KARYA ILMIAH RICKY HIDAYAT

PENENTUAN EFISIENSI PENYERAPAN SULFUR OLEH SPONGE IRON VESSEL (61- 201- DA) UNIT DESULFURIZER PADA AMMONIA PLANT- II PT. PUPUK ISKANDAR MUDALHOKSEUMAWE

KARYA ILMIAH

RICKY HIDAYAT 062409024

PROGRAM STUDI DIPLOMA-III KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Ricky Hidayat : Penentuan Efisiensi Penyerapan Sulfur Oleh Sponge Iron Vessel (61-201-DA) Unit Desulfurizer Pada Ammonia Plant-II PT. Pupuk Iskandar Muda-Lhokseumawe, 2009.

PENENTUAN EFISIENSI PENYERAPAN SULFUR OLEH SPONGE IRON VESSEL (61- 201- DA) UNIT DESULFURIZER PADA AMMONIA PLANT- II PT. PUPUK ISKANDAR MUDALHOKSEUMAWE

KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya


PROGRAM STUDI DIPLOMA-III KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009


PERSETUJUAN

Judul

Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas

: PENENTUAN EFISIENSI PENYERAPAN SULFUR OLEH SPONGE IRON VESSEL (61- 201- DA) UNIT DESULFURIZER PADA AMMONIA PLANT- II PT.PUPUK ISKANDAR MUDA- LHOKSEUMAWE : KARYA ILMIAH : RICKY HIDAYAT : 062409024 : D-3 KIMIA INDUSTRI : KIMIA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan,

Juli 2009

Diketahui / Disetujui Oleh Departemen Kimia FMIPA USU

Pembimbing

Ketua,

Dr. Rumondang Bulan, MS NIP 131 459 466

Drs. Pina Barus, MS NIP 130872292


PERNYATAAN

PENENTUAN EFISIENSI PENYERAPAN SULFUR OLEH SPONGE IRON VESSEL (61- 201- DA) UNIT DESULFURIZER PADA AMMONIA PLANT- II PT. PUPUK ISKANDAR MUDA- LHOKSEUMAWE

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan,

Juli 2009



PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, maha Pengasih dan Maha Penyayang, atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini tepat pada waktunya. Karya ilmiah ini merupakan salah satu syarat bagi mahasiswa untuk menyelesaikan program studi D-3 Kimia Industri F.MIPA USU. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Karya Ilmiah ini banyak kekurangan maupun kekeliruan baik dari segi isi maupun penyusunan kata. Oleh karena itu, penulis dengan rendah hati mengharapkan segala kritik dan saran yang membangun untuk menyempurnakan karya ilmiah ini. Penyusunan karya ilmiah ini dilakukan berdasarkan pengamatan penulis selama melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT. Pupuk IskandarMuda Aceh Utara dengan judul “PENENTUAN EFISIENSI PENYERAPAN SULFUR OLEH SPONGE IRON VESSEL (61- 201- DA) UNIT DESULFURIZER PADA AMMONIA PLANTII PT. PUPUK ISKANDAR MUDA”.

Selama penulisan karya ilmiah ini penulis banyak mendapatkan dorongan, bantuan dan petunjuk dari semua pihak, maka pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis ingin menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Drs.Pina Barus, MS selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan arahan dan bimbingan untuk meyelesaikan karya ilmiah ini. 2. Bapak Prof.Dr.Eddy Marlianto, M.Sc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 3. Ibu DR.Rumondang Bulan, MS selaku Ketua Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 4. Bapak Prof.Dr.Harry Agusnar, M.Sc, M.Phil, selaku Ketua Program Studi Kimia Industri Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 5. Ayahanda Nur Akyan dan Ibunda Seniarti tercinta yang telah bersusah payah tanpa pamrih berbuat yang terbaik demi kemajuan anak-anaknya baik material maupun spiritual sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. 6. Abangda tercinta Eko Akyan yang telah banyak sekali membantu dalam hal materi sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. 7. Abangda M. Zulham Effendy yang telah banyak sekali membantu dalam menyelesaikan karya ilmiah ini. 8. Abangda Katuwo dan Kakanda Enyak, yang telah banyak memberikan dukungan baik material maupun spiritual dalam peulisan karya ilmiah ini. 9. Kepada rekan satu PKL, Awaluddin Nainggolan, Indra Nugraha, Faisal, serta kepada Rembezz communty, Adens, Gatot, Atenk, Mbunks, Yasin (Tukang teh poci di MIPA), Bolon, Opunk, Kincup, Dilla, juga kepada Jackson, terima


kasih untuk contekannya, dan rekan-rekan Kimia Industri angkatan 2006 yang telah membantu dalam penyelesaian karya ilmiah ini. 10. Seluruh dosen khusus dosen-dosen kimia industri serta para staf tata usaha kimia industri. 11. Seluruh pihak PT. Pupuk Iskandar Muda yang telah membantu, dan mengarahkan penulis selama pengerjaan karya ilmiah ini. 12. Dan semua pihak yang terlibat didalamnya yang tidak bisa disebutkan satu persatu dan yang tidak bisa diungkapkan dengan kata- kata.

Akhir kata, penulis mengharapkan karya ilmiah ini bermanfaat bagi para pembaca dalam meningkatkan wawasan pengetahuan di bidang Ilmu Pengetahuan Alam.

Medan,

Juni 2009 Penulis

Ricky Hidayat


CALCULATION OF SULPHUR ADSORPTION EFFICIENCY OF SPONGE IRON VESSEL (61-201-DA) DESULFURIZER UNIT ON AMMONIA PLANT- II IN PT. PUPUK ISKANDAR MUDA

ABSTRACT

Observations have been made on the sponge iron life-time data for iron vessel 61-201 DA- charge 10 sponge. Sulphur adsorption efficiency may be calculated based on the data observation result conducted on sponge iron vessel 61-201-DA which count as 232,6% and life time spans for 144 days.


ABSTRAK

Telah dilakukan pengamatan data life time sponge iron pada sponge iron vessel 61201-DA charge 10. Dari pengamatan data dapat dhitung efisiensi penyerapan sulfur oleh sponge iron vessel 61-201-DA sebesar 232,6% dengan life time selama 144 hari.


DAFTAR ISI

Halaman PERSETUJUAN ............................................................................................ i PERNYATAAN.............................................................................................. ii PENGHARGAAN .......................................................................................... iii ABSTRAK ...................................................................................................... v ABSTRACT .................................................................................................... vi DAFTAR ISI................................................................................................... vii DAFTAR TABEL .......................................................................................... ix

BAB 1

BAB 2

BAB 3

PENDAHULUAN 1.1. Karakteristik Sponge iron .................................................... 1.2. Perumusan Masalah .............................................................. 1.3. Tujuan ................................................................................... 1.4. Manfaat .................................................................................

1 2 3 3

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Teori Adsorbsi ....................................................................... 2.1.1Adsorbsi fisik ................................................................ 2.1.2 Adsorbsi Kimia ( Chemisrption)................................... 2.2. Zat Adsorben .......................................................................... 2.3. Metode- Metode Penyerapan Sulfur ...................................... 2.4. Karakteristik Sponge Iron ...................................................... 2.5. Mekanisme Penyerapan Sponge Iron..................................... 2.6. Proses Shell- Paques Untuk Bio- Desilfurizer Aliran Gas..... 2.7. Sponge Iron Vessel Desain .................................................... 2.8. Regenerasi Sponge Iron .........................................................

5 5 6 7 8 9 10 12 15 15

METODOLOGI PENELITIAN ..................................................

18

3.1

Alat Dan Bahan ......................................................................

18

3.1..1 Alat .........................................................................................

18

3.1.2 Bahan .....................................................................................

18

3.2

Prosedur Penelitian ................................................................

19

3.3

Perhitungan ............................................................................

19

3.4

Hasil .......................................................................................

20


BAB 4

BAB 4

PEMBAHASAN 4.1. Data Sulfur Pick Up Sponge IronVessel ................................ 4.2 Pembahasan............................................................................

21 22

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ............................................................................... 5.2. Saran .........................................................................................

26 26

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN


BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Karakteristik Sponge Iron Adsorben sponge iron adalah serbuk kayu yang berbentuk chip yang telah dijenuhkan dengan ferri (III) hidroksida, serbuk sponge iron memiliki porous yang sangat halus dari besi yang dibuat dengan cara mereduksi (oksigen removal) besi oksida pada temperatur tepat dibawah titik leleh dari besi disebut Direct Reduce Iron (DRI). Pada pemaksimalan proses penyerapan kandungan sulfur (hidrogen sulfida) oleh sponge iron adsorbent maka sangatlah penting untuk menjaga kondisi operasi prosesnya, namun terdapat hal yang lebih penting dari kondisi operasi proses yaitu pengontrolan produk sponge iron itu sendiri, sehingga sangatlah perlu mengetahui spesifikasi dari sponge iron. Tabel 1.2 Spesifikasi kimia sponge iron No

Karakteristik

Kebutuhan

1

% Non- magnetic

1,0 Max

2

% Metalic Fe

81 Max

3

% Total Fe

91 Max

4

Metallisation

88 Min

5

% Phosphorous

0,05 Max

6

% Sulphur

0,03%

7

% Carbon

0,3 Max

8

% SiO2 + Al2O3

5 Max

9

% moisture

30,6

http://www.jindalsteelpower.com/sponge-iron.html


2

1.2 Perumusan Masalah Bahan baku gas alam yang berasal dari PT.EXXON MOBIL selain komposisi utama gas methane, juga mengandung beberapa unsure yang tidak diinginkan berupa zat pegotor (impurities) yaitu hidrokarbon fraksi berat, air, sulfur dalam bentuk senyawa anorganik dan senyawa organic, merkuri, dan karbondioksida. Oleh karena itu zat- zat pengotor diatas harus dipisahkan terlebih dahulu di seksi feed treating (persiapan umpan baku) sebelum gas alam dikirim ke seksi reforming.

Sulfur (dalam bentuk sulfur organik dan sulfur anorganik) merupakan racun bagi katalis di primary reformer, secondary reformer, Low Temperatur Shift Converter (LTSC), methanator, dan ammonia Converter.

Sensitivitas katalis terhadap peracunan sulfur meningkat bila temperatur pada reforming menurun atau pada kondisi temperature yang rendah, dengan batas sulfur yang rendah didalam umpan ke reformer berarti aktifitas yang hilang hanya terlihat jelas stelah berjalan dalam waktu yang lama. Dalam waktu belakangan ini banyak pabrik telah berusaha mengurangi efek keracunan sulfur dengan merubah umpan yang bebas sulfur atau dengan memanaskan (dengan memakai steam) katalis dalam beberapa jam.

Apabila sulfur masuk dengan gas umpan dalam jmlah yang besar sulfur akan menumpuk didalam unggun katalis sehingga reaksi pembakaran gas umpan tidak berjalan sempurna dan membentuk deposit karbon pada katalis dan tube, dimana deposit karbon ini sendiri sukar dihilangkan dari seluruh tube pada shift converter, dan methanator dengan merusak katalis yang terdapat didalam unit tersebut. Untuk menghindari hal- hal yang tidak baik ini maka digunakan sponge iron vessel sebagai unit pemisah sulfur sebelum gas umpan masuk ke uit reformer.

Proses desulfurizer dibutuhkan untuk memurnikan gas umpan dari H2S dengan menggunakan adsorben sponge iron, dalam peongoperasiannya sponge iron vessel bergantung


3

pada beberapa faktor antara lain kelembaban, tingkat keasaman (pH), dan temperature, sehingga apabila kondisi operasi tersebut tidak terkontrol dengan bai maka mengakibatkan penurunan efisiensi penyerapan sulfur oleh adsorben sponge iron.

Vessel sponge iron pada ammonia plant-II terdiri dari tiga vessel yaitu 61-201DA/DB/DC yang dapat dioperasikan secara tunggal, seri, dan parallel. Ketiga mode ini telah dilakukan dan masing- masing memiliki kelebihan dan kekurangannya sehingga mampu menghasilkan gas umpan yang bebas dari kandungan sulfur.

1.3 Tujuan -

Untuk mengetahui berapa besar efisiensi penyerapan sulfur yang terkandung dalam gas alam yang berasal dari PT. EXXON MOBIL yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan urea di PT.Pupuk Iskandar Muda

-

Untuk mengetahui apakah yang mempengaruhi life time dari sponge iron vessel (61-201-DA) sehingga efisiensi penyerapan sulfur oleh sponge iron tersebut menjadi maksimum.

1.4. Manfaat -

Untuk melihat secara langsung penerapan ilmu yang diperoleh dibangku Kuliah terhadap variabel-variabel yang berkaitan dengan proses produksi dalam skala besar

-

Untuk mengetahui life timesponge iron sehingga efisiensi penyerapan sulfur oleh sponge iron maksimum.

-

Sebagai masukan untuk pengembangan proses produksi pabrik.


4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

PT. Pupuk Iskandar Muda menggunakan gas alam sebagai bahan baku utama untuk memproduksi pupuk urea prill dan urea granul, gas alam ini berasal dari PT. Arun NGL yang kandungannya masih memiliki bahan pengotor (impuritis) dalam jumlah yang besar untuk memenuhi syarat dalam proses produksi urea. Bahan- bahan pengotor ini dapat menganggu proses dengan merusak dan meracuni katalis pada beberapa peralatan lain di pabrik Ammonia- 2, disamping itu terdapat juga bahanbahan yang bersifat korosif, sebagai contoh H2S, gas alam yang memiliki kandungan sulfur yang tinggi dapat meracuni dan merusak katalis pada peralatan proses seperti Primary Reformer, Secondary Reformer, Ammonia Converter, dan lain- lain. Berikut adalah komposisi bahan baku gass alam yang dikirim dari PT. Arun NGL : Tabel 2.1 Komposisi gas alam Komponen

Komposisi (% volume)

N2

0,38

CO2

21,49

CH4

74,40

C2H6

2,44

C3H8

0,70

i-C4H10

0,22

n-C4H10

0,16

i-C5H12

0,09

n-C5H12

0,04

C6H14+

0,08

Sumber: Laboraturium Ammonia PT. PIM


2.1 Teori Adsorbsi Adsorpsi adalah proses pemisahan komponen tertentu dari suatu fluida berpindah kepermukaan zat padat yang menyerap adsorben, supaya pemisahan sempurna, zat yang teradsorpsi harus diambil oleh zat padat, fasa fluida dapat berupa gas atau cairan. Jika beberapa zat teradsorpsi, sering kali dapat juga memisahkan menjadi komponen- komponen yang relatif murni. (Suhendrayatna, 2005) Pada umumnya partikel- partikel kecil penyerap ditempatkan di dalam hamparan tetap, kemudian fluida dialirkan melalui hamparan tersebut sampai adsorben yang dilalui mendekati jenuh dan pemiahan yang dikehendaki tidak dapat lagi berlangsung. Aliran tersebut lalu dipindahkan ke hamparan kedua melalui reaksi dengan zat padat dapat dilakukan didalam hamparan tetap, seperti yang cukup dikenal adalah pemisahan H2S dari gas sintesa dengan pellet- pellet ZnO. Pemisahan terjadi karena bobot molekul atau perbedaan polaritas yang menyebabkan sebagian molekul melekat pada permukaan itu lebih erat daripada moleku- molekul lainnya. Dalam banyak hal komponen yang diadsorpsi melekat sedemikia n kuat sehingga memungkinkan pemisahan komponen itu secara menyeluruh dari fluida tanpa terlalu banyak adsorpsi terhadap komponen lainnya. (Mc Cabe, 1994) 2.1.1

Adsorbsi fisik Pada adsorpsi fisik gaya yang menarik moleku fluida kepermukaan zat padat

relatif lemah dan panas yang dibebaskan selama terjadi proses adsorpsi sama dengan panas kondensasi sebesar 0,5- 5 kkal/gmol. Kesetimbangan antara zat padat dan molekul- molekul gas biasanya cepat tercapai dan reversible, karena energi yang dibutuhkan sangat kecil. Energi aktivasi dari proses adsorpsi fisik biasanya tidak lebih dari 1 kkal/gmol, karena gaya yang dilibatkan dalam proses adsorpsi lemah.


Sejumlah adsorpsi fisik menurun kinerjanya dengan cepat begitu temperatur dinaikkan sedikit diatas temperatur kritis komponen adsorbat. Adsorpsi fisik tidak terlalu tergantung pada permukaan adsorben yang tidak beraturan, namun secara proporsional tergantung pada luas adsorben. (Smith, 1981) 2.1.2

Adsorbsi Kimia (Chemisorption) Adsorpsi kimia melibatkan gaya menarik yang lebih besar dibandingkan

adsorpsi fisika. Berdasarkan kerja awal Langmuir molekul yang teradsorbsi tertarik ke permukaan oleh gaya valensi yang sama dengan yang terjadi pada gaya tarik menarik antara atom lainnya didalam molekul. Salah satu bukti ditimbulkan sekitar 5- 100 kkal/gmol, sama dengan panas yang dihasilkan sebuah reaksi kimia. (Smith, 1981) Adsorpsi kimia atau sering disebut sebagai adsorpsi aktivasi adalah hasil dari interaktif secara kimia antara zat padat dengan bahan yang teradsorpsi adalah kekuatan adhesi, kekuatan adhesi dari adsorpsi kimia lebih besar dari adhesi pada adsorpsi fisika sehingga seringkali menyebabkan terjadinya perubahan struktur kimia pada adsorben yang meperpendek umur dari adsorben tersebut. (Treyball, 1981) 2.2 Zat Absorben Zat absorben adalah suatu zat yang bentuk fisiknya mempunyai pori- pori. Bahan berpori ini mempunyai daya untuk mengurangi tekanan dengan memberi kesempatan kepada molekul- molekul dari uap air untuk masuk ke dalam pori- pori dari bahan absorben dan memberi hambatan untuk mengeluarkannya. Zat absorben padat yang biasa di pakai adalah klorida- klorida dari Kalsium (Ca), Barium (Ba), Strontium (Sr), Amina, Metil, dan Etil, arang kayu yang diaktifkan, silica gel yang terbuat dari silica natrium dan asam belerang. Zat- zat lembam lain yang mempunyai permukaan yang besar dapat juga dipakai seperti hidroksida ferri, oksida titanium, oksida timah putih dan gel- gel lainnya. Zat- zat absorben padat yang paling baik


adalah zat yang tidak dapat dirusak oleh karena adanya proses pendinginan. Untuk zat absorben silica gel diameter pada pori- porinya adalah kurang lebih 4x107 cm sebab isi bagian dalam adalah kurang lebih 50% dari bagian luar, dari hitungan dengan diketahui reduksi penurunan dari tekanan uap dari zat cair, sedang kebanyakan dari zat- zat diduga mempunyai diameter molekuler sebesar 3x108 cm. Jadi pori- pori adalah demikian kecilnya sehingga yang masuk ke dalam gel adalah kurang lebih 10 molekul dalam jajaran satu garis. Molekul- molekul yang mempunyai kecepatan lebih besar dari pada kecepatan rata- rata dalam zat cair akan berjalan dengan memecah zat cair dari molekul- moleku masuk terdalam miniskus disisi lain dari pori. (Achiruddin, 2004) Banyak adsorben yang telah dikembangkan untuk penggunaan secara luas dalam berbagai proses pemisahan. Pada umumnya adsorben berbentuk pellet kecil, bead atau biji- bijian (granular), ukurannya berkisar antara 0,1-12 mm. adsorben dengan ukuran partikel yang besar sering digunakan dalam industri pada packed bed adsorber vessel. Adsorben memiliki permukaan yang berpori dengan ukuran pori yang sangat kecil sehingga volume pori- pori mencapai 50% dari total volume partikel. Pada adsorben terjadi suatu lapisan monolayer pada permukaan pori- pori, dan sering juga terjadi lapisan multilayer pada permukaan adsorben yang terjadi antara moleku adsorbat dengan permukaan dalam pori- pori adsorben. (Geankoplis, 1983) Proses pemisahan adsorpsi terjadi dalam beberapa tahapan proses, tahap pertama adalah fluida mengalir melalui unggun menuju bed adsorben, kemudian zat terlarut berdifusi pada permukaan luar adsorben, dan menuju ke dalam pori- pori adsorben, sehingga terserap pada permukaan pori- pori.


Pada proses perpindahan massa fluida ke dalam zat padat (adsorbent) terjadi dua fenomena penting yaitu mekanisme perpindahan intrapartikel dan mekanisme perpindahan dan disperse ekstrapartikel 2.3 Metode- Metode Penyerapan Sulfur Bahan baku utama yang digunakan dalam proses pembuatan pupuk urea adalah gas alam, sebagaimana yang telah kita ketahui gas alam mengandung Impurities yang sangat banyak, salah satunya adalah kandungan sulfur dalam hidrogen sulfida dan sulfur organik, sehingga untuk mendapatkan konversi produk yang maksimum diperlukan gas umpan yang bebas dari sulfur, sehingga pengolahan awal umpan (feed treatment). Metode- metode yang digunakan untuk menghilangkan kandungan sulfur dari gas alam adalah sebagai berikut: a. Adsorbsi dengan larutan penyerap K2CO3 Pada metode ini gas H2S diserap oleh larutan Benfield pada unggun absorber dan larutan yang mengandung sulfur dilucuti pada stripper, sehingga larutan Benfield dan H2S terpisah kembali. Mekanisme penyerapannya adalah sebagai berikut: K2CO3 + H2S

KHCO3 + KHS

b. Adsorbsi dengan adsorben ZnO ZnO berfungsi sebagai zat penyerap yang pada umumnya berbentuk pellet, mekanisme penyerapannya adalah sebagai berikut: ZnO + H2S

ZnS + H2O

c. Adsorbsi dengan sponge iron Adsorbsi sponge iron adalah serpihan kayu yang telah di impregnasi dengan Fe2O3.6H2O. Penyerapan terjadi pada permukaan adsorben saat terjadinya


kontak antara gas dengan padatan, sehingga terjadi reaksi antara ferri oksida dengan sulfur, menurut reaksinya adalah: Fe2O3.6H2O + 3H2S

Fe2S3.6H2O + 3H2O

2.4 Karakteristik Sponge Iron Adsorben sponge iron adalah kayu loak yang berbentuk chip yang telah dijenuhkan dengan ferri (III) hidroksida, serbuk sponge iron memiliki porous yang sangat halus dari besi yang dibuat dengan cara mereduksi (oksigen removal) besi oksida pada temperatur tepat dibawah titik leleh dari besi disebut Direct Reduce Iron (DRI). Pada pemaksimalan proses penyerapan kandungan sulfur (hidrogen sulfida) oleh sponge iron adsorbent maka sangatlah penting untuk menjaga kondisi operasi prosesnya, namun terdapat hal yang lebih penting dari kondisi operasi proses yaitu pengontrolan produk sponge iron itu sendiri, sehingga sangatlah perlu mengetahui spesifikasi dari sponge iron. Tabel 2.2. Spesifikasi kimia sponge iron No 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Karakteristik % Non- magnetic % Metalic Fe % Total Fe Metallisation % Phosphorous % Sulphur % Carbon % SiO2 + Al2O3 % moisture

Kebutuhan 1,0 Max 81 Max 91 Max 88 Min 0,05 Max 0,03% 0,3 Max 5 Max 30,6

http://www.jindalsteelpower.com/sponge-iron.html


2.5 Mekanisme Penyerapan Sponge Iron Gas bumi yang menjadi bahan mentah utama pembuatan NH3 dan CO2, perlu melewati tahap pemurnian terlebih dahulu karena mengandung beberapa pengotor, diantaranya adalah senyawa sulfur (berupa H2S, RSH dan RSSH). Sebagai contoh, kadarnya dalam gas bumi yang dimanfaatkan PT PIM adalah sekitar 100 ppm. Proses desulfurisasi tahap pertama adalah penyingkiran H2S dengan adsorben berbasis Fe2O3 berupa Sponge atau Mixed Iron Oxide yaitu adsorben yang mengandung Fe2O3.H2O atau hamparan serbuk Fe2O3.H2O pada serpihan kayu (Ferro Sweet - 15 Physichem). PT. Pupuk Iskandar Muda mengkonsumsi adsorben sebanyak 240 m3/tahun dan mengeluarkan biaya 400 juta rupiah per tahun (komponen biaya transportasi paling besar) untuk mengimpornya dari Amerika Serikat, karena tak dapat diperoleh di dalam negeri dan dari negeri lain yang lebih dekat. Jadi, penghematan devisa yang tidak sedikit dapat dicapai jika Indonesia dan khususnya PT. Pupuk Iskandar Muda dapat memproduksi sendiri adsorben ini. http://digilib.itb.ac.id/gdl.php?mod=browse&op=read&id=jbptitbpp-gdl-s2-2000-nurul-968adsorben

Sponge iron yang digunakan sebagai adsorben pada unit desulfurizer akan mengikat sulfur yang terkandung dalam gas umpan dalam bentuk hydrogen sulfida. Sempurna. Mekanisme reaksinya adalah sebagai berikut Fe2O3.6H2O + 3H2S

Fe2S3.6H2O + 3H2O

Reaksi diatas harus berlangsung dalam kondisi basa (pH 8,0 – 9,0), karenaH2S akan bereaksi dengan besi oksida membentuk ferro sulfida pada kondisi asam, dan ferro sulfide tersebut sangat sulit untuk diregenerasi. Fe2O3.3H2O + 3H2S

2FeS + S + 4H2O

(kondisi pH asam)


Panas yang dihasilkan dari radiasi sponge iron dengan H2S akan membuat ferro sulfide (FeS) bereaksi dengan sulfur bebas membentuk ferro disulfide (FeS2). FeS + S

FeS2

Ferro disulfida adalah senyawa inert yang sulit untuk diregenerasi kembali menjadi sponge iron. Pada suhu 100oF, FeS dapat teroksidasi menjadi ferro sulfat, berdasarkan reaksi: FeS + 2O2

FeSO4

Ferro sulfat akan bereaksi dengan air yang terbentuk dari reaksi penyerapan sulfur pada kondisi asam. Hal ini menyebabkan kondisi dalam vessel semakin asam. Sehingga akan mempengaruhi life time sponge iron itu sendiri. Untuk menjaga agar pH tetap berkisar antara 7,5-9 dilakukan penambahan soda ash (Na2CO3). Soda ash juga berfungsi menjaga kelembaban sponge iron. Kelembaban dari sponge iron menjadi factor yang sangat penting karena apabila uap air didalam gas umpan masuk dengan tekanan lebih besar dari tekanan yang ada dalam sponge iron, menyebabkan pengikatan uap air oleh spomge iron. Begitu pula pada kondisi sebaliknya menyebabkan sponge iron kehilangan kelembaban 30% - 40% wt. Kelembaban dapat dimonitor melalui jumlah tetesan air diindikasikan sebagai kondisi kering (dry), kelembaban yang terlalu tinggi (lebih dari 45% wt) mengakibatkan pengurangan umur adsorben.(Duckworth, 1965)

2.6 Proses Shell-Paques Untuk Bio-Desulfurisasi Aliran Gas

Salah satu lisensi proses bio-desulfurisasi untuk aliran gas adalah Shell Paques dari Shell Global Solutions International dan Paques Bio-Systems. Proses ini sudah diterapkan secara komersial sejak tahun 1993, dan saat ini kurang lebih terdapat sekitar 35 unit bio-desulfurisasi dengan lisensi Shell-Paques beroperasi di seluruh


dunia. Proses ini dapat menyingkirkan sulfur dari aliran gas dan menghasilkan hidrogen sulfida dengan kapasitas mulai dari 100 kg/hari sampai dengan 50 ton/hari, menggunakan mikroorganisme Thiobacillus yang sekaligus bertindak sebagai katalis proses bio-desulfurisasi. Dalam proses ini, aliran gas yang mengandung hidrogen sulfida dilewatkan pada absorber dan dikontakkan pada larutan soda yang mengandung mikroorganisme. Senyawa soda mengabsorbi hidrogen sulfida, dan kemudian dialirkan ke bioreaktor THIOPAQ berupa tangki atmosferik teraerasi dimana mikroorganisme mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer secara biologis dalam kondisi pH 8,2-9. Sulfur hasil reaksi kemudian melalui proses dekantasi untuk memisahkan dengan cairan soda. Cairan soda dikembalikan ke absorber, sedangkan sulfur diperoleh sebagai cake atau sebagai sulfur cair murni. Karena sifatnya yang hidrofilik sehingga mudah diabsorpsi oleh tanah, maka sulfur yang dihasilkan dari proses ini dapat juga dimanfaatkan sebagai bahan baku pupuk.Tahapan reaksi bio-desulfurisasi dapat digambarkan sebagai berikut : •

Absorpsi H2S oleh senyawa soda

•

Pembentukan sulfur elementer oleh mikroorganisme


Keunggulan dari proses Shell-Paques adalah : •

dapat menyingkirkan sulfur dalam jumlah besar (efisiensi penyingkiran hidrogen sulfida dapat mencapai 99,8%) hingga menyisakan kandungan hidrogen sulfida yang sangat rendah dalam aliran gas (kurang dari 4 ppmvolume)

•

pemurnian gas dan pengambilan kembali (recovery) sulfur terintegrasi dalam 1 proses- gas buang (flash gas/vent gas) dari proses ini tidak mengandung gas berbahaya, sehingga sebelum dilepas ke lingkungan tidak perlu dibakar di flare. Hal ini membuat proses ini ideal untuk lokasi-lokasi dimana proses yang memerlukan

pembakaran

(misalnya

flare

atau

incinerator)

tidak

dimungkinkan. •

menghilangkan potensi bahaya dari penanganan solvent yang biasa digunakan untuk melarutkan hidrogen sulfida dalam proses ekstraksi

•

sifat sulfur biologis yang hidrofilik menghilangkan resiko penyumbatan (plugging atau blocking) pada pipa

•

Bio-katalis yang digunakan bersifat self-sustaining dan mampu beradaptasi pada berbagai kondisi proses

•

Konfigurasi proses yang sederhana, handal dan aman (antara lain beroperasi pada suhu dan tekanan rendah) sehingga mudah untuk dioperasikan

•

Proses Shell-Paques ini dapat diterapkan pada gas alam, gas buang regenerator amine, fuel gas, synthesis gas, serta aliran oksigen yang mengandung gas limbah yang tidak dapat diproses dengan pelarut.

http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/Riski%20Septiadevana%2006 06249_IE6.0/halaman_15.html


2.7 Sponge Iron Vessel Desain Pada Ammonia Plant-II volume sponge iron yang digunakan 68,8 m3, dengan desain pressure 44 Kg/cm2G, dan temperature 70oC 2.8 Regenerasi Sponge Iron Selama masa service sponge iron akan mengikat sulfur yang terdapat dalam senyawa hydrogen sulfide dan menyerap sebagian kecil mercaptan, dalam selang waktu tertentu ini akan mengalami kejenuhan sehingga tidak mampu lagi megikat sulfur yang ada dalam gas umpan. Tingkat kejenuhan sponge iron bervariasi, namun operasi dibatasi oleh kandungan sulfur yang terdapat pada gas yang keluar dari sponge iron tersebut. Apabila telah mencapai batas kandugan yang ditentukan, maka sponge iron tersebut harus diregenerasi atau diganti. Regenerasi sponge iron adalah suatu prose kimia yang dimaksudkan unutk mengubah besi sulfide yang terbentuk selama service menjadi besi oksida kembali. Secara teori proses kimia yang terjadi pada regenerasi sponge iron denan persamaan reaksi: 2Fe2S3 + 3O2

2Fe2O3.5H2O + 6S + Heat

Panas yang ditimbulkan akan menyebabkan kenaikan temperature pada sponge iron, Karena pada suhu 40oC sponge iron akan mengalami dehidrasi yang berakibat pada pengurangan aktifitas penyerapan pada service kembali, maka panas tersebut harus dikeluarkan melalui vent dengan menggunakan gas inert sebagai gas carrier.(Andriano, 1985) Menurut Hall, 1985 terdapat beberapa cara dalam meregenerasi sponge iron, yaitu:


a. Regenerasi di dalam vessel Regenerasi didalam bejana ( continous revivifaction) dilakukan dengan menginjeksikan sedikit demi sedikit udara ke dalam gas umpan sampai kandungan oksigen 3% yang menuju sponge iron. Oksigen bereaksi dengan ferri sulfide menjadi ferri oksida teroksidasi. 2Fe2S3 + 3O2

2Fe2O3.5H2O + 6S + Heat

Kelebihan metode ini adalah peralatan dapat berjalan seperti keadaan normal operasi, akan tetapi sisa- sisa oksigen uang diinjeksikan dapat bereaksi dengan keadaan hidrokarbon berat mmbentuk deposit karbon pada adsorben yang mengakibatkan pengurangan umur pemakaiannya. Panas yang tinggi juga mengakibatkan pengurangan kadar air pada sponge iron dan merusak lapisan epoxy di dinding bejana. Regenerasi dengan cara ini juga mengakibatkan korosi karena dalam kondisi basah dan gas sulfur yang terperangkap didalam bejana. Waktu yang dibutuhkan apabila pengontrolan dan penanganan dilakukan dengan baik adalah kurang dari 24 jam. b.

Regenerasi diluar vessel Regenerasi diluar bejana atau regenerasi secara periodik dilakukan denga

cara pengeluaran sponge iron yang telah jenuh dari vessel untuk dihamparkan di udara bebas membentuk ferri oksida kembali. Reaksi ini berlangsung secara eksoterm sehingga sponge iron disemprot dengan air agar mengurangi efek panas dan menjaga kelembaban. (Hall, 1985)


BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Alat Dan Bahan 3.1.1

Alat

-

Knock-Out Drum (51-116-F)

-

Sponge Iron Vessel (61-201-DA) FI-1028 FRC

burner

DA

DB

DC

KO.Dru m

FIQ-1872

Gambar 3.1

Pengoperasian sponge iron vessel 61-201-DA/DB/DC secara seri

Keterangan: FIQ- 1872

: volume laju gas dari PT. EXXON MOBIL (Nm3/H)

FI- 1028

: volume laju gas pada burner (Nm3/H)

FRC Actual

: volume laju gas sponge iron vessel 61- 201- DA(Nm3/H)

3.1.2

Bahan

- Gas alam - Sponge iron (Fe2O3)


3.2

Prosedur Penelitian - Gas alam sebagai bahan baku pembuatan ammonia yang berasal dari PT. EXXON MOBIL dimasukkan ke dalam Knock-Out Drum ( 51-116-F) yang berfungsi memisahkan senyawa hidrokarbon berat. - Dari Knock-Out Drum sebagian gas alam digunakan sebagai bahan bakar dan sebagian lagi digunakan sebagai gas umpan pembuatan ammonia. - Gas alam yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan ammonia dialirkan ke sponge iron vessel (61-201-DA) yang dioperasikan secara seri untuk dihilangkan kandungan sulfur yang terdapat pada gas alam dari ±300 ppm setelah melewati sponge iron vessel menjadi ±0,05 ppm

3.3

Perhitungan

A. Menghitung laju masuk gas alam (FRC) FRC

= FIQ1872 (Nm3/H) – FI1028 (Nm3/H) = 18000 (Nm3/H) – 8000 (Nm3/H) = 10000 Nm3/H

Berdasarkan table 4.1 B. Menghitung Sulfur P/U Sulfur P/U (Kg/Day) =

= = 0,02 Kg/ Day


C. Menghitung efisiensi penyerapan sponge iron Efisiensi

= = = 232,6%

Dengan cara yang sama dilakukan perhitungan sulfur pick-up dapat dilihat pada table 4.1


BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Tabel 4.1 . Data sulfur pick up sponge iron vessel 61-201-DA charge 10 H2S In

Sulfur

Life

FIQ-

FI-

FRC

H2S

Time

1872

1028

Actual

Out

(hari)

Nm3/H

Nm3/H

Nm3/H

ppm

pH

Sulfur P/U

P/U

( Kg/ Day )

Akumula

ppm tif

1

18000

8000

10000

0.24

7.8

0.18

0.02

0.02

2

33200

11800

21400

0.62

6.8

0.13

0.36

0.38

3

40100

14300

25800

3.49

6.8

0.1

3.02

3.40

4

39900

13790

26110

5.18

7.1

0.15

4.53

7.93

5

40100

13020

27080

7.85

7.0

0.15

7.19

15.12

6

36100

12410

23690

3.58

7.3

0.05

2.88

18.00

7

33200

11510

21690

4.1

7.3

0.01

3.06

21.06

8

34500

12040

22460

3.7

7.2

0.17

2.73

23.79

9

39000

12850

26150

4.52

7.9

0.15

3.94

27.73

10

40000

12290

27710

5.52

7.6

0.18

5.10

32.83

11

40800

12870

27930

3.85

7.5

0.15

3.56

36.40

12

42500

14060

28440

4.13

7.7

0.1

3.95

40.35

13

42600

14110

28490

4.71

7.5

0.15

4.48

44.83

14

42200

13920

28280

3.26

7.5

0.17

3.01

47.84

144

43800

14830

28970

365.56

7.6

237.17

128.24

18873.68


Keterangan: FIQ- 1872

: volume laju gas dari PT. EXXON MOBIL (Nm3/H)

FI- 1028

: volume laju gas pada burner (Nm3/H)

FRC Actual

: volume laju gas sponge iron vessel 61- 201- DA(Nm3/H)

H2S in

: konsentrasi sulfur pada gas alam sebelum masuk ke desulfurizer (ppm)

H2S out

: konsentrasi sulfur pada gas alam sesudah masuk ke desulfurizer (ppm)

Sulfur P/U

: jumlah sulfur yang diserap (Kg/ Day)

Sulfur P/U akumulatif : akumulasi jumlah sulfur pick up yang terserap (Kg) 4.2

Pembahasan Gas alam sebagai bahan baku proses dialirkan ke dalam Desulfurizer (61-

201-DA/DB/DC) yang berisikan sponge iron, yang berfungsi menyerap sulfur yang ada dalam gass alam. Masing- masing Desulfurizer mempunyai volume 68,8 M3. Umur operasinya diperkirakan 90 hari untuk kandungan H2S didalam gas alam maksimum 80 ppm dan keluar dari Desulfurizer diharapkan kandungan H2S dalam gas menjadi 5 ppm. Penyerapan sulfur oleh sponge iron terjadi pada permukaan sponge iron saat terjadi kontak antara gas dengan padatan, sehingga reaksi yang terjadi Fe2O3.6H2O + 3H2S

Fe2S3.6H2O + 3H2O

Proses penyerapan diharapkan agar semua Fe2O3.6H2O (58,7%) dapat bereaksi dengan H2S, sehingga gas alam yang masuk pada seksi reforming dan converter bebas dari kandungan sulfur. Selama masa operasi berlangsung sponge iron vessel 61-201-DA telah dioperasikan dengan baik. Pada table 5.1 dapat kita lihat pH berkisar 7,5 -8. Namun


pada life time tertentu, sponge iron mengalami kondisi dry, dimana sponge iron mengalami dehidrasi sehingga mempengaruhi aktifitas penyerapan. Sponge iron vessel 61-201-DA mampu bekerja lebih dari life time desainnya yaitu mencapai 144 hari dan efisiensi penyerapan mencapai 232,6%. Faktor- factor yang mempengaruhi efisiensi penyerapan sponge iron adalah sebagai berikut: 1.

pH Agar sponge iron bekerja secara optimal sponge iron harus dalam kondisi

basa dimana pH berkisar 7,5-9. Mekanisme reaksinya adalah sebagai berikut: Fe2O3.6H2O + 3H2S

Fe2S3.6H2O + 3H2O

Pada kondisi asam H2S akan bereaksi dengan iron oxide membentuk ferro sulfide dan ferro sulfide ini sangat sulit diregenerasi. Fe2O3.3H2O + 3H2S

2FeS + S + 4H2O ferro sulfida

Panas yang dihasilkan dari radiasi sponge iron dengan H2S akan membuat ferro sulfide (FeS) bereaksi dengan sulfur bebas membentuk ferro disulfide (FeS2). FeS + S

FeS2

Ferro disulfide adalah senyawa inert yang sulit diregenarasi menjadi sponge iron. Pada suhu 100oF, FeS akan teroksidasi menjadi ferro sulfat. FeS + 2O2

FeSO4

Ferro sulfat akan bereaksi dengan air yang terbentuk dari reaksi penyerapan sulfur pada kondisi asam. Hal ini menyebabkan kondisi dalam vessel semakin asam. Sehingga akan mempengaruhi life time sponge iron itu sendiri. Untuk menjaga agar pH tetap berkisar antara 7,5-9 dilakukan penambahan soda ash (Na2CO3). Soda ash juga berfungsi menjaga kelembaban sponge iron. Hal ini dilakukan agar sponge iron tidak mengalami kondisi dry yang diakibatkan karena


reaksi berlangsung merupakan reakis eksoterm. Sehingga panas yang dihasilkan dapat menguapkan kandungan air dari sponge iron. 2.

Volume laju masuk gas Efisiensi penyerapan sponge iron juga dipengaruhi oleh volume laju gas

masuk ke dalam sponge iron vessel. Dengan mengurangi volume laju masuk gas ke dalam sponge iron vessel menjadi 85% dari kapasitas desainnya maka akan memperpanjag life time dari sponge iron tersebut. Hal ini disebabkan karena dengan mengurangi volume laju masuk gas ke dalam sponge iron vessel maka semakin sedikit sulfur yang akan di serap oleh sponge iron. 3.

Metode pengoperasian sponge iron vessel secara seri Pengoperasian sponge iron vessel secara seri dilakukan dimana setiap

adsorben dengan charge baru akan dioperasikan sebagai vessel ketiga, kemudian akan switch vessel kedua apabila salah satu charge telah offline, dan apabila charge yang telah offline tersebut dioperasikan kembali dengan charge berikutya maka charge sebelumnya berada pada vessel kedua akan bmenjadi vessel pertama, dan begitu seterusnya. Pola pengoperasian ini terbukti mampu menambah life time sponge iron karena batas akumulasi maksimum sulfur dicapai dalam waktu yang lama akibat sulfur yang terserap dimulai dari yang kandungannya paling kecil. FI-1028 FRC

DA FIQ-1872

Gambar 4.1

DB

DC

KO.Dru m

Pengoperasian sponge iron vessel 61-201-DA/DB/DC secara seri


BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan Berdasarkan uraian- uraian yang telah dibahas pada Sub Bab Pembahasan, dapat

diambil

beberapa

kesimpulan

mengenai

penyerapan

sulfur

dengan

menggunakan sponge iron pada unit Desulfurizer Ammonia Plant-II yaitu 1. Adsorben sponge iron adalah serpihan kayu yang telah diimpregnasi Fe2O3.6H2O. Fungsi bahan ini adalah sebagai penyerap H2S yang terdapat didalam gas alam. Fe2O3.6H2O + 3H2S

Fe2S3.6H2O + 3H2O

2. Sponge iron vessel Ammonia Plant-II

memiliki desain volume 68,8 m3,

dengan life time selama 90 hari untuk kandungan sulfur maksimum 80 ppm. 3. Jumlah Sulfur yang diserap oleh sponge iron vessel 61-201-DA sebanyak 18873,68 Kg selama 144 hari service dengan efisiensi penyerapan 232,6%. 4. Faktor- faktor yang mempengaruhi efisiensi penyerapan sulfur oleh sponge iron adalah: pH, Volume laju masuk gas, dan pengoperasian sponge iron vessel secara seri. 5.2. Saran Kepada para peneliti selanjutnya, disarankan agar lebihdapat mengamati pH jangan sampai pH dibawah range sehingga didapat efisiensi sponge iron yang lebih maksimum.


DAFTAR PUSTAKA

Achiruddin, 2004, Penggunaan Zat Adsorber Silica Gell Pada Mesin Pendingin, eUSU Repository. Andriano,1985, Regenerasi Sponge Iron Di dalam Vessel, PT. Pupuk Iskandar Muda : Lhokseumawe. Duckworth, G.L and J.H Geddes, 1965, Natural Gas Desulfurizer by The Iron Sponge Process. Cooely-GPM Inc, USA. Geankoplis, C.J.,1983, Transport Process and Unit Operation, Second edition, Allyn and Bacon, Inc: Boston. Hall, H.Jhon, 1985, Iron Sponge, Connely-GPM Inc, New Jersey http://digilib.itb.ac.id/gdl.php?mod=browse&op=read&id=jbptitbpp-gdl-s2-2000nurul-968-adsorben. Diakses pada 20 mei 2009 http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/Riski%20Septiadevana%2006 06249_IE6.0/halaman_15.html. Diakses pada 20 mei 2009 http://www.jindalsteelpower.com/sponge-iron.html. Diakses pada 20 mei 2009 McCabe,W.L and J.E, Smith, 1994, Operasi Teknik Kimia, Jilid 1, Edisi Keempat, Erlangga, Jakarta. Smith, J.M., 1981.Chemical Engineering Kinetics, 3rd ed., McGraw-Hill Companies Inc. Suhendrayatna, 2005, Operasi Teknik kimia 2, 1st ed., Jurusan Teknik Kimia Unsyiah, Banda Aceh. Taylor, D.K., 1956, How To Desulfurizer Natural Gas, The Oil and Gas Journal. Treyball, E.R., 1981, Mass Transfer Operation, McGraw- Hill Companies Inc.


Lampiran I Diagram Sederhana Desulfurizer


LAMPIRAN II Diagram alir sederhana pembuatan amonia pada PIM-2 PROCESS FLOW DIAGRAM AMMONIA-2 Pretreatment Mercury PT. PUPUK ISKANDAR MUDA HT Shift Converter HTS Eff. Stream Guard Pretreatme Feed gas Cooler (61-201-C) nt CO2 Generation (61-104-D1) Chamber Secondary Feed Gas Steam Drum (61-103-C1/C2) (61-202-D) Absorber Reformer Compressor (61-101-F) (61-201-E) Pretreatment LT Shift Converter (61-103-B) (61-102-J) Primary Sponge Pretreatment CO2 Stripper Start up LTS Eff./BFW (61-104-D2) NG KO Reformer Iron Vessel LP Flash Reboiler Cooler Exchanger Desulfurizer Secondary Reformer Drum Pretreatm (61-101-B) (61-201(61-105-C) (61-131-C) vessel Waste Heat Boiler Column ent Rich (61-205-C Feed Gas (61-200DA/B/C) (61-202-E) 61(61-108-D) (61-101-C) HP Steam Superheater F) KO Drum sol.Heater HTS Eff./LP BFW 202-C (61-102-C) to fuel (61-144-F) (61-201-C) Convection radiant Exchanger 101-F section section (61-106-C) Air from 101-J

cw

NATURAL GAS

108-D 200-F

201-DA/DB/DC 202-D

201E

to burn pit vent to atm

from 131-C 104-D1

103-D

103-C1/C2

144-F 102-J

To burn pit

61-201-C

101-C

104-D2

102-C

61-131-C

steam 61-205-C

109-DA/ DB

123-C1/ C2

61106-C 104-F

61-167-C 61-128-C

steam CO2 to Urea Plant

61-172-C

61-127-C

To Ammonia Recovery

105-C

to 101-BCS2

202-E

105-J

cw To Ammonia Recovery

105-D

124-C

121-C

106-D To Water Treatment 61-114-C

107-F

101-E

61-115-C

109-F

CF1 CF2 CF3 CF4

102-E

61-107-JA/JB/JC 61-109-C 61-110-C

61-112-C

NH3 to Urea Plant

To 103-J

113-J/JA 106-F

NH3 to Storage 124-J/JA

Cold NH3 NH3 Let Down NH3 Ammonia Drum Separator Product Pump Unitized Chiller (61-107-F) (61-106-F) (61-124-J/JA) (61-120-C)

Refrigerant Receiver (61-109-F) Warm NH3 Product Pump (61-113-J)

Ammonia Synthesis Converter (61-105-D)

Methanator Preheater Lean Sol. (61-172-C) Cooler CO Stripper Molecular Sieve Syn. Gas Comp. 2 (61-110-C) (61-102-E) Methanator Dryer (61-109-DA/ Suct. Drum (61-104-F) (61-106-D) DB) CO2 Lean Sol. Pump Methanator Absorber (61-107-JA/JB/JC) Syn. Gas (61-101Feed/Eff. Compressor Methanator Eff. E) Lean Sol. BFW Lean/Semi Lean Exchanger (61-103-J) Cooler Sol. Exchanger Exchanger (61-114-C) (61-115-C) (61-112-C) (61-109-C)


LAMPIRAN III Diagram alir sederhana pembuatan urea pada PIM-1


LAMPIRAN IV Data Sulfur Pick-Up Oleh Sponge IRON Vessel 61-201-DA H2S In Life Time

FIQ1872

FI1028

FRC

ppm

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46

18000 33200 40100 39900 40100 36100 33200 34500 39000 40000 40800 42500 42600 42200 42400 42400 42600 42600 42300 42000 41100 41100 40600 40700 40600 40600 40200 40200 41300 41500 41500 41400 41300 41300 41200 41300 41400 41300 41200 41200 41300 41400 41000 41100 40400 41300

8000 11800 14300 13790 13020 12410 11510 12040 12850 12290 12870 14060 14110 13920 14030 14230 14330 14290 14280 14330 14360 14330 14290 14200 14180 14190 14060 14060 14520 14550 14550 14520 14520 14550 14500 14540 14590 14440 14450 14480 14470 14450 14370 14370 14330 14510

10000 21400 25800 26110 27080 23690 21690 22460 26150 27710 27930 28440 28490 28280 28370 28170 28270 28310 28020 27670 26740 26770 26310 26500 26420 26410 26140 26140 26780 26950 26950 26880 26780 26750 26700 26760 26810 26860 26750 26720 26830 26950 26630 26730 26070 26790

0.24 0.62 3.49 5.18 7.85 3.58 4.1 3.7 4.52 5.52 3.85 4.13 4.71 3.26 3.94 4.59 4.38 4.31 4.95 4.68 4.26 4.68 6.53 6.67 7.26 6.16 6.33 7.84 5.28 11.41 12.91 18.24 20.84 20.25 20.43 19.3 22.05 24.87 24.33 14.47 23.29 31.87 39.22 29.33 39.22 37.97

pH

H2S Out

Sulfur P/U ( Kg )

7.8 6.8 6.8 7.1 7.0 7.3 7.3 7.2 7.9 7.6 7.5 7.7 7.5 7.5 7.4 7.0 Dry Dry Dry Dry Dry Dry Dry Dry Dry 7.8 7.4 7.3 7.4 dry Dry Dry Dry Dry Dry 7.6 Dry Dry Dry Dry Dry Dry Dry Dry 7.3 Dry

0.18 0.13 0.1 0.15 0.15 0.05 0.01 0.17 0.15 0.18 0.15 0.1 0.15 0.17 0.19 0.31 0.08 0.09 0.19 0.15 0.09 0.13 0.2 0.4 0.37 0.3 0.18 0.24 0.18 0.36 0.43 0.72 0.47 0.82 0.77 0.8 0.75 1.11 1.14 1.51 1.71 1.13 1.29 1.47 2.21 1.91

0.02 0.36 3.02 4.53 7.19 2.88 3.06 2.73 3.94 5.10 3.56 3.95 4.48 3.01 3.67 4.16 4.19 4.12 4.60 4.32 3.84 4.20 5.74 5.73 6.28 5.34 5.54 6.85 4.71 10.27 11.60 16.24 18.81 17.92 18.10 17.07 19.69 22.00 21.39 11.94 19.96 28.56 34.83 25.68 33.27 33.31

Sulfur P/U Akumula tif 0.02 0.38 3.40 7.93 15.12 18.00 21.06 23.79 27.73 32.83 36.40 40.35 44.83 47.84 51.51 55.66 59.86 63.97 68.57 72.90 76.74 80.94 86.68 92.41 98.69 104.02 109.57 116.41 121.12 131.39 142.99 159.22 178.03 195.95 214.05 231.12 250.81 272.81 294.20 306.14 326.10 354.67 389.49 415.17 448.44 481.74


47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97

41100 40600 41300 41300 41400 41400 41300 41300 40700 41400 41100 41200 41300 41200 41300 41300 41200 41200 41100 41100 41200 41300 41300 41100 41500 41100 41200 29100 14000 34500 39300 40700 40600 40900 40900 40700 40400 41800 42600 42900 43200 43500 44100 44600 44500 44700 44700 44400 44400 43600 42700

14420 14090 14520 14510 14500 14480 14440 4420 14270 14350 14370 13830 14350 14410 14380 14440 14420 14390 14420 14350 14480 14470 14340 14410 14430 14300 14370 10370 5860 12760 13450 14300 14210 14250 14300 14300 13890 14390 14520 14510 14500 14530 14750 14860 14770 14770 14780 14800 14750 14670 14620

26680 26510 26780 26790 26900 26920 26860 36880 26430 27050 26730 27370 26950 26790 26920 26860 26780 26810 26680 26750 26720 26830 26960 26690 27070 26800 26830 18730 8140 21740 25850 26400 26390 26650 26600 26400 26510 27410 28080 28390 28700 28970 29350 29740 29730 29930 29920 29600 29650 28930 28080

42.19 45.96 47.44 50.03 47.66 51.21 51.41 57.88 62.9 62.07 76.67 77.46 72.04 73.91 81.91 91.9 79.34 91.62 86.74 95.72 94.29 89.85 97.4 101.98 125.52 111.9 110.13 110.13 430.57 430.57 430.57 430.57 430.57 331.25 331.25 331.25 379.6 379.6 379.6 331.91 331.91 331.91 331.91 331.91 331.91 331.91 331.91 331.91 331.91 331.91 331.91

Dry Dry Dry Dry Dry Dry Dry 7.5 Dry Dry Dry Dry Dry Dry Dry Dry Dry 7.6 Dry Dry Bnt Bnt Bnt Bnt Bnt Bnt 7.8 7.8 Dry Dry Dry Dry Dry Bnt Bnt Bnt 7.7 7.7 7.5 7.4 7.4 8.2 7.4 7.4 7.5 7.5 7.6 7.4 7.4 7.3 7.2

1.67 1.76 2.06 1.65 3.48 2.25 2.19 2.41 2.47 3.14 3.4 3.88 3.27 3.55 3.86 3.31 4.32 5.46 5.06 5.66 5.02 7.1 8.76 8.22 5.79 8.72 9.85 9.85 0.44 4.03 6.28 16.77 18.03 22.02 23.59 22.04 27.77 25.81 28.75 28.97 30.27 29.24 30.77 43.61 44.1 40.83 40.51 54.06 43.61 51.07 55.14

37.27 40.40 41.90 44.69 40.98 45.44 45.58 70.53 55.07 54.96 67.53 69.44 63.90 64.99 72.44 82.04 69.27 79.64 75.14 83.06 82.24 76.55 82.39 86.28 111.75 110.10 92.76 64.76 120.72 319.72 378.16 376.65 375.36 284.14 282.16 281.45 321.58 334.35 339.68 296.53 298.48 302.32 304.74 295.62 295.02 300.38 300.61 283.56 294.73 280.13 267.96

519.02 559.42 601.32 646.01 686.98 732.42 778.01 848.54 903.61 958.57 1026.09 1095.53 1159.43 1224.42 1296.86 1378.91 1448.17 1527.82 1602.95 1686.02 1768.26 1844.81 1927.20 2013.48 2125.23 2235.33 2328.09 2392.85 2513.57 2833.29 3211.45 3588.10 3963.46 4247.60 4529.76 4811.22 5132.80 5467.15 5806.82 6103.35 6401.84 6704.16 7008.89 7304.51 7599.53 7899.91 8200.51 8484.08 8778.80 9058.93 9326.89


98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

43000 42900 42500 42000 42400 42700 42100 42600 42500 42400 42300 42100 41900 42700 42900 42800 42900 43100 42900 43200 43000 42900 43000 43300 42700 43500 43700 43300 43300 43300 43200 43500 43400 43600 43500 43500 43500 43500 43600 43500 43500 43600 43400 43500 43500 43800 43800

14710 14710 14700 14510 14670 14660 14470 14580 14520 14390 14290 14280 14240 14310 14410 14490 14440 14450 14600 14720 14660 14490 14670 14750 14620 14800 14780 14680 14800 14800 14720 14720 14730 14770 14810 14820 14770 14810 14800 14830 14700 14770 14750 14750 14810 14890 14830

28290 28190 27800 27490 27730 28040 27630 28020 27980 28010 28010 27820 27660 28390 28490 28310 28460 28650 28300 28480 28340 28410 28330 28550 28080 28700 28920 28620 28500 28500 28480 28780 28670 28830 28690 28680 28730 28690 28800 28670 28800 28830 28650 28750 28690 28910 28970

331.91 331.91 331.91 332.89 332.89 332.89 332.89 332.89 332.89 332.89 332.89 332.89 332.89 332.89 332.89 332.89 332.89 367.89 367.85 367.89 367.85 367.85 367.85 367.85 366.91 366.91 366.91 366.91 366.91 366.91 366.91 365.58 365.58 365.58 365.58 365.58 365.58 365.58 355.76 355.76 355.76 365.56 365.56 365.56 365.56 365.56 365.56

7.3 7.3 Dry 8.9 7.5 7.7 7.8 Dry 7.5 7.5 7.4 7.4 7.4 7.4 7.3 7.8 7.4 7.4 7.4 7.5 7.5 Dry 7.7 7.6 Dry 7.5 Dry 7.5 7.5 7.6 7.6 7.6 Dry 7.5 Dry Dry 7.6 Dry 7.4 7.6 7.6 7.5 7.9 7.5 7.5 7.5 7.6

65.12 60.44 67.95 74.48 78.08 73.18 90.16 97.51 101.3 101.38 107.48 118.04 116.14 130.67 145.06 131.82 131.62 133.45 133.9 126.86 128.28 163.67 173.47 177.39 169.22 150.93 165.63 119.64 125.88 181.63 157.46 187.19 186.21 194.05 190.13 206.14 161.71 180 161.38 209.75 153.21 183.27 193.4 210.38 195.03 211.69 237.17

260.23 263.85 253.01 244.92 243.62 251.08 231.23 227.40 223.42 223.58 217.69 206.08 206.71 197.94 184.50 196.26 197.50 231.58 228.27 236.68 234.09 200.00 189.87 187.48 191.39 213.72 200.70 244.00 236.84 182.06 205.67 177.01 177.31 170.50 173.55 157.66 201.95 183.57 193.02 144.33 201.13 181.20 170.06 153.82 168.69 153.37 128.24

9587.11 9850.97 10103.97 10348.90 10592.52 10843.60 11074.83 11302.23 11525.65 11749.23 11966.91 12173.00 12379.70 12577.65 12762.15 12958.41 13155.91 13387.49 13615.76 13852.44 14086.53 14286.53 14476.40 14663.88 14855.27 15068.99 15269.69 15513.69 15750.54 15932.60 16138.27 16315.28 16492.59 16663.09 16836.65 16994.31 17196.25 17379.83 17572.84 17717.17 17918.30 18099.50 18269.56 18423.38 18592.07 18745.44 18873.68


KARYA ILMIAH RICKY HIDAYAT

Recommend Documents