laporan 105 undip .docx

Laporan Kerja PraktekJurusan Teknik MesinUniversitas Diponegoro Semarang

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN KEGIATAN KERJA PRAKTEK

PT PERTAMINA (PERSERO) RU-VI

Balongan – Indramayu, Jawa Barat

Disusun Oleh:

RIJAL AZIS BAGASKARA

21050112130090

Laporan ini telah diperiksa dan disetujui

Mengetahui,

Pembimbing Kerja Praktik Lead of stationary & Statutory Equipment

Inspection Engineer

(Hasta Yustika Adi) (Agus Wurlijanto)

Senior Officer BP Refinery

(Fatimah Adriani)

i


KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT. atas berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga

penulis dapat menyelesaikan laporan kerja praktek ini yang berjudul “Analisa dan

Evaluasi Performa Heat Exchanger 11-E-105 Pada Crude Distillation Unit (CDU) di

PT. Pertamina (Persero) RU VI Balongan”.

Laporan kerja praktek ini merupakan salah satu syarat untuk dapat

menyelesaikan pendidikan sarjana Teknik Mesin di Universitas Diponegoro Semrang.

Laporan ini dibuat berdasarkan hasil pengamatan, studi literatur dan data selama

melakukan kerja praktek di PT. Pertamina (Persero) RU VI Balongan periode 27 Juli

2015 sampai 27 Agustus 2015.

Penulis menyampaikan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu

dan bekerjasama selama pelaksanaan kerja praktek dan penyusunan laporan ini,

khususnya kepada:

1. Orang tua dan keluarga yang senantiasa membantu secara moril maupun materil

2. Bapak Syaiful sebagai dosen pembimbing kerja praktek

3. Bapak Agus Wurlijanto selaku Lead of Stationary & Statutory Equipment

Inspection Engineer yang telah mengijinkan kami untuk melaksanakan kerja

praktek di Divisi Stationary Inspection Engineer

4. Mas Hasta Yustika Adi sebagai pembimbing lapangan yang senantiasa

memberikan bimbingan dan pengalaman baik secara teknis maupun non teknis

5. Seluruh karyawan Stationary Inspection Engineer yang telah memberikan

bimbingan serta referensi data kepada penulis

6. Mbak Ichiko selaku karyawan Process Engineer yang telah memberikan

referensi data serta membimbing kami dalam menyelesaikan laporan ini

7. Bapak Yanto selaku Staff HR Development yang telah membantu penulis

mengurus administrasi dan panduan kerja praktek saat persiapan kerja praktek

8. Anggie Restue Saputra sebagai teman seperjuangan dalam pelaksanaan kerja

praktek

ii


Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunanlaporan

kerja praktek ini. Oleh karena penulis sangat mengharapkan berbagaikritik dan saran

yang bersifat membangun yang padat membawa penulis ke arahyang lebih baik.

Semoga laporan ini bisa bermanfaat bagi yang membutuhkan

dan bisa dijadikan sebuah motivasi.

Indramayu, Agustus 2015

Penulis

iii


DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN................................................................................i

KATA PENGANTAR........................................................................................ii

DAFTAR ISI......................................................................................................iv

DAFTAR GAMBAR.........................................................................................vi

DAFTAR TABEL..............................................................................................vii

BAB I PENDAHULUAN..................................................................................1

1.1 Latar Belakang Kerja Praktek.............................................................1

1.2 Tujuan Kerja Praktek...........................................................................2

1.3 Waktu dan Lokasi Kerja Praktek.........................................................2

1.4 Batasan Masalah..................................................................................2

1.5 Metodologi Penelitian.........................................................................3

1.6 Sistematika Penulisan..........................................................................4

BAB II PROFIL PERUSAHAAN.....................................................................5

2.1 Sejarah Singkat PT. Pertamina RU VI...............................................5

2.2 Logo dan Slogan PT. Pertamina RU VI.............................................6

2.3 Lokasi Pertamina RU VI....................................................................8

2.4 Proyek dan Konstruksi.......................................................................10

2.5 Struktur Organisasi PT. Pertamina RU VI.........................................12

2.6 Visi dan Misi PT. Pertamina (Persero) RU VI Balongan…………...15

2.7 Spesifikasi Bahan Baku.....................................................................15

2.7.1 Spesifikasi Bahan Baku Utama...............................................15

2.7.2 Spesifikasi Bahan Baku Pendukung........................................17

2.8 Spesifikasi Produk.............................................................................20

2.8.1 Spesifikasi Produk Utama.......................................................20

iv


2.8.2 Spesifikasi Produk Samping....................................................23

BAB III DASAR TEORI...................................................................................24

3.1 Pengantar Alat Penukar Panas...........................................................24

3.2 Jenis – jenis Heat Exchanger.............................................................25

3.2.1 Shell and Tube.........................................................................25

3.2.2 Double Pipe Heat Exchanger..................................................29

3.2.3 Plate and Frame Heat Exchanger............................................29

3.2.4 Extended Surface.....................................................................30

3.2.5 Air Cooled...............................................................................31

3.2.6 Coil Heat Exchanger...............................................................31

3.3 Kegunaan Alat Penukar Panas...........................................................32

3.4 Tipe Aliran dalam Alat Penukar Panas..............................................32

3.5. Penempatan Fluida pada Shell and Tube..........................................33

BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN...........................................................34

4.1 Spesifikasi Heat Exchanger 11-E-116...............................................34

4.2 Data Hasil Pengamatan......................................................................35

4.3 Perhitungan Performa Heat Exchanger..............................................36

4.4 Data Hasil Perhitungan......................................................................49

4.5 Pembahasan........................................................................................50

BAB V PENUTUP.............................................................................................52

5.1 Kesimpulan........................................................................................52

5.2 Saran..................................................................................................52

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………53

v


DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 diagram alir metodologi penelitian..............................................................4

Gambar 2.1 logo PT Pertamina (Persero) RU-VI Balongan...........................................7

Gambar 2.2 Lokasi PT. Pertamina (Persero) RU-VI Balongan...................................... 9

Gambar 2.3 Struktur Organisasi PT.Pertamina (Persero) RU-VI Balongan.................15

Gambar 3.1 Heat Exchanger Shell and Tube................................................................25

Gambar 3.2 Susunan Tube Pada Shell and Tube Heat Exchanger................................27

Gambar 3.3 Tubes Layout Pada Shell And Tube Heat Exchanger................................ 27

Gambar 3.4 Segmentasi Baffle......................................................................................29

Gambar 3.5 Double Pipe Heat Exchanger....................................................................29

Gambar 3.6 Plate and Frame Heat Exchanger.............................................................30

Gambar 3.7 Extended Surface Heat Exchanger............................................................31

Gambar 4.1 Grafik Hubungan R dan S Untuk Mencari FT........................................... 38

Gambar 4.2 Data Tabel 10 Buku Process Heat Trasfer D.Q. Kern..............................39

Gambar 4.3 figure 28 buku Process Heat Transfer D.Q.Kern......................................40

Gambar 4.4 Figure 28 hubungan Renold Number Shell dengan heat transfer factor (jH)

Pada Shell...................................................................................................................... 41

Gambar 4.5 Figure 24 hubungan Renold Number Tube dengan heat transfer factor (jH)

Pada Tube...................................................................................................................... 42

Gambar 4.6 Figure 29 Buku Process Heat Transfer D.Q. Kern Untuk Mencari Friction

Factor Shell................................................................................................................... 43

Gambar 4.7 Figure 6 Buku Process Heat Transfer D.Q. Kern Mencari Specific

Grafity…………………………………………………………………………………46

Gambar 4.8 Figure 26 Buku Process Heat Transfer D.Q. Kern Untuk Mencari Friction

Factor Tube……………………………………………………………………………47

Gambar 4.9 Figure 27 Buku Process Heat Transfer D.Q. Kern...................................48

vi


Gambar 4.10 Figure 27 Buku Process Heat Transfer D.Q. Kern.................................49

Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Dirt Factor Aktual dengan Dirt Factor Desain.... 51

Gambar 4.11 Grafik Perbandingan Pressure Drop Aktual dengan Pressure Drop

Allowable.......................................................................................................................52

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Unit Proses dan Licensor Kilang RU-VI Balongan...................................... 11

Tabel 2.2 Spesifikasi Minyak Mentah Minas dan Duri.................................................16

Tabel 2.3 Bahan kimia di PT. PERTAMINA (Persero) RU-VI Balongan................... 17

Tabel 2.4 Kapasitas dan Distribusi Produk PERTAMINA RU-VI Balongan.............. 23

Tabel 4.1 Spesifikasi Heat Exchanger 11-E-105.......................................................... 35

Tabel 4.2 Data Hasil Pengamatan Heat exchanger 11-E-105 Shell Side......................36

Tabel 4.3 Data Hasil Pemgamatan Heat exchanger 11-E-105 Tube Side.....................36

Tabel 4.4 Temperatur fluida panas dan fluida dingin data 1 Agustus 2015..................37

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Data Aktual Heat Exchanger 11-E-105.......................... 50

vii


viii


BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Kerja Praktek

Sebagai salah satu Universitas di Indonesia merupakan suatu tanggung jawab

tersendiri bagi Universitas Diponegoro (UNDIP) untuk menghasilkan sarjana yang

berintegritas secara penuh baik dalam sisi kajian maupun lapangan. Dalam upaya

memnuhi hal tersebut maka sistem pendidikan pada UNDIP di desain agar mahasiswa

mendapatkan pengalaman visual pengaplikasian dari pembelajaran yang didapat di

bangku kuliah. Hal tersebut berimplikasi pada pengewajiban kepada seluruh mahasiswa

Program Studi S-1 Teknik Mesin UNDIP untuk melakukan kerja praktek.

Kerja praktek merupakan salah satu mata kuliah wajib yang memiliki Sistem

Kredit Semester (SKS) sendiri. Dengan kerja praktek ini, diharapkan mahasiswa

mampu memahami aplikasi dari teori–teori yang telah dipelajari dan mampu

mengaplikasikan pada kondisi sebenarnya dan juga menjadi bekal pengalaman untuk

mahasiswa dalam dunia kerja setelah selesai masa studinya. Kerja praktek ini juga

sangat membantu penulis dalam melihat langsung penerapan ilmu yang didapat

dibangku kuliah lapangan dan secara tidak langsung akan sangat memotivasi penulis

untuk belajar lebih semangat lagi dalam mempelajari hal- hal yang diperlukan

dilapangan. Dalam kesempatan ini Penulis mendapatkan kesempatan untuk bekerja

praktek di PT.Pertamina (Persero) Refinery Unit VI Balongan.

PT. Pertamina RU VI merupakan salah satu perusahaan pengolahan minyak

terbesar milik Indonesia yang terletak di Kabupaten Indramayu tepatnya di Kecamatan

Balongan. Saat melaksanakan kerja praktek ini, penulis ditempatkan di bagian

Stationary Engineering yang merupakan sebuah departemen yang bertugas untuk

melakukan inspeksi pada instrument atau peralatan yang digunakan untuk proses

pengolahan minyak dan memastikan agar peralatan tersebut dapat berjalan dengan baik

serta melakukan planning (rencana) dalam perawatan peralatan tersebut.

1


1.2. Tujuan Kerja Praktek

Tujuan dilakukannya kerja praktek ini adalah:

1. Melaksanakan mata kulaih wajib sebagai salah satu syarat lulus mahasiswa Teknik

Mesin Universitas Diponegoro

2. Mengetahui secara nyata penerapan dari ilmu teori yang dipelajari oleh mahasiswa

Teknik Mesin dalam dunia kerja sehingga dapat memperoleh bayangan akan

pekerjaan seorang mechanical engineer.

3. Membina kemampuan dan keterampilan mahasiswa secara optimal dalam aspek

pembahasan dan kesimpulan serta dapat menyampaikan dalam bentuk lisan dan

tulisan.

4. Mengetahui performa heat exchanger 11-E-105 pada Crude Distillation Unit

(CDU) dan mengevaluasinya berdasarkan data desain yang ada.

1.3. Waktu dan Lokasi Kerja Praktek

Kerja praktek ini dilakukan pada waktu dan lokasi sebagai berikut:

Waktu : 27 Juli 2015 – 27 Agustus 2015

Tempat : Stationary & Statutory Equipment Inspection Engineer

1.4. Batasan Masalah

Pada penulisan laporan kerja praktek ini, untuk menganalisa masalah yang ada

diperlukan adanya batasan-batasan agar lebih tertuju dan terkonsentrasi pada

permasalahan yang akan dibahas. Ruang lingkup kajian laporan ini dibatasi pada studi

kasus tentang analisa performa heat exchanger yang meliputi:

a. Melakukan evaluasi kinerja pada heat exchanger 11-E-105 pada Crude Distillation

Unit dengan cara menghitung dirt factor (fouling factor) dan pressure drop.

b. Membandingkan hasil perhitungan data aktual dengan data desain yang ada, lalu

menghitung penurunan performa berdasarkan perbedaan dirt factor antara data

aktual dengan data desain.

2


1.5. Metodelogi Penelitian

Metodelogi penelitian yang digunakan penulis dapat dilihat pada diagram alir

dibawah ini:

3

Menghitung ∆TLMTD dan ∆TM

Menghitung flow area pada shell (as) dan tube (at)

Menghitung mass velocity pada shell (Gs) dan tube (Gt)

Menghitung reynold number pada shell (Res) dan tube (Ret)

Menghitung neraca panas

Data operasi : laju alir termperatur masuk dan keluar shell, laju alir termperatur masuk dan keluar tube

Menghitung heat transfer coefficient pada shell (ho) dan tube (hio)

Menghitung clean overall coefficient (Uc)

Menghitung design overall coeffecient (Ud)

Mulai


Gambar1.1 Diagram alir metodelogi penelitian

1.6. Sistematika Penulisan

Laporan kerja praktek terbagi menjadi 5 Bab. Bab pertama berisi tentang

pendahuluan yang menjelaskan mengenai perihal dilaksanakannya kerja praktek ini

melingkupi latar belakang, tujuan, waktu dan tempat dilaksanakannya kerja praktek ini,

pembatasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan laporan.

Bab kedua berisi tinjauan umum perusahaan yang menjelaskan keterangan

mengenai PT. Pertamina (Persero) RU VI.

Bab ketiga berisi dasar teori yang menjelaskan mengenai dasar teori heat

exchanger, macam – macam heat exchanger serta manfaat heat exchanger.

Bab keempat berisi tentang hasil perhitungan dan pembahasan performa heat

exchanger.

Bab kelima berisi kesimpulan dan saran.

4

Menghitung dirt factor (Rd), dan Pressure drop shell (∆Ps) dan tube (∆Pt)

Selesai


BAB II

PROFIL PERUSAHAAN

2.1. Sejarah Singkat PT. Pertamina (Persero) RU-VI Balongan

Dalam kaitan dengan upaya mengamankan kebijakan nasional di bidang energi

tersebut, keberadaan kilang Balongan mempunyai makna yang besar, tidak saja bagi

PT.PERTAMINA (Persero), tetapi juga bagi bangsa dan negara. Di satu pihak ini dapat

meningkatkan kapasitas pengolahan di dalam negeri yang masih sangat dibutuhkan, di

lain pihak juga dapat mengatasi kendala sulitnya mengekspor beberapa jenis minyak di

dalam negeri dengan mengolahnya di kilang minyak di dalam negeri.

Keberadaan kilang Balongan ini juga merupakan langkah proaktif

PT.PERTAMINA (Persero) untuk dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri yang

semakin hari semakin bertambah, khususnya untuk DKI Jakarta dan sekitarnya. Dari

studi kelayakan yang telah dilakukan, pembangunan kilang Balongan diadakan dengan

sasaran antara lain:

1. Pemenuhan kebutuhan BBM dalam negeri, terutama Jakarta dan sekitarnya

2. Peningkatan nilai tambah dengan memanfaatkan peluang ekspor

3. Memecahkan kesulitan pemasaran minyak mentah jenis Duri

4. Pengembangan daerah

Daerah Balongan dipilih sebagai lokasi kilang dan proyek kilang yang dinamakan

Proyek Exor (Export Oriented Refinery) I. Pemilihan Balongan sebagai lokasi Proyek

Exor I berdasarkan atas:

1. Relatif dekat dengan konsumen BBM terbesar, yaitu Jakarta dan Jawa Barat.

2. Telah tersedianya sarana penunjang yaitu: Depot UPMS III, Terminal DOH

Karangampel, Conventional Buoy Mooring (CBM) dan Single Buoy Mooring

(SBM).

3. Dekat dengan sumber gas alam yaitu DOH-JJB (Jawa Bagian Barat) dan BP.

4. Selaras dengan proyek pipanisasi BBM di Pulau Jawa.

5. Tersedianya lahan yang dibutuhkan yaitu bekas sawah yang kurang produktif.

5


6. Tersedianya sarana infrastruktur.

Start Up Kilang PT.PERTAMINA (Persero) RU-VI Balongan dilaksanakan

pada bulan Oktober 1994, dan diresmikan oleh Presiden Soeharto pada tanggal 24 Mei

1995. Peresmian ini sempat tertunda dari perencanaan sebelumnya (30 Januari 1995)

dikarenakan unit Residue Catalytic Cracking (RCC) di kilang mengalami kerusakan.

Unit RCC ini merupakan unit terpenting di kilang PERTAMINA RU-VI karena

merupakan unit yang merubah residu menjadi minyak ringan yang lebih berharga.

Kapasitas unit ini merupakan yang terbesar di dunia untuk saat ini. Kilang RU-VI

Balongan memiliki beberapa keunikan dan keunggulan, antara lain:

1. Dirancang dengan Engineering adecuacy yang memenuhi kebutuhan operasional

dengan tingkat fleksibilias tinggi. Hal ini menunjukan bahwa pada umumnya

parameter operasional telah dicapai rata-rata berada di atas unjuk kerja yang

dirancang.

2. Merupakan unit RCC terbesar di dunia saat ini.

3. Fitur dari unit proses RCC baik berupa kemampuan peralatan untuk mendukung

pola operasi beyond design ataupun field product yang dihasilkan merupakan

produk konsep rekayasa dan rancang bangunnya optimal.

4. Fleksibilitas feed yang tinggi terutama Unit CDU, yaitu rata-rata rasio feed crude

pada saat ini Duri : Minas = 50 : 50 dibanding desain awal (80:20), sedangkan Unit

RCC yang menyesuaikan kapasitas rasio feed dapat dioperasikan, yaitu AR :

DMAR = 45 : 55 dibandingkan dengan desain awal 35 : 65.

5. Peralatan utama Unit RCC, yaitu Main Air Blower dan Wet Gas Compressor yang

dioperasikan untuk menunjang operasi Unit RCC kapasitas 115%. Rancangan

konsep CO Boiler merupakan pertama di dunia yang memiliki tiga fungsi, yaitu:

sebagai CO Boiler, auxiliaries boiler dan waste heat boiler.

6. Pada saat ini merupakan satu-satunya kilang dalam negeri yang memproduksi

premium (bensin) tanpa timbal (Kilang Langit Biru Balongan).

2.2. Logo dan Slogan PT. Pertamina (Persero) RU-VI Balongan

Dalam kaitannya dengan upaya mengamankan kebijakan nasional di bidang

energi tersebut, keberadaan kilang Balongan mempunyai makna yang besar, tidak saja

6


bagi PT. PERTAMINA tetapi bagi bangsa dan negara. Keberadaan kilang ini

diharapkan dapat meningkatkan kapasitas pengolahan di dalam negeri yang masih

sangat dibutuhkan, serta dapat mengatasi kendala sulitnya mengekspor beberapa jenis

minyak di dalam negeri dengan mengolahnya di kilang minyak di dalam negeri.

Menurut studi kelayakan yang telah dilakukan, sasaran didirikannya kilang di

Balongan antara lain:

1. Pemenuhan kebutuhan BBM dalam negeri, terutama Jakarta dan sekitarnya.

2. Peningkatan nilai tambah dengan memanfaatkan peluang ekspor.

3. Memecahkan kesulitan pemasaran minyak mentah jenis Duri.

4. Pengembangan daerah.

RU-IV Balongan di rancang untuk mengolah crude dengan kapasitas residu

yang cukup besar sekitar 62% dari total feed. RU-IV Balongan memiliki ciri utama

yaitu RCC yang terdiri atas dua alat utama, reaktor, dan regenerator. Oleh karena ciri

utama tersebut, RU-VI Balongan mengambil logo berbentuk reactor dan regenerator.

Gambar 2.1 Logo PT.Pertamina (Persero) RU-VI Balongan

Logo PT. PERTAMINA (Persero) RU-VI memiliki makna sebagai berikut:

1. Lingkaran: Mencerminkan PT. PERTAMINA (Persero) RU-VI Balongan fokus ke

bisnis inti dan sinergi.

2. Gambar: Konstruksi regenerator dan reactor di unit RCC yang mendai ciri khas dari

PT. PERTAMINA (Persero) RU-VI Balongan.

7


3. Warna :

a. Hijau: Berati selalu menjaga kelestarian lingkungan hidup

b. Putih: Berati bersih, profesional, inivatif, dan diamis dalam setiap tindakan yang

berdasarkan kebenaran.

c. Biru: Berati loyal kepada visi PT. Pertamina (persero).

d. Kuning: Berarti keagungan PT. Pertamina (persero) RU-VI.

2.3. Lokasi PT. Pertamina (Persero) RU

PT. PERTAMINA (Persero) RU-VI didirikan di Balongan, yang merupakan

salah satu daerah kecamatan di Kabupaten Indramayu, Jawa Barat. Untuk

penyiapan lahan kilang, yang semula sawah tadah hujan, diperlukan pengurukan

dengan pasir laut yang diambil dari pulau Gosong Tengah. Pulau ini berjarak +70 km

arah bujur timur dari pantai Balongan. Kegiatan penimbunan ini dikerjakan dalam

waktu empat bulan. Transportasi pasir dari tempat penambangan ke area penimbunan

dilakukan dengan kapal yang selanjutnya dipompa ke arah kilang.

Sejak tahun 1970, minyak dan gas bumi dieksploitasi di daerah ini. Sebanyak

224 buah sumur berhasil digali dan yang berhasil diproduksi adalah sumur

Jatibarang, Cemara, Kandang Haur Barat, Kandang Haur Timur, Tugu Barat, dan lepas

pantai. Sedangkan produksi migasnya sebesar 239,65

MMSCFD disalurkan ke PT. Krakatau Steel, PT. Pupuk Kujang, PT.

Indocement, Semen Cibinong, dan Palimanan. Depot UPPDN III sendiri baru

dibangun pada tahun 1980 untuk mensuplai kebutuhan bahan bakar di daerah

Cirebon dan sekitarnya.

Area kilang terdiri dari:

a. Sarana kilang : 250 ha daerah konstruksi kilang dan 200 ha daerah

penyangga

b. Sarana perumahan : 200 ha

8


Gambar 2.2 Lokasi PT. Pertamina (Persero) RU-VI Balongan

Ditinjau dari segi teknis dan ekonomis, lokasi ini cukup strategis dengan adanya

faktor pendukung, antara lain :

a. Bahan Baku

Sumber bahan baku yang diolah di PT. PERTAMINA (Persero) RU-VI

Balongan adalah:

1. Minyak mentah Duri, Riau (awalnya 80%, saat ini 50% feed).

2. Minyak mentah Minas, Dumai (awalnya 20%, saat ini 50% feed).

3. Gas alam dari Jawa Barat bagian timur sebesar 18 Million Metric Standard Cubic

Feet per Day (MMSCFD).

b. Air

Sumber air yang terdekat terletak di Waduk Salam Darma, Rejasari, kurang lebih

65 km dari Balongan ke arah Subang. Pengangkutan dilakukan secara pipanisasi

dengan pipa berukuran 24 inci dan kecepatan operasi normal 1.100 m3 serta kecepatan

maksimum 1.200 m3. Air tersebut berfungsi untuk steam boiler, heat exchangers

(sebagai pendingin), air minum, dan kebutuhan perumahan. Dalam pemanfaatan air,

9


kilang Balongan ini mengolah kembali air buangan dengan sistem wasted water

treatment, di mana air keluaran di-recycle ke sistem ini. Secara spesifik tugas unit ini

adalah memperbaiki kualitas effluent parameter NH3, fenol, dan COD sesuai dengan

persyaratan lingkungan.

c. Transportasi

Lokasi kilang RU-VI Balongan berdekatan dengan jalan raya dan lepas pantai utara

yang menghubungkan kota-kota besar sehingga memperlancar distribusi hasil produksi,

terutama untuk daerah Jakarta dan Jawa Barat. Marine facilities adalah fasilitas yang

berada di tengah laut untuk keperluan bongkar muat crude oil dan produk kilang.

Fasilitas ini terdiri dari area putar tangker, SBM, rambu laut, dan jalur pipa minyak.

Fasilitas untuk pembongkaran peralatan dan produk (propylene) maupun pemuatan

propylene dan LPG dilakukan dengan fasilitas yang dinamakan jetty facilities.

d. Tenaga Kerja

Tenaga kerja yang dipakai di PT. PERTAMINA (Persero) RU-VI Balongan terdiri

dari dua golongan, yaitu golongan pertama, dipekerjakan pada proses pendirian Kilang

Balongan yang berupa tenaga kerja lokal non-skill sehingga meningkatkan taraf hidup

masyarakat sekitar. Sedangkan golongan kedua, yang dipekerjakan untuk proses

pengoperasian, berupa tenaga kerja PT. PERTAMINA (Persero) yang telah

berpengalaman dari berbagai kilang minyak di Indonesia.

2.4. Proyek dan Konstruksi

Proyek kilang Balongan semula dinamakan EXOR-I. Setelah beroperasi,

namanya berubah menjadi kilang BBM PERTAMINA Balongan dan merupakan unit

pengolahan VI yang dimiliki PT. PERTAMINA. Teknologi proses yang dipilih

ditujukan untuk memproduksi premium, kerosin, dan solar sebanyak 72% sedangkan

sisanya berupa propylene, LPG, IDF, fuel oil, dan decant oil Bahan pembantu proses

yang berupa bahan kimia dan katalis sebagian besar masih diimpor.

10


Pemilihan Balongan sebagai lokasi Proyek EXOR-I didasarkan atas bebagai hal,

yaitu:

1. Relatif dekat dengan konsumen BBM terbesar, yaitu Jakarta dan Jawa Barat.

2. Telah tersedianya sarana penunjang yaitu: Depot UMPS III, Terminal DOHJBB

(Jawa Bagian Barat), Conventional Buoy Mooring (CBM) dan Single Buoy

Mooring (SBM).

3. Dekat dengan proyek pipanisasi BBM di Pulau Jawa.

4. Tersedianya lahan yang dibutuhkan yaitu bekas sawah yang kurang produktif.

5. Tersedianya sarana infrastruktur.

Kegiatan Engineering Procurement and Construction (EPC) dilakukan oleh

konsorsium yang terdiri dari JGC dan Foster Wheeler. Kegiatan EPC diatur dalam EPC

Agreement. Sebagai product offtaker (pembeli) adalah British Petroleum (BP). Jangka

waktu pelaksanaan adalah 51 bulan, yaitu sejak EPC Agreement ditandatangani pada

tanggal 1 September 1990 dan berakhir pada bulan November 1994.

Tabel 2.1 Unit Proses dan Licensor Kilang RU-VI Balongan

Unit Proses Kode Kapasitas Licensor Kontraktor

Crude Distilation Unit (CDU)

11 125.000 BPSD

Foster Wheeler (FW)

FW

Atmospheric Residue

Hydro Demetallization (ARHDM)

12 & 13 58.000 BPSD

Chevron JGC

Gas Oil Hydro Treater (GO HTU)

14 32.000 BPSD UOB JGC

Residue Catalityc Cracking (RCC)

15 83.000 BPSD

UOB FW

11


Unsaturated Gas Concentration

16 - UOB FW

LPG Treatment Unit 17 22.500 BPSD

MeriChem FW

Gasoline Treater Unit

18 47.500 BPSD

MeriChem FW

Propylene Recovery 19 7.000 BPSD

UOB FW

Catalityc Condensation

20 13.000 BPSD UOB FW

Light Cycle Oil 21 15.000 BPSD

UOB JGC

Hydrogen Plant 22 76 MMSCFD

FW FW

Amine Treater Plant 23 - JGC JGC

Sour Water Stripper 24 - JGC JGC

Sulphur Plant 25 27 MTD JGC JGC

Sumber: PERTAMINA, 2007.

2.5. Struktur Organisasi PT. Pertamina (Persero) RU-V1 Balongan

PT. Pertamina (Persero) RU-VI Balongan memiliki struktur organisasi yang

menerangkan hubungan kerja antar bagian satu dengan lainnya. Selain itu juga diatur

hak dan kewajiban masing-masing bagian.

Tujuan adanya struktur organisasi adalah untuk memperjelas dan memperetegas

kedudukan suatu bagian dalam menjalankan tugas dan diharapkan akan memudahkan

pencapaian tujuan organisasi yang telah ditetapkan.

Struktur organisasi PT. Pertamina (Persero) RU-VI Balongan terbagi atas

beberapa bidang yang mempunyai tugas/ fungsi dan tanggungjawab masingmasing

yaitu sebagai berikut:

12


a. Bidang Perencanaan dan Perekonomian

Berfungsi untuk memonitoring, mengkoordinir agar terlaksananya ketersediaan

minyak mentah menjadi prodik BBM dan non BBM.

b. Bidang Engineering dan Pengembangan

Berfungsi mengevaluasi, menganalisa serta melakukan penelitian dan

pengembangan untuk kehandalan operasi kilang.

c. Bidang Keuangan

Mempunyai fungsi dalam pengelolaan pelaksaan tata usah keuangan dalam

rangka menunjang kegiatan operasional Unit Pengolahan VI.

d. Bidang Sumber Daya Manusia

Berfungsi menunjang kelancaran operasi dalam hal perencanaan dan

pengembangan, pembinaan, mutasi, remunerasi dan rekrutasi, hubungan

industrial dan kesejahteraan pekerja, mengat ur organisasi serta mengat r pola

hidup sehat.

e. Bidang Sistem Informasi dan Komunikasi

Berfungsi menyelenggarakan komunikasi interen dan exteren kilang sehingga

informasi yang dibutuhkan segera didapat.

f. Bidang Jasa dan Sarana Umum

Berfungsi dalam pengelolaan, pengawasan dan pengendalian atas

penerimaan, pengadaan, jasa angkutan alat ringan dan berat serta kelancaran

jasa perkantoran dan jasa perumahan Unit Pengolahan VI serta distibusi material

yang dibutuhkan bagi keperluan kegiatan operasional kilang.

g. Bidang Lingkungan Keselamatan dan Kesehatan Kerja (LKKK)

Mempunyai fungsi dalam penyelenggaraan kegiatan keselamatan kerja,

pengendalian kebakaran dan pencemaran lingkungan

h. Bidang Umum

Berfungsi menunjang kegiatan operasi meliputi pelayanan hukum, keamanan,

fasilitas kesehatan kepada karyawan dan keluarganya serta menjadi perantara

hubungan perusahaan dan masyarakat sekitarnya.

13


i. Bidang Kilang

Berfungsi melaksanakan kegiatan pengolahan minyak mentah menjadi produk

BBM dan Non BBM secara efektif dan efisien sesuai dengan rencana kerja.

j. Bidang Jasa dan Pemeliharaan Kilang

Berfungsi melaksanakan kegiatan pemeliharaan kilang balk preventive

maupun pencegahan untuk keandalan kilang secara efektif dan efisien sesuai

rencana kerja.

Gambar 2.3 Struktur Organisasi PT.Pertamina (Persero) RU-VI Balongan

14


2.6. Visi dan Misi PT. Pertamina (Persero) RU VI Balongan

PT. Pertamina (Persero) RU VI Balongan, dalam operasi mempunyai visi dan misi

sebagai berikut:

Visi

Menjadi Kilang Terkemuka di Asia Tahun 2025

Misi

1. Mengolah Crude dan Naphta untuk memproduksi BBM, BBK, Residu, NBBM.

Dan Petkim secara tepat jumlah, mutu, waktu, dan berorientasi laba serta berdaya

saing tinggi untuk memenuhi kebutuhan pasar.

2. Mengoperrasikan kilang yang berteknologi maju dan terpadu secara aman, andal,

efisien, serta berwawasan lingkungan.

3. Mengelola asset RU VI secara professional yang didukung oleh system

manajemen yang tangguh berdasarkan semangat kebersamaan, kepercayaan, dan

prinsip bisnis saling menguntungkan

PT. Pertamina (Persero) RU VI Balongan mempunyai enam tatanilai yang disebut 6C

yaitu:

1. Clean

2. Competitive

3. Confident

4. Costumer Focused

5. Capable

2.7. Spesifikasi Bahan Baku

2.7.1. Spesifikasi Bahan Baku Utama

Bahan baku utama yang digunakan oleh PT. Pertamina (Persero) RU VI

Balongan adalah minyak Duri dan minyak Minas yang berasal dari Dumai-Riau, serta

beberapa campuran minyak mentah lain, diantaranya Mudi mix, Cepu crude oil, dan

Banyu Urip crude oil. Pada awalnya bahan baku utama yang digunakan adalah minyak

mentah yang berasal dari Duri dan Minas dengan perbandingan Duri : Minas 80% :

15


20%. Namun dalam perkembangan selanjutnya dengan pertimbangan optimasi yang

lebih baik, jumlah perbandingan dari minyak Duri dan Minas yang dicampurkan hampir

sama, selain itu juga dilakukan penambahan minyak Nile Blend dalam jumlah kecil

karena mulai terbatasnya kandungan minyak Duri dan Minas dan sifat dari minyak Nile

Blend yang sesuai dengan kondisi dari Pertamina RU VI Balongan.

Minyak Duri adalah minyak mentah yang memiliki kualitas yang sangat rendah

karena sebagian besar komponennya merupakan senyawa hidrokarbon berantai panjang

yang banyak menghasilkan residu pada hasil proses di Crude Distillation Unit (CDU),

sedangkan minyak Minas adalah minyak mentah yang memiliki kualitas lebih baik dari

pada minyak Duri, karena jumlah residu yang dihasilkan dari proses CDU lebih sedikit

dibandingkan minyak Minas. Spesifikasi minyak mentah Minas dan Duri dapat dilihat

pada tabel berikut:

Tabel 2.3 Spesifikasi Minyak Mentah Minas dan Duri

Analisis Satuan Spesifikasi

Minas Duri

°API - 35,2 21,1

Densitas g/ml 0,8485 0,924

Viskositas : @ 30°C @ 40°C @ 50°C

cSt cSt cSt

- 23,6 11,6

691 274,4

-

Kadar S % wt 0,08 0,21

Conradson Carbon % wt 2,8 7,4

Pour point °C 36 34

Analisis Satuan Spes ifikasi

Minas Duri

Aspal % wt 0,5 0,4

Vanadium Ppm wt < 1 1

Nikel Ppm wt 8 32

Jumlah asam Mg KOH/g < 0,05 1,19

16


Garam Lb/1000 bbl 11 5

Air % vol 0,6 0,3

Wild Naphta GO HTU

Wild Naphta LCO HTU

Densitas, 15°C Kg/m3 0,719 0,866

Kadar S Ppm 2 N/A

RVP Psia N/A 1,5

Sumber: Unit Process Engineering PERTAMINA RU-VI

2.7.2. Spesifikasi Bahan Baku Pendukung

Di PT. PERTAMINA (Persero) RU-VI Balongan, selain menggunakan bahan

baku utama, juga menggunakan bahan baku pendukung berupa bahan kimia, katalis, dan

resin yang digunakan pada masing-masing unit proses di kilang.

Tabel 2.4 Bahan kimia di PT. PERTAMINA (Persero) RU-VI Balongan

Unit Jenis Aplikasi Fungsi

11

Cairan Amonia Overhead 11-C-105 Menetralisir HCL

Anti Foulant Suction Feed Pump (11-P-101 A/B) dan Unit Desalter

Mencegah terjadinya fouling pada HE

Corrosive Inhibitor

Overhead 11-V-101 Mencegah korosi

Demulsifier Suction Feed Pump dan Unit Desalter

Memisahkan emulsi

Wetting Agent Preparasi larutan pada 11-V-114

Membantu mempercepat pemisahan

Kalgen 15-B-101, 15-E-104 A/B

mengatasi kesadahan

Kurilex Injeksi pada air dari cooling water untuk 16-E-103 A/B, E-104

A/B, E-105 A/B, E-

Pencegah korosi

17


111 A/B

12, 13

ICR131KAQ 12/13-R.101/102/103 Mengurangi kandungan logam

Sulphur absorber 22-R-102 A/B Adsorbsi H₂S

15 Katalis UOP 15-R-101/102/103/104

Mencegah rantai hidrokarbon panjang

Molsieve Pru ODG-44

19-V104 A/B Adsorbsi moisture dari LPG campuran C₃

15, 16, 17, 18, 19, 20

Katalis 18-A-202, 206 Oksidasi Sodium mercaptide

Kaustik 11-V-101, 102, 103, 106 dan 18-V-102, 18-V-104

Mengikat H₂S

Anti Oksidan Aliran produk 18-V-104

Anti oksidan


19 E-315 Katalis Propylene Metal Treater

19-V-111 Menghilangkan kandungan metal

20 Alcoa Selecsorb COS 1/8''

11-V-112 A/B Menghilangkan COS dari propylene

Katalis SHP H-14171

19-R-101 A/B Menjenuhkan senyawa diolefin menjadi monoolefin

Rock Salt 14/21-V-101 Adsorbsi moisture dari LPG

Hydrogenerator 22-R-101 Hidrogenasi untuk melepas kandungan sulfur

22 High Temperature Shift Converter type C12-4

22-R-103 Mengubah CO menjadi CO₂

hydrogen Reformer Catalyst

22-F-101 Mengubah gas alam menjadi

H₂

18


23 Karbon Aktif 22-S-102 Menyerap komponen yang mengakibatkan Foaming

23, 24

DIPA Preparasi larutan dilakukan pada 23-V-102

Mengikat H₂S

23, 24

Anti Foam Injeksi pada kolom RCC (24-C-201) dan kolom NH₃ stripper (24-c-102) dan aliran masuk 23-V-102

Mencegah foaming

Soda 24-V-302, 24-V-303 dan 24-Z-301

Menetralisir kaustik


25 Amine Filter 23-S-101/103 Menyaring partikel > 10 micron di Lean

Claus Catalyst 25-R-101/102/103 Mereaksikan gas alam

55

Resin Anion ASB1p & Resi Kation

C-249

22-V-105 A/B Mereaksikan kation dan anion

Lynde Adsorbent tipe LA22LAC612, C-200F

22-V-109 A-M Menyerap pengotor H₂ (CO,

CO₂, N₂, HC )

Karbon Aktif 55-A-101 A/B-S1 Menyaring bahan-bahan organic

Strong Acid Resin Kation

Kation pada 55-A101 A/B-VI, Anion pada 55-A-101 A/B-

V2

menghilangkan kation/anion

58 Activated Alumina ⅛", ¼”

58-D-101 A/B-R1-R2

Adsorbsi moisture dari LPG

Ceramic Ball Molsieve Siliporite

59-A-tO I A/B-A1 Adsorbsi moisture, CO₂

19


59 Molsieve Siliporite 59-A-101 A/B-A1 Absorbsi moisture, CO2

Sumber : Unit Process Engineering PERTAMINA RU-VI

2.8. Spesifikasi Produk

2.8.1. Spesifikasi Produk Utama

Produk dari kilang minyak tiap unit (CDU, AHU, RCC) hanya sebagai bahan

dasar produk yang dijual di pasar, PT. PERTAMINA membuat dengan cara mencampur

antara minyak dengan angka oktan tinggi dan angka angka oktan kecil untuk

mendapatkan spesifikasi produk yang sesuai dengan pasar. Dalam hal ini, produk yang

mempunyai angka oktan paling tinggi adalah Super-TT dan RUVI Balongan adalah

satu-satunya kilang di Indonesia yang memproduksinya.

Produk yang dihasilkan oleh PT. PERTAMINA RU VI Balongan adalah:

1. Premium

Bilangan oktan : 87 min

Kandungan TEL, ml/USG : max 0,54

RVP pada 100°F, psi : max 9

Kandungan GUM, mg/100 ml : max 4

Sulfur, % wt : max 0,2

Copper Strip Corrotion, 3h/122°F : max nomor 1

Kandungan merkaptan, %wt : max 0,015

Warna : kuning

Kandungan zat warna, g/100 USG : max 0,5

2. Pertamax

Bilangan oktan : min 92

Kandungan belerang, %wt : max 0,1

Kandungan timbal, g/ml : max 0,013

Kandungan aromatik : max 50

Densitas, kg/m3 : max 780

20


Kandungan merkaptan, %wt : max 0,002

Warna : biru

Getah purwa, mg/100 ml : 4

3. Pertamax Plus

Bilangan oktan : min 95

Kandungan belerang : max 0,1

Kandungan timbal, g/ml : max 0,013

Kandungan aromatik : max 50

Densitas, kg/m3 : max 780

Kandungan merkaptan : max 0,002

Warna : merah

Getah purwa, mg/100 ml : 4

4. Industrial Diesel Fuel

Spesific gravity : 0,84 – 0,92

Viskositas pada 100°F, Csts : 3,5 – 7,5

Pour point, °F : max 65

Kandungan sulfur, %wt : max 1,5

Conradson Carbon Residue, %wt : max 1

Kandungan air, %vol : max 0,25

Sedimen, %wt : max 0,02

Kandungan abu, %wt : max 0,02

Flash point, PNCC °F : min 154

5. Decent Oil

Viskositas, CSTS pada 122°F : max 180

Kandungan sulfur, %wt : max 4

Kandungan abu, %wt : max 0,1

Flash point, °C : max 62

Kandungan katalis, ppm : max 30

21


Sedimen, %wt : max 0,15

MCR, %wt : max 18

6. LPG

RVP pada 100°F, psig : max 120

Copper Strip Corrotion, 3h/122°F : max nomor 1

Kandungan metana, %wt : 0

Kandungan etana, %wt : max 0,2

Kandungan propane & butane, %wt : max 97,5

Kandungan pentane, %wt : max 2,5

Merkaptan, ml/1000 USG : 50

7. Propylene

Propylene, %mol (kemurnian) : min 99,6

Total paraffin, %mol : max 0,4

Kandungan metana, ppm : max 20

Kandungan etilen, ppm : max 25

Kandungan etana, ppm : max 300

Kandungan propane, ppm : max 5

Kandungan pentane, ppm : max 10

Asetilen, ppm : max 5

Metiasetilen, propadien, 1-3butadien : max 2

Total butane, ppm : max 100

Pentane, ppm : max 100

Hidrogen, ppm : max 20

Nitrogen, ppm : max 100

CO, ppm : max 0,5

CO2, ppm : max 1

O2, ppm : max 1

Kandungan air, ppm : max 2,5

Total sulfur, ppm : max 1

22


Amoniak, ppm : max 5

Tabel 2.5 Kapasitas dan Distribusi Produk PERTAMINA RU-VI Balongan

Jenis Produk Kapasitas Satuan

BBM

Motor Gasoline Automotive Diesel Oil

Industrial diesel Oil Decant Oil dan Fuel Oil

57.500 26.900 7.000 8.500

BPSD BPSD BPSD BPSD

Non BBM

LPG Propylene

Ref. Fuel Gas Sulfur

700 600 125 30

Ton/hari Ton/hari Ton/hari Ton/hari

BBK

Pertamax Pertamax Plus

HOMC

580 10.000 30.000

BPSD BPSD BPSD

2.8.2. Spesifikasi Produk Samping

Produk samping dari minyak bumi biasanya limbah senyawa sulfur berupa gas

yang akan dibuat padatan sulfur sebagai bahan kosmetik dengan laju alir sebesar 27

ton/jam. Sulfur padata yang dihasilkan tersebut biasa dijual langsung ke pasaran.

Pengolahan limbah ini pada dasarnya tidak menguntungkan secara komersial, tetapi

lebih diutamakan pada pengurangan limbah ke lingkungan agar tidak mengganggu

masyarakat setempat.

23


BAB III

DASAR TEORI

3.1 Pengertian Heat Exchanger

Heat Exchanger merupakan suatu alat penukar panas dimana didalamnya

terdapat aliran energi panas antara dua atau lebih fluida pada temperatur yang berbeda.

Alat ini digunakan dalam berbagai aplikasi perekayasaan seperti pembangkit listrik,

industri manufaktur, refrigerasi, industri petrokimia dll.

Shell and tube heat exchanger merupakan jenis penukar kalor yang paling

fleksibel dan serbaguna pemakaiannya sehingga sangat banyak digunakan dalam dunia

industri. Selain itu dapat juga memberikan rasio yang relative besar pada area

perpindahan panasnya dan mudah untuk dilakukan pembersihan saat perawatan. Heat

Exchanger jenis ini juga dapat dirancang untuk aliran fluida yang memiliki perbedaan

tekanan yang tinggi.

(Patel, 2012)

3.2 Jenis-jenis Heat Exchanger Berdasarkan Desain Konstruksi

Pengklasifikasian heat exchanger berdasarkan desain konstruksinya, menjadi

pengklasifikasian yang paling utama dan banyak jenisnya. Secara umum heat exchanger

dapat dikelompokkan menjadi beberapa kelompok yakni tipe tubular, tipe plat, dan

tipe extended-surface.

3.2.1 Heat Exchanger Tipe Tubular

Heat exchanger tipe tubular didesain untuk dapat bekerja pada tekanan tinggi,

baik tekanan yang berasal dari lingkungan kerjanya maupun perbedaan tekanan yang

tinggi antar fluida kerjanya. Tipe tubular sangat umum digunakan untuk fluida kerja

cair-cair, cair-uap, cair-gas, ataupun juga gas-gas. Berikut adalah beberapa jenis heat

exchanger tipe tubular:

a. Shell and Tube

Tipe ini melibatkan tube sebagai komponen utamanya. Salah satu fluida

mengalir di dalam tube, sedangkan fluida lainnya mengalir di luar tube. Pipa-

pipa tube didesain berada di dalam sebuah ruang berbentuk silinder yang disebut

24


dengan shell, sedemikian rupa sehingga pipa-pipa tube tersebut berada sejajar dengan

sumbu shell. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 3.1 Shell and Tube Heat Exchanger

Berikut ini merupakan komponen penyusun Heat Exchanger jenis Shell dan Tube

adalah:

a) Shell

Merupakan bagian tengah alat penukar panas, merupakan tempat untuk tube bundle.

Antara shell dan tube bundle terdapat fluida yang menerima atau melepaskan panas.

Yang dimaksud dengan lintasan shell adalah lintasan yang dilakukan oleh fluida yang

mengalir ke dalam melalui saluran masuk (inlet nozzle) melewati bagian dalam shell

dan mengelilingi tube kemudian keluar melalui saluran keluar (outlet nozzle).

b) Tube

Merupakan pipa kecil yang tersusun di dalam shell yang merupakan tempat fluida

yang akan dipanaskan ataupun didinginkan. Tubes tersedia dalam berbagai bahan logam

yang memiliki harga konduktivitas panas besar sehingga hambatan perpindahan

panasnya rendah, seperti tembaga-nikel, aluminium-perunggu, aluminum, dan stainless

steel, yang daoat diperoleh dari berbagai ukuran yang didefinisikan sebagai

Birmingham Wire Gauge (BWG). Aliran fluida dalam tubes sering dibuat melintas lebih

dari satu kali dengan tujuan untuk memperbesar koeffisien perpindahan panas lapiasn

film sisi fluida dalam tubes. Pengaturan ini terjadi dengan adanya pass divider dalam

channel yang berfungsi untuk membagi aliran fluida dalam tubes. Untuk lebih jelasnya

dapat dilihat pada gambar berikut.

25


Gambar 3.2 Contoh Susunan Tube Pada Shell and Tube Heat Exchanger

c) Tubes pitch

Lubang yang tidak dapat dibor dengan jarak yang sangat dekat, karena jarak tubes

yang terlalu dekat akan melemahkan struktur penyangga tubes. Jarak terdekat antara dua

tubes yang berdekatan disebut clearance.Tubes diletakkan dengan susunan bujur

sangkar atau segitiga seperti terlihat pada gambar berikut.

Gambar 3.3 Tubes Layout Pada Shell And Tube Heat Exchanger

d) Tube Sheet

Komponen ini adalah suatu flat lingkaran yang fungsinya memegang ujung-ujung

tube dan juga sebagai pembatas aliran fluida di sisi shell dan tube.

e) Tube side channels and nozzle

Berfungsi untuk mengatur aliran fluida pada sisi tube.

f) Channel cover

Merupakan bagian penutup paada konstruksi heat exchanger yang dapat dibuka

pada saat pemeriksaan dan pembersihan alat.

g) Pass divider

Komponen ini berupa plat yang dipasang di dalam channels untuk membagi aliran

fluida tube bila diinginkan jumlah tube pass lebih dari satu.

26


h) Baffles

Pada umumnya tinggi segmen potongan dari baffle adalah seperempat diameter

dalam shell yang disebut 25% cut segmental baffle. Baffle tersebut berlubang-lubang

agar bisa dilalui oleh tube yang diletakkan pada rod-baffle. Baffle digunakan untuk

mengatur aliran lewat shell sehingga turbulensi yang lebih tinggi akan diperoleh.

Adanya baffledalam shell menyebabkan arah aliran fluida dalam shell akan memotong

kumpulan tubes secar tegak lurus, sehingga memungkinkan pengaturan arah aliran

dalam shell maka dapat meningkatkan kecepatan liniernya. Sehingga akan

meningkatkan harga koeffisien perpindahan panas lapisan fluida di sisi shell. Selain itu

baffle juga berfungsi untuk menahan tube bundle untuk menhan getaran pada tube untuk

mengontrol serta mengarahkan aliran fluida yang mengalir di luar tube sehingga

turbulensi aliran maka koeffisien perpindahan panas akan meningkat sehingga laju

perpindahan panas juga akan meningkat. Penempatan baffle dan bentuknya dapat dilihat

pada gambar berikut.

(Kusnarjo, 2010)

27


Gambar 3.4 Segmentasi Baffle

b. Double Pipe Heat Exchanger

Heat exchanger ini menggunakan dua pipa dengan diameter yang berbeda. Pipa

dengan diameter lebih kecil dipasang paralel di dalam pipa berdiameter lebih besar.

Perpindahan panas terjadi pada saat fluida kerja yang satu mengalir di dalam pipa

diameter kecil, dan fluida kerja lainnya mengalir di luar pipa tersebut. Arah aliran fluida

dapat didesain berlawanan arah untuk mendapatkan perubahan temperatur yang tinggi,

atau jika diinginkan temperatur yang merata pada semua sisi dinding heat

exchanger maka arah aliran fluida dapat didesain searah.

28


Gambar 3.5 Double Pipe Heat Exchanger

c. Spiral Tube

Heat exchanger tipe ini menggunakan pipa tube yang didesain membentuk spiral

di dalam sisi shell. Perpindahan panas pada tipe ini sangat efisien, namun di sisi hampir

tidak mungkin untuk melakukan pembersihan sisi dalam tube apabila kotor.

Gambar 3.6 Spiral Tube Heat Exchanger

3.2.2 Heat Exchanger Tipe Plat

Heat exchanger tipe ini menggunakan plat tipis sebagai komponen utamanya.

Plat yang digunakan dapat berbentuk polos ataupun bergelombang sesuai dengan desain

yang dikembangkan. Heat exchangerjenis ini tidak cocok untuk digunakan pada tekanan

fluida kerja yang tinggi, dan juga pada diferensial temperatur fluida yang tinggi pula.

Berikut adalah beberapa jenis heat exchanger tipe plat:

a. Heat exchanger tipe plat dengan gasket.

Heat exchanger tipe ini termasuk tipe yang banyak dipergunakan pada dunia

industri, bisa digunakan sebagai pendingin air, pendingin oli, dan sebagainya. Prinsip

kerjanya adalah aliran dua atau lebih fluida kerja diatur oleh adanya gasket-gasket yang

didesain sedemikian rupa sehingga masing-masing fluida dapat mengalir di plat-plat

yang berbeda.

29


Gambar 3.7 Heat Exchanger Plat Tipe Gasket

Gasket berfungsi utama sebagai pembagi aliran fluida agar dapat mengalir ke plat-

plat secara selang-seling. Gambar di bawah ini menunjukkan desain gasket sehingga di

satu sisi plat fluida 1 masuk ke area plat yang (a), sedangkan gasket yang lain

mengarahkan fluida 2 agar masuk ke sisi plat (b).

Gambar 3.7 Heat Exchanger Plat Tipe Gasket

30


b. Welded Plate Heat Exchanger (WPHE)

Heat exchanger tipe ini lebih aman dibandingkan dengan tipe gasket jika

digunakan pada fluida kerja dengan temperatur maupun tekanan kerja tinggi. Hanya saja

tentu heat exchanger tipe ini menjadi kehilangan kemampuan fleksibilitasnya dalam hal

bongkar-pasang dan perawatan.

c. Spiral Plate Heat Exchanger

Heat exchanger tipe ini menggunakan desain spiral pada susunan platnya,

dengan menggunakan sistem sealing las. Aliran dua fluida di dalam heat exchangertipe

ini dapat berbentuk tiga macam yakni: (1) dua aliran fluida spiral mengalir berlawanan

arah (counterflow), (2) satu fluida mengalir spiral dan yang lainnya bersilangan dengan

fluida pertama (crossflow), (3) satu fluida mengalir secara spiral dan yang lainnya

mengalir secara combinasi antara spiral dengan crossflow.

Gambar 3.7 Heat Exchanger Plat Tipe Spiral

(Onny)

3.2.3 Extended surface

Salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi perpindahan panas adalah dengan

meningkatkan luas permukaan perpindahan panas, yakni dengan menggunakan sirip.

Prinsip dasarnya adalah dengan adanya sirip ini maka permukaan kontak terjadinya

perpindahan panas semakin luas sehingga meningkatkan efisiensi perpindahan panas,

dan juga pada fluida yang mengalir, dengan adanya sirip ini maka aliran fluida akan

sedikit terhambat sehingga didapatkan waktu untuk transfer panas yang lebih lama dan

efektif.

31


Gambar 3.7 Extended Surface Heat Exchanger Tube Side

3.3 Kegunaan Alat Penukar Panas

Berdasarkan kegunaannya alat penukar panas diklasifikasikan dalam beberapa

nama:

Cooler

Penukar panas jenis ini digunakan untuk mendinginkan fluida panas sehingga

mencapai kondisi relative yang diinginkan dengan mengunakan suatu media pendingin

berupa air atau udara.

Condensor

Berfungsi untuk mengambil kalor laten fluida yang berbentuk uap sehingga

terjadi perubahan fasa dari uap menjadi cair. Umumnya relative mempunyai tipe shell

and tube.

Reboiler

Reboiler berfungsi menguapkan liquid pada bagian dasar kolom distilasi

sehingga fraksi-fraksi ringan yang terikut dalam hasil bawah dapat diuapkan kembali.

Media pemanas yang digunakan umumnya adalah steam atau fluida panas.

Preheater

Penukar panas tipe preheater berfungsi mentransfer panas dari produk-produk

yang bersuhu tinggi ke umpan sebelum masuk ke furnance, agar kerja furnance

menjadi lebih ringan.

Chiller

32


Chiller digunakan mendinginkan fluida sampai suhu yang cukup rendah, media

pendingin yang biasa digunakan adalah freon, propane, dan ammonia.

Evaporator

Pada evaporator fluida cair diuapkan dengan menggunakan steam atau pemanas

lainnya.

(Ludwig, 1965)

3.4 Tipe Aliran Dalam Heat Exchanger

Tipe aliran di dalam heat exchanger ini ada 4 macam aliran :

1. Counter flow (berlawanan arah)

Apabila kedua fluida masuk pada ujung yang berlawanan, mengalir dengan arah

yang berlawanan dan keluar pada ujung yang berlawanan.

Gambar 3.8 Aliran counter flow pada heat exchanger

2. Paralel flow (searah)

Apabila kedua fluida masuk pada ujung yang sama, mengalir dengan arah yang

sama dan keluar pada ujung yang sama.

Gambar 3.8 Aliran paralel flow pada heat exchanger

33


3. Cross flow (Silang)

Apabila kedua aliran saling melintang atau tegak lurus.

Gambar 3.8 Aliran cross flow pada heat exchanger

(Sadig Prastiyo, 2014)

3.5 Penempatan Fluida pada Shell and Tube

Dasar pertimbangan untuk penempatan fluida yang mengalir di bagian shell dan

tube:

1. Fluida yang memiliki kecenderungan faktor pengotor lebih besar sebaiknya

ditempatkan dalam tube. Hal ini akan memberikan kontrol lebih baik terhadap

desain kecepatan fluida, dan besar kecepatan yang diijinkan dalam tube akan

mengurangi fouling. Tube juga akan lebih mudah untuk dibersihkan.

2. Fluida yang lebih korosif harus dialokasikan ke sisi tube. Hal ini akan

mengurangi mahalnya biaya material atau komponen yang terkena fluida

korosif. Jika fluida yang korosif ditempatkan di bagian tube maka hanya

komponen bagian tube saja yang harus memiliki material tahan korosif,

sedangkan apabila fluida korosif tersebut ditempatkan di bagian shell, maka

tidak hanya komponen tube saja yang harus tahan korosi namun komponen

bagian shell juga harus terhadap korosi.

34


3. Aliran tekanan yang lebih tinggi harus dialokasikan ke sisi tube. Tube

bertekanan tinggi akan lebih murah daripada shell tekanan tinggi. Untuk

penurunan tekanan yang sama, koefisien perpindahan kalor yang lebih tingi akan

diperoleh di sisi tube daripada sisi shell. Fluida dengan penurunan tekanan yang

diijinkan lebih rendah harus di alokasikan pada sisi tube.

4. Fluida dengan laju aliran lebih rendah ditempatkan pada sisi shell biasanya akan

memberikan desain yang paling ekonomis.

5. Untuk aliran fluida dengan temperatur yang cukup tinggi sebaiknya ditempatkan

dibagian tube, mengingat dengan menempatkan fluida tersebut dibagian tube

akan dapat mengurangi overall cost, fluida dengan temperatur yang tinggi

memerlukan material yang khusus.

(A. Budianto, 2013)

35


BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Spesifikasi Heat Exchanger 11-E-105

Spesifikasi Heat Exchanger yang digunakan dalam laporan ini dapat dilihat pada

table dibawah ini:

Tabel 4.1 Spesifikasi Heat Exchanger 11-E-105

Nama Satuan Shell Side Tube SideIn Out Mean In Out Mean

Fluid Calculated Atmospheric Residue Crude OilTotal Fluid Entering 542640 774710

Density 828 853 840.5 845 826 1Viscosity 4.1 8.1 6.1 6.8 3.5 5.15

Specific Heat 0.63 0.59 0.61 0.55 0.58 0.565Conductivity 0.076 0.083 0.079

50.096 0.09 0.093

Temperatur 221 178 199.5 115 147 131Number of Passes 1 4

Pressure Drop Calc/Allowed

0.6/1.5 1.7/1.9

Total Fouling Factor 0.0014 0.0014Log Mean

Temperature66.3

Diameter Dalam (ID) 1800Diameter Luar (OD) 25.4

Jumlah Baffle - 6Corrossion Allowance 3 3

Length (L) 4800Tube Number 2120

BWG 12Baffle Cut 25%Pitch (Pt) 31.75

Clearance ( C ) 6.35Baffle Space (B) 450

Material Carbon SteelTube Type Rotate Square

36

kg / HRkg /m3

cPkCal /kg℃kCal /mHR℃

℃

kg /cm2

m2 HR℃/kCal℃

mmmm

mmmm

mmmmmm


4.2. Data Hasil Pengamatan

Data hasil pengamatan heat exchanger yang dilakukan penulis selama satu

minggu mulai dari tanggal 1 Agustus 2015 sampai 7 Agustus 2015 dapat dilihat pada

tabel dibawah ini:

Tabel 4.2 Data Hasil Pengamatan Heat exchanger 11-E-105 Shell Side

Shell Side (Atmospheric Residue)

Tanggal

Temp.in (oC)

Temp.out (oC)

Temp. Mean (oC)

flow (kg/HR)

Cp @ T. Mean

Miu @ T.Mean

k @ T.Mean

11ti034 11ti031 11fc005 kCal/kgC cP kCal/mHRC

1-Aug-15 218.122 183.447 200.784 409.317 0.611 5.981 0.0432-Aug-15 218.540 184.236 201.388 429.722 0.612 5.924 0.0423-Aug-15 217.702 183.553 200.627 429.282 0.611 5.995 0.0434-Aug-15 217.913 183.335 200.624 414.484 0.611 5.995 0.0435-Aug-15 216.586 181.757 199.171 410.760 0.610 6.131 0.0466-Aug-15 218.160 183.908 201.034 422.191 0.611 5.957 0.0437-Aug-15 218.212 184.070 201.141 421.972 0.612 5.947 0.042

Tabel 4.3 Data Hasil Pemgamatan Heat exchanger 11-E-105 Tube Side

Tube Side (Crude Oil)

TanggalTemp.in

(oC)Temp.out

(oC)Temp. Mean (oC)

flow (kg/HR)

Cp @ T. Mean

Miu @ T.Mean

k @ T.Mean

11tr006 11ti030 11fu001 kCal/kgC cP kCal/mHRC1-Aug-15 118.766 141.259 130.012 673.236 0.564 5.252 0.0932-Aug-15 114.492 138.069 126.280 669.996 0.561 5.637 0.0943-Aug-15 114.169 137.483 125.826 675.396 0.560 5.684 0.0944-Aug-15 115.179 138.577 126.878 666.775 0.561 5.575 0.0945-Aug-15 112.221 135.105 123.663 644.245 0.558 5.907 0.0946-Aug-15 113.463 136.249 124.856 652.210 0.559 5.784 0.0947-Aug-15 113.411 136.336 124.873 641.889 0.559 5.782 0.094

37


4.3. Perhitungan Performa Heat Exchanger

Perhitungan performa heat exchanger terdiri dari beberapa langkah sebagai

berikut:

Langkah 1 Perhitungan Heat Balance (Q):

Shell Side

Q=W . Cp .∆ T

Q=409316.56 kgHR

× 0.61 kCalkg℃ ×(221−178)℃

Q=8674608.63 kCal/ HR

Tube Side

Q=W . Cp .∆ T

Q=673235.52 kgHR

× 0.565 kCalkg℃× (147−115 )℃

Q=8161171.37kCal / HR

Langkah 2 Perhitungan True Temperature Different (∆T m):

Tabel 4.4 Temperatur fluida panas dan fluida dingin data 1 Agustus 2015

Hot Fluid (T) Cold Fluid (t) Difference

218.122 High Temp. 141.259 76.863

183.447 Low Temp. 118.766 64.682

Log Mean Temperature Different ( ∆T lm ) :

∆ T lm=(T1−t1 )−(T2−t2 )

ln(T1−t1 )(T2−t2 )

∆ T lm=(76.863 )−(64.682)

ln 76.86364.682

∆ T lm=70.59℃

Parameter Kurva (R)

38


R=∆Tc∆ T

R=218.122−183.447141.259−118.766

=1.54

Beda suhu tanpa dimensi (S)

S= ∆ Tc(T 1 h−T 2C )

S=141.259−118.766218.122−118.766

=0.226

Correction factor

Mencari LTMD correction factor dari parameter kurva (R) dan beda suhu tanpa dimensi (S)

Gambar 4.1 Grafik Hubungan R dan S Untuk Mencari FT

Maka LTMD correction factor yang didapat 0.96

∆ T m=LMTD . FT

∆ T m=70.795 × 0.95=67.77℃

Langkah 3 Perhitungan Flow area

39


Flow area pada shell (as)

as=ID .C .B

Pt

as=1800 mm×10−3 ×6.25 mm ×10−3× 450 mm ×10−3

31.75 mm × 10−3

as=0.162 m2

Flow area pada tube (at)

a t=N . at '

n

at’ didapat dari tabel 10 buku Process Heat Transfer D.Q. Kern. Dari hubungan OD = 1 in dan BGW = 12. Maka didapat at’ = 0.479 in2 = 0.000309 m2

40


Gambar 4.2 Data Tabel 10 Buku Process Heat Trasfer D.Q. Kern

a t=2120 ×0.000309 m2

4=0.164 m2

Langkah 4, menghitung mass velocity:

Mass velocity pada shell (Gs)

Gs=W /as

Gs=542640 kg /hr

0.162 m2 =2526645.44 kghr .m2

Mass velocity pada tube (Gt)

41


Gt=W /a t

Gt=774710 kg /hr

0.164m2 =3928248.22 kghr . m2

Langkah 5, menghitung reynold number:

Reynold number pada shell (Res)

ℜs=De . Gs

μ

De didapat dari gambar 28 buku Process Heat Transfer D.Q. Kern. Dari hubungan diameter luar tube (OD) = 1 in dan tube pitch = 1.25 in. Maka De didapat 0.99 in = 0.021546 m

Gambar 4.3 Data hubungan diameter tube dan pitch pada figure 28 buku Process Heat Transfer D.Q. Kern

μ@T mean=5.98 cP=0,00598 Ns /m2

ℜs=0.021546 m× 2526645.44 kg

hr .m2

0.00598 N . sm2

× 1hr3600 s

× 1N

1 kgms2

ℜs=2528.54

Reynold number pada tube (Ret)

ℜt=D .Gt

μ

D didapat dari tabel 10 buku Process Heat Transfer D.Q. Kern. Dari hubungan OD = 1 in dan BGW = 12. Maka didapat D = 0.782 in = 0.019863 m

42


Gambar 4.4 Data Tabel 10 Buku Process Heat Trasfer D.Q. Kern

μ @T mean=5.25 cP=0,00525 Ns/m2

ℜt=0.019863 m× 4111458.63 kg

hr .m2

0.00525 N . sm2

× 1 hr3600 s

× 1 N

1 kgms2

ℜt=4816.47

Langkah 6, menentukan heat transfer factor

ShellDidapat dari figure 28 buku Process Heat Transfer D.Q. Kern menggunakan hubungan Reynold number. Didapat jH=27

43


Gambar 4.5 Figure 28 hubungan Renold Number Shell dengan heat transfer factor (jH) Pada Shell

Tube

Didapat dari figure 24 buku Process Heat Transfer D.Q. Kern menggunakan hubungan L/D dengan Reynold number. Didapat jH=17

LD

= 4800 mm0.019863 m

× 1 m1000 mm

=241.66 m

44


Gambar 4.6 Figure 24 hubungan Renold Number Tube dengan heat transfer factor (jH) Pada Tube

Langkah 7, menghitung heat transfer coefficient

Shell (ho)

Cp=0,6111kCal /kg℃

μ=5.98 cP=0,00598 Ns/m2

k=0.043 kCal /mHR℃

( Cp. μk )

1 /3

=( 0,6111 kCal /kg℃×0,00598 Ns/m2

0.043 kCal /mHR℃ × 3600 s1hr )

1/3

(Cp. μk )

1 /3

=6.74

ho

∅ s= jH × (k / De ) ×(Cp . μ

k )1/ 3

ho

∅ s=26 ×( 0.043 kCal /mHR℃

0.025146 m )× 6.74=349.93 kCal/ HR℃

Saat tube wall temperature = 195.569 ℃

μw=0.00637 Ns /m2

45


∅ s=( μμw )

0,14

=( 0,005980.00637 )

0,14

=0.99

ho=ho

∅ s×∅ s=349.93 kCal/ HR℃× 0.99=346.85 kCal / HR℃

Tube (hio)

Cp=0,564 kCal /kg℃

μ=5.25 cP=0,00525 Ns/m2

k=0.093 kCal /mHR℃

( Cp. μk )

1 /3

=( 0,564 kCal/kg℃× 0,00525 Ns /m2

0.093 kCal /mHR℃ × 3600 s1 hr )

1 /3

(Cp. μk )

1 /3

=4.63

hi

∅t= jH × (k / D ) ×(Cp . μ

k )1/3

hi

∅t=17 ×( 0.093 kCal /mHR℃

0.019863 m )× 4.86=369.46 kCal /HR℃

hio

∅ t=

hi

∅ t× ID

OD

hio

∅ t=364.44 kCal /HR℃× 0.019863 m

25.4 mm× 1mm

1000 m

hio

∅ t=288.92kCal / HR℃

Saat tube wall temperature = 195.569 ℃

μw=0.001535 Ns /m2

∅ t=( μμw )

0,14

=( 0,005250.001535 )

0,14

=1.19

hio=hio

∅ t×∅ t=284.99 kCal / HR℃×1.19=343.21 kCal/ HR℃

46


Langkah 8, menghitung clean overall coefficient (Uc):

U c=hio ×ho

hio+ho

U c=338.55 kCal / HRm2℃× 346.85 kCal/ HR m2℃

(338.55+346.85)kCal / HRm2℃

U c=175.75 kCal / HR m2℃

Langkah 9, menghitung design overall coefiicient (Ud):

Total surface area (A):

Mencari a” dari tabel 10 buku Process Heat Transfer D.Q. Kern dengan seperti

pada Gambar 4.2 menggunakan hubungan OD dan DWG didapat a”=0.2618 ft2/lin.ft

A=N × L× a' '

A=2120× 4800 mm× 0.2618 ft2/ linft × 1 m1000 mm

× 1 linft0,3048 m

× 0,093 m2

1 ft2

A=812.86 m2

U D=Q

A × ∆ Tm

U D=8674608.63kCal / HR812.86 m2× 67.067℃

=148.14 kCal / HRm2℃

Langkah 10, mengitung dirt factor atau fouling factor (Rd):

Rd=U c−U D

U d ×U c

Rd=171.32 kCal /HR m2℃−159.12kCal / HR m2℃159.12kCal / HR m2℃×171.32 kCal /HR m2℃

Rd=0,00106

47


Langkah 11, menghitung pressure drop :

Shell ( ∆ P s ) :

Mencari friction factor shell (f) menggunakan figure 29 buku Process Heat

Transfer D.Q. Kern yang terlihat pada Gambar 4.7. Menggunakan hubungan Reynold

number didapat f = 0.0029 ft2/in2.

Gambar 4.7 Figure 29 Buku Process Heat Transfer D.Q. Kern Untuk Mencari

Friction Factor Shell

Mencari specific gravity (s) dari figure 6 buku Process Heat Transfer D.Q. Kern yang terlihat pada Gambar 4.8 menggunakan hubungan suhu rata – rata dan jenis fluida. Didapat s=0,99

T m=200.78℃=393.41℉

ID=1800 mm=5.91 ft

Gs=2526645.44 kg /HR m2=517497.88lb / HR ft2

48


De=0.021546 m=0,07 ft


Specific Grafity

Dari gambar 4.8 didapat s = 0.805

Menghitung number of cross (N+1):

N+1=L /B

N+1= 4800mm450mm

=10.67

Pressure Drop:

∆ P s=f . Gs

2. ID .(N +1)5.22×1010× De × s×∅ s

49


∆ P s=0.0029 ft2

¿2× (517497.88 )2 lb

hr . ft2 ×5.91 ft × 10.67

5.22× 1010× 0.07 ft ×0.87 × 1,13

∆ P s=15.37 psi=1.163 kgcm2

Tube ( ∆ P t ) :Mencari friction factor tube (f) menggunakan figure 26 buku Process Heat

Transfer D.Q. Kern yang terlihat pada Gambar 4.9. Menggunakan hubungan Reynold

number=106441,9 didapat f = 0,00035 ft2/in2.


Friction Factor Tube

Mencari specific gravity (s) dari figure 6 buku Process Heat Transfer D.Q. Kern

seperti yang terlihat pada Gambar 4.8 menggunakan hubungan suhu rata – rata dan jenis

fluida. Didapat s=0,82.

T m=130.01℃=266.02℉

50


Tube length(L)=4800 mm=15.75 ft

Gt=4111458.63 kgHR m2=842093.28 lb

HR ft2

Number of tube passes (n )=4

D=0.019863 m=0,065 ft

∆ Pt=f .Gt

2. L .n5.22× 1010× D × s×∅ t

∆ Pt=0,00035 ft2/¿2 ×842093.28 lb

hr . ft2 ×15.75 ft × 4

5.22× 1010× 0,065 ft ×0.82 ×1.19

∆ Pt=4.718 psi

Mencari one velocity head ( v2

2g ) dari figure 27 buku Process Heat Transfer

D.Q. Kern menggunakan mass velocity sebagai patokannya. Didapat ( v2

2 g )=0,1

51


Gambar 4.10 Figure 27 Buku Process Heat Transfer D.Q. Kern

Return Pressure loss:

∆ Pr=4ns

× V 2

2 g

∆ Pr=4× 40.82

×0.1=1.95 psi

Total tube pressure drop:

∆ PT=∆ Pt +∆ Pr

∆ PT=4.718+1.95

52


∆ PT=¿6.669 psi=0.4669 kg /cm2

4.4. Data Hasil Perhitungan

Berdasarkan hasil perhitungan data aktual Heat Exchanger 11-E-105 mulai

tanggal 1 Agustus 2015 sampai dengan 7 Agustus 2015, diperoleh hasil sebagai berikut:

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Data Aktual Heat Exchanger 11-E-105

Tanggal fouling factorpress drop ¿

shell tube1-Aug-15 0.00106 1.163 0.4672-Aug-15 0.00112 1.290 0.4623-Aug-15 0.00097 1.288 0.4674-Aug-15 0.00137 1.157 0.4705-Aug-15 0.00169 1.183 0.4616-Aug-15 0.00189 1.238 0.4427-Aug-15 0.00220 1.253 0.436

4.5. Pembahasan

Performa heat exchanger dapat dilihat dari perbandingan antara dirt factor atau

faouling factor antara desain dan hasil perhitungan data aktual. Perbandingan dirt factor

atau fouling factor antara desain dan aktual dapat dilihat pada grafik dibawah ini:

53


01 Agustus 2015

02 Agustus 2015

03 Agustus 2015

04 Agustus 2015

05 Agustus 2015

06 Agustus 2015

07 Agustus 2015

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

Perbandingan Dirt Factor

Desain Aktual

Gambar 4.11 Grafik Perbandingan Dirt Factor Aktual dengan Dirt Factor Desain

Dari hasil perhitungan dirt factor pada tanggal 1 Agustus 2015 sampai dengan 7

Agustus 2015, dapat dilihat dari grafik pada Gambar 4.11 bahwa dirt factor aktual

mengalami kenaikan hingga malampaui dari nilai dirt factor desain. Maka dapat

diketahui bahwa selama tanggal 1 agustus 2015 sampai 7 Agustus 2015 performa heat

exchanger menurun dari performa desainnya.

54


01 Agustus 2

015

02 Agustus 2

015

03 Agustus 2

015

04 Agustus 2

015

05 Agustus 2

015

06 Agustus 2

015

07 Agustus 2

0150

0.20.40.60.8

11.21.41.61.8

2

Perbandingan Pressure Drop

shell press drop allowable Shell Pressure DropTube Pressure Drop tube press drop allowable

Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Pressure Drop Aktual dengan Pressure Drop Allowable

Dari grafik pada Gambar 4.12 dapat diketahui bahwa nilai dari tube pressure

drop maupun shell pressure drop hasil perhitungan dari data aktual mulai dari tanggal 1

Agustus 2015 sampai dengan 7 Agustus 2015 tidak melebihi nilai pressure drop

allowable. Hal tersebut menunjukan bahwa heat exchanger 11-E-105 masih layak

beroperasi sebagaimana mestinya.

55


BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil perhitungan dan pembahasan data aktual selama 1 minggu

terhitung tanggal 1 Agustus 2015 sampai 7 Agustus 2015 dapat disimpulkan bahwa:

1. Pada Heat Exchanger 11-E-105 secara aktual memiliki tren nilai fouling

factor memiliki tren nilai fouling factor yang semakin membesar sehingga

melebihi dari nilai fouling factor desain.

2. Dilihat dari pressure drop yang terjadi pada heat exchanger 11-E-105 pada

shell dan tube, hasilnya masih lebih kecil dari pressure drop yang diijinkan.

Maka heat exchanger tersebut masih layak digunakan.

3. Dari evaluasi dirt factor dan presseure drop, dapat dikatakan bahwa HE 11-

E-105 masih dapat beroperasi, namun perlu diadakan perawatan berupa

pembersihan karena nilai fouling factor aktual lebih besar dari nilai fouling

factor desain meskipun nilai pressure drop actual masih dibawah nilai

pressure drop yang diijinkan.

5.2 Saran

Untuk menjaga performa/kinerja dari suatu heat exchanger perlu dilakukan

proses cleaning sehingga tidak ada pengendapan kotoran dari fluida yang dapat

meningkatkan nilai fouling factor.

56


DAFTAR PUSTAKA

Kern, D., Q. 1965. Process Heat Transfer. International Student Edition. McGraw Hill

Book Co: Tokyo.

Kusnarjo. 2010. Desain Alat Pemindah Panas. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas

Teknologi Industri: Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Setyoko, Bambang. 2008. Evaluasi Kinerja Heat Exchanger dengan Metode Fouling

Factor. Vol 29. Fakultas Teknik: Universitas Diponegoro

Onny.http://artikel-teknologi.com/macam-macam-heat-exchanger-alat-penukar-panas-

bagian-4/.diakses pada tanggal 17 september 2015

Budianto, Arif. 2013. Pengembangan Perangkat Lunak Untuk Mencari Nilai Optimal

Desain Penukar Kalor Jenis Shell and Tube. Fakultas Teknik: Universitas

Diponegoro

Patel K Sandeep, dan Mavani M Alkesh. 2012. Shell & Tube Heat Exchanger Thermal

Design With Optimization Of Mass Flow Rate And Baffle Spacing.

International Journal of Advanced Engineering Research and Studies

57

laporan 105 undip .docx

Documents