SIDANG TA 2011
PABRIK PUPUK ZA (AMONIUM SULFAT) DARI AMONIAK DAN ASAM SULFAT DENGAN PROSES NETRALISASI Disusun oleh : Renata Permatasari 2308 030 013
Friska Rachmatikawati 2308 030 014
Dosen Pembimbing :
Prof. Dr. Ir. Danawati Hari Prajitno, M. Pd NIP. 19510729 198603 2 001 PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS
DEFINISI
Pupuk ZA (Zwavelzure Amoniak) adalah pupuk kimia buatan yang digunakan sebagai sumber hara nitrogen dan belerang bagi tanaman.
MANFAAT & KEUNGGULAN PUPUK ZA Sesuai dan aman untuk berbagai jenis tanaman
Menambah kandungan protein dan vitamin hasil panen Meningkatkan jumlah anakan yang menghasilkan (pada tanaman padi) Berperan penting pada pembuatan zat gula Mampu meningkatkan serapa unsur hara S, P dan K (Agung, 2009)
ALASAN PENDIRIAN PABRIK
Ketahanan Pangan Nasional
Pendirian Pabrik Pupuk ZA
Peningkatan Produksi Pertanian & Perkebunan
Peningkatan Kebutuhan Pupuk dalam Negeri
DATA KONSUMSI DAN PRODUKSI PUPUK ZA Tahun 2004 2005 2006 2007 2008
Konsumsi (ton/tahun) 667318 476.000 551.000 700.000 725.000
Produksi (ton/tahun) 572.599 644.320 625.000 641.000 650.000
Sumber : BPS 310221000 dan PT. PUSRI, Indonesian Commersial Newsletter – September 2008
KETERSEDIAAN BAHAN BAKU AMONIAK PT. Pupuk Kalimantan Timur dengan kapasitas sebesar 1,85 juta ton/tahun dan PT. Petrokimia Gresik dengan kapasitas sebesar 445.000 ton/tahun ASAM SULFAT
PT Petrokimia Gresik dengan kapasitas sebesar 600.000 ton /tahun
LOKASI PABRIK Lokasi pendirian pabrik : Paciran, Lamongan, Jawa Timur dengan kapasitas produksi 112.000 ton/tahun (340.000 kg/hari) dan akan didirikan pada tahun 2014
Dasar Pertimbangan Lokasi berdekatan dengan pabrik pemasok bahan baku (amoniak dan asam sulfat) Ketersediaan sumber air sebagai utilitas
Terdapat pelabuhan bongkar muat
Lokasi berdekatan dengan konsumen pupuk
MACAM PROSES PEMBUATAN PUPUK ZA
1. Proses Merseburg 2. Proses Sintesis Caprolactam 3. Proses Netralisasi (Ullman, 2003)
PERBEDAAN MASING – MASING PROSES
Parameter
Proses Merseburg
Proses Sintesis Caprolactam
Proses Netralisasi
1. Aspek Teknis a. Proses b. Konversi c. Kandungan ZA dalam larutan induk
Batch 98 %
Kontinyu -
Kontinyu 99,5%
25 %
35 – 40%
40%
65 – 73 Vakum
-
105 – 106 1 atm
6
-
±4
NH3, CO2, gypsum, H2O, H2SO4
Hasil samping pembuatan caprolactam berupa larutan amonium sulfat
NH3, H2SO4 (reaktan murni)
Dalam negeri
Impor
Dalam negeri
Banyak
Sedikit
Sedikit
Besar
Besar
Sedang
2. Kondisi Operasi a. Suhu (oC) b. Tekanan c. Waktu Operasi (jam) 3. Modal dan Bahan Baku
a. Bahan baku b. Ketersediaan bahan baku
c. Jumlah bahan yang dibutuhkan d. Modal
PROSES TERPILIH
Pada pabrik ini, proses yang digunakan adalah proses netralisasi menggunakan bahan baku amoniak dan asam sulfat (reaktan murni). Proses ini lebih mudah, cepat, memiliki konversi yang tinggi dan menggunakan bahan baku yang mudah di dapat.
SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN BAHAN PENUNJANG AMONIAK (BAHAN BAKU) Kadar NH3 99,00- 99,50%. Temperatur 1°C Tekanan 3,5 - 4 kg/cm2.g Kadar H2O 1,0 % max. ASAM SULFAT (BAHAN BAKU) Kadar H2SO4 98,0-99,5% (berat) Kadar H2O 0,2-2,0% (berat) Temperatur 34°C Tekanan 5,0 kg/cm2.g
URESOFT 150 (BAHAN PENUNJANG) Digunakan sebagai anti caking
FLOW DIAGRAM NH3 (l)
TAHAP PENGUAPAN
Uap NH3
H2SO4 (l))
TAHAP NETRALISASI Mother Liquor
TAHAP PEMISAHAN TAHAP PENYERAPAN (SCRUBBING)
TAHAP PENGERINGAN Udara Panas
TAHAP PENAMPUNGAN PRODUK
UTILITAS Kebutuhan Air di Pabrik Pupuk ZA : Air sanitasi Air pendingin Air umpan boiler Air proses Total kebutuhan air
= = = = =
20,23 m3 / hari 441,93 m3 / hari 16,36 m3 / hari 3,61 m3 / hari 482,11 m3 / hari
Flowsheet Utilitas Air Sungai
KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA Area
Pengolahan Awal
Unit
Vaporizer
Proses Utama Saturator Centrifuge
Tahap akhir
Dryer
Alat Pelindung
• Safety head • Masker • Sarung tangan • Sepatu karet • Baju Pelindung • Safety head • Masker • Sarung tangan • Sepatu karet • Ear Plug • Google eye • Safety head • Masker • Sarung tangan • Sepatu karet
INSTRUMENTASI dan PENGENDALIAN PROSES Area
Pengolahan Awal
Unit
Vaporizer ( V-120 )
Proses Utama Saturator (R-210)
Tahap akhir
IPP
• Pressure Control • Flow Control
• Temperature Control • Flow Control • Level Control
Centrifuge (H-220)
• Flow Control
Dryer (B-310)
• Temperature Control
PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA Dalam pabrik pupuk ZA ini selama proses produksi menghasilkan limbah :
1. Limbah Gas Sumber : debu RD yang terikut keluar bersama udara
Wash Water
Debu ZA
Wet Cyclone
Tangki Penampung
PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA 2. Limbah Cair Sumber : flushing peralatan yang dilakukan secara berkala dan oli dari oil separator Penambahan bakteri
Sump tank
Netralisasi
Ca(OH)2
Kolam Aerasi
Equalizer/ Pengendapan
SPESIFIKASI PRODUK UTAMA PUPUK ZA (Zwavelzure Amoniak) Nama Lain : Amonium sulfat Rumus Molekul : (NH4)2SO4 Massa Atom : 132,1 Densitas : 1,769 g/cm3 (20oC) Kadar nitrogen (% N) : 20,8 min Kadar sulfur (% S) : 23,8 min Kadar H2O (% H2O) : 1 maks. Ukuran butiran : 30 mesh Penampilan : Kristal berwarna putih
KESIMPULAN Kapasitas pabrik pupuk ZA sebesar = 340.000 kg/hari, dengan bahan baku : Amoniak (NH3) = 88.677 kg/hari Asam sulfat (H2SO4)= 257.280 kg/hari
Total kebutuhan air pabrik pupuk ZA = 482,11 m3/hari
Macam limbah yang dihasilkan : • Limbah cair yang berasal dari flushing berkala yang dilakukan pada peralatan. • Limbah gas yang berasal dari unit pengeringan.
