Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etil fluorida dari Etilen dan Hidrogen Fluorida dengan kapasitas 5000 Ton/Tahun

339  20  Download (3)

Teks penuh

(1)

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN ETILFLUORIDA DARI ETILEN DAN

HIDROGEN FLUORIDA

DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 5.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

OLEH :

NIM : 040405036 MARGANDA SIMBOLON

D E P A R T E M E N T E K N I K K I M I A

F A K U L T A S T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN ETIL FLUORIDA

DARI ETILEN DAN HIDROGEN FLUORIDA

DENGAN KAPASITAS 5000 TON/TAHUN

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh:

NIM : 040405036 MARGANDA SIMBOLON

Telah Diperiksa/Disetujui :

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. M Yusuf Ritonga, MT Ir. Netti Herlina, MT NIP : 19620819 198903 1 002 NIP : 19600425 199903 2 001

Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dosen Penguji III

Dr. Ir. M Yusuf Ritonga, MT Ir. Renita Manurung, MT Ir. Hamidah Harahap, MSc

NIP : 19620819 198903 1 002 NIP. 19681214 199702 2 002 NIP. 19671029199501 2 001

Mengetahui

Koordinator Tugas Akhir

Dr.Ir. Irvan, MSi NIP : 19680820 199501 1 001

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(3)

KATA PENGANTAR

Segala hormat, puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuahn Yang Maha

Esa atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas

Akhir yang berjudul “Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etil fluorida dari Etilen dan

Hidrogen Fluorida dengan kapasitas 5000 Ton/Tahun”. Tugas akhir ini disusun untuk

melengkapi persyaratan mengikuti ujian sarjana di Departemen Teknik Kimia,

fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan

bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah

penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Ir. M. Yusuf Ritonga, MT, sebagai Dosen Pembimbing I yang telah

membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir

ini.

2. Ibu Ir. Netty Herlina, MT, sebagai Dosen Pembimbing II yang telah

memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, selaku Ketua Departemen Teknik Kimia FT

USU.

4. Bapak Dr. Ir. Irvan, M. Eng, sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen

Teknik Kimia FT USU.

5. Dan yang paling teristimewa Orang tua penulis yaitu Ayahanda Sahala

Simbolon dan Ibunda tersayang Lehini Sinaga, yang tidak pernah lupa

memberikan dukungan/motivasi, semangat dan doanya kepada penulis selama

menjalani perkuliahan di teknik kimia ini.

6. Abang/kakak penulis yang selalu memberikan dukungan baik secara moral

maupun materil terutama Horas Simbolon, Jonny B Simbolon, Renata

Simbolon/ Lae Situmorang, Hisar Simbolon.

7. Abang/kakak dan adik-adik penulis yang turut memberi dukungan dan doa

(4)

Hatorangan, Darla, Nasip, Serepina serta Adinda Hotmardongan, Sabrina,

Harulwin.

8. Teman seperjuangan Mangkunama Naibaho sebagai partner penulis dalam

penyelesaian Tugas Akhir ini.

9. Kekasih tercinta Lidya Sinaga yang senantiasa memberi dukungan dan

semangat buat penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

10.Teman-teman stambuk ‘04 tanpa terkecuali.

11.Serta pihak-pihak yang telah ikut membantu penulis namun tidak tercantum

namanya.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan

dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan

kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya.

Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Desember 2010

Penulis

(5)

INTI SARI

Etil fluorida dibuat dari bahan utama etilen dan hidrogen fluorida dengan

menggunakan proses halogenasi. Kondisi operasi pada pembuatan etil fluorida

adalah 65 0C dan tekanan 14 atm.

Pabrik pembuatan etil fluorida ini direncanakan akan berproduksi dengan

kapasitas 5000 ton/tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah hilir sungai Citarum

Jawa Barat.

Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 160

orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan

bentuk organisasinya adalah organisasi sistem garis.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik etil fluorida, adalah :

Modal Investasi : Rp 471.764.269.884,-

Biaya Produksi per tahun : Rp 438.352.609.132,-

Hasil Jual Produk per tahun : Rp. 572.028.183.049,-

Laba Bersih per tahun : Rp 93.122.537.233,-

Profit Margin : 23,25 %

Break Event Point : 58,32 %

Return of Investment : 19,74 %

Pay Out Time : 5,07 tahun

Return on Network : 32,9 %

Internal Rate of Return : 34,46 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan

(6)

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ... i

Intisari ... iii

Daftar Isi ... iv

Daftar Tabel ... viii

Daftar Gambar ... xi

BAB I PENDAHULUAN ... I-1

1.1 Latar Belakang ... I-1

1.2 Rumusan Permasalahan ... I-2

1.3 Tujuan Perencanaan Pabrik ... I-3

1.4 Manfaat Perancangan Pabrik... I-3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1

2.1 Etil Fluorida ... II-1

2.2 Sifat – sifat Bahan Baku ... II-1

2.2.1 Sifat – sifat Etilen ... II-1

2.2.2 Sifat – sifat Hidrogen Fluorida ... II-2

2.2.3 Sifat – sifat Isobutilen (Olefin) ... II-2

2.3 Sifat – sifat Produk (Etil Fluorida) ... II-2

2.4 Proses Pembuatan Etil Fluorida ... II-3

BAB III NERACA MASSA... III-1

3.1 Mix Point (MP-101) ... III-1

3.2 REAKTOR (R-101) ... III-1

3.2 Dekanter (D-202) ... III-2

3.4 Mix Point (MP-102) ... III-2

3.5 Ekstraktor (T-301) ... III-3

3.6 Destilasi (T-303)... III-3

3.7 Kondensor ... III-4

3.8 Reboiler ... III-4

(7)

BAB IV NERACA ENERGI ... IV-1

4.1 Heater (E-101) ... IV-1

4.2 Heater (E-102) ... IV-1

4.3 Reaktor (R-201) ... IV-2

4.4 Kondensor (E-201) ... IV-2

4.5 Heater (E-302) ... IV-2

4.6 Kondensor (E-303) ... IV-2

4.7 Reboiler (E-304) ... IV-3

4.8 Cooler (E-301)... IV-3

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ... V-1

BAB VI INSTRUMENTASI PERALATAN ... VI-1

6.1 Instrumentasi ... VI-1

6.2 Keselamatan Kerja... VI-5

6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Etil Fluorida ... VI-7

6.3.1 Pencegahan terhadap Kebakaran dan Peledakan ... VI-7

6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri ... VI-8

6.3.3 Keselamatan Kerja terhadap Listrik ... VI-8

6.3.4 Pencegahan terhadap Gangguan Kesehatan ... VI-9

6.3.5 Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis ... VI-9

BAB VII UTILITAS ... VII-1

7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ... VII-1

7.2 Kebutuhan Air ... VII-2

7.2.1 Screening ... VII-7

7.2.2 Klarifikasi ... VII-7

7.2.3 Filtrasi ... VII-8

7.2.4 Demineralisasi ... VII-9

7.2.5 Deaerator ... VII-12

7.3 Kebutuhan Listrik ... VII-12

7.4 Kebutuhan bahan Bakar ... VII-13

7.5 Unit Pengolahan Limbah ... VII-14

7.5.1 Bak Penampungan ... VII-15

(8)

7.5.3 Bak Netralisasi... VII-16

7.5.4 Pengolahan Limbah dengan Sistem

Activated Sludge (Lumpur Aktif)... VII-17

7.5.5 Tangki Sedimentasi ... VII-20

7.6 Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-21

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

BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERALIHAN ... IX-1

9.1 Organisasi Perusahaan ... IX-1

9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ... IX-2

9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsional... IX-2

9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf ... IX-3

9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsional Dan Staf ... IX-3

9.2 Manajemen Perusahaan ... IX-3

9.3 Bentuk Hukum dan Badan Usaha ... IX-4

9.4 Uraian Tugas, Wewenang Dan Tanggung Jawab ... IX-6

9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ... IX-6

9.4.2 Dewan Komisaris ... IX-6

9.4.3 Direktur ... IX-6

9.4.4 Sekretaris ... IX-7

9.4.5 Manajer Produksi ... IX-7

9.4.6 Manajer Teknik ... IX-7

9.4.7 Manajer Umum dan Keuangan ... IX-7

9.4.8 Manajer Pembelian dan Pemasaran ... IX-7

9.5 Sistem Kerja ... IX-8

9.6 Jumlah Karyawan Dan Tingkat Pendidikan ... IX-9

9.7 Sistem Penggajian ... IX-10

9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ... IX-12

BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1

(9)

10.1.1 Modal Investasi Tetap/ Fixed Capital Investmen (FCI) ... X-1

10.1.2 Modal Kerja/ Working Capital (WC) ... X-2

10.2 Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) ... X-4

10.2.1 Biaya Tetap (BT) / Fixed Cost (FC) ... X-4

10.2.2 Biaya Variabel (BV) / Variable Cost (VC) ... X-4

10.3 Total Penjualan (Total Sales) ... X-5

10.4 Perkiraan Rugi/ Laba Usaha... X-5

10.4 Analisa Aspek Ekonomi ... X-5

10.4.1 Profit Margin (PM) ... X-5

10.4.2 Break Evan Point (BEP) ... X-5

10.4.3 Retrun On Investmen (ROI) ... X-6

10.4.4 Pay Out Time (POT) ... X-6

10.4.5 Return On Network (RON) ... X-7

10.4.6 Internal Rate Of Return (IRR) ... X-7

BAB XI KESIMPULAN... XI-1

DAFTAR PUSTAKA ... xii

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

(10)

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Kebutuhan impor Etilen Fluorida (EF) di Indonesia... II-1

Tabel 3.1 Neraca Massa Mix Point ... III-1

Tabel 3.2 Neraca Massa Reaktor ... III-1

Tabel 3.3 Neraca Massa Dekanter ... III-2

Tabel 3.4 Neraca massa Mix Point (MP-102) ... III-2

Tabel 3.5 Neraca Massa Ekstraktor ... III-3

Tabel 3.6 Neraca Massa Destilasi ... III-3

Tabel 3.7 Neraca Massa Kondensor ... III-4

Tabel 3.8 Neraca Massa Boiler... III-4

Tabel 3.9 Neraca Massa (MP-301) ... III-5

Tabel 4.1 Neraca Panas pada Heater (E-101) ... IV-1

Tabel 4.2 Neraca Panas pada Heater (E-102) ... IV-1

Tabel 4.3 Neraca Panas pada Reaktor (R-201) ... IV-1

Tabel 4.4 Neraca Panas pada kondensor (E-201) ... IV-2

Tabel 4.5 Neraca Panas pada Heater (E-302) ... IV-2

Tabel 4.6 Neraca Panas pada kondensor (E-303) ... IV-2

Tabel 4.7 Neraca Panas pada Reboiler (E-304) ... IV-3

Tabel 4.8 Neraca Panas pada Cooler (E-301) ... IV-3

Tabel 6.1 Daftar Penggunan Instrumentasi Pada Pra-Rancangan

Pabrik Pembuatan Ethylfluoride ... VI-10

Tabel 7.1 Kebutuhan Uap... VII-1

Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin pada Alat ... VII-2

Tabel 7.3 Kebutuhan Air Pendingin pada Alat ... VII-3

Tabel 7.4 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan... VII-5

Tabel 7.5 Kualitas Air Sungai Citarum, Jawa Barat ... VII-5

Tabel 7.6 Kebutuhan Listrik pada Alat Utilitas... VII-12

Tabel 8.1 Perincian Luas Areal Pabrik ... VIII-4

Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift ... IX-9

(11)

Tabel LA.1 Neraca Massa Mix Point ... LA-2

Tabel LA.2 Neraca Massa Reaktor ... LA-5

Tabel LA.3 Neraca Massa Dekanter ... LA-8

Tabel LA.4 Neraca massa Mix Point (MP-102) ... LA-9

Tabel LA.5 Neraca Massa Ekstraktor ... LA-12

Tabel LA.6 Neraca Massa Destilasi ... LA-15

Tabel LA.7 Data Bilangan Antoine ... LA-16

Tabel LA.8 Penentuan Titik Gelembung (bubble point) Umpan ... LA-17

Tabel LA.9 Penentuan titik gelembung (bubble point) bottom ... LA-19

Tabel LA.10 Penentuan Titik Embun (dew point) Destilat ... LA-20

Tabel LA.11 Neraca Massa Kondensor ... LA-22

Tabel LA.12 Neraca Massa Reboiler ... LA-24

Tabel LA.13 Neraca Massa (MP-301) ... LA-25

Tabel LB.1 Kapasitas panas cairan : Cpl,,T (T = 0K) = (KJ/Kmol.K) ... LB-1

Tabel LB.2 Kapasitas panas gas : Cpg,,T (T = 0K) = (kJ/Kmol.K) ... LB-1

Tabel LB.3 Panas Laten : A(1-T/Tc)n , T = 0K (kj/mol) ... LB-2 Tabel LB.4 Neraca Panas pada Heater (E-101) ... LB-4

Tabel LB.5 Neraca Panas pada Heater (E-102) ... LB-5

Tabel LB.6 Panas keluar Reaktor ... LB-7

Tabel LB.7 Panas Masuk Kondensor (E-201) ... LB-8

Tabel LB.8 Panas Keluar Kondensor (E-201) ... LB-9

Tabel LB. 9 Panas Masuk Heater (E-302) ... LB-10

Tabel LB. 10 Panas Keluar Kondensor (E-302) ... LB-10

Tabel LB. 11 Panas Masuk Kondensor (E-303) ... LB-11

Tabel LB. 12 Panas Keluar Kondensor (E-303) ... LB-12

Tabel LB. 13 Panas Masuk Reboiler (E-304) ... LB-13

Tabel LB. 14 Panas Keluar Reboiler (E-304) ... LB-13

Tabel LB. 15 Panas Keluar Reboiler (E-304) ... LB-14

Tabel LB. 16 Panas Masuk Kondensor (E-201) ... LB-15

Tabel LC.1 Perhitungan viskositas pada dekanter ... LC-34

Tabel LC.2 Perhitungan densitas larutan atas (B) (alur 14) ... LC-34

(12)

Tabel LC.4 Komposisi bahan pada alur Lb destilasi 1 (T-101) ... LC-65

Tabel LC.5 Perhitungan volume vampuran Etil fluorida dan Hidrogen

Fluorida ... LC-81

Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ... LE-1

Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ... LE-3

Table LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ... LE-8

Tabel LE.4 Estimilasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ... LE-9

Tabel LE.5 Biaya Dana Transportasi ... LE-12

Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ... LE-16

Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas... LE-18

Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ... LE-19

Tabel LE.9 Aturan Depresi Sesuai UU Republik Indonesia No. 17

Tahun 2000 ... LE-20

Tabel LE.10. Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UURI No. 17

(13)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Etil fluorida ... II-1

Gambar 6.1 Instrumentasi Alat ... VI-3

Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Etil Fluorida ... VIII-5

Gambar 9.1 Struktur organisasi pabrik pembuatan etilen diklorida dari

etilen dan klorin dengan proses klorinasi langsung ... IX-14

Gambar LC.1 Kolom Destilasi ... LC-64

Gambar LD.1 Sketsa Sebagian Bar Screen (dilihat dari atas) ... LD-1

(14)

INTI SARI

Etil fluorida dibuat dari bahan utama etilen dan hidrogen fluorida dengan

menggunakan proses halogenasi. Kondisi operasi pada pembuatan etil fluorida

adalah 65 0C dan tekanan 14 atm.

Pabrik pembuatan etil fluorida ini direncanakan akan berproduksi dengan

kapasitas 5000 ton/tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah hilir sungai Citarum

Jawa Barat.

Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 160

orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan

bentuk organisasinya adalah organisasi sistem garis.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik etil fluorida, adalah :

Modal Investasi : Rp 471.764.269.884,-

Biaya Produksi per tahun : Rp 438.352.609.132,-

Hasil Jual Produk per tahun : Rp. 572.028.183.049,-

Laba Bersih per tahun : Rp 93.122.537.233,-

Profit Margin : 23,25 %

Break Event Point : 58,32 %

Return of Investment : 19,74 %

Pay Out Time : 5,07 tahun

Return on Network : 32,9 %

Internal Rate of Return : 34,46 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan

(15)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu Negara berkembang yang sedang giat

melaksanakan pembangunan di segala bidang. Salah satunya adalah pembangunan di

sektor industri. Salah satu sasaran penting yang ingin tercapai dalam pembangunan

bidang ini adalah agar bangsa Indonesia dapat memenuhi kebutuhan sendiri selain itu

untuk meningkatkan nilai tambah yang ditujukan untuk menyediakan barang dan jasa

yang bermutu, meningkatkan ekspor, dan menghemat devisa untuk menunjang

pembangunan selanjutnya, serta untuk mengembangkan penguasaan teknologi.

Pembangunan industri diharapkan dapat merangsang pertumbuhan ekonomi,

disamping akan menyerap tenaga kerja yang banyak, baik tenaga ahli, menengah

maupun tenaga kasar.

Sampai saat ini sebagian besar kebutuhan industri dalam negeri masih

diimpor dari luar negeri, dimana salah satunya adalah etil fluorida. Etil fluorida

merupakan suatu bahan kimia yang berfungsi sebagai refrigerant atau pendingin

yang ramah lingkungan. Etil fluorida tidak sama dengan CFC yang menyebabkan

kerusakan lingkungan Etil fluorida sangat dibutuhkan untuk bahan pendingin seperti

AC , Refrigerator maupun alat pendingin lainnya. Selain itu, etil fluorida juga banyak

digunakan sebagai bahan additive dan reaktan pada berbagai proses kimia. Saat ini

etil fluorida diproduksi masih sangat kecil padahal kebutuhan akan Etil fluorida dari

tahun ke tahun semakin meningkat terutama di negara-negara maju seperti Amerika,

Inggris dan Negara maju lainnya.

Adapun kebutuhan Etilen Fluorida (EF) di Indonesia terdapat pada tabel 1.1.

Tabel 1.1 Data Kebutuhan impor Etilen Fluorida (EF) di Indonesia

Tahun Impor Jumlah (kg)

2004 306. 929

2005 597.737

2006 944.746

2007 1.147.051

(16)

1.2 Perumusan Masalah

Kebutuhan terhadap Etil fluorida cukup tinggi di Indonesia. Untuk

memperolehnya, Indonesia masih harus mengimpor dari negara lain. Agar Indonesia

tidak mengimpor Etil Fluorida lagi maka dibutuhkan suatu usaha untuk memenuhi

kebutuhan Etil Fluorida dengan cara membuat suatu pra rancangan pabrik

pembuatan Etil Fluorida di Indonesia.

1.3 Tujuan Perancangan Pabrik

Tujuan pra rancangan pabrik pembuatan Etil Fluorida dari etilen dan

Hidrogen fluorida dengan proses halogenasi adalah untuk menerapkan disiplin ilmu

teknik kimia khususnya di bidang perancangan, proses dan operasi teknik kimia

sehingga akan memberikan gambaran kelayakan pabrik pembuatan Etil Fluorida.

1.4 Manfaat Perancangan Pabrik

Adapun manfaat pra rancangan pabrik pembuatan etil fluorida dari etilen dan

hydrogen fluorida dengan proses halogenasi ini adalah sebagai sarana untuk

(17)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Etil Fluorida

Etil fluorida memiliki rumus kimia C2H5F dengan struktur bangun seperti

yang disajikan pada gambar 2.1.

C H3C

H H

F

Gambar 2.1. Struktur Etil fluorida

Etil fluorida merupakan senyawa kimia yang mudah terbakar dan bersifat

volatil. Etil fluorida (C2H5F) diperoleh dari hasil reaksi antara Etilen (C2H4) dan

Hidrogen fluorida (HF) dengan isobutilen (C4H8) sebagai katalis yang akan

menghasilkan konversi reaksi sebesar 99%. Etil fluorida digunakan sebagai bahan

pendingin, zat additive atau reaktan pada berbagai proses kimia.

2.2 Sifat – sifat Bahan Baku 2.2.1 Sifat – sifat Etilen

Sifat-sifat dari Etilen:

1. Rumus molekul : C2H4

2. Berat molekul : 28,05 gr/mol

3. Densitas pada 15 0C : 1,178 gr/l

4. Titik lebur : - 169,2 0C

5. Titik didih : - 103,7 0C

6. Entalpi pembentukan ∆Hf gas : 52,47 kJ/mol

7. Standart molar entropi S0gas : 219,32 J/kmol

8. Kelarutan dalam air : 25 ml/ 100 ml

(18)

2.2.2 Sifat – sifat Hidrogen Fluorida Sifat-sifat dari hidrogen fluorida:

1. Rumus molekul : HF

2. Berat molekul : 20,01 g/mol

3. Densitas gas : 0.922 g/L

4. Titik lebur : -84 °C

5. Titik didih : 19.54 °C

6. Temperatur kritik : 416,9 K

2.2.3 Sifat – sifat Isobutilen (Olefin) Sifat – sifat dari isobutilen

1. Rumus molekul : C4H8

2. Berat molekul : 56.11 g/mol

3. Densitas : 0.5879 g/cm3

4. Titik didih : -6.9 °C

2.3 Sifat – sifat Produk (Etil Fluorida)

Etil Fluorida memiliki sifat–sifat sebagai berikut:

1. Rumus molekul : C2H5F

2. Berat molekul : 48.06 gr/mol

3. Densitas : 0.818 gr/l

4. Titik lebur : -143.2 0C

5. Titik didih : -370C

6. Temperatur kritis : 102 0C 7. Tekanan uap, 20°C : 7,6 bar

(19)

Olefin

2.4 Proses Pembuatan Etil Fluorida Deskripsi Proses

Pembuatan etil fluorida (EF) dilakukan dengan proses halogenasi. Dilakukan

dengan mereaksikan etilen dan hidrogen fluorida (HF). Etilen dan HF diumpankan

ke reaktor dalam fasa cair dimana reaksi akan berlangsung dengan adanya katalis

Olefin yang lebih berat (isobutilen) yang diumpankan bersama-sama dengan etilen

dan HF. Reaksi yang terjadi dalam reaktor adalah :

C2H4(g) + HF(l) → C2H5F(l)

Reaksi ini berlangsung pada kondisi 65 0C dan tekanan sekitar 14 atm dengan konversi reaksi 99%. Maka kondisi di dalam reaktor di operasikan pada suhu 65 0C. Keluaran reaktor mengandung, Etil fluorida, hidrogen fluorida dan isobutilen.

Keluaran reaktor ini akan dipisahkan pada tahap pemisahan produk.

Tahap Pemisahan Produk Utama

Keluaran reaktor mengandung Etil Fluorida, Hidrogen Fluorida, etilen dan

Isobutlen. Hidrogen Fluorida akan dipisahkan menggunakan dekanter dengan kondisi

operasi 30 0C dan 14 atm, pada produk atas diperoleh etil fluorida, etilen dan isobutilen pada fasa cair sedangkan produk bawah dihasilkan hidrogen fluorida pada

fasa cair di recycle kembali ke reaktor. Kemudian etil fluorida, etilen dan isobutilen

di masukkan ke kolom ekstrasksi untuk memisahkan etil fluorida dari etilen dan

isobutilen dengan menggunakan pelarut hidrogen fluorida dengan kondisi pada

tekanan 10 atm dan temperatur 30 0C. Setelah itu pemisahan etil fluorida dan hidrogen fluorida dilakukan pada tahap destilasi dimana perbedaan titik didih etil

fluorida dan hidrogen fluorida besar. Pada alur atas terdapat etil fluorida dengan

kemurnian 99,9% dan pada produk bawah terdapat hidrogen fluorida.

(20)

BAB III

NERACA MASSA

3.1 Mix Point (MP-101)

Tabel 3.1 Neraca Massa Mix Point

Komponen

Alur Masuk Alur keluar

Alur 1 Alur 2 Alur 3

F

(Kg/jam)

F

(Kg/jam)

F

(Kg/jam)

Etilen 363,690 - 363,690095

Isobutilen - 40,410 40,410

Total 404,100 404,100

3.2 REAKTOR (R-101)

Tabel 3.2 Neraca Massa Reaktor

Komponen

Alur Masuk Alur Keluar

Alur 4 Alur 7 Alur 8

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

Etil fluorida - - 616,914

Etilen 363,690 - 3,637

Hidrogen fluorida - 404,100 147,249

Isobutilen 41,410 - 41,410

(21)

3.3 Dekanter (D-202)

Tabel 3.3 Neraca Massa Dekanter

Komponen

Alur masuk Alur keluar

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

Alur 9 Alur 12 Alur 10 Alur 11

Etil fluorida 616,904 154,226 - 771,130

Etilen 3,637 0,909 - 3,637

Hidrogen fluorida 147,249 - 147,249 -

Isobutilen 40,410 10,103 - 50,513

Total 808,200 165,238 147,249 825,28

973,438 973,438

3.4 Mix Point (MP-102)

Tabel 3.4 Neraca massa Mix Point (MP-102)

Komponen

Alur masuk Alur keluar

Alur 5 Alur 10 Alur 6

F

(Kg/jam)

F

(Kg/jam)

F

(Kg/jam)

Hidrogen Fluorida 256,851 147,249 404,100

(22)

3.5 Ekstraktor (T-301)

Tabel 3.5 Neraca Massa Ekstraktor

Komponen

Alur masuk Alur keluar

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

Alur 13 Alur 16 Alur 17 Alur 18

Etil fluorida 616,904 48,062 - 664,966

Etilen 3,637 - 3,637 -

Hidrogen fluorida - 3324,829 - 3324,829

Isobutilen 40,410 - 40,410 -

Total 660,951 3372,891 44,047 3989,975

4033,842 4033,842

3.6 Destilasi (T-303)

Tabel 3.6 Neraca Massa Destilasi

Komponen

Alur masuk Alur keluar

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

Alur 19 Alur 26 Alur 22

Etil fluorida 664,996 624,915 40,051

Hidrogen fluorida 3.324,829 6,398 3.318,431

Total 3.989,795 631,313 3.358,482

(23)

3.7 Kondensor

Tabel 3.7 Neraca Massa Kondensor

Komponen

Alur masuk Alur keluar

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

Alur 23 Alur 25 Alur 26

Etil fluorida 2.757,123 2.132,208 624,915

Hidrogen fluorida 28,228 21,830 6,398

Total 2.785,351 2.154,038 631,313

2.785,351

3.8 Reboiler

Tabel 3.8 Neraca Massa Boiler

Komponen

Alur masuk Alur keluar

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

Alur 20 Alur 21 Alur 22

Etil fluorida 54,176 14,125 40,051

Hidrogen fluorida 4.488,719 1.170,288 3.318,431

Total 4.542,895 1.184,413 3.358,482

(24)

3.9 Mix Point (MP-301)

Tabel 3.9 Neraca Massa (MP-301)

Komponen BM

Alur Masuk Alur Keluar

Alur 14 Alur 22 Alur 15

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

F

(kg/jam)

Etil Fluorida 48,06 - 40,051 48,062

Hidrogen Fluorida 20.01 6,398 3.318,431 3.324,829

(25)

BAB IV

NERACA PANAS

4.1 Heater (E-101)

Table 4.1 Neraca Panas pada Heater (E-101)

Alur Panas masuk

(kj/jam)

Panas keluar (kJ/jam)

Alur 3 3.320,428 -

Alur 4 - 27.449,844

Alur steam 24.129,416 -

Total 27.449,844 27.449,844

4.2 Heater (E-102)

Table 4.2 Neraca Panas pada Heater (E-102)

Alur Panas masuk

(kj/jam)

Panas keluar (kJ/jam)

Alur 6 5.240,110 -

Alur 7 - 44.343,1475

Alur steam 39.103,037 -

Total 44.343,1475 44.343,1475

4.3 Reaktor (R-201)

Table 4.3 Neraca Panas pada Reaktor (R-201)

Alur Panas masuk

(kj/jam)

Panas keluar (kJ/jam)

Alur 4 27.449,844 -

Alur 7 44.343,1475 -

Alur 8 - 53.359,806

Panas reaksi 23.344,83 -

Air pendingin - 41.778,1155

(26)

4.4 Kondensor (E-201)

Table 4.4 Neraca Panas pada kondensor (E-201)

Alur Panas masuk

(kj/jam)

Panas keluar (kJ/jam)

Alur 8 262.973,362 -

Alur 9 - 9.998,284

Air pendingin 252.975,078

Total 262.973,362 262.973,362

4.5 Heater (E-302)

Table 4.5 Neraca Panas pada Heater (E-302)

Alur Panas masuk

(kj/jam)

Panas keluar (kJ/jam)

Alur 18 51.404,75 -

Alur 19 - 332.882,9

Saturated Steam 281.478,176 -

Total 332.882,9 332.882,9

4.6 Kondensor (E-303)

Table 4.6 Neraca Panas pada kondensor (E-303)

Alur Panas masuk

(kj/jam)

Panas keluar (kJ/jam)

Alur 23 115.668,7483 -

Alur 24 - 1.155.127,8561

Air pendingin - 1.536,504942

(27)

4.7 Reboiler (E-304)

Tabel 4.7 Neraca Panas pada Reboiler (E-304)

Alur Panas masuk

(kj/jam)

Panas keluar (kJ/jam)

Alur 20 379.734,7031 -

Alur 21 - 138.090,1419

Alur 22 - 391.564,0819

Saturated steam 149.919,5207 -

Total 529.654,2238 529.654,2238

4.8 Cooler (E-301)

Tabel 4.8 Neraca Panas pada Cooler (E-301)

Alur Panas masuk

(kj/jam)

Panas keluar (kJ/jam)

Alur 14 83,18048 -

Alur 22 391.564,0819 -

Alur 16 - 43.416,82

Air pendingin - 348.230,442

(28)

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Pipa Supply C2H4

Fungsi :mengalirkan etilen menuju ke kompressor C2H4

Spesifikasi :

- Debit (Q) = 0,048 m3/detik

- Jumlah = 1 unit

- Diameter pipa = 1 in

- Schedule number = 40

- Kecepatan alir =9,8 m/detik

- Bahan konstruksi = commercial steel

5.2 Kompresor

Fungsi : menaikkan tekanan etilen dari pipa supply sebelum dimasukkan ke

tangki etilen (TK-101).

Jenis : Centrifugal compressor

Jumlah : 1 unit

Daya : 15,215 hp

5.3 Tangki Penyimpanan Etilen (TK-101)

Fungsi : Menyimpan Etilen untuk kebutuhan 7 hari

Bahan konstruksi : Low Alloy Steel SA- 202 Grade B

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup hemisperical

Jenis sambungan : Single welded butt joints

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : Tekanan = 40 atm

Temperatur = 30°C Kapasitas : 1.625,6309 m3

Ukuran : -. Silinder

- Diameter = 10,9340 m

(29)

- Tebal = 10 in

-. Tutup

- Diameter = 10,9340 m

- Tinggi = 1,8223 m

- Tebal = 10 in

5. 4 Tangki Penyimpanan Isobutilen (TK-102)

Fungsi : Menyimpan Etilen untuk kebutuhan 15 hari

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade B

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan : Single welded butt joints

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : Tekanan = 4 atm

Temperatur = 30°C Kapasitas : 27,8779 m3

Ukuran : -. Silinder

- Diameter = 2,9262 m

- Tinggi = 3,6577 m

- Tebal = 0,5 in

-. Tutup

- Diameter = 2,9262 m

- Tinggi = 0,5 m

- Tebal = 0,5 in

5.5 Pompa Isobutilen (P-101)

Fungsi : Memompa fluida dari Tangki isobutilen menuju Reaktor

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

(30)

5.6 Heater 1 (E-101)

Fungsi : Menaikkan temperatur campuran Etilen dan Isobutilen

sebelum dimasukkan ke Reaktor

Jenis : DPHE

Dipakai : pipa 2 x 1 4

1 in IPS, 12 ft hairpin

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 404,100 kg/jam

Panjang pipa : 95,2243 ft

Jumlah hairpin : 4

5.7 Tangki Penyimpanan Hidrogen Fluorida (TK-103)

Fungsi : Menyimpan Hidrogen Fluorida untuk kebutuhan 15 hari

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade B

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan : Single welded butt joints

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : Tekanan = 2 atm

Temperatur = 30°C Kapasitas : 115,7035 m3

Ukuran : -. Silinder

- Diameter = 4,7025 m

- Tinggi = 5,8781 m

- Tebal = 1/2 in

-. Tutup

- Diameter = 4,7025 m

- Tinggi = 0,7838 m

- Tebal = 1/2 in

5.8 Pompa Hidrogen Fluorida (P-102)

Fungsi : Memompa Hidrogen Fluorida dari tangki menuju Reaktor

Jenis : Pompa sentrifugal

(31)

Daya : 0,1553 hp ≈ 0,25 hp

5.9 Heater 1 (E-102)

Fungsi : Menaikkan temperatur Hidrogen Fluorida sebelum

dimasukkan ke Reaktor

Jenis : DPHE

Dipakai : Pipa 2 x 1 4

1 in IPS, 12 ft hairpin

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 404,100 kg/jam

Panjang pipa : 80,262 ft

Jumlah hairpin : 5

5.10 Reaktor (R-201)

Fungsi : tempat berlangsungnya reaksi klorinasi

Jenis : plug flow reactor

Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : cabon steel SA-299

Volume reaktor : 4,6752 m3 Jumlah : 1 unit

Ukuran : -. Silinder

- Diameter = 1,3728 m

- Tinggi = 14 m

- Tebal = 1 in

-. Tutup

- Diameter = 1,3728 m

- Tinggi = 0,3432 m

- Tebal = 1 in

- Tube:

- Diameter = 10 cm

- Panjang = 14 m

- Pitch = 15 square pitch

(32)

- Pipa pendingin:

- Ukuran nominal = 30 in

- Schedule = 80

- ID = 14,314 in

- OD = 16 in

- Panjang = 15 m

- Jumlah = 2 buah

5.11 Kondensor 1 (E-201)

Fungsi : mengubah fasa uap Etil Fluorida dan campurannya menjadi

fasa cair

Jenis : 1-2 shell and tube exchanger

Dipakai : 3/4 in OD tube 10 BWG15/16 in triangular pitch,

panjang = 12 ft, 2 pass

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 808,200 kg/jam

Diameter tube : 1 in

Jenis tube : 18 BWG

Panjang tube : 12 ft

Pitch (PT) : 15/16 in triangular pitch

Jumlah tube : 114

Diameter shell : 13 ¼ in

5.12 Dekanter (DC-202)

Fungsi : memisahkan Hidrogen fluorida dari campurannya

Bentuk : silinder horizontal

Bahan konstruksi : carbon steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 0,0810 m3

Kondisi operasi

• Temperatur : 30oC

(33)

Kondisi fisik

• Diameter : 0,3381 m • Panjang : 1,0142 m

• Tebal : ¼ in

5.13 Pompa Hidrogen Fluorida (P-103)

Fungsi : Memompa Hidogen Fluorida dari dekanter menuju Reaktor

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Daya : 0,0025 hp ≈ 0,25 hp

5.14 Tangki Penyimpanan Hidrogen Fluorida (TK-301)

Fungsi : Menyimpan Hidrogen Fluorida untuk kebutuhan 15 hari

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade B

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan : Single welded butt joints

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : Tekanan = 2 atm

Temperatur = 30°C Kapasitas : 2,8821 m3

Ukuran : -. Silinder

- Diameter = 1,3734 m

- Tinggi = 1,7167 m

- Tebal = 0,25 in

-. Tutup

- Diameter = 1,3734 m

- Tinggi = 0,2289 m

(34)

5.15 Pompa Hidrogen Fluorida (P-301)

Fungsi : Memompa Hidrogen Fluorida dari tangki menuju Ekstraktor

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Daya : 0,0026 hp ≈ 0,25 hp

5.16 Cooler 1 (E-301)

Fungsi : Menurunkan temperatur Hidrogen Fluorida sebelum

dimasukkan ke kolom Ekstraktor

Jenis : DPHE

Dipakai : pipa 2 2 1 x 1

2

1 in IPS, 12 ft hairpin

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 3.372,891 kg/jam

Panjang pipa : 216 ft

Jumlah hairpin : 9

5.17 Kolom Ekstraksi (T-301)

Fungsi : Memisahkan Etil Fluorida dari campurannya menggunakan

pelarut Hidrogen Fluorida

Jenis : Sieve Tray

Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : carbon steel SA-285 Grade A

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi

− Tekanan =10 atm

− Temperatur = 30 0C Tray spacing (t) = 0,457 m Hole diameter (do) = 0,006 m

Jumlah plate = 23

(35)

Tinggi kolom = 10,52 m Spesifikasi kolom ekstraksi

Tinggi tutup = 0,1657 m

Tinggi total = 10,847 m

Tebal silinder = ½ in

5.18 Pompa Isobutilen (P-301)

Fungsi : Memompa campuran Isobutilen dari Ekstraktor menuju tangki

penyimpanan

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Daya : 0,0006 hp ≈ 0,25 hp

5.19 Heater 1 (E-302)

Fungsi : Menaikkan temperatur campuran Etil Fluorida dan Hidrogen

Fluorida sebelum dimasukkan ke Destilasi

Jenis : DPHE

Dipakai : pipa 2 x 1 4

1 in IPS, 12 ft hairpin

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 3.324,829 kg/jam

Panjang pipa : 24 ft

Jumlah hairpin : 1

5.20 Kolom Distilasi (T-302)

Fungsi : memisahkan campuran Etil Fluorida dengan Hidrogen

Fluorida

Jenis : sieve – tray

Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : carbon steel SA-283 grade C

Jumlah : 1 unit

Tray spacing (t) = 0,5 m

(36)

Space between hole center (p’) = 12 mm

Weir height (hw) = 5 cm

Pitch = triangular ¾ in

Column Diameter (T) = 0,6276 m

Weir length (W) = 0,4393 m Downsput area (Ad) = 0,0272 m2

Active area (Aa) = 0,2549 m2

Weir crest (h1) = 0,0149 m

Tinggi kolom = 6 m

Spesifikasi kolom destilasi

Tinggi tutup = 0,1432 m

Tinggi total = 9,7865 m

Tekanan operasi = 8,5 atm = 861,263 kPa

Tebal silinder = 0,25 in

5.21 Kondensor Destilat (E-303)

Fungsi : mengubah fasa uap Etil Fluorida dan campurannya menjadi

fasa cair

Jenis : 1-2 shell and tube exchanger

Dipakai : 1 1/2 in OD tube 18 BWG 1 7/8 in triangular pitch,

panjang = 20 ft, 2 pass

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 2.785,351 kg/jam

Diameter tube : 1 1/2 in

Jenis tube : 18 BWG

Panjang tube : 20 ft

Pitch (PT) : 1 7/8 in triangular pitch

Jumlah tube : 131

(37)

5.22 Accumulator (V-301)

Fungsi : menampung distilat dari kondensor

Bentuk : slinder horizontal dengan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : baja karbon SA-283 grade C

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 4,9512 m3 Kondisi operasi:

- Temperatur : -4,486°C

- Tekanan : 8,5 atm

Kondisi Fisik :

- Silinder

- Diameter : 3,1514 m

- Panjang : 2,4243 m

- Tebal : 1 1/4 in

- Tutup

- Diameter : 3,1514 m

- Panjang : 0,7878 m

- Tebal : 1 1/4 in

5.23 Pompa Refluks Destilat (P-303)

Fungsi : Memompa fluida dari akumulator menuju Kolom destilasi

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Daya : 0,0323 hp ≈ 0,25 hp

5.24 Pompa Produk Destilat (P-304)

Fungsi : Memompa fluida dari akumulator menuju Tangki Produk

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

(38)

5.25 Tangki Penyimpanan Etil Fluorida (TK-103)

Fungsi : Menyimpan Etil Fluorida untuk kebutuhan 15 hari

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade B

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan : Single welded butt joints

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : Tekanan = 8,5 atm

Temperatur = -4,486°C Kapasitas : 412,3254 m3

Ukuran : -. Silinder

- Diameter = 7,1830 m

- Tinggi = 8,9787 m

- Tebal = 2 1/2 in

-. Tutup

- Diameter = 7,1830 m

- Tinggi = 1,1972 m

- Tebal = 1 1/2 in

5.26 Reboiler (E-304)

Fungsi : Menaikkan temperatur Hidrogen Fluorida sebelum

dimasukkan ke Destilasi

Jenis : DPHE

Dipakai : pipa 2 x 1 4

1 in IPS, 20 ft hairpin

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 4.542,895 kg/jam

Panjang pipa : 360 ft

(39)

5.27 Pompa Reboiler (P-305)

Fungsi : Memompa fluida dari kolom Destilasi menuju Reboiler

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Daya : 0,0674 hp ≈ 0,25 hp

5.28 Pompa Produk Bottom Destilasi (P-306)

Fungsi : Memompa fluida dari reboiler menuju Ekstraktor

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

(40)

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kendali

untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang

diharapkan. 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 pentingnya dilakukan 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.

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 di atas 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:

1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.

2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH,

humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel

(41)

Tujuan perancangan sistem pengendalian dari pabrik pembuatan etil fluorida

dari etilen dan hidrogen fluorida 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. 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.

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).

Alat-alat kontrol yang biasa dipakai pada peralatan proses antara lain

(Stephanopoulus, 1984) :

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

(42)

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.

Prinsip kerja:

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:

1. Kualitas produk dapat diperoleh sesuai dengan yang diinginkan

(43)

3. Sistem kerja lebih efisien

4. Penyimpangan yang mungkin terjadi dapat diketahui dengan cepat

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrument – instrumen adalah

1. Range yang diperlukan untuk pengukuran 2. Level instrumentasi

3. Ketelitian yang dibutuhkan

4. Bahan konstruksinya

5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses

(Timmerhaus, 2004) :

Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Ethylfluoride

No. Nama Alat Jenis Instrumen

1. Tangki cairan Level Indikator (LI)

2. Tangki gas Pressure Controller (PC)

Level Indikator (LI)

3. Pompa Flow Controler (FC)

4. Kondensor Temperature Controller (TC)

Pressure Indicator (PI)

5. Reaktor Temperature Controller (TC)

Pressure Controller (PC) Level Controller (LC)

6. Dekanter Level Controller (LC)

7. Kolom Ekstraksi Temperature Indicator (TI)

Pressure Indicator (PI)

8. Kolom Destilasi Temperature Controller (TC)

Pressure Indicator (PI) Level Controller (LC)

9 Reboiler Temperature Controller (TC)

(44)

LI LI

PI TC

PC

TC

FC Tangki gas

Tangki cairan

Pompa Dekanter

Reaktor

Unit Destilasi

Kondensor

LC

TC

PC TC

FC

LC

FC

TC

Kolom Ekstraksi PC

TI

PI

(45)

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.

Salah satu faktor yang penting sebagai usaha menjamin keselamatan kerja

adalah dengan menumbuhkan dan meningkatkan kesadaran karyawan akan

pentingnya usaha untuk menjamin keselamatan kerja. Usaha-usaha yang dapat

dilakukan antara lain (Peters dan Timmerhaus, 2004):

1. Meningkatkan spesialisasi ketrampilan karyawan dalam menggunakan peralatan

secara benar sesuai tugas dan wewenangnya serta mengetahui cara-cara

mengatasi kecelakaan kerja.

2. Melakukan pelatihan secara berkala bagi karyawan. Pelatihan yang dimaksud

dapat meliputi :

 Pelatihan untuk menciptakan kualitas Sumber Daya Manusia (SDM) yang tinggi dan bertanggung-jawab, misalnya melalui pelatihan kepemimpinan dan

pelatihan pembinaan kepribadian.

Studi banding (workshop) antar bidang kerja, sehingga karyawan diharapkan memiliki rasa kepedulian terhadap sesama karyawan.

3. Membuat peraturan tata cara dengan pengawasan yang baik dan memberi sanksi

bagi karyawan yang tidak disiplin

Sebagai pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah kerja,

Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan Undang-Undang Keselamatan

Kerja pada 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.

Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk

menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut (Peters dan Timmerhaus,

2004) :

1. Penanganan dan pengangkutan bahan menggunakan manusia harus seminimal

(46)

2. Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik.

3. Jarak antar mesin-mesin dan peralatan lain cukup luas.

4. Setiap ruang gerak harus aman, bersih dan tidak licin .

5. Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran.

6. Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya.

7. Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran.

6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Etil Fluorida

Dala prarancangan pabrik pembuatan Etil Fluorida, usaha-usaha pencegahan

terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan sebagai berikut :

6.3.1 Pencegahan terhadap Kebakaran dan Peledakan

Dalam proses produksi Etil Fluorida, upaya yang dilakukan untuk

pencegahan dan penanganan terhadap kebakaran dan ledakan sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui adanya bahaya kebakaran maka sistem alarm dipasang pada

tempat yang strategis dan penting seperti laboratorium dan ruang proses.

2. Pada peralatan pabrik yang berupa tangki dibuat main hole dan hand hole yang

cukup untuk pemeriksaan.

3. Sistem perlengkapan energi seperti pipa bahan bakar, saluran udara, saluran

steam, dan air dibedakan warnanya dan letaknya tidak menggangu gerakan karyawan.

4. Mobil pemadam kebakaran yang ditempatkan di fire station setiap saat dalam

keadaan siaga.

5. Penyediaan racun api yang selalu siap dengan pompa hydran untuk jarak tertentu.

Sesuai dengan peraturan yang tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja

No. Per/02/Men/1983 tentang instalasi alarm kebakaran otomatis, yaitu :

1. Detektor kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi secara dini

adanya suatu kebakaran awal. Alat ini terbagi atas:

(47)

b. Gas detector adalah detector yang bekerja berdasarkan kenaikan konsentrasi gas yang timbul akibat kebakaran ataupun gas-gas lain yang

mudah terbakar.

c. Alarm kebakaran, merupakan komponen dari sistem deteksi dan alarm

kebakaran yang memberikan isyarat adanya suatu kebakaran. Alarm ini

berupa:

 Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat berupa bunyi khusus (audible alarm).

 Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat yang tertangkap oleh pandangan mata secara jelas (visible alarm).

2. Panel indikator kebakaran

Panel indikator kebakaran adalah suatu komponen dari sistem deteksi dan alarm

kebakaran yang berfungsi mengendalikan kerja sistem dan terletak di ruang

operator.

6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri

Upaya peningkatan keselamatan kerja bagi karyawan pada pabrik ini adalah

dengan menyediakan fasilitas sesuai bidang kerjanya. Fasilitas yang diberikan adalah

melengkapi karyawan dengan peralatan perlindungan diri sebagai berikut:

1. Helm

2. Pakaian dan perlengkapan pelindung

3. Sepatu pengaman

4. Pelindung mata

5. Masker udara

6. Sarung tangan

7. Earplug (pelindung telinga)

6.3.3 Keselamatan Kerja terhadap Listrik

Upaya peningkatan keselamatan kerja terhadap listrik adalah sebagai berikut :

1. Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekring

atau pemutus arus listrik otomatis lainnya.

2. Sistem perkabelan listrik harus dirancang secara terpadu dengan tata letak pabrik

(48)

3. Penempatan dan pemasangan motor-motor listrik tidak boleh mengganggu lalu

lintas pekerja.

4. Memasang papan tanda larangan yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi.

5. Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan.

6. Setiap peralatan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan alat penangkal

petir yang dibumikan.

7. Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang bekerja pada

suhu tinggi harus diisolasi secara khusus.

6.3.4 Pencegahan terhadap Gangguan Kesehatan

Upaya penjagaan kesehatan karyawan dalam lapangan kerja adalah :

1. Setiap karyawan diwajibkan untuk memakai pakaian kerja selama berada di

dalam lokasi pabrik.

2. Dalam menangani bahan-bahan kimia yang berbahaya seperti hidrogen fluorida,

dan sebagainya, karyawan diharuskan memakai sarung tangan karet serta

penutup hidung dan mulut.

3. Bahan-bahan kimia yang selama pembuatan, pengolahan, pengangkutan,

penyimpanan, dan penggunaannya dapat menimbulkan ledakan, kebakaran,

korosi, maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat.

4. Poliklinik yang memadai disediakan di lokasi pabrik.

6.3.5 Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis

Upaya pencegahan kecelakaan terhadap bahaya mekanis adalah :

1. Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup berat untuk mencegah

kemungkinan terguling atau terjatuh seperti reaktor, kolom distilasi, dan kolom

ekstraktor.

2. Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup lebar dan tidak menghambat kegiatan

karyawan.

3. Jalur perpipaan sebaiknya berada di atas permukaan tanah atau diletakkan pada

atap lantai pertama kalau di dalam gedung atau setinggi 4,5 meter bila diluar

gedung agar tidak menghalangi kendaraan yang lewat.

4. Letak alat diatur sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja dengan

(49)

5. Pada alat-alat yang bergerak atau berputar harus diberikan tutup pelindung untuk

menghindari terjadinya kecelakaan kerja seperti mixer.

Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka ditambahkan nilai-nilai

disiplin bagi para karyawan yaitu (Peters dan Timmerhaus, 2004):

1. Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan.

2. Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi.

3. Setiap karyawan dibekali keterampilan untuk mengatasi kecelakaan dengan

menggunakan peralatan yang ada.

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

atasan.

5. Setiap karyawan harus saling mengingatkan perbuatan yang dapat menimbulkan

bahaya.

6. Melakukan pemeriksaan terhadap setiap pengendali secara periodik oleh petugas

(50)

BAB VII

UTILITAS

Dalam suatu pabrik kimia, utilitas adalah penunjang utama kelancaran proses

produksi. Oleh karena itu diperlukan sarana dan pra sarana utilitas yang baik dan

memadai untuk menjaga kesinambungan proses produksi tersebut.

Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada Pra-rancangan Pabrik Pembuatan

Etil fluorida ini meliputi : 1. Kebutuhan uap air (steam)

2. Kebutuhan air

3. Kebutuhan bahan kimia

4. Kebutuhan bahan bakar

5. Kebutuhan listrik

6. Sarana pengolahan limbah

7.1. Kebutuhan Uap (Steam)

Pada pengoperasian pabrik dibutuhkan uap sebagai media pemanas.

Penggunaan uap dalam pabrik pembuatan Etil fluorida ini meliputi:

Tabel 7.1. Kebutuhan Uap

Nama Alat Kebutuhan uap (kg/jam)

Heater

Reboiler

152,73584

66,4279

Total 219,16374

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada suhu 1000C dan tekanan 1,01325 bar. Untuk faktor keamanan diambil sebesar 20 % dan faktor kebocoran

sebesar 10 %. (Perry, 1999), sehingga

total uap yang dibutuhkan = 1,3 × 219,16374 kg/jam = 284,91286 kg/jam

Banyaknya Steam yang perlu dihasilkan dari ketel uap adalah:

(51)

Diperkirakan 80 % Steam dapat digunakan kembali (Evans,1978), sehingga :

Steam yang digunakan kembali = 80 % x 284,91286 = 227,93029 kg/jam

Kebutuhan air tambahan untuk ketel = 284,91286 – 227,93029 = 56,9826 kg/jam

7.2 Kebutuhan Air

Kebutuhan air pada pabrik pembuatan Etil fluorida ini adalah untuk:  Air untuk umpan ketel uap = 56,9826 kg/jam

 Air pendingin, dengan perincian sebagai berikut:

Total kebutuhan air pendingin untuk proses produksi di pabrik ini dapat dilihat

pada tabel di bawah ini.

Tabel 7.2. Kebutuhan Air Pendingin pada Alat

Nama Alat Jumlah Air (kg/jam) Kondensor (E-201)

Reaktor (R-201)

Cooler

Total pada Tin = 250C Cooler , Tin = -10 0C

4.052,9934

669,34338

5.579,10950+

10.301,44628

1.075,55

Total 11.376,9963

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 :

Wc = jumlah air pendingin yang diperlukan = 10.301,447 kg/jam

T1 = temperatur air pendingin masuk = 250C = 770F

T2 = temperatur air pendingin keluar = 400C = 1040F

(52)

We = 0,00085 × 10.301,447 × (104 – 77)

= 236,418 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 × 10.301,447 kg/jam

= 20,603 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

Wb e

= (Pers, 12 – 12, Perry, 1997)

Wb = = 59,1045 kg/jam

Sehingga air tambahan yang diperlukan = We + Wd + Wb

= 236,418 + 20,603 + 59,1045

= 421,127 kg/jam

Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan:

We = 0,00085 Wc (T2 – T1) (Pers. 12 – 10, Perry, 1997)

di mana :

Wc = jumlah air pendingin yang diperlukan = 70% x 316,1256 kg/jam

= 1.075,55 kg/jam

T1 = temperatur air pendingin masuk = -10 0C = 140F

T2 = temperatur air pendingin keluar = 400C = 1040F

Maka:

We = 0,00085 × 1.075,55 × (104 – 14)

= 82,28 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 × 1.075,55 kg/jam

= 2,15 kg/jam 236,418 kg/jam

(53)

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)

Wb = = 20,57 kg/jam

Sehingga air tambahan yang diperlukan = We + Wd + Wb

= 82,28 + 2,15 + 0,538

= 84,968 kg/jam

 Air untuk berbagai kebutuhan.

Kebutuhan air domestik untuk tiap orang/shift adalah 40 – 100 ltr/hari

(Metcalf dan Eddy, 2003) Kebutuhan air domestik

Diambil 80 ltr/hari ×

jam 24

hari 1

= 3,33 liter/jam

ρair = 1000 kg/m3 = 1 kg/liter (Geankoplis, 1991)

Jumlah karyawan = 160 orang

Maka total air domestik = 3,125 × 160 = 533,33 ltr/jam × 1 kg/liter = 600 kg/jam

Kebutuhan air untuk laboratorium adalah 1000 – 1800 ltr/hari (Metcalf dan Eddy,

2003). Diambil 1700 ltr/hari = 70,83 kg/jam ≈ 71 liter/jam Kebutuhan air laboratorium

Kebutuhan air untuk kantin dan rumah ibadah adalah 40 – 120 ltr/hari. Kebutuhan air kantin dan tempat ibadah

diambil 90,5 ltr/hari ×

jam hari 24

1

= 3,77 ≈ 4 liter/jam

pengunjung rata – rata = 100 orang.

ρair = 1000 kg/m3 = 1 kg/liter (Geankoplis, 1991)

maka, total kebutuhan airnya = 4 × 100 = 400 ltr/jam × 1 kg/liter = 400 kg/jam

Kebutuhan air untuk laboratorium adalah 1000 – 1500 ltr/hari, (Metcalf dan

Eddy, 2003), maka diambil 1000 ltr/hari = 50 kg/jam Kebutuhan air poliklinik/Rumah sakit

(54)

Tabel 7.3. Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan

Kebutuhan Jumlah air

(kg/jam) Domestik dan kantor

Laboratorium

Kantin dan tempat ibadah

Poliklinik

600

71

400

50

Total 1121

Sehingga total kebutuhan air yang memerlukan pengolahan awal adalah:

= (56,983 + 105,001 + 1121 + 316,126) kg/jam

= 1599,110kg/jam ≈ 2000 kg/jam

Sumber air untuk pabrik pembuatan Etil fluorida ini adalah dari Sungai

citarum, Kabupaten kerawang, Provinsi Jawa Barat dengan debit sungai 60 m3/detik.

tabel berikut :

Tabel 7.4. Kualitas Air Sungai Citarum, Jawa Barat

No Parameter Satuan Hasil

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

Suhu

Besi (Fe)

Cadmium (Cd)

Klorida (Cl)

Sulfur (S) sebagai H2S

Nitrat (NO3)

Nitrit (NO2)

Sianida (CN-) Fenol

Oksigen terlarut (O2)

Tembaga (Cu)

Timbal (Pb)

Cobalt (Co)

0

C

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

27,5

0,047

0,027

7,88

0,007

0,111

0,061

0,0083

0,047

5,4

0,04

0,013

(55)

No Parameter Satuan Hasil 14. Raksa (Hg)

Total Dissolved Solid

mg/L

mg/L

0,01

204

7.2 Unit Pengolahan Air

Kebutuhan air untuk pabrik pembuatan Etil fluorida ini diperoleh dari sungai

Citarum, yang terletak di kawasan pabrik. Untuk menjamin kelangsungan

penyediaan air, maka di lokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air

(water intake) yang juga merupakan tempat pengolahan awal air sungai. Pengolahan

ini meliputi penyaringan sampah dan kotoran yang terbawa bersama air. Selanjutnya

air dipompakan ke lokasi pabrik untuk diolah dan digunakan sesuai dengan

keperluannya. Pengolahan air di pabrik terdiri dari beberapa tahap, yaitu

(Degremont, 1991):

1. Screening 2. Klarifikasi

3. Filtrasi

4. Demineralisasi

5. Deaerasi

7.2.1. Screening

Tahap screening merupakan tahap awal dari pengolahan air. Adapun tujuan

screening adalah (Degremont, 1991):

− Menjaga struktur alur dalam utilitas terhadap objek besar yang mungkin merusak fasilitas unit utilitas.

− Memudahkan pemisahan dan menyingkirkan partikel – partikel padat yang besar yang terbawa dalam air sungai.

Pada tahap ini, partikel yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan kimia.

Sedangkan partikel – partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit

(56)

7.2.2. Klarifikasi

Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air dengan

cara mencampurkannya dengan larutan Al2(SO4)3 dan Na2CO3 (soda abu). Larutan

Al2(SO4)3 berfungsi sebagai koagulan utama dan larutan Na2CO3 sebagai bahan

koagulan tambahan yaitu berfungsi sebagai bahan pambantu untuk mempercepat

pengendapan dan penetralan pH. Pada bak clarifier, akan terjadi proses koagulasi

dan flokulasi. Tahap ini bertujuan menyingkirkan Suspended Solid (SS) dan koloid

(Degremont, 1991).

Koagulan yang biasa dipakai adalah koagulan trivalent. Reaksi hidrolisis

akan terjadi menurut reaksi:

M3+ + 3H2O M(OH)3 + 3 H+

Dalam hal ini, pH menjadi faktor yang penting dalam penyingkiran koloid.

Kondisi pH yang optimum penting untuk terjadinya koagulasi dan flokulasi.

Koagulan yang biasa dipakai adalah larutan alum Al2(SO4)3. Sedangkan koagulan

tambahan dipakai larutan soda abu Na2CO3 yang berfungsi sebagai bahan pembantu

untuk mempercepat pengendapan dan penetralan pH.

Dua jenis reaksi yang akan terjadi adalah (Degremont, 1991):

Al2(SO4)3 + 6 Na2CO3 + 6H2O 2Al(OH)3↓ + 12Na+ + 6HCO3- + 3SO43-

2Al2(SO4)3 + 6 Na2CO3 + 6H2O 4Al(OH)3↓ + 12Na+ + 6CO2 + 6SO4

3-Reaksi koagulasi yang terjadi :

Al2(SO4)3 + 3H2O + 3Na2CO3 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 3CO2

Selain penetralan pH, soda abu juga digunakan untuk menyingkirkan

kesadahan permanen menurut proses soda dingin menurut reaksi:

CaSO4 + Na2CO3 Na2SO4 + CaCO3

CaCl4 + Na2CO3 2NaCl + CaCO3 (Degremont, 1991)

Selanjutnya flok-flok yang akan mengendap ke dasar clarifier karena gaya

gravitasi, sedangkan air jernih akan keluar melimpah (overflow) yang selanjutnya

akan masuk ke penyaring pasir (sand filter) untuk penyaringan.

Pemakaian larutan alum umumnya hingga 50 ppm terhadap jumlah air yang

akan diolah, sedangkan perbandingan pemakaian alum dan abu soda = 1 : 0,54

Figur

Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Ethylfluoride

Tabel 6.1

Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Ethylfluoride p.43
Gambar 6.1 Instrumentasi Alat

Gambar 6.1

Instrumentasi Alat p.44
Tabel 7.2. Kebutuhan Air Pendingin pada Alat

Tabel 7.2.

Kebutuhan Air Pendingin pada Alat p.51
Tabel 7.4. Kualitas Air Sungai Citarum, Jawa Barat

Tabel 7.4.

Kualitas Air Sungai Citarum, Jawa Barat p.54
Tabel  8.1 Perincian Luas Tanah

Tabel 8.1

Perincian Luas Tanah p.87
Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Etil Fluorida

Gambar 8.1

Tata Letak Pabrik Etil Fluorida p.89
Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya

Tabel 9.2

Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya p.98
Tabel 9.3  Perincian Gaji Karyawan

Tabel 9.3

Perincian Gaji Karyawan p.100
Tabel A.2  Neraca Massa Reaktor

Tabel A.2

Neraca Massa Reaktor p.124
Tabel A.3 Neraca Massa Dekanter

Tabel A.3

Neraca Massa Dekanter p.127
Tabel A.4 Neraca massa Mix Point (MP-102)

Tabel A.4

Neraca massa Mix Point (MP-102) p.128
Tabel A.5 Neraca Massa Ekstraktor

Tabel A.5

Neraca Massa Ekstraktor p.131
Tabel A.6 Neraca Massa Destilasi

Tabel A.6

Neraca Massa Destilasi p.134
Tabel LA.7  Data Bilangan Antoine :

Tabel LA.7

Data Bilangan Antoine : p.135
Tabel LA.8 Penentuan Titik Gelembung (bubble point) Umpan

Tabel LA.8

Penentuan Titik Gelembung (bubble point) Umpan p.136
Tabel A.9 Penentuan titik gelembung (bubble point) bottom :

Tabel A.9

Penentuan titik gelembung (bubble point) bottom : p.138
Tabel A.10 Penentuan Titik Embun (dew point) Destilat :

Tabel A.10

Penentuan Titik Embun (dew point) Destilat : p.139
Tabel A.13 Neraca Massa (MP-301)

Tabel A.13

Neraca Massa (MP-301) p.144
Tabel  LB.3 Panas Laten : A(1-T/Tc)n , T = 0K (kj/mol)

Tabel LB.3

Panas Laten : A(1-T/Tc)n , T = 0K (kj/mol) p.146
Table B.1 Neraca Panas pada Heater (E-101)

Table B.1

Neraca Panas pada Heater (E-101) p.148
Tabel B.3 Panas keluar Reaktor

Tabel B.3

Panas keluar Reaktor p.151
Tabel B.4 Panas Masuk Kondensor (E-201)

Tabel B.4

Panas Masuk Kondensor (E-201) p.152
Tabel B.5 Panas Keluar Kondensor (E-201)

Tabel B.5

Panas Keluar Kondensor (E-201) p.153
Tabel B.6 Panas Masuk Heater (E-302)

Tabel B.6

Panas Masuk Heater (E-302) p.154
Tabel B.8 Panas Masuk Kondensor (E-303)

Tabel B.8

Panas Masuk Kondensor (E-303) p.155
Tabel B.9 Panas Keluar Kondensor (E-303)

Tabel B.9

Panas Keluar Kondensor (E-303) p.156
Tabel B.10 Panas Masuk Reboiler (E-304)

Tabel B.10

Panas Masuk Reboiler (E-304) p.157
Tabel B.12 Panas Keluar Reboiler (E-304)

Tabel B.12

Panas Keluar Reboiler (E-304) p.158
Tabel B.13 Panas Masuk Kondensor (E-201)

Tabel B.13

Panas Masuk Kondensor (E-201) p.159
Tabel LC.1 perhitungan viskositas pada dekanter

Tabel LC.1

perhitungan viskositas pada dekanter p.195

Referensi

Pindai kode QR dengan aplikasi 1PDF
untuk diunduh sekarang

Instal aplikasi 1PDF di