PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN PROPILEN OKSIDA DAN HASIL SAMPING
TERT-BUTANOL DENGAN PROSES HIDROPEROKSIDA
KAPASITAS 396.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh :
TRI AFRIANTY
090425001
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN PROPILEN OKSIDA DAN HASIL SAMPING
TERT-BUTANOL DENGAN PROSES HIDROPEROKSIDA
KAPASITAS 396.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh :
TRI AFRIANTY
090425001
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KATA PENGANTAR
Syukur alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan Pabrik Propilen Oksida dan Hasil Samping Tert-Butanol dengan ProsesHidroperoksida Kapasitas 396.000 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Eng. Ir.Irvan,M.Si sebagai Dosen Pembimbing I yang telah membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Bapak Bambang Trisakti,M.Si sebagai Dosen Pembimbing II sekaligus koordinator tugas akhir yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi.
4. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Deparetemen Teknik Kimia.
5. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yaitu Ibunda Hadijah dan Ayahanda Sutrisno, yang tidak pernah lupa memberikan motivasi, doa dan semangat kepada penulis.
6. Abangku tercinta dr.Rahmad Dhany, M.Ked.An,SpAn, Kakak tercinta Sri Wardhany,SP dan dr.Rona Hanani Simamora,SPKJ yang selalu mendoakan dan memberikan semangat kepada penulis.
7. Keponakan tercinta Iftah Amnah Aliifah,Akmal Fikri Al-Khalifi,Dzakwan Shidqi Al-Ghifari yang selalu menghibur penulis.
9. Sahabat – sahabat penulis Cut, Lisma, Yani, Afif, Fauzi, Gugun, Putra,Nanta, Alfy, Dedy, dan Basril terimakasih atas dukungan, kebersamaan dan semangatnya.
10.Seluruh Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang juga turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
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, Juli 2013 Penulis,
INTISARI
Propilen Oksida (CH3H6O) diperoleh melalui reaksi antara propilen
(C3H6) dan TBHP (C4H10O2) dengan bantuan katalis MoO3 10 % di dalam
reaktor plug flow reactor pada temperatur dan tekanan yang tinggi.
Pabrik pembuatan propilen oksida ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 396.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Belawan, Sumatera Utara dengan luas areal 9.792 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 128 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur Utama dengan struktur organisasi sistem garis.
Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan propilen oksida ini adalah sebagai berikut:
Modal Investasi : Rp 18.603.367.281.221,-,-
Biaya Produksi : Rp 32.588.245.552.236,-
Hasil Penjualan : Rp 37.882.132.422.029,-
Laba Bersih : Rp 3.687.209.704.811,-
Profit Margin : 13,90 %
Break Event Point : 20,08 %
Return of Investment : 19,82 %
Return on Network : 33,03 %
Pay Out Time : 4,61 tahun
Internal Rate of Return : 41,01 %
DAFTAR ISI
Hal
KATA PENGANTAR ... i
INTISARI ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.17 Neraca Panas Pada Cooler IV (C-04) ... IV-5 Tabel 4.18 Neraca Panas Pada Flash Drum III (FD-03)... IV-5 Tabel 4.19 Neraca Panas Pada Kolom Destilasi II (MD-02) ... IV-5 Tabel 4.20 Neraca Panas Pada Kolom Destilasi III (MD-03) ... IV-6 Tabel 4.21 Neraca Panas Pada Mixer IV (M-04) ... IV-6 Tabel 4.22 Neraca Panas Pada Cooler V (C-05) ... IV-6 Tabel 5.1 Spesifikasi Tangki Penyimpanan ... V-1 Tabel 5.2 Spesifikasi Pompa ... V-2 Tabel 5.3 Spesifikasi Kompresor... V-3 Tabel 5.4 Spesifikasi Heater ... V-3 Tabel 5.5 Spesifikasi Cooler ... V-4 Tabel 5.6 Spesifikasi Flash Drum... V-6 Tabel 5.7 Spesifikasi Kolom Destilasi ... V-7 Tabel 5.8 Spesifikasi Kondensor ... V-7 Tabel 5.9 Spesifikasi Reboiler ... V-8 Tabel 6.1 Daftar penggunanan instrumentasi pada Pra – rancangan Pabrik
Tabel LA.3 Komposisi Udara ... LA-1 Tabel LA.4 Neraca Massa pada Mixer I (M-01) ... LA-3 Tabel LA.5 Neraca Massa Pada Reaktor Peroksidasi (CRV-01) ... LA-7 Tabel LA.6 Neraca Massa Pada Flash Drum I (FD-01) ... LA-10 Tabel LA.7 Neraca Massa Pada Flash Drum II (FD-02) ... LA-14 Tabel LA.8 Neraca Massa Pada Kolom Destilasi I (MD-01) ... LA-16 Tabel LA.9 Neraca Massa Pada Mixer II (M-02) ... LA-17 Tabel LA.10 Neraca Massa Pada Mixer III (M-03) ... LA-19 Tabel LA.11 Neraca Massa Pada Reaktor Epoksidasi (CRV-02) ... LA-21 Tabel LA.12 Neraca Massa Pada Flash Drum III (FD-03) ... LA-25 Tabel LA.13 Neraca Massa Pada Menara Destilasi II (MD-02) ... LA-26 Tabel LA.14 Neraca Massa Pada Menara Destilasi III (MD-03) ... LA-28 Tabel LA.15 Neraca Massa Pada Mixer IV (M-04) ... LA-29 Tabel LB.1 Nilai Konstanta a,b,c,d dan e untuk perhitungan Cp
Gas (J, K)...LB1 Tabel LB.2 Nilai Konstanta a,b,c dan d untuk perhitungan Cp
Tabel LB.18 Neraca Panas PadaCooler III (C-03) ... LB-25 Tabel LB.19 Neraca Panas Pada Reaktor Epoksidasi (CRV-02) ... LB-27 Tabel LB.20 Neraca Panas Pada Cooler IV (C-04) ... LB-29 Tabel LB.21 Neraca Panas Pada Flash Drum III (FD-03)... LB-30 Tabel LB.22 Neraca Panas Pada Kolom Destilasi II (MD-02) ... LB-31 Tabel LB.23 Neraca Panas Pada Kolom Destilasi III (MD-03) ... LB-33 Tabel LB.24 Neraca Panas Pada Mixer IV (M-04) ... LB-34 Tabel LB.25 Neraca Panas Pada Cooler V (C-05) ... LB-36 Tabel LC.1 Spesifikasi Tangki Penyimpanan ... LC-3 Tabel LC.2 Spesifikasi Pompa Proses ... LC-6 Tabel LC.3 Spesifikasi Kompresor... LC-8 Tabel LC.4 Spesifikasi Heater ... LC-15 Tabel LC.5 Spesifikasi Cooler ... LC-22 Tabel LC.6 Spesifikasi Flash Drum... LC-33 Tabel LC.7 Spesifikasi Kolom Destilasi ... LC-38 Tabel LC.8 Spesifikasi Kondensor ... LC-45 Tabel LC.9 Spesifikasi Reboiler ... LC-51 Tabel LD.1 Spesifikasi Pompa Utilitas ... LD-5 Tabel LD.2 Spesifikasi Tangki Pelarutan ... LD-11 Tabel LD.3 Spesifikasi Tangki Utilitas ... LD-17 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ... LE-1 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ... LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ... LE-7 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ... LE-8 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi ... LE-11 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai... LE-14 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas selama 3 bulan ... LE-17 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ... LE-18 Tabel LE.9 Aturan Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 8.1 Peta Lokasi Pabrik Propilen Oksida ... VIII-1 Gambar 8.2 Tata Letak Pabrik Propilen Oksida ... VIII-6 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan
Asetonitril dari Propilen dan Amonia ... IX-13 Gambar LD.1 Sketsa Sebagian Bar Screen ... LD-2 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)
DAFTAR LAMPIRAN
Hal
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam era industrialisasi, pertumbuhan industri di Indonesia khususnya industri kimia, dari tahun ke tahun cenderung naik dan pasti akan mengalami peningkatan baik dari segi kualitas maupun kuantitas. Seiring dengan peningkatan tersebut, maka kebutuhan akan bahan baku industri, bahan-bahan kimia maupun tenaga kerja juga akan semakin meningkat. Salah satu bahan baku yang diperlukan itu adalah propilen oksida.
Propilen oksida merupakan salah satu senyawa intermediate yang digunakan secara luas di berbagai industri kimia dewasa ini, karena itu kebutuhan akan propilen oksida akan meningkat dari tahun ke tahun sejalan dengan program pemerintah dalam pengembangan industri hilir dimana kebutuhannya baru dapat dipenuhi dari import dari negara-negara maju seperti Jepang, Amerika Serikat, Korea, Belgia, Inggris, Australia dan Jerman.
Dengan didirikannya pabrik propilen oksida diharapkan dapat membantu terpenuhinya kebutuhan propilen oksida di dalam negeri serta dapat menambah peran Indonesia dalam bidang industri kimia. Di samping itu dengan didirikannya pabrik propilen oksidadapat membuka lapangan kerja baru dan diharapkan dapat memacu berdirinya pabrik-pabrik lain yang menggunakan produk propilen oksida.
Tabel 1.1 Perkembangan Propilen Oksidadi Indonesia
TAHUN KEBUTUHAN
(TON)
2003 69.705.137
2004 81.320.559
2005 83.664.535
2006 83.808.866
2007 89.935.580
2008 98.664.341
2009 91.354.405
2010 110.701.002
2011 116.845.321
(Badan Pusat Statistik,2011)
Propilen oksida pertama sekali ditemukan oleh Oser pada tahun 1861 dan dipolimerkan oleh Levene dan Walti pada tahun 1927. Propilen Oksida diproduksi dengan dua dasar proses yaitu secara tradisional dengan klorohidrin dan hidroperoksida dengan hasil samping tert-butil alkohol atau stirena (Kirk Othmer,1978).
Pendirian pabrik propilen oksida mempunyai keuntungan-keuntungan, antara lain untuk memenuhi kebutuhan propilen oksida di dalam negeri, memacu pertumbuhan pabrik lain yang menggunakan bahan baku propilen oksida dan menciptakan lapangan kerja baru sehingga mengurangi jumlah pengangguran.
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Tujuan Perancangan Pabrik
Tujuan dari pra rancangan pabrik pembuatan propilen oksida denganhasil samping tert-butil alkohol dengan proses hidroperoksida untuk mengaplikasikan ilmu teknik kimia khususnya dibidang perencanaan, analisis proses, dan operasi teknik kimia sehingga akan memberikan gambaran kelayakan pra rancangan pembuatan propilen oksida.
1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik
Pra rancangan pabrik pembuatan propilen oksida dengan proses hidroperoksida akan memberikan informasi awal bagi para investor untuk mendirikan pabrik tersebut. Karena dengan adanya pabrik tersebut, dapat mengurangi impor indonesia terhadap propilen oksida. Disamping itu, juga memanfaatkan sumber daya alam indonesia dan memberikan nilai tambah terhadap bahan baku. Manfaat lain dengan didirikannya pabrik ini adalah untuk membuka lapangan kerja sehingga memacu rakyat untuk meningkatkan produksi dalam negeri dan akhirnya meningkatkan kesejahteraan rakyat.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Propilen Oksida
Nama lain dari propilen oksida adalah metiloksirana, mempunyai stuktur CH3(CHCH2)O. Propilen oksida adalah zat yang sangat reaktif untuk enangkap
cincin oksirane bersuku 3. Ikatan C – C dan C - ) memiliki panjang yang pertama ditemui sekitar 144 – 147 pikometer (Kirk Orthmer, 1949).
Propilen oksida adalah hasil kimia organik yang umum digunakn untuk reaksi intermediate dalam menghasilkan polieter poliol, propilen glikol, alkanolamin, glikol eter dan turunan – turunan lainnya.
2.2 Kegunaan Produk
Kegunaan utama dari propilen oksidaini meliputi untuk pembuatan flexile
foams (48%) dan propilen glikol (25%) dan sisanya digunakan untuk pembuatan
polipropilen glikol, pemurnian campuaran komponen organik silikon, desinfektan minyak mentah dan produk petroleum, sterilisasi alat-alat kedokteran dan disinfektan makanan dan untuk menstabilkan organik halogen.
2.3 Proses Pembuatan Propilen Oksida
Sebenarnya metode pembuatan propilen oksida sangat banyak. Namun yang telah diterapkan secara komersial pada industri adalah sebagai berikut:
1. Prose Asa Paracetic.
Proses ini dikembanhkan oleh Japanese Daicel Ltd. Asetaldehid, etilasetat, katalis logamdan udaa dicampur dalam gas sparged reactor
menghasilkan asam parasetat. Hasil dipekatkan menjadi sekitar 30% dan diumpankan ke reaktor eopoksidasi:
O O O
CH2= CHCH3 + CH3COOH CH3CH – CH2 + CH3COH
H+
Propilen oksida dan asam oksida terbentuk dalam gas sparger tray-tower
reaktor, propilen, asam asetat dan etil asetat dipisahkan dengan destilasi. 2. Prosea Hidrogen Peroksida
Reaksi oksidasi propilen menjadi propilen oksida dengan hidrogen peroksida adalah sebagai berikut:
O
CH2=CHCH3 + H2O2 CH3CH – CH2 + H2O
Propilen Propilen Oksida
Bayer dan Degusa mengembangkan proses propilen oksida dengan bahan
baku pembantu hidroperoksida dan propionik. Reaksi pembentukan paracid
( peroxypropionic) diikuti epoksidasi propilen:
O
CH3CH2COH + H2O2 CH3CH2COOH + H2O
Propionik
O O
CH3CH2COOH+H2O+ CH3CH=CH2 CH3CH–CH2 +
CH3CH3CH2COH
Peroksipropionik Propilen Propilenoksida As.Propionat Oksidasi asam propionat dilaukan dalam solvent iner dengan katalis asam diikuti dengan pemekatan paracid dari epoksidasi propilen dalam reaktor. Propilen oksidasi dan hasil samping dengan destilasi, asam diumpankan ke tahap pertama. Oksida yang dihasilkam dai proses ini sekitar 80% (Kirk Orthmer, 1949).
3. Proses Klorohidrin (Dow Chemical)
Proses ini merupakan suatu proses pembuatan propilen oksida dimana tahap – tahap proses nya adalah klorohidrasi propilen dengan klorohidrin dengan Ca(OH)2 reaksinya adalah:
O
CH2=CHCH3 + Cl2 + H2O CH3CHCH2Cl +
HCl
Propilen Propilen Klorihidrin O O
CH3CHCH2Cl+ ½ Ca(OH)2 CH3CH2CH2 + ½CaCl2 + H2O
Propilen Oksida
Propilen, klorin adan air dialirkan ke klorohidrinasi tower dasar dengan jumlah air yang berlebihan. Keluaran menara merupakan larutan propilen klorohidrin. Temperatur reaksi klorohidrin sekitar 40 – 90oC.Tekanan atmosferik atau sedikit diatasnya. Hasil yang diperoleh dari propilen klorohidrin dalah 87–90%. Selain itu juga terbentuk propilen diklorida. Larutan propilen diepoksidasi dalam reaktor lime milk menjadi propilen oksida. Keluar dari reaktor,propilen oksida dimurnikan dengan menggunakan dua menara destilasi.
4. Proses Hidroperoksida.
Proses ini dikebangkan oleh Halcon Internaional dan Atlantic Richfield Coorporation. Prosesnya adalah sebagai berikut
RH + O2 ROOH
O
ROOH + CH3-CH=CH2 CH3CH – CH2 + ROH
Dewasa ini etilbenzen dan isobutana telah digunakan pada industri sebagai bahan pembantu. Isobutana teroksidasi menjadi butilhidroperoksida tersier.
(CH3)3CH + O2 (CH3)3COOH
Sedikit butillkohol tersier juga terbentuk. Tahap berikut adalah epoksidasi propilen dengan adanya katalis logam.
O
(CH3)3COOH + CH3CH=CH2 CH3CH-CH2 +
(CH3)COH
Reaksi berlangsung pada fase cair dengan tekanan 25 – 45 atm dan suhu 95 – 110 0C waktu tinggal sekitar 2 jam serta konversi terhadap TBHP mencapai 100 % (Kirk Orthmer, 1949 ).
Dari bermacam – macam proses pembuatan propilen oksida yang telah diuraikan di atas, maka dalam perancangan ini dipilih proses hidroperoksida dengan pertimbangan sebagai berikut :
1. Konversi lebih tinggi dan menghasilkan hasil sampingyang mempunyai nilai tinggi.
2. Reaksi yang terjadi dan prosesnya relatif sederhana sehingga memudahkan dalam penerapan teknologi dan perancangannya.
3. Bahan baku yang relatif mudah diperoleh.
2.4 Sifat-sifat bahan baku, bahan pembantu dan produk 2.4.1 Bahan Baku
1. Isobutana a. Sifat fisika :
Rumus Kimia : iC4H10
Berat molekul (kg/kgmol) : 58,123 Titik didih (1 atm), 0C : -11,57 0C Titik beku (1 atm), 0C : -159,46 0C Temperatur kritis (1 atm),0C : 135,14 0C Tekanan kritis, atm : 36 atm
Kenampakan : gas (yaws,1999)
Kemurnian : 99,5%
Impurities nC4H10 : 0,3 %
C3H8 : 0,2 %
2. Propilen
Adapun sifat-sifat propilen adalah sebagai berikut : Rumus molekul : C3H6
Berat molekul : 42 g/gmol
Titik didih : -47,5 °C (murni, 1 atm) Suhu kritis : 92 °C
Tekanan kritis : 45,5 atm
Densitas Cairan : 612 kg/m3 (pada normal boiling point) (Perry, 1984; Kirk dan Othmer, 1996) 3. Udara
Adapun sifat-sifat udara adalah sebagai berikut :
Komposisi O2 : 21 %
N2 : 79 %
Berat Molekul (kg/kgmol) : 28,12 (Hysys,2006) Titik didih (1 atm) : -182,83 0C
Titik beku (1 atm) : -218,7 0C Temperatur Kritis (1atm) : 118,5 0C Tekanan kritis (atm) : 49,74 atm Kenampakan (suhu kamar) : gas
4. TBHP
Adapun sifat-sifat TBHP adalah sebagai berikut :
Rumus kimia : C4H10O2
Berat molekul (kg/kgmol) : 90 Titik didih (1 atm), oC : 89 Titik beku (1 atm), oC : 4,45 Temperatur kritis (1 atm), oC : 303
Titikkritis, atm : 42,83
Kenampakan (suhu kamar) :cairan tidak berwarna (Yaws,1999) 2.4.2 Bahan Pembantu
Katalisator
Adapun sifat-sifat katalisator adalah sebagai berikut :
Komposisi : 10 % MoO3 dalam 90 % activated alumina
Rapat massa : 2,388 g/cm3
Bentuk : bola, diameter ¼ ‘’ (0.625 cm)
2.4.3 Produk
Propilen Oksida a. Sifat fisis
Propilen Oksida (methyloxirane, 1,2-epoypropane) adalah cairan tidak berwarna yang mempunyai titik didih rendah (34,2 0C).
Merupakan senyawa kimia organik yang sangat penting dan terutama digunakan sebagai intermediate untuk pembuatan Polieter poliol, Propilen glikol, alkanolamindan eter glikol.
Rumus kimia : C3H6O
Berat molekul : 58 kg/kmol Titik didih : 34,23oC Titik beku : -111,93oC Temperatur kritis : 209,1oC Tekanan kritis : 4920 kPa Densitas : 829, kg/m3
TBA
a. Sifat Fisika :
1. Berat Molekul ( kg/kgmol) : 74,12
2.Titik didih : 53 0C
3.Densitas (250C) kg/m3 : 0,785
4.Kemurnian : 99,899 %
(Yaws,1999)
2.5 Deskripsi Proses
Secara umum, proses pembuatan propilen oksida terdiri dari tiga tahapan proses, yaitu:
1. Tahap Persiapan Bahan Baku 2. Tahap Reaksi
2.5.1 Tahap Persiapan Bahan Baku a. Unit Penyiapan Isobutana
Cairan isobutana dari tangki penyimpanan (T-01) pada tekanan 24 bar dan temperatur 300C dipompa ke mixer (M-01) untuk dicampur dengan arus recycle dari flash drum 2 (FD-02) dan udara yang dialirkan dari blower (B-01). Isobutana yang keluar tangki dinaikkan tekananya menggunakan pompa (P-01) sampai 25,33 bar, lalu dipanaskan dengan heater (H-01) sampai suhu 95 0C untuk selanjutnya diumpankan ke reaktor peroksidasi (CRV-01).
b. Unit Penyiapan Udara
Udara pada tekanan 1,013 bar dan suhu 300C dialirkan dari blower ke mixer 1 (M-01) untuk dicampur dengan isobutana. Udara yang dialirkan blower dinaikkan tekanannya menggunakan kompresor (G-01) menjadi 25,33 bar lalu didinginkan dengan cooler (C-01) sampai suhu 95 0C untuk selanjutnya diumpankan ke reaktor peroksidasi (CRV-01).
c. Unit Penyiapan Propilen
Dari tangki penyimpan propilen (T-02) pada tekanan 10,20 bar dan suhu 300C. Propilen cair dinaikkan tekanannya dengan pompa (P-02) sampai tekanan sampai 15,20 bar dan kemudian dialirkan ke dalam mixer (M-03) untuk dicampur dengan arus recycle dan TBHP hasil reaksi isobutana dan oksigen dari reaksi di reaktor peroksidasi (CRV-01).
2.5.2Tahapan Reaksi
a. Unit Pembentukan TBHP (Tert-Butyl Hydroperoksida)
b. Unit Pembentukan Propilen Oksida.
Reaksi pembentukan propilen oksida berlangsung dalam 1 reaktor. Propilen oksida terbentuk dari reaksi TBHP dan propilen. Aliran dari mixer (M-03) menjadi aliran umpan kedalam reaktor epoksidasi (CRV-02). Reaktor berupa reaktor plug flow. Reaksi terjadi pada fase gas dengan tekanan 14,19 bar dan suhu 1300C. Reaksi berjalan secara eksotermis dan untuk menjaga agar suhu reaktor tetap konstan maka dilengkapi dengan jaket pendingin dengan air sebagai media pendingin. Selain terbentuk propilen oksida, di dalam reaktor juga tejadi reaksi pembentukan tert-butyl alcohol (TBA) sebagai hasil samping.
2.5.3Tahapan Pemurnian Produk
BAB III NERACA MASSA
Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan Propilen Oksida dari Isobutana dan udara kapasitas produksi 50.000 kg/jam sebagai berikut : Basis perhitungan : 1 jam operasi
Waktu operasi : 300 hari/tahun Satuan operasi : kg/jam
3.1 Bahan Baku
Spesifikasi bahan baku pembuatan Propilrn Oksidadari isobutana dan udara yaitu: 1. Isobutana
Komponen BM komposisi % Σ mol (kgmol) massa(kg)
C4H10 58,124 100 3185,5268 185155,5603
2. Udara
Komponen BM komposisi % Σ mol (kgmol) massa(kg)
O2 32 21 8086,4409 258766,1084
N2 28,013 79 30420,4205 852167,2535
Total 60,013 100 38506,8614 1110933,3620
3.2 Mixer (M-01)
Tabel 3.2 Neraca Massa pada Mixer (M-01)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur 3 Alur 4 Alur 22 Alur 5
C4H10 185155,5603 162231,6456 347387,2059
O2 258766,1083 595,9577 259362,0660
N2 852167,2535 1804,3996 853971,6531
C4H10O2 310,5088 310,5088
C4H10O 1810,9300 1810,9300
sub total 1110933,3618 185155,5603 166753,4417 1462842,3638
3.3 Reaktor Peroksidasi (CRV-01)
Tabel 3.3 Neraca Massa pada Reaktor Peroksidasi (CRV-01)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur 6 Alur 7 Alur 8
C4H10 347387,2059 237337,5528 5833,4913
O2 259362,0660 216259,0857 71,0510
N2 853971,6531 853734,9505 236,7028
C4H10O2 310,5088 41987,9277 39117,0007
C4H10O 1810,9300 53653,4427 14608,6486
sub total 1462842,3638 1402972,9595 59866,8943
Total 1462842,3638 1462842,3638
3.4 Flash Drum I (FD-01)
Tabel 3.4 Neraca Massa pada Flash Drum I (FD-01)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur 9 alur 10 alur 11
C4H10 237337,5528 163219,3131 74118,2397
O2 216259,0857 215814,5191 444,5666
N2 853734,9505 852379,6091 1355,3414
C4H10O2 41987,9277 321,0014 41666,9263
C4H10O 53653,4427 1833,5795 51819,8632
sub total 1402972,9595 1233568,0223 169404,9372
Total 1402972,9595 1402972,9595
3.5 Flash Drum II (FD-02)
Tabel 3.5 Neraca Massa pada Flash Drum II (FD-02)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur 16 Alur 17 Alur 18
C4H10 163219,3131 56112,8247 107106,4884
O2 215814,5191 215747,6138 66,9053
N2 852379,6091 852220,4625 159,1466
C4H10O2 321,0014 0,0013 321,0001
C4H10O 1833,5795 0,0634 1833,5161
sub total 1233568,0223 1124080,9657 109487,0565
3.6 Kolom Destilasi I ( MD-01)
Tabel 3.6 Neraca Massa pada Kolom Destilasi I (MD-01)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur 8 Alur 11 Alur 12 Alur 13
C4H10 5833,4913 74118,2397 54637,8473 25313,8837
O2 71,0510 444,5666 515,6177 0
N2 236,7028 1355,3414 1592,0442 0
C4H10O2 39117,0007 41666,9263 0 80783,9269
C4H10O 14608,6486 51819,8632 0 66428,5117
sub total 59866,8943 169404,9372 56745,5091 172526,3224
Total 229271,8315 229271,8315
3.7 Mixer II (M-02)
Tabel 3.7 Neraca Massa pada Mixer II (M-02)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg)
Alur 18 Alur 19 Alur 20
C4H10 107106,4884 54637,8473 161744,3357
O2 66,9053 515,6177 582,5230
N2 159,1466 1592,0442 1751,1907
C4H10O2 321,0001 0 321,0001
C4H10O 1833,5161 0 1833,5161
sub total 109487,0565 56745,5091 166232,5656
Total 166232,5656 166232,5656
3.8 Mixer III (M-03)
Tabel 3.8 Neraca Massa pada Mixer III (M-03)
Komponen Masuk kg/jam Keluar kg/jam)
Alur 24 Alur 25 Alur 38 Alur 26
C4H10 25313,8837 0 2775316,1003 2800629,9840
O2 0 0 0 0
N2 0 0 0 0
C4H10O2 80783,9269 0 914,6194 81698,5464
C4H10O 66428,5118 0 687534,8196 753963,3313
C3H6 77914,5721 12686890,7958 12764805,3678
C3H6O 1157792,2676 1157792,2676
sub total 172526,3224 77914,57207 17308448,6026 17558889,4971
3.9 Reaktor Epoksidasi (CRV-02)
Tabel 3.9 Neraca Massa pada Reaktor Epoksidasi (CRV-02)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur 27 Alur 28
C4H10 2800629,9840 2800629,9840
O2 0 0
N2 0 0
C4H10O2 81698,5464 1633,9709
C4H10O 753963,3313 819814,2161
C3H6 12764805,3678 12727420,9561
C3H6O 1157792,2676 1209390,5496
sub total 17558889,5 17558889,7
Total 17558889,5 17558889,7
3.10 Flash Drum III (FD-102)
Tabel 3.10 Neraca Massa pada Flash Drum III (FD-03)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur 29 Alur 30 alur 31
C4H10 2800629,9840 2763522,1278 37107,8555
C4H10O2 1633,9709 954,2565 679,7144
C4H10O 819814,2161 686111,5806 133702,6355
C3H6 12727420,9561 12666355,5728 61065,3839
C3H6O 1209390,5496 1158427,7773 50962,7723
sub total 17558889,6767 17275371,3151 283518,3616
Total 17558889,6767 17558889,6767
3.11 Kolom Destilasi II (MD-02)
Tabel 3.11 Neraca Massa pada Kolom Destilasi II (MD-02)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur 31 Alur 32 Alur 33
C4H10 37107,8555 37107,8555 0
C4H10O2 679,7143903 0 679,7144
C4H10O 133702,6355 3,5680 133699,0675
C3H6 61065,3839 61065,3839
C3H6O 50962,7723 50315,5451 647,2272
sub total 283518,3616 148492,3525 135026,0091
[image:31.595.127.545.558.715.2]3.12 Kolom Destilasi III (MD-03)
Tabel 3.12 Neraca Massa pada Kolom Destilasi III (MD-03)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur 32 Alur 35 Alur 34
C4H10 37107,8555 37107,8555
C4H10O 3,5680 0,0000 3,5680
C3H6 61065,3839 61065,3839
C3H6O 50315,5451 315,5451 50000
sub total 148492,3525 98488,7845 50003,5680
Total 148492,3525 148492,3525
3.13 Mixer IV (M-04)
Tabel 3.12 Neraca Massa pada Mixer IV (M-04)
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur 30 Alur 35 Alur 36
C4H10 2763522,1278 37107,8555 2800629,9833
C4H10O2 954,2565 954,2565
C4H10O 686111,5806 686111,5806
C3H6 12666355,5728 61065,3839 12727420,9567
C3H6O 1158427,7773 315,5451 1158743,3224
sub total 17275371,3151 98488,7845 17373860,0996
BAB IV
NERACA ENERGI
Basis perhitungan : 1 jam operasi Satuan operasi : kJ.jam-1
Temperatur basis : 25oC atau 298,15 K
4.1 Cooler I (C-01)
Tabel 4.1 Neraca Energi pada Cooler I (C-01)
Neraca Energi Cooler I (C-01)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H1 680551657,5438 ∆H3 75473926,5656
dQ/dt
605077730,9781
Total 680551657,5438 Total 680551657,5438
4.2 Heater I (H-01)
Tabel 4.2 Neraca Energi pada Heater I(H-01)
Neraca Energi Heater I (H-01)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H2 -489561501,5843 ∆H4 -457336125,1759
dQ/dt 32225376,4084
Total -457336125,1759 Total -457336125,1759
4.3 Mixer I (M-01)
Tabel 4.3 Neraca Energi pada Mixer I (M-01)
Neraca Energi Mixer I (M-01)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
ΔH3
75473926,5656 ΔH5 -728694263,5085 ΔH4
-457336125,1759
ΔH22
-346832064,8982
4.4 Heater II (H-02)
Tabel 4.4 Neraca Energi pada Heater II (H-02)
Neraca Energi Heater (H-02)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H5 -7286894263,5085 ∆H6 -699153548,8190 dQ/dt
29540714,6895
Total -699153548,8190 Total -699153548,8190
4.5 Reaktor Peroksidasi (CRV-01)
Tabel 4.5 Neraca Energi pada Reaktor Peroksidasi (CRV-01)
Neraca Energi Reaktor Peroksidasi (CRV-01)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
ΔH6 -699153548,8190 1 ΔH7 -781016149,2265
ΔHr -564146639,3752 2 ΔH8 -200210719,2801
dq/dt -282073319,6876
Total -1263300188,1942 Total -1263300188,1942
4.6 Cooler II ( C-02)
Tabel 4.6 Neraca Energi pada Cooler II (C-02)
Neraca Panas Cooler II (C-02)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H7 -781016149,2265 ∆H9 -971581566,5920
∆H12 -164765909,5449 ∆H14 -25799507,8206
Total -945782058,7714 Total -945782058,7714
4.7 Flash Drum I (FD-01)
Tabel 4.7 Neraca Energi pada Flash Drum I (FD-01)
Neraca Panas Flash Drum I (FD-01)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
ΔH9 -971581566,5920 ΔH10 -396761762,2464
ΔH11 -574819804,3456
4.8 Heater III (H-03)
Tabel 4.8 Neraca Energi pada Heater III (H-03)
Neraca Energi Heater III (H-03)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H14 -25799507,8206 ∆H15 -25799507,8206
Total -25799507,8206 Total -25799507,8206
4.9 Flash Drum II (FD-02)
Tabel 4.9 Neraca Energi pada Flash Drum II (FD-02)
Neraca Panas Flash Drum II (FD-02)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
ΔH16 -568827622,0579 ΔH17 -249710694,5096
ΔH18 -319116927,5483
Total -568827622,0579 Total -568827622,0579
4.10 Heater IV(H-04)
Tabel 4.10 Neraca Energi pada Heater IV (H-04)
Neraca Energi Heater IV (H-04)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H15 -25799507,8206 ∆H19 -122857357,3206
dQ/dt -97057849,5000
Total -122857357,3206 Total -122857357,3206
4.11 Mixer II (M-02)
Tabel 4.11 Neraca Energi pada Mixer II (M-02)
Neraca Panas Mixer II (M-02)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
ΔH18
-319116927,5483 ΔH20 -441974284,8689 ΔH19
-122857357,3206
4.12 Heatet V (H-05)
Tabel 4.12 Neraca Energi pada Heater IV (H-04)
Neraca Energi Heater V (H-05)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H20 -441974284,8689 ∆H21 -379446072,398783
dQ/dt 62528212,4701
Total -379446072,3988 Total -379446072,3988
4.13 Kolom Destilasi I (MD-01)
Tabel 4.13 Neraca Energi pada Kolom Destilasi I (MD-101) Neraca Panas Kolom Distilasi I (MD-01)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H11 -574838059,2744 ∆H12 -164765909,5449 ∆H8 200228974,2089 ∆H13 627113598,0006 Qr 55178866,1993 Qc 71991340,2615
Total -719888167,2840 Total -719888167,2840
4.14 Heater VI (H-06)
Tabel 4.14 Neraca Energi pada Heater VI (H-06)
Neraca Energi Heater VI (H-06)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H13 -627113598,0006 ∆H23 -519932337,6577
dQ/dt 107181260,3429
Total -519932337,6577 Total -519932337,6577
4.15 Mixer III (M-03)
Tabel 4.15 Neraca Energi pada Mixer III (M-03)
Neraca Energi Mixer III (M-03)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
ΔH23 -500335962,7680 ΔH25 -2517138068,7799
ΔH24 9657027,7365
ΔH39 -2026459133,7484
4.16 Cooler III (C-03)
Tabel 4.16 Neraca Energi pada Cooler III (C-03)
Neraca Panas Cooler III (C-03)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H26 -2517138068,7799 ∆H27 -2766047361,5088
dQ/dt 248909292,7289
Total -2517138068,7799 Total -2517138068,7799
4.17 Reaktor Epoksidasi (CRV-02)
Tabel 4.17 Neraca Energi pada Reaktor Epoksidasi (CRV-02)
Neraca Panas Reaktor Epoksidasi (CRV-02)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
ΔH27
-2766047361,5088 ΔH28 -2930364193,4680 ΔHrx
-328633663,9183
dQ/dt -164316831,9592
Total -3094681025,4271 Total -3094681025,4271
4.18 Cooler IV (C-04)
Tabel 4.18 Neraca Energi pada Cooler IV (C-04)
Neraca Panas Cooler IV (C-04)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H28 -2930364193,4680 ∆H29 -4825642921,8558
dQ/dt 1895278728,3878
Total -2930364193,4680 Total -2930364193,4680
4.19 Flash Drum III (FD-03)
Tabel 4.19 Neraca Energi pada Flash Drum III (FD-03)
Neraca Panas Flash Drum III (FD-03)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H29 -4825642921,8558 ∆H30 -4032592489,7994
∆H31 -793050432,0565
4.20 Kolom Destilasi II (MD-02)
Tabel 4.20 Neraca Energi pada Koom Destilasi II (MD-02)
Neraca Panas Kolom Distilasi II(MD-02)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H31 -793069728,8521 ∆H32 -212125593,1190 Qr
128022260,9217 ∆H33 -613905848,0765
QC
160983973,2651
Total -665047467,9304 Total -665047467,9304
4.21 Kolom Destilasi III (MD-03)
Tabel 4.21 Neraca Energi pada Kolom Destilasi III (MD-03)
Neraca Panas Kolom Distilasi III (MD-03)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H32 -212125593,1190 ∆H35 -107867307,6585
Qr 87981375,7894 ∆H34 -102020768,3452
QC
85743858,6741
-124144217,3296 Total -124144217,3296
4.22 Mixer IV (M-04)
Tabel 4.22 Neraca Energi pada Mixer IV (M-04)
Neraca Panas Mixer IV (M-04)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
ΔH37 -4032592489,7994 ΔH38 -4140459797,4578
ΔH35 -107867307,6585
Total -4140459797,4578 Total -4140459797,4578
4.23 Cooler V (C-05)
Tabel 4.23 Neraca Energi pada Cooler V (C-05)
Neraca Panas Cooler V (C-05)
Masuk (kJ) Keluar (kJ)
∆H36 -4140459797,4578 ∆H37 -4748608736,5430
Dq/dt 608148939,0852
V-100 Udara PC FC V-138 FC V-133 TC PC V-132 TC LC V-134 TC V-135 V-136 P-104 3 2 FC V-128 TC PC V-127 TC LC V-129 TC V-130 LC V-131 P-104 PC FC V-101 V-106 V-117 TC V-113 PC TC V-115 LC V-116 LC FC V-103
2 P-117 T-01 P-01 FC 1 V-102 TC PC V-104 T C PC FC V-110 F C V-118 V-121 FC V-122 TC TC V-105 V-124 TC FC Steam Air pendingin LC V-123 PC V-119 V-120 TC PC LC V-126 V-125 LC LC TC V-137 6 1 7 2 3 2 6 2 8 3 0 3 3 3 5 Kondensat Air Pendingin Bekas C-01 G-01 B-01 H-01 H-02 C-02 FD-01 E-01 FD-02 CD-01 RB-01 MD-01 G-03 H-06 H-05 G-02 P-03 T-02 C-03 C-04 FD-03 MD-02 CD-02 P-04 RB-02 T-03 MD-03 CD-03 P-05 RB-03 T-04 C-05 G-04 MP-01 MP-04 MP-02 Ke Flare 3 5 7 11 16 2 1 8 2 4 2 5 2 9 3 1 3 4 3 6 3 7 3 8 4 V-293 P-02 1 3 2 2 R-1 R-2 CRV-01 2 7 MP-03 CRV-02 V-419 2
0 19
T C H-04 F C V-114 H-03 1 0 1 4 1 2 1 5 1 8 TC LC FC V-107 TC V-109 TC FC V-423 TC V-108 TC 9 V-111 chiller Chiler bekas
A lur 1 Alur 2 Alur 3 Alur 4 A lur 5 Alur 6 Alur 7 Alur 8 Alur 9 Alur 10 A lur 11 Alur 12 Alur 13 Alur 14 Alur 15 Alur 16 Alur 17 Alur 18 Alur 19 Alur 20 Alur 21 Alur 22 Alur 23 Alur 24 Alur 25 Alur 26 Alur 27 Alur 28 Alur 29 A lur 30 Alur 31 Alur 32 Alur 33 Alur 34 Alur 35 Alur 36 Alur 37 Alur 38
Isobutana 185155,5603 185155,5603 347387,2059 347387,2059 237337,5528 5833,4913 237337,5528 163219,3131 74118,2397 54637,8473 25313,8837 54637,8473 54637,8473 163219,3131 56112,8247 107106,4884 54637,8473 161744,3357 161744,3357 161744,3357 25313,8837 25313,8837 2800629,9840 2800629,98402800629,9840 2800629,9840 2763522,1278 37107,8555 37107,8555 0,0000 0,0000 37107,8555 2800629,9833 2800629,9833 2800629,9833
Oksigen 258766,1083 258766,1083 259362,0660 259362,0660 216259,0857 71,0510 216259,0857 215814,5191 444,5666 515,6177 515,6177 515,6177 215814,5191 215747,6138 66,9053 515,6177 582,5230 582,5230 582,5230
Nitrogen 852167,2535 852167,2535 853971,6531 853971,6531 853734,9505 236,7028 853734,9505 852379,6091 1355,3414 1592,0442 1592,0442 1592,0442 852379,6091 852220,4625 159,1466 1592,0442 1751,1907 1751,1907 1751,1907
TB HP 310,5088 310,5088 41987,9277 39117,0007 41987,9277 321,0014 41666,9263 80783,9269 321,0014 0,0013 321,0001 321,0001 321,0001 321,0001 80783,9269 80783,9269 81698,5464 81698,5464 1633,9709 1633,9709 954,2565 679,7144 0,0000 679,7144 954,2565 954,2565 954,2565
Tert B utyl Alcoho l 1810,9300 1810,9300 53653,4427 14608,6486 53653,4427 1833,5795 51819,8632 66428,5117 1833,5795 0,0634 1833,5161 1833,5161 1833,5161 1833,5161 66428,5118 66428,5118 753963,3313 753963,3313 819814,2161 819814,2161 686111,5806 133702,6355 3,5680 133699,0675 3,5680 0,0000 686111,5806 686111,5806 686111,5806
Pro pylen 77914,572112764805,3678 12764805,3678 12727420,956112727420,956112666355,5728 61065,3839 61065,3839 0,0000 61065,3839 12727420,9567 12727420,9567 12727420,9567
Pro pylen Oxide 1157792,2676 1157792,26761209390,5496 1209390,5496 1158427,7773 50962,7723 50315,5451 647,2272 50000,0000 315,5451 1158743,3224 1158743,3224 1158743,3224
Total 1110933,3618 185155,5603 1110933,3618 185155,5603 1462842,36381462842,36381402972,9595 59866,89431402972,9595 1233568,0223 169404,9372 56745,5091172526,3224 56745,5091 56745,5091 1233568,02231124080,9657 109487,0565 56745,5091 166232,5656 166232,5656 166232,5656257826,8709172526,322477914,572117558889,4971 17558889,4971 17558889,676717558889,676717275371,3151 283518,3616 148492,3525 135026,0091 50003,5680 98488,7845 17373860,0996 17373860,0996 17373860,0996
T (o
C) 596,8 30,1 95 95 79,38 95 95 95 25 25 19,7 -147,9 62,92 -50,21 10 -78,21 -78,21 -78,21 65 -14,45 40 162,2 150 217,2 30 136,8 130 130 80 80 80 -22,78 101 46,45 -41,26 59,55 40 137,1
P (bar) 25,33 25,33 25,33 25,33 25,33 25,33 25,33 25,33 25,33 25,33 2,026 2,026 2,026 1,013 1,013 1,013 1,013 1,013 1,013 1,013 1,013 25,33 2,026 14,19 15,2 14,19 14,19 14,19 14,19 14,19 14,19 1,52 2,026 1,52 1,013 1,013 2,026 14,19
Ko mpo nen ALUR (Kg / Jam )
B-01 : Blower Udara MP -04 Mix point 4 G-01 : Kompresor - 01 P -03 : P ompa-03 G-02 : Kompresor - 02 P -04 : P ompa-04 G-03 : Kompresor - 03 P -05 : P ompa-05 G-04 : Kompresor - 04 CRV-01 : Conversion Reaction Vessel -01
G-05 : Kompresor - 05 CRV-02 : Conversion Reaction Vessel -02
G-06 : Kompresor - 06 MD-01 : Menara Destilasi -01 G-07 : Kompresor - 07 MD-02 : Menara Destilasi -02 H-01 : Heater - 01 MD-03 : Menara Destilasi -03 H-02 : Heater - 02 FD-01 : Flash Drum -01
H-03 : Heater - 03 FD-02 : Flash Drum -02
H-04 : Heater - 04 FD-03 : Flash Drum -03
H-05 : Heater - 05 T-01 : Tangki Isobutana H-06 : Heater - 06 T-02 : Tangki P ropilen C-01 : Cooler -01 T-03 : Tangki Tert Butanol C-02 : Cooler -02 T-04 : Tangki P ropilen Oksida C-03 : Cooler -03 CD-01 : Condenser Destilate -01
C-04 : Cooler -04 CD-02 : Condenser Destilate -02
C-05 : Cooler -05 CD-03 : Condenser Destilate -03
P -01 : P ompa-01 RB-01 : Reboiler Bottom -01
P -02 : P ompa-02 RB-02 : Reboiler Bottom -02
MP -01 : Mixer Point -01 RB-03 : Reboiler Bottom -03
MP -02 : Mixer Point -02 MP -03 : Mixer Point -03
KET ERANGAN GAMBAR
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN PROPILEN OKSIDA DAN HASIL SAMPING TERT BUTANOL DENGAN PROSES HIDROPEROKSIDA
Skala : Tanpa Skala Tanggal Tanda
Tangan
Digambar
Diperiksa / Disetujui
KAPASITAS PRODUKSI 396. 000 TON /TAHUN
Nama :
NIM : 1 . Nama :
NIP :
2 . Nama : Ir . Bambang Trisakti , MT NIP : 19660925 199103 1 003
Dr . Eng . Ir . Iirvan , M.Si 1968 0820 199501 1 001
BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN
1. Tangki Penyimpanan
Ada 4 buah tangki penyimpanan yang digunakan dalam pabrik propilen oksida, yaitu:
1. T-01 : Menyimpan isobutana untuk kebutuhan 30 hari 2. T-02 : Menyimpan propilen untuk kebutuhan 30 hari
3. T-03 : Menyimpan propilen oksida untuk kebutuhan 30 hari 4. T-04 : Menyimpan TBA untuk kebutuhan 30 hari
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 Grade C
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Jenis sambungan : Single welded butt joints
Jumlah : 1 unit
Tabel 5.1 Spesifikasi Tangki Penyimpanan
Tangki
Waktu simpan (hari)
Volume tangki
(m3)
Diameter tangki
(m)
Tinggi tutup (m)
Tinggi tangki
(m)
Tebal Dinding tangki (in)
Jumlah (unit) (T – 01) 30 290762,5885 63,9333 15,9833 111,8832 54,37334 1 (T – 02) 30 1345851,1433 49,4879 12,3720 86,6038 26,8493 1 (T – 03) 30 50000 90,0285 7,2571 50,7998 3,5063 2 (T – 04) 30 686111,5806 73,0101 18,2525 127,7677495 15,8276 2
2. Pompa
Ada 2 buah pompa yang digunakan dalam pabrik propilen oksida, yaitu : 1. P-01 : memompa fluida dari T-02 menuju R-01
2. P-02 : memompa fluida dari MD-01 menuju R-02 Jenis : Pompa sentrifugal
Tabel 5.2 Spesifikasi Pompa
Pompa Laju Alir (kg/jam)
D optimum
(in)
ID
(in) V (ft/s) ΣF
Daya (hp)
Daya standar
(hp) P – 01 185155,5603 10,57 4,026 37,3611 117,8880 0,5637 2/3 P – 02 77914,5721 7,39 4,026 17,3275 24,3336 0,1263 ¼
3. Blower
Fungsi : mengalirkan udara sebagai sebagai bahan baku di Reaktor peroksidasi
Jenis : blower sentrifugal Bahan konstruksi : carbon steel
Kondisi operasi : T = 30 ºC
P = 1 atm = 101325 Pa
Jumlah : 1
Daya : 29,26 hP
4. Kompresor
Ada 4 buah kompressor yang digunakan dalam pabrik propilen oksida, yaitu : 1. G-01 : menaikkan temperatur udara sebelum masuk ke M-01
2. G-02 : menaikkan temperatur campuran gas dari H-03 sebelum masuk ke M-01
3. G-03 : menaikkan temperatur campuran gas dari MD-01 sebelum masuk ke R-02
4. G-04 : menaikkan temperatur campuran gas dari H-05 sebelum masuk ke M-03
Jenis : multistage reciprocating compressor
Tabel 5.3 Spesifikasi Kompressor
Kompresor Laju Alir (Kg/jam) Daya (hP)
G-01 1110933,3618 1707,2006
G-02 166232,5656 131,0000
G-03 172526,3224 82,1774
G-04 17373860,0996 9273,8335
5. Ekspander
Fungsi : menurunkan tekanan campuran gas sebelum masuk ke H-02 Jenis : single stage Expander
Jumlah : 1unit Daya : 17733 Hp
6. Heater
Ada 5 buah heater yang digunakan dalam pabrik propilen oksida, yaitu : 1.H-01 : Memanaskann isobutana dari P-01 menuju M-01
2.H-02 : Memanaskan campuran gas dan liquid dari M-01 menuju CRV-01 3.H-03 : Memanaskann campuran gas dan liquid dari MD-01 menuju M02 4.H-04 : Memanaskan campuran liquid dari M-02 menuju G-02
5.H-05 : Memanaskan campuran liquid dari MD-I menuju G-03 Jenis : 1-2 shell and tube exchanger
Dipakai : 3/4 in OD Tube 12 BWG, panjang = 20 ft, 2 pass Jumlah : 1 unit
Tabel 5.4 Spesifikasi heater
Heater Bahan konstruksi
ID shell (in)
Jumlah tube
OD tube (in)
ID tube
(in) Pitch
(H-01) Carbon steel 25 506 ¾ 0,532 15/16 in, triangular
(H-02) Carbon steel 29 692 ¾ 0,532 15/16 in, triangular
(H-03) Carbon steel 15,25 160 ¾ 0,532 15/16 in, triangular
(H-04) Carbon steel 25 506 ¾ 0,532 15/16 in, triangular
7. Cooler (C-01)
Ada 5 buah cooler yang digunakan dalam pabrik propilen oksida, yaitu : 1. C-01 : Mendinginkan udara dari G-01 menuju M-01
2.C-02 : Mendinginkan campuran gas dari CRV-01 menuju FD-01 3.C-03 : Mendinginkan campuran umpan dari M-03 menuju CRV-02 4.C-04 : Mendinginkan campuran gas CRV-02 menuju FD-03
5. C-05 : Mendinginkan campuran gas dari M-IV menuju G-04 Fungsi : Mendinginkan asam lemak sebelum masuk ke reaktor Bahan : Carbon Steel type-302
Jenis : 1-2 shell and tube exchanger
Dipakai: ¾ in OD tube 10 BWG, panjang = 39 ft, 2 pass
Tabel 5.5 Spesifikasi Cooler
Cooler Bahan
konstruksi ID shell (in)
Jumlah tube
OD tube (in)
ID tube
(in) Pitch
(C-01) Carbon steel 37 1377 ¾ 0,482 0,9375 in, triangular
(C-02) Carbon steel 39 5320 ¾ 0,62 0,9375 in, triangular
(C-03) Carbon steel 39 766 1 0,902 1,25 in, triangular
(C-04) Carbon steel 45 900 1 0,902 1,25 in, triangular
(C-05) Carbon steel 35 1600 1 0,902 1,25 in, triangular
8. Reaktor Peroksidasi
Fungsi : tempat berlangsungnya reaksi oksidasi Isobutana dengan Udara
Jenis : plug flow reactor
Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : stainless steel, SA-283, Grade C
Jumlah : 1 unit
Tekanan operasi = 2533 kPa
Volume campuran masuk = 1907,8290 m3/jam
Densitas campuran = 27,1470 kg/m3 = 1,701 lb/ft3 Volume reaktor = 19,0783 m3
Tinggi reaktor = 4,6383 m Tebal shell = 2,09 in Tinggi tutup = 0,6325 m
9. Reaktor Epoksidasi
Fungsi : tempat berlangsungnya reaksi epoksidasi TBHP dengan propilen
Jenis : plug flow reactor
Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA-229
Jumlah : 1 unit
Tekanan operasi = 1419 kPa Temperatur operasi = 130 0C
Laju alir massa masuk = 17558889,4971 kg/jam Laju alir molar masuk = 382538,2709 kmol/jam Volume campuran masuk = 31928,2389 m3/jam
Volume reaktor = 0,7181 m3 Tebal shell = 0,89 in Tinggi tutup = 0,6695 m Jumlah tube = 167
10.Flash Drum
Ada 3 buah flash drum yang digunakan dalam pabrik propilen oksida, yaitu : 1. FD - 01 : Memisahkan fluidadari campuran O2 dan N2
2. FD - 02 : Memisahkan fluida dari campuran isobutana dan TBHP 3. FD – 03 : Memisahkan fluida dari campuran Propilen dan TBA Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal
Kondisi operasi :
Temperatur = 25 C
Tekanan = 2533 kPa
Spesifikasi
[image:46.595.117.494.78.398.2]Tinggi kolom : 18,8702 m Tinggi tutup : 0,7544 m Tebal kolom dan tutup : 0,1553 in Tabel 5.6 Spesifikasi Flash Drum
Flash Drum Diameter (m)
Tinggi kolom (m)
Tinggi tutup
(m)
Tebal Kolom dan tutup
(in)
(FD – 01) 1,6764 7,4281 0,7544 0,1553
(FD – 02) 0,7668 6,9025 0,1010 0,1485
(FD – 03) 7,1342 3,4124 1,7835 0,1454
11. Kolom Destilasi
Ada 3 buah kolom destilasi yang digunakan dalam pabrik propilen oksida, yaitu :
1. MD-01 : memisahkan campuran isobutana dari O2 dan N2
2. MD-02 : memisahkan TBA dari isobutana dan TBHP
3. MD-03 : memisahkan Propilen oksida dari propilen dan TBA 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) = 0,4 m
Hole diameter (do ) = 4,5 mm (Treybal, 1984)
Space between hole center (p’) = 12 mm (Treybal, 1984)
Column Diameter (T) = 4,8619 m
Weir length (W) = 3,4033 m
Active area (Aa) = 15,2871
Spesifikasi kolom destilasi Tinggi kolom = 6,5 m Tinggi tutup = 1,2155 m Tinggi total = 8,9343 m
Tekanan operasi = 2 atm = 202,6 kPa Jumlah plate = 6
Tabel 5.7 Spesifikasi Menara Destilasi
Kolom Bahan konstruksi Diameter kolom (m) Tinggi kolom (m) Jumlah plate
(MD-101) Carbon steel 4,8619 6,5 6
(MD-102) Carbon steel 2,9804 8,6 15
(MD-102) Carbon steel 1,2652 13,6 26
12. Kondensor
Ada 2 buah kondensor yang digunakan dalam pabrik asetonitril, yaitu :
1. CD-01 :mengubah fasa uap isobutana dan campurannya menjadi fasa cair 2. CD-02 : mengubah fasa uap TBHP menjadi fasa cair
3. CD-03 : mengubah fasa uap propilen oksida menjadi fasa cair Jenis : 1-2 shell and tube exchanger
Dipakai : ¾ in OD tube 10 BWG, panjang = 16 ft, 6 pass
Tabel 5.8 Spesifikasi Kondensor
Kondensor Bahan konstruksi
ID shell (in)
Jumlah tube
OD tube (in)
ID tube
(in) Pitch
(CD-01) Carbon steel 21,25 361 ¾ 0,56 15/16 in, triangular
(CD-02) Carbon steel 39 1240 ¾ 0,652 15/16 in, triangular
13. Reboiler
Ada 3 buah reboiler yang digunakan dalam pabrik propilen oksida, yaitu : 1. RB-01 : menaikkan temperatur campuran isobutana dan campurannya
sebelum masuk ke MD-01
2. RB-02 : menaikkan temperatur campuran isobutana sebelum masuk ke MD-02
3. RB-02 : menaikkan temperatur campuran isobutana sebelum masuk ke MD-03
Jenis : 1-2 shell and tube exchanger
Dipakai : 1 in OD tube 8 BWG, panjang = 18 ft, 2 pass
Tabel 5.9 Spesifikasi Reboiler
Reboiler Bahan konstruksi
ID shell (in)
Jumlah tube
OD tube (in)
ID tube
(in) Pitch
(RB-01) Carbon steel 19,25 301 ¾ 0,652 15/16 in, triangular
(RB-02) Carbon steel 39 1500 ¾ 0,67 1 in, triangular
BAB VI
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
6.1 Instrumentasi
Instrumentasi adalah suatu alat yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu 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 yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (Perry, 2008).
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. Instrumen digunakan dalam industri kimia untuk mengukur variabel-variabel proses seperti temperatur, tekanan, densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, kelembapan, titik embun, tinggi cairan, laju alir, dan komposisi. Instrumen-instumen tersebut mempunyai tingkat batasan operasi sesuai dengan kebutuhan pengolahan (Timmerhaus, 2004).
Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen tersebut 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 lainnya.
Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari : 1. Elemen Perasa / sensing (Primary Element)
2. Elemen pengukur (measuring element)
Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya
perubahan temperatur, tekanan, laju aliran, maupun tinggi fluida. Perubahan ini merupakan sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke elemen pengontrol.
3. Elemen pengontrol (controlling element)
Elemen pengontrol yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur perubahan-perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point (nilai yang diinginkan). Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun meniadakan penyimpangan yang terjadi.
4. Elemen pengontrol akhir (final control element)
Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.
Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan semi otomatis. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian yang dilakukan dengan mengatur instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan variabel yang dikontrol maka instrumen akan bekerja sendiri untuk mengembalikan variabel pada kondisi semula, instrumen ini bekerja sebagai
controller. Pengendalian secara semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat perubahan-perubahan yang terjadi pada variabel yang dikontrol. Untuk mengubah variabel-variabel ke nilai yang diinginkan dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat (recorder).
Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah: 1. Range yang diperlukan untuk pengukuran.
2. Level instrumentasi.
3. Ketelitian yang dibutuhkan. 4. Bahan konstruksinya.
Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah : 1. Untuk variabel temperatur:
- Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.
- Temperature Indicator Controller (TI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur dari suatu alat.
2. Untuk variabel tinggi permukaan cairan
- Level Controller (LC) adalah instumentasi yang digunakan untuk
mengamati ketinggian cairan dalam suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.
- Level Indicator Contoller (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan dalam suatu alat.
3. Untuk variabel tekanan
- Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.
- Pressure Indicator Controller (PI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi suatu alat.
4. Untuk variabel aliran cairan
- Flow Controller (FC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju alir larutan atau cairan yang melalui suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.
- Flow Indicator Controller (FI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju aliran atau cairan suatu alat.
6.2 Elemen- Elemen Sistem Pengendalian Proses
Sistem pengendalian proses terdiri dari 4 elemen penting yaitu proses, pengukuran, evaluasi, dan pengendalian.
Evaluasi Pengukuran
Proses Pengendalian
Set Point
Masukan
(Input)
Keluaran
(Output)
Gangguan
(Disturbances)
Gambar 6.1 Empat elemen pada sistem pengendalian
6.2.1 Proses
Secara umum, suatu proses terdiri dari rangkaian peralatan dan bahan yang dihubungkan pada beberapa urutan operasi pabrik. Sebagai contoh proses pengendalian level cairan di dalam suatu tangki yang dipengaruhi oleh aliran cairan masuk dan keluar dari tangki, tinggi tangki, serta inlet dan outlet
perpipaan. Suatu proses dapat melibatkan banyak variabel dinamik dan mungkin diinginkan untuk mengendalikan semuanya.
6.2.2 Pengukuran
6.2.3 Evaluasi
Pada tahapan evaluasi rangkaian proses pengendalian, pengukuran nilai diperiksa serta dibandingkan dengan nilai atau set point yang diinginkan dan aksi pemeriksaan yang dibutuhkan untuk ditujukan memenuhi pengendalian yang tepat. Alat yang disebut pengendali (controller) memperlihatkan hasil evaluasi. Pengandali dapat berupa Pneumatic, listrik, atau mekanik pada control panel atau pada peralatan proses.
6.2.4 Pengendalian
Elemen pengendali pada rangkaian pengendalian adalah perangkat yang memberikan pengaruh langsung pada rangkaian proses di pabrik. Elemen pengendalian akhir menerima input dari pengendali dan mengubahnya menjadi operasi yang sesuai dengan proses yang ada. Pada kebanyakan kasus, elemen pengendalian akhir ini berupa katup pengendali yang dapat menyesuaikan aliran fluida pada suatu proses. Peralatan seperti
electrical motor dan pompa juga digunakan sebagai elemen pengendalian (Jose A. Romagnoli dan Ahmet Palazoglu, 2012).
6.3 Tujuan Pengendalian
Tujuan perancangan sistem pengendalian dari pabrik pembuatan metanol adalah demi 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 beberapa zat yang digunakan pada pabrik pembuatan metanol ini berbahaya bagi manusia. Pendeteksian dilakukan dengan menyediakan
alarm dan sistem penghentian operasi secara otomatis (automatic shut down systems).
Tabel 6.1 Daftar penggunaan instrumentasi pada pra rancangan pabrik pembuatan metanol dari gas alam
No Nama alat Jenis
instrumen Kegunaan
1. Tangki penyimpanan TI Mengetahui suhu dalam tangki 2. Kompresor/Ekspander PC Mengontrol tekanan aliran gas
3. Heater TC Mengontrol suhu dalam heat exchanger
4. Cooler TC Mengontrol suhu dalam Cooler
5. Blower PC Mengontrol tekanan aliran gas
6. Reaktor Peroksidasi TI Mengetahui suhu dalam reaktor PC Mengetahui tekanan dalam reaktor FC Mengontrol laju alir bahan yang masuk
ke dalam reaktor
6. Reaktor Epoksidasi TI Mengetahui suhu dalam reaktor PC Mengetahui tekanan dalam reaktor FC Mengontrol laju alir bahan yang masuk
ke dalam reaktor
9. Flash Drum LC Mengontrol level cairan
TI Mengetahui suhu dalam flash drum
11. Pompa FC Mengontrol laju alir cairan dalam pipa 12. Menara Distilasi PI Mengetahui tekanan dalam menara
distilasi
FC Mengontrol laju alir bahan yang masuk ke dalam menara distilasi
TI Mengetahui suhu dalam menara distilasi 14. Tangki Produk Cairan LI Mengetahui tinggi level cairan dalam
tangki
Contoh jenis-jenis instrumentasi yang digunakan pada pra rancangan pabrik pembuatan metanol dari gas alam menggunakan proses Lurgi dengan
combined reforming.
1. Tangki Penyimpanan
Pada tangki penyimpanan dilengkapi dengan Pressure Indicator (PI) yang berfungsi untuk mengetahui besarnya tekanan dalam tangki.
2. Kompresor/Ekspander
Variabel yang dikontrol pada kompresor/ekspander adalah laju aliran
kompresor/ekspander dipasang Flow Controller (FC) dan Pressure Controlerl (PC). Jika laju aliran kompresor/ekspander lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali (control valve) akan menutup atau memperkecil pembukaan katup. Dan jika tekanan kompresor/ekspander lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali (control valve) akan membuka atau memperbesar pembukaan katup.
3. Heater
Temperature Controller (TC) pada heater berfungsi untuk mengatur besarnya suhu di dalam heat er dengan cara mengatur banyaknya air pendingin yang dialirkan. Jika temperatur di bawah kondisi yang diharapkan (set point), maka valve akan terbuka lebih besar dan jika temperatur di atas kondisi yang diharapkan maka valve akan terbuka lebih kecil.
4. Cooler
Temperature Controller (TC) pada cooler berfungsi untuk mengatur besarnya suhu didalam cooler dengan cara mengatut banyaknya air pendingin yang dialirkan. Jika temperatur di bawah kondisi yang diharapkan (set point), maka valve akan terbuka lebih besar dan jika temperatur di atas kondisi yang diharapkan maka valve akan terbuka lebih kecil.
5. Blower
Pressure Controller (PC) pada Blower berfungsi untuk mengatur besarnya tekanan gas yang terhubung dengan control valve yang bekerja secara otomatis.
6. Reaktor Peroksidasi
Instrumentasi pada reaktor hydrotreating yang digunakan dilengkapi dengan Pressure Controller (PC), Temperature Indicator (TI) dan Flow
Controller (FC). Pressure Controller (PC), berfungsi untuk
mempertahankan tekanan dalam reaktor hydrotreating. Temperature
Indicator (TI) berfungsi untuk menunjukkan temperatur operasi dalam
laju bahan masuk ke dalam reaktor hydrotreating agar tidak tejadi kelebihan muatan.
7. Flash Drum
Instrumentasi pada flash drum mencakup Temperature Indicator (TI), dan Level Controller (LC). Temperature Indicator (TI) berfungsi untuk menunjukkan temperatur dalam flash drum. Level Controller (LC) berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan dalam flash drum.
8. Pompa
Variabel yang dikontrol pada pompa adalah laju aliran (flow rate). Untuk mengetahui laju aliran pada pompa dipasang Flow Controller (FC). Jika laju aliran pompa lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali (control valve) akan menutup atau memperkecil pembukaan katup. 9. Menara Distilasi
Instrumentasi pada menara distilasi yang digunakan dilengkapi dengan Pressure Indicator (PI), Temperature Indicator (TI) dan Flow Controller (FC). Pressure Indicator (PI), berfungsi untuk menunjukkan tekanan dalam menara distilasi. Temperature Indicator (TI) berfungsi untuk menunjukkan temperatur operasi dalam menara distilasi. Flow Controller (FC) berfungsi untuk mengendalikan laju bahan masuk kedalam menara distilasi agar tidak tejadi kelebihan muatan dengan cara mengatur katup pengendali (control valve).
10.Tangki Produk Cairan
Pada tangki ini dilengkapi dengan Level Indicator (LI) yang berfungsi untuk mengetahui atau mendeteksi tinggi cairan dalam tangki.
6.4 Keselamatan dan Kesehatan 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.
pentingnya usaha untuk menjamin keselamatan kerja. Usaha-usaha yang dapat dilakukan antara lain:
- Melakukan pelatihan secara berkala bagi karyawan
- Membuat peraturan tata cara dengan pengawasan yang baik dan memberi sanksi bagi karyawan yang tidak disiplin
- Membeli karyawan dengan keterampilan menggunakan peralatan secara benar dan cara-cara mengatasi kecelakaan kerja.
(Bernasconi, 1995).
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.
Untuk mencapai hal tersebut adalah menjadi tanggung jawab dan kewajiban para perancang untuk merencanakannya. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja sebagai berikut:
- Penanganan dan pengangkutan bahan harus seminimal mungkin . - Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik. - Jarak antar mesin-mesin dan peralatan lain cukup luas.
- Setiap ruang gerak harus aman dan tidak licin.
- Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran. - Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya. - Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran.
(Bernasconi, 1995).
6.5 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Propilen Oksida
6.5.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan
- Untuk mengetahui adanya bahaya kebakaran maka sistem alarm dipasang pada tempat yang strategis dan penting seperti laboratorium dan ruang proses. - Pada peralatan pabrik yang berupa tangki dibuat main hole dan hand hole
yang cukup untuk pemeriksaan.
- Sistem perlengkapan energi seperti pipa bahan bakar, saluran udara, saluran
steam, dan air dibedakan warnanya dan letaknya tidak menggangu gerakan karyawan.
- Mobil pemadam kebakaran yang ditempatkan di fire station setiap saat dalam keadaan siaga.
- Bahan-bahan yang mudah terbakar dan meledak harus disimpan dalam tempat yang aman dan dikontrol secara teratur. Sesuai dengan peraturan yang tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja No. Per/02/Men/1983 tentang instalasi alarm kebakaran otomatis, yaitu:
- Detektor Kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi secara dini adanya suatu kebakaran awal. Alat ini terbagi atas:
1. Smoke detector adalah detector yang bekerja berdasarkan terjadinya
akumulasi asap dalam jumlah tertentu.
2. Gas detector adalah detector yang bekerja berdasarkan kenaikan
konsentrasi gas yang timbul akibat kebakaran ataupun gas-gas lain yang mudah terbakar.
3. Alarm Kebakaran, merupakan komponen dari sistem deteksi dan alarm kebakaran yang memberikan isyarat adanya suatu kebakaran. Alarm ini berupa :
• Alarm kebakaran yang memberi tan