BAB 4 Pembahasan Sistem Pengontrolan di Column I-2 pada CDU III PT. Pertamina (Persero) RU III Plaju (Kerja Praktek)

BAB IV

PEMBAHASAN

IV. 1    Crude Distillation Unit (CDU)

Crude Distilation Unit (CDU) merupakan kilang minyak bumi yang berfungsi untuk mengubah crude oil (minyak mentah) menjadi produk jadi seperti Liquid Petroleum Gas/LPG, gasoline, kerosene, diesel, fuel oil, lube base oil, dan coke.

Crude Distillation Unit (CDU) beroperasi dengan prinsip dasar pemisahan berdasarkan titik didih komponen penyusunnya. Kolom CDU memproduksi produk LPG, naphtha, kerosene, dan diesel sebesar 50-60% volume feed, sedangkan produk lainnya sebesar 40-50% volume feed berupa atmospheric residue.

Atmospheric residue pada kilang lama, yang tidak memiliki Vacuum Distillation Unit/VDU, biasanya hanya dijadikan fuel oil yang value-nya sangat rendah atau dijual ke kilang lain untuk dioleh lebih lanjut di VDU. Sedangkan pada kilang modern, atmospheric residue dikirim sebagai feed Vacuum Distillation Unit atau sebagai feed Residuel Catalytic Cracking (setelah sebagiannya di-treating di Atmospheric Residue Hydro Demetalization unit untuk menghilangkan kandungan metal atmospheric residue).

CDU di PT. Pertamina (Persero) RU III ini memiliki 5 unit CDU, CDU II sampai CDU V berada di daerah Plaju dan CDU VI berada di Sungai Gerong. Pada setiap CDU memiliki Coloumn yang merupakan tempat pembuatan minyak mentah yang diproses di setiap CDU. Dalam kerja praktek ini kami memcoba membahas sistem pengontrolan di CDU III pada Column I-2.

Di dalam proses pengolahan memiliki nilai acuan yang disebut set point. Set Point adalah nilai acuan yang diberikan oleh operator, dengan tujuan agar variabel proses selalu berusaha menyamakan ke nilai tersebut.

Controller yang mengatur besaran yang diukur (process value–PV) agar sama dengan set-point (SP) yang diinginkan. dengan kata lain kerja controller adalah membandingkan signal yang diterima dari transmitter (process value–PV) dengan set-point (SP) kemudian memberikan perintah (manipulated value-MV) kepada control valve jika terdapat penyimpangan (deviasi) diantaranya, dan seterusnya PV akan sama.

IV.2    Uraian Proses pada Column I-2 di CDU III

Ex. produk dari buttom Column I-1 dialirkan menuju Column I-2 melewati furnace. Top produk Column I-2 dialirkan melalui HE (Heat Exchanger) untuk memanaskan crude oil lalu didinginkan pada cooler, kemudian masuk ke Accu 8-2 tank sebagian dihisap oleh pompa untuk refluks column I-2 dan sebagian lagi sebagai produk LKD (Light Kerosene Distillate).

Side stream produk ditarik dari Column I-2 dimasukkan ke Stripper II-3 yang dilengkapi dengan cooler dimana medianya adalah residu ex Column I-2. Gas-gas dari top Stripper akan dikembalikan lagi ke dalam Column I-2 sedangkan liquid yang terbentuk di buttom didinginkan terlebih dahulu melalui cooler dan selanjutnya dipompakan keluar tangki menjadi produk HKD (Heavy Kerosene Distillate).

Side stream yang diperoleh dari plate Column I-2 masuk ke Stripper II-2. Buttom Stripper dialirkan melalui HE untuk dipanaskan lalu didinginkan melalui cooler dan dipompakan untuk menjadi produk LCT (Light Cold Test Gas) dan bagian top Stripper dikembalikan lagi menuju Column I-2

Side stream yang diperoleh dari Column I-2 dimasukkan kembali ke stripper II-1. Buttom stripper setelah melalui HE lalu didinginkan melalui cooler dan dipompakan untuk menjadi produk HCT (High Cold Test Gas Oil), sedangkan bagian top Stripper dikembalikan lagi ke Column I-2

Sisa dari semua pembakaran yang tidak dapat diolah lagi yang biasa disebut residu yang berada pada buttom Column I-2 sebagian tetap berada di Column I-2 agar tidak terjadi refluks dan sebagian lagi akan di pompakan menuju HE dengan bantuan reboiler terlebih dahulu untuk di teruskan ke tangki timbu dan menuju HVU (High Vacuum Unit) untuk di buat menjadi bijih plastik. (Uraian proses dapat dilihat lampiran.1)

IV.3     Sistem Pengontrolan pada Column I-2 di CDU III

            IV.3.1 Sistem Pengontrolan Temperature

Sistem pengontrolan temperature digunakan untuk mengontrol besarnya suhu pada Column I-2 di CDU III. Alat yang digunakan dalam pengontrol suhu yaitu thermocouple dengan tipe –J dan –K.

1.      Input pada Column I-2

a.      Temperature Indicator (TI-8334)

TI-8334 merupakan tag number untuk temperature element yang dipakai pada pengontrolan suhu di Furnace II sebagai inputan Column I-2. Temperature indicator ini hanya sebagai indikasi dan dapat dilihat di lapangan. Pada saat pengambilan data TI-8334 menunjukkan indikasi temperature pada 305,4⁰ C

b.      Temperature Control (TC-8302)

TC-8302 merupakan tag number dari temperature controller untuk mengontrol temperature yang telah disetting di control room (DCS) dengan setting termperature tertentu yang indikasinya dapat dilihat di control room maupun di lapangan. TC-8302 ini dipakai untuk mengontrol besar kecilnya temperature dari Furnace II Coil 1 yang akan dialirkan menuju Column I-2. Temperature control ini juga mengontrol temperature pada line gas melalui control valve yang memiliki tag number PV-8342 dengan jenis Control Valve ATO (Air To Open) pada pipa supply gas. Jadi jika ada kegagalan, maka control valve akan menutup otomatis supaya supply gas yang akan dimasukkan ke dalam Furnace II akan ditahan sehinnga temperature tidak akan ikut naik dan untuk mencegah terjadinya kebakaran di dalam Column I-2. Pada saat pengambilan data temperature yang sedang terjadi (Point Value (PV)) 304,9 DEG dan set poin yang dikirim dari control roomnya adalah 305,0 DEG, dan bukaan Control Valve (Manipulated Value (MV)) adalah 0,8 kg/cm².

c.       Temperature Control (TC-8303)

TC-8303 merupakan tag number dari temperature controller yang telah disetting di control room (DCS). TC-8303 ini dipakai untuk mengontrol besar kecilnya temperature yang terjadi pada Furnace II Coil 2 untuk pemanasan kedua setelah di keluarkan dari Column I-2. TC-8303 ini juga mengontrol temperature pada line gas melalui control valve dengan tag number PV-8343 dengan jenis control valve ATO (Air To Open) pada line gas. Jadi jika ada kegagalan, maka Control Valve akan menutup otomatis supaya supply gas yang  akan dimasukkan ke dalam Furnace II akan ditahan sehinnga temperature juga tidak akan ikut naik. Pada saat pengambilan data, TC-8303 menunjukkan:

PV       :           345,8 DEG

SV       :           360,0 DEG

MV      :           4,5 kg/cm²

Gambar 4.1 Pengontrolan Temperature Line Input Column I-2

2.      Output pada Column I-2

a.      Temperature Indicator (TI-8336)

TI-8336 merupakan tag number untuk temperature element yang dipakai pada pengendalian output di Column I-2. Pada saat pengambilan data TI-8336 menunjukkan indikasi temperature pada 352,7⁰ C

b.      Temperature Indicator (TI-8360)

TI-8360 merupakan tag number untuk temperature element yang dipakai pada pengontrolan output di Column I-2 yang telah di pompa untuk dialirkan menuju HVU II dan tangki timbun. Pada saat pengambilan data TI-8360 menunjukkan indikasi temperature pada 311,6⁰ C

Gambar 4.2 Pengontrolan Temperature Line Output Column I-2

IV.3.2  Sistem Pengontrolan Pressure (Tekanan)

Sistem pengontrolan tekanan digunakan untuk mengontrol tekanana yang ada di Column I-2. Adapun instrument yang digunakan pada Column I-2 ini dalam pengontrolan tekanan, sebagai berikut:

1.      Pressure Indicator (PI-8334)

PI-8334 merupakan tag number untuk indikasi tekanan yang berada di lapangan sebagai pengotrolan tekanan yang masuk pada column I-2. Pada saat pengambilan data indikasi tekanan PI-8334 menunjukkan pada 0,3 kg

2.      Pressure Control (PC-8342)

Pressure controlller berfungsi untuk pengontrolan tekanan pada line gas di dalam Furnace II agar tetap seimbang dengan temperature di dalamnya. PC-8342 ini juga mengontrol tekanan pada line gas melalui control valve dengan tag number         PV-8342 dimana jenis valve yang digunakan adalah ATO (Air to Open), jadi jika ada kegagalan Control Valve akan menutup otomatis sehingga supply gas ke Furnace II untuk pembakaran akan ditahan agar tidak berlebihan. Pada saat pengambilan data, tekanan yang sedang berlangsung:

PV             :           0,8 kg/cm²

SV             :           0,8 kg/cm²

MV            :           0,2%

3.      Pressure Control (PC-8312)

PC-8312 merupakan pressure controller yang berfungsi untuk mengatur tekanan pada line steam air yang akan dimasukkan ke dalam Column I-2. Pada PC-8312 ini juga mengontrol tekanan pada line steam air melalui control valve jenis ATO dengan tag number valve PV-8312, jadi jika ada kegagalan Control Valve ini akan menutup otomatis untuk menahan supply air yang akan dimasukkan ke column I-2. Pada saat pengambilan data, tekanan yang terjadi pada PC-8312

PV             :           11,6 kg/cm²

SV             :           11,0 kg/cm²

MV            :           40%

                                                                Gambar 4.3 Pressure Control pada Column I-2

            IV.3.3  Sistem Pengontrolan Level

Sistem pengontrolan level sangat penting karena apabila diketahui level pada Column I-2 tidak di set point maka dapat mempengaruhi pemisahan fraksi-fraksi pada Column I-2. Maka untuk memisahkan level digunakan level control yang bekerja secara parallel dengan flow control pada output Column I-2 yang akan memberitahu Control Valve untuk membuka atau menutup aliran output Column I-2, sehingga level pada Column I-2 tetap pada set point. Level controller ini mengontrol ketinggian fluida melalui Control Valve dengan tag number valve FV-8320 dengan jenis ATO. Pengontrolan level pada Column I-2 ini menggunakan Level Controller (LC-8313). Pada saat pengambilan data, level yang sedang terjadi,

                        PV       :           32,9%

SV       :           35%

MV      :           1180 T/D

                                                                Gambar 4.4 Level Control pada Column I-2

           

IV.3.4  Sistem Pengontrolan Flow (Aliran)

Sistem pengontrolan aliran digunakan untuk mengontrol besarnya aliran yang masuk ke dalam Column I-2.

1.      Flow Control (FC-8346)

FC-8346 merupakan tag number dari flow controller untuk mengontrol aliran yang dialirkan dari ex bottom Column I-1. Pada saat pengambilan data, alirannya yang sedang terjadi

PV             :           2319 T/D

SV             :           4303 T/D

MV            :           88,8%

FC-8346 ini mengontrol aliran melalui Control Valve jenis ATC (Air To close) dengan tag number valve FV-8346

          Gambar 4.5 Gambar Flow Control dari Column I-1

2.      Flow Control (FC-8315)

FC-8315 merupakan tag number dari flow control yang bekerja untuk mempertahankan aliran di Furnace. FC-8315 ini mengontrol aliran melalui Control Valve jenis ATC dengan tag number valve FV-8315 untuk mengontrol aliran yang masuk ke Furnace II tetap stabil. Pada saat pengambilan data besar aliran yang masuk ke Furnace II

PV             :           3068 T/D

SV             :           2800 T/D

MV            :           70%

3.      Flow Control (FC-8320)

FC-8320 merupakan flow controller yang mengontrol aliran keluar dari Column I-2 untuk dialirkan menuju HVU II dan tangki timbun yang kerjanya secara parallel atau yang biasa disebut cascade dengan output level, sehingga nilai output dari level menjadi acuan set point untuk FC-8320 ini. Pada saat pengambilan data aliran yang keluar dari Column I-2:

PV             :           1363 T/D

SV             :           1180 T/D

MV            :           40,2%

FC-8320 mengontrol aliran pada buttom Column I-2 melalui Control Valve jenis ATO dengan tag number valve FV-8320 untuk mengontrol aliran agar tetap stabil antara keluaran dengan masukannya.

4.      Flow Indicator (FI-8333)

FI-8333 mengontrol supply air bertekanan yang akan dimasukkan ke dalam column I-2. Pada saat pengambilan data indikasi dari FI-8333 ini 10,3 T/D

Gambar 4.6 Flow Control pada Column I-2

IV.4  Sistem Pengontrolam Cascade antara Pengaturan Pressure (PC-8342)

dan Temperature (TC-8302) pada Column I-2

Secara keseluruhan proses pengontrolan tekanan yang terjadi merupakan pengontrolan Cascade dengan temperature karena pengaturan dengan menggunakan dua buah controller, dimana output dari controller pertama menjadi set point bagi controller kedua, dimana dalam artian terdapat dua buah pengontrol yang mengatur satu control valve. Jenis control valve yang digunakan untuk mengontrol kedua controller ini merupakan jenis ATO (Air To Open) dengan tag number Control Valve PV-8342. Pada Column I-2 ini yang menjadi controller pertama yaitu TC-8203 dan yang menjadi controller ke kedua yaitu PC-8342. Controller yang menjadi Casecade merupakan controller yang bearada di dekat control valve, sehingga Casecade berada pada PC-8342.

Pada Column I-2, kerja antara pressure dan temperature sangat berkaitan karena dipasang secara parallel. Hal tersebut menyebabkan nilai ukur atau set point tekanan gas yang akan disupply ke Furnace II C 1 bekerja bedasarkan output dari temperature pada Column I-2. Dimana semakin tinggi temperature di dalam Furnace II maka tekanan gas yang mengalir juga semakin tinggi. Nilai yang menjadi Cascade antara TC-8203 dengan PC-8342 dapat dilihat dari table 4 berikut:

	TC-8302	PC-8342
PV (Process Value)	304,9 DEG	0,8 kg/cm2
SV (Set point Value)	305,0 DEG	0,8 kg/cm2
MV (Manipulated Value)	0,8 kg/cm2	0,2%

Table 4. Nilai Cascade TC-8203 dengan PC-8342

          Gambar 4.7 Cascade PC-8342 dan TC-8302

pada Column I-2

IV.5     Sistem Pengontrolam Cascade antara Pengaturan Flow (FC-8320)

dan Level (LC-8313) pada Column I-2

Secara keseluruhan proses pengontrolan aliran yang terjadi merupakan pengontrolan Casecade  dengan level karena pengaturan dengan menggunakan dua buah controller, dimana output dari controller pertama menjadi set point bagi controller kedua, dimana dalam artian terdapat dua buah pengontrol yang mengatur satu Control Valve. Control valve yang mengontrol kedua pengontrol ini berjenis ATO (Air To Open) dengan tag number valve FV-8320. Pada Column I-2 ini yang menjadi controller pertama yaitu LC-8313 dan yang menjadi controller ke kedua yaitu FC-8320. Controller yang menjadi Cascade merupakan controller yang bearada di dekat control valve, sehingga Casecade berada pada controller FC-8320

Pada Column I-2, kerja antara flow sangat berkaitan karena dipasang secara parallel. Hal tersebut menyebabkan nilai ukur atau set point aliran  dari residu Column I-2 yang akan di pompakan menuju HVU II dan tangki timbun bekerja bedasarkan output dari level residu tersebut. Dimana semakin tinggi level di buttom Column I-2 maka Control Valve (FV-8320) yang dikontrol oleh flow controller (FC-8320) akan membuka sehingga flow yang mengalir dari Column I-2 menuju HVU II dan tangki timbun semakin besar. Nilai yang menjadi cascade antara LC-8313 dengan FC-8320 dapat dilihat dari table 5 berikut:

	LC-8313	FC-8320
PV (Process Value)	32,9%	1363 T/D
SV (Set point Value)	35%	1180 T/D
MV (Manipulated Value)	1180 T/D	40,2%

Tabel.5 Nilai Cascade LC-8313 dengan FC-8320

Gambar 4.8 Cascade FC-8320 dan LC-8313 pada Column I-2