LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN PT LOTTE CHEMICAL TITAN NUSANTARA (Periode 1 Maret s.d 30 Maret 2018)
OLEH : JAUHAROTUL ARIFAH
(1515039)
MARTINA INDRI HASTUTI
(1515052)
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA POLIMER POLITEKNIK STMI JAKARTA KEMENTERIAN KEMENTERIAN PERINDUSTRIAN RI 2018
LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN PT LOTTE CHEMICAL TITAN NUSANTARA (Periode 1 Maret s.d 30 Maret 2018)
Diajukan sebagai salah satu syarat akademik Program Studi Studi Teknik Kimia Kimia Polimer Politeknik STMI STMI Jakarta
OLEH : JAUHAROTUL ARIFAH
(1515039)
MARTINA INDRI HASTUTI
(1515052)
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA POLIMER POLITEKNIK STMI JAKARTA KEMENTERIAN KEMENTERIAN PERINDUSTRIAN RI 2018
POLITEKNIK STMI JAKARTA KEMENTERIAN KEMENTERIAN PERINDUSTRIAN R.I
LEMBAR PENGESAHAN DOSEN PEMBIMBING
JUDUL: LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN PT LOTTE CHEMICAL TITAN NUSANTARA
DISUSUN OLEH
:
NAMA
: JAUHAROTUL ARIFAH ARIFAH MARTINA INDRI HASTUTI
PROGRAM STUDI
(1515039) (1515052)
: TEKNIK KIMIA POLIMER
Telah diperiksa dan disetujui sebagai salah satu syarat akademik Program Studi Teknik Kimia Polimer Politeknik STMI Jakarta.
Jakarta, ………………… 2018 Mengetahui,
Menyetujui,
Ketua Program Studi
Pembimbing Praktik Kerja Lapangan
Teknik Kimia Polimer
Ir. Roosmariharso, MBA NIP. 195405231980031004 195405231980031004
Syaiful Ahsan, S.T., M.T. NIP. 198407162014021001 198407162014021001
LEMBAR BIMBINGAN PENYUSUNAN LAPORAN PKL
Nama
: Jauharotul Arifah Martina Indri Hastuti
Judul
(1515039) (1515052)
: LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN PT LOTTE CHEMICAL TITAN NUSANTARA
Pembimbing : Syaiful Ahsan, S.T., M.T. Tanggal
Bab
Keterangan
Paraf
Mengetahui, Ketua Program Studi
Pembimbing Praktik Kerja Lapangan
Teknik Kimia Polimer
Ir. Roosmariharso, MBA NIP. 195405231980031004
Syaiful Ahsan, S.T., M.T. NIP. 198407162014021001
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmatNya, penulis dapat menyelesaikan Laporan Praktik Kerja Lapangan di PT Lotte Chemical Titan Nusantara tepat pada waktunya. Penyusunan laporan ini bertujuan sebagai salah satu syarat akademik Program Studi Teknik Kimia Polimer pada Politeknik STMI Jakarta Kementerian Perindustrian RI. Penulis menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan Laporan Praktik Kerja Lapangan ini, sangatlah sulit bagi penulis untuk menyelesaikan Laporan Praktik Kerja Lapangan ini. Oleh karena itu, penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang turut membantu dan mendukung dalam penyusunan laporan ini terutama kepada: 1.
Dr. Mustofa, S.T., M.T. selaku Direktur Politeknik SMI Jakarta;
2.
Ir. Roosmariharso, MBA selaku Kepala Program Studi Teknik Kimia Polimer Politeknik STMI Jakarta;
3.
Fitria Ika Aryanti, S.T., M.Eng selaku Sekretaris Program Studi Teknik Kimia Polimer Politeknik STMI Jakarta;
4.
Syaiful Ahsan, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing praktik kerja lapangan yang telah meluangkan waktunya, tenaga dan pikiran untuk mengarahkan kami pada penyusunan laporan praktik kerja l apangan ini;
5.
Wido Mala Putra S.T. selaku pembimbing lapangan kami yang sudah memberikan ilmu yang banyak kepada kami;
6.
Bapak Nugraha Tata, Bapak Agus, Bapak Ishak Sumartonohadji, Bapak Galih, dan Bapak Amir atas pemberian ilmu lapangan selama kami melaksanakan praktik kerja lapangan di PT
Lotte Chemical Titan
Nusantara; 7.
Kedua orang tua kami yang selalu memberi dukungan dalam bentuk apapun;
8.
Teman-teman praktik kerja lapangan periode Maret 2018 yang membantu kami selama satu bulan masa kerja praktik.
i
Penulis juga menyadari bahwa di dalam pelaksanaan praktik kerja maupun penyusunan laporan ini terdapat banyak kekurangan dan kesalahan karena keterbatasan kami sebagai manusia yang masih dalam tahap belajar. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun sehingga laporan penulis selanjutnya dapat menjadi lebih baik. Akhir kata, kami berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Akhir kata, semoga laporan ini membawa manfaat bagi pengembangan ilmu.
Jakarta, Mei 2018
Penyusun
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................ i DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii DAFTAR TABEL.................................................................................................. v DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vi BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1
Latar Belakang.......................................................................................... 1
1.2
Pelaksanaan Praktik Kerja Lapangan ....................................................... 2
1.3
Sejarah PT. Lotte Chemical Titan Nusantara ........................................... 3
1.4
Lokasi dan Tata Letak Pabrik ................................................................... 5
1.5
Unit-Unit Produksi ................................................................................. 10
1.6
Bahan Baku, Produk, dan Pemasaran ..................................................... 13
1.7
Struktur Organisasi PT Lotte Chemical Titan Nusantara ....................... 20
1.8
Standar dan Tenaga Kerja Perusahaan ................................................... 24
BAB II TINJAUAN PUSTAKA......................................................................... 29
2.1
Polimer ................................................................................................... 29
2.2
Karakteristik Polimer.............................................................................. 31
2.3
Proses Polimerisasi Secara Umum ......................................................... 32
2.4
Pemanfaatan Polimer .............................................................................. 35
2.5
Etilena ..................................................................................................... 36
2.6
Polietilena ............................................................................................... 38
2.7
Sejarah Pabrik Polietilena....................................................................... 43
2.8
Pengembangan Proses Industri ............................................................... 43
BAB III DESKRIPSI PROSES .......................................................................... 46
3.1
Proses Produksi Polietilena .................................................................... 46
3.2
Unit Penanganan Bahan Baku ................................................................ 48
3.3
Langkah Proses ....................................................................................... 51
BAB IV SPESIFIKASI ALAT ........................................................................... 59
4.1
Alat Penyimpanan Bahan Baku .............................................................. 59
iii
4.2
Spesifikasi Alat pada Feed Purification Unit (FPU) .............................. 60
4.3
Spesifikasi Alat pada Prepolymerization Unit (PPU) ............................ 62
4.4
Spesifikasi Alat pada Unit Polimerisasi (PU) ........................................ 67
4.5
Spesifikasi Alat pada Additive and Pelletizing Unit (APU) ................... 74
4.6
Spesifikasi Alat pada Product and Bagging Unit (PBU) ....................... 80
BAB V UTILITAS, LABORATORIUM, DAN PENGOLAHAN LIMBAH 83
5.1
Utilitas .................................................................................................... 83
5.2
Laboratorium .......................................................................................... 98
5.3
Pengolahan Limbah .............................................................................. 104
BAB VI PENUTUP ........................................................................................... 111
6.1
Kesimpulan ........................................................................................... 111
6.2
Saran ..................................................................................................... 112
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 113
iv
DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Komposisi Etilena ................................................................................. 13 Tabel 1.2 Komposisi Butena-1.............................................................................. 14 Tabel 1.3 Komposisi Hidrogen ............................................................................. 15 Tabel 1.4 Komposisi Nitrogen .............................................................................. 16 Tabel 1.5 Komposisi Solven (n-Heksana) ............................................................ 17 Tabel 1.6 Jadwal Shift Kerja PT Lotte Chemical Titan Nusantara ....................... 24 Tabel 2.1 Perbandingan Polimerisasi Kondensasi dan Adisi ……………...……. 34 Tabel 2.2 Produk Polietilena dan Aplikasinya ...................................................... 41 Tabel 2.3 Kode Produk Polietilena ....................................................................... 44 Tabel 4.1 Dimensi Fluidization Gas Cooler (E-400/E-401)………………...….. 68 Tabel 4.2 Kondisi Operasi Fluidization Gas Cooler (E-400/E-401) .................... 69 Tabel 4.3 Temperatur Gas dan Air Fluidization Gas Cooler (E-400/E-401) ....... 69 Tabel 5.1 Karakteristik Standar Baku Mutu Air Laut yang Disuplai ke Plant …. 84 Tabel 5.2 Karakteristik Air Laut yang Disuplai ke Plant ..................................... 84 Tabel 5.3 Karakteristik Standar Baku Mutu Air pada Treated Cooling Water .... 86 Tabel 5.4 Karakteristik Air Olahan pada Treated Cooling Water ........................ 87 Tabel 5.5 Syarat Air Umpan Boiler ...................................................................... 91 Tabel 5.6 Karakteristik Steam............................................................................... 92 Tabel 5.7 Karakteristik High Preassure Nitrogen ................................................ 94 Tabel 5.8 Karakteristik Medium Preassure Nitrogen ........................................... 95 Tabel 5.9 Standar Kualitas Hidrogen .................................................................... 96 Tabel 5.10 Karakteristik LPG ............................................................................... 98 Tabel 5.11 Karakteristik Baku Mutu Air Limbah yang Dibuang ke Laut .......... 107 Tabel 5.12 Karakteristik Air Limbah yang Dibuang ke Laut ............................. 107 Tabel 5.13 Umpan yang Masuk ke Incinerator .................................................. 108 Tabel 5.14 Limbah Gas yang Dibakar pada Flare Stack .................................... 110
v
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Tata Letak PT Lotte Chemical Titan Nusantara .................................. 9 Gambar 1.2 Struktur Organisasi PT Lotte Chemical Titan Nusantara.................. 23 Gambar 2.1 Penamaan Produk Polietilena…………………………….…………45 Gambar 3.1 Alur Proses Train 3………………………...………..……………...47 Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Train 3 ............................................................. 58 Gambar 5.1 Skema Sistem Sea Water Intake …………………………………... 85 Gambar 5.2 Block Diagram Treated Cooling Water Process .............................. 88 Gambar 5.3 Diagram Pembagian Listrik .............................................................. 90 Gambar 5.4 Skema Proses Penyediaan Steam ...................................................... 93 Gambar 5.5 Skema Penyediaan Instrument Air .................................................... 97 Gambar 5.6 Melt Indexer .................................................................................... 100 Gambar 5.7 Density Gradient Column................................................................ 102 Gambar 5.8 Skema Pengolahan Limbah Padat dan Limbah Cair ....................... 109
vi
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Industri petrokimia Indonesia menjadi salah satu potret industri yang tertatih-tatih untuk bersaing di Asia Tenggara (ASEAN). Industri petrokimia Indonesia terkendala karena terbatasnya akses memperoleh bahan baku yang murah. Industri polimer saat ini mengalami perkembangan baik dari segi ilmu pengetahuan dan teknologi, maupun dari permintaan konsumen juga terus meningkat. Perkembangannya dipicu oleh kebutuhan produksi yang tinggi serta efiensi dalam produksi. Kemajuan industri polimer, dapat meningkatkan lapangan pekerjaan dan menunjang perekonomian Indonesia, serta memberikan manfaat bagi lingkungan sekitar. Oleh karena itu pemerintah perlu melakukan peningkatan di sektor industri. Selain itu, perguruan tinggi juga diharapkan mampu mencetak tenaga kerja dan ahli-ahli yang berkompeten dalam bidang industri. Maka diharapkan perlunya kolaborasi antara pemerintah dan perguruan tinggi untuk mewujudkan Indonesia yang lebih maju. Dengan adanya pengolahan lebih lanjut melalui proses petrokimia, maka akan dihasilkan produk-produk yang mempunyai nilai tambah dan manfaat lebih besar serta kegunaannya lebih beragam. Salah satu industri petrokimia yang sedang dikembangkan saat ini adalah industri polietilena yang menggunakan bahan baku dari etilena yang merupakan produk olahan dari minyak bumi. Industri polietilena, menghasilkan bijih plastik yang banyak digunakan dalam pembuatan alat-alat rumah tangga dan pengemasan barang-barang konsumsi sehari-hari. Pendirian industri polietilena di Indonesia, diharapkan mampu menghemat devisa akibat impor bahan baku plastik, untuk memenuhi kebutuhan produk di dalam negeri. PT Lotte Chemical Nusantara merupakan salah satu industri petrokimia yang menghasilkan bijih plastik polietilena. PT Lotte Chemical
1
2
Nusantara merupakan kerjasama investasi berbentuk Penanaman Modal Asing (PMA) yang dipusatkan di Cilegon, Banten. Dengan menggunakan bahan baku etilena, Polietilena yang diproduksi di PT Lotte Chemical Nusantara berasal dari 3 Train yaitu: Train 1, Train 2, dan Train 3. Dimana Train 1 memproduksi polietilena dari jenis HDPE ( High Density Polyethylene), Train 2 digunakan hanya untuk memproduksi jenis HDPE ( High Density Polyethylene). Sedangkan Train 3 khusus memproduksi LLDPE ( Linear Low Density Polyethylene). Dalam era globalisasi ini, sangat diharapkan institusi pendidikan dapat menghasilkan sumber daya manusia yang unggul, kompetitif, profesional, dan memiliki etika kerja yang baik, agar dapat menghadapi perkembangan dan persaingan global masa kini maupun masa mendatang. Pengaplikasian ini memerlukan kerjasama dan komunikasi yang baik antara perguruan tinggi, industri, instansi pemerintah dan swasta. Oleh karena itu, mahasiswa dituntut untuk belajar secara langsung pekerjaan yang ada di lapangan, menggunakan keterampilan yang dimiliki dan mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang telah dipelajari dengan menyesuaikan diri dengan hal-hal praktis di lapangan, sehingga mahasiswa mampu mengembangkan diri dan memiliki bekal untuk menghadapi dunia kerja.
1.2
Pelaksanaan Praktik Kerja Lapangan
1.2.1
Lokasi Pelaksanaan Praktik Kerja Lapangan Tempat pelaksanaan praktik kerja lapangan adalah di PT Lotte Chemical
Titan Nusantara yang terletak di Jl. Raya Merak KM. 116 Rawa Arum Cilegon 42436, Banten, Indonesia.
1.2.2
Waktu Pelaksanaan Kerja Praktik Praktik kerja lapangan pada bagian proses produksi di unit Train 3
dilaksanakan mulai tanggal 1 Maret 2018 sampai dengan tanggal 30 Maret 2018.
3
1.2.3
Manfaat Praktek Kerja Lapangan Manfaat yang dapat diperoleh dari pelaksanaan praktek kerja lapangan di
PT Lotte Chemical Titan Nusantara antara lain: 1.
Memperoleh pengalaman dalam suatu lingkungan kerja dan peluang untuk berlatih menangani permasalahan dalam dunia industri.
2.
Mendapatkan gambaran nyata tentang wujud dan pengoperasian sistem pemproses atau fasilitas yang berfungsi sebagai sarana produksi dan juga tentang organisasi kerja dan penerapannya dalam mengoperasikan sarana produksi.
3.
Mengetahui proses produksi HDPE ( High Density Polyethilene) dan LLDPE ( Linier Low Density Polyethilene).
1.3
Sejarah PT. Lotte Chemical Titan Nusantara
PT Lotte Chemical Titan Nusantara dahulu bernama PT Petrokimia Nusantara Interindo (PENI) adalah perusahaan petrokimia pertama di Indonesia sebagai penghasil polietilena yang merupakan salah satu bentuk kerjasama penanaman modal asing yang dipusatkan di daerah Cilegon. Kebutuhan polietilena untuk pasar dalam negeri di Indonesia pada tahun 1986 adalah 207.000 ton yang semuanya harus dipenuhi dengan impor. Polietilena tersebut banyak diimpor dari beberapa negara di Timur Tengah, Amerika Selatan, dan Afrika. Pada tahun-tahun berikutnya kebutuhan polietilena meningkat sebesar 16%. Proyeksi kebutuhan polietilena yang terus meningkat dan tidak adanya industri polietilena di Indonesia mendorong beberapa perusahaan luar negeri untuk melakukan investasi dengan mendirikan PT Petrokimia Nusantara Interindo sekarang dikenal dengan PT Lotte Chemical Titan Nusantara sebagai produsen pertama penghasil polietilena di Indonesia. Perusahaan-perusahaan tersebut adalah BP Chemical (Inggris) sebagai pemegang saham terbesar yang bekerjasama dengan PT Arseto Petrokimia (Indonesia), Mitsui & Co. Ltd (Jepang) dan Sumitomo Co (Jepang). Investasi saham Penanaman Modal Awal (PMA) dari PT Petrokimia Nusantara Interindo (PENI) sebagai berikut:
4
1. BP Chemical
= 50%
2. Mitsui & Co. Ltd
= 25%
3. Sumitomo Co.
= 12,5%
4. PT Arseto Petrokimia
= 12,5%
Rencana pembangunan pertama kali pada pertengahan tahun 1988 dengan luas area 47 Ha yang berada pada sepanjang Laut Jawa bagian barat antara Cilegon dan Merak. Kemudian dilanjutkan dengan tahap pembangunan konstruksi pabrik yang dimulai awal tahun 1990 yang ditangani langsung oleh BP Chemical dan bekerjasama dengan UBE Industries Ltd dari Jepang sebagai kontraktor utama dan berhasil diselesaikan pada akhir tahun 1992. Pada tanggal 18 Februari 1993 PT Petrokimia Nusantara Interindo (PENI) diresmikan oleh Presiden Soeharto dan sekaligus dimulainya produksi polietilena pertama di Indonesia dengan kapasitas produksi untuk Train 1 pada Juni 1993 mencapai 200.000 ton/tahun. Pada tahun 1994 pembangunan Train 2 selesai dilaksanakan sehingga menambah kapasitas sebesar 50.000 ton/tahun. Dengan selesainya pembangunan Train 3 pada tahun 1998 maka kapasitas produksi total bertambah menjadi 450.000 ton/tahun dan mulai beroperasi pada bulan Juni 1998. Penambahan kapasitas produksi selanjutnya direncanakan pada tahun 1999 sampai tahun 2002 yaitu penambahan kapasitas produksi menjadi 560.000 ton/tahun. Namun rencana ini sedikit terhambat oleh krisis ekonomi yang terjadi di Indonesia, sehingga mempengaruhi kepemilikan saham perusahan. Hingga saat ini kapasitas produksinya 250.000 ton/tahun untuk polietilena jenis HDPE ( High Density Polyethylene) dan LLDPE ( Linear Low Density Polyethylene) sebesar 200.000 ton/tahun sehingga sekarang kapasitas produksi total menjadi 450.000 ton/tahun. Pada bulan Mei 2003 terjadi penjualan seluruh saham kepada Indika Group. Akan tetapi sejak 26 Maret 2006 kepemilikan saham PT Petrokimia Nusantara Interindo (PENI) sepenuhnya dimiliki oleh TITAN Chemical yang berasal dari Malaysia dan namanya berubah menjadi PT TITAN Petrokimia Nusantara. Pada tahun 2010 terjadi penjualan saham kembali kepada HONAM, salah satu anak perusahaan LOTTE Group yang berasal dari Korea Selatan, akan
5
tetapi dengan adanya pergantian kepemilikan tersebut PT TITAN Petrokimia Nusantara belum mengalami perubahan nama sampai sekarang. Dan pada bulan April 2013 nama PT TITAN Petrokimia Nusantara berganti nama menjadi PT Lotte Chemical Titan Nusantara.
1.3.1
Visi Perusahaan PT Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki visi yaitu: “Menjadi Industri
Petrokimia sebagai Penyedia Polyethylene di Asia”.
1.3.2
Misi Perusahaan
1.
Kami
melayani
orang-orang
Asia
dengan
menjadi
penyedia
petrokimia/polimer dengan kualitas yang kompetitif di wilayah Asia. 2.
Kami mendukung basis pelanggan lokal kami, untuk membuat produk jadi berguna yang meningkatkan kualitas hidup.
3.
Kami berupaya untuk meningkatkan nilai pemegang saham kami bersih, melalui kultur kewirausahaan kita.
4.
Kami menyediakan pilihan karir bermanfaat untuk tenaga kerja yang diberdayakan.
5.
Kami berkomitmen untuk menjadi warga perusahaan yang baik.
1.4
Lokasi dan Tata Letak Pabrik
1.4.1
Lokasi Pabrik PT Lotte Chemical Titan Nusantara berlokasi di Jalan Raya Merak 116,
Desa Rawa Arum Cilegon, PT Lotte Chemical Titan Nusantara dilengkapi dengan bangunan - bangunan pendukung kegiatan pabrik seperti: unit operation, bangunan kantor (administrasi), control building , training center , workshop, engineering , maintenance, technical service, quality control dan lain-lain. Bangunan satu dengan yang lain terpisah oleh jalan berbentuk blok-blok sehingga letaknya cukup teratur dan rapi. Batas-batas pabrik sebagai berikut: 1.
Bagian utara pabrik berbatasan dengan tanah penduduk setempat.
6
2.
Bagian selatan pabrik berbatasan dengan tanah kosong milik PT Lotte Chemical Titan Nusantara.
3.
Bagian timur pabrik berbatasan dengan PT British Petrochemicals Indonesia.
4.
Bagian bsarat pabrik berbatasan dengan Selat Sunda.
Pemilihan lokasi ini dengan pertimbangan: 1.
Lokasi di pinggir pantai sehingga memudahkan transportasi bahan baku (etilena dan butena) yang diimpor dari luar negeri dan dapat membangun pelabuhan kecil ( jetty) untuk sarana bongkar muat bahan baku tersebut.
2.
Lokasi yang berdekatan dengan Selat Sunda memudahkan penyediaan sumber air yang banyak dibutuhkan untuk sistem utilitas, misalnya: Treated Cooling Water (TCW), Cooling Water Supply (CWS), dan Sea Water Intake (SWI).
3.
Lokasi PT Lotte Chemical Titan Nusantara berdekatan dengan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Suralaya sehingga mudah dalam penyaluran tenaga listriknya.
4.
Lokasi PT Lotte Chemical Titan Nusantara berdekatan dengan pabrik pabrik yang memproduksi bahan baku yang diperlukan di PT Lotte Chemical Titan Nusantara, sehingga bahan baku tersebut dapat dipasok secara langsung melalui pipa bawah tanah.
5.
Lokasi PT Lotte Chemical Titan Nusantara berdekatan dengan sarana dan prasana transportasi darat dan laut.
6.
Sedangkan kantor pusat PT Lotte Chemical Titan Nusantara berada di Gedung Setiabudi 2 Lantai 3 deretan 306 – 307, Jalan HR Rasuna Said Kav. 62 Kuningan, Jakarta 12920 Telp. (021) 52907008, Fax. (021) 52907281.
7
1.4.2
Tata Letak Pabrik Area pabrik PT Lotte Chemical Titan Nusantara menempati lahan seluas
kurang lebih 47 Ha. Area pabrik PT Lotte Chemical Titan Nusantara dibagi menjadi dua area, yaitu sebagai berikut: 1.
Area 1 Area ini terdiri dari unit utilitas dan unit core common yang
berfungsi sebagai unit pendukung proses utama atau proses polimerisasi sampai finishing . Unit utilitas meliputi beberapa bagian seperti Jetty, Sea Water Intake (SWI), Ethylene Storage Unit (ESU), Butene Sphere, Treated Cooling Water (TCW), Potable Unit, Waste Water Treatment, Instrument and Plant Air, Steam Generation, Fuel Oil Storage, Plant Flare and Vent, LPG Storage, Nitrogen Supply, Hydrogen Supply. Unit Core Common meliputi Reagent Storage Unit (RSU), Solvent Recovery Unit (SRU), Feed Purification Unit (FPU), Catalyst Preparation Unit (CPU), Catalyst Activation Unit (CAU). 2.
Area 2 Area 2 ini terdiri dari Train 1, Train 2, dan Train 3 yang merupakan
area proses utama untuk menghasilkan polietilena. Train 1 dan Train 2 meliputi Prepolymerization Unit (PPU), Polymerization Unit (PU), Additive and Pelletizing Unit (APU), Product Store and Bagging Unit (PBU).
Sedangkan
pada
Train
3
tidak
dilakukan
proses
Prepolymerization Unit (PPU) karena katalis yang digunakan langsung diinjeksikan ke dalam reaktor utama. Train 1 menghasilkan produk polietilena berupa High
Density
Polyethylene
(HDPE)
dengan
menggunakan katalis Ziegler - Natta, Train 2 menghasilkan produk polietilena
jenis
High
Density
Polyethylene
(HDPE)
dengan
menggunakan katalis Chromium, dan Train 3 memproduksi Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) dengan katalis Ziegler - Natta dengan nama dagang Sylopol.
8
PT Lotte Chemical Titan Nusantara dilengkapi dengan bangunan – bangunan pendukung kegiatan pabrik seperti Operation Unit , Bangunan Kantor (Administrasi), Control Room, Training Center, Workshop, Engineering dan Maintenance, Technical Service and Product Development, dan Quality Control dan lain-lain. Bangunan satu dengan yang lain terpisah oleh jalan membentuk blok-blok sehingga letaknya cukup teratur dan rapi. Untuk sistem pemipaannya disusun di pipe rack , demikian juga untuk kabel-kabel disusun dalam cable rack . Bangunan selain area produksi terletak di bagian depan, sedangkan unit produksi terbagi atas blok – blok sesuai dengan pembagian area proses dan utilitas. Tata letak pabrik bisa dilihat pada Gambar 1.1.
9
Gambar 1.1 Tata Letak PT Lotte Chemical Titan Nusantara (Sumber: PT. Lotte Chemical Titan Nusantara)
10
1.5
Unit-Unit Produksi
1.5.1
Unit Pengolahan Utama Unit-unit pengolahan utama meliputi: 1. Reagent Storage Unit (RSU) Pada unit ini reagen yang digunakan untuk proses pembuatan katalis disimpan dalam storage, reagen yang digunakan untuk katalis Ziegler – Natta antara lain: Ti(OR)4 (Titanium n- propoxide), i-BuOH (isobutanol), BuCl ( Buthyl Chloride) TiCl4 (Titanium Tetrachloride), lodine, dan Magnesium. Sedangkan untuk katalis Chromium, reagen yang digunakan antara lain: Cr 3+, TnOA (Try n-Octyl Aluminium), ASA ( Anti Static Agen). 2.
Solvent Recovery Unit (SRU) Selama dalam unit persiapan katalis dan prepolimerisasi, solven (n-
Hexane) yang dipakai selama proses harus dihilangkan, solven ini tidak dipakai lagi sebelum diolah dan didistilasi untuk menghasilkan solven yang mempunyai kualitas baik yang dapat digunakan untuk produksi katalis dan prepolimer. Oleh karena itu, dibentuk Solvent Recovery Unit (SRU) untuk menghasilkan solven yang bersih (Clean Solvent ) yang dipakai dalam unit persiapan katalis dan unit prepolimerisasi. Solven bersih juga digunakan untuk memelihara alat – alat dalam Catalyst Preparation Unit (CPU) dan Prepolymerization Unit (PPU) serta pipa – pipa di dalam reaksi. Solvent Recovery Unit (SRU) menerima solven dari IBL (unit utilitas) yang digunakan untuk make – up solvent juga harus didistilasi dalam Solvent Recovery Unit (SRU) untuk mendapatkan spesifikasi yang sesuai. Solvent Recovery Unit (SRU) memiliki tiga fungsi, yaitu:
Penghilangan BuCl ( Buthyl Chloride). BuCl yang tersisa dalam solven dapat mengakibatkan terbentuknya
fines dalam jumlah banyak di Catalyst Preparation Unit (CPU), BuCl yang tertinggal dalam solven setelah adanya reaksi dalam presipitasi. Oleh karena itu, harus dihilangkan sebelum dipakai kembali di Catalyst Preparation Unit (CPU) dan Prepolymerization Unit (PPU).
11
Penghilangan Air Air merupakan “racun” bagi katalis, air dapat berasal dari fresh
solvent atau dari operasi peralatan pada Catalyst Preparation Unit (CPU) dan Prepolymerization Unit (PPU).
Penghilangan Heavy Fraction Heavy Fraction adalah hidrokarbon yang mempunyai berat molekul di
atas C8 (karbon berantai 8). Heavy Fraction ini terbentuk selama proses persiapan katalis dan saat proses penghilangan BuCl, Heavy Fration juga meningkatkan titik didih solven sehingga dapat menimbulkan kerugian saat proses evaporasi dan drying . 3.
Catalyst Preparation Unit (CPU) Unit ini gunakan untuk persiapan pembuatan katalis Ziegler – Natta,
katalis Ziegler – Natta merupakan salah satu bahan yang digunakan untuk membuat polietilena jenis High Density Polyethylene (HDPE). Katalis jenis Ziegler - Natta yang digunakan untuk membuat High Density Polyethylene (HDPE) disebut M11, pada katalis M11 dimasukan reaktan tambahan yaitu DMF ( Dimehtyl Floride). Pada akhir penyiapan katalis, katalis Ziegler – Natta ini digunakan pada Train 1. 4. Feed Purification Unit (FPU) Di unit Feed Purification Unit (FPU) bahan baku utama etilena dan butena-1, dibebaskan dan dikeringkan dari kandungan CO ( Carbon Monoxide), CO2 (Carbon Dioxide), Acethylene, senyawa Sulfur, Oksigen dan air sebelum masuk ke dalam reaktor polimerisasi, karena kemurnian bahan baku sangat berpengaruh terhadap reaksi polimerisasi dan produk yang dihasilkan.
1.5.2
Unit-Unit Operasi Unit-unit operasi meliputi: a. Prepolymerization Unit (PPU) Prepolymerization unit (PPU) merupakan unit yang memproduksi prepolimer Ziegler – Natta dan Chromium yang akan digunakan sebagai
12
bahan pereaksi dalam proses pembuatan polietilena melalui tahap proses polimerisasi. Tujuan dari prepolimerisasi adalah untuk mengatur aktivitas katalis sehingga meminimalkan resiko dari pembangkitan panas dan untuk mengatur distribusi penyebaran katalis dalam fluidized bed reactor menjadi lebih baik. b. Polymerization Unit (PU) Pada polymerization unit (PU) terjadi proses kimia, di mana molekul – molekul kecil dari sebuah atau beberapa bahan sederhana (monomer) yang berkumpul dan bergabung menjadi molekul – molekul besar (makro molekul), produk akhir yang terdiri dari makromolekul dinamakan polimer. Proses polimerisasi yang dilakukan di PT Lotte Chemical Titan Nusantara adalah proses polimerisasi etilena menjadi polietilena, proses polimerisasi etilena terjadi dalam fluidized bed reactor di mana etilena, hidrogen, butena – 1, dan prepolymer powder aktif beraksi di dalamnya. c. Additive and Pelletizing Unit (APU) Additive and Pelletizing Unit (APU) merupakan bagian dari area akhir, di mana powder polieilena pada bagian ini akan ditambahkan dengan zat aditif sesuai dengan jenis produk yang akan dihasilkan, selanjutnya polietilena akan diubah bentuknya dari powder menjadi bentuk pelet dengan menggunakan ekstruder pada akhir dari unit ini. d. Product Storage and Bagging Unit (PBU) Pada unit ini produk polietilena berbentuk pelet dari unit additive and pelletizing unit (APU) terlebih dahulu ditransfer ke homogenisasi silo atau ke transisi silo untuk mengalami pencampuran, baru selanjutnya menuju ke bagging sillo, dari bagging sillo, pelet ditransfer menuju bagging machine yangakan mengepak pelet dalam kantong – kantong plastik yang beratnya 25 Kg.
13
1.6
Bahan Baku, Produk, dan Pemasaran
1.6.1
Bahan Baku Utama Etilena digunakan sebagai monomer dalam pembuatan polietilena.
Kebutuhan etilena PT Lotte Chemical Titan Nusantara diperoleh dengan pembelian dalam maupun luar negeri. PT Chandra Asri Petroleum Center (CAPC) dan juga impor dari luar negeri yaitu pabrik milik BP Chemical dalam bentuk cair yang dibawa dengan menggunakan kapal laut. Etilena impor dibawa ke pelabuhan khusus ( Jetty) milik PT Lotte Chemical Titan Nusantara, dengan kapasitas kapal tanker (minimum) sebesar 3.000 ton. Etilena dibawa kapal ke kapal tanker dalam bentuk cairan, selanjutnya ditransfer ke tangki penyimpanan Ethylene Storage Tank pada tekanan 23-26 barg dengan kecepatan sekitar 2.53x103 m 3/jam. Etilena tersebut disimpan dalam storage tank dalam bentuk cair dengan kecepatan 350 ton/jam, pada suhu -103 oC, kapasitas tangki penyimpanan etilena adalah 12.000 ton. Ethylene storage tank ini dilengkapi dengan ethylene vaporizer yang berfungsi untuk mengubah ethylene liquid menjadi ethylene vapour sebelum ditransfer ke Train. Ethylene storage tank dilengkapi dengan sistem refrigerasi untuk menjaga suhu dan tekanan. Sistem refrigerasi ini disebut dengan sistem Boil Off Gas (BOG)
Tabel 1.1 Komposisi Etilena Komponen C2H4 C2H2 CO CO2 O2 H2S
Komposisi (% Volume) Min. 99,9 Maks. 0,0001 Maks. 0,00002 Maks. 0,00002 Maks. 0,09966 Maks. 0,0002
(Sumber: Laboratorium PT Lotte Chemical Titan Nusantara)
Etilena fasa gas di- supply dari PT Chandra Asri Petroleum Center (CAPC) masuk melalui jalur pipa bawah tanah yang langsung mengalami proses pemurnian dengan debit 704,023 m 3/jam. Kebutuhan etilena untuk proses adalah ± 20 ton/jam.
14
Sifat fisika etilena : Rumus Molekul
: C2H4
Berat Molekul
: 28,05 gram/mol
Specific Gravity
: 0,57
Fase/Warna
: Gas/Tidak Berwarna
Densitas (0oC, 1 atm) : 0.0783 lb/cuft Titik Didih
: -103,9 o C
Titik Leleh
: -169,1 o C
Temperatur Kritis
: 9,15 o C
Tekanan Kritis
: 50,5 atm
Berat Jenis
: 0,5684 kg/l
Viskositas Cairan
: 0,715 cP
Panas Pembakaran
: 12.123,70 kcal/gram
Konduktivitas Termal : 0,011 Btu/J.ft2.F
1.6.2
Bahan Baku Penunjang 1.
Butena-1 Butena-1 (C4H8), digunakan sebagai pengatur densitas pada proses
polimerisasi. Densitas polimer diatur dengan rasio Butena-1 terhadap etilena (R C4/C2). Apabila Butena-1 terlalu tinggi, maka densitas polimer akan turun, dan sebaliknya. Kebutuhan butena-1 diimpor dari luar negeri dengan menggunakan kapal tanker dengan kapasitas sebesar 850-1000 ton dengan debit 3,552×10 6 m3/jam. Butena-1 disimpan dalam butene storage tank dengan kapasitas 2.450 m 3 dengan suhu 26-30 0C dalam bentuk cairan pada tekanan 2,5-3 barg.
Tabel 1.2 Komposisi Butena-1 Komponen
C4H8 H2
Komposisi (% Volume)
Min. 99 Maks. 0,001
15
O2
Maks. 0,001
CO
Maks. 0,001
CO2
Maks. 0,001
H2O
Maks. 0,096
(Sumber: Laboratorium PT Lotte Chemical Titan Nusantara)
Sifat fisika butena-1: Rumus Molekul
: C4H8
Berat Molekul
: 56,10 gram/mol
Specific Gravity
: 0,6
Fase/Warna
: Gas/Tidak Berwarna
Densitas (0oC, 1 atm) : 38,7053 lb/cuft Titik Didih 2.
: -10 o C
Hidrogen Gas hidrogen (H2) berfungsi untuk mengatur Melt Index dengan cara
menghentikan reaksi polimerisasi dengan pemutusan rantai polimer. Melt Index diatur oleh ratio hidrogen terhadap etilena (H2/C2). Kebutuhan gas hidrogen dipasok oleh PT Unit Air Product (UAP) yang terletak di samping PT Lotte Chemical Titan Nusantara. Kebutuhan gas hidrogen untuk proses ± 5.000 Nm 3/jam dengan tekanan sekitar 25-30 barg.
Tabel 1.3 Komposisi Hidrogen Komponen
Komposisi (% Volume)
H2
Min. 98
O2
Maks. 0,67
CO
Maks. 0,33
CO2
Maks. 0,33
H2O
Maks. 0,67
(Sumber: Laboratorium PT Lotte Chemical Titan Nusantara)
16
Sifat Fisika Hidrogen: Rumus Molekul
: H2
Berat Molekul
: 2,016 gram/mol
Specific Gravity
: 0,07
Fase/Warna
: Gas/Tidak Berwarna
Densitas (0oC, 1 atm)
: 0,0111 lb/cuft
Titik Didih
: -252,7o C
Titik Leleh
: -259,1o C
Temperatur Kritis
: -1,240o C
Tekanan Kritis
: 13 bar
Viskositas
: 0,00839 cP
3. Nitrogen Nitrogen bertekanan adalah gas inert yang berfungsi untuk mengatur tekanan di dalam reaktor dan sistem conveying . Nitrogen juga diproduksi oleh PT Unit Air Product (UAP) sebanyak 1.765,6 m 3/jam dan PT Air Liquid Indonesia (ALINDO) sebanyak 708,415 Nm 3/jam. Tabel 1.4 Komposisi Nitrogen Komponen
Komposisi (% Volume)
N2
99,98
O2
1 × 10-3
CO
9,9893 × 10 -4
CO2
1,87 × 10-7
H2O
8,3 × 10-7
(Sumber: Laboratorium PT Lotte Chemical Titan Nusantara)
4.
Solvent (n-Heksana) Solvent (n-Heksana), berfungsi sebagai media terjadinya reaksi antara
C2H4 dengan katalis yang digunakan sebagai pelarut pada unit prepolimerisasi.
17
Tabel 1.5 Komposisi Solven (n-Heksana) Komponen
Komposisi (% Volume)
C6H14 (n-Heksana)
99,99 % v/v
Inert
0,001 % v/v
H2S
0,009 % v/v
(Sumber: Laboratorium PT Lotte Chemical Titan Nusantara)
5.
Katalis Dalam proses polimerisasi PT Lotte Chemical Titan Nusantara
menggunakan katalis Ziegler-Natta. Katalis ini merupakan campuran dari Ti(OR)Cl2, Mg(OR)Cl, MgCl 2, BuMgCl yang dibuat oleh PT Lotte Chemical Titan Nusantara. Ada dua jenis katalis Ziegler-Natta, yaitu katalis M10 dan M11. Perbedaan keduanya adalah untuk M10 digunakan untuk pembuatan polietilena jenis LLDPE ( Linear
Low Density
Polyethylene) dan M11 digunakan untuk pembuatan polietilena jenis HDPE
( High
Density
Polyethylene)
reaktan
tambahan Dimethyl
Formamide (DMF) pada akhir penyerapan yang berfungsi sebagai donor elektron. Katalis M10 dibuat dari reduksi Titanium Chloride (TiCl4) dan Titanium Propoxide (Ti(OR)4). 6.
Co-Catalyst Co-catalyst berfungsi untuk menghidupkan sisi aktif pada katalis,
sebagai scavenging agent yang mengikat kotoran-kotoran ( poison) yang akan mengganggu berjalannya proses di dalam reaktor. Pada PT Lotte Chemical Titan Nusantara co-catalyst yang digunakan adalah TnOA (Trin-Octyl Aluminium) dan TEA (Triethyl Aluminium). 7.
Carbon Monoxide Carbon Monoxide (CO), berfungsi sebagai racun bagi katalis yang
digunakan untuk mematikan reaksi apabila terjadi electric failure. 8.
Zat Aditif Zat aditif berguna sebagai bahan pembantu yang menentukan
spesifikasi polimer yang terdiri dari banyak jenis campuran pada powder
18
sebelum diekstruksi untuk menambah kualitas dan pembedaan produk berdasarkan pengaplikasian produk. Berikut bermacam-macam zat aditif: a. Anti Blocking , digunakan untuk polietilena jenis film agar mudah untuk dipisahkan/ mudah untuk dibuka. b. Antioxidant, untuk melindungi polimer dari degradasi selama proses melting , menjadikan produk yang dihasilkan lebih tahan lama. c.
UV Stabilizer, merupakan bahan kimia yang dapat mengurangi degradasi akibat efek dari sinar ultraviolet selama berada di bawah terik sinar matahari.
1.6.3
Produk Utama Polietilena merupakan polimer termoplastik yang banyak digunakan dalam
kehidupan sehari-hari. Polietilena tidak larut dalam pelarut apapun pada suhu kamar. Polimer ini tahan terhadap asam dan basa tetapi dapat dirusak oleh asam nitrat pekat. Nama polietilena berasal dari monomer penyusunnya yaitu etilena. Polietilena pertama kali disintesis secara tidak sengaja dari pemanasan diazomethane oleh ahli kimia Jerman bernama Hans Von Pechmann pada tahun 1898. Polietilena merupakan salah satu polimer dengan struktur molekul paling sederhana, bersifat termoplastik dari polimerisasi etilena. Polimer termoplastik adalah polimer yang dapat mencair dan mengalir pada suhu tinggi. Jenis polietilena yang dihasilkan PT Lotte Chemical Titan Nusantara adalah High Density Polyethylene (HDPE) dan Linear Low Density Polyethylene (LLDPE). High Density Polyethylene (HDPE) mempunyai struktur rantai lurus dengan densitas lebih besar atau sama dengan 0,941 g/cm 3, sedangkan Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) memiliki rantai polimer yang lurus dengan rantairantai cabang yang pendek yang memiliki kisaran densitas antara 0,915-0,925 g/cm3. High Density Polyethylene (HDPE) dan Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) dipasarkan dengan merk dagang Titanvene.
19
Sifat kimia polietilena sebagai berikut: 1.
Tidak larut dalam pelarut apapun pada suhu kamar, tetapi dapat larut pada suhu tertentu.
2.
Tahan terhadap asam/basa, tetapi dapat rusak oleh asam nitrat pekat.
3.
Tidak tahan terhadap cahaya dan oksigen.
4.
Bila dipanasi secara kuat akan membentuk sambungan silang yang diikuti dengan pembelahan ikatan secara acak pada suhu lebih tinggi.
Titanvene LLDPE digunakan sebagai bahan baku pembuatan berbagai macam kantong plastik, mulai dari kemasan tipis produk makanan sampai kantong plastik tebal untuk beban berat. Sedangkan Titanvene HDPE digunakan sebagai bahan baku pembuatan peralatan rumah tangga, ember, keran plastik, mainan anak-anak, dan lain-lain. Keunggulan Produk Polietilena LLDPE: 1.
Mutu yang konsisten pada setiap pengiriman.
2.
Tingkat kontaminasi dan kandungan gel yang lebih rendah.
3.
Bahan baku untuk pembuatan berbagai macam kantong plastik.
4. Injection molding dengan polietilena LLDPE menghasilkan produk produk plastik bermutu tinggi dengan tekstur permukaan yang sangat halus serta daya tahan yang tinggi. Keunggulan Produk Polietilena HDPE: 1.
Daya tahan yang konsisten.
2.
Penampilan permukaan yang sangat halus.
3.
Bebas dari bau maupun pelunturan warna.
4.
Berguna untuk mencetak kotak makanan berdinding tipis, ember, maupun berbagai jenis karet plastik dan tangki.
1.6.4
Sistem Pemasaran Produk Dalam memasarkan produk polietilena, PT Lotte Chemical Titan
Nusantara menggunakan sistem pemasaran tak langsung, yaitu dilakukan oleh sebuah kontraktor yang khusus menangani masalah pemasaran/penjualan produk dari PT Lotte Chemical Titan Nusantara menunjuk PT TNT untuk menangani
20
masalah ini. PT TNT merupakan perusahaan yang bergerak di bidang distribusi barang dengan jaringan yang luas di dunia. Produk polietilena sebanyak 80% dipasarkan dalam negeri dan 20% sisanya diekspor ke mancanegara seperti India, Pakistan, Singapura, dan Amerika Latin. Berdasarkan kualitas produk yang dihasilkan, produk dibagi atas empat kategori yaitu: 1. Prime, merupakan produk yang mempunyai kualitas yang sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. 2. Near prime, merupakan produk yang mempunyai kualitas yang sedikit menyimpang dari spesifikasi yang diinginkan. 3.
Off grade, produk yang tidak sesuai dengan yang diinginkan ukurannya.
4.
Scrap, produk yang kurang sempurna di mana terjadi kesalahan prosedur pada proses produksi.
Pembagian mutu produksi tersebut berdasarkan kualitas warna, ukuran, komposisi dan kemasannya. Sistem pemasaran produk disalurkan langsung dan tidak langsung, yaitu: dilakukan oleh sebuah kontraktor yang khusus menangani masalah pemasaran/penjualan produk. Sistem tidak langsung contohnya dengan menjualkan ke distributor yang ada di dalam negeri (domestik) maupun luar negeri (ekspor). Perusahaan dalam negeri yang membeli langsung untuk keperluan pabriknya sendiri diantaranya: PT Profilia Indotech, PT Bojong Westplast, PT Pinguin, PT Pancabudi, PT Akino Indonesia,
dan
sebagainya. Sedangkan
perusahaan yang membeli produk untuk didistribusikan kembali diantaranya: PT Bukit Mega dan PT Akino Indonesia. Perusahaan luar negeri yang menerima ekspor diantaranya: PT Lotte Chemical Titan Malaysia dan beberapa perusahaan lain yang adadi China.
1.7
Struktur Organisasi PT Lotte Chemical Titan Nusantara
Struktur organisasi PT Lotte Chemical Titan Nusantara adalah struktur organisasi garis, di mana pimpinan tertinggi perusahaan ada di bawah President
21
Director yang berkedudukan di Jakarta dan dibantu oleh Independent Director, Legal Advisor, Corporate Service Director dan Executive Secretary. Secretary. Di bawah President Director terdapat tiga Director yang membantu tugas President Director , meliputi: Commercial Director , Finance Director dan Manufacturing Director . 1.
Commercial Director Commercial Director bertugas dan bertanggung jawab
untuk
membuat strategi dan kebijaksanaan dalam penjualan yang sedang berlangsung serta yang akan datang. Divisi ini membawahi beberpa departemen, yaitu: a. Logistic & Order Process General Manager , bertugas dan bertanggung jawab terhadap pengadaan logistik bagi perusahaan dan merencanakan penjualan maupun strategi bisnis. b.
Technical Service & Production Manager , bertugas menampung semua complain complain pelanggan tentang mutu dan kualitas produk polietilena yang dihasilkan, kemudian mengadakan perbaikan mutu untuk produksi polietilena selanjutny sela njutnya. a.
c.
Sales
General
Manager, bertugas
untuk
membantu
dan
memberikan nasihat tentang teknik penjualan produk polietilena. 2. Manufacturing Director Merupakan pimpinan tertinggi di PT Lotte Chemical Titan Nusantara production site site yang berkedudukan di Merak. Manufacturing Director bertugas dan bertanggng jawab j awab terhadap seluruh Merak Plant dan dan bidang produksi polyethylene polyethylene PT Lotte Chemical Titan Nusantara. Tugas Manufacturing Director dibantu oleh beberapa departemen, yaitu Plant General Manager , Service & Support General Manager dan HSE & Security Manager . a. Plant General Manager , bertanggung jawab terhadap kelancaran produksi polietilena mulai dari penerimaan bahan baku sampai dengan proses pembuatan polietilena. Divisi ini membawahi lima departemen yaitu Production Manager , Maintenance Manager ,
22
Reliability & Engineering Manager , PPIC Superintendent , dan Quality Assurance & Assurance & ISO Superintendent . b.
Service & Support General Manager, bertugas dan bertanggung jawab menyiapkan seluruh pelayanan di PT Lotte Chemical Titan Nusantara. Dalam tugasnya membawahi Admin Service & Store Manager , Producement Manager , Information & Technologi Manager dan dan GPA Superintendent .
c.
HSE & Security Manager , bertanggung jawab menangani dampak lingkungan yang ditimbulkan oleh kegiatan proses produksi di PT Lotte Chemical Titan Nusantara, serta bertanggung jawab terhadap kesehatan dan keselamatan kerja.
3. Finance Director , bertugas dan bertanggung jawab terhadap masalah keuangan perusahaan PT Lotte Chemical Titan Nusantara, baik pemasukan ataupun pengeluaran yang berkaitan dengan aktivitas pabrik. Dalam melaksanakan mela ksanakan tugasnya dibantu oleh General Manager Acccounting , General Manager Finance, Finance , dan SAP Support & System. System. a.
General Manager Acccounting , bertugas dan bertanggung jawab untuk menghitung seluruh biaya produksi PT Lotte Chemical Titan Nusantara. Divisi ini membawahi tiga departemen yaitu Plant Acc TPN/Budget/Inventory, TPN/Budget/Inventory, Tax & Fixed Asset , Plant Acc TKN/External Reporting/Inventory, System & Reporting .
b.
General Manager Finance, Finance , bertugas dan bertanggung jawab merencanakan pengeluaran keuangan dan mengontrol keuangan perusahaan di PT Lotte Chemical Titan Nusantara. Dalam melaksanakan tugasnya dibantu oleh ER & Credit Management , AP & Cash Disbursement dan Treasury & Banking . Banking .
c.
SAP Support & System, System , bertugas memberikan nasihat mengenai sistem, mengefisiensikan penggunaan serta pencairan keuangan.
Gambar 1. 2 Struktur Organisasi PT Lotte Chemical Titan Nusantara (Sumber: PT Lotte Chemical Titan Nusantara)
24
1.8
Standar dan Tenaga Kerja Perusahaan
1.8.1
Jam Kerja Karyawan Karyawan PT Lotte Chemical Titan Nusantara terbagi menjadi karyawan
shift dan non-shift dengan jumlah jam kerja 48 jam seminggu. Adapun pembagian jam kerja untuk karyawan tetapnya adalah: 1. Karyawan Non-Shift (daily) masuk lima kali dalam seminggu dari hari Senin sampai hari Jumat: Jam Kerja
: 07.30 – 16.30 WIB
Istirahat
: 12.00 – 13.00 WIB
2. Karyawan Shift jam kerja terbagi atas tiga shift , yaitu: Shift I
: 06.00 – 14.00 WIB
Shift II
: 14.00 – 22.00 WIB
Shift III
: 22.00 – 06.00 WIB
Hanya karyawan bagian operasi ( shift supervisor dan operator) yang bekerja secara shift . Operator dibagi menjadi empat grup, dengan rincian jadwal setiap hari, yaitu tiga grup bekerja secara shift , satu grup libur. Masing-masing grup bekerja secara shift selama seminggu kemudian mendapatkan jatah libur.
Tabel 1.6 Jadwal Shift Kerja PT Lotte Chemical Titan Nusantara Senin
Selasa
Rabu
Kamis
Jum’at
Sabtu
Minggu
A
Pagi
Pagi
Siang
Siang
Malam
Malam
Libur
B
Siang
Siang
Malam
Malam
Libur
Libur
Pagi
C
Malam
Malam
Libur
Libur
Pagi
Pagi
Siang
D
Libur
Libur
Pagi
Pagi
Siang
Siang
Malam
(Sumber: PT Lotte Chemical Titan Nusantara)
25
1.8.2
Sistem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja Untuk memberikan pelayanan kesehatan bagi semua tenaga kerjanya, PT
Lotte Chemical Titan Nusantara membangun sebuah klinik yang terdapat di lokasi pabrik. Tenaga kesehatan di klinik terdiri dari tiga orang dokter, seorang berstatus on duty (siap di tempat) dan dua orang lainnya berstatus on call serta enam orang tenaga paramedik. Jenis pelayanan kesehatan meliputi: 1.
Pemeriksaan kesehatan karyawan baru sebelum bekerja pada PT Lotte Chemical Titan Nusantara.
2.
Pemeriksaaan kesehatan secara berkala dua tahun sekali atau setahun sekali.
3.
Pelayanan kesehatan umum untuk setiap karyawan tetap, training kesehatan dan PPPK.
Prosedur Keselamatan dan Keamanan Kerja di PT Lotte Chemical Titan Nusantara sangat ketat. Hal ini dilakukan untuk menciptakan kondisi yang sangat baik bagi lingkungan kerja, tenaga kerja, maupun peralatan. Setiap orang yang berada di area pabrik dilarang keras membawa rokok, korek api, dan handphone serta alat elektronik lainnya yang dapat menimbulkan percikan api. Alat pelindung diri untuk keselamatan kerja serta kesehatan kerja yang ditetapkan oleh perusahaan adalah sebagai berikut: 1.
Alat Pelindung Diri (APD) Alat Pelindung Diri disebut juga Personal Protective Equipment
(PPE) yang digunakan di PT Lotte Chemical Titan Nusantara yaitu: Safety Helmet, Goggles, Face Shield, Dust Mask, Ear Plug, Gloves, Safety Belt, Aluminium, Body Harness, Wear Pack, Breating Apparatus dan Safety Shoes. Pemakaian alat pelindung diri ini tergantung dari jenis pekerjaan yang akan dilakukan untuk mencegah terjadinya kecelakaan kerja. Namun secara umum semua pegawai di PT Lotte Chemical Titan Nusantara minimum harus mengenakan safety shoes, safety helmet dan goggles.
26
2.
Jenis Pengamanan Berupa peralatan yang berfungsi sebagai pelindung dan pencegah
bahaya-bahaya lebih lanjut terhadap tenaga kerja. Antara lain: rotating unit cover (penutup mesin yang berputar), pagar pengaman tangga pada daerah yang tinggi, eye and body shower, traffic sight, grounding and bounding, sikring dan saklar, alat pengatur tekanan, dan lain-lain. 3.
Penanggulangan Kebakaran dan Emergency PT Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki potensi bahaya
kebakaran yang tinggi untuk itu perlu pencegahan dan penanggulangan bahaya kebakaran yang benar-benar berkualitas. Dalam hal ini mengacu pada standar BP Chemical, sehingga PT Lotte Chemical Titan Nusantara terdapat satuan pemadam kebakaran dan klinik yang dilengkapi dengan ambulan. Selain itu setiap orang yang berada di dalam area pabrik dilarang keras untuk membawa rokok, korek api, kamera atau benda lain yang bisa menimbulkan percikan bunga api. Seandainya terjadi suatu keadaan darurat maka akan dibunyikan sirine. Untuk penyelamatan apabila terjadi suatu keadaan darurat maka semua tenaga kerja harus menuju ke sebuah tempat yang dinamakan dengan Head Account Point (HAP) yang terdapat di setiap gedung. HAP ini dipimpin oleh seorang building warden yang bertanggung jawab terhadap evakuasi keselamatan pekerja dalam gedung dan mencari tahu tentang peristiwa yang terjadi (lewat HT). Apabila keadaan bertambah gawat maka semua karyawan yang telah berkumpul pada masing-masing HAP akan keluar bersama-sama ke suatu tempat yang disebut dengan AP (Assembly Point) yang berada di luar area pabrik. Kemudian informasi keadaan darurat akan ditangani oleh Emergency Respond Team yang terdiri dari: Security Medical, Fireman, Auxiliary Fireman, Shift Superintendent dan Supervisor.
Bagi para pekerja yang akan bekerja di
PT
Lotte Chemical Titan
Nusantara harus diberi tahukan mengenai peraturan keselamatan kerja yang
27
akan disampaikan melalui Safety Induction. Untuk melatih kebiasaan tersebut maka setiap tiga bulan sekali dilakukan pelatihan emergency agar semua tenaga kerja terbiasa dengan kondisi tersebut.
1.8.3
Sistem Izin Kerja PT Lotte Chemical Titan Nusantara merupakan perusahaan yang berisiko
tinggi sehingga harus menggunakan ijin kerja sekalipun dalam keadaaan darurat yang dikeluarkan oleh Supervisor Area (Authorise Personal) yang diketahui Safety Engineering. Jenis-jenis izin kerja yang ada dalam pabrik PT Lotte Chemical Titan Nusantara adalah: 1. Hot Work Permit , izin ini harus dimiliki pekerja yang pekerjaannya dapat menimbulkan panas atau nyala api seperti pengelasan pipa atau bejana, penggunaan bor listrik, gerinda, dan lain-lain. 2.
Cold Work Permit , izin ini harus dimiliki pekerja yang pekerjaannya tidak minimbulkan api atau panas sama sekali atau alat-alat yang dikerjakan tidak menimbulkan nyala api atau panas. Cara kerja yang dapat dikategorikan dalam hal ini adalah penggantian
valve,
penggantian pipa, pengecekan peralatan, pembersihan material, dan lain-lain. 3.
Confined Space Work Permit , izin bekerja untuk pekerjaan di ruangan tertutup, hampa udara atau ruangan dengan kandungan oksigen terbatas. Misalnya: membersihkan reaktor, tangki – tangki, dan lain – lain. Sebelum melakukan pekerjaan ini harus dilakukan pengujian terhadap gas – gas berbahaya dan kadar oksigen dalam ruangan.
1.8.4
Tata Tertib Perusahaan 1.
Datang kerja tepat waktu, pada jam-jam kerja yang telah ditentukan dan meninggalkan tempat kerja sesuai dengan jam yang telah ditentukan, kecuali karyawan yang telah diperintahkan untuk lembur oleh atasannya.
28
2.
Selama jam-jam kerja karyawan tidak diperkenankan meninggalkan tempat kerja dan menerima tamu-tamu pribadi tanpa izin atasannya.
3.
Mematuhi perintah atasan untuk mengerjakan tugas-tugas lain selain tugas utamanya sesuai dengan kemampuan karyawan yang bersangkutan apabila diperintahkan oleh perusahaan.
4.
Dilarang
keras
membawa
barang-barang
yang
berbahaya
ke
dalam lingkungan perusahaan, seperti: minum-minuman beralkohol, korek api, bahan peledak, senapan dan semacamnya. 5.
Dilarang keras membawa barang-barang dan dokumen-dokumen ke luar area pabrik tanpa izin pimpinan perusahaan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Polimer
Polimer berasal dari bahasa Yunani, yaitu poly yang berarti banyak dan meros yang berarti bagian-bagian. Dari kedua kata tersebut dapat didefinisikan bahwa polimer adalah gabungan dari bagian-bagian rantai kecil (monomer) yang berjumlah banyak menjadi satu rantai panjang. Unit berulang dari suatu polimer biasanya berasal dari monomer yang sama, namun tidak menutup kemungkinan polimer terbentuk dari dua jenis polimer yang berbeda atau terdiri dari lebih monomer. Polimer merupakan bahan kimia yang sangat dibutuhkan dalam kehidupan manusia. Beberapa contoh polimer yang dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya: plastik, karet, serat, nilon, polisakarida, protein dan asam nukleat. Polimer adalah molekul yang dibangun dari perulangan satuan unit dasar yang sederhana. Polimer memiliki berat molekul yang besar, paling tidak 2.000 namun biasanya sifat polimer baru terlihat jelas jika berat molekulnya mencapai 5.000. Panjang rantai dan berat molekul polimer yang terbentuk ditunjukkan oleh derajat polimerisasi, yaitu banyaknya kesatuan berulang dalam rantai polimer. Contoh polimer sederhana adalah polietilena dengan monomernya adalah etilena (CH2=CH2). Panjang rantai dan berat molekul polimer yang terbentuk ditunjukan dengan derajat polimerisasi. Derajat polimerisasi adalah banyaknya kesatuan berulang dalam rantai polimer (n). Berat molekul polimer merupakan hasil kali berat molekul monomer dengan derajat polimerisasinya. Sebagian polimer dengan berat molekul tinggi (antara 10.000 – 300.000) biasanya digunakan untuk pembuatan plastik, karet atau benang. Polimer dapat dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu:
29
30
1. Berdasarkan Asalnya a. Polimer alam, polimer yang murni didapatkan dari alam. Polimer
alam
telah
banyak
dikembangkan
untuk
memproduksi berbagai material. b. Polimer sintetik, merupakan polimer yang tidak dapat diperoleh dari alam akan tetapi diperoleh dari hasil reaksi kimia. c. Polimer campuran, merupakan modifikasi antar polimer alam dengan polimer sintesis. Contohnya yaitu Cellulose Nitrat yang biasa digunakan sebagai membran. 2. Berdasarkan Strukturnya a. Struktur dua dimensi (linear), polimer ini memiliki susunan rantai lurus dan biasanya bersifat termoplastik, contohnya polietilena dan polivinil klorida. b. Struktur tiga dimensi, polimer ini memiliki susunan rantai yang saling mengikat membentuk struktur tiga dimensi. Polimer ini biasanya bersifat termoset, contohnya adalah phenol formaldehyde. 3. Berdasarkan Pengaruh Panas terhadap Sifat Fisik a. Polimer thermosetting , polimer ini bila dipanaskan akan mengeras dan bila dipanaskan kembali akan rusak, sehingga polimer ini tidak dapat kembali ke bentuk semula, contohnya adalah phenol formaldehyde. b. Polimer thermoplastic, polimer thermoplastic ini akan meleleh bila dipanaskan dan akan mengeras jika didinginkan, sehimgga polimer tersebut dapat kembali ke bentuk semula, contohnya adalah polyethylene dan polyvinyl chloride. 4. Berdasarkan Monomer Pembentuknya a. Homopolimer,
polimer
yang
tersusun
oleh
monomer-
monomer yang berasal dari suatu jenis monomer yang sama. Contoh dari polimer yang homopolimer adalah polivinil
31
klorida , polietilena, polipropilena, polistirena , teflon, amilum, selulosa dan sebagainya. b. Kopolimer, polimer yang tersusun oleh penggabungan dari dua atau lebih monomer yang berbeda, contohnya adalah styrene maleic anhydrate, dakron.
2.2
Karakteristik Polimer
Polimer memiliki beberapa karakteristik yang nantinya akan mempengaruhi aplikasi penggunaan polimer tersebut. Karakteristik polimer dapat digunakan untuk menggambarkan sifat fisik dan sifat kimia dari suatu polimer. Beberapa teknik yang digunakan untuk mengenali sifat-sifat polimer antara lain: a. Angle x-ray scattering digunakan untuk mengenali struktur kristal polimer. b. Permeation chromatography digunakan untuk mengetahui berat molekul rata-rata suatu polimer. c. FTIR dan NMR digunakan untuk mengetahui komposisi polimer. d. Calorimetric
dan
dynamic
mechanical
analysis
untuk
mengetahui titik leleh polimer. e. Pyrolysis digunakan untuk mengetahui struktur polimer.
Karakteristik polimer antara lain: 2.2.1
Kristalinitas (Crystallinity)
Semakin tinggi derajat kristalisasinya maka semakin sedikit cahaya
yang
dapat
melewati
polimer.
Derajat
kristalisasi
menunjukkan berapa banyak cahaya yang dapat melewati polimer tersebut, karena disebabkan karakteristik ini maka membuat polimer
dapat
digunakan
untuk
berbagai
aplikasi
pembungkus makanan, kontak lensa, dan sebagainya. 2.2.2
Daya Tahan Terhadap Panas
seperti:
32
Polimer memiliki ketahanan terhadap panas. Polimer memiliki ketahanan terhadap panas maka menyebabkan polimer dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, antara lain: insulasi listrik, insulasi panas, penyimpangan bahan kimia, dan sebagainya. Berdasarkan ketahanan terhadap panas, polimer dapat dibedakan menjadi dua, yaitu: a.
Polimer thermoplastic, polimer yang dapat melunak bila dipanaskan, sehingga jenis polimer ini dapat dibentuk ulang.
b.
Polimer thermosetting , polimer yang setelah dipanaskan tidak dapat dibentuk ulang.
2.2.3
Percabangan ( Branching )
Densitas dari suatu polimer dipengauhi oleh panjangnya rantai polimer tersebut. Semakin banyak cabang pada rantai polimer, maka densitasnya akan semakin kecil. Hal ini akan mempengaruhi titik leleh dan elastisitas dari polimer. Semakin kecil densitas polimer, maka titik leleh akan berkurang dan elastisitasnya akan bertambah karena gaya ikatan intermolekulrnya semakin lemah. 2.2.4
Taktisitas (Tacticity)
Taktisitas menggambarkan susunan isomerik gugus fungsional dari rantai karbon. Ada tiga jenis taktisitas, yaitu: a. Isotaktik, terdiri dari gugus-gugus substituen terletak pada satu sisi yang sama. b. Sindiotaktik, terdiri dari gugus-gugus substituen terletak lebih teratur. c. Ataktik, terdiri dari gugus-gugus substituen terletak pada sisi yang acak. 2.3
Proses Polimerisasi Secara Umum
Pada umumnya proses polimerisasi (pembentukan polimer) dibagi menjadi dua cara, yaitu polimerisasi kondensasi dan polimerisasi adisi.
33
2.3.1
Proses
Polimerisasi
Kondensasi
(Step- Reaction
Polymerization) Menurut M.A. Cowd pada tahun 1991, polimerisasi kondensasi adalah proses polimerisasi yang menggunakan proses reaksi
antara
dua
buah
molekul
bergugus
banyak
untuk
menghasilkan sebuah molekul besar bergugus fungsi banyak, proses polimerisasi kondensasi disertai juga dengan pelepasan molekul-molekul kecil seperti air (H2O). Reaksi terus berlangsung sampai salah satu reaktan habis tercapai. Kesetimbangan yang dicapai sesuai keinginan pada temperatur tinggi dengan mengatur konsentrasi dari reaktan dan produk. Salah satu contoh yang sering dipakai adalah dalam pembentukan poliester. Poliester dibentuk dari reaksi kondensasi antara dua bifungsional monomer dengan mengeliminasi air . Polimerisasi
kondensasi
berlangsung
lambat
bila
dibandingkan dengan polimerisasi adisi. Polimerisasi kondensasi hampir selalu berlangsung secara bertahap dengan reaksi antara pasangan gugus fungsi, sehingga terbentuk dimer, trimer, tetramer, dan seterusnya hingga terbentuk polimer. Polimer yang terbentuk mengandung kesatuan yang berulang ulang, jadi berbeda dengan polimerisasi adisi rantai yang membentuk polimer bermassa molekular besar sekaligus.
2.2.5
Proses Polimerisasi Adisi (Chain- Reaction Polymerization) Polimerisasi adisi merupakan polimerisasi yang melibatkan
reaksi rantai dan disebabkan oleh ion radikal bebas yang terdapat pada gugus rantai. Radikal bebas merupakan partikel reaktif mengandung elektron yang tidak berpasangan. Polimer penting yang dihasilkan melalui polimerisasi adisi adalah turunan etena berbentuk CH2=CHX atau CH2=CXY, yang disebut monomer vinyl .
34
Dalam polimerisasi adisi ini radikal bebas biasanya terbentuk karena proses dekomposisi dari initiator (bahan yang bersifat relatif tidak stabil). Ion radikal bebas bereaksi dengan memutuskan ikatan rangkap dari gugus monomer dan masuk ke dalam gugus tersebut. Reaksi ini berlangsung sangat cepat sehingga dalam waktu yang singkat telah tebentuk gugus rantai yang panjang. Reaksi ini berlangsung saat dua ion radikal bebas bereaksi untuk menghentikan masing-masing aktivitas pertumbuhannya (mengikat monomer-monomer yang lain) sehingga terbentuk molekul polimer. Polimerisasi adisi terjadi pada monomer yang memiliki ikatan rangkap. Polimerisasi ini akan memutuskan ikatan rangkap sehingga monomer- monomer tersebut dapat saling berikatan. Polimerisasi adisi membentuk polimer dengan berat molekul tinggi dalam
waktu
singkat.
Contoh
polimerisasi
adisi
adalah
pembentukan polietilena. Reaksi pembentukan polietilena merupakan mekanisme radikal bebas. Radikal bebas biasanya terbentuk dari dekomposisi materi yang tidak stabil yang biasa disebut inisiator.
Tabel 2.1 Perbandingan Polimerisasi Kondensasi dan Adisi Polimerisasi Kondensasi Reaksi terjadi dengan adanya dua jenis molekul.
Polimerisasi Adisi Reaksi memanjang dengan adanya pengulangan unit monomer setiap saat.
Monomer dapat dihilangkan lebih awal di dalam reaksi.
Konsentrasi monomer menurun perlahan sesuai dengan reaksi steady. Polimer tinggi terbentuk sekali yaitu pada saat polimer terjadi perubahan BM sudah tinggi. Lama waktu reaksi meyebabkan yield tinggi, namun BM menjadi kecil.
Berat molekul polimer yang terjadi dengan adanya reaksi steady state secara perlahan.
35
Lama waktu reaksi sangat penting untuk mencapai berat molekul yang tinggi.
Reaksi pencampuran hanya berisi monomer tinggi, kira-kira seperseribu bagian dari rantai yang menunjang.
Beberapa tahap molekul akan disitribusikan. 2.4
Pemanfaatan Polimer
1.
Polietilena Polietilena digunakan untuk pembungkus makanan, kantung plastik, ember, dan sebagainya.
2.
Polipropilena Polipropilena digunakan untuk karung, tali, botol, dan sebagainya.
3.
Teflon Teflon atau polytetrafluoro ethylene memiliki sifat yang tahan terhadap bahan kimia dan panas, sehingga dapat digunakan untuk pelapis tangki, atau panci anti lengket.
4. Polyvinyl Chloride (PVC) Polyvinyl Chloride digunakan untuk pipa, selang, pelapis lantai, dan sebagainya. 5. Polymethylmetakhrylat Asam akrilat merupakan monomer dari polymethylmetakhrylat atau flexiglass. Flexiglass meupakan plastik bening, keras tetapi ringan, sehingga banyak digunakan untuk kaca jendela pesawat terbang dan mobil. 6.
Poliester Poliester terbentuk dari gabungan monomer-monomer ester. Salah satu contoh polimer ini adalah dakron. Dakron digunakan sebagai serat tekstil. Selain dakron, contoh poliester yang lain adalah mylar yang biasa digunakan untuk pita perekam magnetik.
36
7.
Poliuretan Poiuretan banyak digunakan untuk produk yang terbuat dari foam, serat, elastomer, dan pelapis (coating ). Aplikasi dalam kehidupan sehari- hari untuk pembuatan wadah dari foam, untuk
industri
garmen,
aplikasi
bahan
bangunan,
dan
sebagainya. 8.
Karet Alam dan Karet Sintetis Karet diperoleh dari getah pohon karet atau lateks. Karet alam merupakan polimer isoprene sedangkan karet sintetis terdiri dari
beberapa
macam
misalnya:
polybutadiene,
polychloropene, polystyrene. Karet sintetis yang banyak dikenal yaitu SBR. SBR terdiri dari monomer stirena dan 1,3 butadiene yang banyak digunakan untuk pembuatan ban mobil.
2.5
Etilena
Etilena atau etena memiliki rumus kimia C 2H4 yang merupakan monomer pembentuk polietilena. Etilena termasuk ke dalam senyawa hidrokarbon tak jenuh (unsaturated hydrocarbon) golongan alkena (CnH2n) atau olefin dan berbentuk gas yang tidak berwarna. Senyawa etilena dapat dengan mudah bergabung dengan senyawa lainnya, seperti chlor, brom, dan asam sulfat tanpa pelepasan atom hidrogen. Berikut ini adalah reaksi yang dapat terjadi pada se nyawa etilena: 1.
Polimerisasi Etilena dapat dipolimerisasikan dengan cara memutuskan
ikatan rangkapnya dan bergabung dengan molekul etilena yang membentuk molekul yang lebih besar pada tekanan dan temperatur tertentu. Reaksi polimerisasi etilena bersifat eksotermis, menggunakan dua jenis inisiator yaitu inisiator homogen (radikal atau kation) dan inisiator heterogen (katalis padat).
37
2.
Oksidasi Etilena
dapat
dioksidasi
sehingga
akan
menghasilkan
senyawa-senyawa ethylene oxide, ethylene dioxide, ethylene glycol . Etilena dapat juga dioksidasi oleh asam asetat dan oksida menghasilkan vinil asetat dengan katalis paladium, alumina-silika pada temperatur 175-200 °C dan tekanan 0,4-1 MPa. 3.
Alkilasi Etilena dapat dialkilasi dengan katalis tertentu, misalnya
alkilasi fiedel -craft , mereaksikan etilena dengan benzena untuk menghasilkan produk ethyl benzene dengan katalis AlCl3 pada suhu 400 °C. CH2=CH2 + C6H6 → C6H5C2H5 4.
Klorinasi Etilena dapat diklorinasi oleh klorin menjadi dikloroetana dan
dengan klorinasi lanjutan akan terbentuk trikloroetana. CH2=CH2 + Cl2 → ClCH2CH2Cl ClCH2CH2Cl + Cl2 → CH2ClCHCl2 + HCl 5.
Oligomerisasi Etilena dapat dioligomerisasi, misalnya menjadi linear alfa
olefin (LAO) C10-C14 dengan rantai lurus dan alifatik alkohol. Reaksi dijalankan pada suhu 80-120 °C dengan tekanan 20 Mpa. Al(C2H5)3 + n CH2=CH2 → AlR1R 2R 3 6.
Hidrogenasi Etilena dapat dihidrogenasi secara langsung dengan katalis
nikel pada suhu 300 °C atau direaksikan dengan katalis platina atau palladium pada suhu kamar. CH2=CH2 + H2 → C2H6 7.
Adisi Etilena klorohidrin terbentuk melalui reaksi adisi antara
etilena dengan asam hipoklorit pada suhu 20-30 °C dan tekanan 2,5 atm.
38
HOCl + CH2=CH2 → CH2OHCH2Cl
2.6
Polietilena
Polietilena pertama kali ditemukan oleh ahli kimia yang berasal dari Negara Jerman yang bernama Hans von Pechmann , dimana penemuan ini terjadi secara acak tidak disengaja pada tahun 1898 sewaktu memanaskan Diazomethane. Setelah beberapa tahun kemudian polietilena diproduksi secara industri pada tahun 1933 oleh E.W. Fawcett di Laboratorium Imperial Chemical Industries, Ltd (LICI), Inggris dalam sebuah percobaan tak terduga dimana etilena yang merupakan bahan baku sisa reaksi diteliti sampai tekanan 1.446,52 kg/cm 2 dan temperatur 170 oC. Derajat polimerisasi (DP) dinyatakan sebagai jumlah total unit-unit struktur (banyaknya kesatuan berulang-ulang atau – n) dan oleh karenanya berhubungan dengan panjang rantai dan berat molekul (BM) polimer merupakan hasil kali DP dengan BM kesatuan berulang atau monomernya. Contohnya adalah vinyl acetat mempunyai DP 500 dan BM monomernya adalah 86, jadi BM vinyl acetat tersebut adalah: 500 × 86 = 43.000. Namun pada tahun 1939, Michael Perrin mengembangkan cara pembuatan polietilena bertekanan tinggi yang kemudian menjadi basis industri pembuatan Low Density Polyethylene (LDPE). Setelah melewati perkembangan panjang, ahli kimia asal Jerman yang bernama Ziegler Natta
mampu
menemukan
cara
pembuatan
polietilena
secara
organometalik pada tahun 1953, dan setahun kemudian berhasil diproduksi. Polietilena yang dihasilkan oleh Ziegler-Natta yaitu polietilena tanpa tekanan. Sampai saat ini, polietilena merupakan jenis polimer yang banyak diproduksi. Polietilena terbuat melalui proses polimerisasi adisi dengan monomer etilena. Polietilena juga dapat dibuat dengan polimerisasi radikal, polimerisasi adisi anionik, polimerisasi koordinasi ion, dan polimerisasi adisi kationik, dimana masing-masing cara pembuatan
39
polietilena akan menghasilkan jenis yang berbeda juga. Sampai saat ini polietilena telah banyak diproduksi karena dapat dijadikan bahan baku berbagai macam produk plastik. Berdasarkan densitas dan percabangannya, polietilena dibagi menjadi: 1.
UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene) UHMWPE merupakan polietilena dengan polimer yang berat
molekulnya berkisar antara 3,1 – 5,6 juta, karena berat molekul yang sangat tinggi menyebabkan polimer ini sangat keras, sulit untuk dipotong, dan tahan terhadap bahan-bahan kimia. 2.
HMWPE ( High Molecular Weight Polyethylene)
3.
HDPE ( High Density Polyethylene) HDPE memiliki densitas 0,95-0,96 gram/cm 3 atau lebih.
HDPE memiliki cabang yang sedikit, sehingga menyebabkan gaya intermolekuler yang besar dan kuat. HDPE biasa digunakan untuk memproduksi bahan pembungkus susu, botol deterjen, dan tempat sampah. 4.
HDXLPE ( High Density Cross-Linked Polyethylene)
5.
PEX (Cross-Linked Polyethylene) PEX adalah polyethylene dengan densitas menengah ke atas
yang mengandung ikatan silang dalam struktur polimernya sehingga merubah dari thermoplastic menjadi elastomer. 6.
MDPE ( Medium Density Polyethylene) MDPE memiliki densitas sekitar 0,93-0,94 gram/cm 3.
7.
LDPE ( Low Density Polyethylene) LDPE memliki memiliki densitas 0,916-0,918 gram/cm 3 rantai cabang panjang dan pendek sehingga struktur molekulnya tidak teratur yang menyebabkan kurang kuat. LDPE terbuat melalui proses polimerisasi radikal bebas.
8.
LLDPE ( Liner Low Density Polyethylene)
40
LLDPE
memiliki
densitas
berkisar
antara
0,918-0,922
gram/cm3. LLDPE memiliki rantai cabang yang jauh lebih sedikit dari LDPE. LLDPE banyak digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan berbagai macam aplikasi dari film karena sifat LLDPE yang cukup keras, fleksibel, dan relatif transparan. 9.
VLDPE (Very Low Density Polyethylene) VLDPE
memiliki
densitas
berkisar
antara
0,880 – 0,915
gram/ml. VLDPE merupakan polimer dengan rantai linier, dimana banyak rantai cabang pendek. Semakin banyak rantai cabang akan menyebabkan densitas yang semakin rendah, hal ini dikarenakan ruang kosong yang ditimbulkan oleh rantai cabang akan semakin banyak dan apabila densitasnya semakin kecil, yang akan ditunjukkan oleh melt index yang semakin besar. Menurut Mac. Condon, 1995, polietilena termasuk salah satu polimer dengan struktur molekul paling sederhana, bersifat thermoplastic dan diproduksi dari polimerisasi gas etilena (C 2H4). Industri plastik memisahkan polietilena menjadi 2 tipe berdasarkan densitasnya yaitu: 1. High Density Polyethylene (HDPE) Densitas
: 0,95-0,96 gram/cm3
Jenis Rantai
: Rantai panjang dengan cabang pendek
Gambar Struktur : Kualitas High Density Polyethylene (HDPE) telah dikenal baik antara lain berkat daya tahanya yang konsisten, penampilan yang amat halus serta bebas dari bau dan pelenturan warna. Di samping itu HDPE berguna untuk mencetak kotak makanan berdinding tipis, ember maupun berbagai jenis karet plastik dan tanki. 2. Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Density
: 0,918-0,922 gram/cm 3
Jenis Rantai
: Rantai cabang pendek dan teratur
Gambar Struktur :
41
Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) adalah pilihan terbaik untuk pembuatan bermacam kantong plastik mulai dari kemasan tipis untuk produk makanan samping kantong plastik te bal untuk beban yang berat. Tabel 2.2 Produk Polietilena dan Aplikasinya Aplikasi
LL Film
General Injection
Kode Produk
Melt I ndex (2,16 Kg)
Density (Kg/m3)
LL0209AA
0.9
918
LL0209SR
0.9
920
LL0220AA
2.1
918
HD5470UA
3.9
955
HD6070EA
7.2
959
HD6070UA
7.2
959
General Molding
Deskripsi
Lapisan pembungkus low slip untuk adhesive lamination film dengan level gel yang rendah juga untuk sack film dengan beban yang berat. Lapisan film yang kuat dan high slip untuk pengemasan transparan makanan retail dan barang industri. Lapisan film low slip yang mudah diekstruksi, dicampur dengan polietilena lainya untuk pembuatan kabel dan kawat. Untuk pembuatan keranjang, pelet dan drum. Pembuatan alat rumah tangga, container dan wadah. Pembuatan alat rumah tangga, kontainer dan wadah dengan ketahanan terhadap UV yang tinggi.
42
HD5218EA
18
952
HD5520GA
0.25
952
HD5401GA
0,09
952
HD5520GA
2
950
HD Film
HD5301AA
0,10
946
Tape dan Monofilament
HD5609AA HD5609UV
0.9
956
Wire dan Cable
BPD3220
2.6
918
Blending
HD5210AA
1.6
952
Organoleptic Closure Grade
HD5120EA-B
2.1
952
Blow Molding
Pembuatan alat rumah tangga, kontainer dan mainan anak- anak. Wadah yang buat untuk makanan dan peralatan rumah tangga serta industri kimia. Wadah besar untuk industri kimia dan barang teknik dengan ESCR dan toughness yang tinggi. Wadah besar (lebih besar dari 150 L) yang buat untuk industri kimia dan barang teknik. Lapisan film pengemasan yang tipis dan kantong plastik. Tapes: woven covers, netting, open weaves sack. Filament : ropes, nets. Campuran untuk pembuatan kawat dan kabel dapat dicampur dengan polietilena lainnya. Grade campuran untuk monofilament HDPE dan film keperluan pelapisan. Produk organoleptic khusus dengan bau dan tingkat pencemaran yang rendah, untuk tutup botol minuman berkarbonasi dan minuman ringan.
43
2.7
HD5120GAB
2.1
952
HD5120GBB
2.1
952
HD6070EAB
7.2
959
Tutup botol minuman berkarbonasi dan minuman ringan dengan additive slip. Tutup botol minuman berkarbonasi dan minuman ringan dengan high slip. Tutup botol air mineraldan minuman ringan noncarbonated dengan stiffness yang tinggi.
Sejarah Pabrik Polietilena
Polietilena pertama kali disintesis oleh ahli kimia Jerman bernama Hans Von Pechmann. Ketika koleganya, Eugene Bamberger dan Friedrich Tscirner mencari tahu tentang substansi putih, berlilin, mereka mengetahui bahwa
yang
ia
buat
mengandung
rantai
panjang – CH2-
dan
menamakannya polymethylene. Kegiatan sintesis polietilena secara industri pertama kali dilakukan, lagi-lagi, secara tidak sengaja, oleh Eric Fawcett dan Reginald Gibson pada tahun1933 di fasilitas Imperial Chemical Industries (ICI) di Northwich, Inggris. Ketika memperlakukan campuran etilena dan benzaldehida pada tekanan yang sangat tinggi, mereka mendapatkan substansi yang sama seperti yang didapatkan oleh Pechmann. Reaksi diawali
oleh
keberadaan
oksigen
dalam
reaksi
sehingga
sulit
mereproduksinya pada saat itu. Namun, Michael Perrin, ahli kimia Imperial Chemical Industries (ICI) lainnya, berhasil mensintesisnya sesuai harapan pada tahun 1935, dan pada tahun 1939 industri LDPE pertama dimulai.
2.8
Pengembangan Proses Industri
Proses dasar polimerisasi etilena yang mula-mula dipatenkan adalah proses yang digunakan oleh perusahaan Imperial College Industries
44
(ICI) pada tahun 1936. Proses ini menghasilkan polietilena jenis Low Density Polyethylene (LDPE) dengan kondisi pada tekanan tinggi yaitu 50 – 300 MPa. Sampai dengan pertengahan 1950-an, semua polietilena komersial diproduksi dengan proses tekanan tinggi yang merupakan perkembangan dari proses dasar tersebut. Namun pada tahun 1954, muncul 2 cara lain untuk reaksi polimerisasi etilena yaitu proses Phillips yang menggunakan katalis Metal Oksida dan proses Ziegler yang menggunakan katalis Aluminium Alkil. Dengan proses-proses baru tersebut polietilena dapat diproduksi pada tekanan dan temperatur yang lebih rendah. Produk yang dihasilkan memiliki struktur yang telah termodifikasi yaitu terdiri atas rantai lurus dan sedikit sekali cabang, yang disebut dengan High Density Polyethylene (HDPE). Produk baru ini mempunyai densitas yang lebih besar, sifat kekerasan dan temperatur pelunakan yang lebih tinggi. Pada akhir 1970-an dikembangkan proses lain yang menghasilkan polietilena dengan karakteristik dan struktur berada diantara LDPE dan HDPE. Produk ini disebut Linear Low Density Polyethylene (LLDPE). Produk lain yang serupa, yaitu Very Low Density Polyethylene (VLDPE), diperkenalkan oleh perusahaan Union Carbide pada tahun 1985. Dari produksi total dunia sebesar 40 juta polyethylene per tahun pada awal 1990- an, sebesar 16 juta ton merupakan LDPE, 16 juta ton HDPE, dan sisanya yaitu 8 juta ton adalah LLDPE. Sekitar 75% LLDPE dan HDPE yang diproduksi, digunakan untuk pembuatan lembaran plastik.
Tabel 2.3 Kode Produk Polietilena Kode Produk
Aplikasi Utama
LL 0209 AA Kantong Plastik Tebal, Karung Plastik LL 0209 SR LL 0209 XR
Laminating Film, Kantong Plastik
LL 0220 AA
Kemasan Makanan
45
LL 0220 XR
Laminasi Film
HD 5226 EA
Peralatan Rumah Tangga, Container
HD 5218 EA
Peralatan Rumah Tangga , Mainan
HD 6080 UV
Proses Injeksi untuk Kaleng Plastik Container
HD 3840 UV
Ember Mainan
HD 5009 UV
Tanki, Drum, Hopper
HD 3504 GP
Pelapis Pipa Logam, Pipa Tekanan Rendah
HD 5402 GP
Pipa Tanpa Tekanan
HD 4702 EA
Botol Diterjen
Untuk membedakan spesifikasi produk dilakukan dengan sistem kode produk seperti gambar 2.1.
Gambar 2.1 Penamaan Produk Polietilena
BAB III DESKRIPSI PROSES
3.1
Proses Produksi Polietilena
Polietilena yang diproduksi di PT Lotte Chemical Titan Nusantara dengan jenis LLDPE ( Linier Low Density Polyethylene) dan HDPE ( High Density Polyethylene) dibentuk di reaktor dengan jenis Fluidized Bed Reactor . Pembuatan produk polietilena jenis HDPE ( High Density Polyethylene) yang diproses pada unit train 1 dan 2 akan dilakukan persiapan bahan serta katalis terlebih dahulu sebelum masuk pada proses polimerisasi. Sementara untuk unit train 3 yang memproduksi LLDPE hanya melalui tahap persiapan bahan baku sebelum masuk pada proses polimerisasi. Train 1 memproduksi polietilena jenis High Density Polyethylene (HDPE) katalis yang digunakan berupa katalis Ziegler-Natta. Dimana katalis tersebut dibuat sendiri oleh PT. Lotte Chemical Titan Nusantara pada Unit Persiapan Katalis (CPU). Katalis Ziegler-Natta masuk ke dalam reaktor prepolimerisasi disertai dengan solvent bersih ( Hexane) yang terlebih dahulu dipanaskan dengan menggunakan steam, kemudian ditambahkan katalis Ziegler-Natta dan co-catalyst berupa Tri-n-Octyl Aluminium (TnOA) dan dialirkan bahan baku etilena dan gas hidrogen yang diatur pada fasa gas, dari reaktor dihasilkan prepolimerisasi dalam bentuk slurry dan selanjutnya dikeringkan. Prepolimer yang terbentuk dari proses drying berubah fase menjadi powder , yang selanjutnya diinjeksikan ke reaktor utama Fluidized Bed Reactor. Pada Train 2 yang juga memproduksi polietilen jenis High Density Polyethylene (HDPE) katalis yang digunakan berupa katalis Chromium. Dimana katalis tersebut hanya diaktifkan dari Cr 3+ menjadi Cr 6+ kemudian menuju Unit prepolimerisasi (PPU) dan menghasilkan prepolimer dengan bentuk powder , yang selanjutnya diinjeksikan ke reaktor utama Fluidized Bed Reactor.
46
47
Pada Train 3 mekanisme proses yang digunakan adalah proses adisi koordinasi. Katalis yang digunakan adalah Sylopol yang diaktifkan dengan Tri Ethyl Aluminium (TEA, Al(C2H5) yang diinjeksikan ke dalam reaktor utama Fluidized Bed Reactor. Train 3 tidak melalui proses prepolimerisasi karena katalis yang digunakan sudah siap pakai dan langsung diinjeksikan ke dalam reaktor utama. Proses polimerisasi terjadi di dalam reaktor utama (R-400) akan menghasilkan polietilena dalam bentuk powder. Selanjutnya powder polietilena akan diproses untuk penghilangan gas pada unit degassing dan kemudian dibentuk menjadi pelet dan ditambahkan zat aditif pada unit pencampuran aditif dan pembentukan pelet. Produk pelet polietilena jenis LLDPE akan dikemas di unit pengemasan produk.
CIU
PU
DU
APU
PBU
FPU
Gambar 3.1 Alur Proses Train 3
Keterangan : CIU (Catalyst Injection Unit )
: Unit Injeksi Katalis
PU ( Polymerization Unit )
: Unit Polimerisasi
FPU ( Feed Purification Unit )
: Unit Pemurnian Bahan Baku
DU (Degassing Unit)
: Unit Penghilangan Gas
APU ( Additive and Pelletizing Unit )
: Unit Pencampuran Aditif dan Pembentukan Pelet
PBU ( Product Storage and Bagging Unit )
: Unit Pengemasan Produk
48
3.2
Unit Penanganan Bahan Baku
Penanganan bahan baku di PT Lotte Chemical Titan Nusantara melalui beberapa unit diantaranya: 3.2.1
Jetty Jetty adalah pelabuhan kecil di pabrik yang sering dipergunakan untuk
bersandarnya kapal yang membawa bahan baku seperti etilena dan butena-1. Laju air pemindahan etilena dari kapal adalah 350 ton/jam, sedangkan untuk butena -1 145 ton/jam dengan tekanan maksimal 6 barg. Jetty PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dilengkapi beberapa fasilitas, yaitu: 1.
Dua unit fire monitor yang berfungsi memadamkan kapal-kapal jika keadaan darurat.
2.
Dua unit mooring dolphin yang dilengkapi quick release hook dan
3.
electric motor capstan yang berfungsi untuk menambatkan tali kapal.
4. Breasthing Dolphin berfungsi sebagai tempat merapatnya kapal. 5. Jetty Head Control Cabin sebagai pusat pengontrolan selama off loading . 6. Approach
Way
Spray
Water
System
adalah
jembatan
yang
menghubungkan kapal dan daratan untuk megevakuasi pada saat darurat. 7.
TV Camera untuk memonitoring loading arm dari DCS ( Digital Control System) selama off loading .
3.2.2
Unit Penyimpanan Etilena ( Ethylene Storage Unit ) Etilena cair yang dipindahkan dari kapal, disimpan di tangki penyimpanan
etilena (7-T-350) dalam kondisi temperatur -103 ºC dan tekanan 60-80 mbarg dan kapasitas dari tangki penyimpanan ini adalah 12.000 ton. Tangki penyimpanan ini dilengkapi dengan fasilitas fire water spray, yang berfungsi untuk mendinginkan tangki tersebut bila terjadi kebakaran dan ethylene vaporizer (7-E-350) yang berfungsi untuk merubah fasa etilena menjadi gas yang siap dipindahkan ke area proses. Tekanan dalam tangki etilena selalu mengalami fluktuasi, hal ini disebabkan:
49
a. Temperatur udara luar b. Aliran minimum dari jetty c. Gesekan pompa etilena Untuk mengatasi fluktuasi tersebut, maka pada tangki diberikan fasilitas Boil off Gas compressor .
3.2.3
Unit Penyimpanan Butena ( Buthene sphere) Tangki tempat menyimpan butena ini berbentuk bulat didalam Buthene
Sphere (7-T-240), butena-1 mempunyai temperatur 30 ºC dengan tekanan 3 barg. Buthene sphere ini dilengkapi dua buah pompa untuk memindahkan butena ke area proses. Buthene Storage Pump (7-P-240 A/B) dilengkapi Cooler dengan tujuan mendinginkan temperatur butena-1. Tangki ini dilengkapi dengan pipa -pipa fire water dan bagian luar tangki diselimuti oleh fire protection.
3.2.4
Boil of Gas Compressor BOG ini berfungsi untuk menstabilkan tekanan di dalam tangki etilena.
BOG compressor terdiri dari dua buah, yaitu: 1. BOG liquefier / BOG recovery compressor yang berfungsi untuk merubah Ethylene Vapor menjadi Ethylene Liquid untuk dikembalikan ke dalam ethylene storage tank (7-T-350). Keberadaan etilena dalam fase gas di dalam tangki sangat dibutuhkan sebagai penyeimbang tekanan tangki. 2. BOG Feed Compressor yang digunakan apabila ada penarikan etilena dari Train dan pompa etilena tidak mampu melayani penarikan etilena dari Train dengan menggunakan evaporasi 7-E-350 dan 7 -C-352.
3.2.5 Feed Purification Unit Di unit pemurnian bahan baku, bahan baku utama etilena dan butena-1 dibebaskan dan dikeringkan dari kandungan karbon monoksida, asetilen, senyawa sulfur, dan air sebelum masuk reaktor utama. Karena kemurnian bahan baku
50
sangat berpengaruh terhadap reaksi polimerisasi dan produk yang dihasilkan. Proses pemurnian bahan baku melalui beberapa proses yaitu: 1.
Proses Penghilangan Sulfur Sulfur dihilangkan karena sifat racun bagi katalis Cu dan Palladium
sehingga mempersingkat waktu katalis dan dapat mengakibatkan korosi pada
peralatan
operasi
dan
dapat
mematikan
aktivitas
katalis.
Penghilangan sulfur dilakukan dalam Sulphur Absorber . Prinsipnya adalah mengabsorbsi sulfur dengan menggunakan solid katalis Zinc Oxide (ZnO). Etilena masuk dari bagian atas Sulphur Absorber melewati katalis Zinc Oxide sehingga sulfur terabsorbsi dan kemudian etilena yang telah bebas sulfur keluar pada bagian bawah Sulfur Absorber . Reaksi tersebut terjadi pada suhu 40 oC dan kandungan H 2S diharapkan kurang dari 0,01 ppm. Reaksi yang terjadi adalah: H2S+ZnO ZnS+H2O 2.
Proses Penghilangan Asetilen Acetylene (C2H2) dihilangkan di dalam Acetylene Hydrogenator
dengan prinsip hydrogenasi menggunakan katalis Palladium (Pd Catalyst ). Etilena masuk dari bagian bawah Acetylene Hydrogenator melewati katalis Palladium dan kemudian etilena yang telah bebas dari Acetylene keluar pada bagian atas Acetylene Hydrogenator. Reaksi yang terjadi adalah: C2H2+H2 C2H4 3.
Proses Penghilangan Karbon Monoksida dan Oksigen Penghilangan CO dan O 2 dilakukan dalam Ethylene Treater , karena
kandungan CO dan O 2 mudah teracuni oleh sulfur dan acetylene, sehingga penghilangan sulfur dan acetylene dilakukan terlebih dahulu. CO dihilangkan dengan reaksi oksidasi dengan menggunakan katalis Copper Oxide (CuO) sehingga menghasilkan CO 2. Sedangkan O 2 dihilangkan dengan reaksi reduksi dengan menggunakan reduktor Copper (Cu) sehingga menghasilkan CuO. Sebelum masuk ke Ethylene Treater , etilena
51
dipanaskan dahulu menggunakan steam bertekanan rendah hingga suhunya mencapai 90-120 oC. Reaksi yang terjadi adalah: 1. CO+CuO CO2+Cu 2. 2 Cu+O2 2 CuO 4.
Proses Penghilangan H2O Air dihilangkan dari etilena di dalam Ethylene Dryer dengan
menggunakan katalis Molecular Sieve, Sedangkan penghilangan CO 2 dari etilena terjadi dalam CO2 Absorber Treater dengan menggunakan katalis Sodium Oxide atau sering disebut dengan katalis ALCOA. Etilena yang akan dihilangkan kandungan airnya masuk ke Ethylene Dryer dari bagian bawah dan kemudian etilena yang telah bebas H2O keluar pada bagian atas, selanjutnya etilena tersebut masuk ke CO2 dan Metana absorber pada bagian atas dan etilena yang terbebas dari kandungan carbon dioxide
keluar pada bagian bawah
absorber .
Penghilangan air dilakukan sebelum penghilangan CO 2 karena katalis ALCOA lebih mudah menyerap air daripada CO 2 sehingga dikhawatirkan terjadi penyerapan yang kurang sempurna. Setelah keluar dari CO 2 absorber ini, diharapkan etilena terbebas dari kandungan karbon dioksida kurang dari 2 ppm.
3.3
Langkah Proses
Pada unit train 3 proses produksi polietilena jenis LLDPE melalui beberapa unit proses diantaranya: 3.3.1
Unit Injeksi Katalis Pada train 3 menggunakan katalis sylopol . Terdapat dua macam
penyimpanan katalis, yaitu dengan drum dan Tote bin. Drum berkapasitas 50 kg dan Tote Bin 150 kg katalis dari Tote Bin di transfer menuju Catalyst Drum (3-D300) secara gravitasi dengan bantuan PNL ( Pure Nitrogen Low). Pada Catalyst Drum (3-D-300) di conveying menuju separator (3-D-384) dengan bantuan PNL ( Pure Nitrogen Low).
52
Pada separator (3-D-384) katalis diturunkan ke top stock pipe dengan gaya gravitasi. Lalu diturunkan kembali ke bottom stock pipe menggunakan PNP ( Pure Nitrogen Priority), pada stock pipe ini berfungsi sebagai penyimpanan sementara agar tidak terjadi pemblokiran powder katalis pada saat menginjeksi ke reaktor utama (3-R-400). Lalu Catalyst masuk ke Valve dosing (3-ROV-378 A/B/C/D), dengan sequence yang sudah di setting . Lalu katalis diinjekkan ke reaktor utama (3-R-400) melalui line injeksi dengan menggunakan PNP ( Pure Nitrogen Priority) bertekanan 33 barg, dengan takaran per-injeknya seberat 8 gram.
3.3.2
Unit Polimerisasi Proses polimerisasi pada unit train 3 yang terjadi di dalam Fluidized Bed
Reactor (3-R-400) pada suhu 85-88
o
C dan tekanan 22-23 barg. Pada saat
running , reaktor sudah terisi oleh bed powder atau powder polimer yang sudah jadi sebagai umpan. Komposisi gas yang masuk terdiri dari etilena (monomer), butena-1 (co-monomer), hidrogen dan nitrogen. Bahan baku utama (etilena dan butena-1) yang telah dimurnikan di unit pemurnian bahan baku kemudian diumpankan kedalam reaktor utama (3-R-400). Umpan butena-1 dialirkan meluli Primary Gas Cooler (3-E-400) untuk menurukan temperatur. Setelah itu dikompresi bersama dengan gas reaktan lainnya seperti etilena , hidrogen dan nitrogen oleh kompresor (3-C-400). Gas yang telah di kompresi oleh kompresor (3-C-400) dialirkan kedalam sistem loop gas dengan melewati Final Gas Cooler (3-E-401) dengan tujuan untuk mengatur temperatur dalam reaktor dan kemudian diinjeksikan ke dalam reaktor utama (3R-400). Pada sistem loop gas kemudian ditambahkan Tri-Ethyl Aluminium (TEA) yang berfungsi sebagai co-catalyst dan penghilang impurities pada katalis. Loop gas kemudian masuk melalui bagian bawah reaktor sehingga terjadi fluidisasi dimana partikel dalam bed akan homogen. Gas yang meniggalkan reaktor akan membawa sebagian partikel kecil ( fines) yang terbawa sehingga gas akan melewati gas cyclone untuk memisahkan partikel dari gas dengan tujuan agar tidak membentuk kerak pada heat exchanger. Partikel kecil yang terpisah akan diinjeksikan kembali ke dalam reaktor dengan bantuan loop gas dari
53
kompresor sedangkan gas yang terpisah dari partikel mempunyai suhu sekitar 86 o
C akan masuk kealiran butena-1 yang menuju Primary Gas Cooler (3-E-400)
dengan tujuan merubah fasa butena-1 menjadi gas. Gas yang telah bercampur dengan butena masuk ke primary cooler dan didinginkan hingga 58
o
C
menggunakan cooling water system dan kemudian bersama dengan gas etilena, hidrogen
dan
nitrogen
dikompresi
dengan
kompresor
(3-C-400)
untuk
diinjeksikan kedalam reaktor utama (3-R-400). Reaksi dalam reaktor berlangusng sekitar 5-6 jam dimana terjadi polimerisasi optimum yang menghasilkan polietilena. Polietilena yang terbentuk diambil dengan sistem Powder Withdrawal (3-D-420 A/B/C/D/E) dimana sistem ini menggunakan perbedaan tekanan antara reaktor 22-23 barg dengan powder withdrawal 0.5 barg sehingga powder dari reaktor akan berpindah karena perbedaan tekanan ini. Ketinggian bed pada reaktor polimerisasi di atur setinggi 18 meter sehingga jika ketinggian bed melebihi set point maka Powder Withdrawal akan mengambil powder sehingga ketinggian bed akan kembali menjadi 18 meter. Terdapat 5 buah Powder Withdrawal di reaktor utama, 2 di bagian atas dan 3 di bagian bawah. Dua Powder Withdrawal bagian atas berfungsi untuk mengambil powder dan aglomerat yang terbentuk sedangkan 3 Powder Withdrawal bawah berfungsi untuk mengambil powder . Dari kelima Powder Withdrawal ini powder yang terambil kemudian memasuki unit penghilangan gas karena powder yang terambil masih mengandung gas hidrokarbon.
3.3.3
Unit Penghilangan Gas Powder dari Powder Withdrawal masuk ke Primary Degasser (3-S-425)
karena bedanya tekanan dimana tekanan dalam Primary Degasser adalah 0.5 barg. Primary Degasser berfungsi memisahkan powder dan gas yang terambil pada Powder Withdrawal sehingga powder akan jatuh kebagian bawah Primary Degasser dan gas akan masuk ke bagian atas dimana akan masuk dalam kompresor dimana tekanannya akan dinaikan secara bertahap 0.5-2 bar, 2-8 bar dan 8-25 bar. Gas yang telah dikompresi tersebut kemudian masuk dalam aliran loop gas setelah keluar dari kompresor.
54
Powder yang terpisah kemudian masuk ke Feed Hopper (3-D-427) sebagai tempat penyimpanan sementara, kemudian dialirkan dengan gas nitrogen yang bertekanan 3 bar ke Gas Cyclone Filter (3-F-435) dimana terpisah antara powder dan gas nitrogen. Gas nitrogen yang terpisah digunakan kembali untuk transfer powder sedangkan powder masuk dalam Secondary Degasser (3-D-430). Dalam Secondary Degasser powder dikontakan dengan nitrogen panas bertekanan 3 bar yang bertujuan untuk menghilangkan gas hidrokarbon yang masih terikat pada pori-pori powder . Gas yang melewati Secondary Degasser kemudian masuk dalam Vent Recovery Unit atau dibuang ke flare jika kandungan hidrokarbonnya sedikit. Powder yang terpisah dalam Secondary Degasser kemudian masuk dalam Vibrating Screen (3-S-440)dimana akan terpisah antara powder dan aglomerat . Aglomerat yang terpisah langsung dibuang karena merupakan produk gagal dan dijual sebagai scrap sedangkan powder masuk dalam Final Degasser (3-D-440). Dalam Final Degasser powder dikontakan dengan nitrogen dan steam low pressure yang bertujuan untuk deaktivasi katalis dan terminasi karena steam mengantung atom O dan H. Gas yang melewati Final Degasser langsung dibuang ke flare sedangkan powder yang dihasilkan masuk ke Feed Hopper (3-D-465) sebagai tempat penyimpanan dan akan diuji kualitasnya untuk masuk ke Virgin Powder bin (3-H-810) atau Virgin Powder surge sillo (3-H-800). Powder ditransferkan ke Virgin Powder bin dan Virgin Powder surge sillo menggunakan nitrogen bertekanan 3 bar yang kemudian dipisahkan dan digunakan kembali. Virgin Powder bin sebagai tempat powder yang memenuhi kualitas sedangkan Virgin Powder surge sillo sebagai tempat powder yang tidak memenuhi kualitas.
3.3.4
Unit Penambahan Aditif dan Pembentukan Pelet Proses pemindahan powder polimer ke Virgin Powder Bin (H-810) atau ke
Powder Surge Sillo (H-800) terbagi mejadi 3, yaitu: 1. Normal Feeding Rute : Storage Bin (D-460) →Virgin Powder Bin (H-810)
55
Apabila powder polimer yang dihasilkan on-grade, maka powder langsung masuk ke Virgin Powder Bin (H-810) dengan bantuan Blower Air Booster (C-460) bertekanan 0,5 barg. 2. Tween Feeding Rute : Storage Bin (D-460) → Powder Surge Sillo (H-800) ditambah Powder Surge Sillo (H-800) Bila ada sebagian powder polimer yang off-grade, maka powder ditampung di Powder Surge Sillo (H-800). Powder polimer kualitas off grade secara Tween Feeding dicampur sedikit demi sedikit dengan powder kualitas on-grade. 3. Consecutive Feeding Rute : Storage Bin (D-460) → Powder Surge Sillo (H-800) → Virgin Powder Bin (H-810) Consecutive Feeding dilakukan apabila terjadi penggantian grade powder polimer. Powder polimer ditampung terlebih dahulu di Powder Surge Sillo (H-800), kemudian baru dimasukkan ke Virgin Powder Bin (H-810). Powder dari Virgin Powder bin kemudian masuk dalam Extruder Weight Feeder (4-WI-810) dan sebagian kecil dimasukan menuju Master Batch Blender (4-M-825 A/B) untuk dicampur aditif. Penambahan aditif ini bertujuan untuk menjaga kualitas pelet yang dihasilkan dari kerusakan yang disebabkan oleh pengaruh temperatur, anti slip, anti oksidan dan oksidasi. Kondisi operasi pada Master Additive Blender (4-M-825 A/B) dijaga pada suhu 60 oC pengadukan 50 rpm dan waktu 2 jam. Untuk menjaga temperatur Master Batch Blender , maka dialirkan Cooling Water di dinding jaketnya dengan suhu masuk 32 oC dan suhu keluar 51 oC. Tujuan pendinginan tersebut agar powder tidak melebihi melt point additive sehingga saat percampuran tidak meleleh. Powder keluaran dari Master Additive Blender (4-M-825 A/B) kemudian masuk ke Additive Weigher (4-WI-830 A/B) yang kemudian masuk ke ekstruder bersama dengan aliran powder dari Extruder Weight Feeder dan Rerun
56
Sillo (4-H-855). Proses dalam ekstruder bertujuan untuk merubah powder menjadi pelet. Dalam mesin ekstruder terjadi beberapa proses untuk menghasilkan pelet yang sempurna diantaranya feeding, pre-heating, mixing, transfer, gear pump, screen, die plate, cutter dan conveying . Feeding merupakan bagian ekstruder dimana powder masuk ke dalam screw conveying yang kemudian bergerak maju dalam zona preheating dimana powder dipanaskan pada suhu 150-220
o
C
sehingga powder meleleh yang selanjutnya melewati zona transfer yang merupakan transisi dari screw conveying menuju gear pump. Lelehan powder yang melewati gear pump kemudian masuk ke screen dimana lelehan disaring dari pengotor atau zat aditif yang tidak ikut meleleh, beda tekanan pada screen diatur sebesar 180 bar. Lelehan yang telah melewati screen kemudian masuk pada die plat e yang akan membentuk lelehan powder menjadi bentuk spageti. Lelehan yang berbentuk spageti ini langsung dipotong oleh 14 pisau dengan kecepatan putar 1050 rpm potongan lelehan ini akan membentuk pelet yang dibawa dan diatur suhunya oleh air. Suhu pemotongan diatur agar pemotongan pelet dapat terjadi dengan sempurna karena jika suhu terlalu tinggi akan terbentuk rembut pada pelet dan jika terlalu rendah pelet akan pecah. Pelet yang terbawa air telah keluar dari sistem ekstruder yang kemudian masuk pada dryer. Dryer yang digunakan merupakan spin dryer yang menggunakan blower untuk mempercepat penguapan air. Air yang terpisah kemudian ditampung dalam PCW accumulator yang kemudian diatur suhunya dan digunakan lagi untuk membawa pelet dari cutter. Pelet keluar dari dryer kemudian memasuki proses screening dimana terdapar 3 screen yaitu screen over size, on size dan under size. Pelet dari screen oversize dan under size kemudian langsung dibuang sedangkan pelet on size masuk ke dalam Pellet Surge Sillo (4H-850).
3.3.5
Unit Pengemasan Pelet dari Pellet Surge Sillo kemudian ditransferkan ke Blending Sillo (6-
H-101 A/B) atau Transition Sillo (6-H-102) dengan menggunakan udara
57
bertekanan. Blending Sillo berguna untuk tempat penyimpanan pelet sebelum masuk bagging sillo untuk dikemas dalam pak 25 kg atau sebagai tempat pencampuran dengan pelet yang tidak memenuhi kualitas. Transition Sillo merupakan tempat penyimpanan pelet yang tidak memenuhi kualitas yang akan dialirkan ke Blending Sillo atau ke Return Sillo.
Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Train 3
BAB IV SPESIFIKASI ALAT
4.1 Alat Penyimpanan Bahan Baku
1. Ethylene Storage Tank (7-T-350) Fungsi
: Tempat penyimpanan etilena cair.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 25 m
Diameter
: 23 m
Temperatur
: -103°C
Tekanan
: 40-80 barg
Kapasitas
: 12.000 Ton
Volume
: 26.366 m 3
Alat Bantu
: 1. Pompa motor kecepatan putar 3.000 rpm 2. ethylene vaporizer. 3. Kompresor motor kecepatan putar 2.950 rpm 4. control valve.
5. Butene Storage Tank (7-T-240) Fungsi
: Tempat penyimpanan butena-1.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Tangki Spherical / Bola
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 18 m
59
60
Diameter
: 18 m
Temperatur
: 26-30°C
Tekanan
: 2,5-3 barg
Kapasitas
: 4.250 Ton
Alat Bantu
: Centrifugal pump and valve (ROV).
4.2 Spesifikasi Alat pada F eed Puri fication Unit (FPU)
1. Sulphur Absorber (R-910) Fungsi
: Tempat untuk menghilangkan kandungan sulfur dalam etilena.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 3.400 mm
Diameter
: 1.040 mm
Temperatur
: 40-90oC
Tekanan
: 26,4 barg
Volume
: 10,9 m 3
Kapasitas
: 12.000 Ton
Alat Bantu
: Pompa motor kecepatan putar 1.200 rpm. Kompresor dengan motor kecepatan 1.050 rpm control valve.
2. Acetylene Hydrogenerator (R-920) Fungsi
: Tempat untuk menghilangkan kandungan acetylene dalam etilena.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
61
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 3.400 mm
Diameter
: 1.040 mm
Temperatur
: 40-90oC
Tekanan
: 26,4 barg
Volume
: 10,9 m 3
Kapasitas
12.000 Ton
Alat Bantu
: Pompa motor kecepatan putar 1.200 rpm. Kompresor dengan motor kecepatan 1.050 rpm control valve.
3. Ethylene Treater (R-940) Fungsi
: Tempat untuk menghilangkan kandungan karbon monoksida dan oksigen dalam etilena.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 3.400 mm
Diameter
: 1.040 mm
Temperatur
: 90oC
Tekanan
: 24,7 barg
Volume
: 10,9 m 3
Alat Bantu
: Pompa motor kecepatan putar 1.200 rpm. Kompresor dengan motor kecepatan 1.050 rpm control valve.
4. Butene Comonomer Dryer (R-940) Fungsi
: Tempat untuk menghilangkan kandungan H2O dalam butena-1
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
62
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 3.400 mm
Diameter
: 1.040 mm
Temperatur
: 40oC
Tekanan
: 24,7 barg
Volume
: 10,9 m 3
Alat Bantu
: Pompa motor kecepatan putar 1.200 rpm. Kompresor dengan motor kecepatan 1.050 rpm control valve.
4.3 Spesifikasi Alat pada Prepolymerization Uni t (PPU)
1. Prepolymerization Reactor (R-200) Fungsi
: Tempat terjadinya prepolymerization reaction antara etilena, hidrogen, katalis, co-catalyst dan solven.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 2.600 mm
Diameter Reaktor
: 2.350 mm
Diameter Jacket
: 2.435 mm
Temperatur Reaktor
: 35-148oC
Temperatur Jacket
: 34-148 oC
Tekanan
: 0,2 – 1,5 barg
Volume
: 22,5 m 3
Alat Bantu
: Agitator helical type dengan kecepatan putar 50-150 rpm.
63
2. Prepolymer Dryer (R-300) Fungsi
: Mengubah slury prepolymer dari reaktor R-200 menjadi prepolymer powder .
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 3.375 mm
Diameter Reaktor
: 3.200 mm
Diameter Jacket
: 3.316 mm
Temperatur Reaktor
: 30-70oC
Temperatur Jacket
: 65-100 oC
Tekanan
: 3,8-7,9 barg
Volume
: 39,7 m 3
Alat Bantu
: Agitator helical type dengan kecepatan putar 20-40 rpm.
3. Drying Loop Compressor (1-C-300) Fungsi
: Untuk mengkompresi gas solven dan nitrogen dari prepolymer dryer R-300.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Volumetric Liquid Ring
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel
Temperatur Suction
: 45oC
Temperatur Discharge : 60oC Tekanan Suction
: 0,3barg
Tekanan Discharge
: 1 barg
64
4. Prepolymer Sillo (1-D-310) Fungsi
: Menyimpan powder prepolymer sebelum ditransfer ke R-400.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 10.900 mm
Diameter
: 4.000 mm
Temperatur
: 32-60oC
Tekanan
: 0,1-0,5 barg
Volume
: 96,7 m 3
5. Blower (C-310/C-320) Fungsi
: C-310 mentransfer prepolymer powder dari R- 300 ke sillo D-310. C-320 mentransfer prepolymer powder dari sillo D-310 ke powder receiver D-330.
Jumlah
: 2 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Pneumatic Conveying Package
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel
Temperatur Suction
: 45oC
Temperatur Discharge : 75oC Tekanan Suction
: 0,03 barg
Tekanan Discharge
: 0,37 barg
6. Vibrating Screen (S-320) Fungsi
: Menghilangkan partikel yang oversize.
Jumlah
: 2 Unit
Buatan
: Jepang
65
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel
Tinggi
: 1.400 mm
Panjang
: 3.000 mm
Lebar
: 850 mm
Temperatur Reaktor
: 60oC
Tekanan
: 0,1-0,5 barg
Alat Bantu
: Screen 32 mesh, 64 mesh dan 100 mesh.
7. Cyclone (S-330) Fungsi
: Memisahkan powder dari gas pembawanya (gas etilena maupun butena-1 yang tidak bereaksi)
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 1.300 mm
Diameter
: 400 mm
Temperatur
: 60oC
Tekanan
: 0,1-0,5 barg
8. Powder Receiver (D-330) Fungsi
: Menampung prepolymer powder dari cyclone S-330.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Singapura
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 5.800 mm
Diameter
: 1.400 mm
Temperatur
: 60oC
Tekanan
: 2,7 barg
Volume
: 7,14 m 3
66
9. Intermediate Hopper Powder (D-340) Fungsi
: Sebagai intermediate storage.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Singapura
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 5.700 mm
Diameter
: 1.700 mm
Temperatur
: 60oC
Tekanan
: 2,5 barg
Volume
: 9,44 m 3
10. Primary Feed Hopper ( D-345) Fungsi
: Mensuplai prepolymer powder dari D-340 ke D- 350.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Singapura
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 1.010 mm
Diameter
: 750 mm
Temperatur
: 60oC
Tekanan
: 2,4 barg
Volume
: 1.520 Liter
11. Secondary Feed Hopper (D-350) Fungsi
: Menginjeksikan prepolymer powder ke reaktor R- 400.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Singapura
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 800 mm
67
Diameter
: 300 mm
Temperatur
: 60oC
Tekanan
: 2,7 barg
Volume
: 0,15 m 3
12. Flow Water Pump (P-300) Fungsi
: Memompakan hot water ke R-300.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Singapura
Tahun
: 1991
Tipe
: Centrifugal
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel
Tinggi
: 855 mm
Diameter
: 400 mm
Temperatur
: 60oC
Tekanan
: 0,1-0,5 barg
Kapasitas
: 32,1 m3/jam
4.4 Spesifikasi Alat pada Unit Polimerisasi (PU)
1. Fluidized Bed Reactor (R-400) Fungsi
: Tempat untuk memfluidisasi prepolymer powder dengan etilena, butena-1, hidrogen, dan nitrogen sehingga membentuk powder polietilena.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Fluidized Bed
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi :
30.000 mm
Diameter
: 5.000-5.350 mm
Temperatur
: 80-94oC
Tekanan
: 20 barg
68
Kapasitas
: 872 m3
Alat Bantu
: Kompresor motor speed 2.950 rpm.
2. Cyclone Separator (S-400) Fungsi
: Memisahkan fines dan gas hidrokarbon yang meninggalkan Fluidized Bed Reactor (R-400).
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 1.400 mm
Diameter
: 600 mm
Temperatur
: 90oC
Tekanan
: 20 barg
3. Fluidization Gas Cooler (E-400/E-401) Fungsi
: Mendinginkan gas etilena, butena-1, hidrogen, dan nitrogen yang akan masuk ke Fluidized Bed Reactor (R-400).
Jumlah
: 2 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Shell and Tube Heat Exchanger
Tabel 4. 1 Dimensi Fluidization Gas Cooler (E-400/E-401) Dimensi :
Shell
Tube
Panjang
3.000 mm
2.840 mm
Diameter
500 mm
30 mm
69
Tabel 4. 2 Kondisi Operasi Fluidization Gas Cooler (E-400/E-401) Kondisi Operasi :
Shell
Tube
Temperatur
36-49 oC
61-94 oC
Diameter
20 barg
19,84 barg
Kapasitas
9.100 m 3/menit
1.200 m3/menit
Tabel 4. 3 Temperatur Gas dan Air Fluidization Gas Cooler (E-400/E-401) Temperatur :
Gas
Air
Temperatur
Inlet
Outlet
Inlet
Inlet
E-400
93oC
55,9oC
44,9oC
44,9oC
E-401
60oC
51oC
50oC
50oC
4. Fluidization Gas Compressor (C-400) Fungsi
: Mengkompresikan gas reaktan yang masuk ke Reaktor (R-400).
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel
Tinggi
: 1.400 mm
Diameter
: 600 mm
Temperatur Inlet
: 53,65oC
Temperatur Outlet
: 58,5oC
Tekanan
: 20 barg
Kapasitas
: 2.350 m3/jam
5. Latheral Withdrawal Hopper (D-420 A/B/C/D/E) Fungsi
: Mengambil polymer powder dari Fluidized Bed Reactor (R-400).
Jumlah
: 4 Unit
70
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 850 mm
Diameter
: 300 mm
Temperatur
80-95 oC
Tekanan Inlet
: 20 barg
Tekanan Outlet
: 0,5 barg
Kapasitas
: 0,15 m3
6. Primary Degassing Hopper (S-425) Fungsi
: Memisahkan polymer powder dari gas hidrokarbon.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Cone Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 2.300 mm (Top) /2.790 mm ( Bottom)
Diameter
: 2.135mm (Top)/1.300 mm ( Bottom)
Temperatur
: 90oC
Tekanan
: 0,9 barg
Kapasitas
: 1,71 m3/jam
7. Recycle Gas Filter (F-435) Fungsi
: Memisahkan powder dari partikel ( fines) Agar tidak masuk ke dalam Recycle Gas Compressor (C-470).
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 3.750 mm
71
Diameter
: 1.400 mm
Temperatur
: 76-94oC
Tekanan
: 0,2-0,5 barg
Kapasitas
: 1.260 m3/jam
8. Rotary Valve (V-425, V-430, V-435, V-440, V-441, V-460) Fungsi
: Sebagai alat transportasi powder polimer.
Jumlah
: 6 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel
Tinggi
: 600 mm
Diameter
: 450 mm
Temperatur
: 76-94oC
Tekanan
: 0,1-0,5 barg
Kapasitas
: 12.000-21.750 m 3
9. Secondary Degassing Hopper (D-430) Fungsi
: Menghilangkan gas proses yang masih terikut dalam powder .
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Singapura
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 4.700 mm
Diameter
: 1.725 mm
Temperatur
: 76-94oC
Tekanan
: 0,2-0,5 barg
Kapasitas
: 7,54 m3
10. Blower (C-430) Fungsi
: Sebagai alat transportasi powder polimer.
Jumlah
: 1 Unit
72
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel
Tinggi
: 3.750 mm
Diameter
: 1.400 mm
Temperatur
: 76-94oC
Tekanan
: 0,7 barg
Kapasitas
: 68 m3/menit
11. Polymer Cyclone Filter (S-435) Fungsi
: Memisahakan nitrogen dan polymer powder .
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 6.825 mm
Diameter
: 2.200 mm
Temperatur
: 80-94oC
Tekanan
: 0,1 barg
Kapasitas
: 4.086-23.950 kg/menit
12. Vibrating Polymer Screen (S-400) Fungsi
: Memisahkan partikel yang oversize yaitu lebih dari 12 mm.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 1.400 mm
Diameter
: 800 mm
Temperatur
: 90-100oC
Tekanan
: 0,05 barg
73
Kapasitas
: 2.870 Liter
Alat Bantu
: Screen 4 mesh, 8 mesh, 12 mesh.
13. Fluidized Final Degassing (D-440) Fungsi
: Menghilangkan gas proses yang masih ada dalam polymer powder.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Singapura
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 6.400 mm
Diameter
: 2.550 mm
Temperatur
: 90-100oC
Tekanan
: 0,1-0,15 barg
Kapasitas
: 100 m3
14. Storage Bin (D-460) Fungsi
: Menampung polymer powder sebelum ditransfer ke additive and pelletizing unit (APU).
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Singapura
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 2.500 mm
Diameter
: 1.550 mm
Temperatur
: 38-80oC
Tekanan
: 3,5 barg
Kapasitas
: 0,97 m3
15. Cooling Water Pump (P-400) Fungsi
: Memompakan cooling water ke reaktor utama sebagai pendingin.
Jumlah
: 1 Unit
74
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel
Tinggi
: 2.500 mm
Diameter
: 1.550 mm
Temperatur
: 34-50oC
Tekanan
: 2,5 barg
Kapasitas
: 1.220 m3
4.5 Spesifikasi Alat pada Additive and Pelletizing Unit (APU)
1. Powder Surge Sillo (H-800) Fungsi
: Menampung polyethylene powder yang under quality.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 21.400 mm
Diameter
: 6.700 mm
Temperatur
: 37-40oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 672 m3
2. Virgin Powder Bin (H-810) Fungsi
: Menampung polyethylene powder yang normal quality.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 9.300 mm
Diameter
: 3.000 mm
75
Temperatur
: 80oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 71,5 m3
3. Virgin Powder Weight Feeder (M-810) Fungsi
: Menampung sementara polyethylene powder yang akan masuk ke ekstruder dari virgin powder bin (H-810).
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 5.100 mm
Diameter
: 1.500 mm
Temperatur
: 80oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 750-950 kg
4. Master Batch Additive Feeder (W-820) Fungsi
: Menampung dan mengontrol zat aditif yang akan digunakan dalam master batch blender .
Jumlah
: 2 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 5.100 mm
Diameter
: 1.500 mm
Temperatur
: 80oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 6 m3
5. Master Batch Blender (M-825) Fungsi
: Mencampur zat aditif dari master batch
76
additive feeder dan powder polyethylene
virgin
powder bin (H-810). Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Kerucut
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 7.340 mm
Diameter
: 3.140 mm (atas) / 350 mm(bawah)
Temperatur
: 80oC
Tekanan
: 0,02-0,05 barg
Kapasitas
: 10.000 Liter
Alat Bantu
: Mixing type vertical dan orbial dengan kecepatan putar 50 rpm.
6. Master Batch Weight Feeder (W-830) Fungsi
: Mengontrol berat campuran aditif dan powder polymer dari M-825 yang masuk ke ekstruder (X-840).
Jumlah
: 1 Unit
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 5.100 mm
Diameter
: 1.500 mm
Temperatur
: 80oC
Tekanan
: 2,3 barg
Kapasitas
: 6 m3
7. Rerun Pellet (H-855) Fungsi
: Menampung pelet yang tidak dikehendaki untuk suatu saat diolah lagi dalam ekstruder.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
77
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 8.600 mm
Diameter
: 2.300 mm
Temperatur
: 50oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 30,7 m3
8. Rerun Pellet Feeder (W-855) Fungsi
: Mengontrol pelet dari rerun pellet yang akan masuk ke ekstruder (X-840).
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 5.100 mm
Diameter
: 1.500 mm
Temperatur
: 50oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 6 m3
9. Extruder (X-840) Fungsi
: Membuat powder polietilena menjadi pelet dengan tambahan aditif dan rerun pellet .
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 1.600 mm
Diameter
: 5.547 mm
Temperatur
: 235-255oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 71.400 m3/jam
78
Kecepatan Putar
: 224 rpm
Alat Bantu
: Mixer, type twin screen. Gear pump, type spur gear pump. Under water cutter.
10. Pellet Dryer (R-847) Fungsi
: Mengurangi kandungan air pada pelet.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Centrifugal
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 3.455 mm
Diameter
: 1.092 mm
Temperatur
: 100oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 2,5 m3
11. Pellet Classifier (S-847) Fungsi
: Memisahkan pelet yang sesuai dengan ukuran.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Mecheni Calvibrating Classifying
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 1.400 mm
Diameter
: 2.300 mm
Temperatur
: 70oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 17.400 kg/jam
Alat Bantu
: Screen 12 mesh, 32 mesh.
79
12. Pelletizing Water Tank (T-848) Fungsi
: Menampung air untuk transportasi pelet dari cutter ke dryer .
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Box
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Panjang
: 25 m
Tinggi
: 2.055 mm
Diameter
: 2.300 mm
Temperatur
: 38oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 25 m3
13. Pelletizing Water Pump (P-848 A/B) Fungsi
: Memompakan air dari T-848 menuju E-844.
Jumlah
: 2 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Centrifugal
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel
Panjang
: 5.650 mm
Tinggi
: 2.055 mm
Diameter
: 2.300 mm
Temperatur
: 48oC
Tekanan
: 2,5 barg
Kapasitas
: 350 Liter/menit
14. Pelletizing Water Cooler (E-844 A/B) Fungsi
: Mendinginkan air yang akan masuk ke ekstruder.
Jumlah
: 2 Unit
80
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Plate
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 1.040 mm
Diameter
: 850 mm
Temperatur
: 34-44oC
Tekanan
: 5 barg
Kapasitas
: 29.106 kkal/jam.m3
15. Sillo (H-850) Fungsi
: Menampung pelet dengan ukuran normal.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 3.081 mm
Diameter
: 1.300 mm
Temperatur
: 60oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 3,61 m3
4.6 Spesifikasi Alat pada Pr oduct and Bagging Unit (PBU)
1. Sillo Homogenasi (6-H-101 A/B) Fungsi
: Menghomogenasikan pelet yang dihasilkan dari additive and pelletizing unit (APU) sesuai dengan grade-nya.
Jumlah
: 2 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
81
Tinggi
: 22.370 mm
Diameter
: 5.800 mm
Temperatur
: 60oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 426 m3
2. Transition Sillo (6-H-102) Fungsi
: Penyimpanan sementara sebelum ditransfer ke bagging sillo.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 21.250 mm
Diameter
: 5.200 mm
Temperatur
: 60oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 426 m3
3. Bagging Sillo (6-H-103 A/B) Fungsi
: Menampung polietilena sebelum masuk ke bagging machine.
Jumlah
: 2 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 21.160 mm
Diameter
: 5.200 mm
Temperatur
: 60oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 426 m3
82
4. Transition Sillo (6-H-102) Fungsi
: Penyimpanan sementara sebelum ditransfer ke bagging sillo.
Jumlah
: 1 Unit
Buatan
: Jepang
Tahun
: 1991
Tipe
: Cylinder Vertical
Bahan Konstruksi
: Stainless Steel
Tinggi
: 21.250 mm
Diameter
: 5.200 mm
Temperatur
: 60oC
Tekanan
: Atmosfer
Kapasitas
: 426 m3
BAB V UTILITAS, LABORATORIUM, DAN PENGOLAHAN LIMBAH
5.1
Utilitas
PT Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki area 1 yang meliputi unit utilitas ( Internal Battery Limit, IBL) dan Core Common. Unit utilitas merupakan unit yang menunjang kelangsungan proses di dalam suatu pabrik. Keberadaan unit ini sangat berpengaruh karena unit ini akan menyuplai kebutuhan pokok dari suatu proses seperti listrik, air, bahan baku dan lainnya, sedangkan core common merupakan unit pembuatan katalis dan pemurnian bahan baku. Bagian dari unit utilitas ada lima, yaitu: 1. Penyediaan Air 2. Penyediaan Energi listrik 3. Penyediaan Steam 4. Penyediaan Udara Tekan 5. Penyediaan Bahan Bakar 6. Laboratorium 5.1.1
Penyediaan Air Penyediaan air meliputi Sea Water Intake System, Treated Cooling Water
System (TCW), Potable Water , dan Demin Water . 1.
Sea Water Intake (SWI) Sea water intake adalah unit yang akan menyuplai air laut untuk
memenuhi kebutuhan beberapa proses, diantaranya: a. Media Pendingin Cooling Water Return pada TCW. b. Fire Water c. Cooling down ethylene storage tank pada saat keadaan darurat d. Spray water travelling screen
83
84
Proses pada unit ini dimulai dengan air laut masuk ke area SWI melalui suction yang terletak ±400 m dari pantai untuk mencegah pasir supaya tidak masuk ke dalam suction sebelum dipompa ke dalam area pengolahan, air laut disaring terlebih dahulu dengan bar screen untuk menghilangkan sampah dengan ukuran > 10 cm, kemudian dilanjutkan travelling screen untuk menyaring sampah yang lolos dari bar screen. Air laut yang telah disaring dipompa oleh Sea Water Pump yang didesain vertikal dengan kapasitas laju alir 8.000 – 10.000 m 3/jam. Ada dua buah pompa sentrifugal yang tersedia tapi hanya ada satu yang dioperasikan sementara yang satu standby. Air laut sebelum masuk ke sea water intake system diinjeksikan dengan Sodium Hipocloride (NaOCl) sebanyak 3 ppm dengan flow sekitar 10 m3/jam untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme dalam sea water intake line.
Tabel 5.1 Karakteristik Standar Baku Mutu Air Laut yang Disuplai ke Plant Parameter
Range
Temperatur
26-30°C
pH
8-8,5
Konduktivitas
42.900 – 60.000 mg/l
COD
< 10 mg/l
(Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
Tabel 5.2 Karakteristik Air Laut yang Disuplai ke Plant Parameter
Range
Temperatur
30°C
pH
8-8,5
Konduktivitas
42.900 – 60.000 mg/l
COD
< 10 mg/l
(Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
85
Air laut kemudian digunakan sebagai pendingin TCW di Heat Exchanger yang selanjutnya digunakan sebagai umpan boiler dan sebagian lagi untuk make up di TCW tank . Bagian-bagian pelengkap dari SWI meliputi: a.
Stop log , sebagai penahan ombak.
b. Bar screen, sebagai penyaring sampah-sampah yang berukuran besar. c.
Travelling screen, sebagai penahan sampah yang tidak tersaring di bar screen dan mengeluarkannya dengan bantuan pompa.
d.
Suction chamber, sebagai tempat penyedia air suction pump.
Gambar 5.1 Skema Sistem Sea Water Intake (Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
2.
Treated Cooling Water (TCW) TCW adalah unit untuk mendinginkan kembali Cooling Water
Return yaitu air pendingin yang telah dipakai dalam proses. Fungsi air pendingin adalah sebagai pendingin pada sistem di plant . Sistem pendingin yang dilakukan oleh PT Lotte Chemical Titan Nusantara adalah sistem tertutup (close loop). Pada sistem ini, air pendingin yang telah dipakai proses (cooling water return) akan didinginkan di TCW cooler oleh air laut dan diolah dengan bahan kimia sebelum dipakai kembali sebagai air pendingin (cooling water supply).
86
Air laut yang digunakan sebagai media pendingin pada TCW cooler (8- E101 A-E) dipompa dengan sea water pump (7-P-101) setelah melewati sea water intake, kemudian disaring oleh sea water filter (8-S101) dan sea water basket filter (8-S-101) untuk menyaring partikel kecil yang masih ikut dari air laut. Air laut yang telah disaring dari SWI dialirkan ke TCW cooler bersama dengan cooling water return dari proses. Tekanan dari TCW dijaga 1,2 bar dengan laju alir 2.400 m 3/jam per unit. Dari TCW cooler air kemudian disimpan di cooling water storage untuk mengontrol kualitas air sistem circuit cooling water dan mencegah pembentukan korosi scale, dan fouling serta pertumbuhan mikroba dalam cooling water supply. PT Lotte Chemical Titan Nusantara menggunakan produk dari NALCO untuk chemical treatment . Chemical treatment yang digunakan antara lain : S-59
= corrosion inhibitor (nitrit treatment )
S-121/S-122
= biocide untuk membunuh bakteri
S-128
= biodeapersant untuk mengilangkan lumut dan kerak yang menempel pada dinding pipa
Tabel 5.3 Karakteristik Standar Baku Mutu Air pada Treated Cooling Water Parameter
Range
pH
8-10,5
Total Fe2+
Max. 1 ppm
NO2
Min. 100 ppm
CaCO3
Max. 2 ppm
NaCl
Max. 2 ppm
NO3
Max 750 ppm
(Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
87
Tabel 5.4 Karakteristik Air Olahan pada Treated Cooling Water Parameter
Range
pH
8
Total Fe2+
0,27 ppm
NO2
185 ppm
CaCO3
0,5 ppm
NaCl
0,35 ppm
NO3
250 ppm
(Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
Untuk
mensirkulasi
cooling
water
sebagai
TCW supply
menggunakan TCW Pump. Kebutuhan untuk mendinginkan primary gas cooler dan final gas cooler sekitar 60% dari total TCW dalam kondisi normal dan 70% dalam keadaan darurat air yang keluar dari TCW mempunyai TCW header pressure 5,5 -6,5 barg. TCW ini laju alirnya 8.000-10.000 m 3/jam dan suhu 30 °C, sebagian air yang ke CWS masuk ke sand filter . Sand filter ini digunakan untuk menghilangkan partikel besi dan partikel padat lainnya yang berasal dari cooling water treatment . Penghilangan ini dimaksudkan untuk mencegah menurunnya kualitas air dan mencegah korosi. Sand filter dipasang secara horizontal, air masuk pada bagian atas dan keluar pada bagian bawah. Cooling water yang disaring hanya 200 m 3/jam. Hasilnya berupa air bersih yang langsung ditambahkan ke TCW tank , jika mencapai kejenuhan sand filter ini akan di-back wash dengan tekanan tinggi dan dialirkan ke pembuangan. Peralatan yang digunakan di TCW adalah: a.
Cooling water storage tank untuk menampung cooling water yang telah
didinginkan, tetapi untuk sistem saat ini tangki tersebut
digunakan untuk suplai air pemadam kebakaran, sebab sistem cooling saat ini close loop. b.
Cooling water transfer pump (8-E-101) untuk sirkulasi CWS (cooling water supply) dan CWR (cooling water return).
88
c.
Treated cooling water Cooler (8-E-101 A/E) yang berfungsi untuk memindahkan panas dari CWR yang berasal dari area proses dengan menggunakan air laut sebagai media pendingin,
d.
Chemical treatment of cooling water , digunakan untuk mengontrol dan mencegah korosi dan lain-lain,
e.
Sand filter untuk menghilangkan partikel besi dan partikel solid lainnya dalam pendingin. Kebutuhan plant dalam pemakaian TCW adalah 6.000 m 3/jam
untuk operasi normal, sedangkan untuk kebutuhan darurat adalah sebanyak 8.700 m 3/jam. Fungsi air pendingin (cooling water ) pada area proses adalah: a.
Pendingin pada primary gas cooler , final cooler , reactor loop.
b. Fire water/hydrant . c.
Media pemindah panas pada heat exchanger dan vessel (jaket).
Gambar 5.2 Block Diagram Treated Cooling Water Process (Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
89
3.
Potable Water Potable water adalah saran menyuplai air bersih untuk memenuhi
kebutuhan rumah tangga. Distribusi potable water yang utama di plant area yaitu: a. Building Tank b.
Safety Shower
c. Eye Washer d. Housing Keeping Pada saat ini kebutuhan potable water PT Lotte Chemical Titan Nusantara, disuplai dengan cara membeli dari luar. Air yang dibeli, dimasukan ke potable water storage tank dengan kapasitas 190 m 3 melalui stone filter dengan cone screen untuk mencegah benda asing masuk ke dalam tangki. 4.
Demin Water Demin water adalah air yang memiliki konduktivitas yang rendah
(<10 ppm). Proses pembuatan demin water menggunakan proses ion exchanger . Bahan baku dari potable water , dimana potable water tersebut masih mengandung konduktivitas yang tinggi yang dipengaruhi oleh kandungan ion-ion. Air ini digunakan untuk: a.
Treated Cooling Water Supply
b. Boiler Feed c. Deactivation Catalyst d. Fire Water
5.1.2
Penyediaan Energi Listrik Kebutuhan listrik PT Lotte Chemical Titan Nusantara sebesar 80 Mwat
disuplai dari PLTU Suralaya. Tegangan yang disuplai dari PLTU Suralaya sebesar 150 kV, namun sesampainya di PT Lotte Chemical Titan Nusantara tegangan diturunkan menjadi 11 kV dengan menggunakan 2 buah trafo. Masing-masing mempunyai kapasitas sebesar 2.750 V dengan menggunakan 8 buah trafo. Tiap-
90
tiap trafo tersebut digunakan untuk mensuplai listrik di Train 1, Train 2, Train 3, Core Common, Utility, Office, Pelletizing Unit , dan Bagging Unit . Adapun diagram pembagian listrik sebagai berikut:
Gambar 5.3 Diagram Pembagian Listrik (Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
5.1.3
Penyediaan Steam Kebutuhan steam yang disediakan untuk proses meliputi: 1. Low Preassure Steam Unit Peletisasi dan Pengepakan 960 m 3/jam Unit Pemurnian Bahan Baku 1.460 m 3/jam 2. Medium Preassure Steam Solvent Recovery 2.850 m 3/jam Prepolymerization Unit 2.425 m 3/jam Polymerization Unit 3.025 m 3/jam Steam generation adalah unit penghasil steam yang akan digunakan dalam
proses. Alat yang digunakan adalah boiler . Prinsip kerja dari boiler yang digunakan PT Lotte Chemical Titan Nusantara adalah fire tube dengan air yang akan dipanaskan berada di luar tube (di dalam shell boiler ) dan gas pemanas ada di dalam tube.
91
Tabel 5.5 Syarat Air Umpan Boiler Parameter
Persyaratan Maksimal
pH
7
Kesadahan (Ca2+, Mg2+)
0 ppm
Kadar Klorida
0 ppm
Kadar Sulfat
150 ppm
Kadar Silica
10 ppm
Kadar Hidroksida
30 ppm
Kadar Ammonium
0,1 ppm
Kadar Besi
0,2 ppm
Kadar Aluminium
0,1 ppm
Kadar Tembaga
0,05 ppm
Kadar Bikarbonat
0 ppm
Total Alkalinitas
70 ppm
Padatan Tersuspensi
5 ppm
Padatan Terlarut
150 ppm
Oksigen Terlarut
0 ppm
(Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
PT Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki 4 buah boiler , di mana tiap boiler dilengkapi dengan 2 buah pompa tipe centrifugal , satu dioperasikan dan satu dalam keadaan stand by. Boiler yang digunakan adalah jenis fire tube boiler dengan kapasitas produksi steam 255.360 m 3/jam per boiler dengan kapasitas air (boiler feed ) adalah 313.600 kg/jam. Air umpan boiler dipompakan ke boiler melalui boiler feed water pump. Air dalam boiler akan dikonversikan menjadi steam melalui penghilangan panas dari pembakaran bahan bakar yang bersumber dari fuel oil dan waste solvent , sehingga menghasilkan saturated steam dengan temperatur 148 oC dan kapasitas produksi 165.760 m 3/jam. Saturated steam akan masuk ke steam separator di mana terjadi penghilangan uap air. Uap air akan masuk ke economizer vessel dan mengalami
92
kondensasi di condensat pot dry steam yang akan keluar dari steam separator masuk ke smoke box superheater sehingga menghasilkan superheated steam dengan temperatur 171-196 oC. superheated steam yang dihasilkan masuk ke desuperheater dan akan mengalami kondensasi perubahan temperatur sampai 191 ºC, kemudian steam yang keluar akan didistribusikan ke unit-unit yang membutuhkan. Kondensasi dari condensate pot dipompa menuju deaerator dengan menggunakan condensate pump melewati condensate filter yang berfungsi untuk mencegah masuknya partikel padatan ke boiler .
Tabel 5.6 Karakteristik Steam Parameter
Karakteristik
Saturated Steam
Superheated Steam
Tekanan
3,5 barg
Tekanan
Temperatur
148 oC
Temperatur
Flow Rate
7,4 ton/jam
Flow Rate
(Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
Steam yang dihasilkan dari steam generator ini ada 2 macam yaitu low preassure dan medium preassure. Medium preassure steam didistribusikan secara langsung dari boiler pada tekanan 7 barg, sedangkan low preassure steam didistribusikan dari medium pressure steam setelah tekanannya diturunkan dengan bantuan preassure control valve menjadi 3,5 barg. Medium preassure steam berfungsi untuk polymerization unit , sedangkan low preassure steam digunakan untuk media pemanas di kolom destilasi di solvent recovery unit dan sebagai pemanas aliran hexane pada prepolymerization unit . Bahan bakar yang digunakan bersumber dari fuel oil dan waste solvent . Fuel oil ditransfer dari fuel oil service tank melalui burning pump dan akan bercampur dengan waste solvent dari waste solvent service tank pada dischange line. Bahan bakar masuk ke furnace pada tekanan 3 barg, namun untuk penyulutan proses pembakaran digunakan LPG tekanan 1 barg.
93
Gambar 5.4 Skema Proses Penyediaan Steam (Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
5.1.4
Penyediaan Udara Tekan 1. Nitrogen Supply Nitrogen Supply dari PT UAP dipergunakan untuk keperluan proses di Train 1 dan Train 2 dalam bentuk high preassure dan medium pressure, sedangkan nitrogen yang disuplai PT ALINDO dipergunakan untuk keperluan proses di Train 3.
94
a. High Preassure Nitrogen (NH) Nitrogen High Preassure (NH) yang berasal dari PT UAP ditampung di NH receiver . NH yang digunakan di PT Lotte Chemical Titan Nusantara bertekanan sebesar 30 barg dan laju alir maksimal 860 Nm 3/jam. High Pressure Nitrogen yang didistribusikan ke plant mempunyai dua kategori, yaitu:
Priority NH, yaitu NH yang digunakan dalam sistem injeksi prepolimer ke dalam fluidized bed reactor .
Non priority NH yang digunakan untuk make up pada rangkaian proses polimerisasi.
Tabel 5.7 Karakteristik High Preassure Nitrogen
H igh Preassure Nitrogen Karakteristik
Priority Kegunaan
Non Priori ty
Injeksi sistem polimer. Seal
fluidisasi
kompresor.
Make
up
loop
gas
gas polymerization unit . Back flushing line filter. Powder ejector. Reaktor
polimerisasi
bottom take off . Tekanan
30 barg
30 barg
Temperatur
40oC
40oC
(Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
b. Medium Preassure Nitrogen (NM) Nitrogen Medium Preassure (NM) yang berasal dari PT UAP mempunyai tekanan 7 barg dengan laju alir 7,42 Nm 3/jam. NM dibagi menjadi tiga macam, yaitu:
95
1. Medium Pressure Nitrogen Vital (NMV), didistribusikan pada dua sistem, yaitu continue purging pada masing-masing vent dan sistem flare, sedangkan yang lainnya untuk purging pada reaktor polimerisasi. 2. Medium Pressure Nitrogen Non Vital , digunakan untuk cadangan pada instrument air . 3. Nitrogen Low Pressure, digunakan untuk purging dan seal .
Tabel 5.8 Karakteristik Medium Preassure Nitrogen
Medium Preassure Ni trogen Karakteristik
Vital Kegunaan
Low Preassure
Non Vital
Nitrogen
Purging vent
Back up
Flushing pada
dan flare
instrument.
secondary degasser .
system. Tekanan
7 barg
7 barg
3,5 barg
Temperatur
40oC
40oC
40oC
(Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
2. Hydrogen Supply Hidrogen diterima dari: a.
PT Unit Air Product (UAP) Hidrogen
didistribusikan
disuplai ke
ke plant pada
laboratorium. Feed
tekanan
29-33
purification
unit
barg dan
prepolymerization unit pada Train 1 dan Train 2.
b.
PT Air Liquid Indonesia (ALINDO) Hidrogen disuplai pada tekanan 140 barg, kemudian diturunkan
menjadi 36 barg dan normal aliran 150 Nm 3/jam. Hidrogen didistribusikan ke Train 1,Train 2, dan Train 3.
96
Tabel 5.9 Standar Kualitas Hidrogen Kandungan
Jumlah
H2
Min. 98% mol
CH4
Max. 0,1% mol
C2H2
Max. 5 ppm
CO
Max.0,2 ppm
CO2
Max.0,2 ppm
H2O
Max. 1 ppm
S
Max. 1 ppm
N2
Max. 2 ppm
(Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
3. Instrument Air Fungsi dari instrument air adalah menyuplai kebutuhan udara bertekanan. Kebutuhan udara bertekanan setiap jam sekitar 17.490 Nm 3. Di PT Lotte Chemical Titan Nusantara, kebutuhan udara dapat dipenuhi oleh empat buah kompresor yang mempunyai tipe screw compressor . Kompresor dengan tipe screw tersebut mempunyai keuntungan dapat menghasilkan preassure yang lebih tinggi dari kandungan compresse air yang lebih banyak dengan cara memberikan pelumasan pada bagian screw yang berputar dengan oli atau minyak pelumas sehingga screw tersebut berjalan dengan cepat. Screw compressor tersebut digerakan oleh motor dengan daya 175kW, udara yang terkompresi kemudian disimpan di tempat penampungan sementara yaitu surge drum. Dalam surge drum initerdapat tiga tahap pemurnian udara dari kandungan minyak, debu, dan air. Peralatan utama untuk instrument air , yaitu: a. Instrument air prefilter jenis catridge untuk menyaring udara dari debu. b. Instrument air after filter untuk menyaring udara dari kandungan air. c. Instrument air dryer jenis desiccant untuk mengeringkan udara.
97
d. Instrument air surge drum untuk menampung udara tekan sebelum ke area proses. Kapasitas dari kompresor yang dihasilkan adalah 21.400 Nm 3/jam pada tekanan 7 barg dan kandungan maksimal minyak 1 ppm. Compressed air ini didistribusikan sebagai penggerak instrumentasi, oksidator di Catalist Activation Unit (CAU), dan regenerasi katalis di Feed Purification Unit (FPU).
Gambar 5. 5 Skema Penyediaan Instrument Air (Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
5.1.5
Penyediaan Bahan Bakar 1. Fuel Oil Fuel oil adalah sarana untuk menyuplai bahan bakar solar. Fuel oil ini dialirkan ke fuel oil storage menggunakan pompa. Fuel oil storage mempunyai kapasitas 684 m 3. Fungsi fuel oil adalah sebagai bahan bakar boiler , steam generation, incenerator , dan fire water diesel pump. 2.
LPG Storage LPG storage adalah sarana untuk menyimpan LPG cair yang
diperoleh dari Pertamina/Petronas. LPG storage memiliki kapasitas 96,5 m3 yang berwujud LPG cair dan uap. LPG cair didistribusikan menggunakan LPG transfer pump untuk dijadikan sebagai bahan baku
98
pembuatan gas hidrogen, sedangkan LPG uap didistribusikan sebagai pilot burner di boiler , flare, dan incenerator .
Tabel 5. 10 Karakteristik LPG Kandungan
Kompresi
Propana
6,6% vol
Isobutana
34% vol
n-Butena
59,1% vol
Etilena
4,6% vol
Sulfur
0,69 gram/100 cuft
(Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
5.2
Laboratorium Dalam suatu pabrik, laboratorium mempunyai peranan penting untuk
mengontrol jalannya pabrik. Peranan laboratorium di sini adalah memberikan data analisis yang digunakan, yaitu: 1.
Sebagai dasar pengambilan tindakan untuk melakukan perubahan pada sistem.
2.
Memproduksi kemungkinan yang akan atau sedang terjadi pada sistem.
3.
Mendiagnosis atau memperkirakan masalah yang terjadi.
Program kerja laboratorium di PT Lotte Chemical Titan Nusantara adalah menganalisis bahan baku, prepolymer powder sampai pada produk polietilena dalam bentuk pelet. PT Lotte Chemical Titan Nusantara mempunyai dua buah laboratorium yaitu Quality Control (QC) Laboratory dan Technical Service Center (TSC) Laboratory. Analisis-analisis yang dilakukan di laboratorium PT Lotte Chemical Titan Nusantara, yaitu: analisis bahan baku, analisis bahan setengah jadi, dan analisis bahan jadi. Quality Control (QC) Laboratory bertugas untuk menganalisis secara kimia dan fisika dari bahan baku, prepolymer powder , dan polimer baik yang berbentuk powder maupun pelet. Analisis yang dilakukan antara lain adalah melt
99
index untuk mengetahui daya leleh untuk polietilena yang berbentuk pelet, densitas untuk mengetahui berapa berat jenis dari produk polietilena yang besarnya bervariasi tergantung dari grade. Technical Service Center (TSC) Laboratory bertugas untuk menganalisis produk polietilena, keluhan dari pelanggan dan trial secara mekanik (fisika), maksudnya adalah apakah produk polietilena ini setelah sampai pada konsumen dapat diolah menjadi produk sesuai dengan yang diinginkan konsumen atau tidak. Analisisnya antara lain adalah: analisis kekuatan film untuk menahan beban yang dijatuhkan pada film, daya sobek film, kemampuan regangan dari film, daya kilap film, dan sifat mekanik film yang lainnya. Laboratorium QC digunakan untuk menganalisis secara kimia bahan baku, prepolymer powder , dan polimer baik yang berbentuk powder (sebelum masuk pada proses) maupun berbentuk pelet (bahan setengah jadi). 1.
Analisis Bahan Baku Analisis bahan baku dilakukan untuk menganalisis secara kimia
bahan baku ethylene sebelum masuk pada proses. Menggunakan alat gas chromatography yang digunakan untuk menentukan komposisi gas yang terkandung di dalam sampel, seperti: hidrokarbon dalam LPG, komposisi dalam butene, komposisi BuCl dalam katalis Ziegler-Natta atau residu hidrokarbon dalam powder atau organoleptic. Prosedur analisis adalah sebagai berikut: a.
Gas standar dalam silinder yang telah dikompresi dan dipasang katup reduksi untuk mempertahankan tekanan dalam si linder
b.
Sebuah katup pengatur digunakan untuk pengendalian tekanan dari gas standar yang akan masuk ke dalam kolom.
c.
Dengan menggunakan detektor, gas pembawa lewat melalui satu sisi detektor kemudian masuk ke kolom.
d.
Sampel gas diinjeksikan melalui satu sampel injection dengan temperatur operasi kemudian masuk ke dalam kolom.
100
e.
Senyawa dalam sampel akan menguap dengan temperatur yang tinggi dan akan dibawa oleh gas standar menuju kolom selama 8 – 10 detik.
f.
Setelah keluar dari kolom, arus gas lewat melalui sisi lain dari detektor.
g.
Detektor mencatat sederetan sinyal yang timbul akibat perubahan konsentrasi.
h.
Dalam alat pencatat sinyal dicantumkan pula waktu yang diperlukan pada waktu pemisahan
i.
Sinyal detektor memberikan hasil yang terintegrasi dengan perubahan yang mirip digital.
j. 2.
Hasil keluar diubah dalam bentuk persentase komputer digital. Melt Index Melt Index test adalah suatu metode untuk mengukur sejumlah
material plastik yang meleleh pada Melt Indexer dalam waktu 10 menit, panjang 162 mm yang garis tengahnya 2,095 mm pada suhu 190
o
C
dengan standar 2,16 kg, 5 kg, 21,6 kg. Tujuan dari pengukuran melt index adalah memberikan gambaran berat molekul dari polimer. Bahan plastik dengan berat molekul besar akan sulit mengalir melalui suatu orifice sehingga melt index kecil, sebab antara melt index dan berat molekul berbanding terbalik. Beban 2,16 kg, 5kg, 21,6 kg
Lelehan
Gambar 5.6 Melt Indexer (Sumber:Laboratorium PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
101
Prosedur analisis Melt Index adalah sebagai berikut: a. Instrument
harus
selalu
bersih
selama
keadaan stand
by.
Silinder/piston dan die harus dibersihkan setelah digunakan. b.
Pastikan piston dan die berada dalam silinder pada suhu yang ditentukan, paling sedikit 15 menit sebelum tes dilakukan.
c.
Parameter di set sesuai polietilena yang dianalisis dengan jarak tempuh 25 mm, berat badan 2,16 kg, 5 kg, 21,6 kg suhunya 190 ± 0,2 oC.
d.
Menimbang sampel ± 30 gram powder , kemudian dimasukkan ke dalam silinder.
e.
Piston dimasukan dan beban tertentu diletakan diatasnya sehingga beban mendorong sampel keluar melalui orifice.
f.
Memotong melt indexer yang keluar dari orifice, waktu pemotongan berbeda-beda berdasarkan grade yang telah ada.
g.
Menimbang hasil potongan tersebut setiap 10 menit.
h.
Sample yang baik mempunyai nilai standar MI sekitar 0,3 – 26,6 gram/10 menit tergantung dari jenis polietilena yang dihasilkan.
3.
Densitas Densitas merupakan berat jenis dari polimer yang diukur dengan
menggunakan alat Density Gradient Column (DGC). Tujuannya untuk memberikan informasi dasar yang diperlukan untuk karakteristik dan kualitas suatu material sehingga dipilih polietilena dengan nama HDPE dan LLDPE.
102
Pelet dijatuhkan
Skala
Larutan Isopropanol
Gambar 5.7 Density Gradient Column (Sumber: Laboratorium PT Lott e Chemical Titan Nusantara, 2016)
Prosedur analisis densitas yang dilakukan, yaitu: a. Menyiapkan pellet hasil dari analisis Melt Index yang bebas bubble (gelembung) dengan ukuran 1 – 2 mm sebanyak 3 potong. b. Memasukan potongan pellet ke dalam DGC dan mengamati pergerakan potongan pellet , kemudian tunggu pergerakkan pellet berhenti dan stabil. c. Mencatat pada skala 2 mm potongan-potongan pellet tersebut mencapai keseimbangan. d. Hasil dari pengukuran skala dari ke 3 potongan pellet tersebut dibagi rata-ratanya, kemudian hasilnya dibaca pada tabel (kurva standar) untuk mengetahui densitasnya. e. Densitas yang dihasilkan antara 920 – 958 kg/m 3.
4.
Malvern Digunakan untuk mengukur partikel baik powder polimer maupun
prepolimer dimana pada prinsipnya adalah sampel disinari dengan sinar laser dan cahayanya terfraksi membentuk sudut yang beranekaragam tergantung dari ukuran partikel lalu sinar diteruskan ke
detector
103
selanjutnya mengirimkan data ke mikrokomputer dan dicetak dalam bentuk tulisan dengan printer dengan printer . 5.
X-Ray Fluorescence Digunakan untuk menganalisis residual katalis dari suatu polimer
dan total elemen (additive ( additive content ) yang terkandung dalam polyethylene pellet . 6.
Low Film Machine Digunakan untuk melihat film dari pellet polyethylene. polyethylene. Ada 2 jenis
alat ini, yaitu: a. Betol Extruder Blown Film, Film, digunakan untuk sample jenis High Density Polyethylene (HDPE). (HDPE). b. Kullion Extruder Blown Film, Film , digunakan untuk sample jenis Linear jenis Linear Low Density Polyethylene (LLDPE). (LLDPE). 7.
Reactor Quality Control mempunyai 3 miniatur reaktor yang digunakan
sebagai activity test , yaitu: a. Catalyst Preparation Reactor , digunakan untuk membuat katalis. b. Bench Scale Preparation Reactor , digunakan untuk aktivitas katalis polimerisasi. c. Agiated
Dryer
Phase
Reactor ,
digunakan
untuk
aktivitas
prepolimer menjadi polimer. 8.
Infra Red Dryer Digunakan untuk efektivitas pengeringan dari pellet , dengan cara
memanaskan sampel dengan infra red bersuhu red bersuhu 105 oC. 9.
Volatile Contain Digunakan untuk mengetahui kandungan air dalam pellet , nilainya
tidak boleh lebih dari 0,1%. 10. Moisture Meter Digunakan untuk mengukur moisture dari solvent (n- Hexane) Hexane) dengan konsentrasi kurang dari 10 ppm.
104
11. Bulk Density Bulk density adalah suatu analisis yang dilakukan untuk mengetahui kerapatan dari suatu bahan plastik yaitu prepolimer atau polymer powder dalam 10 cm 3. 12.
Sieve Shaker Suatu alat yang digunakan untuk mengukur partikel pellet HDPE
atau LLDPE dengan ayakan > 4,75 mm, 2,5 – 4 mm, < 2,5 mm dimana sampel pellet terpisah dari ayakan atau saringan karena adanya getaran (vibrasi) dan berat pellet berat pellet ditahan pada masing-masing ayakan.
5.3
Pengolahan Limbah
Pengolahan limbah PT Lotte Chemical Titan Nusantara dilakukan di Effluent Treatment Unit (ETU) yaitu salah satu sarana pengolahan limbah dari industri sebelum dibuang ke laut atau dikirim ke industri pengolahan dan pembuangan limbah. Terdapat tiga bentuk limbah yang dihasilkan PT Lotte Chemical Titan Nusantara yaitu limbah cair, limbah padat, dan limbah gas. Limbah cair dapat berupa sisa-sisa bahan kimia (Catalyst ( Catalyst Residu Slurry), Slurry ), Oily Water , Foul Water , dan Strom Water . Oily water , yaitu air yang terkontaminasi oleh hidrokarbon atau air yang mengandung oli (minyak). Foul water , yaitu air limbah dari sekitar gedung seperti air dari toilet. Strom water , yaitu air yang bukan berasal dari area proses seperti air hujan dari jalan selokan dan atap gedung yang akan langsung terbuang ke laut setelah penyaringan. Limbah padat yang dihasilkan PT Lotte Chemical Titan Nusantara meliputi sampah bekas pembungkus katalis yang berbahaya. Limbah tersebur tidak diolah di dalam pabrik tetapi dikirim ke Pusat Pengendalian Limbah Industri (PPLI). Sedangkan limbah padat yang tidak berbahaya seperti sampah- sampah umum dari rumah tangga akan dibakar di incinerator . Limbah gas di PT Lotte Chemical Titan Nusantara merupakan gas sisa dari proses yang langsung ditransfer ke flare ke flare..
105
5.2.1
Pengolahan Limbah Cair Limbah cair dapat berupa sisa-sisa bahan kimia (Catalyst ( Catalyst Residu Slurry). Slurry ).
dan Foul water yang ditampung pada aerated lagoon dan diolah pada Oily water dan Foul unit pengolahan limbah (effluent ( effluent treatment unit ) sehingga didapatkan standar limbah yang baik sebelum dibuang ke sea water outfall bersama dengan air laut yang telah dipakai dari Treated Cooling Water Cooler . 1.
Netralisasi Sisa-sisa bahan kimia yang berasal dari unit persiapan katalis
dimasukan ke Neutralization Pit dengan rata-rata 3,5 ton/batch ton/batch.. Untuk mengatur pH 6,5 – 8 ditambahkan NaOH dari NaOH Charge Tank dan menghilangkan kandungan BOD/COD, propanol, dan n- hexane. hexane. Pada neutralization pit dilengkapi dengan agitator yang digerakan oleh motor untuk meratakan katalis dan chemical drum. drum. Unit ini digunakan untuk menetralkan catalyst residu slurry yang berasal dari unit persiapan katalis. Catalyst residu slurry mengandung BOD/COD sebesar 11.200 ppm selanjutnya dimasukan ke neutralization pit , diaduk dengan agitator supaya tercampur dan ditambah NaOH 50% berat untuk mengatur pH 6,5 – 8. Setelah pH-nya mencapai 6,5 – 8 catalyst residu slurry kemudian ditransfer ke dewatering area dengan menggunakan
pompa.
Dewatering
area
ini
berfungsi
untuk
menghilangkan kandungan air yang tercampur dengan catalyst residu slurry. slurry. Setelah kering catalyst residu slurry akan berubah menjadi powder yang kemudian di pak dalam drum dan dikirim ke Pusat Pengendalian Limbah Industri (PPLI). 2.
Cornugated Plate Interceptor (CPI) Separator CPI separator merupakan alat yang berfungsi untuk memisahkan oli
dengan air dari oily water yang berasal dari central oily water pit , yaitu tempat penampungan oily water sebelum masuk ke separator. Limbah oily water dikumpulkan melalui pump pit kemudian ditransfer ke central oily water pit oleh oily water transfer pump. pump . Oily water yang mengandung pellet mengandung pellet atau powder atau powder akan disaring oleh screen oleh screen pada pada
106
bagian interceptor pit sebelum ditransfer ke central oily water pit . Kapasitas maksimum yang dapat ditampung oleh central oily water pit yaitu 90 m 3. Oily water tersebut akan ditransfer ke CPI separator untuk memisahkan minyak dan air. Air dari CPI separator akan dipompa ke aerated lagoon yang kemudian bercampur dengan foul water , sedangkan minyaknya akan dipompakan ke slop oil tank . Minyak yang terpisah dari oily water ditampung dalam slop oil tank . Pada slop oil tank terjadi pemisahan air dengan minyak berdasarkan berat jenis karena minyak mi nyak yang masuk ke slop oil tank mengandung sedikit air. Minyak yang terpisah dalam slop oil tank akan di transfer ke incinerator unit dan bercampur dengan minyak bekas mesin yang kemudian akan dibakar bersama-sama dengan sampah. Sedangkan airnya dipompakan kembali ke central oily water pit . Air dari CPI separator akan ditransfer ke aerated lagoon sebelum dibuang ke laut. 3.
Aerated Lagoon Aerated lagoon adalah tempat pengolahan limbah cair yang terakhir
sebelum dibuang ke laut bersama dengan sea water return. return. Air limbah di aerated lagoon ini berasal dari CPI separator dan foul water treatment . Pada aerated lagoon terjadi proses aerasi dengan menggunakan aeration blower (agitator) yang running secara otomatis selama satu jam. Aeration jam. Aeration blower berfungsi untuk mengambil oksigen dari udara luar sebagai makanan bakteri aerob di aerated lagoon. lagoon . Sehingga dengan banyaknya oksigen yang disuplai ole h aerob, maka bakteri aerob akan berkembang lebih banyak dan menjadi lebih efektif untuk mengurangi kandungan BOD/COD serta bahan berbahaya lainnya sehingga air yang dibuang ke laut memenuhi kualitas standar air limbah yang tidak mencemari laut. Setelah melalui proses aerasi air akan dipompa ke outfall oleh Sludge Circulating Pump. Pump . Sebelum menuju ke outfall air akan melewati disinfector yang berfungsi untuk membunuh mikroorganisme yang terbawa, sehingga air yang terbuang ke laut benar-benar aman untuk lingkungan. Air setelah
107
proses aerasi dari aerated lagoon dipompa ke sea water outfall yang bercampur dengan air laut dari Treated Cooling Water Cooler dengan laju alir sebesar 8.000 m3/jam. Air olahan dari aerated lagoon dibuang ke laut dengan kapasitas 51,7 m 3/hari pada musim kemarau dan 121,6 m 3/hari pada musim hujan. Tabel 5.11 Karakteristik Baku Mutu Air Limbah yang Dibuang ke Laut Parameter
Jumlah
pH
6 – 8
BOD
Max. 30 ppm
COD
Max. 60 ppm
TSS
Max. 100 ppm
Oli
Max. 5 ppm
Ti
Max. 0,1 ppm
Al
Max. 0,1 ppm
Total N
Max. 10 ppm
(Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
Tabel 5.12 Karakteristik Air Limbah yang Dibuang ke Laut Parameter
Jumlah
pH
7,5
BOD
15 ppm
COD
27 ppm
TSS
60 ppm
Oli
2 ppm
Ti
0,02 ppm
Al
0,045 ppm
Total N
1 ppm
(Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
108
5.2.2
Pengolahan Limbah Padat Limbah padat yang berupa sampah akan dibakar pada incinerator unit
yang merupakan alat yang berfungsi sebagai tempat pengolahan atau pembakaran limbah padat seperti kardus-kardus bekas dengan kapasitas 125 kg/jam material padat dan menggunakan bahan bakar fuel oil (solar) yang biasanya dioperasikan 8 jam/hari. Incinerator unit terdiri dari ruang pembakaran yang terbuat dari batu tahan api dan pintu utama untuk memasukan sampah yang akan dibakar. Incinerator juga terdapat combustion chamber dengan temperatur pembakaran 800oC. Ukuran diameter incinerator ini sebesar 1,6 m dan ukuran ketinggiannya 13 m.
Tabel 5.13 Umpan yang Masuk ke Incinerator Umpan
Jumlah
Oil Separator Sludge
30 ton/tahun
Waste Polyethylene Sludge
20 ton/tahun
Biological Treatment Sludge
50 ton/tahun
General Garbage
300 ton/tahun
(Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
Skema sistem pengolahan limbah padat dan limbah cair dapat dilihat pada gambar dibawah:
109
Gambar 5.8 Skema Pengolahan Limbah Padat dan Limbah Cair (Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
5.2.3
Pengolahan Limbah Gas 1.
Flare Stack Flare stack merupakan sarana untuk membakar semua gas buangan
dengan kadar hidrokarbon >2 ppm, terutama gas buangan yang berasal dari unit polimerisasi pada saat kondisi darurat (produksi tiba-tiba berhenti). Inlet dari hidrokarbon yang akan dibakar terdiri dari High Pressure dan Low Pressure. Pada flare juga terdapat seal water yang berfungsi
sebagai
pengabsorbsi
dari
partikel
yang
dibawa
oleh
hidrokarbon. Pada flare juga terdapat jalur steam medium, yaitu sebagai Cooling Down Tip Temperature agar tidak terjadinya pelelehan pada flare, menjaga agar temperatur lebih dari 150 pembakaran tidak terlalu pekat atau hitam.
o
C, dan menjaga agar asap
110
Flare berbentuk seperti cerobong dengan ketinggian 110 m dan diameter 0,8 m. Flare beroperasi pada temperatur 230 oC dan tekanan 1 barg. Nitrogen secara kontinyu diinjeksikan ke flare dengan tujuan untuk menjaga akumulasi flammable gas dan masuknya udara ke sistem. Nitrogen yang diinjeksikan adalah 10 Nm 3/jam. Bahan bakar penyulut yang digunakan adalah LPG dengan flowrate 3,72 kg/jam. Limbah gas tersebut dikumpulkan dalam flare drum sebelum dibakar. Tabel 5.14 Limbah Gas yang Dibakar pada Flare Stack Area
Jumlah
Butene Unloading
3,8 kg/jam
Ethylene Transfer
9,1 kg/jam
Area Feed Purification Unit
20 kg/jam
Catalyst Preparation Unit
26 kg/jam
Train 1
123 kg/jam
Train 2
82 kg/jam
Train 3
70 kg/jam
(Sumber: Utilities Plant PT Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016)
2. Cold Vent Cold Vent Stack adalah sarana untuk mengolah atau membuang limbah gas hidrokarbon (etilena dan butena) dari ethylene storage dan jetty head yang mempunyai suhu di bawah 25 oC dengan kadar hidrokarbon kurang dari 2 ppm. Gas yang dibuang ke cold vent stack dari ethylene storage melalui pressure valve dan safety valve, sedangkan dari jetty head berasal dari drain tank dan Remote Operation Valve. Cold Vent Stack berukuran 25 m dan ditempatkan dengan jarak 30 m dari Boil Off Gas. Cold vent dilengkapi dengan Drum Line Valve dan Seal Water . Drain Line Valve berfungsi untuk mengeluarkan air hujan yang masuk dari bagian atas Cold Vent , sedangkan Seal Water berfungsi untuk mencegah uap keluar dari Cold Vent .
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
6.1
Kesimpulan
Berdasarkan praktik kerja lapangan yang telah dilakukan di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara maka dapat diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1.
PT. Lotte Chemical Titan Nusantara merupakan pabrik yang memproduksi polietilena dengan kapasitas 450.000 ton/tahun
2.
Polietilena yang diproduksi oleh PT. Lotte Chemical Titan Nusantara merupakan jenis HDPE dan LLDPE dengan menggunakan rektor jenis Fluidized Bed Reactor .
3.
Unit train 3 PT. Lotte Chemical Titan Nusantara merupakan unit yang memproduksi polietilena dengan jenis LLDPE dengan menggunakan katalis sylopol .
4.
Proses polimerisasi pada pembuatan polietilena terjadi pada fasa gas di dalam fluidized bed reactor , di mana yang terfluidisasi adalah prepolymer powder dan yang menyebabkan fluidisasi adalah gas umpan (etilena, butena, hidrogen dan nitrogen). Suhu reaktor dijaga dengan
mengatur suhu-suhu gas-gas yang akan masuk ke dalam
reactor didinginkan terlebih dulu menggunakan media pendingin cooling water . 5.
Produk polietilena yang diproduksi di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara ditambahkan dengan zat aditif guna meningkatkan kualitas produk.
6.
Limbah yang dihasilkan oleh PT. Lotte Chemical Titan Nusantara adalah limbah padat, cair, dan gas. Limbah diolah dengan sedemikian rupa hingga mencapai baku mutu lingkungan.
111
112
6.2
Saran
Berdasarkan pengalaman praktik kerja lapangan yang telah kami lakukan, melihat kondisi kerja di PT Lotte Chemical Titan Nusantara sebagai industri yang beresiko tinggi., maka perlu mempertahankan program keselamatan kerja yang telah dijaga dengan baik selama ini, dan meningkatkan fasilitas yang diberikan kepada visitor maupun karyawan. Sebaiknya dilakukan pembersihan dan pengecekan secara berkala pada komponen alat-alat seperti pompa, kompresor, cooler , vaporizer dan alat-alat proses lainnya, diberikan keterangan safety pada setiap alat yang digunakan dalam pabrik untuk mengurangi resiko kecelakaan pada tenaga kerja akibat kurangnya pengetahuan mengenai bahaya dari alat tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Billmeyer, Fred W. 1971. Textbook of Polymers. USA: John Wiley & Sons. Billmeyer, Fred W. 1984. Textbook of Polymer Science. John Wiley & Sons, Inc: New York. Callister, William D. dan David G. Rethwisch. 2010. Materials Science and Engineering an Introduction 8th Edition. John Wiley & Sons: USA. Cowd M. A. 1982. Polymer Chemistry. John Murray (Publisher) Ltd. 50 Albermarle Street, London W1x4BD. Cowd, M. A. 1991. Kimia Polimer. Diterjemahkan oleh J. G. Stark: Penerbit ITB. Curle, T. R. Das. 1991. Plastic Waste Management Control Recycling and Disposal . Noyes Data Corp. New Yersey. Eddy, M. Hidayat. 1995. Science Technology Society, Pendidikan Sains untuk Tahun 2009. Jurnal Pendidikan IPA. Edisi Khusus. Kern, D. Q. Process Heat Transfer , Cetakan ke-24. Mc. Graw - Hill Book Company. Inc: New York. Kirk, R. E. dan D. F. Othmer. 2006. Encyclopedia of Chemical Technology, 6 th edition Vol. 19. John Willey & Sons. Inc: New York. Perry, R. H. 2008. Perry’s Chemical Engineer Handbook 8 th edition Mc. Graw – Hill Book Company. Inc: New York. Peacock, A. J. 2000. Handbook of Polyethylene Structures, Properties and Applications. Macel Dekker, Inc. Smith, Van Ness & Abbot. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics 7 th edition. Singapore: Mc. Graw – Hill Book Company. Stevens, M. P. 2007. Polymer Chemistry. Iis Sopyan, Penerjemah. Jakarta: PT Pradnya Paramita.
113
LAPORAN TUGAS KHUSUS
MENGHITUNG NERACA MASSA DAN BANYAKNYA ZAT ADITIF YANG DIGUNAKAN PADA PEMBUATAN PELET PRODUK JENIS LL0209SR PT LOTTE CHEMICAL TITAN NUSANTARA (Periode 1 Maret s.d 30 Maret 2018)
OLEH : JAUHAROTUL ARIFAH
(1515039)
MARTINA INDRI HASTUTI
(1515052)
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA POLIMER POLITEKNIK STMI JAKARTA KEMENTERIAN PERINDUSTRIAN RI 2018
1
1.
Tujuan
Tujuan tugas khusus ini adalah sebagai berikut: 1.
Untuk mengetahui jumlah aditif yang diperlukan pada proses pembuatan produk jenis LL0209SR.
2.
Mengetahui jumlah powder polietilena yang harus ditambahkan pada master batch pada proses pembuatan produk jenis LL0209SR.
3.
Mengetahui fungsi masing-masing jenis aditif yang digunakan pada proses pembuatan produk jenis LL0209SR.
2.
Landasan Teori
2.1
Aditif Zat aditif adalah senyawa kimia yang ditambahkan ke suatu material agar kualitas produk meningkat baik segi sifat-sifat fisik dan pemrosesan.
2.2
Klasifikasi aditif 1.
Bahan pelunak (plasticizer) Plasticisizer berfungsi untuk mengubah sifat mekanik polimer sehingga
menjadi lebih lentur. Semakin tinggi modulus young maka akan semakin kaku, karena itu ditambahkan plastisizer untuk menurunkan kekakuan dan temperatur transisi glass (Tg). 2.
Bahan penyetabil (stabillizer) Stabillizer berfungsi untuk mempertahankan produk plastik dari
keruskan baik selama proses, penyimpanan dan aplikasi produk. Penyetabil panas (heat stabilizer ), menghambat degradasi termal, energi (panas) yang terserap dan memicu radikal bebas yang dapat menimbulkan reaksi oksigen dan membentuk senyawa karbonil, hal ini dapat menimbulkan warna kuning atau kecokelatan pada produk akhir. Penyetabil terhadap sinar ultraviolet (UV stabilizer ), berfungsi menghambat rusaknya senyawa kimia karena terpapar sinar matahari. 3.
Antioksidan Antioksidan, berfungsi mengurangi kerusakan produk dari proses
oksidasi yang dapat memutuskan rantai polimer. Primary antioksidan
2
ditambahkan agar tidak mudah terdegradasi pada saat penyimpanan. Sedangkan secondary antioksidant ditambahkan agar tidak terjadi degradasi pada saat proses pelletizing . 2.3
Ekstruder Ekstrusi adalah proses pada pelelehan material plastik akibat panas dari luar/panas gesekan dan yang kemudian dialirkan ke die oleh screw yang kemudian dibuat produk sesuai bentuk yang diinginkan. Proses ekstrusi adalah proses kontinyu yang menghasilkan beberapa produk seperti, film plastik, tali rafia, pipa, peletan, lembaran plastik, fiber, filamen, selubung kabel dan beberapa produk lain dapat juga dibentuk (Hartomo, 1993). Eksruder adalah mesin yang terdiri dari hopper, barrel screw dan die. Bagian-bagian dari mesin Ekstruder: 1. Hopper Semua eksruder pasti mempunyai masukan untuk bahan biji/pelet plastik yang melalui lubang yang nantinya mengalir dalam dinding eksruder tersebut, hopper biasanya terbuat dari lembaran baja atau stainless steel yang berbentuk untuk menampung sejumlah bahan pelet plastik untuk stok beberapa jam pemrosesan. Hopper dapat berfungsi sebagai pemanas awal jika pelet memerlukan pemanasan awal sebelum pelet memasuki ekstruder. 2.
Screw Screw mengalirkan polimer yang telah meleleh ke kepala die setelah
mengalami proses pencampuran dan homogenisasi pada lelehan polimer tersebut. Ada beberapa pertimbangan dalam mendesian sebuah screw untuk jenis material tertentu, yang paling penting adalah depth of chanel (kedalaman kanal). Mesikipun screw itu mempunyai fungsi sama secara umum, alangkah baiknya merancang sesuai dengan tipe material yang dipakai untuk mendapatkan hasil yang terbaik.
3
3. Breaker Plate/Screen Park (saringan) Breker plate dengan saringan dimasukkan ke dalam adapter, yang mana menghubungkan antara ujung ekstruder dan pangkal die. Peralatan ini mempunyai beberapa fungsi sebagai berikut : a. Meredam putaran rotasional lelehan dan diubah menjadi searah. b. Memperbaiki homogenisasi dengan memecah dan menggabungkan lagi. c. Memperbaiki mixing dengan meningkatkan tekanan balik. d. Menghilangkan kotoran dan material tidak leleh.
3.
Hasil Perhitungan dan Pembahasan
3.1
Hasil Perhitungan Target konsentrasi aditif untuk jenis LL0209SR adalah: Nama Aditif
Target konsentrasi (%berat)
Calcium Stearate
1000 ppm
Primary antioxidant
300 ppm
Secondary antioxidant
1200 ppm
Anti slip agent
1500 ppm
Anti block agent
2500 ppm
Diketahui: 1. Target produk untuk 1 batch aditif adalah 145 ton 2. Aditif rate adalah sebesar 1.9% terhadap Ekstruder rate 3. Laju alir ekstruder adalah mass flow rate powder (tanpa aditif) ke Ekstruder sebesar 17 ton/jam 4. Aditif tersebut di campur dengan powder sebelum diumpankan ke Ekstruder. Tentukanlah: a. Kebutuhan masing-masing aditif b. Jumlah powder yang harus ditambahkan dan dicampur dengan aditif c. Berapakah mass flow rate aditif
4
d. Buat tabel neraca massanya
Penyelesaian:
Neraca massa total Dengan w = laju alir massa
w + w = w
Neraca massa komponen
wx + wx = wx wx = wx wx = (w + w )x wx = 145 ton
w = 1,9% x w = 0,019 x 145 = 2,755 ton/jam
w = 145 2,755 = 142,245 ton/jam
a.
Kebutuhan masing-masing aditif :
145.000 x 10− = 145 kg
Calcium Stearate
300 = 43,5 kg 10 1200 145.000 x = 174 kg 10 1500 145.000 x = 217,5 kg 10 2500 145.000 x = 362,5 kg 10
Primary antioxidant
145.000 x
Secondary antioxidant Anti slip agent Anti block agent Total kebutuhan aditif b.
942,5 kg
Jumlah powder yang akan ditambahkan dan dicampur:
2755 kg 952,5 kg = 1812,5 kg c.
Laju alir massa aditif :
1,9% x 17 ton⁄jam
5
= 0,323 ton⁄jam = 323 kg⁄jam d.
Tabel neraca massa ekstruder : Komponen
Powder PE Calcium Stearate
Input Master Batch (kg) Hopper (kg)
142.245
1.812,5
217,5
Anti block agent
362,5
Total
3.2
145.000
145
Primary antioxidant Secondary antioxidant Anti slip agent Sub total
Output
43,5 174
142.245
2.755 145.000
145.000
Pembahasan Dari perhitungan, jumlah total aditif yang diperlukan dalam proses
pembuatan produk jenis LL0209SR adalah sebesar 942,5 kg untuk laju alir powder polietilena yang masuk kedalam ekstruder sebesar 17 ton/jam. Pada proses pembuatan produk pellet polietilena dalam ekstruder, untuk menentukan perbandingan komposisi antara powder polietilena dengan jumlah aditif adalah dengan menggunakan laju alir powder polietilena dari silo penyimpanan kedalam ekstruder dan juga laju alir aditif dari master batch kedalam ekstruder. Faktor yang mempengaruhi seberapa besarnya jumlah aditif yang digunakan adalah tergantung dari jenis produk polietilena yang akan diproduksi dan juga dipengaruhi oleh laju alir powder polietilena yang masuk kedalam ekstruder. Aditif yang digunakan untuk setiap jenis produk berbeda. Untuk jenis produk LL0209SR yang apliksinya untuk film, aditif yang digunakan fungsinya untuk meningkatkan kualitas produk pelet saat menjadi film. Powder polietilena yang dibutuhkan untuk dicampurkan dengan aditif didalam master batch adalah sebesar 1812,5 kg. Pencampuran aditif dengan powder polietilena dalam master
6
batch dilakukan untuk memudahkan pencampuran powder polietilena dan aditif di dalam ekstruder.
4.
4.1
Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan 1. Jumlah aditif yang diperlukan dalam proses pembuatan produk jenis LL0209SR adalah sebesar 942,5 kg. 2. Jumlah powder polietilena yang harus ditambahkan pada master batch pada proses pembuatan produk jenis LL0209SR adalah sebesar 1812,5 kg. 3. Fungsi masing-masing jenis aditif yang digunakan pada proses pembuatan produk jenis LL0209SR adalah sebagai berikut: a.
Calcium Stearate Berfungsi sebagai : Lubricants, Acid Scavenger, Stabilizer
b. Primary antioxidant Berfungsi
sebagai
:
pencegah
degradasi
pada
proses
penyimpanan. c.
Secondary antioxidant Berfungsi sebagai : pencegah degradasi pada proses pelletizing .
d. Anti slip agent Berfungsi sebagai : pencegah agar plastik tidak terlalu licin. e. Anti block agent Berfungsi sebagai : pencegah terjadinya lengket pada lapisan plastik. Biasanya digunakan untuk plastik kemasan agar mudah dibuka.
4.2
Saran 1. Dalam proses pembuatan pelet plastik perlu ditambahkan aditif agar pelet plastik lebih baik atau tetap terjaga kualitasnya. 2. Pada saat proses pemotongan pelet plastik sebaiknya dilakukan secara cepat dan hasil lelehan yang keluar dari die harus terkena air yang
