BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Proses pembuatan PTA (Purified Terepthalic Acid) di PT Amoco Mitsui
PTA Indonesia terdiri dari dua unit, yaitu unit oksidasi dan unit purifikasi. Pada unit oksidasi dihasilkan produk yang masih mengandung banyak pengotor
sehingga disebut dengan CTA (Crude Terepthalic Acid). CTA yang dihasilkan di
unit oksidasi kemudian dimurnikan di unit purifikasi dengan melalui reaksi
hidrogenasi. Sebelum umpan CTA masuk ke dalam reaktor hidrogenasi, terlebih dahulu dilakukan pemanasan secara bertahap dengan menggunakan 9 buah heat exchanger yang disusun seri sesuai pada Gambar 1.1. Rangkaian heat exchanger terdiri dari 7 buah preheater (BE-501 sampai BE-505A/B) dan 2 buah heater (BE-506A/B). Pemanasan umpan bertujuan untuk melarutkan asam tereftalat sebelum masuk reaktor hidrogenasi dan energy recovery dari crystalizer. Hot Oil
Feed H2
BE-501
BE-502
BE-503
BE-504A
BE-504B
BE-505A
BE-505B
BE-506A
BE-506B
Hot Oil Return Reaktor Hidrogenasi
To Filtration
BD-605
BD-604
BD-603
BD-602
BD-601
Gambar 1.1 Proses pemanasan umpan CTA dengan menggunakan 9 buah heat exchanger
Heat exchanger yang digunakan adalah tipe shell and tube. Fluida pemanas yang digunakan adalah steam yang dihasilkan dari proses kristalisasi pada crystallizer BD-601 sampai BD-605. Di dalam crystallizer terjadi penurunan
1
2
Bab I Pendahuluan
tekanan sehingga terjadi water flashing. Steam panas yang dilepaskan akan dikeluarkan melalui vent crystallizer. Steam panas inilah yang digunakan sebagai
media pemanas pada heat exchanger BE-501 s/d BE-505A/B. Penggunaan steam dari hasil kristalisasi ini adalah salah satu bentuk energy recovery yang dilakukan
dalam proses. Penggunaan 7 tahap pemanasan dalam preheater tidak mampu menaikkan
temperatur feed reaktor hidrogenasi sampai temperatur 288℃ sehingga feed
dipanaskan kembali dalam 2 buah feed heater. Pemanasan dalam feed heater ini bertujuan untuk memanaskan feed sampai mencapai temperatur yang diinginkan
dan memastikan Crude Terepthalic Acid (CTA) larut dalam air. Pada feed heater BE-506A dan BE-506B digunakan hot oil sebagai media pemanas dengan temperatur masuk hot oil sebesar 315℃. Pada bulan Februari 2012, feed preheater tahap ke-7 (BE-505B) mengalami kebocoran di bagian expansion joint. Untuk mengatasi masalah yang terjadi akibat kebocoran tersebut, perlu dicari jalan keluar yang sesuai dan dapat diaplikasikan tanpa menimbulkan kerugian yang lebih besar terhadap bisnis perusahaan. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian terhadap pilihan-pilihan proses yang mungkin dapat diaplikasikan untuk menentukan jalan keluar terbaik dalam mengatasi masalah tersebut.
1.2
Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan pilihan terbaik yang bisa
diaplikasikan untuk menggantikan BE-505B sebagai feed preheater pada unit purifikasi di PT Amoco Mitsui PTA Indonesia yang memenuhi ketentuan kondisi operasi proses dan mempertimbangkan kebutuhan bahan bakar yang harus ditambahkan.
1.3
Manfaat Manfaat dari penelitian ini adalah dapat diketahui tindakan yang bisa
dilakukan sehingga proses pemanasan feed untuk reaktor hidrogenasi pada unit purifikasi di PT Amoco Mitsui PTA Indonesia berjalan normal.
Kajian Heat Exchanger BE-505 Sebagai Feed Preheater dari Reaktor Hidrogenasi pada Unit Purifikasi di PT Amoco Mitsui PTA Indonesia
3
Bab I Pendahuluan
1.4
Ruang Lingkup Ruang lingkup dari penelitian ini adalah :
1) Pengambilan data dilakukan pada bulan Februari-Maret 2012 2012 di bagian Technical Department seksi Process Engineering PT Amoco Mitsui PTA Indonesia.
2) Heat exchanger yang diamati adalah heat exchanger pada unit purifikasi
di PT Amoco Mitsui PTA Indonesia yang terdiri atas BE 505A, BE
505B, BE-506A, dan BE 506B.
3) Heat exchanger yang mengalami kerusakan adalah feed preheater BE
505B. 4) Pilihan/opsi yang dapat dilakukan adalah :
Opsi 1 : menaikkan laju alir hot oil yang masuk ke BE-506A/B sebesar 500 ton/jam, 600 ton/jam, dan 675 ton/jam pada temperatur hot oil 315℃.
Opsi 2 : menaikkan temperatur hot oil yang masuk ke BE-506A/B pada laju alir 490 ton/jam, 500 ton/jam, 600 ton/jam, dan 675 ton/jam
Opsi 3 : mengganti BE-505B dengan BE-504B dan melakukan variasi temperatur hot oil (315℃, 320℃, sampai temperatur maksimum yaitu 325℃) dengan variabel tetap laju alir hot oil (490 ton/jam, 500 ton/jam, 600 ton/jam dan 675 ton/jam).
5) Perhitungan dilakukan dengan menggunakan metoda effectiveness-NTU (Number Transfer of Unit) untuk mengetahui temperatur keluaran dari slurry dan hot oil. 6) Perhitungan dilakukan dengan menggunakan program komputer yaitu MATLAB (Matrix Laboratory). 7) Batasan kondisi operasi untuk pemilihan opsi adalah :
Tout slurry BE-506B = 288℃
Laju alir masuk hot oil maksimum = 675 ton/jam
Temperatur masuk hot oil maksimum = 325℃.
Laju alir slurry tetap = 220 ton/jam
Kajian Heat Exchanger BE-505 Sebagai Feed Preheater dari Reaktor Hidrogenasi pada Unit Purifikasi di PT Amoco Mitsui PTA Indonesia
4
Bab I Pendahuluan
1.5
Tahapan Penelitian Tahapan-tahapan yang dilakukan dalam melakukan penelitian untuk
mendapatkan informasi maupun data dalam penyusunan tugas akhir ini adalah : 1)
Studi pustaka Studi pustaka/literatur dilakukan untuk mendapatkan informasi melalui
buku dan internet yang berkaitan dengan studi kasus dari penelitian yang
dilakukan. 2)
Pelaksanaan penelitian Pelaksanaan penelitian ini meliputi pengolahan data yang telah diperoleh baik data yang bersumber dari PT Amoco Mitsui PTA Indonesia maupun
dari literatur. Setelah data diolah dan diperoleh hasil dari proses pengolahan data tersebut, kemudian dilakukan pemilihan opsi yang tepat untuk diaplikasikan di PT Amoco Mitsui PTA Indonesia. 3)
Penyusunan laporan Penyusunan laporan dilakukan dengan menyusun laporan sesuai dengan sistematika penulisan kemudian dilakukan pembahasan yang mengacu pada tinjauan pustaka yang ada. Berdasarkan hasil dan pembahasan, selanjutnya didapatkan kesimpulan dan saran.
1.6
Sistematika Penulisan Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN Bab ini menjelaskan tentang latar belakang masalah, tujuan, manfaat, ruang lingkup, tahapan penelitian, dan sistematika penulisan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini berisi tentang teori-teori yang mendukung dan berhubungan dengan studi kasus yang dilakukan dengan memanfaatkan berbagai sumber pustaka yang relevan.
Kajian Heat Exchanger BE-505 Sebagai Feed Preheater dari Reaktor Hidrogenasi pada Unit Purifikasi di PT Amoco Mitsui PTA Indonesia
5
Bab I Pendahuluan
BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bab ini menjelaskan tentang metodologi yang digunakan untuk memperoleh,
mengolah dan menganalisis data.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi tentang data hasil perhitungan serta pembahasan dari hasil yang diperoleh.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan yang diperoleh berdasarkan hasil penelitian
serta saran-saran dalam bentuk tindak lanjut dari penelitian yang telah dilakukan.
Kajian Heat Exchanger BE-505 Sebagai Feed Preheater dari Reaktor Hidrogenasi pada Unit Purifikasi di PT Amoco Mitsui PTA Indonesia
