BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Tugas Akhir. PT. Polychem Indonesia Tbk merupakan satu-satunya industri di Indonesia
yang menghasilkan ethylene glycol dan turunan dari ethylene oxide. Ethylene didapatkan dari reaksi hidrolisis non katalitik, yaitu reaksi pencampuran glycol
antara ethylene oxide dan air tanpa menggunakan katalis. Reaksi ini terjadi pada reaktor dengan jenis plug flow (PFR). Pengertian dari reaktor sendiri adalah suatu alat proses tempat di mana terjadinya suatu reaksi kimia berlangsung. Dengan terjadinya reaksi inilah suatu bahan berubah ke bentuk bahan lainnya, perubahannya ada yang terjadi secara spontan atau terjadi dengan sendirinya atau bisa juga butuh bantuan energi seperti panas (contoh energi yang paling umum). Perubahan yang dimaksud adalah perubahan kimia, jadi terjadi perubahan bahan bukan fase misalnya dari air menjadi uap yang merupakan reaksi fisika. Setelah terbentuk ethylene glycol, selanjutnya produk dialirkan menuju multi effect dan vacuum effect evaporator untuk dimurnikan dari bahan-bahan pengotor. Multi effect evaporator adalah suatu evaporator yang tersusun menjadi beberapa tahap yang setiap tahapnya ada penurunan tekanan yang bertujuan untuk menurunkan titik didih air. Dengan adanya penurunan titik didih tersebut, tidak diperlukan jumlah steam yang banyak untuk dapat memurnikan bahan (ethylene glycol) dari pengotornya (air), selain itu juga dapat mengurangi biaya penambahan pompa yang digunakan untuk mengalirkan bahan karena bahan tersebut berpindah karena adanya beda tekanan. Evaluasi kinerja alat adalah proses pengukuran kemampuan atau kinerja dari suatu alat pada suatu periode tertentu. Dengan melakukan evaluasi pada kinerja alat-alat proses dalam sebuah industri dapat mengoptimasi kemampuan dari alat tersebut, karena alat akan selalu menurun kemampuannya seiring dengan berjalannya waktu. Untuk mengetahui penurunan kemampuan dari alat tersebut, 1
2
maka harus dilakukan evaluasi kinerja sehingga dapat dilakukan pengoptimasian dari alat tersebut.
Pada industri-industri hulu seperti PT. Polychem Indonesia Tbk, yang
mempunyai alat-alat proses yang terintegrasi, pengoptimasian alat proses akan
menjadi sangat penting karena sangat berpengaruh terhadap biaya dan kapasitas
produksi. Begitu juga dengan reaktor yang merupakan inti dari sebuah proses dan evaporator yang merupakan salah satu alat untuk memurnikan bahan. Dengan
melakukan optimasi terhadap kedua alat tersebut maka dapat biaya produksi dapat
dikurangi yang berarti menambah pemasukan bagi industri.
Pada tugas akhir ini dilakukan perhitungan penggunaan steam pada pada seluruh evaporator. Perhitungannya dilakukan dengan cara perhitungan neraca massa dan neraca energi. Penggunaan steam sangat berkaitan dengan jumlah energi yang digunakan, maka pengoptimasian evaporator ini dapat mengurangi biaya produksi sehingga mengurangi pengeluaran dari pihak industri. Selain itu dengan adanya perhitungan ini, diharapkan steam yang terbuang melalui venting dapat dikurangi sehingga mengurangi limbah yang dihasilkan.
1.2 Tujuan Tugas Akhir Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah : a) Menentukan
nilai
panas
reaksi
pembentukan
etilen
glikol
berdasarkan perhitungan neraca massa dan neraca energi b) Menentukan kebutuhan steam bagi seluruh evaporator berdasarkan perhitungan neraca massa dan neraca energi c) Menentukan efisiensi evaporator berdasarkan berdasarkan massa vapor yang dihasilkan terhadap jumlah penggunaan steam
Evaluasi Kinerja Pada Unit Proses Pembentukan Etilen Glikol Dan Pemurniannya (Area 500) Pada Plant EO/EG 1 di PT. Polychem Indonesia Tbk. divisi kimia - Merak
3
1.3 Ruang Lingkup
Tugas akhir ini dibatasi pada beberapa hal, diantaranya : 1. Data diambil dari ruang operator proses EO/EG plant 1 dan buku
teknis alat PT. Polychem Indonesia Tbk. 2. Penghitungan berdasarkan neraca massa dan neraca energi dari reaktor ethylene glycol hingga vacuum effect evaporator
3. Data neraca energi dari senyawa didapat dari software simulasi teknik kimia ( Hysis versi 3.2 )
4. Steam yang dihitung pada multi effect evaporator stage pertama adalah high pressure steam (steam bertekanan 20 bar) 5. Zat-zat yang masuk dalam perhitungan adalah air, ethylene oxide, monoethylene glycol, diethylene glycol dan triethylene glycol
1.4 Metodologi Tugas Akhir a. Tahap persiapan, meliputi pengambilan data dan literatur, serta melakukan pembicaraan untuk menunjang tugas akhir. b. Tahap pelaksanaan Pengambilan data di digital control system proses EO/EG-1 Pengambilan data teknis dari buku yang dibuat oleh scientific design Perhitungan neraca massa pada reaktor etilen glikol Validasi perhitungan neraca massa pada reaktor etilen glikol Perhitungan neraca energi pada reaktor etilen glikol (diasumsikan tidak ada energi yang hilang dari sistem) Perhitungan neraca massa pada evaporator multi effect tahap pertama Validasi perhitungan neraca massa pada evaporator multi effect tahap pertama Perhitungan neraca energi pada evaporator multi effect tahap pertama (diasumsikan tidak ada energi yang hilang dari sistem) Perhitungan neraca massa pada evaporator multi effect tahap kedua
Evaluasi Kinerja Pada Unit Proses Pembentukan Etilen Glikol Dan Pemurniannya (Area 500) Pada Plant EO/EG 1 di PT. Polychem Indonesia Tbk. divisi kimia - Merak
4
Validasi perhitungan neraca massa pada evaporator multi effect
tahap kedua Perhitungan neraca energi pada evaporator multi effect tahap kedua (diasumsikan tidak ada energi yang hilang dari sistem)
Perhitungan neraca massa pada evaporator multi effect tahap ketiga
Validasi perhitungan neraca massa pada evaporator multi effect
tahap ketiga Perhitungan neraca energi pada evaporator multi effect tahap ketiga
(diasumsikan tidak ada energi yang hilang dari sistem) Perhitungan neraca massa pada evaporator multi effect tahap keempat Validasi perhitungan neraca massa pada evaporator multi effect tahap keempat Perhitungan neraca energi pada evaporator multi effect tahap keempat (diasumsikan tidak ada energi yang hilang dari sistem) Perhitungan neraca massa pada evaporator multi effect tahap kelima Validasi perhitungan neraca massa pada evaporator multi effect tahap kelima Perhitungan neraca energi pada evaporator multi effect tahap kelima (diasumsikan tidak ada energi yang hilang dari sistem) Perhitungan neraca massa pada evaporator vacuum effect Validasi perhitungan neraca massa pada evaporator vacuum effect Perhitungan neraca energi pada evaporator vacuum effect (diasumsikan tidak ada energi yang hilang dari sistem)
Evaluasi Kinerja Pada Unit Proses Pembentukan Etilen Glikol Dan Pemurniannya (Area 500) Pada Plant EO/EG 1 di PT. Polychem Indonesia Tbk. divisi kimia - Merak
5
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: BAB 1 Pendahuluan Bab ini menguraikan tentang latar belakang, tujuan tugas
akhir,
sistematikan penulisan
ruang
lingkup,
metodologi
tugas
akhir
dan
BAB II Tinjauan Pustaka Bab ini menguraikan tentang latar belakang, tujuan tugas akhir, ruang lingkup tugas akhir, metodologi tugas akhir dan
sistematikan penulisan BAB III Metodologi Tugas Akhir Bab ini berisi tahapan tahapan yang dilakukan dalam tugas akhir. Tahapan ini meliputi tahap pengambilan data dari digital control system proses EO/EG 1, tahap perhitungan neraca massa dan tahap perhitungan neraca energi BAB IV Hasil Dan Pembahasan Bab ini berisi hasil tugas akhir yang berbentuk data terolah. Hasil tugas akhir disajikan dalam bentuk tabel dan disertai dengan pembahasan terhadap perhitungan yang dilakukan BAB V Kesimpulan Dan Saran Bab ini berisi kesimpulan yang diperoleh dari hasil tugas akhir serta saran saran yang diberikan sebagai tindak lanjut dari tugas akhir yang telah dilakukan
Evaluasi Kinerja Pada Unit Proses Pembentukan Etilen Glikol Dan Pemurniannya (Area 500) Pada Plant EO/EG 1 di PT. Polychem Indonesia Tbk. divisi kimia - Merak