Unit purifikasi
Hasil reaksi dari seksi sintesis
terdiri atas: Urea, biuret, amoniak karbamat, air dan excess amoniak. Untuk pembuatan urea diperlukan adanya proses lebih
lanjut, sehingga hanya urea saja yang didapat sedangkan sisanya dikembalikan
lagi ke reaktor untuk diproses lebih lanjut sehingga dapat diperoleh urea.
Secara umum proses amoniak karbamat, air, dan amoniak berlebih harus dipisahkan
dengan memakai sumber panas serta penurunan tekanan sehingga amoniak karbamat
terurai menjadi amoniak dan gas CO2.
Persamaan reaksinya adalah :
NH2COONH4 --> 2NH3 + CO2
Proses dekomposisi ini
berlangsung pada temperatur antara 1510C dan 1650C.
Penurunanan tekanan berarti juga dapat mempertinggi temperatur. Selama proses
dekomposisi berlangsung, harus diingat peristiwa hidrolisa urea sangat penting.
Reaksi hidrolisa adalah sebagai berikut :
NH2CONH2
+ H2O --> CO2 + 2NH3
Karena dengan hidrolisa, urea
yang dihasilkan menjadi berkurang, maka perlu sekali diperhatikan peristiwa ini
supaya urea jangan sampai terhidrolisa. Peristiwa hidrolisa dapat terjadi
karena temperatur tinggi, tekanan rendah, dan waktu tinggal yang lama. Penguraian terjadi dalam 3 tahapan, yaitu:
High Pressure
Dekomposer (HPD) (DA-201)
Terdiri dari (internal equipment): Ruang flashing, Empat tingkat sieve tray, penyekat, Falling film heater (FFH), dan penampung
larutan. Campuran urea, amoniak karbamat dan gas-gas produk reaktor dengan
tekanan 17 kg/cm2g dan temperature 1240C masuk ke bagian
atas HPD (DA-201) dengan cara memancar sehingga menyebabkan gas-gas terpisah
dari cairannya. Gas naik ke atas sedangkan larutan akan mengalir kebawah
melalui empat buah sieve tray.
Kemudian ditampung oleh suatu penyekat yang selanjutnya dialirkan menuju Falling Film Heater (FFH) dan ditampung
untuk menuju proses selanjutnya.
Low Pressure Decomposer (LPD) (DA-202)
Terdiri dari (internal equipment):
Ruang flashing, empat tingkat sieve
tray, penyekat, packed bed raschig ring,
dan penampung larutan. Larutan dari HPD dengan tekanan 17 Kg/cm2g
dan temperature 1600C masuk ke LPD dengan cara memancar sehingga gas
dan larutannya terpisah. Larutan yang terdiri dari urea, amoniak karbamat dan
sedikit amoniak turun kebawah melalui empat buah sieve tray ditampung oleh
suatu penyekat yang selanjutnya dialirkan menuju ke packed bed dan ditampung
untuk menuju proses berikutnya.
Gas Separator (GS)
(DA-203)
Terdiri dari (internal equipment) yang terdiri dari Bagian
atas Gas separator dan bawah Oxidizing Column. Larutan dari LPD pada 2.4
Kg/cm2g dan 116 0C memasuki Gas Separator melalui pipa sparger sehingga gas
akan terpisah dari larutannya. Campuran gas menuju ke Off Gas Condenser (EA-406) sedangkan larutan turun kebawah melalui
pipa yang berbentuk U ke Oxidixing Column.
Didalam Oxidizing Column larutan
mengalir melalui packed bed yang
berisi raschig ring dan terjadi
kontak dengan udara yang dihembuskan oleh Off
Gas Circulating Blower (GAMBAR-401) yang berfungsi untuk menghilangkan
sisa-sisa amoniak dan karbon dioksida serta mengoksidasi logam-logam yang
mungkin ada dalam larutan.
Unit Recovery
Perbedaan dasar dari
bermacam-macam proses urea adalah cara dalam hal menangani amoniak yang tidak
bereaksi dan gas CO2 dari masing-masing tingkat decomposer. Tidaklah praktis jika pengembalian campuran amoniak dan
CO2 ke reaktor urea dalam bentuk larutan pekat, karena dapat membeku dalam alat
penekan (pompa) dan membuntu pipa-pipa disekitarnya. Terdapat dua recovery yang dilakukan pada unit ini,
yakni:
Recovery Karbamat
Gas gabungan dari Gas Separator dan Oxidizing Column mengalami kondensasi didalam Shell Side Off Gas Condenser. Cairan yang terbentuk ditampung di Off Gas Absorbent Tank dan diencerkan
dgn kondensat. Sedangkan yang tidak terkondensasi dialirkan ke bagian bawah Off gas Absorber. Off Gas Absorber terdiri dua packed
bed: Bagian atas yaitu larutan amoniak
karbonat encer dari OGAT. Bagian bawah
yaitu larutan sirkulasi amoniak karbonat encer dari bagian bawah Off Gas Absorber. Larutan amoniak
karbamat dari LPA dipompakan ke bagian atas High
Pressure Absorber.
Didalam High Pressure Absorber Cooler (HPAC) dan HPA semua gas karbon
dioksida dari HPD diserap seluruhnya sehingga menjadi amoniak karbamat dgn
absorbennya Aqua Amoniak dari LPA
yang berasal dari Amoniak Recovery
Absorber. Absorbsi tersebut terjadi dalam tiga tahap, yaitu :
- Campuran gas dari puncak HPD masuk pada dasar HPAC dan membentuk gelembung gas dalam larutan, disini 65 % gas terabsorbsi.
- Campuran gas sisa keluar dari HPAC ke bagian bawah dari HPA, kemudian naik keatas melewati packed column, dimana 35 % gas terabsorbsi.
- Gas amoniak dari packed column discrubbed oleh larutan amoniak cair agar sisa karbon dioksida dapat diserap dengan sempurna.
Recovery amoniak
Gas amoniak dari puncak HPA ke
shell side Amoniak Condenser, hampir
semua gas amoniak terkondensasi, turun ke Amoniak
Reservoir. Gas inert yang tidak terkondensasi dan sedikit amoniak mengalir
ke Amoniak Recovery Absorber.
Amonnnia Recovery Absorber terdiri
empat absorber yang tersusun seri keatas semakin kecil. Campuran gas masuk
absorber paling bawah melalui pipa sparger yang terendam cairan. Gas amoniak
yang tidak terserap naik keatas melalui pipa ke absorber diatasnya seterusnya
sampai ke yang paling atas, dimana amoniak gas ini diserap dengan condensate
dingin sehingga membentuk Aqua Amoniak
yang kemudian turun kebawah secara over flow di absorber paling atas dan
seterusnya turun sampai yg paling bawah. Aqua amoniak ini selanjutnya untuk
penyerap di HPA. Gas Inert dikeluarkan
via PIC-403 di top absorber.
Unit Kristalisasi dan
Pembutiran
Larutan urea yang keluar dari
gas separator dikirim ke crystallizer dan crystal yang terjadi akan dipisahkan
oleh centrifuge. Guna mendapat
effesiensi yang tinggi, panas kristalisasi, dan penguapan air pada temperatur
yang rendah, maka dipakai vacuum ejector.
Kristal yang terbentuk dalam crystallizer
kemudian dipisahkan oleh centrifuge dan dikeringkan sehingga mencapai 0,3%
kandungan air. Untuk menjaga kandungan biuret 0,1% dalam Kristal urea, maka mother liquor dikembalikan ke seksi recovery sebagai absorber untuk CO2 dan
NH3 dikirim kembali ke reaktor urea, dimana biuret kembali diubah menjadi urea
karena adanya amoniak yang berlebihan, sebagai persamaan reaksi:
NH2CONHCONH2 + NH3 --> 2NH2CONH2
Kristal urea yang sudah
dikeringkan dikirim ke top prilling tower
dengan pneumatic conveyor melalui fluidizing dryer. Kemudian kristal urea
dilelehkan dengan memakai steam dalam
melter yang khusus dibuat untuk itu.
Kristal urea yang sudah meleleh ini mengalir melalui distributor dan dispray dalam prilling tower, ditiupkan udara untuk mendinginkan urea yang jatuh
dari distributor. Untuk mencegah pembentukan biuret, maka melter di desain
sedemikianrupa sehingga residence time
sesingkat mungkin. Selain itu juga dimaksudkan menjaga kandungan air dalam urea
prill serendah mungkin, kerana kalau
tinggi maka urea akan rusak. Sebelum Kristal urea dikirim ke melter, maka perlu
dikeringkan lebih dahulu sehingga kandungan air berkisar antara 0,2 – 0,3%. Prill urea yang di dapat dari prilling system ini dikirim ke bulk storage setelah melalui trommol dan belt scale untuk menentukan produksi urea yang dihasilkan. Udara dari
system pengeringan baik dari dryer
maupun dari prilling tower masuk ke
system penyerapan debu dust chamber,
disini semua debu urea diserap oleh air sehingga udara bebas dari debu urea dan
kemudian keluar ke atmosfer kembali, sehingga tidak terjadi pengotoran
lingkungan sekitarnya.
Sumber : [Slide PT Pusri]
Belum ada komentar untuk "Proses Pembuatan Pupuk Urea di PT Pusri [Bagian 2]"
Posting Komentar