Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Terephthalat Dengan Proses Amoco Kapasitas Produksi 20.000 Ton/ Tahun

(1)

P

PR

RA

A

R

RA

AN

NC

CA

AN

NG

GA

AN

N

P

PA

AB

BR

RI

IK

K

P

PE

EM

MB

BU

UA

A

TA

T

AN

N

A

AS

SA

AM

M

T

TE

ER

RE

EP

PH

HT

TH

HA

AL

LA

AT

T

D

EN

E

NG

GA

AN

N

P

PR

RO

O

SE

S

ES

S

A

AM

MO

OC

CO

O

K

AP

A

PA

AS

SI

IT

TA

AS

S

P

PR

R

OD

O

DU

UK

K

SI

S

I

2

20

0.

.0

00

0

T

TO

ON

N/

/

T

TA

AH

HU

UN

N

T

TUUGGAASS AAKKHHIIRR D

Diiaajjuukkaann UUnnttuukk MMeemmeennuuhhii PPeerrssyyaarraattaan n U

Ujjiiaann SSaarrjjaannaa TTeekknniikk KKiimmiiaa

D

Diissuussuunn OOlleehh ::

W

WI

IN

ND

DI

I

J

J.

.

S

SA

A

RA

R

AG

GI

IH

H

0

07

70

04

40

05

50

04

47

7

D

DE

EP

PA

AR

RT

TE

EM

ME

EN

N

T

TE

EK

KN

NI

IK

K

KI

IM

MI

IA

A

F

FA

AK

K

UL

U

LT

TA

A

S

T

TE

EK

KN

NI

IK

K

U

UN

N

IV

I

VE

E

RS

R

SI

IT

TA

AS

S

SU

UM

MA

AT

TE

ER

RA

A

U

UT

TA

AR

RA

A

M

ME

ED

DA

AN

N

2

(2)

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, yang berjudul:

“Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Terephthalat dengan Proses Amoco”. Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Penulis banyak menerima bimbingan, saran dan bantuan dari berbagai pihak dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Untuk itu dengan segala ketulusan hati penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ibu Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc dan Bapak Ir. Bambang Trisakti, MT selaku Dosen Pembimbing I dan II dalam Tugas Akhir ini.

2. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara

3. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Kimia dan Ibu Dr. Ir. Fatimah, MT. selaku Sekretaris Departemen Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara

4. Bapak K. Saragih dan Ibunda M. br.Gultom yang selalu mendoakan dan memberikan dukungan moril maupun materi kepada penulis

5. Rekan partner penulis Yanthi F. Sinaga atas kerjasamanya dalam penulisan tugas akhir ini, dan terimakasih buat kesabaran, emosional dan tempat tinggalnya.

6. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan

bantuan selama Penulis mengenyam pendidikan di Teknik Kimia, USU. 7. Kakak dan Abangku, Juliana K. R. Saragih, Echolima Saragih, Tinsona

Saragih, adikku Delanining Saragih serta Drahenty Sidauruk yang selalu mengingatkan, mendorong, membantu serta menemani dalam penulisan tugas akhir ini.

8. Seseorang yang selalu mendukung, sabar mendengarkan segudang

(3)

9. Sahabat terdekat Amelia Sibarani dan Ratih Sipayung yang mengerti keadaanku.

10. Sahabat-sahabat di Teknik Kimia, khususnya stambuk 2007 yang memberikan banyak dukungan, saran dan semangat kepada penulis

11. Adik-adik stambuk 2008, 2009, 2010 dan 2011.

Semoga tugas akhir ini dapat memberi manfaat kepada seluruh pembaca, khususnya mahasiswa/i Teknik Kimia

Medan, Juli 2012

Penulis

(4)

INTISARI

Indonesia merupakan negara yang memiliki Industri yang berkembang dari tahun ke tahun. Salah satu Industri tersebut adalah Industri Asam Terephthalat. Asam Terephthalat adalah salah satu bahan kimia yang banyak kegunaannya yakni sebagai bahan polyester, PET (Polyethylene Terepthalat) film, plastik rekayasa dan aditif pakan unggas. Data dari Badan Pusat Statistik Indonesia menunjukkan bahwa impor Asam Terephthalat berjumlah 31.554.705 kg pada tahun 2011.

Asam Terephthalat diproduksi 20.000 ton/tahun dengan 350 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan di Kecamatan Adipala, Kabupaten Cilacap, Jawa Tengah, dengan luas areal 14.610 m2_{, tenaga kerja yang} dibutuhkan berjumlah 147 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur dengan struktur organisasi sistem garis dan staf. Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Asam Terephthalat dengan proses Amoco adalah sebagai berikut :

• Modal Investasi : Rp 397.438.860.910,-

• Biaya Produksi : Rp 376.738.032.755,-

• Hasil Penjualan : Rp 467.650.000.000,-

• Laba Bersih : Rp 65.129.333.334,-

• Profit Margin : 19,34 %

• Break Even Point : 61,02 %

• Return on Investment : 16,39 %

• Pay Out Time : 6,10 tahun

• Return on Network : 27,31 %

• Internal Rate of Return : 26,50 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik

Pembuatan Asam Terephthalat dengan proses amoco kapasitas produksi 20.000

(5)

DAFTAR ISI

Hal

KATA PENGANTAR ...i

INTISARI ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ... xv

BAB I PENDAHULUAN ... I-1 1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Perumusan Masalah ... I-3 1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik ... I-3 1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik ... I-3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1 2.1 Asam Terephthalat ... II-1 2.2 Sifat-sifat Produk dan Bahan Baku ... II-1 2.2.1 Sifat-sifat Produk ... II-1 2.2.2 Sifat-sifat Bahan Baku ... II-2 2.3 Proses Pembuatan Asam Terephthalat ... II-3 2.3.1 Proses Eastman Kodak ... II-3 2.3.2 Oksidasi p-xilena dengan HNO3 ... II-4 2.3.3 Proses Teijin ... II-4 2.3.4 Proses Toray ... II-5 2.3.5 Amoco Oxidation Process (Proses Oksidasi Amoco) ... II-5 2.4 Pemilihan Proses ... II-6 2.5 Deskripsi Proses ... II-7

(6)

3.4 Tangki Pencucian (M-301) ... III-2 3.5 Filter Press (H-301) ... III-3 3.6 Spray Dryer (SD-301) ... III-3 3.7 Mix Point (MP-301) ... III-4 3.8 Vaporizer (VE-401) ... III-4 3.9 Destilasi (D-401) ... III-4 3.9.1 Kondensor (E-402)...III-5 3.9.2 Reboiler (E-403) ...III-5 3.10 Mix Point (MP-401) ... III-5

BAB IV NERACA ENERGI ... IV-1 4.1 Mixer (M-101) ... IV-1 4.2 Heat Exchanger (E-101) ... IV-1 4.3 Heater (E-102) ... IV-1 4.4 Compressor (C-101)... IV-2 4.5 Cooler (E-103) ... IV-2 4.6 Reaktor (R-201) ... IV-2 4.7 Condensor (E-201) ... IV-2 4.8 Cooler (E-202) ... IV-3 4.9 Tangki Pencucian (M-301) ... IV-3 4.10 Heater (E-301) ... IV-3 4.11 Spray Dryer (SD-301) ... IV-4 4.12 Mix-Point (MP-301) ... IV-4 4.13 Vaporizer (VE-401) ... IV-4 4.14 Cooler (E-401) ... IV-4 4.15 Condensor (E-402) ... IV-5 4.16 Reboiler (E-403) ... IV-5 4.17 Mix-Point(MP-401) ... IV-5 4.18 Cooler (E-404) ... IV-5

(7)

5.4 Tangki Pencampuran (M-101) ... V-2 5.5 Reaktor Oksidasi P-xilena (R-201) ... V-3 5.6 Surge Vessel (SV-201)... V-4 5.7 Tangki Pencucian (M-301)... V-5 5.8 Filter Press (FP-301) ... V-5 5.9 Spay Dryer (SD-301) ... V-6 5.10 Gudang Produk (GP-101) ... V-6 5.11 Vaporizer (VE-401) ... V-7 5.12 Kolom Destilasi (D-401) ... V-7 5.13 Tangki Akumulator (V-401) ... V-8 5.14 Air Filter (H-101) ... V-8 5.15 Air Filter 2(H-301) ... V-9 5.16 Compresor (C-101) ... V-9 5.17 Heat Exchanger (E-101) ... V-9 5.18 Heater (E-102) ... V-10 5.19 Cooler (E-103) ... V-10 5.20 Kondensor Sub-Cooler (E-201) ... V-10 5.21 Cooler (E-202) ... V-11 5.22 Heater (E-201) ... V-11 5.23 Condensor Sub-Cooler (E-401) ... V-11 5.24 Condensor (E-402) ... V-12 5.25 Reboiler (E-403) ... V-12 5.26 Cooler (E-404) ... V-12 5.27 Blower (JB-301) ... V-13 5.28 Belt Conveyor (BC-301) ... V-13 5.29 Screw Conveyor (SC-301) ... V-13 5.30 Bucket Elevator (BE-301) ... V-14 5.31 Pompa (P-301) ... V-14

(8)

6.1.3 Variabel-Variabel Proses dalam Sistem Pengendalian ... VI-9 6.1.4 Syarat Perancangan Pengendalian ... VI-10 6.2 Keselamatan Kerja Pabrik ... VI-11

BAB VII UTILITAS... VII-1 7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ... VII-1 7.2 Kebutuhan Air ... VII-2 7.2.1 Screening ... VII-6 7.2.2 Sedimentasi ... VII-7 7.2.3 Klarifikasi ... VII-7 7.2.4 Filtrasi ... VII-8 7.2.5 Demineralisasi ... VII-9 7.2.6 Deaerator ... VII-12 7.3 Kebutuhan Listrik ... VII-13 7.4 Kebutuhan Bahan Bakar ... VII-15 7.5 Unit Pengolahan Limbah ... VII-16 7.5.1 Bak Penampungan ... VII-18 7.5.2 Pompa Bak Penampungan ... VII-19 7.5.3 Bak Pengendapan Awal ... VII-21 7.5.4 Bak Netralisasi ... VII-21 7.5.5 Tangki Sedimentasi ... VII-22 7.6 Spesifikasi Peralatan Pengolahan Limbah ... VII-22 7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-24

BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik ... VIII-1 8.2 Tata Letak Pabrik ... VIII-3 8.3 Perincian Luas Tanah ... VIII-4

(9)

9.2.4 Bentuk Organisasi Fungsionil dan Staf ... IX-4 9.3 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ... IX-6 9.3.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ... IX-6 9.3.2 Dewan Komisaris ... IX-6 9.3.3 Direktur ... IX-6 9.3.4 Staf Ahli ... IX-7 9.3.5 Sekretaris ... IX-7 9.3.6 Manajer Produksi... IX-7 9.3.7 Manajer Teknik ... IX-7 9.3.8 Manajer Umum dan Keuangan ... IX-7 9.3.9 Kepala Bagian Keuangan dan Administrasi ... IX-8 9.3.10 Kepala Bagian Proses ... IX-8 9.3.11 Kepala Bagian Laboratorium, R & D dan Utilitas ... IX-8 9.3.12 Kepala Bagian Mesin Listrik... IX-8 9.3.13 Kepala Bagian Instrumentasi, Pemeliharaan

dan Keselamatan Kerja Pabrik ... IX-8 9.3.14 Kepala Bagian Humas dan Personalia ... IX-9 9.3.15 Kepala Bagian Gudang/Logistik, Pembelian dan Penjualan. IX-9 9.4 Tenaga Kerja dan Jam Kerja ... IX-9 9.4.1 Jumlah dan Tingkat Pendidikan Tenaga Kerja ... IX-9 9.4.2 Pengaturan Jam Kerja ... IX-10 9.5 Tata Tertib ... IX-13 9.6 JAMSOSTEK dan Fasilitas Tenaga Kerja ... IX-14

BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1 10.1 Modal Investasi ... X-1 10.2 Total Penjualan (Total Sales) ... X-5 10.3 Bonus Perusahaan ... X-5 10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ... X-5 10.5 Analisa Aspek Ekonomi ... X-6

BAB XI KESIMPULAN ... XI-1

(10)

DAFTAR TABEL

(11)

Tabel 4.15 Neraca Panas Condensor (E-402) ... IV-5 Tabel 4.16 Neraca Panas Reboiler (E-403) ... IV-5 Tabel 4.17 Neraca Panas Mix Point (MP-401) ... IV-5 Tabel 4.18 Neraca Panas Cooler (E-404) ... IV-5 Tabel 5.1 Daftar Pompa dan Spesifikasinya ...V-15 Tabel 6.1 Daftar penggunaan instrumentasi pada Pra-rancangan Pabrik

Pembuatan Asam Terephthalat ... VI-10 Tabel 6.2 Daftar Alat Kerja dan Jumlahnya ... VI-15 Tabel 7.1 Kebutuhan Uap sebagai Media Pemanas ... VII-1 Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin ... VII-2 Tabel 7.3 Kebutuhan Air Proses Pada Alat ... VII-3 Tabel 7.4 Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan ... VII-4 Tabel 7.5 Kualitas Air Sungai Serayu, Kecamatan Adipala Cilacap, Jawa

(12)

Tabel LA-10 Neraca Massa di Vaporizer (VE-401)... LA-19 Tabel LA-11 Neraca Massa di Destilasi (D-401) ... LA-21 Tabel LA-12 Data Bilangan Antoine ... LA-21 Tabel LA-13 Penentuan Titik Gelembung (Buble Point) Komponen ... LA-22 Tabel LA-14 Penentuan Titik Gelembung (Buble Point) Bottom ... LA-24 Tabel LA-15 Penentuan Titik Gelembung (Buble Point) Destilat ... LA-25 Tabel LA-16 Neraca Massa di Condensor (E-402) ... LA-26 Tabel LA-17 Neraca Massa di Reboiler (E-403) ... LA-27 Tabel LA-18 Neraca Massa di Mix Point (M-401) ... LA-28 Tabel LB-1 Data Kapasitas Panas Gas ... LB-2 Tabel LB-2 Data Kapasitas Panas Cairan ... LB-2

Tabel LB-3 Data Kontribusi Ikatan Senyawa dengan MEtode Chuch dan

Swanson ... LB-3

Tabel LB-4 Data Kontribusi Unsur Atom dengan Metode Hurst dan Harrison ... LB-4

Tabel LB-5 Data Berat Molekul, Titik Didih dan Panas Laten Komponen

(ΔHVL) ... LB-5 Tabel LB-6 Data Panas Pembentukan Komponen (ΔH0_{f) ... LB-6} Tabel LB-7 Data Panas Pembentukan dengan Metode Joback ... LB-6

Tabel LB-8 Data Air Pemanas, Air Pendingin dan Air Proses yang

Digunakan ... LB-7 Tabel LB-9 Neraca Panas Umpan Masuk Mixer (M-101) ... LB-10 Tabel LB-10 Neraca Panas Recycle Masuk Mixer (M-101) ... LB-12 Tabel LB-11 Neraca Panas Keluar Mixer (M-101) ... LB-14 Tabel LB-12 Neraca Panas Recycle Masuk Heat Exchanger (E-101) ... LB-17 Tabel LB-13 Neraca Panas Recycle Keluar Heat Exchanger (E-101) ... LB-20 Tabel LB-14 Neraca Panas Umpan Keluar Heat Exchanger (E-101) ... LB-22 Tabel LB-15 Neraca Panas Keluar Heater (E-102) ... LB-26 Tabel LB-16 Neraca Panas Heater (E-102) ... LB-26 Tabel LB-17 Interpolasi dari Data Termodinamika Udara ... LB-27 Tabel LB-18 Interpolasi dari Data Termodinamika Udara ... LB-27 Tabel LB-19 Interpolasi dari Data Termodinamika Udara

(13)

Tabel LB-20 Interpolasi dari Data Termodinamika Udara Berdasarkan

(14)

(15)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 6.1 Diagram Balok Sistem Pengendalian Feedback ... VI-4 Gambar 6.2 Sebuah Loop Pengendalian ... VI-4 Gambar 6.3 Suatu Proses Terkendali ... VI-5 Gambar 6.4 Instrumentasi pada Alat ... VI-11 Gambar 8.1 Lokasi Pabrik Asam Terephthalat ... VIII-1 Gambar 8.2 Tata Letak Pabrik Asam Terephthalat ... VIII-6 Gambar 9.1 Struktur Organiasi Pabrik Pembuatan Asam Terephthalat ... IX-5 Gambar LD-1 Sketsa Sebagian Bar Screen (dilihat dari atas) ... LD-2 Gambar LD-2 Grafik Entalpi dan Temperatur cairan pada Cooling Tower ... LD-30 Gambar LD-3 Kurva Hy terhadap 1/(Hy*_{- Hy) ... LD-31} Gambar LE-1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan dan Pelarutan ... LE-5

(16)

DAFTAR LAMPIRAN

(17)

INTISARI

Indonesia merupakan negara yang memiliki Industri yang berkembang dari tahun ke tahun. Salah satu Industri tersebut adalah Industri Asam Terephthalat. Asam Terephthalat adalah salah satu bahan kimia yang banyak kegunaannya yakni sebagai bahan polyester, PET (Polyethylene Terepthalat) film, plastik rekayasa dan aditif pakan unggas. Data dari Badan Pusat Statistik Indonesia menunjukkan bahwa impor Asam Terephthalat berjumlah 31.554.705 kg pada tahun 2011.

Asam Terephthalat diproduksi 20.000 ton/tahun dengan 350 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan di Kecamatan Adipala, Kabupaten Cilacap, Jawa Tengah, dengan luas areal 14.610 m2_{, tenaga kerja yang} dibutuhkan berjumlah 147 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur dengan struktur organisasi sistem garis dan staf. Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Asam Terephthalat dengan proses Amoco adalah sebagai berikut :

• Modal Investasi : Rp 397.438.860.910,-

• Biaya Produksi : Rp 376.738.032.755,-

• Hasil Penjualan : Rp 467.650.000.000,-

• Laba Bersih : Rp 65.129.333.334,-

• Profit Margin : 19,34 %

• Break Even Point : 61,02 %

• Return on Investment : 16,39 %

• Pay Out Time : 6,10 tahun

• Return on Network : 27,31 %

• Internal Rate of Return : 26,50 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik

Pembuatan Asam Terephthalat dengan proses amoco kapasitas produksi 20.000

(18)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sampai saat ini pembangunan sektor industri di Indonesia mengalami peningkatan, salah satunya adalah pembangunan sektor industri kimia. Namun ketergantungan impor luar negeri masih lebih besar dibandingkan ekspornya. Indonesia masih banyak mengimpor bahan baku atau produk-produk industri kimia dari luar negeri (Umi, 2011). Menteri Perindustrian M.S. Hidayat menyatakan bahwa hampir 60 % industri di Indonesia, bahan kimianya diimpor (Indrawati, 2011). Akibat dari ketergantungan impor ini menyebabkan devisa negara berkurang, sehingga diperlukan suatu usaha untuk menanggulangi ketergantungan terhadap impor, salah satunya adalah dengan mendirikan pabrik untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Dengan berdirinya pabrik, akan menghemat devisa negara dan membuka peluang berdirinya pabrik lain yang menggunakan produk pabrik tersebut. Selain itu dapat membuka kesempatan untuk ahli teknologi, membuka lapangan kerja baru dalam usaha ikut mengurangi angka pengangguran dan kemiskinan, serta meningkatkan kesejahteraan masyarakat (Umi, 2011).

Di Indonesia, salah satu industri yang berkembang pesat adalah industri polyester. Poliester adalah serat sintetis yang berasal dari batubara, udara, air, dan minyak bumi. Dikembangkan di laboratorium abad ke-20, serat poliester terbentuk dari reaksi kimia antara asam dan alkohol. Dalam reaksi ini, dua atau lebih molekul bergabung untuk membuat molekul besar yang strukturnya mengulang seluruh panjangnya. Serat poliester dapat membentuk molekul yang sangat stabil dan kuat. Poliester digunakan dalam pembuatan banyak produk, termasuk pakaian, perabot rumah, kain industri, komputer dan kaset rekaman, dan isolasi listrik (Gale, 2011).

(19)

seperti sebagai non-serat, PET (Polyethylene Terephthalate) film dan plastik rekayasa dan sebagai aditif pakan unggas (www. chemicalland21. blogspot.com, 2011). Bahan ini merupakan produk turunan dari para-xilena yang selanjutnya melalui proses polimerisasi dengan etilen glikol akan menghasilkan serat poliester untuk keperluan industri tekstil.

Beberapa industri yang sudah memproduksi TPA di Indonesia adalah PT. Pertamina (1986), PT. Mitsubishi Chemical Indonesia (1994), PT. Polysindo Eka Perkasa (1997), PT. Amoco Mitsui TPA Indonesia (1997) dan PT. Polyprima Karyareksa (1997).

Tabel 1.1 Industri yang memproduksi TPA di Indonesia

Nama Perusahaan Lokasi Kapasitas

(ton/tahun)

PT. Pertamina UP III Plaju (1986)

PT. Mitsubishi Chemical Indonesia (1994) PT. Polysindo Eka Perkasa (1997)

PT. Amoco Mitsui PTA Indonesia (1997) PT. Polyprima Karyareksa (1997)

Plaju,Sumatera Selatan Cilegon, Banten Kuningan, Jakarta Merak, Banten Jakarta

225.000 640.000 365.000 460.000 700.000

Total kapasitas 2.390.000

Hal ini mengakibatkan konsumsi akan asam terephthalat menjadi besar. Dimana dalam memenuhi kebutuhan akan asam terephthalat dalam negeri, Indonesia masih mengimpor dari luar negeri. Data impor tersebut dapat dilihat dari tabel berikut :

Tabel 1.2 Data Impor Asam Terephthalat (TPA) di Indonesia dari tahun 2008-2011 (Badan Pusat Statistik, 2008-2008-2011).

Tahun Nilai (US $) Berat (kg)

2008 23.904.324 12.891.585

2009 49.483.638 17.004.278

2010 125.652.294 31.756.655

(20)

Bahan baku yang digunakan pada proses pembuatan TPA adalah p-xilena dan asam asetat. Kebutuhan p-xilena didatangkan dari PT. PERTAMINA UP IV Cilacap, Jawa Tengah yang kapasitas produksinya 270.000 ton/tahun. Sedangkan kebutuhan pelarut yaitu asam asetat berasal dari PT. Indo Acidatama Chemical Industry (PT. IACI) yang mempunyai kapasitas produksi 36.000 ton/tahun, PT.Riasima Abadi, PT Merck tbk.

1.2 Rumusan Masalah

Kebutuhan asam terephthalat (TPA) mengalami peningkatan setiap tahunnya dan pemenuhan terhadap kebutuhan asam terephthalat (TPA) tersebut dilakukan dengan cara mengimpor (Badan Pusat Statistik, 2008-2011). Untuk memenuhi kebutuhan asam terephthalat (TPA) dalam negeri dilakukan pra rancangan pabrik asam terephthalat (TPA) di Indonesia.

1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik

Tujuan dari pra rancangan pabrik pembuatan asam terphthalat:

1. Untuk memberikan informasi awal tentang kelayakan pendirian pabrik asam

terephthalat yang berbahan baku p-xilena.

2. Untuk memberikan informasi awal tentang perkiraan tata rancangan pabrik pembuatan asam terephthalat dari p-xilena.

3. Untuk memperkirakan total biaya yang diperlukan dalam pendirian pabrik.

1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik

Manfaat dari pra rancangan pabrik Pembuatan Asam Terephthalat adalah memberikan gambaran kelayakan dari segi rancangan dan ekonomi pabrik sehingga akan mendukung pertumbuhan industri tekstil di Indonesia.

(21)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Asam Terephthalat

p-Benzenedicarboxylic Acid [C6H4(COOH)2] atau yang lebih dikenal dengan nama asam terephtalat adalah salah satu senyawa petrokimia berupa kristal putih yang digunakan sebagai bahan baku dalam industri serat sintetis. Asam terephthalat (Terephthalic Acid/TPA) yang selanjutnya melalui proses polimerisasi dengan ethylene glikol akan menghasilkan serat polyester (polyester fiber) untuk keperluan industri tekstil sehingga industri tekstil menjadi konsumen terbesar industri TPA (As’ad dan Rahmayetty, 2010).

Kegunaan Asam terephthalat antara lain:

1. Dalam reaksi polimerisasi menggunakan ethylene glycol akan

menghasilkan serat poliester sebagai bahan baku tekstil 2. Produksi herbisida

3. Produksi bahan baku dalam industri cat

4. Pembuatan botol minuman

5. Bahan baku dalam pembuatan minyak pelumas berkualitas tinggi (Aini, dkk., 2011)

2.2 Sifat-sifat Produk dan Bahan Baku 2.2.1 Sifat-sifat Produk

1. Asam terephthalat

 Rumus Molekul : C6H4(COOH)2

 Berat Molekul : 166,131 gr/mol

 Wujud : serbuk kristal putih

 Densitas : 1,522 gr/cm3

 Kelarutan dalam air : 0,0017gr/100 mL pada 25o_C

 Titik Lebur : 300 o_C

 Triple Point : 427 o_C

(22)

 Heat of Sublimation : 142 KJ/mol

 Crystal density : 1,58 g/cm3_{, 25}o_C

 Speciﬁc Heat : 1,20 J/g.K, to 100o_C

 Ignition temperature in air : 680o_C

 Kelarutan Asam Terephthalat, g/100 g pelarut :

Terephthalic acid solubility, g/100 g solvent 25o_{C 150}o_{C 200}o_{C 250}o_C

Water 0,0017 0,24 1,7 12,6

Methanol 0,10 3,1

Acetic acid 0,013 0,38 1,5 5,7 (www.chemicalland21.blogspot.com, 2011 dan Ullmann, 2005)

2.2.2 Sifat-sifat Bahan Baku

1. p-xilena

 Rumus Molekul : C6H4(CH3)2

 Densitas pada 25 o_C _{: 0,8610 gr/cm}3

 Titih didih : 138,37 o_C

 Titik Beku : 13,263 o_C

 Tekanan kritis : 3,511 MPa

 Temperatur kritis : 343,05 o_C

 Tekanan uap,persamaan Antoine

- A : 6,1155

- B : 1453,430

- C : 215,307

(Kirk dan Othmer, 1968 dan www.alibaba.com, 2011)

2. Asam Asetat

 Rumus Molekul : CH3COOH

 Titik Beku : 16,635 o_C

(23)

 Densitas pada 20 o_C _{: 1,0495 gr/mL}

 Panas spesifik pada 124 o_C _{: 5,029 J/g.K}

 Viskositas pada 20 o_C _{: 11,83 cp}

 Komposisi

Asam asetat : minimal 99 % berat

Air : maksimal 1 % berat

(Kirk dan Othmer, 1968)

3. Udara

 Wujud : Gas

 Komposisi

Nitrogen : 79 % mol

Oksigen : 21 % mol

Partikulat : 1 mg/Nm3

(Perry dan Green, 1999)

3. Cobalt(II)asetat

 Rumus Molekul : Co(CH3COO)2

 Wujud : kristal padat merah keunguan

 Melting Point : 297-299o_C

 Densitas pada 20o_C _{: 1,7755 gr/cm}3

(www.chemicalbook.com, 2012)

2.3 Proses Pembuatan Asam Terephthalat

Asam terephthalat dapat diproduksi dan melalui beberapa cara teknologi telah dikembangkan untuk mencapai cara yang paling ekonomis dari produksi, antara lain:

2.3.1 Proses Eastman Kodak

(24)

p-xilena, asam asetat sebagai pelarut, dan sebagai promotor oksidasi adalah Acetaldehide. Dengan katalis yang digunakan adalah Co-Asetat. Kondisi operasi pada suhu 120°C - 175°C dan tekanan moderat 7,5 - 15 bar, konversi yang dihasilkan sebesar 82%. Produk sampingnya berupa asam asetat 0,55 – 1,1 kg/kg TPA.

Kelebihan menggunakan proses Eastman-Kodak : a. Beroperasi pada tekanan dan suhu moderat.

b. Menghasilkan produk samping asam asetat yang merupakan solvent yang

digunakan dalam proses.

Kekurangan menggunakan proses Eastman-Kodak adalah kemurnian produk yang dihasilkan tidak terlalu tinggi.

2.3.2 Oksidasi p-xilena dengan HNO3

Proses ini melibatkan oksidasi p-xilena fase dalam larutan HNO3 sekitar

30% wt – 40% wt pada kisaran suhu dari 160 – 200°C dan tekanan 8,5 – 13,5 bar. TPA mengendap dari campuran hasil reaksi dan kemudian dipisahkan dan dimurnikan pada tahap berikutnya. Dahulu proses ini digunakan beberapa industri seperti Du Pont, ICI, BSAF, Montecatini Edison dll. Kelebihan

menggunakan proses Oksidasi p-xilena dengan HNO3 adalah suhu dan tekanan

operasi cukup moderat. Kekurangan menggunakan proses oksidasi p-xilena dengan HNO3 :

a. Konsumsi HNO3 yang sangat tinggi.

b. Kemungkinan terjadinya ledakan sangat tinggi. c. Kemurnian produk yang rendah.

d. Proses ini sekarang sudah sangat usang.

2.3.3 Proses Teijin

(25)

awal proses. Kristal asam terephthalat yang terbentuk diambil dengan filtrasi dan dikeringkan.

Kelebihan menggunakan proses Teijin :

a. Kondisi operasi proses pada suhu dan tekanan moderat.

b. Proses ini hanya menggunakan oksidasi satu tahap dan merupakan proses

yang paling sederhana.

c. Tanpa menggunakan promotor.

d. Tanpa menghasilkan impuritas berwarna (colored impurities), seperti flourenone dan biphenil keton.

Kekurangan menggunakan proses Teijin :

a. Kemurnian produk yang dihasilkan tidak terlalu tinggi. b. Memerlukan jumlah katalis yang besar.

2.3.4 Proses Toray

Pada proses ini asam terephthalat dibuat dengan oksidasi p-xilena dengan udara pada fase cair. Dalam proses ini digunakan katalis Co-Asetat, promotor paraldehid dan asam asetat sebagai pelarut. Kondisi operasi pada suhu l00°C– 130°C dan tekanan 30 bar. Kemurnian produk yang dihasilkan dengan proses ini tinggi dengan impuritas terbesar p-toluic acid dan garam Cobalt. Pada proses ini paraldehid teroksidasi menjadi asam asetat sebagai hasil samping. Kelebihan menggunakan proses Toray :

a. Kemurnian produk yang dihasilkan sangat tinggi. b. Suhu operasi relatif rendah.

c. Asam Terephthalat yang dihasilkan dapat langsung diubah menjadi Dimethil Terephthalat (DMT) melaui tahapan esterifikasi.

Kekurangan menggunakan proses Toray : a. Tekanan operasi cukup tinggi.

b. Pengeluaran garam bromida dari sistem katalis memerlukan penggunaan

peralatan dari bahan stainless steel.

(26)

Sebuah campuran umpan p-xilena, asam asetat dan katalis terus menerus diumpankan ke reaktor oksidasi. Reaktor dioperasikan pada 175-225o_{C dan 1500} -3000 kPa. Udara dengan tekanan tinggi ditambahkan ke reaktor secara berlebih dari stoikiometri untuk memberikan tekanan oksigen parsial dan untuk mencapai konversi p-xilena yang tinggi. Reaksi sangat eksoterm, melepaskan 2×108 J/kilogram p-xilena bereaksi. Karena kelarutan rendah asam terephthalat dalam pelarut, sebagian besar mengendap. Hal ini menghasilkan sistem tiga-fasa yaitu kristal padat asam terephthalat, pelarut dengan beberapa asam terephthalat terlarut, dan uap yang terdiri dari nitrogen, asam asetat, air, dan sejumlah kecil oksigen. Panas reaksi dikeluarkan dengan pelarut penguapan. Waktu tinggal memerlukan 30 menit sampai dengan 2 jam. Lebih dari 98% dari p-xilena direaksikan, dan hasil asam terephthalat adalah lebih dari 95 % mol. Oksidasi dari kelompok metil terjadi dalam langkah-langkah, dengan dua intermediet, p-toluic acid dan 4-formylbenzoic acid. Zat ini mengkristal dengan asam terephthalat dan menjadi terperangkap dan tidak dapat diakses untuk penyelesaian dari oksidasi. Sampai dengan 5000 ppm 4-formylbenzoic acid dapat hadir, dan ini memerlukan langkah pemurnian untuk membuat asam terephthalat cocok sebagai bahan baku untuk produksi poliester (Ullmann, 2005).

2.4 Pemilihan Proses

Proses ini paling banyak digunakan di seluruh dunia untuk memproduksi asam terephthalat. Proses ini dikembangkan oleh Mid-Century Corp Proses, umumnya menggunakan asam asetat sebagai pelarut dan katalis untuk mengoksidasi p-xilena dalam fase cair oleh oksidasi udara. Proses ini juga disebut sebagai proses Amoco. Biasanya proses ini menggunakan katalis logam berat yaitu kobalt. Alasan dan keuntungan dari menggunakan proses ini:

1. Reaksi ini sangat sederhana dengan satu langkah.

2. Bahan baku yang digunakan dalam proses ini sangat mudah didapatkan karena merupakan produk samping dari industri minyak bumi.

3. Proses oksidasi yang sangat efisien bila dibandingkan dengan metode lain karena memiliki konversi mencapai 98 % mol.

(27)

5. Proses ini menghasilkan sedikit sekali masalah pencemaran.

6. Pelarut dapat dimurnikan untuk digunakan kembali. Pemurnian pelarut dapat mencapai lebih dari 90 % (www.sbioinformatics.com, 2011). P-xilena merupakan bahan baku untuk sebagian besar proses pembuatan asam terephthalat dan asam asetat sebagai pelarut. Udara dikompresi untuk memasukkan oksigen ke dalam reaksi dan ditambahkan secara berlebih untuk meminimalkan pembentukan produk samping, mencapai konversi p-xilena yang tinggi dan memberikan tekanan oksigen parsial. Asam terephthalat diproduksi dengan reaksi fasa-cair menggunakan katalis. Reaksi sangat eksoterm, melepaskan 2 × 105_{kJ per kilogram p-xilena bereaksi. Oksidasi terjadi dalam 3} langkah. Dua intermediet terbentuk melalui reaksi, p-toluic acid dan 4-formylbenzoic acid hingga akhirnya asam terephthalat dihasilkan (www.scribd.com, 2011).

Reaksi Oksidasi p-xilena:

CH3COOH + CH3 – C6H4 – CH3 + 3O2  HOOC – C6H4 – COOH + 2H2O

(asam asetat) (p-xilena) (oksigen) (asam terehpthalat) (air)

Mekanisme reaksinya dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Co(II)(CH3COO)2 (l) + CH3COOH (l) → Co(III)(CH3COO)3 (l) + H+

2. Co(III)(CH3COO)3 (l) + H3C – C6H4 – CH3 (l) → Co(II)(CH3COO)2 (l) + 2 H+ + * H2C – C6H4 – CH2*(l) + CH3COO–

3. * H2C – C6H4 – CH2*(l) + 3 O2 (g) + 2 H+ → HOOC – C6H4 – COOH(l) + 2H2O(l)

4. CH3COO– + H+ → CH3COOH(l)

2.5 Deskripsi Proses

Proses pembuatan asam terephthalat terbagi menjadi 4 tahapan proses:

1. Tahap Penyiapan Bahan Baku

2. Tahap Pembentukan Produk

3. Tahap Pemisahan Produk

(28)

1. Tahap Penyiapan Bahan Baku

 Mencampurkan p-xilena (T-101), katalis Co(II) asetat (F-101), asam asetat (T-102) dari tangki penyimpanan dan p-xilena, katalis Co(II)asetat, asam asetat hasil recycle dari mix point (MP-401) di dalam tangki pencampuran (M-101). Campuran bahan baku keluar dari tangki

pencampuran dipompakan ke heater (E-101) untuk dipanaskan agar

sesuai dengan kondisi reaksi di dalam reaktor, siap untuk dipompakan ke reaktor (R-201).

 Memisahkan partikulat padat dari udara dengan melewatkan udara pada

filter (H-101). Udara yang telah bersih dinaikkan tekanannya dengan menggunakan kompresor (C-101), kemudian udara dilewatkan ke dalam

cooler (E-103) sehingga suhunya turun agar sesuai dengan kondisi reaksi dan siap untuk dialirkan ke reaktor.

2. Tahap Pembentukan Produk

Reaksi oksidasi fasa cair dari p-xilena dengan menggunakan oksigen sebagai bahan oksidator, cobalt (II) asetat sebagai katalis dan asam asetat sebagai solvent berlangsung dalam reaktor buble yang beroperasi pada suhu 200o_{C dan} tekanan 15 atm. Reaksi ini menghasilkan asam terepthalat sebagai produk utama. Dari tinjauan termodinamika, sifat reaksi adalah eksotermis tinggi sehingga untuk menjaga suhu di dalam reaktor diperlukan jaket pendingin. Waktu tinggal di dalam reaktor selama 1 jam. Konversi p-xilena sebesar 98% dan menghasilkan asam terephthalat 98%. Panas yang terbentuk dilepaskan dengan membiarkan pelarut asam asetat mendidih. Udara sisa reaksi akan keluar sebagai off gas dari atas reaktor. Produk reaktor berupa slurry diekspansikan ke surge vessel (SV-201), pada tangki ini asam asetat, air dan p-xilena akan keluar sebagai uap dan di kondensasi yang selanjutnya dialirkan ke vaporizer (VE-401). Aliran bawah dari

(29)

3. Tahap Pemisahan Produk

Padatan dari filter press (FP-301) dikeringkan di spray dryer (SD-301) dan selanjutnya dikirim ke gudang produk (GP-301) melalui conveyor.

4. Tahap Recovery Solvent

Asam asetat, air dan p-xilena dari surge vessel (SV-201) serta mother Liqour dari filter press (FP-301) yang terdiri dari asam asetat, air, katalis dan sisa reaktan dialirkan ke vaporizer (VE-401). Di dalam vaporizer sebagian besar asam asetat dan semua air akan diuapkan, kondisi operasi diatur sehingga hanya asam asetat dan air yang menjadi hasil atas, sedangkan hasil bawah berupa sisa

reaktan dan katalis. Produk atas dari vaporizer (VE-401) berupa uap

dikondensasikan di kondensor dan dialirkan ke menara destilasi (D-401). Hasil bawah vaporizer (VE-401) adalah p-xilena, katalis dan asam asetat akan di

recycle ke awal proses. Produk atas vaporizer (VE-401) akan dialirkan menuju menara destilasi (D-401) dan dipisahkan antara asam asetat dan air. Produk atas dari menara destilasi (D-401) sebagian besar berupa air dan produk bawah sebagian besar berupa asam asetat yang di recycle ke awal proses.

(30)

BAB III

NERACA MASSA

Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan asam terephthalat dengan proses amoco dengan kapasitas produksi 20.000 ton/tahun diuraikan sebagai berikut:

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Waktu bekerja/tahun : 350 hari

Satuan operasi : kg/jam

3.1 Tangki Pencampuran (M-101)

Tabel 3.1 Neraca Massa di Tangki Pencampuran (M-101)

Komponen Alur Masuk (kg/jam)

Alur Keluar (kg/jam) Alur 1 Alur 2 Alur 3 Alur 25 Alur 4

Co(II)(CH3COO)2 0,049 0,000 0,000 2,385 2,434

C6H4(CH3)2 0,000 1524,719 0,000 30,771 1555,490

CH3COOH 0,000 0,000 3,608 237,327 240,935

H2O 0,000 0,000 0,011 0,705 0,716

Total 0,049 1524,719 3,619 217,189

1799,575 1799,575

[image:30.612.147.543.538.699.2]

3.2 Reaktor (R-201)

Tabel 3.2 Neraca Massa di Reaktor (R-201)

Komponen Alur Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam)

Alur 4 Alur 5 Alur 6 Alur 7

C6H4(COOH)2 0,000 0,000 0,000 2337,697

4CBA 0,000 0,000 0,000 43,113

C6H4(CH3)2 1555,490 0,000 0,000 31,110

Co(II)(CH3COO)2 2,434 0,000 0,000 2,434

CH3COOH 240,935 0,000 0,000 240,935

(31)

O2 0,000 1519,024 145,245 0,000

N2 0,000 5002,701 5002,701 0,000

Total 1799,575 6521,725 5147,946 3173,354

8321,300 8321,300

3.3 Surge Vessel (SV-201)

Tabel 3.3 Neraca Massa di Surge Vessel(SV-201)

Komponen

Alur Masuk

(kg/jam) Alur Keluar (kg/jam)

Alur 7 Alur 8 Alur 9

C6H4(COOH)2 2337,697 2337,697 0,000

4CBA 43,113 43,113 0,000

Co(II)(CH3COO)2 2,434 2,434 0,000

C6H4(CH3)2 31,110 16,918 14,192

CH3COOH 240,935 55,560 185,376

H2O 518,064 116,875 401,189

Total

3173,354

2572,597 600,757

3173,354

[image:31.612.149.543.495.698.2]

3.4 Tangki Pencucian (M-301)

Tabel 3.4 Neraca Massa di Tangki Pencucian (M-301)

Alur 8 Alur 10 Alur 11

C6H4(COOH)2 2337,697 0,000 2337,697

4CBA 43,113 0,000 43,113

Co(II)(CH3COO)2 2,434 0,000 2,434

C6H4(CH3)3 16,918 0,000 16,918

CH3COOH 55,560 0,000 55,560

H2O 116,875 238,081 354,956

Total 2572,597 238,081

(32)

3.5 Filter Press (FP-301)

Tabel 3.5 Neraca Massa di Filter Press (FP-301)

Alur 11 Alur 12 Alur 13

C6H4(COOH)2 2337,697 0,000 2337,697

4CBA 43,113 0,000 43,113

Co(II)(CH3COO)2 2,434 2,385 0,049

C6H4(CH3)2 16,918 16,579 0,338

CH3COOH 55,560 54,448 1,111

H2O 354,956 347,857 7,099

Total

2810,678

421,270 2389,408

2810,678

3.6 Spray Dryer (SD-301)

Tabel 3.6 Neraca Massa di Spray Dryer (SD-301)

Komponen

Alur Masuk

(kg/jam) Alur Keluar (kg/jam)

Alur 13 Alur 14 Alur 15

C6H4(COOH)2 2337,697 2337,697 0,000

4CBA 43,113 43,113 0,000

Co(II)(CH3COO)2 0,049 0,049 0,000

C6H4(CH3)2 0,338 0,003 0,335

CH3COOH 1,111 0,011 1,100

H2O 7,099 0,071 7,028

Total

2389,408

2380,945 8,463

(33)

3.7 Mix Point (MP-301)

Tabel 3.7 Neraca Massa di Mix Point (MP-301)

Alur 9 Alur 12 Alur 16

Co(II)(CH3COO)2 0,000 2,385 2,385

C6H4(CH3)2 14,192 16,579 30,771

CH3COOH 185,376 54,448 239,824

H2O 401,189 347,857 749,046

Total 600,757 421,270

1022,027 1022,027

3.8 Vaporizer (VE-401)

Tabel 3.8 Neraca Massa di Vaporizer (VE-401)

Komponnen Alur Masuk (kg/jam) Alur keluar (kg/jam)

Alur 16 Alur 17 Alur 18

Co(II)(CH3COO)2 2,385 2,385 0,000

C6H4(CH3)2 30,771 30,771 0,000

CH3COOH 239,824 4,796 235,028

H2O 749,046 0,000 749,046

Total

1022,027

37,953 984,074

1022,027

3.9 Kolom Destilasi (D-401)

Tabel 3.9 Neraca Massa di Kolom Destilasi (D-401)

Komponen Alur Masuk (kg/jam)

Alur Keluar (kg/jam) Destilat Bottom

Alur 18 Alur 21 Alur 23

H2O 749,046 748,342 0,705

CH3COOH 235,028 2,497 232,531

Total

984,074

750,839 233,235

(34)

3.9.1 Kondensor (E-402)

Tabel 3.9.1 Neraca Massa di Kondensor (E-402)

Komponen

Alur Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam)

Alur 19 Refluks Destilat

Alur 20 Alur 21

H2O 2242,157 1493,816 748,342

CH3COOH 7,481 4,984 2,497

Total

2249,639

1498,800 750,839

2249,639

3.9.2 Reboiler (E-403)

Tabel 3.9.2 Neraca Massa di Reboiler (E-403)

Komponen

Alur Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam)

Alur 22 Refluks Bottom

Alur 23 Alur 24

H2O 23,149 22,444 0,705

CH3COOH 7639,183 7406,652 232,531

Total

7662,331

7429,096 233,235

7662,331

3.10 Mix Point (MP-401)

Tabel 3.10 Neraca Massa di Mix Point (MP-401)

Alur 17 Alur 23 Alur 25

Co(II)(CH3COO)2 2,385 0,000 2,385

C6H4(CH3)2 30,771 0,000 30,771

CH3COOH 4,796 232,531 237,327

H2O 0,000 0,705 0,705

Total 37,953 233,235

(35)

BAB IV

NERACA PANAS

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Satuan operasi : kJ/jam

Temperatur basis : 298,15 K

4.1 MIXER (M-101)

Tabel 4.1 Neraca Panas Mixer (M-101)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 24161,053 -

Produk - 24161,053

Total 24161,053 24161,053

4.2 HEAT EXCHANGER (E-101)

Tabel 4.2 Neraca Panas Heat Exchanger (E-101)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 24161,053 65196,706

Produk 56690,956 15655,348

Total 80852,014 80852,014

4.3 HEATER (E-102)

Tabel 4.3 Neraca Panas Heater (E-102)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 65196,706 -

Produk - 1193945,613

Panas yang dibutuhkan 1128748,907 -

(36)

4.4 COMPRESSOR (C-101)

Tabel 4.4 Neraca Panas Compressor (C-101)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan - -

Produk - 2626877,476

Total - 2626877,476

4.5COOLER (E-103)

Tabel 4.5 Neraca Panas Cooler (E-103)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 2626877,476 -

Produk - 1164940,401

Panas yang dilepas - 1461937,074

Total 2626877,476 2626877,476

4.6 REAKTOR (R-201)

Tabel 4.6 Neraca Panas Reaktor (R-201)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 2358886,014

Produk 3023154,735

Panas Reaksi -16282551,437

Panas yang dilepas -15618282,716

Total -13259396,702 -13259396,702

4.7 CONDENSOR SUB-COOLER (E-201)

Tabel 4.7 Neraca panas Condensor Sub-cooler (E-201)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 1244376,755 -

Produk - 151604,893

(37)

4.8 COOLER (E-202)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 578062,051 -

Produk - 16378,515

Total 578062,051 578062,051

4.9 TANGKI PENCUCIAN (M-301)

Tabel 4.9 Neraca Panas Tangki Pencucian(M-301)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 16378,515 -

Produk - 21330,437

Air Proses 4843,825 -

Total 21330,437 21330,437

4.10 HEATER (E-301)

Tabel 4.10 Neraca Panas Heater (E-301)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 5070,604 -

Produk - 117222,553

Total 117222,553 117222,553

4.11 SPRAY DRYER (SD-301)

Tabel 4.11 Neraca panas Spray dryer (SD-301)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 13505,408 -

Udara masuk 117222,553 -

Produk - 94326,576

Udara keluar - 36401,190

(38)

4.12 MIX-POINT (MP-301)

Tabel 4.12 Neraca Panas Mix-point (MP-301)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 159429,923 -

Produk - 159429,923

Total 159429,923 159429,923

4.13 VAPORIZER (VE-401)

Tabel 4.13 Neraca Panas Vaporizer (VE-401)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 159429,732 -

Produk - 2095482,786

Total 2095482,786 2095482,786

4.13 COOLER (E-401)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 2086958,405 -

Produk - 193917,318

Total 2086958,405 2086958,405

4.15 CONDENSOR (E-402)

Tabel 4.15 Neraca Panas Condensor (E-402)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 5777183,767 -

Produk - 5766992,811

(39)

4.16 REBOILER (E-403)

Tabel 4.16 Neraca Panas Reboiler (E-403)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 1021500,034 -

Produk - 1260922,760

Total 1260922,760 1260922,760

4.17 MIX-POINT (MP-401)

Tabel 4.17 Neraca Panas Mix-point (MP-401)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 46905,869 -

Produk - 46905,869

Total 46905,869 46905,869

4.17 COOLER (E-404)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan 15655,348 -

Produk - 11077,925

(40)

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Gudang Penyimpanan Kobalt Asetat (F-101)

Fungsi : Untuk menyimpan Kobalt Asetat

Bentuk bangunan : Prisma segi empat beraturan

Bahan konstruksi : Dinding Beton

Jumlah : 1 unit

Kondisi ruangan :

 Temperatur : 30 C

 Tekanan : 1 atm

 Kebutuhan : 30 hari

 Kapasitas = 1,233 m3

Ukuran gudang yang digunakan adalah :

 Panjang = 0,590 m

 Lebar = 1,180 m

 Tinggi = 1,771 m

5.2 Tangki Penyimpanan P-xilena (T-101)

Fungsi : Menyimpan P-xilena untuk kebutuhan 15 hari

Bentuk : Tangki silinder tegak dengan tutup ellipsoidal

Bahan : Carbon steel, SA-285 Grade C

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

Temperatur (T) : 30 o_{C (303 K)}

Tekanan (P) : 1 atm

Laju alir massa (F) = 1555,49 kg/jam

Volume tangki = 788,221 m3

Kondisi fisik Silinder

Diameter = 8,729 m

(41)

Tebal = 3_/ 4 in Tutup

Diameter = 8,729 m

Tinggi = 2,182 m

Tebal = 3_/

4 in

5.3 Tangki Penyimpanan Asam Asetat (T-102)

Fungsi : Menyimpan asam asetat untuk kebutuhan 15 hari

Bentuk : Tangki silinder tegak dengan alas dan tutup datar.

Bahan : Stainless steel, SA-285 Grade C

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

Temperatur (T) : 30 oC (303 K)

Tekanan (P) : 1 atm

Laju alir massa (F) = 241,665 kg/jam

Volume tangki =100,696 m3

Ukuran = Tangki

 Diameter = 4,399 m

 Tinggi = 5,866 m

 Tebal = 1/2 in

5.4 Tangki Pencampuran (M-101)

Fungsi : Mencampur p-xilena, asam asetat, air dan katalis

fresh feed dan alur recycle

Bahan Konstruksi : Stainless Steel SA -285 Grade C

Bentuk : Silinder Vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal

Jenis sambungan : Double welded butt joints

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi

- Temperatur : 32,8958°C

- Tekanan : 1 atm

(42)

Ukuran : Silinder

- Diameter = 1,1677 m

- Tinggi = 1,7515 m

- Tebal = ½ in

Tutup

- Tinggi = 0,2919 m

- Tebal = ½ in

Daya Motor = 0,05 hp

5.5 Reaktor Oksidasi p-xilena (R-201)

Fungsi : Tempat terjadinya reaksi pembentukan asam

terephthalat

Jenis : Bubbling Reactor dengan jaket pendingin

Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal

Bahan Konstruksi : Stainless Steel SA-240 grade S tipe 304

Jumlah : 1 unit

Kapasitas = 707,518 m3

Kondisi Operasi

- Temperatur : 200°C

- Tekanan : 15 atm

Kondisi fisik Silinder

- Tinggi = 19,734 m

- Tebal = 3 in

Tutup

- Tinggi = 1,645 m

- Tebal = 3 in

(43)

Air Sparger

- Jenis : perforated plate

- Diameter lubang = 3 mm

- Jumlah lubang = 333333 lubang Jaket Pendingin

- Diameter (jaket + reaktor) = 272,6925 in = 6,926 m

- Tebal jaket = 1 in

5.6 Surge Vessel (SV-201)

Fungsi : Menampung campuran hasil dari reaktor (R-101)

Bahan Konstruksi : Stainless Steel SA -285 Grade C

Bentuk : Silinder Vertikal dengan alas konus dan tutup

elipsoidal

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi

- Tekanan : 1 atm

Kapasitas : 3,7199 m3

Ukuran :

Tutup

- Tinggi = 0,3505 m

- Tebal = ½ in

Silinder

- Tinggi = 2,1029 m

- Tebal = ½ in

Alas Konus

- Tinggi = 1,2141 m

(44)

5.7Tangki Pencucian (M-301)

Fungsi : Mencuci campuran dari Surge Vessel (SV-201)

dengan air proses

Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA -285 Grade C

Bentuk : Silinder Vertikal dengan alas konus dan tanpa

tutup

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi

- Tekanan : 1 atm

Ukuran - Silinder

- Tinggi = 2,0986 m

- Tebal = ½ in

- Konus

- Tinggi = 1,2116 m

- Tebal = ½ in

Daya Motor = 0,05 hp

5.8Filter Press (FP-301)

Fungsi : Memisahkan Asam Terephthalat dari Filtratnya

Jenis : Plate and Frame Filter Press

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Laju alir umpan = 2810,6780 kg/jam

Laju alir cake = 2389,4080 kg/jam

Laju alir filtrat = 421,2700 kg/jam

(45)

Densitas cake, ρs = 1016,486 kg/m3

Volume cake = 3

3 2,3507 kg/m

1016,486

kg/jam

2389,4080 _ _m

Jumlah Plate = 110 Plate

5.9Spray Dryer (SD-301)

Fungsi : Membentuk partikel-partikelasam terephthalat

yang keluar dari filter press dengan bantuan udara panas

Bentuk : Silinder tegak dengan alas konus dan tutup datar

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–283 grade C

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 1,1222 m3

Kondisi Operasi

- Tekanan : 1 atm

Ukuran - Silinder

- Tinggi = 2,7865 m

- Tebal = 3/2 in

- Konus

- Tinggi = 0,6033 m

- Tebal = 3/2 in

5.10 Gudang produk (GP-101)

Fungsi : Tempat menampung kristal asam terephthalat

Bentuk : Prisma segiempat

Bahan konstruksi : Beton

Jumlah : 1 unit

(46)

Kondisi penyimpanan

Temperatur : 300_C

Tekanan : 1 atm

Kondisi fisik

Panjang = 20,879 m

Lebar = 13,92 m

Tinggi = 6,96 m

5.11 Vaporizer (VE-401)

Fungsi : Menguapkan cairan dari Mixpoint (T–301)

sebelum diumpankan ke Destilasi (D-401)

Jenis : 2 - 4 Shell and Tube Heat Exchanger

Jumlah : 1 unit

Asumsi instalasi shell dan tube dari tabel 9 dan 10, hal.841-843 (Kern, 1965)

Shell :

Diameter dalam (ID) = 10 in

Baffle space (B) = 5 in

Passes (n) = 2

Tube :

Diameter dalam (ID) = 1 in

Diameter luar (OD) = 1in

BWG = 18

Pitch (triangular) = 1 ¼ in

Passes = 2

Panjang = 6 ft

5.12 Kolom Destilasi (D-401)

Fungsi : memisahkan asam asetat dan air dari larutan

campuran

Jenis : sieve – tray

(47)

Bahan konstruksi : Carbon Steels SA – 283 grade C

Jumlah : 1 unit

Jumlah plate = 37 piring

Lokasi Umpan = 18 plate dari atas

Tray spacing (t) = 0,4 m

Hole diameter (do) = 4,5 mm

Space between hole center (p’) = 12 mm

Weir height (hw) = 5 cm (Treybal, 1984)

Tebal tangki = ¼ in

5.13 Tangki Akumulator (V-401)

Fungsi : Menampung destilat pada kolom destilasi (D-401)

Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA -283 Grade C

Bentuk : Silinder Horizontal dengan tutup elipsoidal

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi

- Tekanan : 1 atm

Ukuran :

Tutup

- Tinggi = 0,4373 m

- Tebal = 1/4 in

Shell

- Tinggi = 1,125 m

- Tebal = 1/4 in

(48)

5.14 Air Filter (H-101)

Fungsi : Menyaring partikulat sebelum udara menuju

kompresor (C-101)

Jenis : Automatic Air Filter

Filter Aid : Dry Synthetic Glass Fiber (30 μm glass fiber)

Jumlah : 1 unit

Ukuran = 24 x 24 in

5.15 Air Filter 2 (H-301)

Fungsi : menyaring partikulat sebelum udara menuju

menara Spray Dryer SD-301

Jenis : Automatic Air Filter

Filter Aid : Dry Synthetic Glass Fiber (30 μm glass fiber)

Jumlah = 2 unit

Ukuran = 20 x 20 in

5.16 Kompresor (C-101)

Fungsi : Menaikkan tekananudara sebelum ke reaktor

(R-201)

Jenis : Reciprocating compressor

Bahan konstruksi : Baja karbon

Tekanan masuk : 1 atm

Tekanan keluar : 1 atm

Laju Volumetrik = 54,9383 ft3_/dtk

Daya motor = 870 hp

Jumlah = 1 unit dengan 1 stages

5.17 Heat Exchanger (E-101)

Fungsi : Memanaskan umpan dari mixer dengan

memanfaatkan panas dari recycle sebelum campuran bahan dimasukkan ke reaktor (R-201)

(49)

Jumlah : 1 unit

Dipakai : 2 x 1 1_/

4 in, IPS, 12 ft 2 hairpin

Bahan Konstruksi : Baja karbon

Panjang pipa = 23,462 ft

Jumlah hairpin = 2

5.18 Heater (E-102)

Fungsi : Memanaskan umpan dari Heat exchanger (E-101)

hingga suhu 200o_C

Jenis : 4- 8 shell and tube exchanger

Jumlah : 1 unit

Diameter tube = 1 1_/

4 in

Jenis tube = 18 BWG

Panjang tube = 4 ft

Pitch (PT) = 1 1/4 in triangular pitch

Jumlah tube = 44

Diameter shell = 12 in

5.19 Cooler (E-103)

Fungsi : Menurunkan suhu udara dari Compressor hingga

suhu 200o_C

Jenis : 2-4 shell and tube exchanger

Jumlah : 1 unit

Diameter tube = 1 1_/

4 in

Jenis tube = 18 BWG

Jumlah tube = 118

(50)

5.20 Condensor Sub-Cooler (E-201)

Fungsi : Mengkondensasi campuran paraxilena, asam

asetat dan air dari tangki penampung (T-201)

Jenis : Double Pipe Heat Exchanger

Jumlah : 1 unit

Dipakai : 2 x 1 1_/

Jumlah hairpin = 5

5.21 Cooler (E-202)

Fungsi : Menurunkan suhu campuran dari tangki

penampung (T-201) menuju tangki pencucian (M-301)

Jumlah : 1 unit

Diameter tube : 1 in

Jenis tube : 18 BWG

Jumlah tube = 68

Diameter shell = 13,25 in

5.22 Heater (E-301)

Fungsi : Memanaskan udara hingga suhu 140o_{C sebelum}

masuk ke spray dryer (SD-301)

Jumlah : 1 unit

Dipakai : 2 x 1 1_/

(51)

5.23 Condensor Sub-Cooler (E-401)

Fungsi : Mengkondensasi campuran asam asetat dan air

dari Vaporizer (VE-401) sebelum masuk ke menara destilasi (D-401)

Jumlah : 1 unit

Diameter tube : 1 in

Jenis tube : 18 BWG

Pitch (PT) = 1 7/8 in square pitch

Jumlah tube = 301

Diameter shell = 19,25 in

5.24 Kondensor (E-402)

Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil

atas destilasi

Jumlah : 1 unit

Dipakai : 2 x 1 1_/

Jumlah hairpin = 1

5.25 Reboiler (E-403)

Tujuan : Menguapkan cairan dari kolom destilasi (D–401)

Jumlah : 1 unit

Dipakai : 2 x 1 1_/

(52)

5.26 Cooler (E-404)

Fungsi : Mendinginkan campuran recycle dari Heat

Exchanger (E-101)

Jumlah : 1 unit

Dipakai : 2 x 1 1_/

Jumlah hairpin = 5

5.27 Blower (JB - 301)

Fungsi : mengalirkan udara ke spray dryer (SR-301)

Jenis : blower sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Bahan konstruksi : carbon steel

Kapasitas = 1,3415 ft3 _{/ menit}

Daya motor = 0,05 hp

5.28 Belt Conveyor (BC – 301)

Fungsi : Mengangkut Kristal Asam Terephthalat dari

Spray Dryer ke gudang penyimpanan

Jenis : Flat belt conveyor

Bahan : carbon steel

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

Temperatur : 30 C

Tekanan : 1 atm

Daya = 2 hp

5.29 Screw Conveyor (SC – 301)

Fungsi : Transportasi Kristal asam terephthalat menuju

(53)

Jenis : horizontal screw conveyor

Bahan : Carbon Steel

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

Temperatur : 30 C

Tekanan : 1 atm

Daya = 0,5 hp

5.30 Bucket Elevator (BE-301)

Fungsi : Mengangkut asam terephthalat ke spray dryer

(SD-301)

Jenis : Centrifugal-discharge spaced buckets

Bahan : Malleable – iron

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

 Temperatur : 30 C

 Tekanan : 1 atm

Kapasitas Bucket elevator :

 Tinggi elevator = 11,121 ft

 Ukuran bucket = (6 x 4 x 4 ¼) in

 Jarak antar bucket = 12 in

 Kecepatan putaran = 43 rpm

 Daya = 0,5 hp

5.31 Pompa (P-101)

Fungsi : Mengalirkan bahan baku paraxilena dari tangki

penyimpanan paraxilena (TK-101) ke mixer (M-101)

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Bahan : Low Alloy Steel SA 353

(54)

Daya motor = 0,05 hp

[image:54.612.126.552.155.426.2]

Berikut hasil perhitungan pompa :

Tabel 5. Daftar Pompa dan Spesifikasinya.

Pompa Laju alir (kg/jam)

D optimum

(in) ID (in) V (ft/s)

Daya (hp)

Daya standar (hp)

P-102 4,5262 0,0225 0,2690 0,1071 0,0001 0,05

P-103 1799,5754 1,1373 1,3800 1,9647 1,4244 1,50

P-201 2572,5969 1,1830 1,6100 1,4136 0,0725 0,10

P-301 421,2701 0,5698 0,8240 1,1463 0,0127 0,05

P-302 1022,0270 0,8584 1,0490 1,7794 0,0292 0,05

P-401 37,9531 0,2129 0,3640 0,7239 0,0011 0,05

P-402 1498,8001 5,9522 6,0650 19,3455 0,1057 0,25

P-403 7662,3312 2,1128 2,4690 2,3656 0,2194 0,25

P-404 233,2353 3,2057 3,5480 17,3918 0,0172 0,05

P-405 271,1884 0,9596 1,0490 4,3207 0,0085 0,05

(55)

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Instrumentasi adalah suatu alat yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan suatu hal yang sangat penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka operasi semua peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dimonitor dan dikontrol dengan cermat, mudah dan efisien, sehingga kondisi operasi selalu berada dalam kondisi yang diharapkan. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai tingkat kesalahan (error)yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (Perry, 1999).

Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, penunjuk (indicator), pencatat (recorder), dan pemberi tanda bahaya (alarm). Instrumentasi bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Instrumen digunakan dalam industri kimia untuk mengukur variabel–variabel proses seperti temperatur, tekanan, densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, kelembaban, titik embun, tinggi cairan (liquid level), laju alir, dan komposisi. Instrumen–instrumen tersebut

mempunyai tingkat batasan operasi sesuai dengan kebutuhan pengolahan(Peters

et al, 2004).

Variabel–variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah (Considine,1985) :

1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan ketinggian cairan. 2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas,

pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kelembaban, dan variabel lainnya.

(56)

peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat – alat instrumentasi juga harus ditentukan apakah alat – alat itu dipasang pada peralatan proses (manual control) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bagian peralatan (automatic control). (Perry,1999).

Menurut sifatnya konsep dasar pengendalian proses ada dua jenis, yaitu :

 Pengendalian secara manual

Tindakan pengendalian yang dilakukan oleh manusia. Sistem pengendalian ini merupakan sistem yang ekonomis karena tidak membutuhkan begitu banyak instrumentasi dan instalasinya. Namun pengendalian ini berpotensi tidak praktis dan tidak aman karena sebagai pengendalinya adalah manusia yang tidak lepas dari kesalahan.

 Pengendalian secara otomatis

Berbeda dengan pengendalian secara manual, pengendalian secara otomatis menggunakan instrumentasi sebagi pengendali proses, namun manusia masih terlibat sebagai otak pengendali. Banyak pekerjaan manusia dalam pengendalian secara manual diambil alih oleh instrumentasi sehingga membuat sistem pengendalian ini sangat praktis dan menguntungkan.

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

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen – instrumen

adalah (Peters et. al., 2004) :

1. Range yang diperlukan untuk pengukuran 2. Level instrumentasi

3. Ketelitian yang dibutuhkan

4. Bahan konstruksinya

(57)

6.1.1 Tujuan Pengendalian

Tujuan perancangan sistem pengendalian dari pabrik pembuatan asam terephthalat ini adalah sebagai keamanan operasi pabrik yang mencakup :

 Mempertahankan variabel – variabel proses seperti temperatur dan tekanan tetap berada dalam rentang operasi yang aman dengan harga toleransi yang kecil.

 Mendeteksi situasi berbahaya kemungkinan terjadinya kebocoran alat, karena

komponen zat yang digunakan pada pabrik pembuatan asam terephthalat

mudah terbakar. Pendeteksian dilakukan dengan menyediakan alarm dan

sistem penghentian operasi secara otomatis (automatic shut down systems).

 Mengontrol setiap penyimpangan operasi agar tidak terjadi kecelakaan kerja

maupun kerusakan pada alat proses.

6.1.2 Jenis – Jenis Pengendalian dan Alat Pengendali

Sistem pengendalian yang digunakan pada pabrik ini menggunakan dan mengkombinasikan beberapa tipe pengendalian sesuai dengan tujuan dan keperluannya :

1. Feedback control

Perubahan pada sistem diukur (setelah adanya gangguan), hasil pengukuran

dibandingkan dengan set point, hasil perbandingan digunakan untuk

mengendalikan variabel yang dimanipulasi. 2. Feedforward control

Besarnya gangguan diukur (sensor pada input), hasil pengukuran digunakan untuk mengendalikan variabel yang dimanipulasi.

3. Adaptive control

Sistem pengendalian yang dapat menyesuaikan parameternya secara otomatis sedemikian rupa untuk mengatasi perubahan yang terjadi dalam proses yang dikendalikannya, umumnya ditandai dengan adanya reset input pada controller

(selain set point pada input dari sensor) 4. Inferential control

(58)

digunakan untuk mengestimasi variabel yang akan dikendalikan, variabel terukur dan variabel tak terukur tersebut dihubungkan dengan suatu persamaan matematika.

Pengendalian yang banyak digunakan adalah jenis feedback (umpan balik) berdasarkan pertimbangan kemudahan pengendalian. Diagram balok untuk sistem pengendalian ini secara umum dapat dilihat pada Gambar 6.1 berikut ini :

Gambar 6.1 Diagram Balok Sistem Pengendalian Feedback

Pengukuran nilai keempat variabel di atas menggunakan bantuan sensor

untuk mendeteksi nilai masing – masing variabel proses. Sedangkan variabel proses yang lain termasuk dalam kategori tertentu karena variabel itu tergantung kebutuhan akan proses yang melibatkannya. Variabel proses tersebut antara lain :

a. Konsentrasi

b. Kepadatan (density) dan spesific gravity

c. Kelembaban (humidity) dan kadar air (moisture)

d. Kekeruhan zat cair (turbidity) dan derajat warna zat cair (clarity)

(59)

[image:59.612.163.539.72.299.2]

Gambar 6.2 Sebuah loop Pengendalian

Dari gambar di atas dapat dijelaskan bahwa dalam proses terdapat variabel proses yang diantisipasi oleh elemen primer sebagai nilai perubahan proses misalnya naik turunnya level suatu tangki, tinggi rendahnya temperatur, cepat lambatnya aliran fluida, dan tinggi rendahnya tekanan dalam suatu tangki. Variabel proses ini bersifat relatif atau dalam kondisi berubah – ubah. Sensor diterjemahkan sebagai harga pengukuran. Untuk lebih jelasnya, gambar di bawah ini merupakan suatu contoh aktual dari suatu proses yang terkendali.

Gambar 6.3 Suatu Proses Terkendali

h

LEVEL CONTROLER

CONTRO L

VALVE

POMPA BUANG

LEVEL TRANSMITTER

SUPLAI

AIR

ELEMEN

PENGENDALI

PROSES ELEMEN

PENGUKURAN