BAB IPENDAHULUANI.1 Latar BelakangDalam rangka pengembangan mutu sumber daya manusia di jurusan Keteknikan Pertanian Universitas Brawijaya yang berkualitas serta menjawab kebutuhan akan tenaga kerja lokal yang handal, perlu adanya suatu proses peningkatan keterampilan kepada mahasiswa. Universitas Brawijaya mengupayakan untuk memberikan pemahaman kondisi sebenarnya kepada mahasiswa tentang keadaan dunia kerja sesungguhnya. Mahasiswa juga dituntut untuk dapat mengetahui kemajuan teknologi dan memahami berbagai perubahan tersebut. Kondisi ini akan mem-pengaruhi pada mutu lulusan mahasiswa nantinya. Dengan ini perlu dijalinnya suatu hubungan kerjasama dengan pihak perusahaan atau pabrik untuk membekali mahasiswa dalam menghadapi dunia kerja nantinya.Dengan melakukan praktek kerja lapang diharapkan dapat menambah wawasan mahasiswa tentang ilmu pengetahuan dan teknologi secara aplikatif, menemukan keterkaitan antara teori perkuliahan dengan praktek, sekaligus menganalisa adanya perbedaan-perbedaan yang ditemui dan mencari alternatif solusinya. Selain itu juga sebagai sarana pengenalan mahasiswa terhadap dunia kerja yang nyata sehingga dapat mempersiapkan diri sejak dini dan tidak canggung lagi saat harus memasuki dunia tersebut kelak di kemudian hari.PT Pupuk Kujang adalah salah satu perusahaan pupuk terbesar di Jawa Barat, dimana PT Pupuk Kujang adalah salah satu perusahaan BUMN yang bergerak di bidang pengadaan pupuk sebagai produk utamanya dan bahan kimia lain sebagai produk sampingannya. PT Pupuk Kujang berdiri di Dawuan, Cikampek. Berdirinya pabrik tersebut di Cikampek sangat relevan karena dekat dengan daerah karawang yang merupakan lumbung padi Jawa Barat.Mutu merupakan faktor utama yang paling mem-pengaruhi pelanggan dalam memilih jasa atau produk suatu perusahaan. Berdasarkan hal tersebut, PT Pupuk Kujang perlu melaksanakan kendali mutu untuk menjaga kestabilan mutu, bahkan untuk meningkatkan produk atau jasa yang dihasilkan agar pelanggan mendapat kepuasan dan tetap loyal untuk membeli produk yang dihasilkan. Pada akhirnya tujuan dari perusahaan untuk mendapatkan keuntungan dapat terealisasi.I.2 TujuanI.2.1 Tujuan Umum1. Memenuhi salah satu persyaratan untuk me-nyelesaikan jenjang program pendidikan tingkat sarjana strata-1 di Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya, Malang.2. Melatih mahasiswa untuk bekerja mandiri di lapang sesuai dengan kondisi lapangan pekerjaan yang akan dihadapi.3. Sebagai sarana studi banding antara ilmu pengetahuan dan teknologi yang didapat selama perkuliahan dengan teknologi yang diterapkan di lapangan. 4. Menambah pengalaman dan pengetahuan mahasiswa mengenai kondisi nyata di suatu perusahaan serta mengetahui permasalahan-permasalahan beserta alternatif-alternatif penyelesaiannya. I.2.2 Tujuan Khusus1. Mengetahui kondisi umum mengenai sejarah, struktur organisasi, letak geografis perusahaan di PT Pupuk Kujang, Jawa Barat.2. Mempelajari proses produksi pupuk urea di PT Pupuk Kujang.3. Mengetahui cara pengendalian mutu pada proses produksi pupuk urea di PT Pupuk Kujang.4. Mengetahui hal-hal yang mempengaruhi mutu pupuk urea di PT Pupuk Kujang.

BAB IITINJAUAN PUSTAKAII.1 Pupuk Urea Pupuk adalah semua bahan yang ditambahkan pada tanah dengan maksud untuk memperbaiki sifat fisis, kimia dan biologis. Sebagai tempat tumbuhnya tanaman, tanah harus subur, yaitu memiliki sifat fisis, kimia, dan biologi yang baik. Sifat fisis menyangkut kegemburan, porositas, dan daya serap. Sifat kimia mennyangkut pH serta ketersedian unsur- unsur hara. Sedangkan sifat biologis menyangkut kehidupan mikroorganisme dalam tanah. Seperti makhluk hidup yang lain, tumbuhan memerlukan nutrisi baik zat organik maupun zat anorganik. Nutrisi organik diperoleh melalui proses fotosintesis, sedangkan nutrisi anorganik semuanya diperoleh melalui akar dari dalam tanah dalam bentuk zat-zat terlarut berupa kation dan anion yang mampu masuk ke dalam pembuluh xilem akar. Para petani Indonesia berjumlah sekitar 30 juta keluarga, dimana para petani ini tergantung dengan pupuk untuk meningkatkan produktivitas. Bila tanpa pupuk, beras yang di produksi sekitar 3 - 4 Ton/hektar. Sedangkan bila menggunakan pupuk Urea sebanyak 250-300 Ton/hektar (Mulyono Prawiro, 2006). Hal ini lah yang melandasi di perlukannya pengendalian mutu, agar pupuk dapat digunakan dengan efektif oleh petani dalam produksinya.Urea pertama kali ditemukan pada tahun 1773 yaitu terdapat didalam urine. Orang pertama yang berhasil mensintesis urea dari amonia dan asam sianida adalah Woehler pada tahun 1828 dan penemuan ini dianggap sebagai penemuan pertama yang berhasil mensintesa zat organik dari zat anorganik. Proses yang menjadi dasar dari proses pembuatan urea saat ini adalah proses dehidrasi yang ditemukan oleh Bassarow pada tahun 1870 yang mensintesis urea dari pemanasan ammonium karbamat (anonymus).Urea merupakan pupuk nitrogen yang paling mudah dipakai. Zat ini mengandung nitrogen paling tinggi (46%) di antara semua pupuk padat. Urea mudah dibuat menjadi pelet atau granul (butiran) dan mudah diangkut dalam bentuk curah maupun dalam kantong dan tidak mengandung bahaya ledakan. Zat ini mudah larut didalam air dan tidak mempunyai residu garam sesudah dipakai untuk tanaman. Kadang-kadang zat ini juga digunakan untuk pemberian makanan daun. Disamping penggunaannya sebagai pupuk, urea juga digunakan sebagai tambahan makanan protein untuk hewan pemamah biak, juga dalam produksi melamin, dalam pembuatan resin, plastik, adhesif, bahan pelapis, bahan anti ciut, tekstil, dan resin perpindahan ion. Bahan ini merupakan bahan antara dalam pembuatan amonium sulfat, asam sulfanat, dan ftalosianina (Austin, 1972).Unsur hara nitrogen yang terkandung dalam pupuk urea memiliki kegunaannya bagi tanaman yaitu, membuat daun lebih banyak mengandung butir hijau daun (chlorophyl), dapat mempercepat pertumbuhan tanaman, dapat menambah kandungan protein tanaman dan dapat dipakai untuk semua jenis tanaman, baik tanaman pangan, holtikultura, tanaman perkebunan, usaha peternakan dan usaha perikanan (www.pusri.wordpress.com, 2013).Urea dengan rumus kimia NH2CONH2 dapat larut di dalam air dan akan membentuk ammonium karbamat (NH2COONH4) serta dapat pula langsung terdekomposisi menjadi ammonia dan karbondioksida. Urea dapat dibuat dari berbagai bahan baku dengan proses yang berbeda. Beberapa metode pembuatan urea adalah sebagai berikut :1. Hidrolisa sianida2. Pemanasan ammonium karbamat pada tekanan tinggi3. Reaksi antara NH3, CO, dan sulfur yang dilarutkan dalam metanol.4. Reaksi antara NH3 dan CO2 Metode umum yang digunakan adalah reaksi antara NH3 dan CO2CO2 + 2NH3 NH2COONH4NH2COONH4 NH2CONH2 + H2OII.2 Proses Produksi Pupuk UreaProduksi dalam pengertian sederhana adalah keseluruhan proses dan operasi yang dilakukan untuk menghasilkan produk atau jasa. Sistem produksi merupakan kumpulan dari sub sistem yang saling berinteraksi dengan tujuan mentransformasi input produksi menjadi output produksi. Input produksi ini dapat berupa bahan baku, mesin, tenaga kerja, modal dan informasi. Sedangkan output produksi merupakan produk yang dihasilkan berikut sampingannya seperti limbah, informasi, dan sebagainya (Rosnani Ginting, 2007).Menurut Indriyo Gitosudarmo (2000) mengatakan bahwa Proses produksi adalah merupakan interaksi antara bahan dasar, bahan-bahan pembantu, tenaga kerja dan mesin-mesin serta alat-alat perlengkapan yang dipergunakan. Sistem produksi adalah suatu gabungan dari komponen-komponen yang saling berhubungan dan saling mendukung untuk melaksanakan proses produksi dalam suatu perusahaan. Komponen atau unsur struktural yang membentuk sistem produksi terdiri dari bahan (material), mesin dan peralatan, tenaga kerja, modal, energi, informasi dan tanah. Sedangkan komponen atau unsur fungsional terdiri dari penyedia, perencanaan, pengendalian, koordinasi dan kepemimpinan yang semuanya berkaitan dengan manajemen dan organisasi.Bahan baku dalam pembuatan urea adalah gas CO2 dan NH3 cair yang dipasok dari Pabrik Amoniak. Proses pembuatan urea di bagi menjadi 6 Unit (Pupuk Katim,2013). 1. Sintesa Unit2. Purifikasi Unit3. Kristaliser Unit 4. Prilling Unit 5. Recovery Unit 6. Proses Kondensat Treatment Unit a. Sintesa Unit Unit ini merupakan bagian terpenting dari pabrik Urea, untuk mensintesa dengan mereaksikan NH3 cair dan gas CO2 didalam Urea Reactor dan kedalam reaktor ini dimasukkan juga larutan Recycle karbamat yang berasal dari bagian Recovery. Tekanan operasi proses sintesa adalah 175 Kg/cm2 Ammonium Karbamat dan kelebihan amonianya setelah dilakukan Stripping oleh CO2. b. Purifikasi Unit Amonium Karbamat yang tidak terkonversi dan kelebihan amonia di Unit Sintesa diuraikan dan dipisahkan dengan cara penurunan tekanan dan pemanasan dengan 2 langkah penurunan tekanan, yaitu pada 17 Kg/cm2 dan 22,2 Kg/cm2. Hasil penguraian berupa gas CO2 dan NH3 dikirim kebagian recovery, sedangkan larutan urea dikirim ke bagian Kristaliser. c. Kristaliser Unit Larutan Urea dari unit Purifikasi dikristalkan di bagian ini secara vakum, kemudian kristal urea dipisahkan di pemutar sentrifugal. Panas yang diperlukan untuk menguapkan air diambil dari panas sensibel larutan urea, maupun panas kristalisasi urea dan panas yang diambil dari sirkulasi urea slurry ke HP Absorber dari Recovery. d. Prilling Unit Kristal urea keluaran pemutar sentrifugal dikeringkan sampai menjadi 99,8 % berat dengan udara panas, kemudian dikirimkan ke bagian atas prilling tower untuk dilelehkan dan didistribusikan merata ke distributor, dan dari distributor dijatuhkan kebawah sambil didinginkan oleh udara dari bawah dan menghasilkan produk urea butiran (prill). Produk urea dikirim ke Bulk Storage dengan Belt Conveyor. e. Recovery Unit Gas Ammonia dan Gas CO2 yang dipisahkan dibagian Purifikasi diambil kembali dengan 2 langkah absorbsi dengan menggunakan Mother Liquor sebagai absorben, kemudian direcycle kembali ke bagian Sintesa. f. Proses Kondensat Treatment Unit Uap air yang menguap dan terpisahkan dibagian kristalliser didinginkan dan dikondensasikan. Sejumlah kecil urea, NH3 dan CO2 ikut kondensat kemudian diolah dan dipisahkan di Stripper dan Hydroliser. Gas CO2 dan gas NH3 dikirim kembali ke bagian purifikasi. Hasil Sintesa Urea dikirim ke bagian Purifikasi untuk dipisahkan untuk direcover. Sedang air kondensatnya dikirim ke utilitas.

Digram proses pembuatan urea terdapat pada Gambar 1 Gambar 1. Proses Pembuatan Urea (www.pupukkaltim.com)

II.3 Pengendalian MutuInternational Organization for Standardization (ISO) mendefinisikan mutu sebagai totalitas fitur dan karakteristik dari suatu produk atau jasa yang berhubungan dengan kemampuan untuk memuaskan kebutuhan yang tertulis ataupun tersirat (Jenner,M.G. 1995)Pengendalian mutu adalah kegiatan terpadu mulai dari pengendalian standar mutu bahan dan standar proses produksi, yang dimaksud barang (jasa) yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi mutu yang direncanakan. Mutu suatu produk adalah suatu kondisi fisik, sifat, dan kegunaan suatu barang yang dapat memberikan kepuasaan konsumen secara fisik maupun psikologis, sesuai dengan nilai uang yang dikeluarkan (Prawirosentono, 2007).Menurut Gaspersz (2005), berdasarkan definisi dari kualitas, baik yang konvensional maupun yang strategik pada dasarnya kualitas mengacu kepada pengertian pokok berikut: 1) Kualitas terdiri dari sejumlah keistimewaan produk, baik keistimewaan langsung maupun keistimewaan attraktif yang memenuhi keinginan pelanggan dan dengan demikian memberikan kepuasan atas penggunaan produk itu; dan 2) Kualitas terdiri dari segala sesuatu yang bebas dari kekurangan atau kerusakan. Berdasarkan pengertian dasar tentang kualitas di atas, tampak bahwa kualitas selalu berfokus pada pelanggan (customer focused quality), dengan demikian produk-produk didesain, diproduksi, serta pelayanan diberikan untuk memenuhi kepuasan pelanggan. Kualitas mengacu kepada segala sesuatu yang menentukan kepuasan pelanggan, suatu produk yang dihasilkan baru dapat dikatakan berkualitas apabila sesuai dengan keinginan pelanggan, dapat dimanfaatkan dengan baik, serta diproduksi (dihasilkan) dengan cara yang baik dan benar.II.4 Syarat Mutu Pupuk UreaUrea akan terserap oleh akar tanaman dalam bentuk ammonia dan nitrat. Di dalam tanah, urea akan dihidrolisis oleh enzim urease menjadi ammonium. Akibat pengaruh pH dalam keadaan asam, ammonium akan membentuk ammonia pada permukaan tanah. Penggunaan pupuk urea saja dalam tataran yang tinggi, akan menyebabkan tanaman tumbuh terlalu subur tapi hasilnya rendah. Kualitas urea sangat ditentukan oleh komposisi yang terkandung dalam pupuk urea tersebut. Zat-zat beracun dan kadar maksimumnya dalam urea yang diizinkan sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI) adalah :

Tabel 1. Syarat mutu pupuk urea ( SNI 2801:2010)No.UraiansatuanPesyaratan

ButiranGelintiran

1.Kadar Nitrogen%Min. 46,0Min. 46,0

2.Kadar air%Maks. 0,5Maks. 0,5

3.Kadar biuret%Maks. 1,2Maks. 1,5

4.Ukuran

a. a. 1,00 mm3,35 mm%Min. 90,0

b. 2,00 mm4,75 mm%Min. 90,0

II.4.1 Kadar NitrogenNitrogen dalam bentuk nitrat sangat cepat diserap tanaman, keuntungan menggunakan nitrogen adalah mudah diserap tanaman. Selain itu, kandungan N yang tinggipada urea sangat dibutuhkan pada pertumbuhan awal tanaman. Nitrogen (N), yang diperlukan untuk pertumbuhan vegetatif (pertumbuhan daun dan batang), menigkatkan kadar protein tanaman, juga untuk berkembangnya mikroorganisme dalam tanah. Nitrogen diserap akar tanaman dalam bentuk nitrat atau amonium, yang berpengaruh mempercepat sintesis karbohidrat diubah menjadi protein. Di samping itu dalam pembuatan pupuk urea banyak hal-hal yang perlu di perhatikan untuk menigkatkan mutu pupuk urea tersebut, salah satu hal yang harus diperhatikan adalah kadar nitrogen yang terkandung dalam pupuk urea. Kadar nitrogen yang terkandung dalam pupuk urea adalah 4546 % inimerupakan Standar Nasional Indonesia (arfandi, 2008).II.4.2 Kadar BiuretEvie Suryani (2011), proses pembentukan urea dengan cara pemanasan bila dilakukan pada suhu yang tinggi (di atas 132,7oC) akan menghasilkan ammonia dan biuret. Biuret adalah hasil kondensasi dari dua molekul urea. Reaksinya adalah sebagai berikut:

2CO(NH2)2 NH(CONH2)2 + NH2

Reaksi ini terjadi pada tekanan yang rendah, suhu tinggi dan waktu pemanasan yang cukup lama dan terus-menerus. Jika urea mengandung kadar biuret yang sangat tinggi maka senyawa biuret yang terkandung dalam urea dapat menjadi racun bagi tanaman. Oleh karena itu, sangat perlu diperhatikan temperatur dan penggunaan proses vakum dalam proses pemekatan urea cairan agar kandungan biuretnya rendah. Biuret ini pada konsentrasi tertentu dapat merupakan racun bagi tanaman sehingga dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Memang tidak ada kriteria yang umum sebagai tingkat maksimum dari kandungan biuret yang dapat ditoleransi, karena tergantungg dari situasi tanah pertanian dan jenis tanaman. Untuk jenis tanaman seperti pohon kopi, citrun atau buah cherry, kandungan biuret maksimum 0,3% masih dapat ditoleransi. Di Indonesia sendiri menurut Badan Standart Nasional Indonesia (SNI) pada urea prill (butiran) kadar biuret maksimum adalah 1,2% dan pada urea bentuk granular (gelintiran) kadar biuret maksimum adalah 1,5%.

II.4.3 Kadar AirUrea merupakan salah satu bentuk penggunaan nitrogen sebagai pupuk. Urea dibentuk dari reaksi antara ammonia dengan karbondioksida pada suhu dan tekanan tertentu. Namun pada suhu yang lebih tinggi saat proses pembuatan urea akan terbentuk senyawa biuret. Jika pupuk urea mengandung kadar senyawa biuret yang cukup tinggi, maka senyawa biuret ini akan menjadi racun bagi tanaman. Urea juga bersifat hidroskopis yaitu sangat mudah menyerap air (Evie Suraini, 2011). Karena itu batas maksimal yang ditentukan SNI untuk kadar air sebesar 0,5%.

BAB IIIMETODE PELAKSANAANIII.1 Tempat Dan Waktu PeaksanaanPraktek kerja lapang (PKL) ini dilaksanakan di PT Pupuk Kujang yang berlokasi di Jalan Jenderal Ahmad Yani No.39 Cikampek Jawa Barat. PKL ini dilaksanakan pada tanggal 27 Januari 2014 sampai dengan 28 Februari 2014.III.2 Metode Pelaksanaan PKLBentuk kegiatan dan metode pengumpulan data yang dilakukan selama pelaksanaan praktek kerja lapang ini adalah:1. Studi Lapang / Riset LapangYaitu mengadakan pengamatan langsung di lapangan dengan cara :a. ObservasiYaitu mengamati, meninjau, dan memahami tahapan proses produksi Pupuk Urea secara langsung.b. WawancaraYaitu diskusi dan wawancara langsung dengan staff dan karyawan di PT. Pupuk Kujang untuk memperoleh informasi yang diperlukan.c. Praktek Kerja LapangTeknik ini dilakukan dengan cara mengikuti serta mempraktekkan secara langsung kegiatan yang berkaitan dengan proses pengolahan di perusahaan mulai dari bahan baku hingga menjadi produk yang siap dipasarkan.d. DokumentasiYaitu pengumpulan data yang dilakukan dengan cara mempelajari dokumen yang berkaitan dengan kondisi objek pengamatan.2. Studi Literatur/ Riset PustakaYaitu pengumpulan data sekunder dan informasi dari buku yang berhubungan dengan pengendalian mutu proses produksi pupuk ureaIII.3 Materi Kegiatan Selama pelaksanaan Praktek Kerja Lapang berlangsung adalah sebagai berikut :1. Gambaran Umum Perusahaan Sejarah berdirinya dan perkembangan perusahaan Visi dan misi perusahaan Lokasi perusahaan Struktur organisasi perusahaan Ketenagakerjaan2. Produk yang dihasilkan3. Proses produksi 4. Pengujian Mutu ProdukIII.4 Jadwal Kegiatan Jadwal kegiatan yang dilakuakn di PT. Pupuk Kujang Dapat dilihat pada tabel 2.

NoNama kegiatanBulan/minggu ke-

OktoberNovemberDesemberJanuariFebruarimaret

123412341234123412341234

1.Menghubungi mitra

2.Penulisan Proposal

3.Konsultasi Proposal

4.Pengiriman dan jawaban perusahaan atas proposal

5.Seminar dan perbaikan proposal

6.Aktivitas lapang

a. Kondisi Umum

b. Organisasi

c. Tata Letak dan Peralatan

d. Tugas Khusus

e. Dll

7.Penulisan dan Konsultasi Laporan

8.Ujian

9.Revisi

10Pengumpulan Laporan

BAB IVHASIL DAN PEMBAHSANIV.1 Kondisi Umum PT. Pupuk KujangIV.1.1 Sejarah PT. Pupuk KujangPada Garis-garis Besar Haluan Negara, disebutkan bahwa titik berat pembangunan jangka panjang adalah pembangunan di bidang ekonomi, dengan sasaran utama mencapai keseimbangan antara bidang pertanian dan industri serta terpenuhinya kebutuhan pokok rakyat. Untuk itu dibutuhkan industri yang sekiranya mendukung bidang pertanian seperti halnya pabrik pupuk. Pabrik pupuk didirikan sebagai upaya pemerintah dalam peningkatan produksi pertanian melalui swasembada pangan.Pabrik pupuk urea pertama di Indonesia adalah pupuk Sriwijaya I (PUSRI). Sesuai dengan pasal 33 UUD 1945,kekayaan alam dimanfaatkan sebesar-besarnya untuk kemakmuran rakyat, pabrik pupuk Sriwijaya I menggunakan gas alam sebagai bahan bakunya. Produksi PUSRI I pada saat itu diperkirakan tidak dapat mencukupi konsumsi kebutuhan petani, yaitu hanya berkapasitas 100.000 ton urea per tahun. Menyusul ditemukannya beberapa sumber gas alam dan minyak pada tahun 1969 di Jati Barang (Cirebon Selatan) dan lepas pantai Cilamaya (Kabupaten Karawang) dibagian utara Jawa Barat , maka tibul gagasan untuk mendirikan pabrik urea di Jawa Barat.Untuk melaksanakan proyek pendirian pabrik di Jawa Barat tersebut, pada tahun 1973 pemrintah menunjuk Departemen Pertambangan dan Pertanian sebagai pelaksananya. Oleh Departemen Pertambangan wewenang pelaksa-naan proyek tersebut dilimpahkan kepada Pertamina, dengan BEICIP sebuah perusahaan Perancis sebgai konsultan untuk meneliti kemungkinan pembangunan sebuah pabrik pupuk di Jawa Barat.Pada tanggal 9 Juni 1975 terbentuklah PT. Pupuk Kujang yang berstatus hukum PT (Persero). Tim Teknis dibentuk dan langkah-langkah selanjutnya dikomandoi oleh departemen Perindustrian dengan Jati Barang Balongan sebgai lokasi proyek. Pelaksanaan tender internasional terbatas untuk memilih kontraktor utama pembangunan pabrik dilakukan tanggal 30 Mei 1975. Dan didapatkan:1. Kellog Overseas Corporation dari Amerika Serikat dengan tugas-tugas teknik, desain, pengaturan tata letak dan uji coba produksi awal dari pabrik amonia dan utilitas, konstruksi dan kordinasi dari pabrik urea.2. Toyo Engineering Corporation dari Jepang dengan tugas-tugas teknik, pengaturan tata letak dan pengawasan kntruksi dan koordinasi dari pabrik urea.Pembangunan pabrik PT. Pupuk Kujang dimulai pada awal Juli 1976. Bulan Oktober uji coba produksi awal sudah bisa dilakukan dari beberapa unti pabrik sehingga pada tanggal 7 Novenber 1978 pabrik amonia sudah menghasilkan produksi yang pertama.Sejalan dengan perkembangannya di usia pabrik yang semakin tua, membawa konsekuensi kepada pembebanan biaya pemeliharaan yang semakin tinggi dan down time yang semakin meningkat pula. Penanggulangan masalah tersebut memerlukan dana yang besar terutama untuk replacement dan rekondisi beberapa peralatan inti. Untuk mengantisipasi masalah tersebut PT. Pupuk Kujang telah menyusun action plan agar kesinambungan perusahaan tetap berlangsung. Salah satu rencana yang telah berlangsung adalah penggantian reaktor pada tahun 2001 dan pembangunan pabrik Kujang 1B.Pembangunan Pabrik Kujang 1B dengan kapasitas produksi 570.000 ton/tahun urea dan 330.000 ton/tahun ammonia dilaksanakan oleh kontraktor utama Toyo Engineering Corporation (TEC) Japan, dan didukung oleh dua kontraktor dalam negeri yaitu PT. Rekayasa Industri dan PT. Inti Karya Persada Teknik. Penandatanganan kontrak dilaksanakan pada 15 Maret 2001 dan pembangunan Pabrik Kujang 1B diselesaikan dalam waktu 36 bulan, dimulai 1 Oktober 2003 sampai dengan 6 September 2005. Pada tanggal 4 April 2006 diresmikan pabrik Pupuk Kujang IB. Pabrik ini bertujuan untuk dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri dan untuk keperluan ekspor. Dimana proses pada pabrik digunakan proses hemat energi (Proses ACES 21). IV.1.2 Struktur Organisasi PT. Pupuk KujangStruktur organisasi PT. Pupuk Kujang dibawah departemen perindustrian dan direktorat industri kimia dasar yang seluruh modalnya dimiliki oleh pemerintah.Struktur Organisasi PT. Pupuk Kujang

DIREKTUR PRODUKSIDIREKTUR TEKNIK DAN PENGEMBANGANDIREKTUR KEUANGANDIREKTUR SUMBER DAYA MANUSIA DAN UMUMDIREKTUR UTAMA

Gambar 2. Struktur Organisasi PT. Pupuk Kujanga. Direktur UtamaUnit kerja yang bertanggung jawab langsung dan dibawahi kordinasi direktur utama yaitu : Satuan Pengawasan Intern Struktur organisasi yang berada dibawahnya terdiri dari :- Biro Pengawasan Keuangan - Biro Pengawasan Operasional- Biro Manajemen Resiko Sekertariat PerusahaanStruktur organisasi yang berada dibawahnya terdiri dari :- Biro Kemitraan dan Bina Lingkungan- Biro Hukum dan Adminstrasi Perusahaan- Biro Kominukasi- Biro Pengamanan- Stafb. Direktur ProduksiStruktur organisasi yang berada dibawahnya terdiri dari : Kompartemen Produksi, membawahi dan mengkordinasikan unit kerja yang terdiri dari :- Biro Pengawasan Proses- Biro K3 dan Lingkungan Hidup- Divisi Produksi 1-A- Divisi Produksi 1-B Kompartemen Pemeliharaan, membawahi dan mengkordinasikan unit kerja yang terdiri dari :- Biro Inspeksi- Biro Material- Divisi Pemeliharaan Mekanis- Divisi Pemeliharaan Listrik Instrument Staf c. Direktur Teknik dan PengembanganStruktur organisasi yang berada dibawahnya terdiri dari : Kompartemen Teknik dan Pelayanan Jasa, membawahi dan mengkordinasikan unit kerja yang terdiri dari :- Biro Penelitian dan Pengembangan- Biro Rancang Bangun- Biro Pengadaan- Divisi Pelayanan Industri- Biro Teknologi dan Informasi Stafd. Direktur Sumber Daya Manusia dan UmumStruktur organisasi yang berada dibawahnya terdiri dari : Kompartemen SDM, membawahi dan mengkordinasikan unit kerja yang terdiri dari :- Biro Sumber Daya Manusia (SDM)- Biro Pengembangan Sumber Daya Manusia (PPSDM)- Biro Kesehatan Stafe. Direktur KeuanganStruktur organisasi yang berada dibawahnya terdiri dari : Kompartemen Administrasi Keuangan, membawahi dan mengkordinasikan unit kerja yang terdiri dari :- Biro Keuangan- Biro Anggaran- Biro Akutansi Kompartemen Pemasaran, membawahi dan mengkordinasikan unit kerja yang terdiri dari :- Biro Pemasaran- Divisi Penjualan - Divisi Sarana Penjualan StafIV.1.3 Letak Geografis PT. Pupuk Kujang Penentuan lokasi suatu proyek merupakan suatu hal yang penting. Dilihat dari pelaksanaan pembangunan, operasi pabrik dan selanjutnya penyaluran produksi. PT. Pupuk Kujang berlokasi di Desa Dawuan, Kecamatan Cikampek, Kabupaten Karawang, Jawa Barat. Pemilihan lokasi ini didasarkan pada beberapa pertimbangan antara lain :a. Dekat sumber listrik di Jati Luhurb. Dekat sumber gas alam di Cimalayac. Deket sumber air tawar di Sungai Parungkadali dan Sungai Cikao.d. Tersedianya jaringan angkutan darat yang baik seperti jalan raya dan jalan kereta api.e. Dekat sumber penyediaan bahan bangunanf. Terdapatnya sungai pembuangan Cikaranggelamg. Berada di tengah-tengah daerah pemasaran produksinyaIV.2 Proses Produksi Pupuk Urea di PT. Pupuk Kujang IBIV.2.1 Pabrik UtilitasPabrik Utilitas merupakan bagian yang menyediakan bahan pembantu proses atau biasa disebut sebagai sarana pembantu proses. Unit memegang peranan yang sangat penting dalam produksi, karena tanpa adanya unit ini maka proses produksi tidak dapat berjalan optimal. Pabrik utilitas ini harus menyediakan sarana seperti penyediaan air, penyediaan uap (steam), penyediaan tenaga listrik, penyediaan udara tekan kering dan udara IV.2.1.1 Penyediaan AirAir yang disediakan pada pabrik utility ini digunakan untuk keperluan kantor dan pemukiman, air pendingin , dan air umpan ketel . Sumber air baku pabrik didapat dari 3 lokasi yaitu Water Intake Cikao (Jatiluhur), Water Intake Parung Kadali (Curug), dan kolam emergency (kolam 8). Proses pengolahan air terdiri dari Preateatment dan Demineralization .a. Water TreatmentUnit ini mengelola air baku menjadi air bersih. Hal ini dilakukan untuk menghilangkan kotoran halus yang tidak larut dalam air (suspended solid) dengan cara koagulasi, flokulasi, sedimentasi, dan filtrasi sehingga menghasilkan air bersih yang mempunyai Ph 6,5-7,5 dengan kekeruhan maksimal < 2,0 Ntu.Pada proses pengolahan air, pertama air baku diumpan ke premix tank dengan debit 900 m3/jam, kemudian diinjeksi bahan kimia berupa chlorin dan alum dan diaduk dengan putaran tinggi. Premix tank adalah bak yang terbuat dari beton dengan dilengkapi sebuah agitator untuk mencampur bahan kimia dengan air baku agar homogen. Bahan kimia yang digunakan adalah alum (Al2SO4)3 sebanyak 30-40 ppm yan berfungsi sebagai koagulan dimana bahan kimia tersebut adalah bahan kimia yang bermuatan positif yang dipakai untuk menetralkan muatan partikel koloid dalam proses koagulasi. Kemudian terdapat juga Klorin (Cl2) dimana bahan kimia ini berfungsi sebagai desinfektan atau membunuh mikroor-ganisme seperti bakteri, lumut dan lain-lain. Keluar dari Premix tank, air dikirim ke clarifier, dimana flok-flok yang terbentuk di-endapkan secara gravitasi sambil diaduk dengan putaran rendah. Clarifier adalah bak yang terbuat dari beton untuk proses koagulasi, flokulasi dan sedimentasi. Pada tahap ini diinjeksi bahan kimia berupa Coagulant Aid sebagai floculan, yang dipakai untuk menggabungkan flok-flok kecil hasil koagulasi menjadi flok besar dan dapat diendapkan dengan mudah. Coagulan aid di-injeksi sebanyak 0,1-0,2 ppm. Lumpur hasil pengendapan diblow down(dibuang lewat bawah), sedangkan air keluar dari atas. Air yang keluar dari Clarifier ini memiliki karakteristik sebagai berikut :- pH antara 6,5-6,8- kekeruhan kurang dari 1 ppm- Kadar Cl anatara 0,5 sampai 1 ppm.Untuk memenuhi syarat sebagai air kebutuhan pabrik, maka pH harus dinaikkan menjadi 7,0-7,5. Hal ini dilakukan dengan penambahan Caustik. Cautik berfungsinuntuk menaikkan pH. Lalu dialirkan ke clear well sebagai tempat penampungan sementara. Selanjutnya air diumpan ke sand filter. Di sand filter ini air dari clear well yang kemungkinan masih mengandung partikel-partikel kotoran yang halus disaring, kemudian ditampung ke dalam dua buah tangki, yaitu :1. Filtered water storage tank, berfungsi untuk menampung air yang akan digunakan untuk keperluan pembuatan air pendingin, air hidran dan umpan unit demineralisasi.2. Portable water storage tank, berfungsi menampung air yang digunakan untuk ke-perluan sehari-hari dipabrik dan pemukiman.Skema proses water treatment system dapat di gambarkan sebagai berikut :

Caustik Sand FilterRaw Water Premix TankChlorinAlumClarifierClear wellCoagulan aidendapan Filtered WaterFilter water StoragePortable Water storage

Gambar 3. Skema Water Treatment di PT. Pupuk Kujangb. Demineralisasi Demineralisasi adalah unit untuk menghilangkan kotoran yang larut dalam air (disolved solid), seperti minmeral atau garam. Dimeneralisai diperlukan untuk menghilangkan gas oksigen dan karbondioksida untuk meng-hindari terjadinya korosi. Dan demineralisasi juga untuk menjaga effisiensi operasi agar operasi terus berlangsung.Air dari filtered water storage diumpankan ke carbon filter vertikal yang berfungsi untuk menghilangkan gas klorin, warna, bau dan zat-zat organik lainnya. Air yang keluar dari carbon filter diharapkan mempunyai pH sekitar 7,0 7,5. Selanjutnya air tersebut diumpankan kedalam cation exchanger untuk menghilangkan kation-kation mineralnya. Cation exchanger merupakan suatu silinder baja tegak yang berisi resin R-H, yaitu polimer dengan rantai karbon R yang mengikat ion H. Proses yang terjadi di Cation exchanger untuk mengikat ion-ion positif seperti Ca++, Na++, K++, Mg++, dari air dan melepas ion Hidrogen (H+). Reaksi yang terjadi :L+x + x R-H R xL + xH+ (kation) (resin) (resin-kation)Air yang dihasikan oleh cation exchanger ini bersifat asam dengan pH sekitar 3,2 3,3 . apabila terjadi resin mulai jenuh (keaktifan berkurang) maka aka terjadi regenerasi. Dimana regenerasi tersebut menggunakan bahan kimia berupa asam sulfat. Tahapan dalam regenerasi pada cation exchanger yaitu:a. Sub surface wash : mengeluarkan kotoran-kotoran yang mengendap diatas resin selama 5 menit.b. Pre Injection : mrngatur flow delution dan down flow untuk persiapan inject selama 1 menitc. Inject acid 2% : menghilangkan ion magnesium yang melekat pada lapisan resin selama 30 menit.d. Inject acid 4% : menghilangkan ion natrium yang melekat pada lapisan resin selama 30 menite. Acid rinse : membersihkan atau membilas sisa-sisa asam yang teertinggal dalam sistem selama 31 menitf. Final rinse : pembilasan resin untuk penyempurnaanReaksi yang terjadi pada regenerasi kebalikan dari reaksi operasi, yaitu :2 R xL + xH2SO4 2x R-H + L2 (SO4)x(resin jenuh) (asam sulfat) (resin)Air yang keluar dari cation exchanger kemudian dikirimkan ke anion exchanger untuk menghilangkan anion-anion pada mineralnya. Anion yang mungkin ditemui seperti HCO3+, CO32+, Cl- dan NO- . Ion-ion negatif tersebut diikat oleh resin dan menggantikan ion hydroksil (OH-), resin dapat ditusliskan dengan simbol R-OH . Reaksi yang terjadi yaitu :NL-x + x R-OH R xNL + xOH- (anion) (resin) (resin-anion)Air yang keluar dari anion exchanger diharapkan mempunyai pH antara 8,6-8,9. Pada resin yang mulai jenuh pun terjadi regenerasi di. Tahap-tahap regenerasi resin pada anion exchanger yaitu :a. Sub surface wash : mengeluarkan kotoran-kotoran yang mengendap diatas resin selama 5 menit.b. Cautic Pre Injection : mengatur flow delution dan down flow untuk persiapan inject selama 1 menitc. Caustic Inject 4% : menghilangkan anion-anion yang melekat pada lapisan resin selama 60 menitd. Rinse caustic : membersihkan atau membilas sisa-sisa kaustik yang tertinggal dalam sistem selama 25 menite. Check final rinse : pembilasan kembali dan pengecekan hasil regenerasi selama 5 menitReaksi yang terjadi yaitu :RxNL + x NaOH x R-OH + (Na)xNL (resin jenuh) (Natrium Hidroksida) (resin)Setelah keluar dari anion exchanger, air masuk kedalam Mixed bed polisher . mixed bed polisher berfungsi untuk penukaran ion positif dan negatif yang lolos dari cation dan anion exchanger. Air yang keluar dari unit ini diharapkan mempunyai ph sekitar 6,1 sampai 6,2. Pada tahap ini juga dapat terjadi regenerasi mix bed. Tahap-tahap regenerasi mix bed , yaitu : a. Backwash : mengaduk resin cation dan anion dan membuang kotoran yang melekat di resin. b. Bed settle ( pemisahan resin) : untuk memisahkan dua lapisan resin cation dan anion c. Acid & caustic Preinjection : persiapan injeck dan mengatur flow delution d. Acid & caustic Injeck 4 % : pertukaran ion postip dan negative ditukar dengan H+ dan OH-e. Acid dan caustic Rinse : pembilasan line acid ,caustic dan resin cation, anion.f. Drain down : untuk menurunkan level air supaya waktu air mix resin tidak keluar.g. Air mix : untuk mencamur/mengaduk supaya resin cation dan anion bercampur.h. Bed settle (pemisahan resin) : untuk memisahkan dua lapisan resin cation dan anion i. Fill : pengisian air secara pelan sampai penuh. j. Final rinse : untuk pembilasan resin secara total untuk menghilangkan sisa chemical.k. Check Final Rinse : pembilasan dan langsung pengecekan untuk mengetahui hasil regenerasi Diagram proses demineralisasi:

Filter water storageActivated carbon filter waterCation exchangerdegassifierAnion ExchangerMixed Bed PolisherDeminerelized waterUtility DeareatorAmmonia Deareator

Gambar 4. Prosses DemirelisasiIV.2.1.2 Pembangkit UapPembangkit uap yang terdapat pada kujang 1B terdiri dari 2 Boiler yaitu: package boiler (B-BF 4101) Kapasitas produksi steam 100 Ton /Jam, Tekanan 42 kg/cm dan temperature 400 C dengan Type boiler pipa air, dan Waste Heat Boiler ( B-Bf4002 ) Waste Heat Boiler mempunyai kapasitas : 30 ton / jam, tekanan : 42kg/cm Temperature : 400 C dan Type boiler pipa air .Serta Deareator pengolahan air umpan ketel. IV.2.1.3 Pembangkit ListrikUnit Pembangkit Listrik ini berfungsi menghasilkan tenaga listrik adalah salah satu penunjang yang sangat penting untuk proses pembuatan pupuk di Pupuk Kujang. Sumber tenaga listrik yang tersedia di K I B adalah dari : 1. Gas Turbin Generator Solar ( G-GI 7001 ) Kapasitas Power 10 MW Tegangan 13,6 - 13,8 KV / 50 Hz.2. Dan sebagai tenaga listrik cadangan dari PLN (Perusahaan Listrik Negara ) Kap. 11,5 MW. 3. Emergency generator kapasitas 1500 KW, 400 V , 50 Hz. Operasi standby auto.4. U P S ( Uninterupted Power Supply ) dengan kapasitas : 80 KVA. V : 110 , 1 PH,50 HZ5. DC Charger SS1 dan SS2IV.2.1.3 Air Pendingin / Cooling TowerUnit Air Pendingin ini mengolah air dari proses pendinginan yang suhunya 46C menjadi 32C,untuk dapat digunakan lagi sebagai air proses pendinginan pada Cooler-cooler ( pertukaran panas ) pada peralatan yang membutuhkan pendinginan. Menara pendingin ini terbuat dari kerangka kayu yang kokoh dari jenis kayu Red wood yang telah diproses agar tahan air asam dan basa.Senyawa kimia yang ditambahkan:1. Senyawa fosfat, untuk mencegah timbulnya kerak pada pipa exchanger. 2. Senyawa chlor, untuk menbunuh bakteri dan mencegah tinbulnya lumut pada menara pendingin.3. Asam sulfate dan caustic, untuk mengatur pH air pendingin.4. Dispersant, untuk mencegah penggumpalan dan mengendap kotoran -kotoran yang terdapat pada air pendingin dan mencegah terjadi fouling pada pipa exchanger.

Gambar 5. Cooling Water (PT. Pupuk Kujang)IV.2 Proses Produksi Amonia pada PT. Pupuk Kujang IBUnit amonia pada PT. Pupuk Kujang (persero) menggunakan proses Kellog atau proses High Pressure Catalyc Steam Reforming. Unit ini bertugas mereaksikan gas alam, steam dan udara menjadi ammonia serta menghasilkan pula karbon dioksida dan hidrogen. Gas alam yang dipergunakan oleh PT.Pupuk Kujang diambil dari tiga sumber gas alam yaitu Offshore Arco, L.parigi di lepas pantai Cimalaya dan Mundu di Indramayu. Pembuatan Ammonia dengan proses Kellog trlihat pada gambar 6.

Unit pemurnian gas alamUnit pmbuatan gas sintesaUnit pemurnian gas sintesaUnit sintesa ammoniaUnit pemurnian dan refrigerasi ammoniaUnit hidrogen recovery

Gambar 6. Proses Pembuatan Ammonia Tahap-tahap pembuatan Ammonia dengan proses kellog:1) Unit pemurnian gas alam.a. Penghilangan debu dan tetesan cairan b. Penghilangan mercury (Hg)c. Pemanasan dan Kompresid. Penghilangan senyawa sulfur2). Unit pembuatan gas sintesaa. Reforming gas sintesa.b. Conversi CO menjadi CO23). Unit pemurnian gas sintesaa. Absorbsi CO2b. pemisahan CO2 dari larutan benfieldc. metanasi4). Unit sintesa ammoniaa. kompresi gas proses.b. konversi gas proses menjadi 5). Unit pemurnian dan refrigerasi produk6. unit hydrogen recovery

IV.2.1 Unit Pemurnian Gas AlamBahan baku gas alam mengandung impurities yang dapat mengganggu jalannya operasi pembuatan ammonia. Oleh karena itu gas alam perlu dimurnikan sehingga sesuai dengan syarat untuk pembuatan ammonia. Pengotor yang dihilangkan tersebut adalah debu dan hidrogen fraksi berat, merkuri dan sulfur. a. Pemisahan debu dan hidrogen fraksi berat (Knock Out Drum/116-F)

Debu maupun tetes cairan seperti hidrokarbon fraksi berat dapat menggangu jalannya proses, makan perlu dihilangkan. Gas alam yang akan masuk pabrik bertekanan 14,76 kg/cm2 (psig) dan temperatur 320C. Mula-mula gas alam tersebut memasuki fuel/Feed Gas Knock Out Drum (116-F), untuk memisahkan partikel-partikel halus dan tetes-tetes cairan seperti air, hidrokarbon berat dan lain-lain. Cairan dan partikel halus ini dikeluarkan melalui level otomatis dibagian bawah drum, kemudian dikirim ke burning pit untuk dibakar. Gas alam yang keluar Knock Out Drum selanjutnya mengalami pemjurnian lebih lanjut di Mercury Guard Chamber untuk diolah menjadi gas sintesa.

b. Penghilangan senyawa merkuri (Mercury Guard Chamber/109-D)

Merkuri perlu dihilangkan karena dapat meracuni katalisator pada alat proses selanjutnya dan dapat membuat alat menjadi getas, sehingga mudah patah. Reaksi yang terjadi dalam Mercury Guard Chamber yaitu: Hg + SHgS

Di dalam Mercury Guard Chamber, sulfur diimpregnasikan pada karbon aktif. Supaya gas keluar Mercury Guard Chamber dapat mengalir ke alat proses selanjutnya, maka tekanannya dinaikkan dalam Feed Gas Compressor sehingga tekanannya mula-mula 14,7 kg/cm2 menjadi 43 kg/cm2 dan suhnya sekitar 146oC. Gas yang keluar dari Feed Gas Compressor sebagian dilewatkan Feed Gas Compressor Kick Back cooler untuik dikembalikkan ke kompressor (hal ini perlu dilakukan untuk mencegah terjadinya kekurangan gas pada kompressor, yang dapat menyebabkan kompressor rusak karena kekurangan beban) dan sebagian dikirim ke Feed Preheat Coil di seksi konveksi Primary Reformer untuk membuat gas sintesa.

c. Desulfurasi (penghilang senyawa sulfur)

Belerang yang terkandung dalam gas umpan proses merupakan racun bagi katalis yang terdapat pada primary dan secondary reformer. Oleh karena itu sulfur yang terkandung terlebih dahulu harus dihilangkan. Kadar sulfur yang terkandung dalam gas umpan proses dijamin oleh pemasok gas (Pertamina) tidak lebih dari 30 ppm sulfur berupa H2S dan 5 ppm sulfur organik (RSH). Gas keluaran mercury guard chamber terlebi dahulu dinaikkan tekanannya di feed gas compressor menjadi 42,9 kg/cm2 yang dimaksudkan agar pas dapat mengalir terus di unit-unit selanjutnya. Setelah dinaikkan tekanannya, gas kemudian dipanaskan dalam feed preheater untuk mencapai temperatur yang dipetlukan bagi proses desulfurasi. Diagram pemurnian gas alam dapat dilihat pada diagram berikut:

desulfurasiH2 dari unit sintesi AmmoniaGas alam bebas merkuriAir dan debuGas alam bebas debu dan airGas alam P = 14,76 psigPemisahan debu dan tetes airPenghilangan senyawa merkurikompresiGas alam P= 42,9 PsigpemanasanPemisahan gas H2S dari gas alamGas alam bebas senyawa sulfur

Gambar 7. Diagram Pemurnian Gas AlamIV.2.2 Unit Pemurnian Gas SintesaUnit ini bertugas mempersiapkan bahan baku untuk ammonia converter, yang berupa gas N2 dan H2, sehingga gas-gas lain yang ada harus dipisahkan terlebih dahulu. Gas CO2 yang diperlukan dalm pembuatan urea ini diambil dengan cara di serap dengan larutan penyerap, kemudian di stripping sehingga diperoleh gas CO2 yang siap untuk reaktor sintesa urea. Gas CO dan CO2 terdapat dalam gas proses yang keluar dari shift converter merupakan racun bagi katalis di ammonia converter (105-D). Karena itu gas proses harus dibersihkan dari CO dan CO2 sebelum sampai ke seksi sintesaammonia sehingga menjadi CH4 yang tidak meracuni katalis. Pemisahan CO2 dilaksanakan secara absorbsi di CO2 (absorber 1105-E), sehingga kadar CO2 dalam gaas kurang dari 1000ppmv.Kemudian gas sintesa dibersihkan lebih lanjut dari sisa CO2 dan CO yang masih ada, di methanator dengan jalan mereaksikan CO2 dan CO yang tersisa dengan gas H2 sehingga menjadi gas metan kembali.gas metan sendiri tidak merupakan racun bagi katalis (inert).a. Absorbsi Gas yang keluar dari LTSC dimasukkan ke CO2 Absorber 1101-E melalui sparger dibagian mnara. CO2 Absorber ini tersusun dari empat buah bed berisi tumpukkan slotted ring jenispall ring. Larutan penyerap yang digunakan adalah larutan benfield yang terdiri atas :1. Kalsium karbonat (k2CO3) yang berfungsi juga sebagai absorbent dan desorbent CO2, dengan kadar 25-30% berat2. Dietanol Amin (DEA) untuk membantu absorbsi dan desorbsi CO2 dan untuk menurunkan tekanan uap CO2, kadar DEA adalah 2-4 % berat. 3. Kalium Vanadat (KVO3) serbanyak 0,5-0,6 %berat, sebagai V5+ yang dapat melapisi permukaan menara absorber dan menjadi corrosiom inhibitor.4. Ucon sebanyak 1-2 ppm sebagai antifoam.Pada absorbsi CO2, mula-mula gas Co2 bereaksi dengan H2O membentuk asam karbonat. Asam karbonat kemudian bereaksi lagi dengan ion karbonat dan K2CO3 membentuk ion bikarbonat. Reaksi kimia yang terjadi dapat dituliskan sebgai berikut :

CO2 + H2O + k2CO3 2 KHCO3

Larutan benfield yang dipakai ada dua aliran yaitu larutan lean benfield yang masuk dari puncak menara dan larutan semi lean benfield yang masuk melalui bagian tengah menara. Larutan lean benfield adalah larutan yang samasekali tidak mengandung CO2. Larutan ini berasal dari dasar stripper 1102-E yang didinginkan lebih dahulu dalam cooler 1107-C sebelum dipompa ke puncaj absorber. Pada kondisi operasi normal, larutan semi lean benfield yang mengalir pada kondisi normal sebanyak 370 ton/jam.Larutan semi lan benfield adalah larutan ang masih mengandung CO2. Larutan ini dari bagian tengah stripper sebelum dipompa ke bagian tengah absorber, larutan semi lean benfield yang ,mengalir pada kondisi normal sebanyak 1100 ton/jam, dimasukkan ke dalam tangki Low Heat Benfield yang ialiri steam diatasnya untuk menyempurnakan penyerapan CO2. Stean yang tlah lewat low heat benfield yang mengandung CO2 kemudian dimasukan ke stripper. Gas dari LTSC yang masuk dari bagian bawah absorber akan berkontak dengan larutan semi lean benfield yang akan menyerap sebagian besar gas CO2 yang ada, kemudian sisa CO2 akan diserap oleh larutan lean benfield. Temperatur dalam absorber adalah (70-100)oC dan tekanannya sekitar 27 kg/cm2. Larutan yang telah banyak mengandung CO2 larutan rich benfild keluar dari dasar absorber pada suhu 123oC, mengalir melalui Turbin Hidrolik 1107-JA, kemudian menuju bagian atas stripper. Gas yang keluar dari bagian atas absorber diharapkan kadar CO2 nya dibawah 0,1% volume. Temperatur gas ini kira-kira 70oC.

b. Pemisahan / Stripping CO2 dari larutan benfield (CO2 stripper / 1102-E

Stripper 1102-E terdiri dari tiga buah bed berisi tumpukan slotted ring. Kondisi operasi dari stripper adalah 107-129oC dan tekanan 0,6 kg/cm2. Karena larutan rich benfield yang keluar dari absorber masih mempunyai tekanan sebesar 27 kg/cm2, maka tekanan ini dimanfaatkan untuk menggerakan turbin hidrolik 1107- JA yang digunakan untuk memompa larutan semi lean benfield yang akan menuju absorber. Untuk menstriping CO2 digunakan steam bertekanan rendah yaitu 3,5 kg/cm2. Dengan tekanan rendah yaitu 0,6 kg/cm2 dan suhutinggi antara (107-109)oC dan dorongan steam keatas, maka diharapkan gas CO2 dalam larutan rich beanfield akan terlepas. Reaksi yang terjadi adalah kebalikan dari reaksi absorbsi, yaitu :

2KHCO3K2HCO3 + CO2 + H2O Setelah melewati bed kedua, larutan ditampung dalam Trap Out Pan, dimana sebagian larutan dikeluarkan sebagai larutan lean benfield menuju absorber dan sebagian lagi mengalir ke bed ketiga untuk ditampung dalam Trap Out Pan kedua. Larutan ini dialirkan ke eboiler 1105-C dan stean yang terbentuk dimasukkan bagian bawah stripper. Steam dari boiler 1113-C berasal dari Trap Out Pan diatas bed ketiga. Larutan lean benfield yang keluar dari dasar stripper dialirka ke punck absorber, sedankan gas CO2 keluar daripuncak menara. Uap air yang terkandung dalam gas ini cukup tingi yaitu 45%. Sehingga sebelum masuk pabrik urea dikurangi dahulu kadar airnya. Untuk mengurangi kadar air dalam gsa CO2 maka gas dimasukkan dalam CO2 overhead condensor 1110-C untuk mendinginkan kemudian dipisahkan kondensatnya dalam CO2 stripper reflux drum 1103-V kondensat ini dimasukkan kebagian atas stripper dengan pompa 1108-J, sedangkan gas CO2 yang keluar siap dikirim kepabrik urea.

c. Pembentukan metana (Methanator/106-D)

Gas yang keluar dari absorber masih mengandung CO dan CO2 sisa yang merupakan racun di Ammonia Converter. Karena itu perlu diubah menjadi CH4 dalam methanator 106-D. Methanator berisi katalis nikel sebanyak 19,8 m3 yang tersusun menjadi tiga bed. Gas yang masuk Methanator dibatasi kadar CO dan CO2 nya maksimum 0,1% untuk CO2 dan 0,6%. Karena secara teoritis 1% CO2 mampu menaikkan suhu sebesar 72oC. Sedangkan reaksi pembentukan metana adalah reaksi eksotermis.Kondisi operasi di Methanator yaitu suhu 288-315oC dan tekanan siktar 26kg/cm2. Reaksi yang terjadi adalah kebalikan dari eaksi di Primar Reformer yang dapat dituliskan sebagai berikut:

CO + 3H2CH4+H2OCO2 + 4 H2 CH4 + 2H2O

Reaksi yang terjadi adalah reaksi eksoteermis sehingga Methanor dilengkapi dengan sistem interlock yang akan menghentikan aliran gas bila terjadi kenaikan suhu sebesar 399oC, serta menghentikan aliran Boiler Feed Waterdichiller dan gas yang keluar dari Methanator diharapkan mempunyai kadar CO dan CO2 maksimum 0,3 ppm.Diagram unit pemurnian gas sintesa dapat dilihat pada diagram berikut :

Gas alam bebas CO dan CO2 ke unit sintesa AmmoniaGas sintesa dari unit pembuatan gas sintesaPemisahan CO2 dari gas sintesaMethanasi (pengubahan CO dan CO2 sisa dalam gas alam menjadi CH4)CO2 ke pabrik urea

Gambar 8. Diagram Unit Pemurnian Gas

IV.2.3 Unit Sintesa AmmoniaDalam ammonia converter terjadi sintesa ammonia yaitu gas proses yang mempunyai perbandingan H2 : N2 = 3 :1. Tekanan gas proses sebesar (140,6-147,7) kg/cm2 dan bersuhu sekitar 141oC. Reaksi yang terjadi adalah :

N2 + 3H2 2NH3

Katalis yang terjadi adalah FeO. Kondisi proses dijaga pada suhu (454-482)oC dengan tekanan 150 kg/cm2. Titik kesetimbangan reaksi dicapai jika kadar NH3 yang keluar dari reaktor berkisar 12%. Untuk mengoptimalkan produksi, gas yang tidak terkonversi di daur ulang kembali ke reaktor setelah dipisakan dari ammonia dipendingin.

a. Kompresi Gas Proses

Kompresi gas sintesa dimaksudkan agar tekanan gas sintesa mencapai tekanan yang diharapkan untuk melakukan reaksi antara hidrogen dengan nitrgen. Penghilangan air dilakukan karena kondesat merupakan racun bagi katalis di reaktor ammonia.Kompresi dilakukan dengan 2 tahap. Pada tahap pertama gas sintesa yang keluar dari 106-D dinaikkan tekanannya hingga 67 kg/cm2 dari 26 kg/cm2. Selanjutnya gas didinginkan dalam tiga tahap, yaitu :

1. Di chiller 136-C terjadi penukaran panas dengan gas umpan yang menuju methanor 106-D. 2. Di chiller 116-C terjadi penukaran panas dengan air pendingin.3. Di syntetic gas compressor interchiller 129-C, memberikan panas kepada ammonia cair.

Pendinginan gas dilakukan sampai 8oC, sehingga hampir seluruh kandungan air dapat dipisahkan. Penghilangan air sendiri dilakukan dalam knock out drum (105-F). Produk atas dari knock out drum ini masuk ke dalam kompresi tahap kedua. Pada tahap kedua ini, gas di kompresi hingga tekanan 150 kg/cm2 sebelum masuk kerangkaian proses. Selain itu pada tahap kedua ini, dimasukkan pula gas recycle yang berasal dari synthesis loop ammonia.

b. Konversi Gas Proses Menjadi Ammonia Gas sintesa dengan komposisi N2 : H2 = 1 : 3 memasuki converter ammonia pada (454-482)oC dan tekanan (140,6-147,6) kg/cm2. Ammonia converter (105-D) yang digunakan terdiri dari 4 buah bed katalis promoted iron sebanyak 64,2 m3 yang dipisahkan oleh ruang antar bed untuk keperluan quenching. Volume masing-masing bed tidak sama, semakin ke bawah semakin besar. Dibuat demikian supaya panas reaksi yang terjadi ditumpukan paling atas, dimana reaksi eksotermis terjadi paling cepat, dapat dibatasi dengan temperatur konverter dapat dijaga pada batas-batas yang diinginkan. Volume katalis di bed pertama sebanyak 8,3 m3, bed kedua 11 m3, bed ketiga 17,2 m3 dan keempat 22,5 m3. Gas umpan yang masuk dari bagian bawah converter mengalir dalam annulus menuju ke puncak converter dan masuk dalam bed katalis melalui shell exchanger. Sedangkan gas umpan yang masuk dari bagian atas converter digunakan untuk keperluan quenching sebelum gas masuk ke bed di bawahnya. Gas ini dibagi menjadi 4 aliran, yaitu untuk quench bed kesatu, kedua, ketiga dan keempat. Gas umpan yang mengalir dalam annulus juga mengambil panas reaksi sehingga suhu naik dan sewaktu sampai di shell exchanger suhu tersebut sudah sesuai untuk reaksi, yaitu sekitar 422oC. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: N2 + 3 H22NH2Penggunakan alat pendingin converter 122oC dan aliran quench yang masuk tumpukan katalis, bertujuan untuk mengontrol temperatur konverter pada waktu pembentukan panas reaksi sudah steady.Dengan adanya quenching yang berulang diharapkan suhu dapat dikontrol sesuai dengan yang diinginkan sehingga konversi dapat optimal. Untuk mengurangi kadar gas inert yang berupa CH4 dan Ar, sebagian gas umpan di purging karena jika inert ini dibiarkan sampai konsentrasinya naik, akan mengakibatkan tekanan parsialnya terlalu tinggi yang mana dapat mengganggu konversi gas sintesa dan mengakibatkan produksi ammonia berkurang. Setelah itu gas masuk ke dalam second ammonia separator 106-F dengan tekanan 147 kg/cm2 yang kemudian dipanaskan hingga 141oC. Selain itu ada sebagian gas yang dibuang secara kontinyu pada tekanan tinngi dan keluar dari rangkaian proses untuk menhilangkan kelebihan inert terutama metana dan argon. Gas ini didinginkan terlebih dahulu hingga -23,3oC untuk mengambil ammonianya kemudian baru dikirim ke sistem gas bakar. Ada beberapa hal yang mempengaruhi reaksi pembentukan ammonia di ammonia konverter, yaitu : 1. Temperatur Adanya perubahan temperatur dapat mempengaruhi kecepatan raksi maupun derajat kesetimbangan. Kenaikkan temperatur akan menurunkan derajat kesetimbangan reaksi dan pada saat yang bersamaan akan mempercepat reaksi.2. Tekanan Karena sintesa ammonia disertai dengan berkurangnya volume dan penurunan jumlah molekul, maka derajat kesetimbangan akan naik dengan naiknya tekanan.3. Kecepatan TumbukanJika kecepatan gas proses naik yang berarti kenaikan kecepatan tumbukan dikonverter maka waktu untuk reaksi akan berkurang.4. Perbandingan H2 : N2H2 dan N2 yang menuju ke daerah rangkaian sintesa harus mempunyai 3 : 1. Hal ini disebabkan karena ammonia dari reaksi antara hidrogen dan nitrogen pada perbandingan mol tersebut. Diagram unit sintesa ammonia dapat dilihat pada gambar diagram berikut :

Unit Sintesa AmmoniaDari unit pemurnianGas keringRecycle gasSeksi pemurnian dan pemisahanLP case CompressorHP case Compressorpemanasan

Gambar 9. Diagram Unit Sintesa AmmoniaIV.2.4 Unit Pemurnian dan Refrigerasi Ammonia Adanya produk ammonia dalam aliran purge gas akanmempengaruhi kesetimbangan reaksi sehingga konversi ammonia berkurang. Karena itu ammonia yang ada perlu dipisahkan dari aliran recycle gas yang menuju ammonia converter. Pemisahan dilakukan dengan cara mengembunkan ammonia melalui chiler-chiler 117-C, 118-C, dan 119-C. Mula-mula gas didinginkan dengan cooling tower 124-CA/CB, maka kemudian dibagi menjadi dua aliran pararel. Aliran pertama didinginkan di chiller 117-C dan 118-C, sedangkan aliran kedua di 120-C dengan refrigerant ammonia, yang sekaligus merupakan pemanas gas yang keluar dari ammonia separator 106-F. Kemudian kedua aliran bergabung menuju chiller 119-F yang menggunakan ammonia cair yang berasal dari 112-F sebagai pendingin.Suhu gas keluar dari 119-C sudah mencapai -23oC dan tekanan 145 kg/cm2. Selanjutnya gas dan ammonia cair dimasukan ke secondary ammonia separator 106-F dan primary ammonia separaor 107-F dimana ammonia cair dari recycle gas mengembun dan terkumpul. Ammonia yang keluar dario 106-F masih mengandung sejumlah gas H2, N2, Ar dan CH4, karena itu perlu dipisahkan dengan cara flashing pada flash drum (111-F) dengan tekanan 2,3 kg/cm2 dan pada 112-F dengan tekanan 0,03 kg/cm2. Uap yang terbentuk dikompresi di dalam ammonia refrigerant compressor 105-J. Sedangkan ammonia yang terbentuk mempunyai suhu -33oC dikirim ke ammonia storage sebagai cold produk. Uap ammonia dari 112-F dikompresikan di LP Case ammonia refrigerant compressor (105-J). Uap ammonia dari LP Case Compressor (103-J), flash drum (110-F), flash drum (110-F) diumpankan ke HP case compressor (105-J). Keluar dari HP case compressor gas sudah bertekanan 19 kg/cm2. Gas didinginkan dan dipisahkan di refrigerant receiver (109-F). Ammonia yang terbentuk mempunyai suhu 30oC sebagai hot produk dikirim ke pabrik urea.

Diagram unit pemurnian dan refrigerasi ammonia.

Gas dari unit sintesa ammoniaH2Seksi pemurnia dan pemisahanSecondary ammonia sepparator Flashing (pemisahankompresiNH3 cair ke ammonia storageRefrigerant RecieverNH3 ke Pabrik Urea

Gambar 10. Diagram Unit Pemurnian dan Refrigerasi AmmoniaIV.2.5 Unit Hidrogen Recoverypurge gas dari daur sintesis ammonia masih mengandung gas hidrogen dengan kadar cukup tinggi. Oleh karena itu diusahakan agar gas ini dapat dipungut dan dimanfaatkan kembali. PGRU bertugas memisahkan H2 dari gas-gas lain untuk dimanfaatkan kembali didaur sintesis ammonia dan keperluan lain. Keuntungan yang diperoleh dengan adanya unit ini yaitu :a. Naiknya produksi ammonia dengan tambahan sekitar 50-60 ton / hari.b. Menurunnya tingkat pemakaian energi per ton produksi ammonia sekitar 0,3 kcal.c. Memperoleh hidrogen murni sebagai bahan baku pembuatan hidrogen peroksida.d. Menyediakan tambahan ammonia untuk produksi asam nitrat dan ammonium nitrat.

IV.3 Proses Produksi Pupuk Urea pada PT. Pupuk Kujang IBPT. Pupuk Kujang memproduksi pupuk urea di pabrik urea, dengan bahan baku amonia dan karbondioksida (CO2) yang disuplai dari pabrik amonia. Proses yang digunakan adalah Mitsui Toatsu Total Recycle C Improved dengan kapasitas terpasang 1.725 ton/hari. Proses pembuatan urea ini terdiri dari beberapa tahap, yaitu :1. Unit Sintesa2. Unit pemurniana) High Pressure Decomposer (HPD)b) Low Pressure decomposer (LPD)c) Gas Separator3. Unit Recoverya) Daerah off gas condensorb) Daerah off gas absorberc) Daerah low pressure absorberd) Daerah high pressure absorbere) Daerah ammonia recovery absorber (ARA)4. Unit Kristalisasi dan Pembutirana) Crystalizerb) Centrifugec) Fluidized Dryerd) Prilling TowerIV.3.1 Unit SintesaAlat utama dalam unit sintesa ini adalah sebuah reaktor sintesa DC-101 yang mendapat umpan gas karbondioksida (CO2), ammonium cair serta larutan ammonium karbamat. Tekanan operasi berada pada sekitar 250 Kg/Cm2 dan Temperatur operasi sekitar 150200 oC. Karbon dioksida dari pabrik ammonia terlebih dahulu diumpankan ke Knock Out Drum (FA-161) untuk menghilangkan partikel-partikel padat dan tetesan cairan yang mungkin masih terkandung didalamnya. Gas yang keluar dari FA-161 ditekan sampai 20 Kg/Cm2 menggunakan carbondioxide booster compressor (GB-102) dan tekanan dinaikkan kembali mencapai 250 kg/cm2 oleh GB-101 A/B yang kemudian dipompa menuju reaktor sintesis urea (DC-101).Ammonia cair yang berasal dari unit ammonia dialirkan menuju ammonia reservoir (FA-401). Kemudian cairan ammonia tersebut dipompakan oleh ammonia boost up pump (GA-404 A/B) dan liquid ammonia feed pump (GA-101 A/B) menuju ammonia preheater I(EA-101) dan ammonia preheater II (EA-102) sehingga suhu ammonia menjadi 60oC dan selanjutnya masuk ke synthesis reactor (DC-101).Larutan ammonium karabmat dari high pressure absorber cooler (EA-401) dipompakan masuk kedasar synthesis reactor (DC-101) dengan menggunakan recycle solution boost up pump (GA-401 A/B) dan recycle feed pump (GA-102 A/B). Pada unit DC-101 ini terjadi reaksi antara ammonia dan karbondioksida yang mengalami reaksi eksotermis, dimana terjadi pembentukanammonium karbamat dan kemudian diikuti oleh dehidrasi ammonim karbamat menjadi urea. Kedua reaksi tersebut dapat dituliskan seperti :

2NH3 + CO2 NH2COONH4NH2COONH4 NH2CONH3 + H2O

Secara praktis reaksi pembentukan urea hanya berlangsung pada fase cair. Pada fase ini mengandung ammonium karbamat, ammonia dan karbondioksida terlarut yang mudah menguap. Jadi dalam fase ini temperatur dan tekanan harus dijaga dengan nilai yang tinggi agar fase cair tetap di jaga.Diagram unit sintesa pembuatan urea dapat dilihat pada gambar 11.

NH3 dari Ammonia resevisorLarutan Ammonium Karbamat dan biuret dari seksi recoveryKarbon dioksida dari pabrik ammonia Sintesa Urea Seksi Purifikasi Urea, air, biuret, NH3 sisa, ammonium karbamat

Gambar 11. Diagram unit Sintesa Urea

IV.3.2 Unit PemurnianPada unit ini bertugas memisahkan urea dari campuran yang tidak dikehendaki seperti ammonia sisa dan ammonium karbamat. Pada unit ini ammonium karbamat diuraikan kembali menjadi ammonia dan gas CO2. Ada beberapa reaksi yang terjadi pada unit ini, yaitu :

a. Reaksi dekomposisi ammonium karbamatNH2COONH4 CO2 + H2OReaksi berlangsung antara 120oC -165oC, kenaikkan suhu dan penurunan tekanan akan memperbesar hasil reaksi dekomposisi.b. Reaksi hidrolisis urea NH2CONH3 + H2ONH3 + CO2Reaksi ini berlangsung pada suhu tinggi, tekanan rendah dan waktu tinggal lama. c. Reaksi pembentukan biuret2 NH2CONH3 + H2O NH2CONHCONH2 + NH3Reaksi ini berlangsung pada tekanan parsial ammonia yang rendah dan suhu diatas 90oC. Reaksi (a) diinginkan bergeser kearah kanan, sedangkan reaksi (b) dan (c) diinginkan bergeser ke kiri, karena hal ini dapat mem-perbesar hasil urea. Dekomposisi ini dilakukan pada serangkaian proses, yaitu :a. High Presssure Decomposer/HPD(DA-201)b. Low Pressure Decomposer/LPD (DA-202)c. Gas Separator (DA-203)

a. High Pressure Decomposer (HPD)Fungsi dari alat ini adalah memisahkan NH3 excees dari campuran dan mendekomposisi ammonium karbamat menjadi ammonium dan CO2 untuk kemudian dipisahkan dari campuran. Campuran hasil atas dari Reaktor Sintesa (DC-101) dimasukan ke dalam HPD, yang terdiri dari 3 bagian yaitu : bagian atas atau flashing section, bagian tengah atau stripping section, dan bagian bawah atau falling film section. Pada flashing section cairan akan mengalami penurunan tekanan yang besar, sehingga gas-gas dari komponen volatilnya akan terpisah dari cairannya. Gas akan mengalir ke atas dan cairan akan mengalir kebawah melalui Striping section. Dalam hal ini gas terlarut akan terlepas dan mengalir ke reboiler (EA-201). Di Dalam reboiler, cairan akan dipanaskan dan hampir semua kelebihan amonia dan amonium karbamat dilepas dalam bentuk gas. Cairan yang dihasilkan dari reboiler akan jatuh kebagian dekomposer yang berisi tube-tube pemanas dengan temperatur 165oC. Gas yang keuluar dari HPD dialirkan ke high pressure absorber cooler/HPAC (EA-401), sedangkan cairannya dimasukkan ke low pressure decomposer/LPD (DA-202).

b. Low Pressure DecomposerAlat ini berfungsi sebagai penyempurna kerja HPD, beroperasi pada tekanan 2,5 kg/cm2 dan temperatur maksimal 130oC. LPD memeilki 2 bagian yaitu :bagian atas yang berupa sieve tray dan bagian bawah berupa packed bed rasching ring. Larutan dari HPD yang memasuki LPD akan mengalami penurunan tekanan dari 17 kg/cm2 menjadi 2,5 kg/cm2. Proses yang terjadi sieve tray ini sama dengan yang terjadi di bagian atas HPD, melalui valve pangaturan gas, CO2 d iinjeksikan ke bagian bawah packed bed oleh CO2 booster compressor (GB-102), agar sisa amonia yang telah terdapat dalam larutan dapat di striping oleh gas CO2. Gas-gas yang keluar dari LPD (DA-202) dikirim ke low pressure absorber (EA-404). Sedangkan larutannya, dimana hampir semua kelebbihan amonia dan ammonium karbamat sudah dipisahkan, mengalir ke gas sepaator (DA-203).

c. Gas SeparatorGas separator (DA-203) bertugas me-misahkan larutan urea dengan gas-gas NH3 dan CO2. Gas separator ini terdiri dari 2 bagian atas yang punya suhu 106oC dan takanan 0,3 kg/cm2 , dan bagian bawah yang berupa packed bed dengan suhu operasi 92oC dan tekanan atmosfer. Untk menghilangkan sisa NH3 dan CO2 dipisahkan dengan jalan penurunan tekanan dan stripping oleh udara dan out gas dari off gas absorber (GA-402). Gas-gas dari bagian atas dan bawah striping digabungkan dan dikirim ke off gas condensor (EA-406) yang merupakan bagian dari unit recovery, sedangkan larutan yang telah memiliki konsentrasi urea 70-75% dikirim ke unit kristalisasi. Diagram pembuatan urea pada tahap unit pemurnian dapat dilihat pada gambar 12.

Urea, air, Ammonium karbamat, biuret, NH3, sisa dari unit sintesa High Pressure DecomposserLow Pressure DecomposserUrea, biuret, gas terlarut dan ammonium karbamatGas SeparatorCO2Urea, Biuret, Air dan Gas terlarutGas sisa dari seksi recovery untuk strippingUnit KristalisasiLarutan urea dan biuretGas NH3 dan CO2 ke unit Recovery

Gambar 12. Unit Pemurnian

IV.3.3 Unit Recovery

Unit ini berfungsi untuk mengabsorbsi gas-gas yang keluar dari unit pemurnian untuk dikembalikan ke reaktor sintesa sebagai larutan karbamat. Uraian proses recovery :a. Daerah off gas condensorGas yang keluar dari gas separator yang suhunya telah didinginkan pada off gas condenser/OGC (EA-406) hingga 61oC yang kemudian diumpankan pada bagian bawah off gas absorber OGA (DA-402).

b. Daerah off gas absorberTerdiri dari dua bagian packed bed. NH3 dikondensasikan dan CO2 diabsorbsi di dalam packed bed bagian bawah dengan larutan daur ulang yang didinginkan dalam off gas absorber cooler (DA-203). Larutan dari DA-203 di-pompakan oleh LPA pump (GA-403) kebagian atas packed bed LPA.

c. Daerah Low Pressure Absorber (LPA)Gas dari LPD dikondensasikan dan diabrsopsi di dalam LPA. Larutan induk didaur ulang dari mother liquor tank (FA-203) untuk memisahkan biuret dan melarutkan karbamat dari off gas recovery system. Larutan daur ulang dari LPA dipompa oleh HPA pump (GA-402) melalui Mixing cooler (double mixing cooler) kebagian packed bed HPA. NH3 cair dicampurkan dengan larutan daur ulang pada mixing cooler dan digunakan sebagai media pendingin dalam absorber.

d. Daerah High Pressure Asorber (HPA)Dalam High Pressure Absorber Cooler/ HPAC (EA-401) dan HPA (DA-401), semua CO2 dari HPD diabsorpsi sebagai ammonium karbamat (NH2COONH4) oleh larutan daur ulang dari LPA dan larutan NH3 dari ammonia recovery absorber (EA-405). Gas NH3 sisa kemudian di daur ulang ke dalam ammonia reservoir (FA-401) yang kemudian nanti di kembalikkan ke unit sintesa.

e. Daerah Ammonia Recovery AbsorberAmmonia Recovery Absorber/ARA (EA-405) memiliki empat absorber seri. Gas inert bersama dengan sejumlah gas NH3 dilewatkan kedalam pipa sparging menuju absorber terbawah dan dikeluarkan ke atmosfer melalui top absorber terakhir. Gas yang tidak terabsorbsi keluar menuju absorber berikutnya dan terjadi proses absorbsi yang sama secara berlawanan arah.

Diagram alir unit recovery pada pembuatan urea dapat dilihat pada gambar 13.

Absorbsi gas CO2 tekanan rendahAbsorbsi Gas CO2 sisaGas NH3, CO2, H2OMother liquorLar. karbamatkondensasiNH3Steam condensatAbsorbsi ammoniakondensasiNH3 KondensatAbsorbsi CO2 Tekanan tinggipendinginanGas NH3, CO2, H2O

Gambar 13. Diagram Unit Recovery Urea

IV.3.4 Unit Kristalisasi dan PembutiranUnit bertujuan untuk membentuk urea butira yang sesuai dengan spesifikasinya dari larutan urea yang berasal dari gas separator. Pada seksi ini larutan yang bersal dari gas separator (DA-203) dikristalisasi dalam crystalizer kemudian diutirkan dalam prilling tower. Peralatan utama yang terlibat pada seksi ini adalah crystalizer, centrifuge, fluidized dryer, dan prilling tower. a. CrystalizerProses pengkristalan terjadi dalam crystalizer (FA-201) yang terdiri dari 2 bagian. Bagian atas merupakan vacuum concentrator dilengkapi dengan vacuum generator, dan bagian bawah berupa crystalizer yang dilengkapi dengan pengaduk. Vacuum concentrator bekerja pada temperatur 68oC dan tekanan 72,5 mmHg, sedangkan bagian bawah beroperasi pada temperatur 60oC dan tekanan atmosfer. Dengan menggunakan urea solution pump (GA-205), larutan urea dari gas separator dialirkan ke bagian bawah crystalizer. Kemudian dengan menggunakan circulation pump for cristalizer (GA-201), larutan urea dari bagian bawah crystalizer disirkulasikan ke vacuum concentrator untuk di pekatkan. Sebelum masuk ke dalam vacuum concentrator ini lebih dahulu dipanaskan di HPAC (EA-401). Slurry dari crystalizer yang mengandung 80% berat urea kemudian dialirkan kedalam centrifuge (GF-201) dengan menggunakan pompa (GA-202).

b. CentrifugeCentrifuge dipasang lima buah yang bekerja secara pararel. Di cenrifuge ini urea dipisahkan dari mother liquidnya berdasarkan gaya centrifugal. Dari pemisahan tersebut didapat kristal urea dengan kadar air 2,4%. Kristal ii kemudian masuk fluidized dryer (FF-301), sedangkan mother liquidnya ditampung di mother liquid tank (FA-203) dan siap digunakan sebagai media pengabsorpsi pada LPA (EA-403). Mother liquid tank dilengkapi dengan steam heating tube untuk mencegah terjadinya kristalisasi.

c. Fluidized dryerKristal urea yang berasal dari centrifuge (GF-201) dikeringkan pada fluidized dryer (FF-301) semua kandungan airnya di keringkan hingga mencapai 0,1-0,3 %. Sebagai pengering digunakan udara panas yang dihembuskan dari bawah. Udara panas didapat dari hembusan fan yang disebut force fan dryer (GB-301). Udara panas yang masuk ke fiuidized dryer dijaga suhunya 120oC dan tidak boleh melebihi 130oC sebab ada kemungkinan urea akan terjadi pelelehan di fluidized dryer.

d. Prilling TowerKristal-kristal urea akan terhisap di prilling tower dengan bantuan induced fan (GB-302). Kristal yang terhisap ke atas prilling tower dimasukkan oleh 4 buah cyclone (FC-301) yang bekerja secara pararel. Di dalam cyclone ini kristal urea akan turun melewati screw conveyor (JD-301 A/B) untuk kemudian dilelehkan ke dalam melter (EA-301). Melter beroperasi pada temperatur 135oC yaitu temperatur diatas titik leleh urea yaitu 132oC. Temperatur ini dijaga konstan agar pembentukan biuret dapat ditekan sekecil mungkin. Lelehan urea dari melter mengalir ke stainer for distributor (FD-301) lalu ke head tank for distribution (PF-301) yang berjumlah 12 buah. Lelehan urea dari distributor yang berbentuk tetesan akan menjadi padat selama jatuh ke prilling tower. Butiran-butiran urea yang sudah terbentuk selanjutnya masuk ayakan di trommel (FD-303). Urea yang ukurannya terlalu besar dipisahkan untuk kemudian dilarutkan kembali di dissolving tank (FA-303) untuk di recycle ke mother liquid tank dan sebagian lagi ke crystalizer (FA-201). Kemudian butiran dikirim ke bagian pengantongan. Diagram unit kristalisasi dapat dilihat pada gambar 14.

Kristal 17% H2O2,5% H2OUrea lelehLarutan urea dan biuret dari seksi purifikasiUap air ke pompa vakumLarutan urea berkadar biuret tinggi (larutan induk)Udara dinginkristalisasicentrifugasiPengeringan secara fluidisasiPelelehan kristalpembutiranUrea butir ke unit pengantongan

Gambar 14. Diagram Alir Unit Pengkristalan dan Pembutiran

BAB VTUGAS KHUSUSPENGENDALIAN MUTU PADA PT.PUPUK KUJANG PRODUK UREA

V.1 Pengendalian Mutu Pada Produksi Pupuk Urea di PT. Pupuk KujangPengendalian mutu sangat di perlukan untuk mendapatkan kualitas mutu yang baik dari produk yang kita buat. Pengendalian mutu pada produk pupuk urea di PT. Pupuk Kujang sebagai produk utama dilakukan agar didapatkan pupuk yang sesuai standar yang telah ditentukan. Pengendalian mutu tidak hanya dilakukan di Pabrik Urea saja sebagai Pabrik utama pembuatan urea, tetapi juga dilakukan di Pabrik Utility dan Pabrik Amonia.

V.1.1 Pengendalian Mutu Pada Pabrik AmoniaPabrik ammonia adalah pabrik yang berada di PT. Pupuk Kujang yang produk utamanya adalah Amonia (NH3) dan Gas karbon dioksida (CO2) yang bahan utamanya adalah gas alam. Kedua produk utama tersebut adalah bahan baku pembuatan pupuk urea di PT. Pupuk Kujang. Pembuatan ammonia dan karbondioksida dari gas alam pada pabrik ammonia ini melewati beberapa tahap untuk mendapatkan NH3 cair dan gas CO2 yang berkualitas.

Tabel 1. Kualitas AmmoniaWujudCairan

Kadar Ammonia66,5% berat (minimum)

Minyak5 ppm (maksimum)

Kadar air0,5% berat (maksimum)

Tekanan16 kg/cm2

temperatur25-30oC

Tabel 2. Kualitas KarbondioksidaWujudGas

Komposisi :- Karbondioksida- Sulfur98% volume (minimum)1 ppm (maksimum)

Kadar AirJenuh

Tekanan0,6 kg/cm2

Temperatur38oC

Dari kedua tabel tersebut dapat diketahui bahwa ammonia dan karbondioksida kualitas baik adalah dengan mrnghasilkan nilai-nilai tersebut. Untuk mendapatkan tekanan dan suhu yang diinginkan, pengendalian mutu yang dilakukan oleh PT. Pupuk Kujang adalah dengan mengontrol aktivitas produksi dengan komputesisasi. Pada tahap-tahap pembutan NH3 dan CO2, sudah ditentukan suhu dan tekanan yang tepat untuk menghasilkan produk tersebut dengan baik. Tekanan dan suhu tersebut telah di setting agar kualitas dan kuantitas produk terjaga. Pengontrolan dilakukan selama 24 jam non-stop oleh operator yang bertugas. Pengontrolan 24 jam ini dilakukan agar jika terjadi suatu kesalahan atau ada variabel-variabel yang telah di tentukan berubah maka operator dapat langsung menanggulangi perubahan tersebut agar tidak terjadi kerusakan atau kematian mesin. Tidak hanya dengan mengontrol produksi selama 24 jam, pengecekan secara kimia di laboratorium pun dilakukan. Pengecekan ini bertujuan untuk dapat mengetahui kandungan kimia yang ada di dalam bahan tersebut. Pengecekan dilakukan 3 kali dalam sehari. Dilakukan pada setiap pergantian shift pekerja. Sampel diambil langsung di pabrik ammonia. Terdapat pula extra check, dimana extra check ini dilakukan apabila terdapat nilai yang sangat menyimpang dari produk. Hasil dari laboratorium ini kemudian di berikan ke bagian control room untuk dapat dilakukan perlakuan oleh seperti penaikkan atau penerunan suhu atau tekanan agar produk yang dihasilkan sesuai dengan standar.

V.1.2 Pengendalian Mutu Pada Pabrik UreaProduk utama pabrik ini adalah pupuk urea dalam bentuk butiran. Kualitas baku urea dapat dillihat dalam tabel berikut :

Tabel 3. Kualitas Baku Mutu Pupuk UreaKandungan bahanJumlah

Kadar Nitrogen46% berat (minimim)

Kadar air0,5% berat (maksimum)

Kadar biuret0,5% berat (maksimum)

Kadar besi1 ppm (maksimum)

Ammonia bebas150 ppm (maksimum)

Abu15 ppm (maksimum)

Ukuran butiran : (6 dan 18 mesh )95% berat ( minimum)

Ukuranbutir : 25 mesh2% berat (maksimum)

Hal yang dilakukan untuk menjaga kualitas urea butiran yang telah di dapat adalah sama sepeti halnya ammonia. Dalam pembuatan urea butiran, tekanan dan temperatur saat proses sangat di jaga. Hal ini sangat mempengaruhi pembentukan urea butiran, karena untuk menghilangkan air dan mencegah terbentuknya biuret temperatur dan suhu sangat berpengaruh. Untuk mengetahui kandungan kimia dalam butiran urea pun dilakukan uji laboratorium setiap hari sebanyak 3 kali atau dilakukan setiap pergantian shift kerja. Hal ini dilakukan agar apabila terjadi penyimpangan nilai dari yang telah ditentukan, dapat langsung di tanggulangi dengan merubah point yang dikontrol pada bagian control room oleh operator.

V.1.3 Pengendalian Mutu di Bagian PengantonganPada pengantongan didigunakan mesin yang di atur untuk menimbang dengan kapasitas 50 kg, dengan akurasi timbang 300 gram. Untuk memuat urea curah ke dalam kantong, operator tinggal memasang kantong pada bagian bawah weighing machine, kemudian menginjak pedal yang di sebut foot pedal switch untuk mencurahkan urea. Bila urea telah tercurah sesuai dengan yang diinginkan, maka kantong akan terlepas secara otomatis dn dibawa oleh belt conveyor menuju bagian penjahitan. Pada kondisi normal kapasitas mesin jahit adalah 12 bag/menit/mesin. Untuk kontrol mutu, setiap 20 bag diambil 1 sampel untuk ditimbang ulang dan diteliti jahitannya. Bila hasilnya kurang, maka mesin penimbang diset ulang dan mesin jahit diperbaiki atau diperlambat kapasitas jahitnya.

V.2 Pengujian Mutu Urea di LaboratoriumKeberadaan suatu laboratorium didalam pabrik menjadi sangat utnuk mengendalikan mutu hasil produksi. Laboratorium memiliki program-program kerja untuk menganalisa arus-arus proses disetiap unit yang dianggap penting dan berpengaruh. Adapun program kerja laboratorium meliputi program pengendalian mutu dan pengujian mutu. Pengendalian mutu dan pengujian mutu pada PT. Pupuk Kujang dilakakukan oleh laboratorium sentral dan laboratorium kontrol disetiap unit. Pengendalian mutu atau pengawasan mutu didalam suatu pabrik pada hakrkatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan nilai yang di-tentukan. Pengendalian mutu dilakukan sejak bahan baku, saat proses berlangsung dan juga pada hasil atau produk yang dihasilkan.Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan dengan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dapat dengan mudah diketahui dan diatasi. Analisis yang dilakukan terhadap pupuk urea yang diambil dari pabrik pengantongan meliputi :a. Pengukuran pHb. Penetapan kadar air Ammonia bebasc. Penetapan kadar aird. Penetapan kadar biurete. Penetapan besar butiran urea prillf. Penetapan kadar oli dan penetapan kadar besi.g. Penetapan kadar Nitrogen

V.1.1 Pengukuran pHMetoda yang digunakan untuk pengukuran pH pada sampel urea ini menggunakan metoda Potensiometri. Dimana prinsip metoda ini adalah pengukuran derajat keasaman (pH) secara potensiometri dengan alat yang didasarkan atas pengukuran afinitas ion H+ dengan elektroda gelas hidrogen dan elektroda kalomel sebagai elektroda pembanding sehingga pH larutan dapat ditentukan berdasarkan gaya gerak listrik antara kedua elektroda tersebut. Peralatan yang digunakan adalah :1. Gelas ukur 100ml2. Pengaduk magnetik3. pH meterProsedur kerja yang diterapkan yaitu :1. urea sampel ditimbang sebanyak 10 gram2. kemudian dimasukkan kedalam gelas ukur 100ml dan dilarutkan di dalam air demin hingga volume 100ml.3. Masukkan ke dalam pHmeter yang telah dikalibrasi untuk di baca pHnya

V.1.2 Penetapam Kadar Ammonia BebasMetoda yang digunakan adalah titrimetri, dimana prinsip metoda tersebut adalah dengan titrasi asidemetri karena larutan urea dalam air bersifat basa. Titrasi dilakukan dengan larutan H2SO4 0,02 N dengan indikator mix indicator (campuran Methyl Red dan Methyl Blue). Titik akhir titrasi ditunjukkan oleh perubahan warna dari hijau kewarna biru. Jumlah H2SO4 yang digunakan sebanding dengan jumlah ammonia bebas yang terkandung didalam urea.Reaksi :2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4Peralatan :1. Erlenmeyer 250 ml2. Buret 25 ml3. Larutan H2SO4 0,02 NProsedur kerja :1. Urea sampel ditimbang sekitar 20 gram2. Dilarutkan dengan air demin di dalam erlenmeyer 250 ml.3. Ditambahkan 3 tetes mix indicator4. Dititrasi dengan larutan standar H2SO4 0,02N hingga terjadi perubaan warna dari hijau ke biru. Perhitungan :NH3 bebas(ppm)=(ml penitar x N x 17 x 1000)/gr

(ml penitar x N x 17 x 1000)NH3 bebas(ppm) = gr contoh

...................(1)

V.2.3 Penetapan Kadar Air

Penetapan kadar air ini menggunakan metoda Karl Fischer. Bila air bereaksi dengan larutan pereaksi Karl Fischer yaitu campuran dari Iod, belerang dioksida, piridin dan methanol maka elektroda platina dari alat aquatitrator tetap terpolaroid. Sedikit saja akan mensepolarisasi elektroda dan menyebabkan sejumlah besar arus akan menggerakan amperemeter dan me-nunjukkan titik akhir titrasi.Reaksi :CH3OH + SO2 + H2O + 3 R3N 3R2NH+ + CH3OSO3- + 2I-Peralatan :1. Alat Karl Fischer Metrohm 7012. Tabung contoh3. Neraca analitik4. KF Reagen5. Metanol

Prosedur Kerja : 1. Timbang 1gram contoh urea dengan neraca analitik, kemudian masukkan ke dalam otol reaktor pada alat karl fisher yang telah siap untuk penetapan.2. Aduk sampai larut3. Titrasi dengan KF reagent (jalankan alat secara otomatis)4. Hasil dapat langsung terlihat dilayar display

ml KF x F x 100 % H2O = gr contoh x 1000Perhitungan :

............... (2)

gr sampel x 1000 F = ml KF

................ (3)

V.2.4 Penetapan Kadar Uji BiuretBiuret mrupakan hasil samping dari urea dapat diketahui kadarnya dari reaksi antara biuret dengan larutan garam kompleks tembaga alkali (biuret reagen) yang akan menghasilkan warna kompleks lembayung dan intensitas warna yang dihasilkan dapat diukur oleh spektofotometer pada panjang gelombang 530 nm.Reaksi :

1. [Cu(H2O)4]2- + 2 NH2CONHCONH2 [Cu(NH2CONHCONH2)2]2+ + H2O 2. [Cu(NH2CONHCONH2)2]2+ + 4H2O + 2OH- CU(NHCONHCONH2)2 + 6 H2O3. CU(NHCONHCONH2)2 + 6 H2O + OH- CU( NH2CONHCONH2) + 8 H2OProsedur kerja : Timbang 10 gram sampel, masukkan ke dalam labu ukur 100ml dan larutkan dengan air demin, kemudian tambahkan 40ml biuret reagent dan encerkan sampai tanda batas. Diamkan selama 30 menit. Diukur absorbansinya dan dibandingkan dengan blanko. Buat larutan blanko, 20ml Biuret Reagent dalam labu ukur 50ml dan encerkan sampai tanda batas, lalu baca absorbansinya pada 530 nm.Perhitungan :

Absorbansi x F x 100Biuret (%) = Gram contoh x 1000

..................... (5)

V.2.5 Penetapan prill size Ukuran butiran urea dapat ditentukan dengan menimbang sejumlah contoh dan dimasukkan pada sebuah ayakan yang terdiri atas beberapa ukuran (mesh) dan digoyangkan dalam waktu tertentu. Dengan menimbang contoh yang tersisa pada masing-masing ayakan, presentasi besar ukuran urea dapat diketahui. Prosedur kerja :1. Timbang 200 gram sampel urea2. Masukkan ke dalam ayaka. Ayakan disusun dari atas ke bawah, dimulai ukuran 6 mesh, 18 mesh, 24 mesh dan pan. Proses pengayakan selama 5 menit.3. Timbang sampel per ukuran ayakan Perhitungan :

........(6) Gram yang terdpat pada ayakan x 100 Size sampel (%) =gram contoh

V.2.6 Penetapan Kadar Besi Total Kadar besi dalam urea diharapkan maksimum 1 ppm. Dengan adanya besi ini maka bila urea ditaburkan pada tanaman, maka tanaman tersebut tidak terkena efek apapun, sedangkan adanya korosi menandakan adanya korosi di dalam peralatan pabrik.Dalam pengujian kandungan besi ini digunakan beberapa pereaksi seperti HCL 1:1, larutan Hidrosilamin Hidrokhlorida asetat 20%, larutan Ortho Penantrolin 1% dan larutan NH4OH. Besi (III) yang terdapat di dalam contoh akan tereduksi dengan adanya Hidrokhlorida menjadi besi (II). Besi (II) akan bereaksidengan Ortho Penantrolin membentuk senyawa kompleks berwarna merah sindur yang intensitas warnanya dapat diukur dengan spektrofotometer dengan panjabg gelombang 510nm.Reaksi :Fe3+ + 2NH2OH.HCL Fe2+ + N2O +4H+ + H2OFe2+ + 3 (C6H4N)2 [Fe(C12H8N2)3]2+

Prosedur kerja :1. Timbang 10 gram sampeldalam labu ukur 100ml,larutka dengan air. 2. Ditambahkan 4 ml HCL 1:1, kemudian ditambahkan 2ml Hidrosilamin Hidrokhlorida 10%3. Kemudian panaskan hingga mendidih4. Setelah dingin, ditambahkan 10ml Ammonium Asetat 20%, 2ml Ortho Phenantrolin dan 5 ml NH2OH 1:1 5. Encerkan hingga tanda batas6. Buat blanko dari air demin tanpa menggunakan urea contoh7. Ukur absorbansi dengan panjang gelombang 510 nmPerhitunhan :

............(7)Absorben x F x 1000Besi total (ppm) = gram sampel

V.2.7 Penetapan Total Nitrogen

Kadar Nitrogen dapat diketahui melalui penghitungan total nitrogen dengan menggunakan tabel hubungan antara kadar biuret dengan kadar air. Dengan rumus sebagai berikut :

.........................(8)Total N = [100% - ( %air + %biuret )] x 28/60 +(%biuret x 0,4077)

BAB VIPENUTUP

VI.1 Kesimpulan Setelah dilakukannya Praktek Kerja Lapang (PKL) di PT. Pupuk Kujang Cikampek-Jawa Barat dapat didiketahui beberapa hal sebagai berikut :1. PT. Pupuk Kujang merupakan perusahaan milik negara yang memproduksi pupuk urea dan bahan kimia berupa ammonia.2. Kebutuhan ammonia dan CO2 yang dibutuhkan untuk pembuatan urea pada PT. Pupuk Kujang diproduksi sendiri dari gas alam.3. Pengendalian mutu yang dilakukan di PT. Pupuk Kujang dilakukan setiap hari dengan pengecekan kandungan air, nitrogen, biuret , kandungan besi total dan ukuran di laboratorium.4. Pengendalian mutu juga dilakukan pada ammonia yang telah diproduksi.

VI.2 SaranDalam pengujian mutu dilaboratorium, diharapkan para laboran untuk selalu teliti dalam mel;akukan pengujian. Dan diusahakan selalu mengikuti SOP yang berlaku agar terhindar dari hal-hal yang tidak diinginkan. Dan untuk pegawai yang merupakan pegawai pada divisi produksi untuk selalu memperhatikan keselamatan kerja yang telah ditentukan. 58