STUDI INTEGRASI PANAS PROCESS HOUSE PABRIK GULA DENGAN ENERGY UTILIZATION DIAGRAM

DANIYANTO, Prof. Ir. Arief Budiman, MS., D.Eng

2013 | Tesis | S2 Teknik Kimia

The Economic’s violability of sugar factory ultimately influenced on raw material, process efficiency and energy consumption. Steam consumption in Indonesian sugar factory, termed as steam on cane, still found more than 55% on cane. Sugar factory will fulfill energy consumption itself without supply any source of energy if its steam consumption can reach between 40%-50% steam on cane. Sugar factory conducted co-generation and producing electrical power if steam consumption reached maximum 40% steam on cane. The research conducted to reduce consumption steam on cane for any selected process house configuration using exergy analysis based on energy utilization diagrams (EUD). EUD is a thermodynamic analysis based on the concept of exergy. EUD is used to evaluate the configuration of process house in order to obtain a better configuration than the existing configuration. Observation for the five sugar mills obtained SOC’s data of the existing condition. PG Gempolkrep (A) (52%), PG Modjopanggoong (B) (56%), PG Krebet Baru I (C) (51%), PG Modjo (D) (59%), and PG Gunung Madu Plantation (Bm) (46%). Each of five sugar mills which used for research had different process configuration. Exergy analysis for the five sugar mills obtained data of exergy efficiency of the existing condition. PG Gempolkrep (A) (64.99%), PG Modjopanggoong (B) (63.21%), PG Krebet Baru I (C) (65.06% ), PG Modjo (D) (62.14%), and PG Gunung Madu Plantation (Bm) (66.12%). Optimation of Modjo’s process house obtained 6 process configurations that generate SOC <40%. System of evaporation used a quintuple effect. Vapor#4 is used for energy donor heater#1, vapor#3 is used for donor energy to heater#2 and vacuum pan. Vapor#1 is used for energy donor heater#3. Exhaust steam is only used for the evaporator#1. Application of obtained process configuration for the other sugar mills gave data of SOC as follows PG Modjo (39.93%), PG Modjopanggoong (35.02%), PG Gempolkrep (37.61%), PG Krebet Baru I (37.01%) and PG Gunung Madu (37.37%).

Kelayakan ekonomis pabrik gula sangat dipengaruhi oleh bahan baku, efisiensi proses dan efisiensi energi. Konsumsi steam di sebagian besar pabrik gula Indonesia, biasa dinyatakan dengan steam on cane, nilainya masih di atas 55% berat tebu. Pabrik gula dapat memenuhi konsumsi energi sendiri tanpa harus menggunakan energi lain selain bagasse jika konsumsi steam on cane (SOC) bisa mencapai 40-50% berat tebu. Pabrik gula bisa melakukan kogenerasi dan menghasilkan listrik untuk dijual jika konsumsi steam on cane mencapai maksimal 40 % berat tebu. Penelitian ini bertujuan untuk menurunkan konsumsi SOC di process house dengan cara inovasi konfigurasi proses. EUD (Energy Utilization Diagram) merupakan analisis termodinamika berdasarkan konsep eksergi. EUD digunakan untuk mengevaluasi konfigurasi proses agar diperoleh konfigurasi proses yang lebih baik dari konfigurasi yang sudah ada. Pengamatan kondisi yang sudah ada untuk lima pabrik gula diperoleh data SOC untuk PG Gempolkrep (A) (52%), PG Modjopanggoong (B) (56%), PG Krebet Baru I (C) (51%), PG Modjo (D) (59%), dan PG Gunung Madu Plantation (Bm) (46%). Konfigurasi proses untuk 5 (lima) pabrik gula yang digunakan untuk objek penelitian berbeda beda. Analisis eksergi menggunakan EUD untuk kondisi eksisting lima pabrik gula diperoleh data efisiensi eksergi PG Gempolkrep (A) (64,99%), PG Modjopanggoong (B) (63,21%), PG Krebet Baru I (C) (65,06%), PG Modjo (D) (62,14%), dan PG Gunung Madu Plantation (Bm) (66,12%). Hasil optimasi proses untuk PG.Modjo diperoleh 6 konfigurasi proses yang menghasilkan SOC <40%. Sistem evaporasi yang digunakan adalah quintuple effect. Vapor #4 digunakan untuk donor energi heater#1, vapor#3 digunakan donor energi untuk heater#2 dan vacuum pan. Vapor#1 digunakan untuk donor energi heater#3. Exhaust steam hanya digunakan di evaporator#1. Aplikasi hasil optimasi konfigurasi proses untuk 4 PG yang lain diperoleh SOC PG Modjo (39,93%), PG Modjopanggoong (35,02%), PG Gempolkrep (37,61%), PG Krebet Baru (37,01%) dan PG Gunung Madu (37,37%).

Kata Kunci : Energy efficiency, steam on cane, co-generation, process configuration, exergy, energy utilization diagrams