Pengertian Reaktor Refinery Oli Bekas

Spesifikasi Burner Heavy Oil Seri B-WT

Berikut data kapasitas yang tercantum dalam dokumen teknis:

Model	Kapasitas panas	Konsumsi bahan bakar	Panjang flame maksimum	Tahap pembakaran
B-WT-20	200 kW	2–20 kg/jam	1,0 meter	Single-stage
B-WT-30	350 kW	3–30 kg/jam	1,5 meter	Double-stage
B-WT-40	500 kW	4–40 kg/jam	1,8 meter	Double-stage
B-WT-60	700 kW	6–60 kg/jam	2,0 meter	Double-stage
B-WT-100	1.100 kW	10–100 kg/jam	2,2 meter	Double-stage
B-WT-120	1.400 kW	10–100 kg/jam	2,5 meter	Double-stage
B-WT-180	2.100 kW	18–180 kg/jam	3,0 meter	Double-stage
B-WT-240	2.800 kW	24–240 kg/jam	3,8 meter	Three-stage
B-WT-300	3.500 kW	30–300 kg/jam	4,2 meter	Three-stage
B-WT-360	4.200 kW	36–360 kg/jam	5,0 meter	Three-stage

Burner Refinery Reaktor 56 Ton

Untuk studi kasus ini digunakan data:

Parameter	Nilai
Massa oli dalam reaktor	56.000 kg
Temperatur awal	30°C
Temperatur target	350°C
Kalor jenis oli	2,1 kJ/kg·°C
Efisiensi keseluruhan	70%
Allowance body dan pipa	15%
Margin desain	20%
Waktu heat-up	90 jam
Bahan bakar	Waste oil

Fungsi Utama Mesin Refinery Oli Bekas

Mesin refinery oli bekas bukan hanya sebuah tangki yang dipanaskan. Sistem ini terdiri dari beberapa peralatan yang bekerja sebagai satu kesatuan. Setiap bagian mempunyai fungsi penting terhadap kualitas produk, keselamatan, stabilitas temperatur, dan efisiensi penggunaan bahan bakar.

Fungsi utama sistem refinery oli bekas antara lain:

Menampung bahan baku oli bekas
Memisahkan kotoran kasar sebelum oli masuk reaktor
Mengurangi kandungan air dalam bahan baku
Memanaskan oli secara bertahap
Menguapkan fraksi yang dapat dipisahkan
Mengalirkan uap menuju sistem kondensasi
Mendinginkan dan mengembunkan uap minyak
Memisahkan air dari produk hidrokarbon
Menampung hasil distilasi
Mengeluarkan residu berat dari reaktor
Mengendalikan temperatur dan tekanan proses
Menangani gas yang tidak dapat terkondensasi
Menjaga pembakaran burner tetap aman dan stabil

Karena proses melibatkan temperatur tinggi serta uap hidrokarbon yang mudah terbakar, desain mesin tidak boleh hanya berfokus pada kapasitas produksi. Sistem keselamatan, kontrol tekanan, interlock, jalur pelepasan darurat, ventilasi, dan kontrol pembakaran harus direncanakan sejak awal.

Cara Kerja Reaktor Refinery Oli Bekas

Secara sederhana, proses pengolahan oli bekas berlangsung melalui beberapa tahapan. Bahan baku dimulai dari tangki penyimpanan, kemudian melewati proses penyaringan, pengisian reaktor, pemanasan, penguapan, kondensasi, pemisahan produk, dan pengeluaran residu.

Alur proses sederhananya adalah:

Tangki oli bekas → Filter → Feed pump → Reaktor → Kondensor → Separator → Tangki produk

Sementara itu, sistem pembakarannya mempunyai alur tersendiri:

Tangki bahan bakar → Strainer → Gear pump → Filter → Fuel heater → Burner → Furnace → Cerobong

Bahan baku oli bekas di dalam reaktor harus dibedakan dari waste oil yang digunakan sebagai bahan bakar burner. Walaupun keduanya dapat berasal dari oli bekas, fungsi dan jalur sistemnya berbeda.

Oli di dalam reaktor merupakan bahan yang akan diproses. Waste oil pada sistem burner merupakan sumber energi untuk menghasilkan panas. Waste oil untuk burner harus melalui persiapan khusus agar viskositas, kebersihan, dan kandungan airnya sesuai dengan kemampuan sistem atomisasi burner.

Tahap Penerimaan dan Penyimpanan Oli Bekas

Oli bekas yang diterima dari berbagai sumber biasanya mempunyai kualitas yang tidak seragam. Oli dapat mengandung air, lumpur, partikel logam, bahan kimia, coolant, solvent, bahan bakar, dan kontaminan lainnya.

Karena itu, oli bekas sebaiknya tidak langsung dimasukkan ke dalam reaktor. Bahan baku perlu ditempatkan terlebih dahulu di dalam tangki penerimaan atau settling tank.

Di dalam settling tank, sebagian air bebas dan kotoran berat dapat mengendap. Selanjutnya, oli dapat melewati strainer atau filter sebelum dipompa menuju tangki bahan baku utama maupun langsung ke reaktor.

Tahap persiapan yang baik dapat membantu:

Mengurangi risiko sumbatan pada pipa
Mengurangi jumlah air yang masuk reaktor
Mengurangi pembentukan busa
Menjaga proses pemanasan lebih stabil
Mengurangi beban kondensor
Mengurangi risiko tekanan meningkat secara mendadak
Meningkatkan konsistensi kualitas produk

Kandungan air merupakan salah satu parameter penting. Ketika oli yang mengandung air dipanaskan, air akan berubah menjadi uap dan volumenya meningkat secara signifikan. Jika penguapan berlangsung terlalu cepat, tekanan di dalam reaktor dapat meningkat dan mengganggu kestabilan proses.

Tahap Pengisian Reaktor

Oli dari tangki bahan baku dipindahkan ke reaktor menggunakan feed pump. Jenis pompa harus disesuaikan dengan viskositas, temperatur, kapasitas aliran, kandungan kotoran, dan tekanan sistem.

Beberapa sistem menggunakan gear pump karena mampu memindahkan cairan yang relatif kental. Namun, pemilihan pompa tetap harus mengacu pada data aktual bahan baku dan kondisi operasi.

Volume pengisian reaktor tidak boleh sama dengan volume geometris total bejana. Harus disediakan ruang uap atau vapor space di bagian atas reaktor.

Ruang tersebut diperlukan untuk:

Menampung ekspansi volume oli
Memberikan ruang pembentukan uap
Mengurangi risiko liquid carry-over
Menjaga pemisahan cairan dan uap
Mengurangi risiko produk cair ikut masuk kondensor
Mendukung kestabilan tekanan proses

Untuk menentukan volume reaktor 56 ton, diperlukan data densitas oli pada temperatur pengisian. Jika densitas awal diasumsikan sekitar 850–900 kg/m³, volume cairan 56.000 kg berada pada kisaran kurang lebih 62–66 m³.

Akan tetapi, angka tersebut belum menjadi kapasitas geometris reaktor. Volume vessel harus ditambah dengan ruang ekspansi, vapor space, toleransi operasi, nozzle, internals, dan pertimbangan desain lainnya.

Tahap Pemanasan Awal

Setelah reaktor terisi sesuai level operasi, burner mulai bekerja untuk memanaskan furnace. Panas dari pembakaran waste oil dipindahkan ke body reaktor atau permukaan pemanas yang dirancang khusus.

Temperatur tidak sebaiknya dinaikkan secara mendadak. Pemanasan dilakukan secara bertahap agar distribusi temperatur lebih merata dan thermal stress pada material dapat dikendalikan.

Pada tahap awal, panas digunakan untuk:

Memanaskan oli di dalam reaktor
Memanaskan body reaktor
Memanaskan pipa dan nozzle
Memanaskan struktur yang terkena panas
Memanaskan insulation lining dan furnace
Mengatasi kehilangan panas ke lingkungan
Menguapkan kandungan air

Kecepatan pemanasan perlu dikendalikan menggunakan temperature controller. Burner modulating lebih sesuai daripada burner satu tahap karena kapasitas api dapat disesuaikan dengan kebutuhan panas aktual.

Ketika temperatur masih rendah, burner dapat bekerja pada kapasitas lebih tinggi. Saat temperatur mendekati setpoint, output burner diturunkan untuk mengurangi overshoot dan menjaga temperatur proses tetap stabil.

Tahap Penguapan Air

Air merupakan komponen yang umumnya menguap lebih awal dibandingkan fraksi minyak berat. Pada tekanan atmosfer, penguapan air menjadi dominan ketika temperatur mendekati titik didihnya.

Akan tetapi, titik didih aktual dipengaruhi oleh tekanan sistem, komposisi campuran, dan kondisi operasi. Apabila proses menggunakan vakum, penguapan dapat berlangsung pada temperatur yang lebih rendah.

Uap air yang keluar dari reaktor dapat dialirkan menuju kondensor tahap pertama. Hasil kondensasi kemudian masuk ke separator agar air dan fraksi minyak ringan dapat dipisahkan.

Pada tahap ini operator perlu memantau:

Temperatur reaktor
Tekanan reaktor
Kecepatan kenaikan temperatur
Aliran kondensat
Kondisi kondensor
Temperatur cooling water masuk dan keluar
Level separator
Kondisi nyala burner
Draft furnace dan cerobong

Apabila kandungan air dalam bahan baku tinggi, kebutuhan energi proses juga meningkat. Hal ini terjadi karena air membutuhkan panas untuk dinaikkan temperaturnya dan membutuhkan panas laten untuk berubah dari cairan menjadi uap.

Tahap Distilasi Fraksi Minyak

Setelah kandungan air berkurang, temperatur dapat dinaikkan menuju rentang distilasi fraksi hidrokarbon. Komponen yang lebih mudah menguap akan keluar lebih dahulu, diikuti oleh fraksi yang membutuhkan temperatur lebih tinggi.

Oli bekas bukanlah zat tunggal dengan satu titik didih. Oli bekas merupakan campuran berbagai hidrokarbon, additive, produk oksidasi, kotoran, air, dan material lainnya.

Karena itu, pernyataan bahwa oli “mendidih pada 350°C” perlu dijelaskan dengan benar. Temperatur 350°C lebih tepat disebut sebagai salah satu temperatur operasi maksimum atau temperatur proses yang ditargetkan untuk menghasilkan pemisahan fraksi tertentu.

Komponen dalam oli akan menguap dalam rentang temperatur. Karakteristik distilasi bergantung pada:

Jenis oli bekas
Sumber dan riwayat penggunaan oli
Kandungan air
Kandungan bahan bakar
Kandungan solvent
Kandungan additive
Tingkat oksidasi
Tekanan proses
Waktu tinggal di reaktor
Kecepatan pemanasan
Penggunaan vakum
Penggunaan catalyst atau treatment tambahan

Data laboratorium dan kurva distilasi bahan baku sangat membantu dalam menentukan kondisi operasi yang tepat.

Tahap Kondensasi Uap Minyak

Uap dari reaktor harus didinginkan agar berubah kembali menjadi produk cair. Peralatan yang melakukan fungsi ini disebut kondensor.

Kondensor dapat menggunakan:

Cooling water
Cooling tower water
Chilled water
Air-cooled condenser
Kombinasi beberapa tahap pendinginan

Pada instalasi refinery, kondensor sering dibagi menjadi beberapa tahap. Tahap pertama dapat menangani uap air dan fraksi ringan, sedangkan kondensor utama digunakan untuk mengembunkan fraksi minyak.

Kapasitas kondensor tidak boleh ditentukan hanya berdasarkan diameter pipa uap. Perhitungan harus mempertimbangkan:

Debit uap dalam kg/jam
Komposisi uap
Temperatur uap masuk
Temperatur kondensat keluar
Panas laten kondensasi
Cooling water inlet temperature
Cooling water outlet temperature
Koefisien perpindahan panas
Fouling factor
Pressure drop
Luas permukaan perpindahan panas
Material tube dan shell

Apabila kondensor terlalu kecil, sebagian uap tidak dapat terkondensasi. Tekanan reaktor dapat meningkat, kehilangan produk menjadi lebih besar, dan beban sistem gas meningkat.

Pemisahan Produk dan Air

Kondensat yang keluar dari kondensor dapat terdiri dari campuran air dan minyak. Karena densitas keduanya berbeda, pemisahan dapat dilakukan menggunakan separator atau decanter.

Produk minyak selanjutnya dialirkan ke tangki penampungan. Air hasil kondensasi harus diperlakukan sesuai karakteristik dan ketentuan pengelolaan limbah yang berlaku.

Tangki produk sebaiknya dilengkapi dengan:

Level indicator
High-level alarm
Low-level drain
Sampling point
Vent line
Overflow line yang aman
Grounding dan bonding
Temperature indicator bila diperlukan
Pompa transfer
Valve isolasi

Produk hasil distilasi belum tentu dapat langsung digunakan sebagai pelumas atau bahan bakar. Kualitasnya harus diperiksa melalui pengujian laboratorium, seperti densitas, viskositas, flash point, kadar air, sulfur, ash content, carbon residue, dan parameter lain sesuai tujuan penggunaan.

Penanganan Gas yang Tidak Terkondensasi

Tidak semua gas dari reaktor dapat berubah kembali menjadi cairan di dalam kondensor. Sebagian gas ringan dapat tetap berada dalam fase gas.

Gas yang tidak terkondensasi tidak boleh dilepaskan sembarangan. Gas tersebut dapat mengandung senyawa mudah terbakar, berbau, atau berbahaya.

Sistem dapat dilengkapi dengan:

Gas-liquid separator
Knock-out drum
Scrubber
Flame arrestor
Gas holder
Controlled flare
Sistem pemanfaatan kembali sebagai bahan bakar
Pressure control valve
Monitoring tekanan dan temperatur

Apabila gas digunakan kembali sebagai bahan bakar, diperlukan sistem pengondisian dan pengamanan yang sesuai. Komposisi, nilai kalor, tekanan, kestabilan aliran, serta potensi terbentuknya kondensat harus diperiksa.

Penggunaan gas proses sebagai bahan bakar tidak boleh dilakukan dengan menyambungkan pipa langsung ke burner tanpa sistem kontrol. Dibutuhkan gas train, isolation valve, pressure regulator, flame arrestor, interlock, dan perangkat keselamatan lainnya.

Pengeluaran Residu Reaktor

Fraksi yang tidak menguap akan tertinggal di bagian bawah reaktor sebagai residu. Residu dapat mengandung fraksi minyak berat, sludge, karbon, logam, additive yang terdegradasi, dan kotoran.

Residu harus dikeluarkan menggunakan sistem yang dirancang untuk temperatur dan viskositas tinggi. Pipa residu yang terlalu kecil dapat mudah tersumbat.

Sistem pengeluaran residu dapat dilengkapi dengan:

Bottom outlet
Valve temperatur tinggi
Heating jacket atau tracing
Residue pump
Strainer
Sampling connection
Tangki residu
Vent line
Level indicator

Proses pembuangan tidak boleh dilakukan saat kondisi tekanan dan temperatur belum aman. Prosedur operasi harus menentukan batas temperatur, tekanan, urutan valve, serta tindakan apabila residu tidak dapat mengalir.

Komponen Utama Mesin Refinery Oli Bekas

Satu unit mesin refinery oli bekas dapat terdiri dari beberapa komponen utama berikut.

1. Reaktor distilasi

merupakan tempat berlangsungnya proses pemanasan, penguapan, dan pemisahan. Reaktor perlu dirancang berdasarkan:

Kapasitas batch
Volume cairan
Vapor space
Temperatur desain
Tekanan atau vakum desain
Corrosion allowance
Material konstruksi
Beban nozzle
Beban eksternal
Sistem support
Metode pemanasan
Insulation
Kebutuhan inspeksi

Material tidak dapat ditentukan hanya berdasarkan temperatur. Komposisi fluida, korosivitas, kandungan sulfur, tekanan, siklus operasi, dan ketentuan desain juga harus diperhitungkan.

2. Furnace

adalah ruang pembakaran tempat burner menghasilkan panas. Furnace harus mempunyai volume yang cukup agar nyala api berkembang dengan baik dan tidak langsung menghantam permukaan reaktor secara berlebihan.

Furnace umumnya dilengkapi dengan:

Refractory
Insulation
Burner mounting plate
Inspection door
Peep hole
Drain atau clean-out
Gas pass
Connection menuju chimney
Expansion joint
Temperature monitoring

Bentuk furnace dan jalur gas panas memengaruhi pemerataan temperatur serta efisiensi perpindahan panas.

3. Waste oil burner

burner mengubah oli bekas menjadi kabut atau atomisasi halus, mencampurnya dengan udara, kemudian membakarnya secara terkendali.

Burner untuk aplikasi ini sebaiknya mempunyai:

Kapasitas yang sesuai beban panas
Sistem modulating
Automatic ignition
Flame detector
Combustion air fan
Fuel pressure control
Air-fuel ratio control
Safety shut-off valve
Low- and high-temperature interlock
Low-fuel-pressure protection
Air pressure switch
Burner management sequence

Waste oil mempunyai karakteristik yang lebih sulit dibandingkan diesel. Kandungan air, sludge, dan perubahan viskositas dapat mengganggu atomisasi dan kestabilan nyala.

4. Skid bahan bakar

bakar mempersiapkan waste oil sebelum masuk burner. Peralatan yang digunakan dapat meliputi:

Day tank
Strainer
Duplex filter
Gear pump
Fuel heater
Temperature controller
Pressure regulator
Pressure gauge
Thermometer
Return line
Drain line
Isolation valve
Safety relief valve

Pemanasan bahan bakar dilakukan untuk menurunkan viskositas agar waste oil lebih mudah dipompa dan diatomisasi.

5. Kondensor

menerima uap dari reaktor dan mengubahnya menjadi cairan. Kondensor dapat berupa shell-and-tube, coil condenser, air cooler, atau konfigurasi lain.

Pemilihan tipe kondensor bergantung pada:

Kapasitas uap
Temperatur
Tekanan
Kualitas cooling water
Fouling tendency
Ruang instalasi
Kemudahan pembersihan
Kebutuhan maintenance

6. Separator

Separator memisahkan air, minyak, dan gas. Peralatan ini perlu mempunyai waktu tinggal yang cukup agar pemisahan berlangsung efektif.

7. Tangki produk

Tangki produk menampung hasil distilasi sebelum dipindahkan ke proses treatment berikutnya atau penyimpanan.

8. Tangki residu

residu menampung material berat dari bagian bawah reaktor.dapat membutuhkan pemanas agar residu tetap dapat dipompa.

9. Scrubber

Scrubber digunakan untuk menangani gas yang tidak terkondensasi dan membantu menurunkan kandungan kontaminan tertentu sebelum gas diproses lebih lanjut.

10. Cerobong

Cerobong membuang gas hasil pembakaran furnace ke titik pelepasan yang direncanakan. Ukuran dan tinggi cerobong ditentukan berdasarkan debit gas, temperatur, draft, pressure drop, dan ketentuan lingkungan.

11. Panel kontrol

Panel kontrol berfungsi mengatur urutan operasi, burner, pompa, temperatur, tekanan, level, alarm, dan interlock keselamatan.

Data Dasar Perhitungan Reaktor 56 Ton

Studi kasus berikut menggunakan data sementara:

Parameter	Nilai
Massa oli	56.000 kg
Temperatur awal	30°C
Temperatur target	350°C
Kenaikan temperatur	320°C
Kalor jenis oli	2,1 kJ/kg·°C
Efisiensi perpindahan panas	70%
Allowance body reaktor dan pipa	15%
Margin desain burner	20%
Waktu pemanasan	8, 12, atau 14 jam
Bahan bakar	Waste oil

Data tersebut baru cukup untuk menghitung perkiraan beban pemanasan sensibel. Kapasitas distilasi final belum dapat dihitung tanpa mengetahui debit produk yang diuapkan dan panas laten campuran.

Rumus Perhitungan Panas Sensibel

Energi untuk menaikkan temperatur oli dihitung menggunakan rumus:

$Q = m \times C_{p} \times Δ T$

Keterangan:

$Q$ = energi panas, kJ
$m$ = massa oli, kg
$C_{p}$ = kalor jenis oli, kJ/kg·°C
$Δ T$ = kenaikan temperatur, °C

Kenaikan temperatur:

$Δ T = 350 - 30 = 32 0^{\circ} C$

Maka:

$Q = 56.000 \times 2, 1 \times 320$ $Q = 37.632.000 kJ$

Konversi ke kWh:

$Q = 3.60037.632.000$ $Q = 10.453, 33 kWh$

Energi sekitar 10.453 kWh adalah panas teoritis yang harus diterima oleh oli untuk naik dari 30°C menjadi 350°C. Nilai ini belum memasukkan body reaktor, kerugian panas, penguapan air, dan distilasi.

Allowance Body Reaktor dan Pipa

Untuk pendekatan awal digunakan allowance 15%:

$Q_{allowance} = 10.453, 33 \times 1, 15$ $Q_{allowance} = 12.021, 33 kWh$

Allowance ini merupakan pendekatan sederhana untuk memasukkan sebagian beban pemanasan body reaktor, pipa, dan komponen lain.

Untuk perhitungan engineering yang lebih akurat, panas body sebaiknya dihitung tersendiri:

$Q_{body} = m_{body} \times C_{p, body} \times Δ T$

Artinya, diperlukan berat aktual body, jenis material, dan temperatur rata-ratanya.

Koreksi Efisiensi Perpindahan Panas

Dengan efisiensi keseluruhan 70%, energi bahan bakar yang diperlukan adalah:

$Q_{input} = 0 , 7012.021 , 33$ $Q_{input} = 17.173, 33 kWh/batch$

Nilai efisiensi 70% dianggap telah mewakili kehilangan panas dari pembakaran hingga panas diterima oleh produk. Apabila efisiensi burner dan efisiensi furnace dihitung terpisah, jangan mengurangi efisiensi dua kali tanpa dasar yang jelas.

Kapasitas Burner untuk Pemanasan 8 Jam

Kapasitas minimum sebelum margin desain:

$P = 817.173 , 33$ $P = 2.146, 67 kW$

Setelah margin desain 20%:

$P_{design} = 2.146, 67 \times 1, 20$ $P_{design} = 2.576 kW$

Dengan demikian, kebutuhan burner untuk pemanasan selama 8 jam adalah sekitar:

$2.576 kW$

Rekomendasi kelas burner:

$2.600 - 3.000 kW$

Pemilihan burner 3.000 kW memberikan ruang terhadap variasi kualitas waste oil, perubahan kondisi lingkungan, dan ketidakpastian data awal. Namun, burner yang dipilih harus mempunyai turndown ratio memadai agar tetap dapat bekerja stabil saat beban panas menurun.

Kapasitas Burner untuk Pemanasan 12 Jam

Kapasitas minimum:

$P = 1217.173 , 33$ $P = 1.431, 11 kW$

Setelah margin desain 20%:

$P_{design} = 1.431, 11 \times 1, 20$ $P_{design} = 1.717, 33 kW$

Rekomendasi kapasitas burner untuk waktu pemanasan 12 jam:

$1.800 - 2.000 kW$

Kapasitas Burner untuk Pemanasan 14 Jam

Kapasitas minimum:

$P = 1417.173 , 33$ $P = 1.226, 67 kW$

Setelah margin desain 20%:

$P_{design} = 1.226, 67 \times 1, 20$ $P_{design} = 1.472 kW$

Rekomendasi kapasitas burner untuk waktu pemanasan 14 jam:

$1.500 - 1.700 kW$

Perbandingan Kapasitas Burner

Waktu pemanasan	Sebelum margin	Setelah margin 20%	Rekomendasi burner
8 jam	2.147 kW	2.576 kW	2.600–3.000 kW
12 jam	1.431 kW	1.717 kW	1.800–2.000 kW
14 jam	1.227 kW	1.472 kW	1.500–1.700 kW

Tabel tersebut memperlihatkan bahwa semakin singkat target pemanasan, semakin besar kapasitas burner yang dibutuhkan.

Pemilihan waktu operasi bukan hanya persoalan kapasitas burner. Waktu yang terlalu cepat dapat menyebabkan:

Temperatur permukaan reaktor terlalu tinggi
Pemanasan produk tidak merata
Thermal stress meningkat
Local overheating
Pembentukan coke
Penguapan berlangsung terlalu cepat
Beban kondensor meningkat
Tekanan reaktor sulit dikendalikan
Kualitas produk tidak konsisten

Karena itu, burner besar tidak selalu boleh dioperasikan pada kapasitas maksimum sepanjang proses.

Mengapa Hasil 2,58 MW Belum Menjadi Kapasitas Final?

Nilai 2,58 MW untuk delapan jam adalah perkiraan kebutuhan pemanasan awal berdasarkan panas sensibel, allowance, efisiensi, dan margin desain.

Dalam proses refinery, energi tidak hanya digunakan untuk menaikkan temperatur. Sebagian produk juga harus berubah menjadi uap.

Persamaan beban panas refinery yang lebih lengkap adalah:

$Q_{total} = Q_{oli} + Q_{body} + Q_{air} + Q_{distilasi} + Q_{loss}$

Panas penguapan air:

$Q_{air} = m_{air} C_{p, air} Δ T + m_{air} λ_{air}$

Panas distilasi produk:

$Q_{distilasi} = m ˙_{distilat} λ_{campuran}$

Tanpa data jumlah air dan debit distilat, kedua beban tersebut belum dapat dihitung secara pasti.

Data tambahan yang diperlukan meliputi:

Persentase kandungan air
Jumlah distilat yang dihasilkan
Debit distilat per jam
Komposisi fraksi
Kurva distilasi
Temperatur masing-masing fraksi
Tekanan atau tingkat vakum
Panas laten campuran
Waktu produksi efektif
Jumlah residu

Oleh sebab itu, kapasitas burner 2,58 MW hanya boleh dinyatakan sebagai estimasi minimum heat-up selama delapan jam, bukan kapasitas final keseluruhan proses distilasi.

Estimasi Konsumsi Waste Oil Burner

Konsumsi bahan bakar ditentukan oleh kapasitas burner dan nilai kalor waste oil.

Untuk perkiraan awal, nilai kalor bawah waste oil dapat diasumsikan:

$L H V = 40.000 kJ/kg$

Konversi ke kWh/kg:

$L H V = 3.60040.000$ $L H V = 11, 11 kWh/kg$

Konsumsi waste oil:

$m ˙_{fuel} = L H V P ^{burner}$

Untuk kapasitas 2.576 kW:

$m ˙ = 11 , 112.576$ $m ˙ \approx 232 kg/jam$

Apabila densitas waste oil diasumsikan 0,90 kg/liter:

$V = 0 , 90232$ $V \approx 258 liter/jam$

Perkiraan konsumsi berdasarkan waktu pemanasan:

Waktu	Kapasitas desain	Waste oil	Volume perkiraan
8 jam	2.576 kW	±232 kg/jam	±258 liter/jam
12 jam	1.717 kW	±155 kg/jam	±172 liter/jam
14 jam	1.472 kW	±133 kg/jam	±147 liter/jam

Total bahan bakar desain berada di sekitar 1.855 kg atau kurang lebih 2.061 liter per batch. Nilai total hampir sama karena kebutuhan energi batch sama, sedangkan perbedaannya terletak pada laju konsumsi per jam.

Namun, konsumsi aktual dapat berubah akibat:

Nilai kalor waste oil
Kandungan air
Kandungan sludge
Viskositas
Efisiensi atomisasi
Excess air
Temperatur gas buang
Kondisi refractory
Kebocoran udara furnace
Kualitas insulation
Pola modulasi burner
Beban distilasi aktual

Waste oil sebaiknya diuji untuk mengetahui nilai kalor, densitas, viskositas, kadar air, flash point, ash, sulfur, dan kandungan padatan.

Sistem Burner Waste Oil yang Dibutuhkan

Burner waste oil berbeda dengan light oil burner untuk solar. Waste oil cenderung mempunyai viskositas lebih tinggi dan kualitas yang berubah-ubah.

Agar pembakaran stabil, sistem bahan bakar perlu dirancang sebagai satu rangkaian:

Day tank → Strainer → Gear pump → Duplex filter → Fuel heater → Pressure control → Burner → Return line

Days tank

menyediakan bahan bakar untuk burner dalam jumlah terkendali. Tangki dapat dilengkapi dengan level switch, thermometer, heater, drain, vent, overflow, dan return connection.

Strainer dan filter

Strainer menahan partikel kasar, sedangkan filter yang lebih halus membantu melindungi pompa, valve, dan nozzle.

Duplex filter dapat dipertimbangkan agar salah satu filter dapat dibersihkan sementara jalur lainnya tetap beroperasi.

Gear pump

Gear pump digunakan untuk menghasilkan aliran dan tekanan bahan bakar yang diperlukan oleh burner.

Pompa harus dipilih berdasarkan:

Kapasitas maksimum burner
Viskositas bahan bakar
Temperatur bahan bakar
Tekanan nozzle
Pressure drop filter
Sistem return
Kondisi suction

Fuel heater

Fuel heater menurunkan viskositas waste oil sebelum atomisasi. Temperatur target tidak boleh ditentukan sembarangan karena setiap waste oil mempunyai karakteristik berbeda.

Kontrol temperatur sebaiknya menggunakan sensor dan interlock. Burner tidak boleh diizinkan menyala apabila temperatur bahan bakar belum mencapai batas yang diperlukan.

Sistem atomisasi

Atomisasi dapat menggunakan:

Mechanical pressure atomization
Air atomization
Steam atomization

Pemilihannya bergantung pada kapasitas burner, kualitas waste oil, ketersediaan udara bertekanan atau steam, serta kebutuhan turndown.

Return line

Return line membantu menjaga sirkulasi dan tekanan bahan bakar. Jalur return juga membantu mempertahankan temperatur waste oil agar tidak cepat turun.

Pentingnya Burner Modulating

Burner modulating memungkinkan kapasitas pembakaran berubah sesuai sinyal dari temperature controller atau pressure controller.

Untuk reaktor refinery, kebutuhan panas akan berubah sepanjang proses. Pada awal heat-up, beban tinggi diperlukan untuk menaikkan temperatur. Ketika air mulai menguap, laju pemanasan perlu dikontrol. Saat distilasi berlangsung, burner harus menyesuaikan panas dengan laju uap dan kemampuan kondensor.

Burner modulating memberikan beberapa keuntungan:

Temperatur lebih stabil
Overshoot lebih kecil
Konsumsi bahan bakar lebih terkontrol
Thermal stress dapat dikurangi
Laju penguapan lebih mudah diatur
Tekanan reaktor lebih stabil
Operasi lebih fleksibel
Frekuensi start-stop berkurang

Untuk kapasitas 3.000 kW, burner idealnya mempunyai rentang modulasi yang cukup lebar. Apabila minimum firing rate terlalu tinggi, burner dapat sering hidup-mati saat beban menurun.

Sistem Kontrol Reaktor Refinery

Sistem kontrol harus mengatur peralatan proses dan keselamatan secara terintegrasi. Panel tidak hanya menyalakan burner dan pompa.

Parameter yang perlu dipantau dapat meliputi:

Temperatur oli di beberapa titik
Temperatur vapor outlet
Temperatur furnace
Temperatur gas buang
Tekanan reaktor
Tingkat vakum
Tekanan bahan bakar
Temperatur bahan bakar
Tekanan udara atomisasi
Cooling water flow
Temperatur cooling water
Level reaktor
Level separator
Level tangki produk
Flame signal
Draft furnace

Interlock burner dapat mencakup:

High-high temperature
High-high pressure
Low cooling-water flow
ID fan failure
Combustion air fan failure
Low fuel pressure
High fuel pressure
Low atomizing-air pressure
Flame failure
Emergency stop
Valve-position failure
High furnace pressure
Reaktor tidak siap beroperasi

Apabila salah satu kondisi kritis terjadi, sistem harus menghentikan suplai bahan bakar melalui safety shut-off valve dan menjalankan urutan shutdown yang telah direncanakan.

Sistem Keselamatan yang Perlu Diperhatikan

Proses refinery oli bekas mempunyai risiko kebakaran, ledakan, tekanan berlebih, temperatur tinggi, gas berbahaya, dan tumpahan minyak.

Beberapa perlindungan yang perlu dipertimbangkan adalah:

Pressure safety valve
Rupture disc bila diperlukan
Vacuum protection
High-pressure alarm
High-temperature trip
Flame safeguard
Double safety shut-off valve
Emergency shutdown
Nitrogen purging
Flame arrestor
Gas detector
Fire detector
Grounding dan bonding
Closed drain system
Bund wall
Fire extinguishing system
Ventilasi area
Area classification
Jalur evakuasi
Prosedur lockout-tagout

Kapasitas dan set pressure perangkat pelepas tekanan harus dihitung berdasarkan skenario relief yang relevan. Penentuan ukuran safety valve tidak boleh hanya mengikuti diameter nozzle yang tersedia.

Skenario yang perlu dievaluasi dapat mencakup:

Blocked outlet
Kegagalan cooling water
Fire exposure
Burner gagal berhenti
Penguapan air secara mendadak
Reaksi atau cracking tidak terkendali
Valve salah posisi
Vacuum collapse
Gas blow-by

Pemanasan Langsung dan Tidak Langsung

Pada gambar konsep, burner memanaskan furnace dan panas dipindahkan ke reaktor tanpa api bersentuhan langsung dengan oli.

Sistem pemanasan langsung ke body reaktor mempunyai konstruksi yang relatif sederhana, tetapi membutuhkan perhatian tinggi terhadap distribusi heat flux. Pemanasan yang tidak merata dapat menyebabkan hot spot dan pembentukan coke.

Alternatif lainnya adalah menggunakan thermal oil heater. Burner memanaskan thermal oil, kemudian thermal oil bersirkulasi melalui jacket atau coil reaktor.

Keuntungan pemanasan thermal oil antara lain:

Temperatur lebih mudah dikendalikan
Distribusi panas lebih merata
Risiko hot spot dapat dikurangi
Burner dapat ditempatkan terpisah
Beberapa peralatan dapat dilayani satu heater

Namun, sistem thermal oil juga membutuhkan:

Circulation pump
Expansion tank
Sump tank
Thermal oil piping
Strainer
Control valve
Instrumentasi
Pemilihan thermal oil yang sesuai
Pencegahan degradasi fluida
Sistem fire safety

Untuk temperatur proses 350°C, pemilihan media thermal oil dan desain sistem harus dilakukan dengan sangat hati-hati. Tidak semua thermal oil dapat dioperasikan pada temperatur tersebut.

Faktor yang Mempengaruhi Efisiensi

Efisiensi sistem tidak hanya ditentukan oleh burner. Beberapa faktor yang memengaruhi efisiensi keseluruhan adalah:

Kualitas pembakaran
Excess air
Temperatur gas buang
Fouling pada permukaan pemanas
Ketebalan coke
Kondisi refractory
Ketebalan insulation
Kebocoran udara
Bentuk jalur gas panas
Distribusi api
Kondisi kondensor
Lama proses
Frekuensi start-stop
Kualitas waste oil
Sistem heat recovery

Temperatur gas buang yang terlalu tinggi dapat menunjukkan bahwa sebagian energi keluar melalui cerobong. Namun, temperatur gas buang juga tidak boleh diturunkan tanpa memperhitungkan risiko kondensasi dan korosi.

Perawatan rutin sangat penting untuk menjaga performa sistem. Lapisan coke pada permukaan reaktor dapat bertindak sebagai isolator dan menurunkan perpindahan panas. Akibatnya, konsumsi bahan bakar meningkat dan temperatur logam dapat menjadi terlalu tinggi.

Perawatan Mesin Refinery Oli Bekas

Program maintenance dapat dibagi menjadi pemeriksaan harian, mingguan, bulanan, dan periodik.

Pemeriksaan harian meliputi:

Kondisi flame
Tekanan bahan bakar
Temperatur fuel heater
Kebocoran pipa
Kondisi pompa
Temperatur bearing
Level tangki
Temperatur reaktor
Tekanan reaktor
Cooling water
Kondensat dan produk
Kondisi cerobong

Pemeriksaan berkala meliputi:

Pembersihan filter
Pemeriksaan nozzle
Kalibrasi flame detector
Pemeriksaan ignition electrode
Pemeriksaan safety shut-off valve
Kalibrasi temperature transmitter
Kalibrasi pressure transmitter
Pemeriksaan refractory
Pembersihan permukaan pemanas
Pembersihan kondensor
Pemeriksaan safety valve
Thickness measurement
Pemeriksaan sambungan las
Pemeriksaan insulation
Pengujian sistem interlock

Riwayat maintenance perlu dicatat agar perubahan performa dapat dianalisis.

Data yang Diperlukan Sebelum Menentukan Desain Final

Sebelum reaktor, burner, furnace, dan kondensor masuk tahap fabrikasi, diperlukan data teknis lebih lengkap.

Data bahan baku

Jenis oli bekas
Densitas
Viskositas
Kadar air
Kandungan sludge
Flash point
Kurva distilasi
Sulfur
Ash content
Kandungan logam
Hasil analisis laboratorium

proses

Kapasitas batch
Jumlah batch per hari
Waktu heat-up
Waktu distilasi
Temperatur operasi
Tekanan operasi
Tingkat vakum
Target distilat
Debit distilat per jam
Persentase residu
Kualitas produk yang ditargetkan

peralatan

Volume dan dimensi reaktor
Berat reaktor
Material
Corrosion allowance
Metode pemanasan
Luas permukaan pemanas
Furnace volume
Burner turndown
Kapasitas kondensor
Cooling-water temperature
Cooling-water availability
Spesifikasi pompa
Ukuran tangki produk

lokasi

Layout area
Jarak aman
Kondisi lingkungan
Ketersediaan listrik
Ketersediaan air
Sistem pemadam
Akses maintenance
Jalur kendaraan
Area penyimpanan bahan bakar
Ketentuan perizinan dan lingkungan

Rekomendasi Awal untuk Reaktor 56 Ton

Berdasarkan data awal, beberapa rekomendasi sementara adalah:

Gunakan burner waste oil modulating.
Untuk target heat-up delapan jam, sediakan kelas burner sekitar 2.600–3.000 kW sebagai estimasi awal.
Jangan menetapkan kapasitas final sebelum debit distilat diketahui.
Gunakan fuel heater dan sistem filtrasi waste oil.
Sediakan vapor space yang memadai.
Gunakan kondensor bertahap apabila karakter produk memerlukannya.
Pasang separator air dan minyak.
Gunakan scrubber dan sistem penanganan non-condensable gas.
Lengkapi sistem dengan high-temperature dan high-pressure trip.
Evaluasi penggunaan vakum untuk mengurangi temperatur distilasi.
Hitung relief system berdasarkan skenario terburuk.
Lakukan pengujian laboratorium bahan baku.
Verifikasi desain oleh engineer proses, mekanikal, instrumentasi, dan keselamatan.

Kapasitas burner besar tidak boleh menjadi satu-satunya fokus. Kemampuan kondensor, ukuran pipa vapor, tekanan reaktor, dan pengendalian laju penguapan harus seimbang.

Studi Kasus Operasi 8 Jam, 12 Jam, dan 14 Jam

Pemilihan waktu pemanasan memengaruhi ukuran burner dan karakter operasi.

Operasi delapan jam

Target delapan jam membutuhkan burner sekitar 2,58 MW setelah margin desain. Pilihan ini memberikan proses heat-up lebih cepat, tetapi membutuhkan kontrol modulasi yang baik.

Risikonya adalah heat flux lebih tinggi dan laju penguapan dapat meningkat dengan cepat. Kondensor harus mampu menerima beban uap maksimum.

12 jam

Target 12 jam membutuhkan burner sekitar 1,72 MW. Laju pemanasan lebih rendah sehingga temperatur lebih mudah dikendalikan.

Namun, waktu produksi menjadi lebih panjang dan kehilangan panas ke lingkungan berlangsung lebih lama.

14 jam

Target 14 jam membutuhkan burner sekitar 1,47 MW. Beban panas per jam paling rendah, tetapi durasi proses menjadi semakin panjang.

Pemilihan waktu terbaik harus mempertimbangkan:

Target produksi harian
Ketersediaan shift operator
Kapasitas kondensor
Kualitas produk
Biaya bahan bakar
Waktu cooling dan unloading
Waktu cleaning
Jumlah batch per hari

Waktu heat-up tidak selalu sama dengan total waktu satu batch. Satu siklus produksi juga mencakup pengisian, dewatering, distilasi, holding, cooling, pengeluaran produk, pengeluaran residu, dan persiapan batch berikutnya.

Kesalahan Umum dalam Menentukan Kapasitas Burner

Beberapa kesalahan yang sering terjadi antara lain:

Hanya menghitung volume reaktor

Volume reaktor tidak secara langsung menunjukkan kapasitas burner. Massa produk, kalor jenis, kenaikan temperatur, waktu, efisiensi, dan beban penguapan harus diketahui.

Menganggap 350°C sebagai satu titik didih

Oli bekas adalah campuran. Komponennya menguap dalam rentang temperatur, bukan pada satu titik didih tunggal.

Tidak menghitung panas laten

Panas sensibel hanya menaikkan temperatur. Proses perubahan fase membutuhkan panas laten tambahan.

Tidak memperhitungkan kandungan air

Air dapat meningkatkan kebutuhan energi dan menciptakan risiko kenaikan tekanan.

Menggunakan burner ON-OFF berkapasitas besar

Burner besar tanpa modulasi dapat menyebabkan temperatur tidak stabil dan frekuensi start-stop tinggi.

Tidak memeriksa furnace volume

Burner harus sesuai dengan volume dan heat release furnace. Nyala api tidak boleh langsung menghantam permukaan secara berlebihan.

Mengabaikan turndown ratio

Burner harus dapat bekerja stabil pada beban rendah setelah temperatur operasi tercapai.

Mengabaikan kapasitas kondensor

Burner besar menghasilkan laju uap tinggi. Jika kondensor tidak mampu mengikuti, tekanan reaktor dapat meningkat.

Keunggulan Menggunakan Waste Oil sebagai Bahan Bakar

Penggunaan waste oil sebagai bahan bakar dapat memberikan beberapa manfaat apabila bahan tersedia dan sistem pembakarannya dirancang dengan benar.

Keuntungannya antara lain:

Memanfaatkan sumber energi yang tersedia
Mengurangi ketergantungan pada diesel
Potensi biaya bahan bakar lebih rendah
Sesuai untuk proses temperatur tinggi
Dapat digunakan pada burner industrial khusus
Dapat mendukung pemanfaatan sebagian produk samping

Namun, waste oil bukan bahan bakar yang selalu seragam. Penggunaannya dapat menimbulkan tantangan berupa:

Nozzle cepat kotor
Filter sering tersumbat
Pembakaran tidak stabil
Emisi partikulat
Pembentukan deposit
Kandungan air
Kandungan logam
Nilai kalor berubah
Viskositas tinggi
Potensi korosi

Karena itu, penghematan biaya bahan bakar perlu dibandingkan dengan biaya fuel preparation, maintenance, cleaning, emission control, dan downtime.

FAQ Reaktor Refinery Oli Bekas

Apa yang dimaksud reaktor refinery oli bekas?

Reaktor refinery oli bekas adalah bejana proses yang digunakan untuk memanaskan oli bekas dan memisahkan komponennya melalui penguapan, distilasi, kondensasi, atau tahapan treatment lain.

Apakah seluruh oli mendidih pada suhu 350°C?

Tidak. Oli bekas merupakan campuran berbagai komponen. Masing-masing komponen mempunyai karakteristik penguapan berbeda. Temperatur 350°C merupakan temperatur proses, bukan satu titik didih untuk seluruh campuran.

Berapa kapasitas burner untuk memanaskan 56 ton oli?

Dengan asumsi temperatur awal 30°C, target 350°C, kalor jenis 2,1 kJ/kg·°C, efisiensi 70%, allowance 15%, dan margin 20%, kebutuhan heat-up delapan jam sekitar 2,58 MW.

Apakah burner 2,58 MW sudah pasti cukup?

Belum tentu. Angka tersebut terutama untuk pemanasan sensibel. Beban penguapan air dan distilasi produk belum dihitung secara final.

Berapa rekomendasi burner untuk target delapan jam?

Rekomendasi awal berada pada kelas 2.600–3.000 kW dengan sistem modulating. Pemilihan final harus dicocokkan dengan furnace, kondensor, tekanan, dan target distilat.

Berapa konsumsi waste oil per jam?

Dengan nilai kalor waste oil sekitar 40.000 kJ/kg, burner 2.576 kW membutuhkan sekitar 232 kg/jam atau kurang lebih 258 liter/jam pada densitas 0,90 kg/liter.

Mengapa waste oil perlu dipanaskan sebelum masuk burner?

Pemanasan membantu menurunkan viskositas sehingga waste oil lebih mudah dipompa dan diatomisasi menjadi kabut halus.

Apakah burner solar dapat langsung menggunakan waste oil?

Belum tentu. Burner solar belum tentu mempunyai pompa, nozzle, fuel heater, filter, dan sistem atomisasi yang sesuai untuk waste oil.

Mengapa kondensor sangat penting?

Kondensor mengubah uap minyak menjadi cairan. Apabila kapasitasnya kurang, produk tidak dapat terkondensasi secara optimal dan tekanan proses dapat meningkat.

Apa fungsi scrubber?

Scrubber membantu menangani gas yang tidak terkondensasi dan mengurangi kontaminan tertentu sebelum gas dibuang atau dimanfaatkan lebih lanjut.

Apakah reaktor sebaiknya menggunakan vakum?

Vakum dapat membantu menurunkan temperatur penguapan dan mengurangi degradasi termal. Namun, vessel, kondensor, pompa vakum, seal, dan sistem keselamatan harus dirancang untuk kondisi tersebut.

Apa fungsi ruang uap di dalam reaktor?

Ruang uap menampung ekspansi cairan dan pembentukan uap serta membantu mencegah cairan terbawa langsung menuju kondensor.

Mengapa burner harus modulating?

Kebutuhan panas berubah selama heat-up dan distilasi. Burner modulating dapat menyesuaikan output sehingga temperatur dan tekanan lebih stabil.

Apakah gambar konsep dapat langsung digunakan untuk fabrikasi?

Tidak. Gambar konsep hanya menunjukkan susunan peralatan. Fabrikasi memerlukan process flow diagram, P&ID, heat and mass balance, mechanical calculation, datasheet, layout, dan detail drawing.

Kesimpulan

Reaktor refinery oli bekas merupakan sistem pengolahan yang memanfaatkan pemanasan, penguapan, pemisahan, dan kondensasi untuk menghasilkan fraksi minyak dari bahan baku oli bekas. Sistem ini terdiri dari reaktor, furnace, burner waste oil, fuel preparation skid, kondensor, separator, tangki produk, tangki residu, scrubber, cerobong, dan panel kontrol.

Untuk kapasitas bahan baku 56.000 kg, temperatur awal 30°C, dan target 350°C, energi panas teoritis produk adalah sekitar 37.632.000 kJ atau 10.453 kWh. Setelah allowance body dan pipa 15%, efisiensi 70%, serta margin desain 20%, kebutuhan burner untuk heat-up delapan jam diperkirakan sekitar 2.576 kW.

Rekomendasi sementara berada pada kelas burner waste oil modulating 2.600–3.000 kW untuk target delapan jam. Untuk waktu 12 jam diperlukan sekitar 1.717 kW, sedangkan waktu 14 jam membutuhkan sekitar 1.472 kW.

Hasil tersebut belum memasukkan panas laten penguapan air dan distilasi produk secara pasti. Karena itu, kapasitas final baru dapat ditentukan setelah diketahui kandungan air, debit distilat per jam, komposisi produk, tekanan proses, kapasitas kondensor, dimensi reaktor, dan metode pemanasan.

Pemilihan burner tidak boleh dipisahkan dari kemampuan furnace, kondensor, sistem kontrol, dan perangkat keselamatan. Seluruh sistem harus dirancang sebagai satu kesatuan agar proses refinery oli bekas dapat bekerja dengan stabil, efisien, dan aman.

PT Indira Mitra Boiler menyediakan layanan konsultasi, perhitungan kebutuhan panas, pemilihan burner waste oil, desain furnace, sistem thermal oil, panel kontrol, instalasi, dan commissioning untuk kebutuhan proses industri. Kapasitas dan konfigurasi peralatan dapat disesuaikan dengan data bahan baku serta target produksi pelanggan.

Studi Kasus Proses 90 Jam

Perlu diluruskan: 3 hari penuh = 72 jam, bukan 90 jam. Jika waktu proses yang dimaksud benar-benar 90 jam, durasinya sama dengan 3 hari 18 jam.

Saya hitungkan kedua skenario agar dapat dibandingkan.

Data perhitungan

Parameter	Nilai
Massa oli bekas	56.000 kg
Suhu awal	30°C
Suhu target	350°C
Kenaikan suhu	320°C
Kalor jenis oli	2,1 kJ/kg·°C
Allowance reaktor dan pipa	15%
Efisiensi keseluruhan	70%
Margin desain	20%
Nilai kalor waste oil	40.000 kJ/kg
Densitas waste oil	0,90 kg/liter

1. Energi pemanasan oli

Rumus panas sensibel:

$Q = m \times C_{p} \times Δ T$ $Q = 56.000 \times 2, 1 \times (350 - 30)$ $Q = 37.632.000 kJ$

Konversi ke kWh:

$Q = 3.60037.632.000 = 10.453, 33 kWh$

2. Penambahan allowance 15%

$Q_{1} = 10.453, 33 \times 1, 15$ $Q_{1} = 12.021, 33 kWh$

3. Koreksi efisiensi 70%

$Q_{2} = 0 , 7012.021 , 33$ $Q_{2} = 17.173, 33 kWh$

4. Penambahan margin desain 20%

$Q_{desain} = 17.173, 33 \times 1, 20$ $Q^{desain} = 20.608 kWh/batch$

Jadi, energi input berdasarkan kapasitas desain adalah sekitar 20.608 kWh untuk satu batch.

Skenario A: Proses 90 Jam

Kapasitas burner dihitung dengan:

$P = t Q ^{desain}$ $P = 9020.608$ $P = 228, 98 kW$

Secara matematis, kebutuhan rata-rata burner adalah sekitar:

$229 kW$

Untuk pemilihan unit di lapangan, dapat dipertimbangkan burner modulating sekitar:

$250 - 300 kW$

Burner 300 kW memberikan cadangan kapasitas dan masih dapat diturunkan ketika temperatur mendekati setpoint.

Konsumsi waste oil per jam

Asumsi nilai kalor bawah waste oil:

$L H V = 40.000 kJ/kg = 11, 11 kWh/kg$

Rumus konsumsi bahan bakar:

$m ˙_{fuel} = L H V P$ $m ˙_{fuel} = 11 , 11228 , 98$ $m ˙^{fuel} \approx 20, 61 kg/jam$

Dengan densitas 0,90 kg/liter:

$V_{fuel} = 0 , 9020 , 61$ $V^{fuel} \approx 22, 9 liter/jam$

Total konsumsi selama 90 jam

$m_{total} = 20, 61 \times 90$ $m^{total} \approx 1.855 kg$

Konversi ke liter:

$V_{total} = 0 , 901.855$ $V^{total} \approx 2.061 liter/batch$

Ringkasan proses 90 jam

Parameter	Hasil
Durasi proses	90 jam
Kapasitas burner hasil hitungan	229 kW
Rekomendasi burner	250–300 kW modulating
Konsumsi waste oil	±20,6 kg/jam
Konsumsi volume	±22,9 liter/jam
Total bahan bakar 90 jam	±1.855 kg
Total volume 90 jam	±2.061 liter

Skenario B: Proses 3 Hari atau 72 Jam

Apabila yang dimaksud adalah tepat tiga hari:

$3 \times 24 = 72 jam$

Kapasitas burner:

$P = 7220.608$ $P = 286, 22 kW$

Rekomendasi pemilihan burner:

$300 - 350 kW modulating$

Konsumsi waste oil per jam

$m ˙ = 11 , 11286 , 22$ $m ˙ \approx 25, 76 kg/jam$

Konversi ke liter:

$V = 0 , 9025 , 76$ $V \approx 28, 62 liter/jam$

Total teoritis selama 72 jam tetap sekitar:

$25, 76 \times 72 \approx 1.855 kg$

atau:

$\approx 2.061 liter/batch$

Perbandingan hasil

Durasi heat-up	Kapasitas hasil hitungan	Rekomendasi burner	Waste oil per jam
72 jam	286 kW	300–350 kW	±28,6 liter/jam
90 jam	229 kW	250–300 kW	±22,9 liter/jam

Catatan teknis penting

Hasil di atas berlaku jika 72 atau 90 jam merupakan waktu untuk menaikkan seluruh 56 ton oli dari 30°C hingga 350°C secara perlahan.

Angka tersebut belum menghitung secara terpisah:

Panas laten penguapan air
Panas laten distilasi minyak
Debit distilat per jam
Holding pada temperatur 350°C
Kehilangan panas selama 72–90 jam
Pembentukan coke
Pengaruh vakum
Variasi nilai kalor waste oil

Dalam kenyataan, proses yang sangat lama mengalami kehilangan panas secara terus-menerus. Oleh karena itu, membagi energi batch langsung dengan 90 jam dapat menghasilkan kapasitas burner yang terlalu rendah apabila insulation reaktor kurang baik.

Selain itu, jika selama 90 jam terjadi distilasi kontinu, rumus yang benar adalah:

$P_{burner} = P_{heat-up} + P_{distilasi} + P_{heat loss}$

Jadi, burner 250–300 kW hanya merupakan estimasi heat-up rata-rata. Kapasitas burner final belum boleh ditetapkan sebelum diketahui jumlah air dan target distilat dalam kg/jam. Untuk proses aktual, burner 300–500 kW modulating dapat menjadi rentang kajian awal, tetapi harus dikonfirmasi melalui neraca massa dan panas.

PT Indira Mitra Boiler
Office: (021) 352 95874
WhatsApp: +62 813-8866-6204 (Ratman Bejo)
www.indiramitraboiler.co.id
www.burner.co.id
info@indira.co.id
idmratman@gmail.com
Workshop: Tangerang – Indonesia
https://www.youtube.com/@Bejoburnerindonesia

Pengertian Reaktor Refinery Oli Bekas

Baca Juga data Hitungan Nya Perhitungan Kapasitas Burner Waste Oil untuk Reaktor Refinery 56 Ton. proses 72 jam atau 3 hari.

Fuel_ Heavy Oil_Burner

Spesifikasi Burner Heavy Oil Seri B-WT

Model

Kapasitas panas

Konsumsi bahan bakar

Panjang flame maksimum

Tahap pembakaran

Burner Refinery Reaktor 56 Ton

Fungsi Utama Mesin Refinery Oli Bekas

Cara Kerja Reaktor Refinery Oli Bekas

Tahap Penerimaan dan Penyimpanan Oli Bekas

Tahap Pengisian Reaktor

Tahap Pemanasan Awal

Tahap Penguapan Air

Tahap Distilasi Fraksi Minyak

Tahap Kondensasi Uap Minyak

Pemisahan Produk dan Air

Penanganan Gas yang Tidak Terkondensasi

Pengeluaran Residu Reaktor

Komponen Utama Mesin Refinery Oli Bekas

1. Reaktor distilasi

2. Furnace

3. Waste oil burner

4. Skid bahan bakar

5. Kondensor

6. Separator

7. Tangki produk

8. Tangki residu

9. Scrubber

10. Cerobong

11. Panel kontrol

Data Dasar Perhitungan Reaktor 56 Ton

Rumus Perhitungan Panas Sensibel

Allowance Body Reaktor dan Pipa

Koreksi Efisiensi Perpindahan Panas

Kapasitas Burner untuk Pemanasan 8 Jam

Kapasitas Burner untuk Pemanasan 12 Jam

Kapasitas Burner untuk Pemanasan 14 Jam

Perbandingan Kapasitas Burner

Mengapa Hasil 2,58 MW Belum Menjadi Kapasitas Final?

Estimasi Konsumsi Waste Oil Burner

Sistem Burner Waste Oil yang Dibutuhkan

Days tank

Strainer dan filter

Gear pump

Fuel heater

Sistem atomisasi

Return line

Pentingnya Burner Modulating

Sistem Kontrol Reaktor Refinery

Sistem Keselamatan yang Perlu Diperhatikan

Pemanasan Langsung dan Tidak Langsung

Faktor yang Mempengaruhi Efisiensi

Perawatan Mesin Refinery Oli Bekas

Data yang Diperlukan Sebelum Menentukan Desain Final

Data bahan baku

proses

peralatan

lokasi

Rekomendasi Awal untuk Reaktor 56 Ton

Studi Kasus Operasi 8 Jam, 12 Jam, dan 14 Jam

Operasi delapan jam

12 jam

14 jam

Kesalahan Umum dalam Menentukan Kapasitas Burner

Hanya menghitung volume reaktor

Menganggap 350°C sebagai satu titik didih

Tidak menghitung panas laten

Tidak memperhitungkan kandungan air

Menggunakan burner ON-OFF berkapasitas besar

Tidak memeriksa furnace volume

Mengabaikan turndown ratio

Mengabaikan kapasitas kondensor

Keunggulan Menggunakan Waste Oil sebagai Bahan Bakar

FAQ Reaktor Refinery Oli Bekas

Apa yang dimaksud reaktor refinery oli bekas?

Apakah seluruh oli mendidih pada suhu 350°C?

Berapa kapasitas burner untuk memanaskan 56 ton oli?