanjang DAS Musi yang mengeluarkan limbah

cair maupun limbah padat. Di DAS Musi kawasan kota Palembang sendiri

memiliki 386 industri yang berpotensi mencemari Sungai Musi, untuk itu harus

adanya pemantauan maupun bioindikator terhadap pencemaran suatu perairan.

Beberapa cara dilakukan untuk menurunkan kadar ammonia yang tinggi yang

dihasilkan dari limbah cair di PT. Pupuk Sriwidjaja salah satunya adalah diolah di

80

instalasi pengolahan air limbah yang dikenal Instalasi Pengolahan Air Limbah

(IPAL). IPAL terdiri dari Unit Kolam Equalisasi, Emergency Pond, 3 (tiga) Unit

Stripper, Heat Exchanger (HE), Bak T-06, Wetland dan Kolam Aerasi.

Standar kadar ammonia yang boleh dibuang ke Sungai Musi adalah sebesar 1

ppm. Pada penelitian ini akan dianalisa kadar ammonia dan kadar urea yang

terkandung di dalam limbah cair PT. Pupuk Sriwidjaja yang berlokasi di Instalasi

Pengolahan Air Limbah (IPAL) pada Unit Kolam Equalisasi dan Unit Stripper 1.

Dengan dilakukannya penelitian ini dapat diketahui besarnya kadar ammonia dan

kadar urea dalam limbah cair tersebut yang dilakukan dengan metode

spektrofotometer dan upaya penanggulangan penurunan kadar ammonia dan kadar

urea guna mengurangi tingkat toksisitas.

3.3 Tujuan

Tujuan dari tugas khusus ini adalah:

1. Dapat mengukur nilai pH pada Outlet Stripper 1 dan Inlet Heat Exchanger

(HE) di Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL).

2. Dapat menghitung kadar ammonia dan urea pada Outlet Stripper 1 dan

Inlet Heat Exchanger (HE) di Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)

berdasarkan analisa laboratorium dengan alat spektrofotometer U-2900.

3.4 Manfaat

1. Dapat memberikan informasi tentang faktor-faktor yang dapat

meningkatan kadar ammonia dan urea dalam limbah cair di Instalasi

Pengolahan Air Limbah (IPAL).

2. Memberikan pemahaman kepada mahasiswa tentang industri kimia serta

mengaplikasikan ilmu yang telah dipelajari dibangku perkuliahan untuk

pengamatan lapangan.

3. Memberikan informasi mengenai bahaya dari kadar ammonia dan urea

yang terlalu tinggi terhadap lingkungan terutama di Sungai Musi.

81

3.5 Perumusan Masalah

Bagaimana cara mengukur nilai pH pada limbah cair pada Outlet Stripper 1

dan Inlet Heat Echanger (HE) di Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) ?

Bagaimana cara menghitung kadar ammonia dan urea pada limbah cair pada

Outlet Stripper 1 dan Inlet Heat Echanger (HE) di Instalasi Pengolahan Air

Limbah (IPAL) ?

3.6. Tinjauan Pustaka

3.6.1 Limbah

Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik

industri maupun domestik (rumah tangga), yang lebih dikenal sebagai sampah

yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki

lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Bila ditinjau secara kimiawi,

limbah ini terdiri dari bahan kimia senyawa organik dan senyawa anorganik.

Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah dapat berdampak

negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia sehingga perlu

dilakukan penanganan terhadap limbah. Tingkat bahaya keracunan yang

ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah.

Menurut Ign Suharto (2011) berdasarkan wujudnya limbah dibedakan

menjadi tiga, yaitu:

1. Limbah padat, limbah padat adalah limbah yang berwujud padat. Limbah

padat bersifat kering, tidak dapat berpindah kecuali ada yang

memindahkannya. Limbah padat ini misalnya sisa makanan, sayuran,

potongan kayu, sobekan kertas, sampah plastik dan logam.

2. Limbah cair, limbah cair adalah limbah yang berwujud cair. Limbah cair

terlarut dalam air, selalu berpindah dan tidak pernah diam. Contoh limbah

cair adalah air bekas mencuci pakaian, air bekas pencelupan warna pakaian

dan sebagainya.

82

3. Limbah gas, limbah gas adalah limbah zat (zat buangan) yang berwujud gas.

Limbah gas dapat dilihat dalam bentuk asap. Limbah gas selalu bergerak

sehingga penyebarannya sangat luas. contoh limbah gas adalah buangan

yang berbahaya bagi lingkungan.

3.6.2 Sifat – Sifat Limbah Cair

Berdasarkan analisa, limbah cair mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

1) Sifat Fisik

Penentuan derajat kekotoran air limbah sangat dipengaruhi oleh adanya sifat

fisik yang mudah terlihat. Adanya sifat fisik yang penting adalah kandungan zat

padat sebagai estetika, kejernihan, bau, warna, dan temperatur.

2) Sifat Biologi

Pemeriksaaan biologis di dalam limbah cair untuk memisahkan apakah ada

bakteri-bakteri pathogen yang ada dalam air limbah, selain itu untuk menafsir

tingkat kekotoran limbah cair sebelum dibuang ke lingkungan. Limbah cair

merupakan cairan yang tidak digunakan lagi, tetapi tidak berarti bahwa limbah ini

tidak dikelola secara baik karena dapat menimbulkan gangguan terhadap

lingkungan.

3) Sifat Kimia

Kandungan bahan kimia yang ada di dalam limbah cair dapat merugikan

lingkungan melalui beberapa cara. Bahan organik terlarut dapat menghabiskan

oksigen dalam limbah serta akan menimbulkan rasa dan bau yang tidak sedap

pada penyediaan air bersih. Selain itu dapat berbahaya apabila bahan tersebut

merupakan bahan yang beracun.

Senyawa nitrogen merupakan senyawa yang menjadi parameter yang perlu

diperhatikan dalam limbah cair. Dalam limbah cair itu senyawa nitrogen dapat

terurai menjadi ammonia bebas, NH4, NH3, nitrit dan urea.

83

3.6.3 Pangkat Hidrogen (pH)

Konsentrasi ion H+ dan ion OH- dalam air sangat kecil. Untuk larutan asam

dan basa konsentrasi ion-ion tersebut dapat bergerak dari yang tinggi sampai

dengan yang rendah antara 0 sampai 14. Untuk menyederhanakannya seorang ahli

kimia Denmark, S.P.L. Sorensen pada tahun 1909 menggunakan skala untuk

konsentrasi H+ suatu larutan. Skala ini diberi nama skala pH suatu larutan dapat

ditentukan dengan suatu alat yang disebut pH meter.

Air limbah industri bahan anorganik pada umumnya mengandung asam

mineral dalam jumlah tinggi sehingga keasamannya juga tinggi atau pH-nya

rendah. Perubahan keasaman pada air limbah, baik kearah alkali pH maupun

kearah asam, akan sangat mengganggu kehidupan ikan dan hewan air selain itu,

air limbah yang mempunyai pH rendah. Keasaman adalah kemampuan untuk

menetralkan basa. Keasaman yang tinggi belum tentu mempunyai pH rendah.

Suatu asam lemah dapat mempunyai keasaman yang tinggi artinya mempunyai

potensi untuk melepaskan hidrogen.

Nilai pH air digunakan untuk mengekspresikan kondisi keasaman

(konsentrasi ion hidrogen) air limbah. Skala pH berkisar antara 1-14. Kisaran nilai

pH 1-7 termasuk kondisi asam, pH 7-14 termasuk kondisi basa, sedangkan pH 7

adalah kondisi pH netral. pH adalah ukuran derajat keasaman atau kebasaan zat

cair atau larutan. Air yang mempunyai pH antara 6,7-8,6 mendukung populasi

hewan dan tumbuhan dalam air. Dalam jangkauan pH itu pertumbuhan dan

perkembangbiakan hewan dan tumbuhan di air tidak terganggu.

3.6.4 Pengolahan Limbah Cair pada Outlet Stripper 1 dan Inlet Heat

Echanger (HE)

Unit Stripper 1 dan Unit Heat Exchanger (HE) merupakan salah satu bagian

dari sistem pengolahan limbah cair di PT Pupuk Sriwidjaja yaitu Instalasi

Pengolaham Air Limbah (IPAL). Objek dari proyek IPAL ini adalah untuk

menyempurnakan kualitas limbah cair sebelum dibuang ke lingkungan. Latar

belakang pelaksanaan Proyek IPAL adalah untuk melaksanakan peraturan

84

Pemerintah mengenai ketentuan Baku Mutu Limbah Cair sesuai dengan ketentuan

Menteri Negara Lingkungan Hidup serta kesepakatan program kali bersih

(PROKASIH) Sungai Musi, yang telah ditandatangani oleh Direksi PT Pupuk

Sriwidjaja dengan Pemda Tk.1 Sumatera Selatan untuk memenuhi persyaratan

Bank Dunia.

Sistem pengolahan limbah ini termasuk ke dalam sistem pengolahan limbah

cair terbuka. Sistem Pengolahan limbah cair ini merupakan kumpulan dari

masing-masing limbah cair tiap pabrik urea Pusri IB, Pusri II, Pusri III dan Pusri

IV yang kemudian dikumpulkan di Minimisasi Pemisahan Air Limbah (MPAL),

Kolam Equalisasi, Unit Stripper 1, 2 dan 3, Heat Exchanger (HE). Pada

kesempatan kali ini akan dibahas lebih lanjut mengenai Unit Stripper 1 dan Unit

Heat Exchanger (HE) sebagai indikator keberhasilan proses pengolahan limbah

cair di PT Pupuk Sriwidjaja Palembang.

3.6.5 Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)

3.6.5.1 Bak MPAL (Minimalisasi dan Pemisahan Air Limbah)

Bak MPAL terdapat pada pabrik urea yang berfungsi memisahkan air

limbah dengan air bukan limbah seperti air hujan dan air dari water treatment. Air

limbah dari sumbernya dialirkan secara gravitasi dengan sistem tertutup melalui

pipa menuju Bak MPAL yang selanjutnya dipompakan ke Bak Equalisasi dan

unit IPAL.

3.6.5.2 Kolam Equalisasi

Kolam Equalisasi berfungsi untuk menampung limbah yang berasal dari

pabrik urea yang sebelumnya telah ditampung di MPAL pada masing-masing

pabrik urea. Kadar ammonia yang terkandung dalam limbah cair tersebut ± 3000

mg/l atau 3000 ppm dan urea ±9500 ppm. Kolam Equalisasi juga berfungsi untuk

memperkecil tekanan beban sebelum memasuki Instalasi Pengolahan Air Limbah

(IPAL). Selain itu fungsi dari kolam Equalisasi adalah mengalirkan debit yang

85

konstan air limbah ke unit IPAL, sehingga dapat meningkatkan kemampuan

dalam mereduksi pencemar yang terkandung dalam air limbah.

3.6.5.3 Unit Stripper

Unit stripper berfungsi untuk melakukan proses stripping limbah cair

dengan cara dipompakan ke bagian top stripper 1. Di dalam stripper 1 air limbah

mengalami proses pelepasan NH3 dari kandungan limbah cair dengan

menggunakan steam yang masuk dari bagian bottom Stripper 1. Steam yang

digunakan pada alat stripper 1, 2 dan 3 adalah jenis Low Steam dengan tekanan

3,5 kg/cm2, sehingga ammonia dapat terlepas dari kandungan air limbah dalam

bentuk gas yang keluar dari bagian top stripper 1, sedangkan bagian cairnya

keluar dari bagian bottom stripper 1 dan terakumulasi dalam KODrum. KODrum

(Knock Out Drum) berfungsi untuk menstabilkan tinggi permukaan air limbah

pada stripper sehingga tidak mengalami guncangan pada saat proses pengolahan

berlangsung. Apabila terjadi guncangan maka kerja pompa tidak efektif.

3.6.5.4 Scrubber

Scrubber berfungsi untuk melakukan penyerapan gas dari stripper 1, 2,

dan 3 dengan air yang di injeksikan ke dalam nya, sehingga ammonia dapat larut

dalam air. Selanjutnya dengan menggunakan sebuah pompa ammonia yang telah

larut dalam air tersebut di kirim ke buffer tank yang ada pada unit Hydrolizer-

Stripper PET (Pusri Effluent Treatment) untuk diolah ke tahap selanjutnya.

3.6.5.5 Heat Exchanger

Heat Exchanger (HE) adalah alat yang digunakan untuk memindahkan

panas dari sistem ke sistem lain dan bisa berfungsi sebagai pemanas maupun

sebagai pendingin.

HE (Heat Exchanger) berfungsi untuk menurunkan suhu limbah cair yang

sebelumnya telah di olah dibagian stripper 2 dan stripper 3. Limbah cair yang

keluar dari bagian bottom stripper dan dikumpulkan dalam KODrum, yang

86

kemudian di pompakan memasuki HE (Heat Exchanger) sehingga mengalami

penerunan suhu.

3.6.5.6 Bak T.06

Bak T.06 (Bak Pengumpul) berfungsi untuk menampung limbah cair dari

outlet HE (Heat Exchanger). Hasil olahan dari unit IPAL. Setelah dari bak

pengumpul di kirim dialirkan ke kolam wetland, dan selanjutnya dialirkan ke

kolam aerasi sebelum di buang ke lingkungan Sungai Musi.

3.6.5.7 Pompa-Pompa

Pompa berfungsi untuk mengalirkan limbah cair dari tempat bertekanan

rendah ke tempat tekanan yang lebih tinggi. Untuk mengatasi perbedaan tekanan

ini maka diperlukan pompa sebagai alat penghubung untuk mengalirkan limbah

cair ke unit selanjutnya dengan tekanan tertentu.

3.7 Pemecahan Masalah

1. Studi literatur dari pustaka PT. PUSRI Palembang dan Politeknik Negeri

Sriwijaya Palembang.

2. Orientasi lapangan untuk pengambilan sampel.

3. Analisa sampel di laboratrium PT. PUSRI Palembang.

4. Pengolahan data untuk dapat mengukur nilai pH dan menghitung kadar

Ammonia dan Urea pada hasil pengolahan limbah cair di Inlet Stripper 1 dan

Outlet Heat Exchanger (HE), biasa dilakukan oleh analis bagian lingkungan

hidup PT. Pupuk Sriwidjaja. Dimana, proses analisa ini dimulai dari

pengambilan sampel pada masing-masing titik-titik sampling, hingga proses

analisa di laboratorium. Pengambilan sampel dilakukan selama 5 hari dimulai

dari tanggal 11 Agustus 2014 – 15 Agustus 2014 pada pukul 08.00 WIB dan

14.00 WIB.

87

3.7.1 Pengambilan Sampel

3.7.1.1 Sampling IPAL

Pada proses pengolahan limbah cair di IPAL (Instalasi Pengolahan Air

Limbah) terdapat tiga titik sampling sebagai bahan baku analisis buangan limbah

cair di PT.PUSRI yaitu pada inlet Bak Equalisasi, outlet Stripper 1 dan inlet Heat

Exchanger (HE). Pengukuran dimasing-masing titik sampling ini dilakukan secara

rutin setiap hari, pada pagi hari pukul 08.00 WIB dan siang pukul 14.00 WIB.

Pada kesempatan kali ini titik sampling yang diambil hanya dua titik saja yaitu

outlet Stripper 1 dan Heat Exchanger (HE).

Adapun penjelasan masing-masing titik sampling adalah sebagai berikut:

a. Stripper 1

Merupakan titik pengambilan sampel limbah cair dan merupakan outlet

stripper 1 yang telah mengalami pengolahan di unit stripper 1.

b. Heat Exchanger

Sampel ini berasal dari oulet Stripper 1 dimana akan keluar pada outlet Heat

Exchanger (HE).

3.7.2 Analisa Sampel

Untuk menentukan kadar Ammonia dan Urea pada hasil pengolahan air

limbah menggunakan alat spektrofotometer. Tahapan analisa kadar Ammonia dan

Urea ini yaitu dilakukan pembuatan standarisasi untuk mengetahui faktor dan

analisa kadar Ammonia dan Urea dengan rumus:

F =1

n∑ xy−∑ x . ∑ yn∑ x2−¿¿

... (23)

88

3.7.2.1 Pembuatan Blanko dan Standar Ammonia (Kurva Standardisasi)

Alat yang digunakan:

1. Labu ukuran 1000 ml



4. Pipet ukur 1 ml

5. Alat Spectrophotometer U-290

6. Bulb karet

Bahan yang digunakan:

1. Larutan induk NH4Cl

2. Air demin

3. Nessler

Cara kerja:

1. Disiapkan larutan induk NH3N 1000 mg/l. Dengan menimbang 3,82 gr

NH4Cl dan larutkan dengan air demin hingga batas 1000 ml dalam labu

ukur 1000 ml (larutan standar)

2. Diambil 1 ml larutan tersebut, kemudian masukkan labu ukuran 100 ml

dan tambahkan air demin hingga tanda batas.

3. Disiapkan 6 buah labu ukur 50 ml yang sebelumnya telah diisi sedikit air

demin.

4. Dimasukkan masing-masing 1 ml, 2 ml, 3 ml, 4 ml, 5 ml larutan standar

(10 mg/l) ke dalam labu ukuran 50 ml yang telah disiapkan.

5. Ditambahkan 1 ml pereaksi nessler ke dalam masing-masing labu ukur

dan encerkan dengan air demin hingga 50 ml. Kemudian kocok hingga

larutan homogeny.

89

6. Dibuat blanko 1 ml pereaksi nessler dalam labu ukur 50 ml

7. Diukur larutan blanko dan larutan standar dengan menggunakan

spectrophotometri U-290 dengan panjang gelombang 460 nm.

8. Dihitung faktor dengan menggunakan rumus pada persamaan 23.

3.7.2.2 Pembuatan Blanko dan Standar Urea (Kurva Standardisasi)

Alat yang digunakan:



3. Pipet ukur 1 ml

4. Alat Spectrophotometer U-290

5. Bulb karet

Bahan yang digunakan:

1. Larutan induk NH2CONH2

2. Air demin

3. PDAB (Paradymetyl Amino Benzaldehid)

Cara Kerja:

1. Disiapkan larutan induk NH2CONH2 1000 mg/L. Dengan menimbang 1

gr NH2CONH2 dan larutkan dengan air demin hingga batas 1000 ml

dalam labu ukur 1000 ml (larutan standar)

2. Disiapkan 6 buah labu ukur 50 ml yang sebelumnya telah diisi pereaksi

PDAB 10ml.

3. Dimasukkan masing-masing 5 ml, 10 ml, 15 ml, 20 ml, 25 ml larutan

standar ke dalam labu ukuran 50 ml yang telah disiapkan

4. Dimasukkan air demin ke dalam masing-masing labu ukur dan encerkan

hingga 50 ml. Kemudian kocok hingga larutan homogeny.

5. Dibuat blanko 10 ml pereaksi PDAB dalam labu ukur 50 ml

90

6. Diukur larutan blanko dan larutan standar dengan menggunakan

spectrophotometri dengan panjang gelombang 430 nm.

7. Dihitung faktor dengan menggunakan rumus pada persamaan 23.

3.7.2.3 Pengukuran pH

1. Diambil 100 ml contoh air, dimasukkan ke dalam beaker gelas 100 ml.

2. Dibilas Elektroda dengan air demin.

3. Diukur nilai pH dengan pH meter.

4. Dicatat nilai pH dalam log book.

5. Diulangi untuk sampel yang lainnya.

3.7.2.4 Analisa Kadar Ammonia

1. Disiapkan air demin ± 1/3 di dalam labu ukur 50 ml.

2. Dimasukan sampel dari outlet Stripper 1dan inlet Heat Exchanger (HE)

dan dipipet sebanyak 0,05 ml ke dalam masing-masing labu ukur yang

telah berisi air demin.

3. Ditambahkan 1ml pereaksi Nessler kedalam labu, dan diisi sampai tanda

batas dengan air demin.

4. Dihomogenkan dengan cara dikocok.

5. Diukur absorbansinya dengan alat spectrophotometer U-290 dengan cara

menekan sipping pada panjang gelombang 460 nm.

6. Baca nilai absorbansinya pada monitor alat, dicatat dan dihitung kadar

NH3 – N dengan rumus:

Kadar NH3 = Faktor x Absorbansi x Pengenceran x1000

V Sampel

… (24)

3.7.2.5 Analisa Kadar Urea

1. Dimasukkan larutan pereaksi PDAB sebanyak 10 ml didalam labu ukur 50

ml.

91

2. Dipipet sejumlah sampel dari outlet Stripper 1 dan inlet Heat Exchanger

(HE) sebanyak 0,2 ml (atau hingga terjadi perubahan warna kuning).

3. Diisi dengan air demin hingga tanda batas, dan dikocok sampai homogen.

4. Diukur absorbansinya dengan alat spectrophotometer U-290 dengan cara

menekan sipping pada panjang gelombang 430 nm.

5. Baca nilai absorbansinya pada monitor alat, dicatat dan dihitung kadar

NH2CONH2 dengan rumus:

Kadar Urea = Faktor x Absorbansi x1000

V Sampel … (25)

3.8 Pembahasan

Untuk menghitung kadar Ammonia dan Urea dari proses pengolahan limbah

terutama limbah cair di Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) PT. Pupuk

Sriwidjaja dapat dilakukan dengan menilai hasil akhir dari pengukuran analisa

laboratorium yang dilakukan rutin setiap harinya selama 5 hari dimulai dari

tanggal 11 Agustus 2014 sampai 15 Agustus 2014. Pengambilan sampel dan

analisis dilakukan dua kali perhari yaitu pukul 08.00 WIB dan pukul 14.00 WIB.

Dari Hasil Analisa pengukuran yang dilakukan dapat diketahui masing-masing

kadar Ammonia dan Urea.

Tabel 26. Kadar Ammonia pada Outlet Stripper 1

Tanggal pH Absorbansi Kadar, mg/L11 Agustus 2014 (Pagi) 8,5 0,05 490,111 Agustus 2014 (Siang) 8,6 0,053 519,50612 Agustus 2014 (Pagi) 8,9 0,057 558,71412 Agustus 2014 (Siang) 8,8 0,051 499,90213 Agustus 2014 (Pagi) 9,0 0,053 519,50613 Agustus 2014 (Siang) 8,9 0,05 490,114 Agustus 2014 (Pagi) 8,6 0,039 382,27814 Agustus 2014 (Siang) 8,2 0,039 382,27815 Agustus 2014 (Pagi) 8,3 0,036 352,87215 Agustus 2014 (Siang) 8,6 0,031 303,862

Sumber: Log book K3LH PT. PUSRI, 2014

92

Tabel 27. Kadar Ammonia pada inlet Heat Exchanger (HE)



Tabel 28. Kadar Urea pada outlet Stripper 1



Tabel 29. Kadar Urea pada inlet Heat Exchanger (HE)

Tanggal pH Absorbansi Kadar, mg/L11 Agustus 2014 (Pagi) 6,6 0,203 67218,476511 Agustus 2014 (Siang) 8,7 0,139 46026,444512 Agustus 2014 (Pagi) 8,9 0,192 63576,09612 Agustus 2014 (Siang) 8,9 0,242 80132,37113 Agustus 2014 (Pagi) 9,0 0,194 64238,34713 Agustus 2014 (Siang) 8,9 0,192 63576,09614 Agustus 2014 (Pagi) 8,8 0,145 48013,197514 Agustus 2014 (Siang) 8,3 0,115 38079,4325

93

15 Agustus 2014 (Pagi) 8,3 0,117 38741,683515 Agustus 2014 (Siang) 8,5 0,146 48344,323


Dari tabel diatas dapat dilihat tinggi rendahnya kadar Ammonia dan Urea

yang diperoleh:

1. Ammonia

- Unit Stripper 1

Kadar ammonia yang diperoleh dari hasil pengolahan limbah tertinggi pada

unit Stripper 1 yaitu pada tanggal 12 Agustus 2014 (pagi) sebesar 558,714

mg/L dengan pH 8,9 dan yang terendah yaitu pada tanggal 15 Agustus 2014

(siang) sebesar 303,862 mg/L dengan pH 8,6.

- Unit Heat Exchanger (HE)

Kadar ammonia yang diperoleh dari hasil pengolahan limbah tertinggi pada

unit Heat Exchanger (HE) yaitu pada tanggal 11 Agustus 2014 (pagi) sebesar

627,328 mg/L dengan pH 6,6 dan yang terendah yaitu pada tanggal 15

Agustus 2014 (siang) sebesar 333,268 mg/L dengan pH 8,5.

2. Urea

-Unit Stripper 1

Kadar urea yang diperoleh dari hasil pengolahan limbah tertinggi pada unit

stripper 1 yaitu pada tanggal 12 Agustus 2014 (siang) sebesar 85099,2535

mg/L dengan pH 8,8 dan yang terendah yaitu pada tanggal 15 Agustus 2014

(pagi) sebesar 48013,1975 mg/L dengan pH 8,3.

- Unit Heat Exchanger (HE)

Kadar urea yang diperoleh dari hasil pengolahan limbah tertinggi pada unit

Heat Exchanger (HE) yaitu pada tanggal 12 Agustus 2014 (siang) sebesar

80132,371 mg/L dengan pH 8,9 dan yang terendah yaitu pada tanggal 14

Agustus 2014 (siang) sebesar 48013,1975 mg/L dengan pH 8,8.

94

Dari data diatas terlihat kenaikan kadar Ammonia dari Stripper 1 menju

Heat Exchanger (HE), pada teorinya kadar Ammonia akan mengalami penurunan

dari Stripper menuju Heat Exchanger (HE). Hal yang mempengaruhi kadar

Ammonia naik adalah adanya KO drum sebelum menuju ke Heat exchanger (HE),

limbah di dalam KO drum memiliki waktu tinggal sehingga menyebabkan

akumulasi kenaikan kadar Ammonia.

3.8.1 Uraian Proses Pengolahan Limbah Cair di Unit Stripper 1 dan Unit

Heat Exchanger (HE)

Unit Stripper 1 dan Unit Heat Exchanger (HE) merupakan suatu rangkaian

peralatan untuk memproses limbah cair terutama NH3 dan urea sehingga

pencemaran yang mungkin ditimbulkan limbah cair tersebut dapat meminimalkan

sekecil mungkin, agar tidak mencemari lingkungan pada saat dibuang ke

lingkungan perairan.

Air limbah yang berasal dari pabrik urea Pusri II, III dan IV dipompakan ke.

kolam equalisasi. Dari kolam equalisasi kemudian dipompakan ke unit stripper 1.

Komposisi air limbah (design) yang akan di olah adalah sebagai berikut:

a. NH3 = ±3000 ppm

b. Urea = ±9500 ppm

Air limbah dari kolam equalisasi yang mengandung ammonia dipompakan

melalui Heat Exchanger (HE) untuk dipanaskan terlebih dahulu dengan suhu

41oC sebelum masuk ke unit stripper 1. Pompa yang digunakan mempunyai

tekanan ± 6,0 kg/cm2. Pada menara stripper limbah cair di stripping sehingga

terjadi reaksi pelepasan NH3. Di dalam stripper 1 air limbah mengalami proses

stripping dengan menggunakan steam yang diinjeksikan dari bagian bawah

Stripper. Steam yang digunakan pada alat stripper 1, 2 dan 3 adalah jenis Low

Steam dengan suhu ±200oC dan tekanan 3,5 kg/cm2, sehingga ammonia dapat

terlepas dari kandungan air limbah dalam bentuk gas yang keluar dari bagian top

stripper 1, sedangkan bagian cairnya keluar dari bagian bottom stripper 1 dan

terakumulasi didalam KO Drum. KO Drum (Knock Out Drum) berfungsi untuk

95

menstabilkan tinggi permukaan air limbah pada stripper sehingga tidak

mengalami guncangan pada saat proses pengolahan berlangsung. Apabila terjadi

guncangan maka kerja pompa tidak efektif.

Setelah melalui unit stripper 1 bagian cairnya dipompakan masuk ke

stripper 2 dan stipper 3, sehingga mengalami proses yang sama seperti yang

terjadi pada stripper 1. Pada stripper 2 dan 3 juga terjadi pelepasan gas ammonia

dan bergabung dengan pelepasan gas dari unit stripper 1, yang selanjutnya

memasuki scrubber. Scrubber melakukan penyerapan gas dari stripper 1, 2 dan 3

dengan air yang di injeksikan ke dalamnya, sehingga ammonia dapat larut dalam

air. Selanjutnya dengan menggunakan sebuah pompa ammonia yang telah larut

dalam air tersebut di kirim ke buffer tank yang ada pada unit Hydrolizer-Stripper

PET (Pusri Effluent Treatment) untuk diolah ke tahap selanjutnya. Sedangkan

bagian cair dari stripper 2 dan stripper 3 keluar dari bagian bottom stripper dan

dikumpulkan dalam KO Drum, yang kemudian di pompakan memasuki Heat

Exchanger (HE) sehingga mengalami penerunan suhu.

Dari outlet Heat Exchanger (HE) selanjutnya di tampung dalam Bak T.06

(Bak Pengumpul) hasil olahan dari unit IPAL. Setelah dari bak pengumpul

dialirkan ke kolam wetland, dan selanjutnya dialirkan ke kolam aerasi sebelum di

buang ke lingkungan Sungai Musi.

96


Gambar 20. Diagram Blok Pengolahan Limbah Cair di Instalasi Pengolahan Air

Limbah (IPAL)

3.9 Kesimpulan dan Saran

3.9.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil kegiatan dan pembahasan yang telah dijelaskan

sebelumnya, berikut adalah beberapa kesimpulan dari hasil kegiatan yang telah

dilakukan di PT.Pupuk Sriwidjaja Palembang, yakni:

1. Kandungan utama dari limbah cair industri pupuk urea adalah senyawa

nitrogen, yang apabila dibuang langsung ke badan air tentu akan menimbulkan

gangguan, kerusakan dan bahaya serta mempengaruhi ekosistem, oleh sebab

itu, PT. Pupuk Srwidjaja Palembang berupaya untuk melakukan treatment

terhadap limbah yang dihasilkannya.

97

2. Pengolahan limbah cair PT.Pupuk Srwidjaja Palembang dilakukan dengan dua

sistem, yakni Sistem Terbuka dan Sistem Tertutup. Sistem terbuka meliputi

Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL).

3. Secara umum, teknologi yang digunakan oleh PT. Pupuk Srwidjaja

Palembang dalam proses pengolahan limbahnya sendiri telah mengikuti proses

pengolahan limbah yang sesuai dengan jenis limbah cair yang dihasilkannya

serta dirasa sudah cukup baik dalam pelaksanaannya.

4. Unit IPAL merupakan suatu rangkaian peralatan untuk memproses limbah cair

terutama NH3 dan urea sehingga pencemaran yang mungkin ditimbulkan

limbah cair tersebut dapat meminimalkan sekecil mungkin, agar tidak

mencemari lingkungan pada saat dibuang ke lingkungan perairan.

5. Besar kecilnya kadar Ammonia dan Urea hasil pengolahan limbah pada titik

sampel di unit kolam equalisasi dan unit stripper 1 tergantung pada limbah

yang dihasilkan dari pabrik Pusri II, Pusri III dan Pusri IV. Semakin besar

limbah yang dihasilkan maka semakin besar pula kadar Ammonia dan Urea

yang dihasilkan.

6. Kadar Ammonia dari Stripper 1 ke Heat Exchanger mengalami kenaikan.

Sedangkan kadar Ureanya mengalami penurunan.

3.9.2 Saran

Saran yang dapat diberikan penulis untuk proses pengelolaan limbah cair

pada unit Stripper 1 dan Heat Exchanger khususnya, serta pengelolaan limbah

cair secara umum yang dilaksanakan oleh PT. Pupuk Sriwidjaja sebagai berikut:

1. Peningkatan terhadap efektifitas kerja alat dengan cara pembuatan Line

bypass atau jalur persimpangan menuju Bak T.06 untuk mengantisipasi

jika terjadi kerusakan dan perlu perbaikan pada unit stripper 2 dan 3.

Dengan adanya line bypass proses pengolahan air limbah akan tetap

berlangsung.

98

2. Untuk mengalirkan limbah dari outlet stripper menuju inlet Heat

Exchanger (HE) dibutuhkan sebuah pompa. Saat ini unit kolam equalisasi

hanya memiliki 1 buah pompa. Penambahan pompa pada unit equalisasi

sangat diperlukan, sebagai pompa cadangan yang dapat dioperasikan

sebagai pengganti jika terjadinya kerusakan dengan pompa yang

beroperasi saat ini.

BAB IVPENUTUP

PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang adalah Badan Usaha Milik Negara

(BUMN) pupuk pertama yang didirikan di Indonesia yang berbentuk persero,

dengan PT. Pupuk Indonesia sebagai pemegang saham tunggal. Fokus kegiatan

usaha yang dilakukan oleh PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang adalah produksi

pupuk urea. Kegiatan produksi PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang dimulai pada

tahun 1963 dengan mulai beroperasinya pabrik pupuk PUSRI-I. Kapasitas

produksi pabrik pupuk urea PUSRI-I sebanyak 100.000 ton/tahun dan 59.400 ton

amoniak per tahun. Walaupun pada akhir tahun 1963 PUSRI-I hanya dapat

memproduksi urea sebanyak 0,7 ton/hari dan amoniak sebanyak 180 ton/hari.

Namun pada tahun 1964 PUSRI-I dapat mencapai produksi sampai dengan

100,4% dari target produksi yang ditetapkan.

Untuk mengimbangi kebutuhan akan pupuk urea yang terus meningkat, PT.

Pupuk Sriwidjaja Palembang melakukan perluasan pabrik. Perluasan pabrik

dilakukan dengan membangun PUSRI-II pada tahun 1974 dengan kapasitas

380.000 ton/tahun, PUSRI-III pada tahun 1976 dan PUSRI-IV pada tahun 1977

dengan kapasitas masing-masing 570.000 ton/tahun. Kemudian PUSRI-II

dioptimalisasi dan ditingkatkan kapasitasnya menjadi 552,000 ton per tahun pada

tahun 1992. Keseluruhan konstruksi untuk PUSRI-II, PUSRI-III dan PUSRI-IV

dilakukan oleh M.W. Kellog Overseas (Amonia) dan Toyo Engineering

Corporation (Urea).

PT. Pupuk Sriwidjaja merupakan suatu Badan Usaha Milik Negara

(BUMN) yang menjadi penghasil pupuk urea terbesar di Indonesia dan sebagai

konsekuensi produksinya juga menghasilkan ammonia. Dalam kegiatan

operasionalnya tidak seluruh bahan baku yang diproses seperti limbah cair,

limbah padat dan limbah gas yag berasal dari sisa proses produksi. Jika limbah

tersebut tidak dikendalikan dengan baik maka dapat menimbulkan dampak yang

99

100

sifatnya merugikan dan pada taraf tertentu dapat mengganggu kelestarian

lingkungan hidup, khususnya pada lingkungan perairan.

Pabrik PT. PUSRI menghasilkan limbah yang banyak mengandung zat urea

dan ammonia (dalam bentuk cair maupun gas) yang bersifat racun dan berbahaya

bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Karena lokasi pabrik PT. PUSRI di tepi

sungai, penanganan limbah yang kurang baik akan mencemari air Sungai Musi

yang merupakan sumber air bagi masyarakat Palembang dan sekitarnya

DAFTAR PUSTAKA

Anonimb. 2014. Parameter Pengolahan Air Limbah Industri. http//google.co.idOxygen terlarut atau Disolved Oxygen (DO). Diakses 15Agustus 2014.

Aryandika, Noviani, dkk. 2010. Evaluasi Hasil Analisa Kadar Ammonia dan Urea dalam Limbah Cair Pabrik Pusri IV dan IB. Palembang: PT.Pupuk Sriwidjaja.

PT Pupuk Sriwidjaja. 2014. Instruksi Kerja Analisa Limbah Cair. Palembang: PT Pupuk Sriwidjaja Palembang.

PT Pupuk Sriwidjaja. 2014. Profil Perusahaan. Palembang: PT Pusri Sriwidjaja.

PT Pupuk Sriwidjaja. Sejarah PT PUSRI. (Online) http://www.pusri.co.id/,Diakses 18 Agustus 2014.

http ://pengelolaanlimbah.wordpress.com/category/a-pengertian-limbah/ .

Diakses 14 Agustus 2014.

101

http://pengelolaanlimbah.wordpress.com/category/a-pengertian-limbah/


BAB I,2,3 sari

Documents