• Tidak ada hasil yang ditemukan

Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan 2-Etil Heksanol dari Propilen dan Gas Sintesa dengan Proses Rhurchemie AG dengan Kapasitas 80.000 ton/tahun

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2016

Membagikan "Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan 2-Etil Heksanol dari Propilen dan Gas Sintesa dengan Proses Rhurchemie AG dengan Kapasitas 80.000 ton/tahun"

Copied!
321
0
0

Teks penuh

(1)

PEMBUATAN 2-ETIL HEKSANOL DARI PROPILEN DAN

GAS SINTESA DENGAN PROSES RHURCHEMIE AG

DENGAN KAPASITAS 80.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

ROGANDA SITORUS

070405006

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

DAFTAR ISI

Hal

KATA PENGANTAR ...i

INTISARI ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... vi

DAFTAR GAMBAR ...x

(3)

7.6. Unit Pengolahan Limbah ... VII-14 7.7. Spesifikasi Peralatan Utilitas... VII-21 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ... VIII-1 8.1. Gambaran Umum ... VIII-1 8.1. Lokasi Pabrik ... VIII-1 8.2. Tata Letak Pabrik ... VIII-4 8.3. Perincian luas tanah ... VIII-6 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ... IX-1 9.1. Organisasi Perusahaan ... IX-1 9.2. Manajemen Perusahaan ... IX-3 9.3. Bentuk Hukum Badan Usaha ... IX-5 9.4. Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ... IX-7 9.5. Sistem Kerja ... IX-12 9.6. Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ... IX-13 9.7. Sistem Penggajiaan ... IX-14 9.8. Kesejahteraan Karyawan ... IX-16 BAB X ANALISA EKONOMI

(4)

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Impor 2-Etil Heksanol Indonesia... I-1 Tabel 3.1 Neraca Massa Mixer (M -101) ... III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa Reaktor (R -101) ... III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa Dekanter (Dc-101) ... III-1 Tabel 3.4 Neraca Massa Dekanter (Dc-102) ... III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa Mixer (M-201) ... III-2 Tabel 3.6 Neraca Massa Reaktor (R-201) ... III-3 Tabel 3.7 Neraca Massa Dekanter (Dc-201) ... III-3 Tabel 3.8 Neraca Massa Reaktor (R-301) ... III-3 Tabel 4.1 Neraca Panas Heater (H-101)... IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas Heater (H-102)... IV-1 Tabel 4.3 Neraca Panas Heater (H-103)... IV-2 Tabel 4.4 Neraca Panas Reaktor (H-101) ... IV-2 Tabel 4.5 Neraca Panas Heater (H-201)... IV-2 Tabel 4.6 Neraca Panas Reaktor (R-201) ... IV-3 Tabel 4.7 Neraca Panas Heater (H-301)... IV-3 Tabel 4.8 Neraca Panas Heater (H-302)... IV-3 Tabel 4.9 Neraca Panas Reaktor(R-301) ... IV-4 Tabel 4.10 Neraca Panas Kondensor (Con-401) ... IV-4 Tabel 6. 1 Daftar Instrumentasi Pada Prarancangan Pabrik 2-Etil Heksanol

(5)
(6)
(7)

Tabel LD.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara

(8)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Grafik Impor 2-Etil Heksanol Indonesia ... I-2 Gambar 2.1 Struktur 2-Etil Heksanol ... II-1 Gambar 2.2 Perbandingan Kebutuhan Etilen dan Propilen dalam pembuatan

2-Etil Heksanol ... II-3 Gambar 6.1 Instrumentasi pada Alat ... VI-6 Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Pembuatan 2-Etil Heksanol ... VIII-8 Gambar 8.2 Peta Lokasi Pabrik Pembuatan 2-Etil Heksanol ... VIII-9 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan 2-Etil Heksanol ... IX-17 Gambar LC.1 Prototipe Decanter Centrifuges (Solid bowl centrifuges) ... LC-65 Gambar LD.1 Spesifikasi Screening ... LD-1 Gambar LD.2 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower

(CT) ...LD-28 Gambar LD.3 Kurva Hy terhadap 1/(Hy*-Hy) ...LD-29 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan dan Tangki

(9)

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ... LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ... LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ... LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS.... LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI... LE-1

(10)

INTI SARI

Saat ini industri 2-etil heksanol merupakan salah satu industri yang sangat prospektif untuk didirikan di Indonesia, karena sampai saat ini Indonesia masih mengandalkan produk impor untuk mencukupi kebutuhan domestik.

Saat ini proses pembuatan 2-etil heksanol yang lebih efektif untuk digunakan adalah proses Rhurchemie AG. Pra rancangan pabrik 2-etil heksanol ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 80.000 ton/tahun dan beropersi selama 330 hari dalam setahun.

Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah Gresik, Jawa Timur dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 12.606 m2.

Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 171 orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan bentuk organisasinya adalah organisasi sistem garis dan staf.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik 2-Etil Heksanol, adalah : Modal Investasi : Rp 923.208.230.359,-

Biaya Produksi per tahun : Rp 1.158.191.698.624,- Hasil Jual Produk per tahun : Rp. 1.569.010.565.777,- Laba Bersih per tahun : Rp 294.310.636.428,- Profit Margin : 26,05%

Break even point (BEP) : 42,99 % Return of Investment : 31,88 % Pay Out Time : 3,14 tahun

Return of Network : 53,13 % Internal Rate of Return : 48,19%

(11)

KATA PENGANTAR

Puji Syukur dan terimakasih penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat, anugerah dan penyertaan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan 2-Etil Heksanol dari Propilen dan Gas Sintesa dengan Proses Rhurchemie AG dengan Kapasitas 80.000 ton/tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan untuk melengkapi persyaratan mengikuti ujian sarjana Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Dr. Halimatuddahliana, ST. Msc., sebagai Dosen Pembimbing I yang telah membimbing dan memberikan masukan selama pengerjaan tugas akhir ini.

2. Ibu Ir. Netti Herlina, MT. sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan arahan selama pengerjaan tugas akhir ini.

3. Bapak Dr. Ir. Irvan, M. Eng, selaku Ketua Departemen Teknik Kimia FT USU.

4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia FT USU.

5. Bapak dan Ibu dosen serta pegawai Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

6. Dan yang teristimewa Orang tua penulis, N.Simanjuntak, yang tidak pernah lupa memberikan dukungan doa, motivasi, semangat dan materi kepada penulis.

7. Adik-adik penulis yang selalu mendoakan dan memberikan semangat. 8. Partner penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

(12)

10.Teman-teman stambuk ‘07 dan adik-adik junior yang selalu memberikan semangat dalam pengerjaan tugas akhir ini.

11.Teman-teman P3KS yang telah memberikan motivasi dan dukungan doa. 12.Serta pihak-pihak yang telah ikut membantu penulis namun tidak

tercantum namanya.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi perbaikan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, 8 Juli 2012 Penulis

(13)

INTI SARI

Saat ini industri 2-etil heksanol merupakan salah satu industri yang sangat prospektif untuk didirikan di Indonesia, karena sampai saat ini Indonesia masih mengandalkan produk impor untuk mencukupi kebutuhan domestik.

Saat ini proses pembuatan 2-etil heksanol yang lebih efektif untuk digunakan adalah proses Rhurchemie AG. Pra rancangan pabrik 2-etil heksanol ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 80.000 ton/tahun dan beropersi selama 330 hari dalam setahun.

Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah Gresik, Jawa Timur dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 12.606 m2.

Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 171 orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan bentuk organisasinya adalah organisasi sistem garis dan staf.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik 2-Etil Heksanol, adalah : Modal Investasi : Rp 923.208.230.359,-

Biaya Produksi per tahun : Rp 1.158.191.698.624,- Hasil Jual Produk per tahun : Rp. 1.569.010.565.777,- Laba Bersih per tahun : Rp 294.310.636.428,- Profit Margin : 26,05%

Break even point (BEP) : 42,99 % Return of Investment : 31,88 % Pay Out Time : 3,14 tahun

Return of Network : 53,13 % Internal Rate of Return : 48,19%

(14)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Pendahuluan

Perkembangan sektor industri yang pesat beberapa tahun terakhir telah menggeser peranan sektor pertanian dalam struktur perekonomian nasional maupun regional. Walaupun secara absolut sektor pertanian telah mengalami pertumbuhan yang cukup tinggi, namun secara relatif sektor pertanian mengalami penurunan sejalan dengan pertumbuhan sektor industri. Hal ini menunjukkan semakin mengecilnya kontribusi sektor pertanian dalam struktur ekonomi nasional (Darojatun, 2010).

Namun kebutuhan berbagai bahan baku dan bahan penunjang di Indonesia masih banyak didatangkan dari luar negeri. Jika bahan baku dan bahan penunjang ini bisa dihasilkan di dalam negeri, hal ini tentunya akan menghemat pengeluaran devisa, meningkatkan ekspor dan mengembangkan penguasaan teknologi.

2-Etil Heksanol atau 2-Etil Heksil Alkohol dengan rumus kimia CH3(CH2)3CH(C2H5)CH2OH merupakan senyawa organik golongan alkohol.

Pada suhu kamar berupa suatu cairan tak berwarna dan sedikit larut di dalam air. Senyawa ini tingkat toksisitasnya rendah, tapi mudah terbakar. 2-Etil Heksanol sudah diproduksi sejak pertengahan tahun 1930 dan lebih dari 2 juta ton diproduksi di seluruh dunia per tahunnya. Sebanyak kurang lebih 40% dari produksi total dihasilkan melalui proses Oxo dengan bahan baku propilen. Kegunaan 2-Etil Heksanol antara lain sebagai bahan baku dalam pembuatan Dioctyl Phtalate (DOP) yang berguna untuk pembuatan plasticizer ester untuk PVC, sebagai bahan baku Dioctyl Adipate, 2-Etil Heksil Phosphat sebagai aditif untuk minyak pelumas, dan lain-lain. 2-Etil Heksanol juga digunakan sebagai pelarut dan extracting agent (Anonim, 2011).

(15)

mempunyai beberapa kelebihan yaitu kondisi operasi pada proses hidroformilasi menggunakan temperatur yang rendah dari proses yang lain (115-125°C) dan tekanan yang lebih rendah dari proses yang lain (10-100 atm). (US Patents : 4.684.750)

Seluruh Kebutuhan Indonesia akan 2-Etil Heksanol masih diperoleh dengan mengimpor dari luar negeri. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik, pada tahun 2011 Indonesia mengimpor 2-Etil Heksanol sebanyak 75701318 Kg (Badan Pusat Statistik, 2012). Oleh karena itu pembangunan industri 2-etil heksanol di Indonesia sangat prosfektif.

Tabel 1.1 Data Impor 2-Etil Heksanol Indonesia Tahun Import Jumlah ( ton )

2008 12.891,585

2009 7.004,278

2010 31.756,655

2011 75.701,318

( Badan Pusat Statistik, 2012)

Dari data tersebut di atas, apabila ditampilkan dalam grafik akan menjadi grafik sebagai berikut :

(16)

Dari data di atas dapat disimpulkan bahwa kebutuhan 2-etil heksanol di Indonesia relatif meningkat setiap tahunnya. Dengan melakukan linearisasi maka dapat diperkirakan kebutuhan impor 2-etil heksanol Indonesia pada tahun 2012 sebesar 80.000.000 Kg.

1.2 Perumusan Masalah

Kebutuhan 2-etil heksanol di Indonesia seluruhnya masih diimpor dari luar negeri, sehingga untuk menanggulangi kebutuhan 2-etil heksanol di dalam negeri serta untuk meningkatkan nilai ekonomis dari 2-etil heksanol dengan biaya produksi yang cukup rendah dibandingkan dengan proses lain maka dirasa perlu untuk mendirikan suatu pabrik pembuatan 2-etil heksanol dari propilen dengan proses Rhurchemie AG.

1.3 Tujuan

Tujuan dari pra rancangan pabrik pembuatan 2-etil heksanol dari propilen dan gas sintesa dengan proses Rhurchemie AG adalah untuk mengaplikasikan ilmu Teknik Kimia, khususnya di bidang perancangan, analisis proses, dan operasi teknik kimia, sehingga akan memberikan gambaran kelayakan prarancangan pabrik pembuatan 2-etil heksanol.

1.4Manfaat

(17)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 2-Etil Heksanol

2-Etillheksanol adalah senyawa cair yang bening, tak berwarna dan netral dengan bau yang khas. Senyawa ini umumnya larut pada pelarut organik dan sedikit larut dalam air. Saat direaksikan, memiliki sifat reaksi yang sama dengan sifat reaksi alkohol primer dan dengan cepat dapat bereaksi dengan asam untuk membentuk ester. (BASF, 2001)

Gambar 2.1 Struktur 2-etil heksanol (Chemical Book, 2012)

Senyawa ini menjadi alkohol sintetik terpenting setelah metanol dan butanol karena kebutuhan akan senyawa ini yang sangat besar. Senyawa ini paling utama digunakan sebagai komponen alkohol dalam pembuatan ester plasticizer untuk memproduksi Poly Vinyl Chloride (PVC) dan senyawa ini telah diproduksi untuk tujuan tersebut sejak tahun 1930. Bahan baku sintesis 2-etil heksanol adalah butiraldehid yang diperoleh dari proses sintesis oxo pada propilen.

Penggunaan terbesar kedua dari senyawa ini adalah sebagai bahan baku pembuatan 2-etil heksil akrilat yang digunakan untuk pelapisan material dan khususnya cat emulsi, perekat, tinta cetak. (Ullmann, 2003)

2.2 Jenis-jenis Proses Produksi 2-Etil Heksanol

Proses yang banyak digunakan dalam pembuatan 2-Etil Heksanol secara komersial adalah sebagai berikut :

a. Pembuatan 2-Etil Heksanol via Asetaldehid

(18)

sebagai produk intermediate. Asetaldehid yang mula-mula dibuat dari bahan baku etilen, kemudian diubah menjadi crotonaldehid melalui proses aldolisasi/dehidrasi. Crotonaldehid yang terbentuk baru dibentuk menjadi n butiraldehid melalui proses hidrogenasi. Untuk dapat menghasilkan produk berupa 2-EH, maka n-butiraldehid yang dihasilkan, dikenakan reaksi aldolisasi dan hidrogenasi.

b. Proses Oxo

Proses Oxo, yang juga dikenal dengan hidroformilasi, melibatkan reaksi olefin berupa propilen dengan gas karbonmonoksida dan hidrogen untuk membentuk aldehid. Aldehid yang terbentuk dikenakan reaksi aldolisasi lalu hidrogenasi untuk membentuk alkohol. Untuk dapat menghasilkan produk berupa 2-Etil Heksanol, maka n-butiraldehid yang dihasilkan, dikenakan reaksi aldolisasi dan hidrogenasi.

Proses Oxo berdasarkan pemilihan katalisnya, dibagi menjadi 2 macam proses yaitu:

1. Proses Oxo Klasik

Proses Oxo Klasik yang pertama kali dijalankan pada tahun 1960-an, melibatkan kobalt karbonil HCo(CO)4sebagai katalis pada proses hidroformilasi. Reaksi dijalankan pada fase cair, kondisi reaktor pada tekanan tinggi 200-300 atm dan temperatur 150-200oC. Reaksi ini memberikan ratio n-butiraldehid dan i-butiraldehid antara 2:1 sampai 4:1. Produk aldehid yang dihasilkan dari reaksi hidroformilasi dipisahkan dalam suatu menara destilasi. N-butiraldehid yang dihasilkan dari hasil bawah menara dimasukkan dalam reaktor aldolisasi, untuk kemudian direaksikan dengan larutan alkali untuk menghasilkan 2 etil heksenal. 2-etil heksenal yang dihasilkan lalu dimasukkan dalam reaktor hidrogenasi. Reaksi hidrogenasi ini terdiri dari 2 tahap. Tahap pertama menghasilkan produk intermediet berupa 2-etil heksenal, sedangkan tahap kedua mengahsilkan produk utama yaitu 2-Etil Heksanol.

2. Proses Ruhrchemie AG

(19)

hidrogen dan karbon monoksida dengan perbandingan 1:1 dikontakkan dengan propilen di dalam reaktor. Proses ini dijalankan pada tekanan rendah sekitar 10-100 atm dan temperatur berkisar antara 115-125°C. Ratio isomer n-butiraldehid : i-butiraldehid yang didapat lebih tinggi yaitu sekitar 20:1. Produk aldehid yang dihasilkan dari reaksi hidroformilasi dipisahkan dalam suatu menara destilasi. N-butiraldehid yang dihasilkan dari hasil bawah menara dimasukkan dalam reaktor aldolisasi, untuk kemudian direaksikan dengan larutan alkali untuk menghasilkan 2 etil heksenal. 2-etil heksenal yang dihasilkan lalu dimasukkan dalam reactor hidrogenasi. Reaksi hidrogenasi ini terdiri dari 2 tahap. Tahap pertama menghasilkan produk intermediate berupa 2-etil heksenal, sedangkan tahap kedua menghasilkan produk utama yaitu 2-Etil Heksanol. (Mc.Ketta dan Cunningham, 1976)

2.3 Pemilihan Proses

Dari beberapa proses pembuatan 2-Etil Heksanol dipilih menggunakan proses Oxo.

Etilen

Massa : 1125 kg

Propilen

Massa : 1120 kg

Asetaldehid

Massa : 1650 kg

N-Butiraldehid

Massa : 1170 kg

2-Etil heksanol

Massa : 1000 kg

+ ½ O2 + CO + H2

(20)

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa penggunaan propilen lebih sedikit daripada etilen untuk memproduksi 2-etil heksanol. Disamping itu harga propilen lebih murah daripada etilen sehingga dipilih proses Rhurchemie AG yang bahan bakunya merupakan propilen.

Selain itu proses Ruhrchemie AG juga dipilih karena kondisi operasi pada proses hidroformilasi menggunakan temperatur yang lebih rendah dari proses yang lain (115-125°C) dan tekanan yang lebih rendah dari proses yang lain (10-100 atm). (US Patents : 4.684.750)

2.4 Sifat – sifat Produk dan Bahan Baku 2.4.1 2-Etil Heksanol

Rumus Kimia : C8H18O

Berat Molekul : 130,23 gr/mol Tekanan Uap (20oC) : 0.03 kPa Viskositas (20oC) : 9.8 mPa· s Densitas (20oC) : 0.8323 gr/cm3 Temperatur Kritis : 339,8 oC Tekanan Kritis : 2,76 MPa Densitas Kritis : 0,2636 gr/cm3 Kelarutan dalam air (20oC) : 0,07 %wt (Ullmann, 1998)

2.4.2 Propilen (C3H6)

A. Sifat-sifat Fisika (Othmer, 1998).

1. Berat molekul : 42,0804 gr/mol

2. Titik didih : 225,4K - 47,7 °C

3. Titik beku : 87,6 K

4. Temperatur kritis : 365 K

5. Tekanan kritis : 4,6 Mpa

6. Volume kritis : 181 cm3/mol 7. Densitas cairan pada 223 K : 0,612 gr/ cm3 8. Entalpi pembentukan : 20,42 kJ/ mol

(21)

10. Merupakan senyawa yang tidak berwarna yang memiliki bau tajam B. Sifat-sifat Kimia (Speight, 1995).

1. Propena diproduksi melalui proses steam cracking hidrokarbon pada pemurnian minyak bumi yang juga menghasilan etilen, metana dan hidrogen.

Reaksi : 2CH3CH2CH3 CH3CH = CH2 + CH2 = CH2 = CH4 + H2

2.Reaksi propena dengan asam karboksilat menghasilan propena oksida yang digunakan dalam industri poliuretan dan foam.

3.Produk iso-propil alkohol dibuat dari propilen dengan asam sulfat yang untuk selanjutnya direaksikan dengan uap air. Produk ini digunakan dalam proses industri kimia, pelarut, dan farmasi. Reaksi :

4.Cumene dibuat dari reaksi antara propenat dan benzena. Cumene merupakan produk inetmediet dalam industri fenol dan aseton. Reaksi :

2.4.3 Karbon Monoksida (CO)

A.Sifat-sifat Fisika (Othmer, 1998).

1. Berat molekul : 28,01 gr/mol

2. Titik didih : 68,09K

3. Titik lebur : 81,65 K

4. Densitas pada 273 K : 1,2501 kg/ cm3 5. Temperatur kritis : 132,9 K 6. Tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau 9. Bersifat racun

(22)

B.Sifat-sifat Kimia (Speight, 1995).

1. Reaksi eksotermik antara uap air dan karbon akan menghasilkan gas sintetis yang digunakan sebagai bahan baku dalam proses hidroformilasi.

Reaksi : H2O + C → H2 + CO

2. Karbon monoksida merupakan hasil samping dari reduksi biji logam oksida dengan karbon.

Reaksi : MO + C → M + CO

3. Reaksi karbon monoksida dengan alkohol merupakan proses dalam industri etil akrilat.

Reaksi : CO + HC = CH + C2H5OH → CH2 = CHCOOC2H5

ethyl acrylate

2.4.4 Hidrogen (H2)

A. Sifat-sifat Fisika (Othmer, 1998).

1. Berat molekul : 2 gr/mol

2. Viskositas pada 0°C : 0,00839 cP

3. Densitas pada 0°C : 0,04460 x 103 mol/ cm3

4. Konduktivitas : 1,740mW/(cm.K)

5. Tidak berwarna

6. Tidak berbau 7. Bersifat non logam

8. Merupakan gas diatomik yang sangat mudah terbakar. 9. Unsur teringan

10. Senyawa hidrogen relatif langka dan jarang dijumpai secara alami di bumi.

B. Sifat-sifat Kimia (Othmer, 1998).

1.Hidrogen biasanya dihasilkan secara industri dari berbagai senyawa hidrokarbon seperti metana.

Reaksi : CH4 + H2O → CO + 3H2

2.Elektrolisis air menghasilkan hidrogen atau disebut juga dengan dekomposisi air.

(23)

3.Keseluruhan dari reaksi steam hidrokarbon ini dalam industri akan menghasilkan efisiensi dalam operasi dan memberikan panas pada boiler.

Reaksi : CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2

CH4 + 2H2O→ CO + 3H2

4.Reaksi antara hidrogen dan karbon monoksida merupakan reaksi yang sangat penting dalam produksi metanol.

Reaksi : CO + 2H2 → CH3OH

2.4.5 Rhodium (Rh)

A. Sifat-sifat Fisik (Anomim, 2008).

1. Berat molekul : 102,90550 gr/mol 2. Massa jenis : 12,41 gr / cm3

3. Titik lebur : 2237 K

4. Titik didih : 3968 K

5. Kalor peleburan : 26,59 kJ/mol 6. Kalor penguapan : 494 kJ/mol 7. Kapasitas kalor : 24,98 J/(mol.K) 8. Konduktivitas termal : 150 W/(m.K)

9 Merupakan logam transisi yang berwarna putih keperakan dan sering digunakan sebagai katalis.

B. Sifat-sifat Kimia (Winter, 2012)

1. Rhodium sebagian tahan terhadap serangan atmosfer. Pada pemanasan dengan oksigen pada suhu 600 ° C, rhodium logam memberikan rodium (III) oksida, Rh2O3.

4Rh(s) + 3O2(g) → 2Rh2O3(s)

2. Rodium sebagai Metal bereaksi langsung dengan gas fluor untuk membentuk rodium sangat korosif (VI) fluoride (RhF6).

Rh(s) + 3F2(g) → RhF6(s)

3. trihalides rodium (III) fluoride, IrCl3, rhodium (III) klorida, IrCl3,

dan rhodium (III) bromida, IrBr3, dapat dibentuk melalui reaksi

(24)

2Rh(s) + 3F2(g) → 2RhF3(s) [merah]

2Rh(s) + 3Cl2(g) → 2RhCl3(s) [merah]

2Rh(s) + 3Br2(g) → 2RhBr3(s) [merah – abu]

2.4.6 Trifenilfosfin (C18H15P)

A. Sifat-sifat Fisik (Anonim, 2012c).

1. Berat molekul : 262,29 gr/mol

2. Titik didih : 337 °C

3. Titik lebur : 79 °C - 81°C 4. Spesifik graviti : 1,08

5. Tidak larut dalam air

6. Merupakan pengoksidasi kuat yang sering digunakan sebagai ligan katalis dalam dunia industri

7. Berbentuk serbuk putih. B. Sifat-sifat Kimia (Anonim, 2012c ).

1. Trifenilfosfin mengalami oksidasi lambat dengan udara untuk menjadi oksida trifenilfosfin, Ph3PO:

Reaksi : 2 PPh3 + O2→ 2 OPPh3

2. Oksigenasi pada PPh3 dimanfaatkan untuk mengisap oksigen dari peroksida organik, yang umumnya terjadi dengan retensi konfigurasi:

Reaksi : PPh3 + RO2H → OPPh3 + ROH (R = alkyl)

3. PPh3 teroksidasi menjadi OPPh3 dalam aplikasi ini, yang mengubah

alkohol untuk alkil halida menggunakan CX4 (X = Cl, Br):

Reaksi : PPh3 + CBr4 + RCH2OH → OPPh3 + RCH2Br + HCBr3

2.4.7 Natrium Hidroksida (NaOH) A. Sifat-sifat Fisik (Ulman, 1998).

(25)

6. Berbentuk kristal putih. B. Sifat-sifat Kimia (Ulman, 1998)

1. Pada keadaan murni merupakan senyawa higroskopis kuat 2. Jika dilarutkan dalam air akan melepas panas dan membentuk 6

gugus hidrat

3. Dalam keadaan udara dengan kelembapan tinggi, dapat bereaksi dengan karbon dioksida (CO2) membentuk Natrium Karbonat

4. Mudah larut dalam methanol dan etanol

2.5 Deskripsi Proses A. Persiapan bahan baku

Bahan baku yang digunakan untuk proses ini adalah propilen dan gas sintesa yang merupakan campuran dari gas hidrogen (H2) dan gas karbon

monoksida (CO) dengan perbandingan komposisi yaitu 49% CO dan 51% H2

(Freepatents, 2008). Bahan baku dengan suhu 30oC dan tekanan 10 atm dialirkan dengan menggunakan blower dari tangki penyimpanan T-101 dan T-102. Sebelum memasuki reaktor, campuran bahan baku dipanaskan terlebih dahulu dengan menggunakan heater H-101 dan H-102 hingga suhu 120oC. bahan baku dialirkan ke reaktor gelembung R-101 dengan menggunakan blower JB-101 dan JB-102.

B. Pembentukan Produk 1) Tahap Hidroformilasi

(26)

Rh(TPP)

Reaksi Utama : C3H6(g) + CO(g) + H2(g) nC4H8O(l) Propilen Karbon Hidrogen n-butiraldehid

Monoksida

Rh(TPP)

Reaksi Samping : C3H6(g) + CO(g) + H2(g) iC4H8O(l) Propilen Karbon Hidrogen i-butiraldehid

Monoksida

2) Pemisahan produk reaksi Hidroformilasi

Keluaran atas reaktor yaitu berupa gas sisa reaktan yang dikirim ke unit pengolahan limbah gas. Produk cair reaktor R-101 berupa campuran n-butiraldehid, i-n-butiraldehid, air dan katalis Rh(TPP) diekspansi hingga tekanan 5 atm sebelum dialirkan menuju pemisah katalis Decanter Centrifuges Dc-101. Katalis dikembalikan ke unit persiapan katalis, sedangkan n-butiraldehid, i-butiraldehid dan air dipompakan ke unit dekanter Dc-102 untuk memisahkan n-butiraldehid dari keluaran decanter Dc-101. Kemudian n-butiraldehid dialirkan dengan menggunakan pompa ke reaktor R-201.

3) Tahap Aldolisasi

(27)

NaOH

2 C4H8O(l) C8H14O(l) + H2O(l) n-butiraldehid 2-etil-2 heksenal Air

Produk keluaran R-201 terdiri dari 2-etil-2 heksenal, air dan sisa reaktan pada suhu 120°C dan tekanan 5 atm. Campuran tersebut dipisahkan di Dekanter Dc-201. 2-etil-2 heksenal hanya sedikit larut dalam air dan memiliki berat jenis yang lebih rendah dari air sehingga senyawa ini berada di fase ringan. Fase ringan terdiri dari 98,85% 2-etil-2 heksenal dan 1,15 % n-butiraldehid. Fase berat dari Dc-301 yaitu campuran i-butiraldehid, air dan sedikit 2-etil-2 heksenal dibuang untuk selanjutnya diolah di Unit Pengolahan Limbah.

Selanjutnya 2-etil-2 heksenal yang merupakan produk fase ringan Dc-201 diturunkan tekanannya hingga tekanan 1 atm dengan menggunakan expansion valve Exv 301. Seluruh 2-etil-2 heksenal akan berubah fasa menjadi uap. Kemudian uap 2-etil-2 heksenal dipanaskan dengan heater H-301 hingga suhu 150oC. uap 2-etil-2 heksenal dialirkan ke reaktor R-401 dengan menggunakan blower JB-301.

4. Tahap Hidrogenasi

Reaktor R-301 merupakan reaktor plug flow dengan tekanan 1 atm dengan suhu 150° C. Di dalam reaktor ini terjadi reaksi hidrogenasi gas-gas. Umpan gas 2-etil-2 heksenal direaksikan dengan gas hidrogen didalam tube untuk menghasilkan 2-etil heksanal, dilanjutkan dengan hidrogenasi tahap 2 untuk menghasilkan 2-etil heksanol. Konversi yang terjadi sebesar 99%. Reaksi yang terjadi merupakan reaksi yang bersifat ireversibel dan eksotermis sehingga diperlukan air pendingin untuk menjaga reaksi tetap berada pada kisaran suhu yang diinginkan. Reaksi yang terjadi adalah :

Ni

(28)

Ni

C8H16O(g) + H2(g) C8H18O(g)

2-etil heksanal Hidrogen 2-etil heksanol (US Patents : 4.684.750)

Hasil keluaran R-301 masih berwujud gas sehingga perlu dikondensasikan dalam kondensor (Con-401). kondensat yang dihasilkan yaitu 2-etilheksanol dengan kemurnian 97% dan 3 % campuran 2-etil heksanal, 2-eti heksenal, n-butiraldehid dan hydrogen.

C. Penyimpanan Produk

(29)

BAB III

NERACA MASSA

Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan 2-etil heksanol dengan kapasitas produksi 80.000 ton/tahun diuraikan sebagai berikut :

Basis perhitungan : 1 jam operasi Waktu bekerja : 330 hari Satuan operasi : kg/jam

3.1 Mixer 1 (M-101)

Tabel 3.1 Neraca Massa Mixer (M-101)

3.2 Reaktor (R-101)

Tabel 3.2 Neraca Massa Reaktor (R-101)

Komponen Alur Masuk Alur Keluar

Alur 5 Alur 6 Alur 3

F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)

Rh(TPP) - 1172,9418 1172,9418

H2O 12840,6262 61,7338 12902,3600

Total 12840,6262 1234,6756 14075,3018

14075,3018 14075,3018

Komponen Alur masuk Alur keluar

Alur 1 Alur 2 Alur 3 Alur 5 Alur 4

F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)

C3H6 - 6966,3855 - - 69,6639

C3H8 - 264,7718 - - 264,7718

CO 4637,0831 - - - 46,3708

H2 347,3733 - - - 16,9600

Rh(TPP) - - 1172,9418 1172,9418 -

H2O - - 12902,3600 12902,3600 -

n-C4H8O - - - 11227,1106 -

i-C4H8O - - - 590,9006 -

Total 4984,4564 7231,1573 14075,3018 25893,3129 397,7665

(30)

3.3 Dekanter (Dc-101)

Tabel 3.3 Neraca Massa Dekanter (Dc-101)

3.4 Dekanter (Dc-102)

Tabel 3.4 Neraca Massa Dekanter (Dc-102)

[image:30.595.160.463.128.262.2]

3.5 Mixer M-201

Tabel 3.5 Neraca Massa Mixer (M-201)

Komponen Alur masuk Alur keluar

Alur 5 Alur 7 Alur 8

F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam) n-C4H8O 11227,1106 - 11227,1106

i-C4H8O 590,9006 - 590,9006

Rh(TPP) 1172,9418 1172,9418 -

H2O 53641,1684 61,7338 12840,6262

Total 25893,3129 1234,6756 24658,6373

25893,3129 25893,3129

Komponen Alur masuk Alur keluar

Alur 8 Alur 10 Alur 9

F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam) n-C4H8O 11227,1106 - 11227,1106

i-C4H8O 590,9006 590,9006 -

H2O 12840,6262 12840,6262 -

Total 24658,6373 13431,5268 11227,1106

24658,6373 24658,6373

Komponen Alur masuk Alur keluar

Alur 11 Alur 12 Alur 13

F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)

NaOH 2,2454 2,2454

H2O - 110,0257 110,0257

Total 2,2454 110,0257 112.2711

(31)
[image:31.595.162.463.129.274.2]

3.6 Reaktor R-201

Tabel 3.6 Neraca Massa Reaktor R-201

3.7 Dekanter (Dc-201)

Tabel 3.7 Neraca Dekanter (Dc-201)

3.8 Reaktor R-301

Tabel 3.8 Neraca Massa Reaktor R-301 Komponen

Alur masuk Alur keluar Alur 9 Alur 13 Alur 14

F (kg/jam)

F (kg/jam)

F (kg/jam) n-C4H8O 11227,1106 - 112,2711

NaOH - 2,2454 2,2454

H2O - 110,0257 1498,5521

C8H14O - - 9726,3131

Total 11227,1106 112,2711 11339,3817

11339,3817 11339,3817

Komponen Alur masuk Alur keluar

Alur 14 Alur 15 Alur 16

F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)

n-C4H8O 112,2711 112,2711 -

NaOH 2,2454 - 2,2454

H2O 1498,5521 - 1498,5521

C8H14O 9726,3131 9687,4078 38,9053

Total 11339,3817 9799,6789 1539,7028

11339,3817 11339,3817

Komponen

Alur masuk Alur keluar Alur 15 Alur 18 Alur 19

F (kg/jam)

F (kg/jam)

F (kg/jam)

C8H14O 9687,4078 - 96,8741

n- C4H8O 112,2711 - 112,2711

H2 - 307,9631 3,0796

C8H16O - - 97,4374

C8H18O - - 9797,9798

[image:31.595.172.452.564.724.2]
(32)

BAB IV

NERACA ENERGI

Perhitungan neraca panas pada proses pembuatan pembuatan 2-etil heksanol dengan kapasitas produksi 80.000 ton/tahun disajikan pada Lampiran B. Neraca Energi, didasarkan pada basis perhitungan 1 jam, satuan operasi dalam KJ/jam, dan temperatur referensi adalah 250C (298,15 K).

Peralatan yang mengalami perubahan panas adalah : 4.1 Heater (H-101)

[image:32.595.112.456.361.457.2]

Perubahan neraca panas pada alat heater (H-101) dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut ini :

Tabel 4.1 Neraca Panas Heater (H-101)

Komponen Panas masuk (KJ/jam)

Panas keluar (KJ/jam)

Umpan 49033,8205 -

Produk - 945940,7518

Steam 896906,9313 -

Total 945940,7518 945940,7518

4.2 Heater (H-102)

Perubahan neraca panas pada alat heater (H-102) dapat dilihat pada Tabel 4.2 berikut ini :

Tabel 4.2 Neraca Panas Heater (H-102)

Komponen Panas masuk (KJ/jam)

Panas keluar (KJ/jam)

Umpan 55188,3048 -

Produk - 1155113,2459

Steam 1099924,9411 -

[image:32.595.115.455.544.641.2]
(33)

4.3 Heater (H-103)

Perubahan neraca panas pada alat heater (H-103) dapat dilihat pada Tabel 4.3 berikut ini :

Tabel 4.3 Neraca Panas Heater (H-103)

Komponen Panas masuk (KJ/jam)

Panas keluar (KJ/jam)

Umpan 913596,6869 -

Produk - 13004235,0859

Steam 12090638,3990 -

Total 13004235,0859 13004235,0859 4.4 Reaktor(R-101)

Perubahan neraca panas pada alat reaktor (R-101) dapat dilihat pada Tabel 4.4 berikut ini :

Tabel 4.4 Neraca Panas Reaktor(R-101)

Komponen Panas Masuk (KJ/jam)

Panas Keluar (KJ/jam)

Umpan 15105289,0835 -

Produk - 16089816,0987

air pendingin - 19305086,4628

∆Hr 20289613,4780 -

Total 35394902,5615 35394902,5615 4.5 Heater (H-201)

Perubahan neraca panas pada alat Heater (H-201) dapat dilihat pada Tabel 4.5 berikut ini:

Tabel 4.5 Neraca Panas Heater (H-201)

Komponen Panas Masuk (KJ/jam) Panas Keluar (KJ/jam)

Umpan 7814,0844 -

Produk - 206277,9690

Steam 198463,8846 -

(34)

4.6 Reaktor (R-201)

Perubahan neraca panas pada alat Reaktor (R-201) dapat dilihat pada Tabel 4.6 berikut ini:

Tabel 4.6 Neraca Panas Reaktor (R-201)

Komponen Panas Masuk (KJ/jam)

Panas Keluar (KJ/jam)

Umpan 3033500,9462 -

Produk - 4147643,7493

air pendingin - 9604702,0033

∆Hr 10718844,8064 -

Total 13752345,7526 13752345,7526 4.7 Heater (H-301)

Perubahan neraca panas pada alat heater (H-301) dapat dilihat pada Tabel 4.7 berikut ini:

Tabel 4.7 Neraca Panas Heater (H-301)

Komponen Panas Masuk (KJ/jam) Panas Keluar (KJ/jam)

Umpan 1542623,4771 -

Produk - 2045597,2953

Steam 512525,6602 -

Total 2045597,2953 2045597,2953

4.8 Heater (H-302)

Perubahan neraca panas pada alat Heater (H-302) dapat dilihat pada Tabel 4.8 berikut ini:

Tabel 4.8 Neraca Panas Heater (H-302)

Komponen Panas Masuk (KJ/jam) Panas Keluar (KJ/jam)

Umpan 21911,3157 -

Produk - 562817,7261

Steam 540906,4104 -

(35)

4.9 Reaktor (R-301)

Perubahan neraca panas pada alat reaktor (R-301) dapat dilihat pada Tabel 4.9 berikut ini:

Tabel 4.9 Neraca Panas Reaktor (R-301)

Komponen Panas Masuk (KJ/jam) Panas Keluar (KJ/jam)

Umpan 2646239,0932 -

Produk - 2247802,8411

air pendingin - 8633113,3903

∆Hr 8234677,1382 -

Total 10880916,2313 10880916,2313

4.10 Kondensor (Con-401)

[image:35.595.113.500.167.268.2]

Perubahan neraca panas pada alat Kondensor (Con-401) dapat dilihat pada Tabel 4.10 berikut ini:

Tabel 4.10 Neraca Panas Kondensor (Con-401)

Komponen Panas Masuk (KJ/jam) Panas Keluar (KJ/jam)

Umpan 2247802,8411 -

Produk - 123147,3085

Air Pendingin - 2121087,5851

Panas Laten - 3567,9475

(36)

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Tangki Penyimpanan Gas Sintesa (T – 101)

Fungsi : Penyimpanan gas sintesa untuk kebutuhan 7 hari Jumlah : 5 unit

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal

Bahan : Stainless Stell SA-316 grade C (Brownell, 1959)

Kondisi operasi : -Temperatur = 300C

-Tekanan = 70 atm = 7087,9837 kPa Kapasitas : 2726,0857 m3

Kondisi fisik :

 Silinder

- Diameter : 12,7724 m - Tinggi : 17,0299 m

- Tebal : 24 1/2 in

 Tutup

- Diameter : 12,7724 m - Tebal : 24 1/2 in - Tinggi : 3,1931 m

 Tinggi total tangki : 23,4161 m

5.2 Tangki Penyimpanan Propilen (T – 102)

Fungsi : Untuk penyimpanan propilen selama 7 hari Jumlah : 5 unit

Bentuk : Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup elliopsidal

Bahan : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959)

(37)

-Tekanan = 70 atm = 7087,9837 kPa Kapasitas : 559,5304 m3

Kondisi fisik :

 Silinder

- Diameter : 7,5342 m - Tinggi : 10,0456 m

- Tebal : 14 3/4 in

 Tutup

- Diameter : 7,5342 m

- Tebal : 14 3/4 in

- Tinggi : 1,8835 m

 Tinggi total tangki : 13,8126 m

5.3 Tangki Penyimpanan Hidrogen (TK – 301)

Fungsi : Untuk penyimpanan hidrogen selama 7 hari Jumlah : 5 unit

Bentuk : Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup ellipsiodal

Bahan : Stainless Stell SA-316 grade C (Brownell, 1959)

Kondisi operasi : -Temperatur = 30 0C

-Tekanan = 70 atm = 7087,9837 kPa Kapasitas : 2188,8019 m3

Kondisi fisik :

 Silinder

- Diameter : 11,8712 m - Tinggi : 15,8283 m

- Tebal : 23 in

 Tutup

- Diameter : 11,8712 m

(38)

- Tinggi : 2,9678 m

 Tinggi total tangki : 21,7639 m

5.4 Tangki Penyimpanan Produk 2-etilheksanol (TK-104)

Fungsi : Untuk penyimpanan produk 2-Etilheksanol untuk produksi 7 hari Jumlah : 2 unit

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal

Bahan : Stainless Stell SA-316 grade C (Brownell, 1959)

Kondisi operasi : -Temperatur = 30 0C

-Tekanan = 1 atm = 101,25 kPa Kapasitas : 1232,4246 m3

Kondisi fisik :

 Silinder

- Diameter : 10,1531 m - Tinggi : 13,5375 m

- Tebal : 1 1/4 in

 Tutup

- Diameter : 10,1531 m

- Tebal : 1 1/4 in

- Tinggi : 2,5383 m

 Tinggi total tangki : 16,0758 m

5.5 Mixer I (M – 101)

Fungsi : mencampur katalis Rh(TPP) dengan air

Bentuk : silinder tegak, alas datar, tutup ellipsoidal dan dilengkapi pengaduk Marine propeller tiga daun Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283, Grade C

Kondisi penyimpanan : Tekanan = 1 atm Temperatur = 30°C

(39)

Kapasitas : 11,4620 m3 Diameter tangki : 2,3126 m Tinggi tangki : 3,3533 m Tebal dinding tangki : 3/4 in Tebal head tangki : 3/4 in Daya pengaduk : 0,0559 hp

5.6 Mixer II (M – 201)

Fungsi : mencampur katalis NaOH dengan air

Bentuk : silinder tegak, alas datar, tutup ellipsoidal dan dilengkapi pengaduk Marine propeller tiga daun Bahan konstruksi : Stainless Stell SA-316 grade C

Kondisi penyimpanan : Tekanan = 1 atm Temperatur = 30°C

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 0,1120 m3 Diameter tangki : 0,4945 m Tinggi tangki : 0,6181 m Tebal dinding tangki : 3/4 in Tebal head tangki : 3/4 in Daya pengaduk : 0,0004 hp

5.7 Reaktor I (R –101)

Fungsi : Tempat terjadinya reaksi pembentukan n-butiraldehid Jenis : Bubbling Reactor dengan jaket pendingin

Bentuk : silinder tegak, tutup dan alas elipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Stell SA-316 grade C

Kapasitas : 994,9528 m3

Jumlah : 1 unit

(40)

• Tekanan operasi : 10 atm Kondisi Fisik :

Silinder

• Diameter : 7,3696 m • Tinggi : 22,1088 m

• Tebal : 2 in

Tutup

• Diameter : 7,3696 m • Tinggi : 1,8424 m

• Tebal : 2 in

Air Sparger

• Luas penampang : 5,7851 m2 • Luas hole : 7,07 x 10-5 m2 • Jumlah air sparger : 6034544 lubang

Jaket Pendingin

• Diameter : 300,2511 in • Tebal Jaket : 1,5 in

5.8 Reaktor II (R –201)

Fungsi : Tempat terjadinya reaksi aldonisasi n-butiraldehid menjadi n-heksenal

Jenis : tangki berpengaduk flat six blade open turbine Bentuk : silinder tegak, tutup dan alas elipsoidal

Bahan konstruksi : Stainless Stell SA-316 grade C Kapasitas : 16,2634 m3/jam

Jumlah : 1 unit

(41)

Silinder

• Diameter : 0,9225 m • Tinggi : 1,3838 m

• Tebal : 1,4332 in

Tutup

• Diameter : 0,9225 m • Tinggi : 0,1538 m • Tebal : 1,4332 in

Pengaduk

• Jenis pengaduk : turbin datar enam daun • Jumlah baffle : 4 buah

• Diameter impeller : 1,4818 ft • Daya motor : 1,5 hp

Jaket Pendingin

• Diameter : 41,1858 in • Tebal Jaket : 1 1/2 in

5.9 Reaktor III (R –301)

Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi hidrogenasi 2-etilheksanal Jenis : Plug flow reactor

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Stell SA-316 grade C

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : - Temperatur masuk : 150 oC - Temperatur keluar : 150 oC - Tekanan operasi : 1 atm

(42)

- Tutup : Diameter : 6,7080 m Tinggi : 1,6770 m Tebal : 1/2 in

- Tube : Jumlah : 39

Panjang : 6 m Diameter : 9,91 cm

5.10 Heater 01 (H-101)

Fungsi : Menaikkan temperatur bahan karbon monoksida dan hidrogen sebelum

dimasukkan kedalam reaktor. Jenis : 2-2 shell and tube exchanger Shell :

Diameter dalam (Ds) = 12 in

Baffle Space = 4 in Passes (n) = 2 Tube :

Diameter dalam (ID) = 0,9020 in Diameter luar (OD) = 1 in

BWG = 18

Pitch (Triangular) = 1,25 in

Panjang = 20 ft

5.11 Heater 02 (H-102)

Fungsi : Menaikkan temperatur bahan propilen sebelum dimasukkan kedalam reaktor.

Jenis : 2-6 shell and tube exchanger Shell :

Diameter dalam (Ds) = 12 in

(43)

Tube :

Diameter dalam (ID) = 0,9020 in Diameter luar (OD) = 1 in

BWG = 18

Pitch (Triangular) = 1,25 in

Panjang = 16 ft

5.12 Heater 03 (H-103)

Fungsi : Menaikkan temperatur katalis Rh(TPP) sebelum dimasukkan kedalam reaktor R-101.

Jenis : 2-6 shell and tube exchanger Shell :

Diameter dalam (ID) = 25 in Baffle Space = 10 in Passes (n) = 6 Tube :

Diameter dalam (ID) = 0,9020 in Diameter luar (OD) = 1 in

BWG = 18

Pitch (Triangular) = 1,25 in

Panjang = 12 ft

5.13 Heater 04 (H-201)

Fungsi : Menaikkan temperatur katalis NaOH sebelum dimasukkan kedalam reaktor R-201.

Jenis : 2-6 shell and tube exchanger Shell :

Diameter dalam (ID) = 8 in Baffle Space = 1,7 in Passes (n) = 6 Tube :

(44)

Diameter luar (OD) = 1 in

BWG = 18

Pitch (Triangular) = 1,25 in

Panjang = 10 ft

5.14 Heater 05 (H-301)

Fungsi : Menaikkan temperatur bahan 2-etilheksenal sebelum dimasukkan kedalam reaktor R-301.

Jenis : 2-8 shell and tube exchanger Shell :

Diameter dalam (ID) = 13,25 in Baffle Space = 6 in Passes (n) = 8 Tube :

Diameter dalam (ID) = 0,9020 in Diameter luar (OD) = 1 in

BWG = 18

Pitch (Triangular) = 1,25 in

Panjang = 20 ft

5.15 Heater 06 (H-302)

Fungsi : Menaikkan temperatur hidrogen sebelum dimasukkan kedalam reaktor R-301.

Jenis : 2-8 shell and tube exchanger Shell :

Diameter dalam (ID) = 19,25 in Baffle Space = 10 in Passes (n) = 8 Tube :

(45)

BWG = 18

Pitch (Triangular) = 1,25 in

Panjang = 16 ft

5.16 Condensor (Con-401)

Fungsi : Menkondensasikan bahan yang keluar dari reaktor R-301. Jenis : 5-6 shell and tube exchanger

Shell : Diameter dalam (ID) = 23,25 in Baffle Space = 6 in Passes (n) = 6

Tube : Diameter dalam (ID) = 0,9020 in Diameter luar (OD) = 1 in

BWG = 18

Pitch (Triangular) = 1,25 in

Panjang = 20 ft

5.17 Blower 01 (JB-101)

Fungsi : Mengalirkan bahan 2-etilheksenal ke Reaktor R-301 Jenis : Blower sentrifugal

Bahan Konstruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 unit

Laju alir : 7231,1561 m3/jam

Daya : 10,75 Hp

5.18 Blower 02 (JB-102)

Fungsi : Mengalirkan bahan hidrogen ke Reaktor R-301 Jenis : Blower sentrifugal

Bahan Konstruksi : Stainless Stell SA-316 grade C

Jumlah : 1 unit

Laju alir : 4984,4568 m3/jam

(46)

5.19 Blower 01 (JB-301)

Fungsi : Mengalirkan bahan 2-etilheksenal ke Reaktor R-301 Jenis : Blower sentrifugal

Bahan Konstruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 unit

Laju alir : 2.718,3273 m3/jam

Daya : 5,25 Hp

5.20 Blower 02 (JB-302)

Fungsi : Mengalirkan bahan hidrogen ke Reaktor R-301 Jenis : Blower sentrifugal

Bahan Konstruksi : Stainless Stell SA-316 grade C

Jumlah : 1 unit

Laju alir : 5301,9288 m3/jam

Daya : 10,25 Hp

5. 21 Pompa katalis Rh(TPP) (P-101)

Fungsi : Memompa katalis dari mixer M-101 ke reaktorr (R-101) Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 14075,3018 kg/jam Daya motor : 10,125 Hp

Diameter Nominal : 3,068 in

5. 22 Pompa Bahan (P-102)

Fungsi : Memompa bahan dari dekanter Dc-102 ke reaktorr (R-201)

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

(47)

Kapasitas : 11227,1106 kg/jam Daya motor : 4,75 Hp

Diameter Nominal : 3,068 in

5.23 Pompa Katalis NaOH (P-202)

Fungsi : Memompa campuran dari mixer M-201 ke heater H-201 Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Bahan konstruksi : Stainless Stell SA-316 grade C Kapasitas : 112,2711 kg/jam

Daya motor : 0,125 Hp Diameter Nominal : 0,622 in

5.24 Pompa Bahan (P-401)

Fungsi : Memompa campuran dari condenser Con 401 ke tangki T-401

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Bahan konstruksi : Stainless Stell SA-316 grade C Kapasitas : 10104,5624 kg/jam

Daya motor : 1,75 Hp Diameter Nominal : 3,068 in

5.25 Dekanter 01 (DC-101)

Fungsi : memisahkan katalis Rh(TPP) dan keluaran reaktor R-101 Bentuk : Cylindrical - Conical

Jenis : Decanter Centrifuges (solid bowl centrifuge) Bahan konstruksi : carbonsteel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 31,7293 m3/jam Kondisi operasi

(48)

- Tekanan : 5 atm Kondisi fisik

BowlDiameter : 16 in Kecepatan : 6250 rpm Daya Motor : 20 hp

5.26 Dekanter 02 (DC-102)

Fungsi : memisahkan n-butiraldehid (n-C4H8O) dan keluaran

reaktor R-101

Bentuk : Cylindrical - Conical

Jenis : Decanter Centrifuges (solid bowl centrifuge) Bahan konstruksi : carbonsteel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 31,7293 m3/jam Kondisi operasi

- Temperatur : 120 0C - Tekanan : 5 atm Kondisi Fisik

Silinder

- Diameter : 1,1087 m - Tinggi : 5,5435 m - Tebal : 1/2 in

Tutup

- Diameter : 1,1087 m - Tinggi : 0,2772 m - Tebal : 1/2 in

5.27 Dekanter 03 (DC-201)

Fungsi : memisahkan 2-etilheksenal (C8H14O) dan keluaran

dekanter D-101

Bentuk : Cylindrical - Conical

(49)

Bahan konstruksi : carbonsteel SA-285 grade C Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 14,9702m3/jam Kondisi operasi

- Temperatur : 120 0C - Tekanan : 5 atm Kondisi Fisik

Silinder

- Diameter : 0,8727 m - Tinggi : 4,3637 m - Tebal : 1/2 in

Tutup

- Diameter : 0,8727 m - Tinggi : 0,2182 m - Tebal : 1/2 in

5.28 Conveyor (Conv – 101)

Fungsi : Mengangkut katalis Rh(TPP) keluaran decanter D-101

menuju reaktor R-101

Jenis : horizontal belt conveyor Bahan konstruksi : carbon steel

Jumlah : 1 unit

Jarak angkut : 35 ft = 10,668 m Lebar belt : 20 in

Kecepatan : 100 rpm

Ukuran Conveyor :

Velocity (v) : 1620,3092 ft/min Panjang Conveyor desain (L) : 35,1337 ft

Ketinggian Conveyor : 3,0621 ft

(50)

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Pengoperasian suatu pabrik kimia harus memenuhi beberapa persyaratan yang ditetapkan dalam perancangannya. Persyaratan tersebut meliputi keselamatan, spesifikasi produk, peraturan mengenai lingkungan hidup, kendala operasional, dan faktor ekonomi. Pemenuhan persyaratan tersebut berhadapan dengan keadaan lingkungan yang berubah-ubah, yang dapat mempengaruhi jalannya proses atau yang disebut disturbance (gangguan) (Stephanopoulus, 1984). Adanya gangguan tersebut menuntut penting dilakukannya pemantauan secara terus-menerus maupun pengendalian terhadap jalannya operasi suatu pabrik kimia untuk menjamin tercapainya tujuan operasional pabrik. Pengendalian atau pemantauan tersebut dilaksanakan melalui penggunaan peralatan dan engineer (sebagai operator terhadap peralatan tersebut) sehingga kedua unsur ini membentuk satu sistem kendali terhadap pabrik.

Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, penunjuk, pencatat, dan pemberi tanda bahaya. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang diatas papan instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis) (Timmerhaus, 2004).

Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah:

(51)

2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya.

Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari : 1. Elemen Perasa / sensing (Primary Element)

Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga variabel yang diukur.

2. Elemen pengukur (measuring element)

Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya perubahan temperatur, tekanan, laju aliran, maupun tinggi fluida. Perubahan ini merupakan sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke elemen pengontrol.

3. Elemen pengontrol (controlling element)

Elemen pengontrol yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur perubahan-perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point (nilai yang diinginkan). Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun meniadakan penyimpangan yang terjadi.

4. Elemen pengontrol akhir (final control element)

Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.

Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan semi otomatis. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian yang dilakukan dengan mengatur instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan variabel yang dikontrol maka instrumen akan bekerja sendiri untuk mengembalikan variabel pada kondisi semula, instrumen ini bekerja sebagai controller. Pengendalian secara semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat perubahan-perubahan yang terjadi pada variabel yang dikontrol. Untuk mengubah variabel-variabel ke nilai yang diinginkan dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat (recorder).

(52)

1. Range yang diperlukan untuk pengukuran 2. Level instrumentasi

3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya

5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses

Alat-alat kontrol yang biasa dipakai pada peralatan proses antara lain : 1. Temperature Controller (TC)

Adalah alat/instrumen yang digunakan sebagai alat pengatur suhu atau pengukur sinyal mekanis atau listrik. Pengaturan temperatur dilakukan dengan mengatur jumlah material proses yang harus ditambahkan/dikeluarkan dari dalam suatu proses yang sedang bekerja.

Prinsip kerja:

Rate fluida masuk atau keluar alat dikontrol oleh diafragma valve. Rate fluida ini memberikan sinyal kepada TC untuk mendeteksi dan mengukur suhu sistem pada set point.

2. Pressure Controller (PC)

Adalah alat/instrumen yang dapat digunakan sebagai alat pengatur tekanan atau pengukur tekanan atau pengubah sinyal dalam bentuk gas menjadi sinyal mekanis. Pengatur tekanan dapat dilakukan dengan mengatur jumlah uap/gas yang keluar dari suatu alat dimana tekanannya ingin dideteksi.

Prinsip kerja:

Pressure control (PC) akibat tekanan uap keluar akan membuka/menutup diafragma valve. Kemudian valve memberikan sinyal kepada PC untuk mengukur dan mendeteksi tekanan pada set point.

3. Flow Controller (FC)

Adalah alat/instrumen yang bisa digunakan untuk mengatur kecepatan aliran fluida dalam pipa line atau unit proses lainnya. Pengukuran kecepatan aliran fluida dalam pipa biasanya diatur dengan mengatur output dari alat, yang mengakibatkan fluida mengalir dalam pipa line.

(53)

Kecepatan aliran diatur oleh regulating valve dengan mengubah tekanan discharge dari pompa. Tekanan discharge pompa melakukan bukaan/tutupan valve dan FC menerima sinyal untuk mendeteksi dan mengukur kecepatan aliran pada set point.

4. Level Controller (LC)

Adalah alat/instrumen yang dipakai untuk mengatur ketinggian (level) cairan dalam suatu alat dimana cairan tersebut bekerja. Pengukuran tinggi permukaan cairan dilakukan dengan operasi dari sebuah control valve, yaitu dengan mengatur rate cairan masuk atau keluar proses.

Prinsip kerja :

Jumlah aliran fluida diatur oleh control valve. Kemudian rate fluida melalui valve ini akan memberikan sinyal kepada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan pada set point.

Hal-hal yang diharapkan dari pemakaian alat-alat instrumentasi adalah:

 Kualitas produk dapat diperoleh sesuai dengan yang diinginkan

 Pengoperasian sistem peralatan lebih mudah

 Sistem kerja lebih efisien

 Penyimpangan yang mungkin terjadi dapat diketahui dengan cepat

Beberapa syarat penting yang harus diperhatikan dalam perancangan pabrik antara lain :

1. Tidak boleh terjadi konflik antar unit, di mana terdapat dua pengendali pada satu aliran.

2. Penggunaan supervisory computer control untuk mengkoordinasikan tiap unit pengendali.

3. Control valve yang digunakan sebagai elemen pengendali akhir memiliki opening position 70 %.

4. Dilakukan pemasangan check valve pada pompa dengan tujuan untuk menghindari fluida kembali ke aliran sebelumnya. Check valve yang dipasangkan pada pipa tidak boleh lebih dari satu dalam one dependent line. Pemasangan check valve diletakkan setelah pompa.

(54)
[image:54.595.114.540.154.563.2]

6. Pada perpipaan yang dekat dengan alat utama dipasang flange dengan tujuan untuk mempermudah pada saat maintenance.

Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Prarancangan Pabrik 2-Etilheksanol dari Propilen dan Gas Sintesa dengan Proses Rhurchemie AG

No Nama alat Jenis

instrumen Kegunaan

1 Pompa FC Mengontrol laju alir cairan dalam pipa

PC Mengontrol tekanan cairan dalam pipa

2 Tangki gas bahan baku

PI Menunjukkan tekanan gas dalam tangki FC Mengontrol laju alir bahan

3 Reaktor

PI Menunjukkan tekanan dalam reaktor TI Menunjukkan suhu dalam reaktor FC Mengontrol laju alir cairan dari reaktor

4 Heater, kondensor dan cooler

TC Mengontrol suhu dalam alat FC Mengontrol laju alir bahan

5 Dekanter, mixer FC Mengontrol laju alir cairan LI Menunjukkan tinggi cairan

6 Blower FC Mengontrol laju alir gas dalam pipa 7 Expansion Valve PC Mengontrol tekanan dalam Exv Valve 8 Tanki produk LI Menunjukkan tinggi cairan

9 Conveyor FC Mengontrol laju alir bahan

Bahan masuk

Tangki Produk LI

Bahan masuk

Bahan masuk

Mixer

Bahan keluar

FC

(55)

Reaktor

PI Bahan keluar

Bahan masuk TC

TI

Bahan masuk

Tangki Gas PI

FC

PC

Expansion Valve

FC

[image:55.595.142.502.94.552.2]

Blower

Gambar 6.1 Instrumentasi pada Alat

6.2 Keselamatan Kerja

Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik, oleh karena itu aspek ini harus diperhatikan secara serius dan terpadu. Untuk maksud tersebut perlu diperhatikan cara pengendalian keselamatan kerja dan keamanan pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi.

Pompa

PC FC

Heat Exchanger

Air pendingin/ steam

B

aha

n

mas

uk

Ba

ha

n

kel

ua

r

Air pendingin bekas/ Kondensat bekas

(56)

Statistik menunjukkan bahwa angka kecelakan rata-rata dalam pabrik kimia relatif tidak begitu tinggi. Tetapi situasi beresiko memiliki bentuk khusus, misalnya reaksi kimia yang berlangsung tanpa terlihat dan hanya dapat diamati dan dikendalikan berdasarkan akibat yang akan ditimbulkannya. Kesalahan-kesalahan dalam hal ini dapat mengakibatkan kejadian yang fatal.

Sebagai pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah kerja, Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan Undang-Undang Keselamatan Kerja pada tanggal No 1 tanggal 12 Januari 1970. Semakin tinggi tingkat keselamatan kerja dari suatu pabrik maka makin meningkat pula aktivitas kerja para karyawan. Hal ini disebabkan oleh keselamatan kerja yang sudah terjamin dan suasana kerja yang menyenangkan.

Untuk mencapai hal tersebut adalah menjadi tanggung jawab dan kewajiban para perancang untuk merencanakannya. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut:

- Penanganan dan pengangkutan bahan harus seminimal mungkin.

- Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik. - Jarak antar mesin dan peralatan lain cukup luas.

- Setiap ruang gerak harus aman dan tidak licin.

- Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran. - Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya. - Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran.

Pada pra rancangan pabrik pembuatan 2-etil heksanol dengan proses Rhurchemie AG ini, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan dengan cara :

1. Pencegahan terhadap kebakaran

(57)

• Mobil pemadam kebakaran harus selalu dalam keadaan siap siaga di fire station.

Fire hydrant ditempatkan di daerah storage, proses, dan perkantoran. • Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan

api yang relatif kecil.

Gas detector dipasang pada daerah proses, storage, dan daerah perpipaan dan dihubungkan dengan gas alarm di ruang kontrol untuk mendeteksi kebocoran gas.

Smoke detector ditempatkan pada setiap sub-stasiun listrik untuk mendeteksi kebakaran melalui asapnya.

2. Memakai peralatan perlindungan diri

Di dalam pabrik disediakan peralatan perlindungan diri, seperti : • Pakaian kerja

Pakaian luar dibuat dari bahan-bahan seperti katun, wol, serat, sintetis, dan asbes. Pada musim panas sekalipun tidak diperkenankan bekerja dengan keadaan badan atas terbuka.

• Sepatu pengaman

Sepatu harus kuat dan harus dapat melindungi kaki dari bahan kimia dan panas. Sepatu pengaman bertutup baja dapat melindungi kaki dari bahaya terjepit. Sepatu setengah tertutup atau bot dapat dipakai tergantung pada jenis pekerjaan yang dilakukan.

• Topi pengaman

Topi yang lembut baik dari plastik maupun dari kulit memberikan perlindungan terhadap percikan-percikan bahan kimia, terutama apabila bekerja dengan pipa-pipa yang letaknya lebih tinggi dari kepala, maupun tangki-tangki serta peralatan lain yang dapat bocor.

• Sarung tangan

Dalam menangani beberapa bahan kimia yang bersifat korosif, maka para operator diwajibkan menggunakan sarung tangan untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan.

(58)

Berguna untuk memberikan perlindungan terhadap debu-debu yang berbahaya ataupun uap bahan kimia agar tidak terhirup.

3. Pencegahan terhadap bahaya mekanis

• Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup luas dan tidak menghambat kegiatan kerja karyawan.

• Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup kuat

• Peralatan yang berbahaya seperti ketel uap bertekanan tinggi, reaktor bertekanan tinggi dan tangki gas bertekanan tinggi, harus diberi pagar pengaman

4. Pencegahan terhadap bahaya listrik

• Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus hubungan arus listrik secara otomatis lainnya. • Sistem perkabelan listrik harus dipasang secara terpadu dengan tata letak

pabrik, sehingga jika ada perbaikan dapat dilakukan dengan mudah

• Memasang papan tanda bahaya yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi

• Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang beroperasi pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus

• Setiap peralatan atau bangunan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan penangkal petir yang dibumikan

5. Menerapkan nilai-nilai disiplin bagi karyawan

• Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan dan mematuhi setiap peraturan dan ketentuan yang diberikan. • Setiap kecelakaan kerja atau kejadian yang merugikan segera dilaporkan

ke atasan.

• Setiap karyawan harus saling mengingatkan akan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya.

(59)

6. Penyediaan poliklinik di lokasi pabrik

Poliklinik disediakan untuk tempat pengobatan akibat terjadinya kecelakaan secara tiba-tiba, misalnya menghirup gas beracun, patah tulang, luka terbakar pingsan/syok dan lain sebagainya.

Apabila terjadi kecelakaan kerja, seperti terjadinya kebakaran pada pabrik, maka hal-hal yang harus dilakukan adalah :

• Mematikan seluruh kegiatan pabrik, baik mesin maupun listrik.

• Mengaktifkan alat pemadam kebakaran, dalam hal ini alat pemadam kebakaran yang digunakan disesuaikan dengan jenis kebakaran yang terjadi, yaitu :

- Instalasi pemadam dengan air

Untuk kebakaran yang terjadi pada bahan berpijar seperti kayu, arang, kertas, dan bahan berserat. Air ini dapat disemprotkan dalam bentuk kabut. Sebagai sumber air, biasanya digunakan air tanah yang dialirkan melalui pipa-pipa yang dipasang pada instalasi-instalasi tertentu di sekitar areal pabrik. Air dipompakan dengan menggunakan pompa yang bekerja dengan instalasi listrik tersendiri, sehingga tidak terganggu apabila listrik pada pabrik dimatikan ketika kebakaran terjadi.

- Instalasi pemadam dengan CO2

CO2 yang digunakan berbentuk cair dan mengalir dari beberapa tabung

gas yang bertekanan yang disambung secara seri menuju nozel-nozel. Instalasi ini digunakan untuk kebakaran dalam ruang tertutup, seperti pada tempat tangki penyimpanan dan juga pemadam pada instalasi listrik.

Keselamatan kerja yang tinggi dapat dicapai dengan penambahan nilai-nilai disiplin bagi para karyawan, yaitu :

1. Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan. 2. Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi.

(60)

4. Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan pada atasan.

5. Setiap karyawan harus saling mengingatkan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya.

(61)

BAB VII

UTILITAS

Utilitas pada suatu pabrik merupakan sarana penunjang utama dalam kelancaran proses produksi. Agar proses produksi tersebut dapat terus berkesinambungan harus didukung oleh sarana dan prasarana utilitas yang baik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan 2-Etil Heksanol ini meliputi,

1. Kebutuhan uap panas (steam) 2. Kebutuhan air

3. Kebutuhan bahan kimia 4. Kebutuhan bahan bakar 5. Kebutuhan listrik

6. Sarana pengolahan limbah

7.1 Kebutuhan Uap (Steam)

Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas. Kebutuhan uap pada pabrik pembuatan 2-etil heksanol dapat dilihat di bawah ini,

Tabel 7.1 Kebutuhan uap sebagai media pemanas Nama alat Jumlah uap (Kg/jam)

H-101 430,9359

H-102 528,4798

H-103 5809,1762

H-201 95,3557

H-301 246,2527

H-302 259,8887

Total 7370,0890

(62)

kg/jam. Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 20 % dan faktor kebocoran sebesar 10 %.

Jadi total steam yang dibutuhkan = 1,3 x 7370,0890 kg/jam = 9581,1157 kg/jam. Diperkirakan 80 % kondensat dapat digunakan kembali, sehingga

Kondensat digunakan kembali = 80 % x 7370,0890 kg/jam = 5896,0712 kg/jam

7.2 Kebutuhan Air

Dalam proses produksi, air memegang peranan penting, baik untuk kebutuhan proses maupun kebutuhan domestik. Kebutuhan air pada pabrik pembuatan 2-etil heksanol adalah sebagai berikut:

• Air untuk ketel uap = (9581,1157 – 5896,0712) kg/jam = 3685,0445 kg/jam

• Air pendingin

Tabel 7.2 Kebutuhan air pendingin pada alat Nama Alat Jumlah air (kg/jam)

R-101 88.767,1807

R-201 44.163,6105

R-301 39.696,1256

Con-401 9.753,0237

Total 182.379,9405

Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan dalam menara pendingin air. Dengan menganggap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi, maka air tambahan yang diperlukan adalah jumlah air yang hilang karena penguapan, drift loss, dan blowdown (Perry, 1997).

Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan: We = 0,00085 Wc (T2 – T1) (Pers. 12-10,

Perry, 1997) Di mana :

(63)

T1 = temperatur air pendingin masuk = 28°C = 82,4°F

T2 = temperatur air pendingin keluar = 80°C = 176°F

Maka:

We = 0,0085 x 182.379,9405 x (176-82,4)

= 14.510,1481 kg/jam

Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 – 0,2 % dari air pendingin yang masuk ke menara air (Perry, 1997). Ditetapkan drift loss 0,2 %, maka:

Wd = 0,002 x 182.379,9405

= 364,7599 kg/jam

Air yang hilang karena blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 – 5 siklus (Perry, 1997). Ditetapkan 5 siklus, maka:

1 S

W

W e

b = (Pers, 12-12, Perry,

1997)

1 5

14510,1481 Wb

− =

= 3.627,5370 kg/jam

Sehingga air tambahan yang diperlukan = 14.510,1481 + 364,7599 + 3.627,5370

= 18.502,4450 kg/jam

• Air untuk berbagai kebutuhan

Kebutuhan Air Domestik

1. Kebutuhan air domestik kantor: untuk tiap orang/shift adalah 40–100 liter/hari (Metcalf, 1991). Diambil 70 liter/hari = 2,9167 liter/jam

ρair pada 30 oC = 995,68 kg/m3 = 0,99568 kg/l; Jumlah karyawan =

171 orang

Maka air yang digunakan = 2,9167 liter/jam × 171 × 0,99568 kg/liter = 496,6011kg/jam = 500 kg/jam

2. Kebutuhan air domestik untuk perumahan: untuk tiap orang adalah 100-200 liter/hari (Metcalf, 1991). Diambil 150 liter/hari = 6,5 liter/jam. ρair pada 30 oC = 995,68 kg/m3 = 0,99568 kg/l. Jumlah

(64)

Maka air yang digunakan = 6,5 liter/jam x (40 rumah x 4 orang) x 0,99568 kg/liter

= 1035,5072 kg/jam = 1040 kg/jam

Maka total air domestik = 500 kg/jam + 1040 kg/jam = 1.540 kg/jam

 Kebutuhan air laboratorium

Kebutuhan air untuk laboratorium adalah 1000 – 1800 liter/hari (Metcalf dan Eddy, 1991), Maka diambil 1400 liter/hari = 58,5864 kg/jam = 60

kg/jam

 Kebutuhan air kantin dan tempat ibadah

Kebutuhan air untuk kantin dan rumah ibadah adalah 40 – 120 liter/hari (Metcalf dan Eddy, 1991), Maka diambil 40 liter/hari = 1,67 liter/jam ρair pada 30 oC= 996,24 kg/m3 ; Pengunjung rata – rata = 85 orang.

Maka, total kebutuhan airnya = 1,67 l

Gambar

Tabel 3.5  Neraca Massa Mixer (M-201)
Tabel 3.6  Neraca Massa Reaktor R-201
Tabel 4.1 Neraca Panas Heater (H-101)
Tabel 4.10 Neraca Panas Kondensor  (Con-401)
+7

Referensi

Dokumen terkait

The aims of this research is to find out whether or not : (1) there is a different effect of scientific learning with experiments method and guided inquiry on

Perlakuan VHT diikuti pelilinan, VHT tanpa pelilinan, dan pelilinan tanpa VHT mampu mempertahankan nilai susut bobot, kekerasan, total padatan terlarut, dan kadar air

Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara setiap mahasiswa diwajibkan menyelesaikan tugas sarjana. Penulis memilih karya akhir dalam bidang mata kuliah Konversi energi,

Penelitian ini bertujuan untuk memahami dan mendeskripsikan kesejahteraan psikologis (psychological well-being) pada KSR PMI Kota Surakarta dalam menangani

[r]

pertama, dengan memperbesar kepemilikan saham perusahaan oleh manajemen ( managerial ownership ) (Jensen dan Meckling, 1976); kedua , dengan kepemilikan saham oleh

2015.Hubungan Penerapan Konsep Konservasi Lingkungan Hidup Melalui Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Picture and Picture dan Tingkat Sosial Ekonomi dengan

Dengan adanya tekanan pada nilai rupiah dan perubahan rezim nilai tukar serta pelaksanaan kebijakan inflation targetting yang telah dijalani oleh Bank Indonesia, maka