Toyo Engineering Corporation (TEC) telah mengembangkan proses urea bersama PT Pupuk Sriwidjaja (PT Pusri) Indonesia dengan nama ACES 21 sebagai penyempurnaan dan kemajuan proses ACES untuk abad ke 21.

TEC adalah salah satu pemilik proses urea dan E.P.C. kontraktor pabrik urea yang berpengalaman mengembangkan proses urea ACES 21 dengan menggunakan pilot plant.

PT Pusri salah satu produsen ammoniak dan urea yang terbesar di dunia melakukan konstruksi dan mengoperasikan pilot plant yang berlokasi di pabrik urea Pusri IB.

TEC dan Pusri bekerjasama melakukan evaluasi data dari Pilot Plant dengan pengalaman yang ada menghasilkan proses ACES 21.

Proses yang dihasilkan sudah lengkap dari semua aspek desain dan engineering, pabrikasi peralatan, pengoperasian pabrik, performance proses dan konstruksi untuk pabrik urea skala komersil.

Konsep proses aces dan aces 21

Proses  Aces Proses  Aces 21

Target umum untuk proses ACES : Konsep utama dari proses ACES 21 :

Minimum import HP Steam ke pabrik urea Meminimalkan konsumsi Steam di pabrik urea.

Mengalir secara gravity untuk larutan carbamat dan gas di daerah Synthesis loop.

Sintesa urea dua tahap / tingkat

CO 2 Stripping. Reaktor pada ground level.

Peletakan peralatan yang kompak.  

Deskripsi Proses

Peralatan utama proses ACES 21 di daerah sintesa urea adalah reaktor, stripper, dan carbamat condenser. Larutan ammoniak diumpankan ke reaktor dengan ejektor. Sebagai besar dari carbon dioksida ada dan yang diumpankan ke stripper and reaktor merupakan umpan reaktor.

Ejector menggunakan ammoniak cair bertekanan tinggi untuk mengalirkan larutan carbamat dari carbamat condenser ke reaktor.

Larutan sinthesa Urea dari reaktor sebagai umpan stripper, sebagai besar larutan / material yang tidak bereaksi dipisahkan dan dikembalikan ke seksi sinthesa.

 Larutan urea yang dipisahkan dikirim ke seksi MPD dan off gas yang dipisahkan stripper dikirim ke vertikal carbamat condenser, dimana ammoniak dan gas carbon dioksida dikondensasikan menjadi ammonium karbamat dan urea di sisi shell dari kondenser. Kondensasi panas diambil dari uap tekanan rendah di dalam sisi tube kondenser.

 Packed Bed disediakan pada bagian atas karbamat kondenser untuk menyerap material yang tidak terkondensasi seperti ammoniak dan gas karbondioksida dengan mengembalikan larutan karbamat dari seksi MPA.

 Larutan urea dari seksi sintesa diolah dalam seksi dekomposisi, seksi konsentrasi, seksi pemurnian dan seksi pembutiran dengan cara yang sama seperti pada proses ACES.

 

Keistimewaan Proses Aces 21

Ground Level Reactor

Dengan menggunakan Ejector dan optimasi kondisi operasi pada daerah sintesa reaktor terletak pada ground level.

Vertikal Karbamat kondenser Kelebihan dari "Vertical submerged type" untuk karbamat kondenser adalah : Velocity gas tinggi, "gas hold up" yang tetap dan ketepatan tinggi larutan di "bubble column" akan meningkatkan perpindahan massa dan panas ("mass dan heat transfer"). Jumlah "baffle plates" yang tepat distribusi dari gelembung-gelembung gas ("gas bubbles") dan kolom lebih efektif tanpa kehilangan tekanan. Didesain vertikal hanya membutuhkan area yang kecil.

Optimum Ratio N/C. Dengan lebih selektif dan dioptimumkannya kondisi operasi untuk perbandingan antara N/C di reaktor dan kondenser. Tingginya N/C ratio dalam reaktor akan meningkatkan konversi dari CO2 dan rendahnya N/C ratio di karbamat kondenser dengan uap tekanan rendah dan meniadakan uap yang lolos dari karbamat kondenser. Panas yang dibutuhkan untuk dekomposisi karbamat di stripper dapat dikurangi.

Efisiensi di reaktor dan karbamat kondenser yang terintegrasi.

Dengan N/C ratio yang tepat di reaktor dan karbamat kondenser dapat meningkatkan reaksi urea sintesa. Urea sebagia dibentuk dalam karbamat kondenser dan secara lengkap pada reaktor.

Mudah aplikasi untuk "Revamp" pabrik eksisting.

Proses ACES 21 dapat diaplikasikan dalam "revamping" pabrik urea dengan proses konvensional untuk meningkatkan kapasitas dan effisiensi.

Pabrik dengan proses "Total Recycle C-Improved" milik TEC dapat di "revamp" menaikan kapasitas 150% dari kapasitas semula dengan 40% penghematan konsumsi energi perton perproduk.

Hal ini dapat dicapai hanya dengan penambahan karbamat kondenser, stripper dan ejector pada daerah sintesa dengan menggunakan semua volume reaktor yang ada pada ground level.

Tekanan pompa amoniak masih cukup tinggi sebagai pengerak larutan dan gas sirkulasi dalam loop sintesa dengan ejektor. Hingga peralatan yang bertekanan tinggi tidak terletak pada ground level dengan masih memanfaatkan reaktor yang ada serta biaya investasi lebih rendah dari pada invesvasi dengan konvensional stripping teknologi.

Daerah evaporasi dan seksi produk akhir dibutuh dengan sedikit modifikasi dan/atau penambahan peralatan tergantung pada kondisi peralatan pabrik eksisting.

PERBANDINGAN  PROSES  ACES DENGAN  ACES 21 (Kapasitas 1725 Ton/Hari)

ACES ACES 21

REAKTOR :

1. Lokasi 25 m dari ground level 2. Digunakan 9 buah baffle plate 3. T operasi : 190 o C 4. P operasi : 175 Kg/cm 2 .G 5. N/C : 4 6. H/C : 0.46 7. Waktu Tinggal : 40 menit 8. L/D : 10 - 12 9. LT type Diaphragm

REAKTOR :

1. Lokasi di ground level 2. Digunakan 5 buah crossflow baffle plate 3. T operasi : 185 o C 4. P operasi : 155 Kg/cm 2 .G 5. N/C : 3.62 6. H/C : 0.56 7. Waktu Tinggal : 20 menit 8. L/D : 5 9. Tidak ada LT 10. Vol Reaktor < 60% Vol Reaktor ACES.

 

CARBAMATE CONDENSER (CC) :

- Lokasi 27 m dari ground level - Ada 2 buah Carbamate Condenser

CARBAMATE CONDENSER (CC) :

- Lokasi 10 m dari ground level - Hanya 1 buah Carbamate Condenser

(Falling Film) - T operasi : 170 o C - P operasi : 175 Kg/cm 2 .G - Tidak terjadi reaksi pembentukan urea

(Vertikal Submerged) - T operasi : 181 o C - P operasi : 155 Kg/cm 2 .G - N/C : 2.68 - H/C : 0.61 - Waktu Tinggal : 21 menit - Terjadi reaksi pembentukan urea

- LT type Radio active - N/C meter type Radio active - Vol < 60% Vol Reaktor ACES. - Luas Area Perpindahan panas <

 

SCRUBBER :

Lokasi di level paling tinggi.

Sebagian besar reaksi pembentukan urea terjadi di Reaktor

Material untuk Grating + RR, 316-L

SCRUBBER :

Menjadi satu dengan CC (pada top CC).

Pemilihan N/C ratio yang berbeda di Reaktor & CC bertujuan untuk meningkatkan reaksi sintesa urea. 70% reaksi pembentukan urea terjadi di CC dan disempurnakan di Reaktor.

Material 316-LUG.

 

HP EJECTOR :

Tidak ada.

HP EJECTOR :

Dengan dipakainya HP ejector reactor bisa ditempatkan di ground level.

 

KONDISI DAERAH SINTESA :

Tekanan (kg/cm 2 G) : 175

Temperatur ( o C) : 190

NH 3 /CO 2 (mol) : 4

Konversi (%) : 68

KONDISI DAERAH SINTESA :

Tekanan (kg/cm 2 G) : 155

Temperatur ( o C) : 182 - 184

NH 3 /CO 2 (mol) : 3.6 - 3.7

Konversi (%) : 63 - 64

Utility Comsumption

Steam (MT/MT-Urea) : 0.98

42Kg/Cm 2 G, 380 o C

Tenaga Listrik (KWH/MT-Urea) : 11

Air Pendingin (MT/MT- Urea) : 90

( D T = 10 o C).

Utility Comsumption

Steam (MT/MT-Urea) : 0.93

42Kg/Cm 2 G, 380 o C

Tenaga Listrik (KWH/MT-Urea) : 11

Air Pendingin (MT/MT- Urea) : 87

(DT = 10 o C)

 

Keunggulan Proses ACES 21 adalah :

DITINJAU DARI KONSTRUKSI .

1. Tata letak bejana tekanan tinggi di ground level memberi keuntungan :

Berkurangnya pipa tekanan tinggi dan bahan untuk konstruksi yang dipergunakan. Lebih mudah dalam pemasangan karena menggunakan peralatan & teknik konstruksi yang biasa. Lebih mudah dalam pengoperasian dan pemeliharaannya.

2. Penyederhanaan Synthesis Loop memberikan keunggulan dibandingkan teknologi stripping yang konvensional :

Berkurangnya pipa tekanan tinggi dan bahan untuk konstruksi yang dipergunakan. Lebih mudah dalam pengoperasian dan pemeliharaannya.

3. Penyempurnaan rancangan untuk Reactor dan Stripper memberikan keunggulan berikut dibandingkan jenis konvensional yaitu :

Berkurangnya Volume dan berat untuk reactor dan stripper. Lebih mudah dalam fabrikasi reactor dan stripper.

4. Terjadi penurunan berat total untuk erection HP vessel & exchanger sebesar 10% dibandingkan dengan proses ACES. Dimungkinkan untuk fabrikasi HP vessel & exchanger untuk pabrik urea dengan kapasitas 3500 t/d (single train) dengan proses ACES 21.

5. Karena seksi syntesa yang tersusun rapi dan tinggi maksimum hanya 30 m, HP SS piping berkurang 20 % dibandingkan dengan proses ACES.

6. Concrete & steel structure (diluar prilling tower & granulation) diperkirakan turun 50% &

40% dibandingkan proses ACES. Karena ukuran yang lebih kecil, berat dan elevasi yang lebih rendah dari peralatan ACES 21, untuk konstruksi pabrik urea dengan kapasitas 3000-3500 t/d dapat menggunakan peralatan & teknik untuk konstruksi pabrik urea dengan kapasitas 1750 t/d dengan proses ACES.

7. Biaya Investasi untuk pabrik urea dengan proses ACES 21 diperkirakan berkurang 10% dibandingkan proses ACES

 

DITINJAU DARI PROSES.

1. Kombinasi fungsi untuk pembentukan karbamat, heat recovery, sintesa urea dan penyerapan gas inert dalam Submerged Carbamate Condenser mempunyai keunggulan dibandingkan reaktor yang terpisah dan falling film condenser :

  Jumlah dan ukuran bejana tekanan tinggi berkurang.   Luas perpindahan panas yang berkurang untuk heat recovery.

 Berkurangnya pipa tekanan tinggi dan bahan untuk konstruksi yang dipergunakan

2. Optimalisasi rasio N/C pada level yang berbeda untuk carbamate condenser dan reactor pada tekanan sintesa yang lebih rendah memberikan keuntungan dibandingkan proses ACES sbb :

 Tekanan perancangan yang lebih rendah untuk HP vessel dan rotating equipment

  Berkurangnya konsumsi energi  Terjadi penurunan konsumsi energi sebesar 10% dibandingkan dengan proses ACES. 

Unjuk kerja dalam pengoperasian.

Untuk perbaikan kinerja pengoperasian, pada proses ACES 21 dilakukan perbaikan pada item-item yang sering menjadi penyebab tingginya down-time pada proses ACES yaitu :

1. Penggantian LT type diaphragm dengan type Radioaktive

2. Penghilangan U-seal (antara Scrubber & CC1)

3. Rancangan Swirl type baru (hanya memakai 1 o-ring) di Stripper menggantikan type lama yang memakai 2 o-ring.

Selain itu pada proses ACES 21 dipasang N/C meter type Radio active. Dengan perbaikan pada item-item diatas dan penambahan N/C meter, diharapkan pengoperasian proses ACES 21 jauh lebih mudah daripada proses ACES dan downtime pabrik menjadi rendah dengan operator dari 2 (dua) orang menjadi 1 (satu) orang.  

Study Revamping proses TRC-I dengan proses ACES 21

Proses ACES 21 sangat sesuai untuk revamping pabrik urea dengan proses Total Recycle C-Improved (TRCI). Kapasitas pabrik dapat ditingkatkan menjadi 130-150% kapasitas awal dan penghematan konsumsi energi/ton urea sebesar 30-40% dengan penambahan carbamate condenser, stripper dan ejector di area synthesa dengan tetap menggunakan reactor yang sudah ada.

Study awal telah dilakukan TEC untuk revamping pabrik urea 1725 t/d proses TRCI menjadi ACES 21.

Konsep untuk proyek revamping adalah :

1. Kapasitas baru : 2350 t/d ( 136% kapasitas asli)

2. Target penghematan energi : 30% atau lebih /ton urea produk

Skema revamp dan informasi sementara dari TEC untuk case P - III adalah :

1. Reactor yang ada dapat dipergunakan tanpa perlu relokasi.

2. HP carbamate ejector, stripper dan carbamate condenser ditambahkan di seksi synthesa.

3. Seksi purifikasi dan recovery dapat dipergunakan tanpa banyak modifikasi.

4. Seksi kristalisasi dapat dipergunakan tanpa modifikasi.

5. Evaporator baru yang setara dengan tambahan kapasitas (625 t/d) beserta Cooling Tower .

6. Unit granulasi baru yang setara dengan tambahan kapasitas (625 t/d) perlu dipasang.

7. Seksi kompressi CO 2 yang setara dengan tambahan kapasitas perlu ditambahkan atau mengganti keseluruhan dengan centrifugal compressor baru (diutamakan)

8. Pompa NH 3 dan pompa carbamate tidak memerlukan modifikasi.

9. Penggantian Induced Draft Fan Prilling Tower (sebanyak 6 ea) atau dengan alternatip penambahan unit Granulasi.

10. Kemungkinan penggantian turbine pompa carbamate.

Untuk menentukan secara lebih detil perubahan-perubahan yang harus dilakukan, perlu dilakukan investigasi lebih lanjut terhadap peralatan yang ada.

Kedua gambar di atas merupakan perbandingan Proses TRC Improve ACES dan ACES 21

Kedengaran amat sederhana bahwa pupuk Urea terbuat dari gas alam, air dan udara. Udara tersedia tidak terbatas sedang gas alam terdapat banyak di Indonesia. Dengan sendirinya bagi Indonesia bukanlah menjadi masalah yang berat untuk dapat memproduksi sendiri pupuk buatan bagi kepentingan pertaniannya. Namun tidaklah sesederhana itu proses pembuatan pupuk Urea yang dibuat di Pabrik Pusri yang dikenal sebagai jenis pupuk tunggal berkadar Nitrogen 46%.

Dimulai dari ladang-ladang gas yang banyak terdapat di sekitar Prabumulih yang diusahakan oleh Pertamina, gas alam yang bertekanan rendah dikirim melalui pipa-pipa berukuran 14 inchi ke pabrik pupuk PT Pupuk Sriwidjaja, di Palembang. Gas alam ini dimasa-masa yang lalu tidak diusahakan orang dan dibiarkan habis terbakar. Menjelajah hutan-hutan, rawa-rawa, sungai, bukit-bukit dan daerah-daerah yang sulit dilalui, gas alam bertekanan rendah ini dikirim melalui pipa-pipa sepanjang ratusan kilometer jauhnya menuju pemusatan gas alam di pabrik pupuk di Palembang. Gas bertekanan rendah, melalui proses khusus pada kompresor, gas diubah menjadi gas yang bertekanan tinggi. Kemudian gas ini dibersihkan pada unit Sintesa Gas untuk menghilangkan debu, lilin dan belerang.

Pertemuan antara gas yg sudah diproses dengan air dan udara pada unit sintesa ini menghasilkan tiga unsur kimia penting, yaitu unsur gas N2 (zat lemas), unsur zat air (H2), dan unsur gas asam

arang (CO2), Ketiga unsur kimia penting ini kemudian dilanjutkan prosesnya. Zat lemas (N2) dan zat air (H2) bersama-sama mengalir menuju Unit Sintesa Urea. Pada sintesa amoniak, zat lemas (N2) dan zat air (H2) diproses menghasilkan amoniak (NH3). Gas asam arang (CO2), yang dihasilkan pada unit Sintesa Gas, kemudian bereaksi dengan amoniak pada unit Sintesa Urea. Hasil reaksi ini adalah butir-butir urea yang berbentuk jarum dan sangat menyerap air.

Oleh karena itu proses pembuatan dilanjutkan lagi pada Menara Pembutir, dimana bentuk butir-butir tajam itu diubah dengan suatu tekanan yang tinggi menjadi butir-butir Urea bulat yang berukuran 1 sampai 2 milimeter sehingga mempermudah petani menabur dan menebarkannya pada sawah-sawah mereka. Pada umumnya, butir-butir Urea itu dibungkus dengan karung plastik dengan berat 50 Kilogram.

 

Proses Kimia Pembuatan Amoniak dan Urea

Pupuk Urea yang dikenal dengan nama rumus kimianya NH2CONH2 pertama kali dibuat secara sintetis oleh Frederich Wohler tahun 1928 dengan mereaksikan garam cyanat dengan ammonium hydroxide.

Pupuk urea yang dibuat PT Pusri merupakan reaksi antara karbon dioksida (CO2) dan ammonia (NH3). Kedua senyawa ini berasal dari bahan gas bumi, air dan udara. Ketiga bahan baku tersebut meruapakan kekayaan alam yang terdapat di Sumatera Selatan.

Pada proses pembuatan amoniak dengan tekanan rendah dalam reaktor (±150 atmosfir) yaitu dengan reaksi reforming merubah CO menjadi CO2, penyerapan CO2 dan metanasi. Reaksi reforming ini dilakukan dalam 2 tingkatan yaitu :

Tingkat Pertama :Gas bumi dan uap air direaksikan dengan katalis melalui piap-pipa vertikal dalam dapur reforming pertama dan secara umum reaksi yang terjadi sebagai berikut:

Cn H2n + nH2O ---> NCO + (2n+1)H2 - panas  CH4 + H2O ---> CO + 3H2 - panas  

Tingkat Kedua :Udara dialirkan dan bercampur dengan arus gas dari reformer pertama di dalam reformer kedua, hal ini dimaksudkan untuk menyempurnakan reaksi reforming dan untuk memperoleh campuran gas yang mengandung nitrogen (N)

2 CH4 + 3 O2 ---> 12 N2          2 CO + 4 H2O ---> 12 N2          

lalu campuran gas sesudah reforming direaksikan dengan H2O di dalam converter CO untuk mengubah CO menjadi CO2

CO + H2O ---> CO2 + H2      

CO2 yang terjadi dalam campuran gas diserap dengan K2 CO3

K2 CO3 + CO2 + H2O --->   KHCO3      

larutan KHCO3 dipanaskan guna mendapatkan CO2 sebagai bahan baku pembuatan urea.

Setelah CO2 dipisahkan, maka sisa-sisa CO, CO2 dalam campuran gas harus dihilangkan yaitu dengan cara mengubah zat-zat itu menjadi CH4 kembali

CO + 3H2 ---> CH4 + H2O      CO2 + 4H2 ---> CH4 + 2H2O      

Lalu kita mensitesa nitrogen dengan hidrogen dalam suatu campuran ganda pada tekanan 150 atmosfir dan kemudian dialirkan ke dalam converter amoniak.

N2 + 3H2 ---> 2NH3          

Setelah didapatkan CO2 (gas) dan NH3 (cair), kedua senyawa ini direaksikan dalam reaktor urea dengan tekanan 200-250 atmosfer.

2NH3 + CO2 ---> NH2COONH4 + Q      amoniak   karbon dioksida   ammonium karbamat          NH2COONH4     ---> NH2 CONH2 + H2O- Q  

Reaksi ini berlangsung tanpa katalisator dalam waktu ±25 menit. Proses selanjutnya adalah memisahkan urea dari produk lain dengan memanaskan hasil reaksi (urea, biuret, ammonium karbamat, air dan amoniak kelebihan) dengan penurunan tekanan, dan temperatur 120-165 derajat Celsius, sehingga ammonium karbamat akan terurai menjadi NH3 dan CO2, dan kita akan mendapatkan urea berkonsentrasi 70-75%.

Untuk mendapatkan konsentrasi urea yang lebih tinggi maka dilakukan pemekatan dengan cara:

1. Penguapan larutan urea di bawah vacuum (ruang hampa udara, tekanan 0,1 atmosfir mutlak), sehingga larutan menjadi jenuh dan mengkristal.

2. Memisahkan kristal dari cairan induknya dengan centrifuge3. Penyaringan kristal dengan udara panas

Untuk mendapatkan urea dalam bentuk butiran kecil, keras, padat maka kristal urea dipanaskan kembali sampai meleleh dan urea cair lalu disemprotkan melalui nozzle-nozzle kecil dari bagian atas menara pembutir (prilling tower).

Sementara tetesan urea yang jatuh melalui nozzle tersebut, dihembuskan udara dingin ke atas sehingga tetesan urea akan membeku dan menjadi butir urea yang keras dan padat.

PT. Pusri mempunyai 4 (empat) unit pabrik dengan masing-masing pabrik terdiri atas 3 (tiga) bagian sebagai berikut :

Pabrik Offsite/Utilitas Pabrik Amoniak Pabrik Urea

Berikut Diagram Overall Pabrik PT Pusri :(Klik Gambar Masing-Masing Pabrik untuk detail proses)

Pabrik utilitas adalah pabrik yang menghasilkan bahan-bahan pembantu maupun energi yang dibutuhkan oleh pabrik amoniak dan urea. Produk yang dihasilkan dan diolah dari pabrik utilitas ini antara lain sebagai berikut :

AIR BERSIH AIR PENDINGIN AIR DEMIN

UDARA PABRIK UDARA INSTRUMENT TENAGA LISTRIK UAP AIR

Pabrik Amoniak ialah pabrik yang menghasilkan amoniak sebagai hasil utama dan carbon dioxide sebagai hasil samping yang keduanya merupakan bahan baku pabrik urea.

Proses Pembuatan Amoniak

Bahan baku pembuatan amoniak adalah gas bumi yang diperoleh dari Pertamina dengan komposisi utama methane (CH4) sekitar 70% dan Carbon Dioxide (CO2) sekitar 10%Steam atau uap air diperoleh dari air Sungai Musi setelah mengalami suatu proses pengolahan tertentu di Pabrik Utilitas.Sedangkan udara diperoleh dari lingkungan, dan sebelum udara ini digunakan sebagai udara proses, ditekan terlebih dahulu oleh kompressor udara.Secara garis besar proses dibagi menjadi 4 unit, dengan urutan sebagai berikut :

1. Feed Treating Unit 2. Reforming Unit3. Purification & Methanasi4. Compression Synloop & Refrigeration Unit

(1) Feed Treating Unit

Gas Alam yang masih mengandung kotoran (impurities), terutama senyawa belerang sebelum masuk ke Reforming Unit harus dibersihkan dahulu di unit ini, agar tidak menimbulkan keracunan pada Katalisator di Reforming Unit. Untuk menghilangkan senyawa belerang yang terkandung dalam gas alam, maka gas alam tersebut dilewatkan dalam suatu bejana yang disebut Desulfurizer. Gas alam yang bebas sulfur ini selanjutnya dikirim ke Reforming Unit.

(2) Reforming Unit

Di reforming unit gas alam yang sudah bersih dicampur dengan uap air, dipanaskan, kemudian direaksikan di Primary Reformer, hasil rekasi yang berupa gas-gas hydrogen dan carbon dioxide dikirm ke Secondary Reformer dan direaksikan dengan udara sehingga dihasilkan gas-gas sebagai berikut :

Hidrogen Nitrogen Karbon Dioksida

Gas gas hasil reaksi ini dikirim ke Unit purifikasi dan Methanasi untuk dipisahkan gas karbon dioksidanya.

(3) Purification & Methanasi

Karbon dioksida yang ada dalam gas hasil reaksi Reforming Unit dipisahkan dahulu di Unit Purification, Karbon Dioksida yang telah dipisahkan dikirim sebagai bahan baku Pabrik Urea. Sisa karbon dioksida yang terbawa dalam gas proses, akan menimbulkan racun pada katalisator ammonia converter, oleh karena itu sebelum gas proses ini dikirim ke Unit Synloop & Refrigeration terlebih dahulu masuk ke Methanator

(4) Compression Synloop & Refrigeration Unit

Gas Proses yang keluar dari Methanator dengan perbandingan gas hidrogen : nitrogen = 3 : 1, ditekan atau dimampatkan untuk mencapai tekanan yang diinginkan oleh Ammonia Converter agar terjadi reaksi pembentukan, uap ini kemudian masuk ke Unit Refrigerasi sehingga didapatkan amoniak dalam fasa cair yang selanjutnya digunakan sebagai bahan baku pembuatan Urea.

Hasil / produk pada proses di atas adalah gas ammonia cair serta karbon dioksida yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan Urea.

Proses pembuatan Urea dibuat dengan bahan baku gas CO2 dan liquid NH3 yang disupply dari Pabrik Amoniak.

Proses pembuatan Urea tersebut dibagi menjadi 6 unit, yaitu :

1. Sintesa Unit2. Purifikasi Unit3. Kristaliser Unit4. Prilling Unit5. Recovery Unit 6. Proses Kondensat Treatment Unit

(1) Sintesa Unit

Unit ini merupakan bagian terpenting dari pabrik Urea, untuk mensintesa Urea dengan mereaksikan Liquid NH3 dan gas CO2 di dalam Urea Reaktor dan ke dalam reaktor ini dimasukkan juga larutan recycle karbamat yang berasal dari bagian Recovery. Tekanan operasi di Sintesa adalah 175 Kg/cm2 G. Hasil Sintesa Urea dikirim ke bagian Purifikasi untuk dipisahkan ammonium karbamat dan kelebihan ammonianya setelah dilakukan stripping oleh CO2

(2) Purifikasi Unit

Ammonium karbamat yang tidak terkonversi dan kelebihan ammonia di unit Sintesa diuraikan dan dipisahkan dengan cara tekanan dan pemanasan dengan dua step penurunan tekanan, yaitu pada 17kg/cm2 G dan 22,2 kg/cm2 G. Hasil peruraian berupa gas CO2 dan NH3 dikirim ke bagian Recovery, sedangkan larutan ureanya dikirim ke bagian kristaliser.

(3) Kristaliser Unit

Larutan urea dari unit Purifikasi dikristalkan dibagian ini secara vacuum. Kemudian kristal ureanya dipisahkan di Centrifuge. 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.

(4) Prilling Unit

Kristal urea keluaran Centrifuge dikeringkan sampai menjadi 99,8% berat dengan udara panas, kemudian dikirimkan ke bagian atas Prillign Tower untuk dilelehkan dan didistribusikan merata ke seluruh distributor, dan dari distributor dijatuhkan ke bawah sambil didinginkan oleh udara dari bawah dan menghasilkan produk urea butiran (prill). Produk urea dikirim ke bulk storage dengan belt conveyor.

(5) Recovery Unit

Gas ammonia dan gas CO2 yang dipisahkan dibagian purifikasi diambil kembali dengan 2 step absorbsi dengan menggunakan mother liquor sebagian absorbent kemudian di recycle kembali ke bagian sintesa.

(6) Proses Kondensat Treatment Unit

Uap air yang menguap dan terpisahkan dibagian kristaliser didinginkan dan dikondensasikan. Sejumlah kecil urea, NH3, dan CO2 ikut kondensat kemudian diolah dan dipisahkan di stripper dan hydrolizer. Gas CO2 dan gas NH3nya dikirim kembali ke bagian purifikasi untuk direcover. Sedang air kondensatnya dikirim ke utilitas.