Uraian Proses Sintesis Urea Industri

Friday, March 10, 2017


















Uraian Proses Sintesis Urea Industri adalah : 
NHNH3 cair dari K-1/k-1/Ammonia Storage yang dimasukkan ke suction vessel di Suhu 27,5oC dan tekanan 24,5 kg/cm2, dimasukkan HP NH3 pump (P-102 A/B) untuk dinaikkan tekanannya menjadi sekitar 157 kg/cm2 dan dimasukkan ke HP Carbamate Condensor (E-202) melalui HP Ejector (J-201). HP Ejector menarik larutan amoniak beserta carbamate dari HP Scrubber untuk dimasukkan ke dalam HP Carbamate Condenser (HPCC) P2-E-202. Input dari HPCC ini adalah gas outlet dari HP Ejector dengan gas COyang sebelumnya digunakan untuk men-stripper. Di dalam HPCC, CO2 dan amoniak akan bereaksi menjadi carbamate.
HP Carbamat Condensor adalah alat penukar panas dimana gas/larutan berada pada sisi tube, boiler water di sisi shell. Karena reaksi pembentukan carbamate adalah reaksi eksotermis, maka panas yang dihasilkan dimanfaatkan untuk membangkitkan SLL 4,7 kg/cm2 dalam Steam Drum (P2-V-904A/B).Di dalam HPCC, kondensasi Carbamate diatur agar tercapai 80% sedangkan sisanya dilangsungkan dalam reaktor sehingga panas yang dihasilkan dimanfaatkan untuk dehidrasi Carbamate menjadi urea. Umpan NH3 dan CO2 ke Unit Sintesa dikontrol sedemikian rupa hingga rasio N/C didalam larutan outlet Reaktor adalah antara 2,95-3,05, rasio ini diperlukan untuk pembentukan urea yang optimum. Carbamate dan sisa gas yang belum bereaksi dijaga pada temperature 172oC dan dialirkan menuju bagian bawah Reaktor Sintesa (P2-R-201). 

Pada reaktor ini ada 11 buah sieve tray dengan jumlah lubang makin ke atas semakin sedikit. Hal ini untuk kontak antara fasa cair dan fasa gas dapat sempurna dan diperoleh waktu tinggal yang sesuai sehingga kesetimbangan urea dapat tercapai. Reaksi kesetimbangan urea dicapai dengan memerlukan panas (karena endotermis) . Hal ini diperoleh dari sisa gas yang belum bereaksi dan bentuk reaktor yang memiliki volume besar sehingga memberikan waktu tinggal yang lama. Waktu tinggal yang lama didapat karena overflow yang digunakan untuk mengalirkan urea ke proses berikutnya berada di Top reactor. Di top reactor, konversi CO2 menjadi Urea sekitar 60%. Lalu larutan urea,Sisa Carbamate,dan reaktan mengalir melalui pipa overflow turun dan keluar dari bagian bawah reaktor menuju HP Stripper. 

Larutan Urea yang dihasilkan dari reaktor dialirkan menuju HP Stripper untuk diambil sisa-sisa carbamate yang masih ada. Larutan Urea lalu di stripping dengan gas CO2 umpan secara berlawanan arah , hal ini menyebabkan tekanan NHturun, dan carbamate bisa terurai dengan menggunakan panas yang disuplai dari luar (Stream HP Stripper). Untuk hal tersebut, Steam HP Saturator dengan tekanan sekitar 21 Kg/cm2 dimasukkan di shell shide memanasi tube.

Effisiensi stripping diharapkan mencapai 85% dimana konsentrasi larutan urea keluar HP Stripper bertambah pekat hingga 59% dan temperature outlet 171,3 oC. Level di dalam HP Stripper ditahan serendah mungkin, untuk memperkecil pembentukan biuret. Cairan dari HP Stripper menganbdung 7% Amoniak, dikirim ke seksi Resirkulasi melalui Rectifiyin Column (P2-C-303). Sedangkan CO2 dari HP Stripper dialirkan ke dalam HPCC dengan membawa NH3, CO2 dan uap air yang telah dipisahkan dari larutan urea solution 30%. Gas yang terbentuk pada reaktor, yang mengandung amoniak dan karbon dioksida yang tidak bereaksi termasuk inert, dikeluarkan melalui top reactor dan akan dikondensasikan kembali ke HP Gas Scrubber dan bercampur dengan carbamate encer dari seksi resirkulasi.
 

Reaksi: