BAB IIITUGAS KHUSUS

3.1 Judul

“ EFISIENSI FURNACE ACTUAL (F-85-002) CDU V KILANG CD&GP DI

PT. PERTAMINA (PERSERO) RU III PLAJU-SUNGAI GERONG”

3.2 Latar Belakang

Furnace atau alat pemanas berapi merupakan bagian dari peralatan

pengolahan minyak, dimana panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar

akan dipindahkan ke fluida yang mengalir melalui tube-tube dapur tersebut.

Sumber panas furnace berasal dari pembakaran antara Fuel Oil, Fuel Gas atau

(kombinasi Fuel Oil dan Fuel Gas) dengan udara yang kemudian digunakan untuk

memanaskan Crude Oil yang mengalir dalam tube.

Furnace terdiri dari bangunan metal dimana didalamnya dilapisi dengan batu

tahan api yang akan melindungi metal dan support dapur dari radiasi panas dan

akan memancarkan panas radiasi ke tube dapur yang dikenal dengan “Fire Box”

atau “Combustion Chamber.”

Furnace pada dasarnya terdiri dari sebuah kamar pembakaran yang

menghasilkan sumber kalor dan kumparan pipa dimana mengalir fluida yang

menyerap kalor. Dalam konstruksi dapur berapi ini biasanya kumparan pembuluh

dipasang menelusuri dan merapat kebagian lorong yang menyalurkan gas hasil

bakar (fuel gas) dari ruang bakar ke cerobong asap.

Perpindahan kalor di kamar pembakaran terutama terjadi karena radiasi,

disebut seksi radiasi (radiant Section). Sedangkan di saluran gas hasil bakar,

terutama oleh konveksi dan disebut seksi konveksi (Convection Section). Untuk

mencegah supaya gas buangan tidak terlalu cepat meninggalkan ruang konveksi

maka pada cerobong sering kali dipasang penyekat (Damper). Perpindahan panas

kalor melalui pembuluh dikenal sebagai konduksi.

64

65

Efisiensi furnace sangat mempengaruhi kinerja alat,oleh sebab itu efisiensi

dari furnace harus di ketahui setiap hari.Seperti yang terlihat pada alat furnace (F-

85-001) di CDU V kilang CD&GP di PT. Pertamina (Persero) RU III Plaju

temperatur intlet yaitu ±156°C dan outlet ±240°C(Data actual dilapangan) dari

feed sudah sangat jauh dari design yaitu temperatur intlet 255°C dan outlet 270°C

(Data design normal operating window),sehingga di dapat entalpi yang cukup

besar dan nilai panas yang diserap cukup banyak dan meningkatkan beban

furnace dan efisiensi alat serta konsumsi bahan bakar.

3.3 Tujuan

Adapun tujuan dari tugas khusus ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk menentukan efisiensi furnace (F-85-002) aktual CDU V kilang

CD&GP di PT Pertamina (Persero) RU III Plaju-Sungai Gerong.

2. Untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi efisiensi furnace.

3. Untuk menghitung penggunaan bahan bakar secara aktual dengan

menggunakan efisiensi furnace (F-85-002) yang didapat dari data analisa

orsat CDU V kilang CD&GP di PT Pertamina (Persero) RU III Plaju-Sungai

Gerong.

3.4 Manfaat

Adapun Manfaat dari tugas khusus ini adalah sebagai berikut :

1. Dapat mengetahui seberapa besar efisiensi furnace (F-85-002) aktual

CDU V kilang CD&GP

2. Dapat menganalisa faktor apa saja yang mempengaruhi efisiensi furnace.

3. Dapat mengetahui seberapa banyak penggunaan bahan bakar secara aktual

dengan menggunakan efisiensi furnace (F-85-002) yang di dapat dari data

analisa orsat CDU V kilang CD&GP di PT Pertamina (Persero) RU III

Plaju-Sungai Gerong.

66

3.5 Perumusan Masalah

Adapun permasalahan yang akan dibahas adalah:

1. Bagaimana menentukan efisiensi furnace (F-85-002)

2. Faktor apa saja yang mempengaruhi efisiensi furnace.

3. Bagaimana menghitung penggunaan bahan bakar secara aktual dengan

menggunakan efisiensi furnace (F-85-002) yang didapat dari data analisa

orsat CDU V kilang CD&GP di PT Pertamina (Persero) RU III Plaju-Sungai

Gerong.

3.6 Tinjauan pustaka

3.6.1 Macam - Macam Tipe Furnace

Furnace memiliki beberapa jenis atau tipe. Perbedaan furnace berdasarkan

bentuk fisik, konstruksi serta efektifnya memanasi minyak, setiap furnace

mempunyai kemampuan dan efisiensi yang berbeda-beda. Beberapa tipe furnace

yang digunakan dalam industri minyak bumi:

1. Box Furnace

Furnace tipe box mempunyai bagian radiasi dan konveksi yang dipisahkan

oleh dinding batu tahan api yang disebut bridge wall. Burner dipasang pada ujung

dapur dan api diarahkan tegak lurus dengan pipa atau dinding samping dapur (api

sejajar dengan pipa). Dapur jenis ini jarang digunakan karena perhitungan

ekonomi/harganya mahal.

- Aplikasi dapur tipe box :

a) Beban kalor berkisar antara 60-80 MM Btu/Jam atau lebih

b) Dipakai untuk melayani unit proses dengan kapasitas besar.

c) Umumnya bahan bakar yang dipakai adalah fuel oil

d) Dipakai pada instalasi-instalasi tua, adakalanya pada instalasi baru yang

mempunyai persediaan bahan bakar dengan kadar abu (ash) tinggi.

- Keuntungan memakai dapur tipe box :

a) Dapat dikembangkan sehingga bersel 3 atau 4

b) Distribusi fluks kalor merata disekeliling pipa

67

c) Ekonomis untuk digunakan pada beban kalor diatas 60-80 MM. Btu/jam

- Kerugian memakai dapur tipe box :

a) Apabila salah satu aliran fluida dihentikan, maka seluruh operasi dapur harus

dihentikan juga, untuk mencegah pecahnya pipa (kurang fleksibel)

b) Tidak dapat digunakan memanasi fluida yang harus dipanasi pada suhu tinggi

dan aliran fluida yang singkat.

c) Harga relative mahal

d) Membutuhkan area relative luas.

e) Pelaksanaan pemeliharaan lebih sulit, karena pipa pembuluh tersusun

mendatar.

2. Vertical Cylindrical Furnace

Merupakan furnace berbentuk silinder tegak lurus yang mempunyai burner

pada lantai dengan nyala api tegak lurus ke atas sejajar dengan dinding furnace,

sedangkan tube-tube didalam seksi radiasi dipasang tegak lurus.

- Contoh jenis pemanas berapi tipe vertical :

a) Pemanas vertical silindris tanpa seksi konveksi

b) Pemanas vertical silindris berkumparan helix

c) Pemanas vertical silindris dengan ruang konveksi aliran silang

d) Pemanas silindris tanpa seksi konveksi terpadu

e) Pemanas tipe punjang (“orbor “ atau “wicket”)

f) Pemanas vertical api ganda.

- Keuntungan memakai dapur tipe silindris :

a) Konstruksi sederhana, sehingga harganya relatif murah

b) Area yang diperlukan relative kecil

c) Luas permukaan pipa dapat tersusun lebih besar sehingga thermal efisiensinya

lebih tinggi.

d) Ekonomis untuk bahan bakar sekitar 60-80 MM Btu/jam

- Kerugian memakai dapur tipe silindris :

a) Kapasitas feed relative kecil

b) Plot area minimal dan perlu pengoperasian yang lebih hati-hati

c) Pada kasus dimana kapasitas dapur kecil, kurang efisien.

68

3. Cabin furnace

Dapur tipe kabin mempunyai bagian radiasi pada sisi samping dan bagian

kerucut furnace. Bagian konveksi terletak di bagian atas furnace sedangkan

bagian terbawah disebut shield section. Burner dipasang pada lantai dapur dan

menghadap ke atas sehingga arah pancaran api maupun flue gas tegak lurus

dengan susunan pipa, adakalanya burner dipasang horizontal. Dapur tipe ini

ekonomis karena efisiensi termalnya tinggi.

- Keuntungan memakai dapur tipe kabin :

a) Bentuk konstruksi kompak dan mempunyai thermal effisiensi tinggi

b) Beban panas sekitar 20-300 MM Btu/jam

c) Pada dapur tipe kabin bersel, memungkinkan pengendalian operasi secara

terpisah (fleksibel).

4. High Temperatur Chemical furnace

Furnace tipe ini umumnya digunakan sebagai reactor, dimana fluida yang

mengalir melalui pipa radiasi akan memperoleh panas radiasi secara merata.

Burner dipasang dilantai dengan arah pancaran api vertical dan dipasang di

dinding dengan arah pancaran api mendatar. Dengan cara pemasangan Burner

tersebut maka tube akan memperoleh panas radiasi yang sama dari kedua sisinya

sehingga mengurangi kemungkinan terbentuknya coke serta penurunan suhu metal

di tube.

3.6.2 Proses Perpindahan Panas

Mekanisme proses perpindahan panas dari sumber panas ke penerima

dibedakan atas tiga cara, yaitu :

1. Perpindahan Panas secara Konduksi

Perpindahan panas secara konduksi adalah perpindahan panas dimana

melekul-molekul dari zat perantara tidak ikut berpindah tempat tetapi molekul-

molekul tersebut hanya menghantarkan panas atau proses perpindahan panas dari

suhu yang tinggi ke bagian lain yang suhunya lebih rendah.

2. Perpindahan Panas secara Konveksi

69

Perpindahan panas secara konveksi diakibatkan molekul-molekul zat perantara

ikut bergerak mengalir dalam perambatan panas atau proses perpindahan panas

dari satu titik ke titik lain dalam fluida antara campuran fluida dengan bagian

yang lain. Perpindahan panas ini dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

a) Konveksi alam (Natural Convection)

Perpindahan panas yang terjadi bila aliran panas yang berpindah diakibatkan

perbedaan berat jenis. Pada konveksi alam aliran fluida disebabkan oleh

perbedaan suhu antara bagian satu dengan bagian lainnya sehingga terjadi

perbedaan densitas. Densitas bagian fluida dingin lebih besar dari bagian fluida

panas. Aliran terjadi akibat adanya perbedaan densitas.

b) Konveksi paksa (Forced Convection)

Perpindahan panas yang terjadi bila aliran fluida disebabkan oleh adanya

gerakan dari luar, seperti pemompaan, pengadukan, dll.

3. Perpindahan Panas secara Radiasi

Perpindahan panas secara radiasi adalah perpindahan panas yang terjadi

karena perpindahan energi melalui gelombang elektromagnetik secara pancaran

atau proses perpindahan panas dari sumber panas ke penerima panas yang

dilakukan dengan pancaran gelombang panas. Antara sumber panas dengan

penerima panas tidak terjadi kontak. Bagian dapur yang terkena radiasi adalah

ruang pembakaran.

Ada beberapa variabel penting yang sangat berpengaruh terhadap kerja dari

furnace, yaitu :

a) Lajur alir fluida di dalam tube

b) Inlet dan outlet temperature

c) Laju alir fuel

d) Heat duty design furnace

3.6.3 Komponen Utama Furnace

Komponen-komponen utama furnace dapat diuraikan sebagai berikut

1. Instrumentasi

70

Umumnya instrumentasi yang terpasang pada suatu pemanas berapi adalah

thermometer, manometer dan on line analyzer.

a. Termometer : instrument pengukuran temperatur ini dibagi menjadi

beberapa tipe tergantung kebutuhannya.

1. TI (Temperatur Indicator)

2. TR (Temperatur Recorder)

3. TC (Temperatur Controller)

4. TA (Temperatur Alarm)

5. TS (Temperatur Shutdown)

b. Manometer : banyak digunakan untuk mengukur tekanan udara di ruang

pembakaran, tekanan gas buang di cerobong, tekanan bahan bakar

gas/cair, tekanan fluida masuk dan keluar ruang pembakaran.

c. O2 analyzer : fungsi alat ini melakukan analisa kandungan oksigen,

karbon dioksida pada gas buang.

2. Dinding dapur

Umumnya dinding dapur dibuat berlapir-lapis. Lapisan terluar terbuat dari

baja yang berfungsi menahan struktur dapur. Lapisan sebelah dalam terbuat dari

refaktori yang berfungsi untuk isolasi panas, agar kehilangan panas sekecil

mungkin.

Lapisan bagian dalam dapat dipasang satu lapis atau dua lapis. Jika dinding

dalam dipasang dua lapis maka pada lapisan yang berlangsung terkena api,

dipasang refaktori batu tahan api (fire brick) sedang pada lapisan bagian dalam

yang tidak langsung terkena api dipasang batu isolasi (insulation brick). Pada

dapur baru biasanya dipasang satu lapis saja yang berfungsi sebagai fire brick dan

insulation brick.

3. Tube Coil

Komponen ini terbuat dari sejumlah pipa lurus yang dihubungkan secara

seri satu sama lain dari furnace. Tube berfungsi sebagai media penghantar panas

kepada crude oil, tube coil terbuat dari low molybdenum steel, yaitu suatu bahan

yang tahan terhadap temperatur tinggi dan daya hantar panas (thermal

conductivity) yang tinggi serta tahan terhadap korosi pada temperatur tinggi.

71

4. Combustion Air Pheheater

Furnace modern biasanya dilengkapi dengan Combustion Air Peheater yang

berfungsi memanfaatkan sisa panas dari flue gas setelah melewati tube coil dalam

Convection Section, kemudian dimanfaatkan untuk memanaskan udara yang

dialirkan ke ruang pembakaran. Panas yang hilang dari flue gas yang semestinya

dibuang ke udara melalui stack (cerobong dapur) dapat dipindahkan ke udara

pembakar, sehingga efisiensi dapur menjadi lebih baik, dari 75% menjadi 81%.

- APH dilengkapi dengan:

1) Induced Draft Fan (IDF), dipasang diantara ducting dengan stacik yang

berfungsi untuk menghisap flue gas dari dalam furnace.

2) Force Draft Fan (FDF), dipergunakan untuk mensupply udara pembakaran

ke burner, system dipasang agar terjadi pencampuran bahan bakar dengan

udara yang lebih baik.

3) Rotor APH, merupakan silinder yang bersekat dan berputar didalam suatu

casing. Udara yang akan dipanaskan mengalir pada bagian sisi yang satu

sedangkan flue gas mengalir pada bagian yang lainnya. Gambar APH

Sumber : Control Room CDU V kilang CD&GP Pertamina RU III Plaju, 2013Gambar 8. Bagan APH furnace II CDU V kilang CD&GP

72

5. Cerobong Asap (Stack) dan Katup (Damper)

Cerobong asap (stack) dapur berapi biasanya terbuat dari carbon steel

berfungsi mengalirkan gas hasil pembakaran (flue gas) dari convection section ke

atmosfir. Tinggi cerobong ditentukan berdasarkan draft di ruang pembakaran dan

peraturan tentang polusi udara. Bahan konstruksi cerobong biasanya baja karbon.

Katup cerobong (damper) berfungsi untuk mengatur draft di dalam ruang

pembakaran. Bahan konstruksinya dapat beraneka ragam tergantung dari

temperaturnya. Pada saat operasi bukaan katup cerobong dikondisikan sedemikian

rupa sehingga dicapai keadaan optimal antara kesempurnaan pembakaran dan

efisiensi.

6. Gun Burner (Alat Pembakar)

Pada dapur-dapur berapi di industri, bahan bakar yang dipakai pada umumnya

berupa gas (fuel gas) maupun cair (fuel oil), maka fungsi dari burner tergantung

dari jenis fuel yang dipakai.

Burner berfungsi untuk merubah bahan bakar berupa senyawa hydrocarbon

menjadi fase gas dan akan bercampur dengan udara pembakaran sehingga terjadi

pembakaran yang sempurna. Fasilitas yang ada burner biasanya terdiri dari:

a) Steam atomisasi

b) Udara primary dan secondary

c) Tip gun burner

d) Nozzle pilot

7. Lubang intip (Peep Hole)

Lubang kecil yang dibuat pada dinding ruang pembakaran untuk mengamati

keadaan diruang pembakaran, seperti nyala api, warna pipa pemanas dan warna

batu tahan api. Lubang pengintip dilengkapi dengan penutup dari baja dan harus

selalu tertutup setelah digunakan. Jumlah lubang pengintip ini tergantung dari

ukuran dan tipe dapurnya, yang penting semua titik diruang pembakaran harus

dapat diamati dari lubang-lubang pengintip ini.

73

3.6.4 Nilai Kalori

Nilai kalori (heating value) dari bahan bakar cair dan gas dapat dikatakan

sebagai jumlah panas yang dihasilkan dari setiap kilogram (kg) atau m3 bahan

bakar yang dinyatakan dalam satuan kkal/kg atau kkal/m3 bahan bakar. Nilai

kalori biasanya disebut gross/higher heating value dan net/lower heating value.

a. Gross/Higher Heating Value (HVH)

Semua bahan bakar mengandung unsur H2 yang akan bereaksi dengan O2

menjadi air. Panas dari hasil pembakaran bahan bakar ini sebagian digunakan

untuk menguapkan air yang ada menjadi uap air. Jadi HVH adalah jumlah

panas total yang diperoleh dari hasil pembakaran bahan bakar dan panas

penguapan air yang terbentuk dari hasil pembakaran.

b. Net/Lower Heating Value (LHV)

Jika panas yang diserap oleh uap air hasil pembakaran tidak dilepas karena

tidak terjadi kondensasi, maka jumlah total panas bersih yang diperoleh dari

per kilogram (kg) bahan bakar yang trebakar dinyatakan sebagai Lower

Heating Value (LHV). Jadi LHV = HHV – panas penguapan air yang

terbentuk dari hasil pembakaran.

3.6.5 Efisiensi Furnace

Pada operasional energi yang dimasukkan ke dalam furnace berupa fuel yang

dibakar diruang bakar (combustion chamber), pengelolaan panas yang baik dapat

meningkatkan efisiensi pembakaran fuel ke fluida proses.

Perhitungan untuk menentukan efisiensi furnace dapat dilakukan dengan

menggunakan :

Efisiensi (η) = Q absorb

Qba h anbakar x 100%............................................... (Hougen)

Keterangan :

Qabsorb : nilai panas yang diserap dari bahan yang dipanaskan (kcal)

Qbahan bakar : nilai panas bahan bakar yang digunakan (kcal)

74

3.7 Data Pengamatan

Pengamatan dilakukan dari tanggal 29 juli sampai dengan 2 agustus 2013,di

dapat kan data sebagai berikut:

Tabel 25. Data Kondisi Operasi Furnace F1C1

Data CO Flow Rate Crude OiI SG COF2C1 F2C2 F2C1 F2C2

29-07-2013 1151 1361 0.8534 0,888930-07-2013 1164 1349 0.8620 0,888831-07-2013 1194 1355 0.8630 0,88901-08-2013 1089 1413 0.8580 0,88782-08-2013 1161 1383 0.8690 0,8892Rata-rata 1151,8 1372,2 0,8610 0,8887

Tabel 26. Data-data Temperature Inlet Crude Oil ke Furnace

Data Temp.Tanggal

Temp. Inlet Crude Oil ke Furnace (oC)

F2C1 F2C2

29-07-2013 283,2 316,130-07-2013 289,5 316,131-07-2013 289,7 317,51-08-2013 280 309,52-08-2013 285,2 314,2Rata-rata 285,2 312,62

Tabel 27. Data-data Temperature Outlet Crude Oil ke Furnace

Data Temp.Tanggal

Temp. Outlet Crude Oil ke Furnace (oC)

F2C1 F2C2

29-07-2013 319 35830-07-2013 319 35831-07-2013 323 3561-08-2013 317,5 3602-08-2013 328,5 360Rata-rata 321,4 358,4

75

Tabel 28.Data-data Fuel Oil , Fuel Gas, O2 Analyzer, Temp Stack,danAPH

DataTanggal

RD Fuel Gas

SG Fuel Oil

APH0C

O2

Analyzer%

Temp Stack

22-07-2013 0,7056 0.9328 200 8,7 20523-07-2013 0,7025 0.9308 200 8,3 20524-07-2013 0,7040 0.9240 200 8,81 20525-07-2013 0,7032 0.9310 195 8,64 20526-07-2013 0,7039 0.9302 195 8,59 205Rata-rata 0,0345 0,9297 198 8,61 205

Tabel 29.Data-data Fuel Oil dan dan Steam

DataTanggal

Steam Supplay (Ton/day)

Tekanan Steam

Temperatur Steam

Tekanan fuel oil

22-07-2013 285 10 232,7 923-07-2013 284 10,3 234,2 9,124-07-2013 285 9,9 236,5 9,425-07-2013 283 9,8 230,2 8,926-07-2013 285 10,4 231,5 8,6Rata-rata 284,4 10 233,02 9

76

3.8 Perhitungan

- Diagram Alir Perpindahan Panas Secara Radiasi pada Coil F1C1

CDU V

Basis 1 jam Operasi

Loss Stack

Crude Oil Masuk Crude Oil Keluar

Tin = 285,2oC Tout = 321,4oC

Steam 233,020C

Bahan Bakar + Udara

Fuel Gas = 2 T/D

Fuel oil = 4 T/D

Ditanya :

Q Crude Oil inlet F2C1 =

?

Q Crude Oil inlet F2C2 =

?

Q Crude Oil Outlet F2C1 =

?

Q Crude Oil Outlet F2C1 =

?

Q Fuel Oil = ?

Q Fuel Gas = ?

QSteam =

?

FURNACE F-85-001

77

Q udara =

?

Total Q Masuk = ?

Total Q Keluar= ?

Loss ke Stack = ?

Efisiensi () = ?

77

Penyelesaian Perhitungan Dapat dilihat di Lampiran Perhitungan Hal. 83

Total Q Masuk = (Q Fuel Gas + Q Fuel oil + QSteam + Q udara + (Q Crude Oil inlet

F2C1 + Q Crude Oil inlet F2C2)

= ((3390780,557 +1674196,071 + 9683,056 + 358,431) +

(9219936,459 + 12164646,68 ))

= 26459601,26 kcal/jam

Total Q Keluar = (Q Oil Outlet F2C1 + Q Oil Outlet F2C2)

= (10.775.832,11+14.980.151,44)

= 25.755.983,55 kcal/jam

Tabel Neraca Panas

Komponen

MasukQ Masuk (Kcal) Komponen Keluar Q Keluar (Kcal)

Crude Oil F2C1 9.219.936,459 Crude Oil F2C1 10.775.832,11

Crude Oil F2C2 12.164.646,68 Crude Oil F2C2 14.980.151,44

Fuel Gas 3.390.780,557 Loss Stack

Fuel Oil 1.674.196,071

Q Udara Suplai

APH358,431

Q Steam 9.683,056

Total 26459601,26 25.755.983,55

78

Menghitung Efisiensi

Jumlah panas yang diserap oleh minyak yang dipanaskan di dalam furnace

QAbsorb = QOil Outlet - QOil Inlet

=(10.775.832,11+14.980.151,44)–(9.219.936,459+

12.164.646,68) kcal/jam

= (25.755.983,55 -21384583,14) kcal/jam

= 4.371.400,404 kcal/jam

Efisiensi () =

Heat absorb totalHeat release

x100 %

=

4 .371. 400 , 4045 .075 . 018 , 115 x 100 %

= 86,13 %

79

3.9 Analisa dan PembahasanUntuk melakukan perhitungan efisiensi terhadap furnace (F-85-002) CDU V

dilakukan pengambilan data-data dari tanggal 29 Juli s/d 2 Agustus 2013 dimana

data-data tersebut meliputi data feed kondisi operasi furnace, analisis bahan bakar

minyak dan gas baik dari kondisi aktual maupun data desain furnace CDU V.

Dalam menghitung efisiensi furnace digunakan metode heat released and heat

absorbed. Dari hasil perhitungan didapat efisiensi sebagai berikut:

Tabel 31. Hasil perhitungan

Deskripsi Furnace F-83-002Heat Absorb 4.371.400,404Heat Release

5.075.018,115Heat Loss 26459601,26Efisiensi Aktual (η ) 86,13 %Efisiensi Desain (η ) 85 %Jumlah Burner Fuel OilJumlah Burner Fuel Gas

22

Sebelum kita menghitung efisiensi pada dasarnya kita harus

mengetahui teori dalam proses pembakaran, dimana proses pembakaran

adalah pencampuran antara bahan bakar (C & H) dengan udara (oksigen)

sehingga terbentuk api yang menghasilkan panas dan gas hasil

pembakaran (fuel gas).

Untuk melakukan pembakaran bahan bakar dibutuhkan oksigen.

Oksigen yang digunakan disuplay dari udara. Komposisi udara akan

menentukan kualitas Oksigen yang digunakan. Selain Oksigen dan

nitrogen, pada kenyataannya ada partikel-partikel lain sebagai inert yang

akan ikut keluar stack dengan membaca panas (rugi panas). Kelembaban

udara juga akan mempengaruhi besarnya panas yang hilang karena

terbawa oleh uap air. Efisiensi furnace dapat dijelaskan sebagai fraksi

panas yang dapat ditransfer dari hasil pembakaran fuel ke fluida proses.

80

Bedasarkan perhitungan secara manual yang telah dilakukan terjadi

peningkatan efisiensi tinggi yaitu 86,13 %dari efisiensi desainnya yaitu

85%

Kerja suatu furnace dapat dilihat dari banyaknya panas yang diserap fluida

dibandingkan dengan panas yang dilepaskan bahan bakar.

Dari analisa orsat laju alir bahan bakar fuel oil CDU V sebanyak 6 T/D dan

fuel gas 9 T/D dengan mengasumsi laju alir bahan bakar setiap burner sama maka

pada furnace 2 yang menggunakan 2 burner fuel gas dan 2 burner fuel oil maka

laju alir bahan bakar fuel gas 2 T/D dan 4 T/D untuk memanaskan feed sekitar

1100-1500 T/D dengan rang suhu yang cukup jauh yaitu pada F1C1 Tintlet = 280°C

dan Toutlet = 328°C dan pada F2C2 Tinlet= 317,5°C dan T outlet= 360°C sedangkan

secara design suhu inlet furnace adalah 310°C dan outlet sekitar 365°C sehingga

di dapat entalpi yang cukup besar dan nilai panas yang diserap cukup banyak dan

meningkatkan beban furnace dan konsumsi bahan bakar.Hal ini juga di buktikan

dengan hasil efisiensi yang didapat dari analisa orsat yaitu 85,9% melebihi disain

dengan menggunakan metode grafik. Untuk % O2 ≤ 15 dan Temperatur Stack ≤

3890C maka excess air dari Grafik Flue Gas Oxygen Content Against Excess Air

Level For Fuel Oil and Refinery Gas on a DRY basis, kemudian excess air di

plotkan ke grafik Based on Natural gas As Fuel Combustion Effeciency for Oil,

Coal,and wood is slightly Higher, sehingga akan diperoleh efisiensi furnace.

Dari perbandingan tersebut dapat diketahui beberapa faktor yang

menyebabkan kesalahan perhitungan manual adalah temperatur intlet furnace

yang sangat rendah dari disain yang menyebabkan beban furnace meningkat.

Beberapa hal yang dapat mempengaruhi efisiensi furnace seperti design yang

tidak tepat, penggunaan burner yang tidak tepat, penggunaan bahan bakar dan

udara berlebih yang tidak optimum, tidak adanya waste heat recovery, kesalahan

pembacaan oleh instrument, kesalahan maintenance dan kinerja alat sebelunya

yaitu HE yang berfungsi melakukan pertukaran panas sebelum feed masuk ke

furnace yang bekerja kurang maksimum sehingga suhu intlet dari feed masuk ke

furnace sangat kecil.

81

Selanjunya menghitung penggunaan bahan bakar secara aktual dengan

menggunakan efisiensi furnace (F-85-002) yang didapat dari data analisa orsat

pada tanggal 29 juli 2013 CDU V kilang CD&GP di PT Pertamina (Persero) RU

III Plaju-Sungai Gerong,efisiensi yang di dapat dari analisa orsat digunakan untuk

menghitung laju alir bahan bakar fuel oil dan fuel gas secara aktual dengan cara

mencari panas yang dilepas dari bahan bakar dengan menggunakan hubungan

antara efisiensi yang di ketahui dengan panas yang diserap oleh feed sehingga,

kemudian membaginya dengan masing masing LHV dari masing-masing bahan

bakar yaitu LHV fuel oil dan LHV fuel gas.

Faktor penting lainnya yang mempengaruhi efisiensi furnace adalah heat loss.

Heat loss terbesar berasal dari flue gas yang tersisa dari proses APH yang

dikeluarkan melalui stack. Hal ini terlihat dari temperatur stack rata-rata sebesar

198 oC. seharusnya >200 oC dari design.