Proses Pembuatan Pupuk Urea di PT Pusri [Bagian 2] - Wani Mulyo | Dare to Noble

Proses Pembuatan Pupuk Urea di PT Pusri [Bagian 2]

Unit purifikasi
pusri.co.id
Gambar 1 Pupuk urea produksi PT Pusri 

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]

Postingan terkait:

Belum ada komentar untuk "Proses Pembuatan Pupuk Urea di PT Pusri [Bagian 2]"

Posting Komentar