Laporan Khusus Alzrin 13012031 Pabrik Amoniak PKG

TK-4090 KERJA PRAKTEK

EVALUASI KONSUMSI GAS ALAM SEBAGAI BAHAN BAKU DAN ENERGI SPESIFIK PABRIK AMONIAK PT. PETROKIMIA GRESIK

LAPORAN TUGAS KHUSUS

KERJA PRAKTEK DI PT PETROKIMIA GRESIK GRESIK – JAWA TIMUR

Oleh : Alzrin Aulyna (13012031)

Pembimbing : Prof. Dr. Herri Susanto Rully Eko Ardiyanto, S.T.

SEMESTER I 2015/2016 PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG i

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN KERJA PRAKTEK DI DEP. PRODUKSI I PT PETROKIMIA GRESIK Periode :01/06/2015 – 31/07/2015

Disusun oleh : Alzrin Aulyna (NIM. 13012031)

Menyetujui , Manager Produksi I

(

Pembimbing

)

(RULLY EKO ARDIYANTO ,ST.)

Manager Pendidikan dan Pelatihan

(Dra. Chursiana Luthfa.)

i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat serta karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Kerja Praktek di PT Petrokimia Gresik pada periode 1 Juni-31 Juli 2015 dan menyelesaikan laporan khusus kerja praktek dengan baik.

Tujuan penyusunan laporan khusus ini adalah menentukan konsumsi energi dan bahan baku spesifik produksi amoniak PT. Petrokimia Gresik secara aktual sehingga dapat dievaluasi konsumsi energi dan bahan baku tersebut dan metode pengoptimalan konsumsi energi dan bahan baku yang tepat. Pelaksanaan dan penyusunan laporan dalam kerja praktek ini tidak lepas dari peran berbagai pihak sehingga penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1.

Dr. IGBN Makertihartha, selaku Koordinator Mata Kuliah TK 4090 Kerja Praktek ITB yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melaksanakan kerja praktek di PT. Petrokimia Gresik,

2.

Prof. Herri Susanto selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan arahan, bimbingan, nasihat, kritik dan saran dalam pelaksanaan kerja praktek,

3.

Rully Eko Ardianto, S.T selaku pembimbing lapangan yang telah mengajarkan dan membimbing penulis untuk memahami banyak hal selama pelaksanaan kerja praktek,

4.

PT. Petrokimia Gresik yang telah memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk melaksanakan kerja praktek,

5.

Segenap karyawan PT. Petrokimia Gresik dan pihak-pihak lain terkait yang tidak dapat disebutkan satu persatu oleh penulis.

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu, diharapkan kritik dan saran yang membangun sehingga isi laporan ini dapat lebih baik. Penulis berharap agar laporan umum kerja praktek ini dapat bermanfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan.

Gresik, 2015

Tim Penyusun ii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................................

i

KATA PENGANTAR................................................................................................

ii

DAFTAR ISI

iii

.....................................................................................................

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................

v

DAFTAR TABEL .....................................................................................................

vi

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

1

1.1 Latar Belakang ......................................................................................

1

1.2 Permasalahan.........................................................................................

2

1.3 Tujuan ...................................................................................................

3

1.4 Ruang Lingkup ......................................................................................

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................................

5

2.1 Perkembangan Konsumsi Bahan Baku dan Energi Amonia di Dunia .....

5

2.2 Pabrik Amoniak di Indonesia .................................................................

7

2.3 Konsumsi Gas Alam sebagai Bahan Baku dan Energi di Pabrik Amoniak ................................................................................................

9

2.3.1 Gas Alam sebagai Bahan Baku ....................................................

11

2.3.2. Gas Alam sebagai Bahan Bakar (Energi) ......................................

11

2.3.2.1 Energi Steam .............................................................................

12

2.3.2.2 Energi Listrik ............................................................................

13

2.3.3.3 Bahan Bakar di Primary Reformer dan Superheater ..................

13

2.3.3.4 Energi Kredit ............................................................................

14

BAB III METODOLOGI PENYELESAIAN .............................................................

19

3.1 Sumber Data ..........................................................................................

19

3.1.1 Konsumsi Gas Alam sebagai Bahan Baku ....................................

19

3.1.2 Konsumsi Gas Alam sebagai Energi .............................................

20

3.1.2.1 Konsumsi Gas Alam sebagai Bahan Bakar di Primary Reformer dan Superheater .........................................................................

20

3.1.2.2 Konsumsi Gas Alam sebagai Energi Listrik ...............................

20

3.1.2.3 Konsumsi Gas Alam sebagai Energi Steam ................................

21

3.1.2.4 Konsumsi Energi Kredit .............................................................

22

3.2 Pengolahan Data ....................................................................................

23

iii

3.2.1 Gas Alam sebagai Bahan Baku .....................................................

23

3.2.2 Gas Alam sebagai Bahan Bakar ....................................................

23

3.2.2.1 Gas Alam sebagai Bahan Bakar di Primary Reformer dan Superheater ..............................................................................

23

3.2.2.2 Gas Alam sebagai Bahan Bakar Pembangkitan Steam ..............

24

3.2.2.3 Gas Alam sebagai Energi Listrik ..............................................

24

3.2.2.4 Kredit Energi ...........................................................................

25

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .....................................................................

27

4.1 Perbandingan Konsumsi Gas Alam sebagai Bahan Baku dan Energi Pabrik Amoniak antara Perhitungan Aktual, Data Candal, dan Data Performance test ....................................................................................

27

4.2 Analisis Konsumsi Gas Alam sebagai Bahan Baku dan Bahan Bakar Primary Reformer dan Superheater .......................................................

30

4.3 Analisis Konsumsi Steam ......................................................................

31

4.4 Analisis Konsumsi Energi Listrik ..........................................................

32

4.5 Analisis Kredit Energi ...........................................................................

33

4.6 Rekomendasi Metode Pengoptimalan Konsumsi energi dan bahan baku Pabrik Amoniak PT. Petrokimia Gresik .................................................

40

4.6.1 Jangka Pendek ..............................................................................

40

4.6.2 Jangka Panjang .............................................................................

41

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................................

43

5.1 Kesimpulan ...........................................................................................

43

5.2 Saran .....................................................................................................

44

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................

45

LAMPIRAN A DATA LITERATUR .........................................................................

46

LAMPIRAN B CONTOH PERHITUNGAN..............................................................

47

LAMPIRAN C HASIL ANTARA ..............................................................................

54

LAMPIRAN D DATA MENTAH ..............................................................................

68

iv

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1

Total produksi amoniak di dunia pada 2002-2012 (kiri) dan sepuluh negara utama produsen amoniak di dunia (kanan) ..................................

Gambar 1.2

Konsumsi energi dan bahan baku Departemen Produksi I Petrokimia Gresik Juli 2015 ....................................................................................

Gambar 2.1

5

Skema konsumsi energi dan bahan baku total pabrik amoniak PT. Petrokimia Gresik ..................................................................................

Gambar 2.3

2

Data perkembangan konsumsi energi dan bahan baku spesifik pabrik amoniak di dunia ....................................................................................

Gambar 2.2

1

10

Skema unit utilitas yang memasok steam ke pabrik amoniak Petrokimia Gresik ..................................................................................

12

Gambar 2.4

Batasan minimum nilai range dan approach sebuah cooling tower ........

15

Gambar 2.5

Skema cooling tower dengan tipe mechanical draft aliran counter dan cross ................................................................................................

Gambar 4.1

Skema konsumsi energi dan bahan baku total pabrik amoniak PT. Petrokimia Gresik pada 6 hari pengamatan .............................................

Gambar B.1

15

29

Kurva hubungan konsumsi energi dan bahan baku terhadap temperatur produk amoniak. ...................................................................

52

v

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 2.3 Tabel 2.4 Tabel 2.5 Tabel 2.6 Tabel 2.7 Tabel 2.8 Tabel 4.1 Tabel 4.1

Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11 Tabel 4.12 Tabel A.1.1 Tabel C.1.1 Tabel C.1.2 Tabel C.2.1 Tabel C.2.2 Tabel C.2.3 Tabel C.2.4 Tabel C.3.1 Tabel C.3.2 Tabel C.3.3 Tabel C.3.4

Konsumsi energi dan bahan baku proses produksi amoniak menggunakan konfigurasi teknologi steam reforming ................................. Produksi amoniak di PT. Pupuk Sridwijaya Palembang (PUSRI) ................ Produksi amoniak di PT. Pupuk Kujang Cikampek (PKC) .......................... Produksi amoniak di PT. Pupuk Petrokimia Gresik (PKG) .......................... Produksi amoniak di PT. Pupuk Kalimantan Timur (PKT) .......................... Produksi amoniak di PT. Pupuk Iskandar Muda (PKT) ............................... Karakteristik gas alam pabrik amoniak PT. Petrokimia Gresik .................... Perbandingan berbagai parameter pada pabrik amoniak terhadap bahan baku yang digunakan relatif terhadap gas alam ........................................... Perbandingan konsumsi bahan baku dan energi spesifik produk amoniak data aktual, Candal dan performance test 2 Juni 1994 .................. Perbandingan konsumsi bahan baku dan energi spesifik produk amoniak data aktual, Candal dan performance test 2 Juni 1994 (lanjutan) .................................................................................................... Konsumsi gas alam sebagai energi di pabrik amoniak Petrokimia Gresik .... Konsumsi bahan baku dan bahan bakar primary reformer dan superheater pabrik amoniak ........................................................................ Konsumsi energi steam pabrik amoniak PKG (rinci) ................................... Konsumsi energi listrik produksi amoniak 30 Juni 2015 PKG (rinci) .......... Temperatur CW pada 6 titik pengambilan data dan performance test 1994 ........................................................................................................... Komposisi purge gas dari unit 103 L dan 103 E .......................................... Energi kredit pengaruh purge gas pabrik amoniak PKG .............................. Energi kredit pengaruh unjuk kerja 115-C/130-C PKG ............................... Energi kredit pengaruh unjuk kerja 109-C................................................... Energi kredit akibat temperatur HP steam pada pabrik amoniak PKG ......... Energi kredit pangaruh temperatur rata-rata produk amoniak PKG ............. Data recommended velocity untuk aliran steam pada pipa ........................... Hasil antara konsumsi gas alam sebagai bahan baku ................................... Hasil antara konsumsi gas alam sebagai bahan bakar primary reformer dan superheater .......................................................................................... Hasil antara konsumsi energi steam dari boiler B-1102 ............................... Hasil antara konsumsi energi steam dari WHB utilitas ................................ Hasil antara penentuan laju alir steam pada interkoneksi amoniak-urea ....... Hasil antara ekspor energi steam pada interkoneksi amoniak-urea............... Hasil antara penentuan efisiensi GTG ......................................................... Hasil antara konsumsi energi dan bahan baku listrik 17 Juni 2015 .............. Hasil antara konsumsi energi dan bahan baku listrik 21 Juni 2015 .............. Hasil antara konsumsi energi dan bahan baku listrik 24 Juni 2015 ..............

7 8 8 8 9 9 10 11 28

29 31 31 33 34 35 36 37 37 38 39 40 47 55 55 56 56 57 57 57 58 58 59

vi

Tabel C.3.5 Tabel C.3.6 Tabel C.3.7 Tabel C.4.1 Tabel C.4.2 Tabel C.4.3 Tabel C.4.4 Tabel C.4.5 Tabel C.4.6 Tabel C.5.1 Tabel C.5.2 Tabel D.1.1 Tabel D.2.1 Tabel D.2.2 Tabel D.2.3 Tabel D.3.1 Tabel D.3.1 Tabel D.3.1 Tabel D.3.1 Tabel D.3.1 Tabel D.3.1 Tabel D.4.1 Tabel D.4.2 Tabel D.5.1 Tabel D.5.2

Hasil antara konsumsi energi dan bahan baku listrik 26 Juni 2015 .............. Hasil antara konsumsi energi dan bahan baku listrik 29 Juni 2015 .............. Hasil antara konsumsi energi dan bahan baku listrik 30 Juni 2015 .............. Hasil antara credit energy 17 Juni 2015 ...................................................... Hasil antara credit energy 21 Juni 2015 ...................................................... Hasil antara credit energy 24 Juni 2015 ...................................................... Hasil antara credit energy 26 Juni 2015 ...................................................... Hasil antara credit energy 29 Juni 2015 ...................................................... Hasil antara credit energy 30Juni 2015 ....................................................... Hasil antara penentuan efisiensi GTG secara desain .................................... Hasil antara konsumsi energi dan bahan baku listrik 2 Juni 1994 ................ Data mentah konsumsi gas alam sebagai bahan baku dan bahan bakar secondary reformer dan superheater ........................................................... Data mentah konsumsi energi dan bahan baku aktual steam dari boiler B-1102 ....................................................................................................... Data mentah konsumsi energi dan bahan baku aktual steam dari WHB ....... Data mentah bukaan valve HC1204 pada interkoneksi amoniak-urea .......... Data mentah konsumsi energi dan bahan baku listrik aktual ........................ Data mentah konsumsi energi listrik aktual (lanjutan 1) .............................. Data mentah konsumsi energi listrik aktual (lanjutan 2) .............................. Data mentah konsumsi energi listrik aktual (lanjutan 3) .............................. Data mentah konsumsi energi listrik aktual (lanjutan 4) .............................. Data mentah konsumsi energi listrik aktual (lanjutan 5) .............................. Data mentah credit energy produksi amoniak 17, 21, dan 24 Juni 2015 ....... Data mentah credit energy produksi amoniak 26, 29, dan 30 Juni 2015 ....... Data mentah konsumsi energi dan bahan baku produksi amoniak berdasarkan Candal .................................................................................... Data mentah konsumsi energi dan bahan baku produksi amoniak berdasarkan Performance test 2 Juni 1994 ..................................................

59 60 60 61 62 63 64 65 66 67 67 68 68 68 69 69 70 71 72 73 74 75 75 76 76

vii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Amoniak merupakan produk bahan kimia dasar dengan tonnase produksi tertinggi ke-2 di dunia setelah asam sulfat. Total produksi amoniak di dunia pada tahun 2012 adalah 166.584.000 ton dengan kecenderungan pertumbuhan produksi sebesar 2,3% per tahun dari tahun 2002. Dari total produksi amoniak di dunia, sebanyak 140.000.000 ton digunakan pada pabrik pupuk terutama pada pembuatan urea yang mencapai 46% atau setara dengan 81.000.000 ton. Hal ini menyebabkan amoniak terutama diproduksi oleh pabrik pupuk. Kapasitas produksi dan negara utama produsen amoniak ditunjukkan oleh Gambar 1.1.

Gambar 1.1 Total produksi amoniak di dunia pada 2002-2012 (kiri) dan sepuluh negara utama produsen amoniak di dunia (kanan). (sumber : Yara Fertilizer Industry Handbook , Februari 2014)

Di Indonesia, kapasitas produksi amoniak sekitar 5.100.000 ton yang diproduksi oleh 5 perusahaan anggota PIHC (Pupuk Indonesia Holding Company). Akselerasi industrialisasi termasuk industri pupuk sesuai dengan amanah Perpres 28 Tahun 2008 tentang Kebijakan Industri Nasional berdampak pada peningkatan kapasitas produksi amoniak di Indonesia. Hal ini ditunjukkan oleh pembangunan pabrik amoniak baru di Petrokimia Gresik dan Pupuk Kalimantan Timur. Pada industri pupuk, pabrik amoniak merupakan salah satu pabrik dengan konsumsi energi yang tinggi.

1

PT. Petrokimia Gresik yang merupakan salah satu anggota PIHC dan termasuk perusahaan pupuk terlengkap di Indonesia, mengonsumsi energi yang tinggi per tahunnya. Konsumsi energi tertinggi terutama pada pabrik amoniak. Terkait dengan konsumsi energi di Indonesia, penggunaan sumber energi yang melebihi 6 ribu TOE (Ton Oil Equivalent) per tahun mewajibkan Perusahaan melakukan konservasi energi sesuai Peraturan Pemerintah yaitu PP Nomor 70 Tahun 2009 pasal 12 ayat 3. Seiring bertambahnya kapasitas produksi amoniak kedepannya, pabrik amoniak Petrokimia Gresik pun wajib melakukan manajemen energi sehingga dapat dilakukan penghematan energi.

Untuk mengetahui potensi penghematan energi dari pabrik amoniak tersebut, perlu dilakukan evaluasi terhadap konsumsi pabrik amoniak melalui perhitungan secara aktual konsumsi energi pabrik amoniak. Perhitungan ini mencakup energi gas alam untuk listrik, steam, dan bahan bakar di primary reformer dan superheater. Selain itu, perlu dilakukan pula perhitungan energi kredit sehingga dapat diperoleh konsumsi energi pabrik amoniak pada kondisi normal. Melalui evaluasi perhitungan konsumsi energi ini, maka dapat ditinjau penggunaan masing-masing energi dan dapat dilakukan optimalisasi penggunaan energi pabrik amoniak di PT. Petrokimia Gresik.

1.2. Permasalahan

Energi sering digunakan sebagai suatu parameter tingkat keberhasilan dan keandalan proses sehingga menjadi salah satu aspek penting dalam suatu proses produksi, begitupun pada produksi amoniak. Pada Petrokimia Gresik, pabrik amoniak merupakan pabrik yang mengonsumsi energi yang tinggi pada Departemen Produksi I seperti ditunjukkan oleh Gambar 1.2.

Amoniak

16% 37%

11%

Urea ZA-I

12%

ZA-III

24%

Utilitas

Gambar 1.2. Konsumsi Energi Departemen Produksi I Petrokimia Gresik Juli 2015

2

Definisi konsumsi energi yang ditunjukkan pada Gambar 1.2 adalah konsumsi gas alam sebagai bahan baku dan bahan bakar. Konsumsi gas alam sebagai bahan baku digunakan untuk memproduksi amoniak sedangkan konsumsi gas alam sebagai bahan bakar digunakan untuk menghasilkan energi listrik sebagai penggerak motor, energi steam sebagai penggerak turbin, dan energi untuk bahan bakar di primary reformer, superheater dan start-up burner. Penggunaan definisi tersebut cukup luas digunakan pada pabrik pupuk di Indonesia padahal terdapat kekeliruan yaitu konsumsi gas alam sebagai bahan baku seharusnya tidak termasuk konsumsi energi.

Pada pabrik amoniak, perhitungan konsumsi gas alam sebagai energi biasanya didasarkan pada perkiraan saja seperti penentuan daya motor melalui nameplate spesifikasi motor. Hal ini menyebabkan data konsumsi energi menjadi kurang akurat sehingga diperlukan perhitungan konsumsi energi pabrik amoniak secara aktual. Selain itu, salah satu aspek yang harus diperhatikan pada perhitungan konsumsi energi adalah pengaruh energi kredit. Dengan mempertimbangkan pengaruh energi kredit, akan diperoleh konsumsi energi pabrik amoniak aktual pada keadaan normal. Selain itu, perhitungan energi kredit pun dilakukan untuk mengevaluasi jaminan lisensor saat didirikannya pabrik amoniak tersebut. Melalui perhitungan konsumsi energi pabrik amoniak secara aktual ini, dapat diperoleh dan dianalisis kegiatan-kegiatan yang dapat dilakukan untuk mengoptimalkan konsumsi energi pabrik amoniak Petrokimia Gresik.

1.3. Tujuan

Tujuan dari penugasan khusus terkait konsumsi energi pabrik amoniak Departemen Produksi I Petrokimia Gresik adalah sebagai berikut. 1.

Menentukan konsumsi gas alam sebagai bahan baku dan energi pabrik amoniak PT. Petrokimia Gresik secara aktual

2.

Membandingkan perhitungan konsumsi gas alam sebagai bahan baku dan energi pabrik amoniak secara aktual dengan data bagian Candal (Perencanaan dan Pengendalian) dan performance test PT. Petrokimia Gresik.

3.

Menentukan metode-metode pengoptimalan penggunaan energi pabrik amoniak Petrokimia Gresik

3

1.4. Ruang Lingkup

Ruang lingkup dari tugas khusus ini meliputi hal-hal sebagai berikut. 1.

Perhitungan konsumsi gas alam sebagai bahan baku dan energi pabrik amoniak PT. Petrokimia Gresik secara aktual dilakukan pada 6 hari dibulan Juni 2015 yaitu pada tanggal 17 Juni 2015, 21 Juni 2015, 24 Juni 2015, 26 Juni 2015, 29 Juni 2015, dan 30 Juni 2015.

2.

Hasil perhitungan konsumsi gas alam sebagai bahan baku dan energi pabrik amoniak secara aktual dibandingkan dengan data konsumsi gas alam sebagai bahan baku dan energi pabrik amoniak bagian Candal (Perencanaan dan Pengendalian) pada hari yang sama dan data pada performance test 1994 (dari 1 Juni 1994 hingga 5 Juni 1994).

3.

Perhitungan konsumsi gas alam sebagai bahan baku dan energi pabrik amoniak dilakukan pada saat kondisi operasi normal, yaitu dengan pompa Benfield digerakkan oleh JAHT(hidraulik) dan JCM700 (motor).

4.

Perhitungan konsumsi gas alam sebagai bahan baku dan energi berupa energi listrik, energi steam, bahan bakar di primary reformer, superheater, dan start-up burner serta energi kredit dilakukan dengan menggunakan metode perhitungan yang ada pada referensi yang disesuaikan dengan kondisi pabrik.

5.

Data aliran dan data pendukung dalam perhitungan konsumsi gas alam sebagai bahan baku dan energi pabrik amoniak secara aktual diperoleh dari process flow diagram yang berada pada DCS amoniak dan utilitas, log sheet, serta equipment list.

6.

Penentuan rekomendasi metode optimalisasi penggunaan energi pabrik amoniak diperoleh melalui studi pustaka yang sesuai dengan proses produksi amoniak di PT. Petrokimia Gresik.

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Perkembangan Konsumsi Bahan Baku dan Energi Amoniak di Dunia

Konsumsi gas alam sebagai bahan baku dan energi pabrik amoniak di dunia tidak lepas dari teknologi

pemrosesan yang terus berkembang untuk mencapai suatu hasil proses yang

semakin baik. Peningkatan efisiensi penggunaan energi pada produksi amoniak telah dilakukan hingga lebih dari 30 tahun terakhir. Saat ini, beberapa pabrik amoniak telah dilengkapi dengan teknologi-teknologi maju dan akan terus berkembang mengarah pada peningkatan unjuk kerja proses yang lebih baik melalui penurunan konsumsi bahan baku dan ebergi spesifik amoniak.. Sebagai salah satu contoh, pabrik amoniak saat ini telah mampu mengonsumsi energi lebih rendah 30% per ton amoniak dibandingkan pabrik amoniak yang dikonstruksi 40 tahun lalu. Gambar 2.1 berikut menunjukkan data perkembangan konsumsi bahan baku spesifik pabrik amoniak di dunia ang ditampilkan dalam satuan energi.

Gambar 2.1. Data perkembangan konsumsi bahan baku spesifik pabrik amoniak di dunia (sumber : Global efficiency, benchmark IFA 2012)

Berdasarkan Gambar 2.1, dapat dilihat bahwa konsumsi bahan baku spesifik amoniak terus berkurang seiring perkembangan teknologi dan menuju suatu nilai tertentu yang disebut nilai energi minimum. Secara termodinamika, kebutuhan gas alam sebagai bahan baku untuk

5

menghasilkan 1 mol NH3 sebesar 0,44 mol CH4 atau setara dengan 20,75 GJ/ton NH3 (basis LHV CH4 = 50,1 MJ/kg).

Peningkatan efisiensi energi yang digunakan pada pabrik amoniak tidak lepas dari perkembangan proses-proses produksi amoniak. Secara umum, terdapat dua proses produksi amoniak berdasarkan bahan bakunya yaitu steam reforming dan partial oxidation process. Steam reforming menggunakan bahan baku berupa gas alam atau light carbon lainnya seperti nafta sedangkan partial oxidation menggunakan bahan baku berupa batubara atau fraksi berat karbon lainnya. Tipe dari bahan baku yang digunakan memiliki peranan yang signifikan dalam konsumsi energi dan bahan baku pabrik amoniak. Secara global, sekitar 72% produksi amoniak menggunakan proses steam reforming disebabkan oleh rendahnya konsumsi energi dan bahan baku dan juga emisi CO2 dibandingkan dengan proses partial oxidation. Pada pabrik amoniak, proses steam reforming menghasilkan surplus energi yang cukup tinggi yaitu berasal dari proses primary reforming, secondary reforming, shift conversion, dan sintesis amoniak. Panas yang dihasilkan ini biasanya digunakan untuk memproduksi steam bertekanan tinggi (HP steam) yang digunakan pada turbin untuk menggerakkan pompa, kompresor dan fan. Secara umum, pabrik amoniak modern menggunakan seluruh HP steam yang dihasilkan pabrik pada steam turbin untuk menjalankan synthesis gas compressor, sehingga pabrik amoniak tidak perlu lagi mengimpor energi untuk menggerakkan peralatan pendukung pabrik.

Saat ini, pabrik amoniak dengan proses steam reforming menggunakan gas alam antara 28 hingga 35,5 GJ/ton amoniak, dengan rincian 20-22 GJ/ton digunakan sebagai bahan baku, 7,2 – 9,0 GJ/ton dikonsumsi sebagai bahan bakar di primary reformer, dan 0,5-4,2 GJ/ton digunakan pada auxiliary boilers dan lain-lain. Proses steam reforming pada pabrik amoniak juga mengalami pembaharuan-pembaharuan teknologi. Saat ini, telah terdapat berbagai macam teknologi produksi amoniak yang telah dikembangkan oleh beberapa lisensor seperti Kellog,

Topsoe,

Uhde,

Casale,

dan lain-lain.

Beberapa

konfigurasi

baru

yang

diimplementasikan yaitu penggunaan panas secondary reformer untuk primary reformer (heat exchange autothermal reforming) hingga terdapat teknologi yang tidak menggunakan secondary reformer. Setiap konfigurasi proses memiliki konsumsi energi dan bahan baku yang berbeda-beda. Tabel 2.1 menunjukkan konsumsi energi dan bahan baku pada berbagai konfigurasi teknologi terbaru proses produksi amoniak berbasis steam reforming di dunia. 6

Tabel 2.1. Konsumsi energi dan bahan baku proses produksi amoniak menggunakan konfigurasi teknologi steam reforming Nama proses Penggunaan energi (GJ/t NH3) Advanced conventional primary reforming Kellog Low-Energy Ammonia Process 27.9 (27.01) Haldor Topsoe Process 27.9 Uhde Process 28.0 (27.0) LEAD Process 29.3 Exxon Chemical Process 29.0 Fluor Process 32.0 Lummus Process 29.6 – 33.5 Processes with reduced primary refiner firing Braun Purifier Process 28.0 (27.0) ICI AMV Process 28.5 Foster Wheeler AM2 Process 29.3 Humphreys & Glasgow BYAS Process 28.7 Jacobs Plus Ammonia Technology 28.8 (26.8) Montedison Low-Pressure Process 28.1 Kellogg’s LEAP Process