DAFTAR ISI
Halaman
KATA
PENGANTAR........................................................................................... i
DAFTAR
ISI.......................................................................................................... ii
BAB
I PENDAHULUAN..................................................................................... 1
A.
Latar
Belakang .......................................................................................... 1
BAB
II PEMBAHASAN....................................................................................... 2
A.
Pengertian
Pupuk......................................................................................... 2
B.
Proses
Produksi Pupuk Za .......................................................................... 2
C.
Bahan
Baku.................................................................................................. 2
D.
Uraian
Proses Pembuatan Pupuk ZA........................................................... 3
E.
Penampungan
Product dan Pengemasan..................................................... 8
BAB III PENUTUP.............................................................................................. 9
A.
Kesimpulan
............................................................................................... 9
DAFTAR PUSTAKA......................................................................................... 10
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pupuk merupakan gabungan
unsur hara makro dan mikro yang diberikan kepada tanaman baik melalui
penyemprotan langsung ke tanaman maupun melalui tanah untuk menyuburkan akar,
batang, daun, dan memperbanyak serta memperbaiki kualitas buah.
Berdasarkan bahan bakunya, pupuk dapat dibagi menjadi dua jenis
yakni pupuk kimia dan pupuk organik. Pupuk kimia dibuat secara kimia atau sering
disebut pupuk buatan. Pupuk kimia dapat dibedakan menjadi dua, yakni pupuk
kimia tunggal seperti pupuk KCl dan urea karena hanya mengandung satu jenis
unsur hara, yaitu K pada KCl dan N pada urea ((CONH2)2), serta pupuk kimia
majemuk yang terdiri atas beberapa unsur hara seperti pupuk NPK. Pupuk kimia
yang sering digunakan adalah urea dan amonium sulfat ((NH4)SO4)) atau pupuk ZA
untuk hara N; tripel superfosfat (Ca(H2PO4) atau TSP, dolomit super prima
(DSP) dan zat kapur (CaO) dengan kandungan hara makro Ca sebesar 32% dan
magnesium 18% (MgO), super fosfat (SP-26), untuk hara P; Muriate of Potash
(MOP) dan potasium klorida atau KCl untuk hara K (Anon., 2009). Sedangkan pupuk
organik adalah nama kolektif suatu bahan yang berasal dari kotoran sapi, limbah
perikanan/hasil samping tangkapan trawl, fermentasi dedaunan, gambut, kotoran
cacing, kotoran binatang ternak, dan rumput laut (Simanungkalit et al., 2006).
Pupuk organik mengandung unsur hara lebih lengkap dibandingkan dengan pupuk
kimia.
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian Pupuk
Pupuk
adalah suatu bahan yang mengandung satu atau lebih unsur hara atau nutrisi bagi
tanaman untuk menopang tumbuh dan berkembangnya tanaman. Unsur hara yang
diperlukan oleh tanaman adalah: C, H, O (ketersediaan di alam melimpah), N, P,
K, Ca, Mg, S (hara makro), dan Fe, Mn, Cu, Zn, Cl, Mo, B (hara mikro). Pupuk
dapat diberikan lewat tanah, daun, atau diinjeksi ke batang tanaman. Jenis
pupuk adalah bentuk padat maupun cair. Berdasarkan proses pembuatannya pupuk
dibedakan menjadi pupuk alam dan pupuk buatan. Pupuk alam adalah pupuk yang
didapat langsung dari alam, contohnya fosfat alam, pupuk kandang, pupuk hijau,
kompos. Jumlah dan jenis unsur hara yang terkandung di dalamnya sangat
bervariasi. Sebagian dari pupuk alam dapat disebut sebagai pupuk organik karena
merupakan hasil proses dekomposisi dari material mahluk hidup seperti, sisa
tanaman, kotoran ternak, dan lain-lain
B.
Proses Produksi Pupuk Za
Ammonium
Sulfat merupakan salah satu produk pupuk nitrogen yang diproduksi oleh PT. Petrokimia Gresik dengan kapasitas
produksi untuk masing – masing unit ZA sebesar 610 ton/hari. Ammonium
sulfat atau pupuk ZA merupakan
hasil dari netralisasi amoniak (NH3) dan asam sulfat (H2SO4).
C.
Bahan Baku
Bahan
baku baku pembuatan pupuk ZA adalah amoniak yang diperoleh langsung dari pabrik I dan asam sulfat yang
diperoleh dari pabrik III. Berikut spesifikasi
bahan baku pupuk ZA.
1.
Amoniak (NH3)
Kadar NH3 :
99 – 99,5%
Kadar H2O : maks 0,5 – 1% Fase : gas
Temperatur : 1oC
- Asam Sulfat (H2SO4) Kadar H2SO4 : 98 – 99,5% Kadar H2O : maks 0,5 – 2% Fase : cair
Temperatur : 34oC
D.
Uraian Proses
Pembuatan Pupuk ZA
1. Proses Penguapan Amoniak
Pada
proses netralisasi amoniak yang digunakan dalam bentuk gas sehingga jika amoniak masih dalam bentuk cair diperlukan proses evaporasi untuk
mengubahnya menjadi bentuk gas. Proses evaporasi dilakukan
dalam ammonia vaporizer E 304 C. Pemanas yang
digunakan adalah low pressure steam dengan tekanan 10 kg/cm3 dan
suhu 178 - 180°C. Tahap ini digunakan ketika laju uap amoniak
terlalu rendah atau ketika pabrik
amoniak sedang tidak
beroperasi.
2. Reaksi Netralisasi dan Kristalisasi
Reaksi
netralisasi dan kristalisasi ini terjadi dalam saturator R-301 ABCD. Reaksi ini bertujuan untuk
mereaksikan gas ammonia
murni (NH3) dengan terbentuk. Amoniak
dimasukkan bersama dengan asam sulfat ke dalam reaktor (saturator) secara kontinu dengan bantuan udara sebagai
pengaduk dan air sebagai penyerap
panas. Saturator adalah alat utama pada proses kristalisasi yang berfungsi untuk mereaksikan amoniak
dengan asam sulfat dan memekatkan amonium sulfat yang terbentuk.
Reaksi pembentukan ammonium sulfat
dalam saturator
2NH3 + H2SO4
(NH4)2SO4 + panas
Air
proses dari tangki TK-301 dialirkan ke dalam saturator ke dalam saturator R-301 ABCD dengan menggunakan pompa P-302,
setelah ketinggian air 4,0 m, uap
amoniak dengan konsentrasi 99,5% berat dialirkan ke dalam saturator R-301 ABCD dengan kondisi suhu 70oC dan
tekanan 3,5-5,5 kg/cm2g. Asam sulfat dari tangki TK-200 dengan konsentrasi 98,5% dipopakan ke dalam saturator R-301 ABCD pada kondisi 32oC dengan menggunakan pompa P305/P202. Udara
pengaduk yang digunakan diambil dari udara luar yang ditekan oleh kompresor,lalu dibersihkan dengan separator oil sebelum dimasukkan ke dalam saturator. Reaksi pembentukan amonium sulfat adalah reaksi eksotermis, yang menghasilkan panas 109,72 kkal/mol
dengan penambahan uap amoniak dan asam sulfat secara terus menerus maka konsentrasi amonium
sulfat yang terbentuk
akan semakin meningkat
dan panas yang dihasilkan juga akan semakin besar.
Desain operasi saturator R-301 ABCD adalah pada 105oC dan tekanan 1 atm sedangkan reaksi
selalu melepas panas 109,72 {Ù¾ kkal/mol.
Dengan tujuan menjaga suhu
larutan amonium sulfat agar konstan 105oC
maka air proses dari tangki TK-301
perlu ditambahkan secara terus-menerus ke dalam saturator. Temperatur
dalam saturator dapat bertahan hampir konstan (105- 113oC) pada kondisi normal operasi. Sebagian kecil panas ini
hilang melalui dinding saturator, sebagian besar akan menguapkan air dari larutan
dan dimasukkan kembali ke
dalam saturator untuk menjaga temperatur konstan. Kadar impuritis di dalam larutan induk (mother liquor) harus diamati, dengan batasan Fe maksimum 10 ppm. Untuk mengikat Fe maka diinjeksikan
asam fosfat.
Pada
suhu 105oC dan tekanan 1 atm air proses akan berubah fasa menjadi uap sehingga larutan amonium
sulfat dalam saturator akan menjadi jenuh
dan kemudian membentuk kristal amonium sulfat. Uap air proses yang terbentuk
segera dialirkan keluar saturator R-301 untuk menjaga
kondisi tekanan dalam
saturator konstan 1 atm. Uap air ini dikondensasikan lagi di kondensor E-301 ABCD kemudian air
kondensat yang dihasilkan, dialirkan ke dalam tangki TK-301. Tipe kondensor E-301 BCD adalah shell and tube dengan media air pendingin dari unit
utilitas I dengan temperatur 30oC, air pendingin
yang keluar dari kondensor harus dijaga temperaturnya tidak boleh lebih dari 50oC.
Kristal amonium
sulfat yang terbentuk
mempunyai kecenderungan mengendap di dasar saturator, hal ini
dapat mengganggu jalan keluar slurry amonium
itu sendiri. Dengan tujuan untuk mengatasi hal tersebut maka udara murni bertekanan 1 kg/cm2 dan temperatur 70oC dihembuskan ke dalam saturator R-301 ABCD. Setelah ketinggian
slurry dalam saturator 3,5-4,5 m kandungan
Kristal amonium sulfat dalam saturator sudah mencapai 50% berat, slurry amonium sulfat dapat dialirkan
keluar saturator melalui produk outlet berupa
kristal yang kemudian dibawa ke unit pengeringan selanjutnya ke unit pengantongan. Larutan amonium sulfat jenuh
(larutan induk) dari tangki D- 301 AB dengan konsentrasi 50% dan temperatur 70oC juga dipompakan kedalam saturator
R-301 ABCD dengan
tujuan mempercepat terbentuknya kristal amonium
sulfat.
Untuk mendapatkan konversi yang tinggi asam sulfat dimasukkan melalui line yang selalu terendam di
bagian atas saturator dengan flow sebesar 5,2
ton/jam dan uap amoniak dilewatkan melalui sparger di bagian bawah saturator
dengan flow sebesar 1/3 dari flow asam
sulfat. Acidity (keasaman) dijaga dengan mengatur
jumlah pemasukan NH3 vapor. Acidity naik,
pemasukan NH3 ditambah. Acidity turun,
pemasukan NH3 vapor dikurangi. Sedangkan
flow acid (asam
sulfat) sudah tertentu jumlah (konstan).
3.
Pemisahan Kristal
(Centrifuge)
Proses
ini bertujuan untuk memisahkan Kristal ammonium sulfat yang terbentuk dari ML. Larutan amonium sulfat dalam tangki mother liquor harus dijaga suhunya
pada 70oC dan dilakukan pengadukan secara kuntinyu sebelum dialirkan ke saturator R-301 ABCD dengan menggunakan pompa P-3.01. Produk dari saturator R-301 ABCD yang terdiri dari
kristal amonium sulfat 50% berat dan
sisanya larutan ammonium sulfat akan dipisahkan di centrifuge (M 301
AB). Centrifuge merupakan suatu alat pemisah
antara padatan dan cairan dengan menggunakan screen yang berputar
secara kontinyu.
Produk
slurry amonium sulfat dari saturator R-301 ABCD dilewatkan melalui Hopper D 302 AB untuk diumpankan
ke centrifuge M 301 AB secara kontinyu.
Kristal amonium sulfat akan tertahan
pada dinding screen dan terkumpul di silinder screen. Secara kontinyu pusher bergerak maju mundur untuk
mendorong kristal amonium sulfat yang terkumpul di screen ke solid discharge. Produk kristal keluar dari centrifuge M 301 AB mempunyai kandungan air sekitar 2% berat maksimum
dikirim ke rotary dryer M-302 melalui
belt conveyor M 303 secara kontinyu.
Larutan amonium sulfat yang tertampung
di dalam tangki mother liquid D 301 AB dianalisis kadar kation- kation bebasnya. Kation-kation tersebut
biasanya adalah Fe3+ yang dalam jumlah tertentu
akan mempengaruhi bentuk kristal yang akan dihasilkan. Kristal amonium sulfat yang banyak mengandung ion logam tersebut
biasanya berbentuk panjang seperti
jarum. Kandungan kation bebas dalam larutan induk dibatasi maksimum 10 ppm. Apabila melebihi ambang batas yang
ditetapkan maka ke dalam tangki mother
liquor D 301 AB ditambahkan asam fosfat sehingga
akan terbentuk endapan putih yang mudah dipisahkan. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
Fe3+ + (PO4)3- FePO4
Butiran
kristal amonium sulfat diteruskan ke belt
conveyor dan screw conveyor
untuk selanjutnya dibawa ke rotary dryer untuk dikeringkan. Sedangkan larutan induk dialurkan ke mother liquor tank untuk di recycle
ke saturator.
4.
Proses Pengeringan
Tujuan dari tahap ini adalah mengurangi
kadar air kristal amonium sulfat hingga 1,0% berat maksimal. Proses pengeringan kristal
ZA di PT. Petrokimia Gresik menggunakan rotary dryer. Alat ini terdiri
dari shell berbentuk silinder
horizontal yang dipasang pada suatu roll,
sehingga silinder dapat berputar dan
kedudukannya sedikit membentuk sudut kemiringan. Pada bagian dalam silinder
terdapat sekat-sekat yang arahnya mebujur
sejajar sumbu silinder.
Sekat ini desebut
“shovel” berfungsi sebagai pengangkut butiran bahan yang akan dikeringkan
pada saat silinder berputar.
Pada bagian akhir belt conveyor sebelum jatuh ke screw
conveyor M 307 pada permukaan
kristal amonium sulfat ditambahkan larutan anti-cacking, pada ujung
akhir screw conveyor dihubungkan
langsung dengan bagian masuk kerotary dryer M 302. Kristal amonium
sulfat masuk ke bagian ujung yang lebih
tinggi dari rotary dryer M 302 dengan
kadar air maksimum 1% berat pada
temperatur 70oC keluar melalui bagian ujung yang lebih rendah karena adanya gaya gravitasi.
Sebagai media pemanas adalah udara yang
dipanaskan dengan heater yang
sudah terangkai dalam rotary dryer tersebut. Udara pemanas akan mengalir
searah dengan Kristal amonium sulfat, suhu udara pemanas masuk adalah
untuk ZA I sebesar 115 oC
dan ZA III sebesar 104 oC.
Kristal amonium sulfat akan mengalir
keluar sebagai produk kering dengan
kadar air maksimum 1% berat denan temperatur 55oC pada bagian ujung yang lebih rendah. Gerakan
aliran dari kristal
amonium sulfat ini disebabkan
adanya putaran silinder dan kemiringan silinder. Media pemanas heater
adalah Low Pressure Steam dari
unit utilitas I, udara dari atmosfer akan memasuki rotary dryer
disebabkan adanya hisapan
atau tarikan dari Fan C
Udara keluar dari rotary dryer M 302 pada temperature 60-65 oC, udara tersebut diperkirakan mengandung debu
amonium sulfat. Udara keluar dari rotary dryer M 302 dilewatkan wet cyclone D 303/309 untuk menangkap
debu amonium sulfat yang terbawa
dalam udara pemanas. Udara pemanas yang masuk
ke wet cyclone D 303/309 di spray dengan air proses, kemudian air proses dan debu amonium sulfat yang
tertangkap akan mengalir ke tangki larutan
ZA dan D 307. Larutan ini kemudian dialirkan ke tangki mother liquor sedangkan
udara pemanas setelah melewati wet
cyclone D 303/309 dilepaskan ke
atmosfer.
E.
Penampungan Product
dan Pengemasan
Penampungan produk bertujuan untuk menyimpan sementara
kristal ZA sebelum dikemas.
Krital amonium sulfat kering dengan bantuan vibrating feeder M 308 diumpankan ke bucket elevator M 306. Kemudian diangkut setinggi 16,6 m. Kristal amonium sulfat
dari bucket elevator diteruskan ke belt conveyor M 309 dan dilewatkan melalui
hopper D 306 dan dilewatkan kembali dalam belt conveyor M 662 AB, akhirnya ditampung dalam sebuah bin. Dari bin ini selanjutnya kristal akan masuk ke proses pengantongan. Kristal amonium sulfat dikemas dalam
karung plastik dengan berat bersih 50 kg tiap karung.
BAB
III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Pupuk adalah suatu bahan yang mengandung satu atau
lebih unsur hara atau nutrisi bagi tanaman untuk menopang tumbuh dan
berkembangnya tanaman. Unsur hara yang diperlukan oleh tanaman adalah: C, H, O
(ketersediaan di alam melimpah), N, P, K, Ca, Mg, S (hara makro), dan Fe, Mn,
Cu, Zn, Cl, Mo, B (hara mikro). Pupuk dapat diberikan lewat tanah, daun, atau
diinjeksi ke batang tanaman. Jenis pupuk adalah bentuk padat maupun cair.
Ammonium Sulfat merupakan salah satu produk pupuk
nitrogen yang diproduksi oleh PT. Petrokimia Gresik dengan kapasitas produksi
untuk masing – masing unit ZA sebesar 610 ton/hari. Ammonium sulfat atau pupuk
ZA merupakan hasil dari netralisasi amoniak (NH3) dan asam sulfat (H2SO4).
DAFTAR
ISI
Karl-Heinz Zapp
"Ammonium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial
Chemistry 2012, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a02_243
"PAKISTAN:
‘Anti-terrorist’ fertilizer ban hinders farmers". IRIN Humanitarian News
and Analysis. 2010. Diakses April 24, 2013.
Anonim. 2009.
Pupuk organik, pupuk hayati dan pupuk kimia.
http://isroi.wordpress.com/2008/02/26/pupuk-
organik-pupuk-hayati-dan-pupuk-kimia/. Diakses pada tanggal 2 Februari 2009.
