T
TU
UG
GA
A
S
S
A
A
KH
K
HI
IR
R
P
P
R
R
A
A
R
R
A
A
N
N
C
C
A
A
N
N
G
G
A
A
N
N
P
P
A
A
B
B
R
R
I
I
K
K
S
S
T
T
I
I
R
R
E
E
N
N
A
A
D
D
A
A
R
R
I
I
E
E
T
T
I
I
L
L
B
B
E
E
N
N
Z
Z
E
E
N
N
M
M
E
E
L
L
A
A
L
L
U
U
I
I
P
P
R
R
O
O
S
S
E
E
S
S
D
D
E
E
H
H
I
I
D
D
R
R
O
O
G
G
E
E
N
N
A
A
S
S
I
I
K
K
A
A
T
T
A
A
L
L
I
I
T
T
I
I
K
K
M
M
E
E
N
N
G
G
G
G
U
U
N
N
A
A
K
K
A
A
N
N
K
K
A
A
T
T
A
A
L
L
I
I
S
S
S
S
H
H
E
E
L
L
L
L
–
–
1
1
0
0
5
5
D
D
E
E
N
N
G
G
A
A
N
N
K
K
A
A
P
P
A
A
S
S
I
I
T
T
A
A
S
S
1
1
0
0
0
0
.
.
0
0
0
0
0
0
T
T
O
O
N
N
/
/
T
T
A
A
H
H
U
U
N
N
D
D
i
i
s
s
u
u
s
s
u
u
n
n
O
O
l
l
e
e
h
h
:
:
M
M
A
A
G
G
G
G
I
I
E
E
J
J
U
U
N
N
I
I
A
A
L
L
I
I
E
E
0
0
6
6
0
0
4
4
0
0
5
5
0
0
0
0
8
8
D
DE
EP
P
AR
A
R
TE
T
EM
M
EN
E
N
T
TE
EK
KN
NI
IK
K
K
KI
IM
M
IA
I
A
F
F
A
A
K
K
UL
U
LT
TA
A
S
S
T
TE
EK
K
N
N
IK
I
K
U
UN
N
IV
I
VE
ER
RS
SI
IT
TA
AS
S
S
SU
U
M
M
AT
A
TE
ER
R
A
A
U
U
TA
T
AR
R
A
A
M
M
ED
E
D
AN
A
N
2
LEMBAR PENGESAHAN
PRA RANCANGAN
PABRIK STIRENA DARI ETILBENZEN MELALUI PROSES
DEHIDROGENASI MENGGUNAKAN KATALIS SHELL – 105
KAPASITAS 100.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh :
MAGGIE JUNIALIE
NIM : 060405008
Telah Diperiksa / Disetujui,
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Dr. Ir. Iriany, MSi Ir. Renita Manurung, MT
NIP. 19640613 199003 2 001 NIP. 19681214 199702 2 002
Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dosen Penguji III
Ir. Renita Manurung, MT Ir. Bambang Trisakti, MT Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc. NIP. 19681214 199702 2 002 NIP. 19660925 199103 1 003 NIP. 19671029 199501 2 001
Mengetahui,
Koordinator Tugas Akhir
Ir. Renita Manurung, MT
NIP. 19681214 199702 2 002
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas
berkat dan rahmatNya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra
Rancangan Pabrik Stirena Dari Etilbenzen Melalui Proses Dehidrogenasi Katalitik
Menggunakan Katalis Shell – 105 Dengan Kapasitas 100.000 Ton / Tahun.
Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi tugas – tugas dan merupakan salah
satu syarat untuk mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis banyak menerima bantuan,
bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada :
1. Ibu Dr. Ir. Iriany, Msi., selaku dosen pembimbing dalam penyusunan tugas akhir
ini
2. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T., selaku co – dosen pembimbing dalam
penyusunan tugas akhir ini
3. Bapak Dr.Eng Ir. Irvan, M.Si, Ketua Jurusan Departemen Teknik Kimia,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara
4. Ibu Dr. Ir. Fatimah, M.T., Sekretaris Jurusan Departemen Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara
5. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T., Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara
6. Bapak dan Ibu dosen serta pegawai Program Studi Teknik Kimia, Fakultas
7. Orangtua dan Saudara Penulis, yang telah banyak memberikan dukungan moril
dan materiil kepada penulis
8. Jimmy Jayady atas kerjasamanya dalam penulisan tugas akhir ini
Medan, 2 Juni 2011
Penulis,
INTISARI
Stirena merupakan suatu senyawa yang banyak digunakan di dalam industri,
terutama industri plastik (polimer). Alasan utama pemilihan judul “Prarancangan
Pabrik Stirena Dari Etilbenzen Melalui Proses Dehidrogenasi Katalitik
Menggunakan Katalis Shell – 105 Kapasitas 100.000 Ton/Tahun” adalah karena
selama ini Indonesia masih mengimpor stirena dari negara lain dalam jumlah yang
cukup banyak. Selain untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, peluang untuk
ekspor juga masih terbuka. Stirena terbentuk dari etilbenzen yang mengalami proses
dehidrogenasi pada suhu 600°C dan tekanan 1 atm. Pabrik direncanakan akan
dibangun di Belawan dengan luas area pabrik 10.580 m2. Adapun pemilihan lokasi di
Belawan karena dekat dengan sumber bahan baku, dekat dengan pelabuhan dan
merupakan daerah kawasan industri. Badan hukum badan usaha pabrik pembuatan
stirena ini adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dikepalai oleh seorang direktur
dengan jumlah total tenaga kerja 165 orang. Reaksi dehidrogenasi etilbenzen menjadi
stirena merupakan reaksi endoterm dan untuk menjaga suhu reaksi digunakan steam
sebagai sumber panas. Reaktor yang digunakan adalah two – fixed bed reactor
dengan reaksi samping yang terjadi adalah terbentuknya toluen dan benzen serta gas
– gas noncondensable seperti karbondioksida dan hidrogen. Pemurnian stirena hasil
reaksi dilakukan di dalam drum separator, dekanter dan kolom destilasi. Stirena
yang dihasilkan mempunyai kemurnian 99,81 %. Dari hasil analisa ekonomi pabrik
pembuatan stirena ini didapat nilai Profit Margin (PM) 11,380 %, Return on
Invesment (ROI) sesudah pajak sebesar 14,331 %, Pay Out Time (POT) sesudah
pajak 6,98 tahun. Sedangkan Break Even Point (BEP) adalah 36,46 %, dan Internal
Rate of Return (IRR) adalah 21,10 %. Hasil analisa ekonomi tersebut menunjukkan
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
INTISARI ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR TABEL ... vii
BAB I PENDAHULUAN ... I-1
1.1 Latar Belakang... I-1
1.2 Perumusan Masalah ... I-3
1.3 Tujuan ... I-3
1.4 Manfaat ... I-3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1
2.1 Stirena ... II-1
2.2 Kegunaan Stirena ... II-2
2.3 Sifat – Sifat Bahan Baku, Bahan Pembantu dan Produk ... II-4
2.4 Proses Pembuatan Stirena ... II-7
2.5 Deskripsi Proses ... II-8
BAB III NERACA MASSA ... III-1
BAB IV NERACA PANAS ... IV-1
BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ... V-1
BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1
6.1 Instrumentasi ... VI-1
6.2 Keselamatan Kerja ... VI-5
6.3 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Stirena dari Etilbenzen
dengan Katalis Shell – 105 ... VI-6
BAB VII UTILITAS... VII-1
7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ... VII-1
7.2 Kebutuhan Air ... VII-2
7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ... VII-15
7.4 Kebutuhan Listrik ... VII-15
7.6 Unit Pengolahan Limbah ... VII-18
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-6
BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ... IX-1
9.1 Organisasi Perusahaan ... IX-1
9.2 Manajemen Perusahaan ... IX-4
9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ... IX-5
9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ... IX-6
9.5 Sistem Kerja ... IX-8
9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan... IX-9
9.7 Fasilitas Tenaga Kerja ... IX-11
BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1
10.1 Modal Investasi ... X-1
10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) ... X-4
10.3 Total Penjualan (Total Sales) ... X-5
10.4 Bonus Perusahaan ... X-5
10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ... X-5
10.6 Analisa Aspek Ekonomi... X-5
BAB XI KESIMPULAN ... XI-1
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS DI
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN
LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram Alir Proses ... II-10
Gambar 6.1 Instrumentasi pada Alat ... VI-4
Gambar 7.1 Flowdiagram Unit Pengolahan Limbah ... VII-15
Gambar 8.1 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Stirena ... VIII-7
Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan
Stirena dari Etilbenzen Dengan Proses Dehidrogenasi
Katalitik... IX-12
Gambar LD.1 Sketsa Sebagian Bar Screen (tampak atas) ... LD-2
Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan
Tangki Pelarutan ... LE-5
Gambar LE.2 Harga Peralatan untuk Kolom Distilasi. Harga Tidak Termasuk Trays,
Packing, atau Sambungan ... LE-6
Gambar LE.3 Harga Tiap Tray dalam Kolom Distilasi. Harga Termasuk Tanggul,
Permukaan Saluran Limpah, Saluran Uap dan Bagian Struktur
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Kebutuhan Impor Stirena Di Indonesia ... I-2
Tabel 3.1 Kegunaan Polimer Stirena Dalam Berbagai Industri ... II-3
Tabel 3.1 Neraca Massa Di Mixer ... III-1
Tabel 3.2 Neraca Massa Di Bed Katalis I Pada Reaktor (R – 01) ... III-1
Tabel 3.3 Neraca Massa Di Bed Katalis II Pada Reaktor (R – 01) ... III-2
Tabel 3.4 Neraca Massa Di Drum Separator ... III-2
Tabel 3.5 Neraca Massa Di Dekanter ... III-3
Tabel 3.6 Neraca Massa Di Kolom Destilasi I ... III-3
Tabel 3.7 Neraca Massa Di Kolom Destilasi II ... III-4
Tabel 3.8 Neraca Massa Di Kolom Destilasi III... III-4
Tabel 4.1 Neraca Panas Di Mixer ... IV-1
Tabel 4.2 Neraca Panas Di Vaporizer ... IV-1
Tabel 4.3 Neraca Panas Alur Umpan Di Furnace ... IV-2
Tabel 4.4 Neraca Panas Alur Steam Di Furnace ... IV-2
Tabel 4.5 Neraca Panas Di Bed Reaktor I ... IV-3
Tabel 4.6 Neraca Panas Di Bed Reaktor II ... IV-3
Tabel 4.7 Neraca Panas Di Waste Heat Boiler ... IV-4
Tabel 4.8 Neraca Panas Di Cooler IV ... IV-4
Tabel 4.9 Neraca Panas Di Drum Separator ... IV-5
Tabel 4.10 Neraca Panas Di Dekanter ... IV-6
Tabel 4.11 Neraca Panas Di Kolom Destilasi I ... IV-6
Tabel 4.12 Neraca Panas Di Kolom Destilasi II... IV-7
Tabel 4.13 Neraca Panas Di Kolom Destilasi III ... IV-8
Tabel 4.14 Neraca Panas Di Cooler I ... IV-9
Tabel 4.15 Neraca Panas Di Cooler II ... IV-9
Tabel 4.16 Neraca Panas Di Cooler III ... IV-10
Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik
Stirena Dari Etilbenzen Dengan Katalis Shell – 105 ... VI-4
Tabel 7.1 Kebutuhan Steam Pabrik ... VII-1
Tabel 7.3 Pemakaian Air Untuk Kebutuhan Domestik... VII-4
Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Belawan ... VII-5
Tabel 7.5 Parameter Air Umpan Boiler ... VII-6
Tabel 7.6 Baku Mutu Air Minum Menurut Menkes RI
No.01/Birhukmas/I/1975 ... VII-6
Tabel 8.1 Pembagian Penggunaan Areal Tanah ... VIII-6
Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift ... IX-9
Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ... IX-10
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-8
Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ... LE-10
Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi ... LE-13
Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ... LE-16
Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas ... LE-19
Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ... LE-20
Tabel LE.9 Aturan Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia No.17
Tahun 2000 ... LE-21
Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi ... LE-22
INTISARI
Stirena merupakan suatu senyawa yang banyak digunakan di dalam industri,
terutama industri plastik (polimer). Alasan utama pemilihan judul “Prarancangan
Pabrik Stirena Dari Etilbenzen Melalui Proses Dehidrogenasi Katalitik
Menggunakan Katalis Shell – 105 Kapasitas 100.000 Ton/Tahun” adalah karena
selama ini Indonesia masih mengimpor stirena dari negara lain dalam jumlah yang
cukup banyak. Selain untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, peluang untuk
ekspor juga masih terbuka. Stirena terbentuk dari etilbenzen yang mengalami proses
dehidrogenasi pada suhu 600°C dan tekanan 1 atm. Pabrik direncanakan akan
dibangun di Belawan dengan luas area pabrik 10.580 m2. Adapun pemilihan lokasi di
Belawan karena dekat dengan sumber bahan baku, dekat dengan pelabuhan dan
merupakan daerah kawasan industri. Badan hukum badan usaha pabrik pembuatan
stirena ini adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dikepalai oleh seorang direktur
dengan jumlah total tenaga kerja 165 orang. Reaksi dehidrogenasi etilbenzen menjadi
stirena merupakan reaksi endoterm dan untuk menjaga suhu reaksi digunakan steam
sebagai sumber panas. Reaktor yang digunakan adalah two – fixed bed reactor
dengan reaksi samping yang terjadi adalah terbentuknya toluen dan benzen serta gas
– gas noncondensable seperti karbondioksida dan hidrogen. Pemurnian stirena hasil
reaksi dilakukan di dalam drum separator, dekanter dan kolom destilasi. Stirena
yang dihasilkan mempunyai kemurnian 99,81 %. Dari hasil analisa ekonomi pabrik
pembuatan stirena ini didapat nilai Profit Margin (PM) 11,380 %, Return on
Invesment (ROI) sesudah pajak sebesar 14,331 %, Pay Out Time (POT) sesudah
pajak 6,98 tahun. Sedangkan Break Even Point (BEP) adalah 36,46 %, dan Internal
Rate of Return (IRR) adalah 21,10 %. Hasil analisa ekonomi tersebut menunjukkan
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Perkembangan industri sebagai bagian dari usaha ekonomi jangka panjang
diarahkan untuk menciptakan struktur ekonomi yang lebih baik dan seimbang yaitu
struktur ekonomi dengan dititikberatkan pada industri maju yang didukung oleh
ekonomi yang tangguh. Indonesia saat ini tengah memasuki era globalisasi dalam
segala bidang yang menuntut tangguhnya sektor industri dan bidang–bidang lain
yang saling menunjang. Hal ini tentunya memacu kita untuk lebih meningkatkan
dalam melakukan terobosan-terobosan baru sehingga produk yang dihasilkan
mempunyai daya saing, efisien dan efektif, disamping itu haruslah tetap akrab dan
ramah terhadap lingkungan.
Menanggapi situasi tersebut dan dalam upaya untuk mengurangi
ketergantungan import produk petrokimia, pemerintah menetapkan peraturan yang
mendorong perkembangan industri tersebut. Sejalan dengan itu industri petrokimia di
Indonesia seperti industri styrene monomer, juga turut berkembang. Hal ini terutama
disebabkan oleh makin meningkatnya permintaan produk–produk plastik yang
menggunakan bahan dasar styrene monomer. Kegunaan utamanya adalah sebagai zat
antara untuk pembuatan senyawa kimia lainnya dan untuk memperkuat industri hilir
seperti :
1. Polystyrene (PS), industri ini merupakan konsumen terbesar styrene monomer
karena untuk menghasilkan 1 ton Polystyrene diperlukan 950 kg Styrene
Monomer. Kegunaannya untuk membuat general purpose polystyrene (HIPS).
2. Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), industri ini mengkonsumsi 600 kg styrene
monomer untuk menghasilkan 1 ton ABS. Kegunaannya untuk pembuatan plastik
keras bagi komponen mobil, gagang telpon, pipa plastik, dll.
3. Styrene Butadiena Latex (SBL), industri ini mengkonsumsi 550 kg styrene
monomer untuk menghasilkan 1 ton SBL .Kegunaannya untuk pembuatan
pelapis kertas dan pelapis karet.
5. Styrene Butadiene Rubber (SBR), digunakan dalam industri ban, radiator, heater,
dan sebagainya.
Styrene monomer adalah anggota dari kelompok aromatik monomer tak jenuh
yang mempunyai rumus molekul C6H5C2H5 dan mempunyai nama lain cinnomena.
Teknologi pembuatan styrene monomer pada mulanya kurang diminati sebab produk
polimer yang dihasilkan rapuh dan mudah patah, kemudian baru pada tahun 1937
pabrik Badische Aniline Soda Fabrics (BASF) memperkenalkan terobosan baru
dalam bidang teknologi pembuatan styrene monomer dengan proses dehidrogenasi
dari bahan baku ethylbenzene. Keduanya memproduksi styrene monomer dengan
kemurnian yang tinggi yang dapat menjadi polimer yang stabil dan tidak berwarna.
Sejak perang dunia II styrene monomer menjadi sangat penting karena kebutuhan
akan karet sintetis semakin meningkat, sehingga dibuatlah produk styrene monomer
secara komersial dalam skala besar. Sejak itu produksi styrene monomer
menunjukkan peningkatan yang pesat dan karena kebutuhan akan styrene monomer
terus meningkat, maka dewasa ini semakin dikembangkan proses pembuatannya
yang lebih efisien dan modern.
Dari tahun ketahun kebutuhan styrene di Indonesia makin meningkat, hal ini
terlihat dengan meningkatnya impor styrene di Indonesia. Diperkirakan kebutuhan
tersebut akan meningkat pada tahun-tahun mendatang dengan makin berkembangnya
industri pengolahan styrene. Berdasarkan data dari Biro Pusat Statistik, kebutuhan
styrene di Indonesia dapat dilihat dalam Tabel 1.1 berikut.
Tabel 1.1 Kebutuhan Styrene di Indonesia
Tahun Jumlah ( ton )
2005 19.328,127
2006 25.179,082
2007 36.123,457
2008 50.825,398
2009 73.516,605
Berdasarkan diskripsi diatas akan sangat menguntungkan apabila saat ini
mendirikan pabrik styrene monomer. Dilihat dari perbandingan harga bahan baku
dan hasil produknya, pendirian pabrik styrene monomer ini juga sangat
menguntungkan. Menurut data diperoleh data harga bahan baku (etilbenzen) yaitu
US$ 386/ton sedangkan harga produk yang dihasilkan (styrene monomer) yaitu US$
990/ton.
1.2 Perumusan Masalah
Kebutuhan styrene di Indonesia belum dapat terpenuhi, dan di Indonesia
belum banyak berdiri pabrik yang memproduksi styrene, sehingga untuk
menanggulangi kebutuhan styrene di dalam negeri maka dirasa perlu untuk
mendirikan suatu pabrik pembuatan styrene.
1.3 Tujuan
Tujuan dari pra rancangan pabrik pembuatan styrene adalah untuk
mengaplikasikan ilmu Teknik Kimia, khususnya di bidang perancangan, analisis
proses, dan operasi teknik kimia, sehingga akan memberikan gambaran kelayakan
pra rancangan pabrik pembuatan styrene.
1.4Manfaat
Manfaat yang dapat diperoleh dari pra rancangan ini adalah tersedianya
informasi mengenai pabrik styrene sebagai intermediet sehingga dapat menjadi
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Stirena
Stirena berasal dari nama pohon styrax yang menghasilkan getah (resin kapur
barus) yang diekstrak dalam bentuk stirena. Kandungan stirena yang rendah terdapat
secara alamiah pada tumbuh – tumbuhan dan beragam jenis makanan antara lain
buah – buahan, sayuran, kacang – kacangan, minuman, dan daging.
Produksi stirena berkembang secara pesat terutama di Amerika Serikat dari
tahun 1940 – an sejak diperkenalkannya stirena sebagai bahan baku utama untuk
produksi karet sintetis. Adanya kandungan grup vinil memungkinkan stirena untuk
berpolimerisasi. Produk – produk komersial dari stirena antara lain polistirena,
Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), resin Styrene – Acrylonitrile (SAN), lateks
Styrene – Butadiene, Styrene – Butadiene Rubber (SBR), SIS (Styrene – Isoprene –
Stirena), S–EB–S (Styrene – Ethylene / Butylene – Styrene), S–DVB (Styrene –
Divinylbenzene) dan resin poliester tidak jenuh. Material – material ini digunakan
secara komersil dalam produksi karet, plastik, insulasi, fibreglass, pipa, peralatan
kapal dan otomotif, tempat / wadah makanan, dan lain – lain (Wikipedia, 2010).
Pembuatan senyawa stirena dilakukan melalui proses dehidrogenasi
etilbenzen. Reaktor yang digunakan adalah reaktor multi bed dengan suhu operasi
600°C dan tekanan 1 bar (Chaniago, 2009).
Reaksinya dehidrogenasi stirena :
C6H5CH2CH3 C6H5CHCH2 + H2
etilbenzen stirena hidrogen
Reaksi samping :
C6H5CH2CH3 C6H6 + C2H4
etilbenzen benzen etilen
C6H5CH2CH3 + H2 C6H5CH3 + CH4
etilbenzen hidrogen toluene metana
2 H2O + C2H4 2 CO + 4 H2
H2O + CH4 CO + 3 H2
air metana karbon monoksida hidrogen
H2O + CO CO2 + H2
air karbon monoksida karbon dioksida hidrogen
(Said,dkk. , 1993)
Pemurnian stirena harus dilakukan melalui proses destilasi fraksionasi dalam
kolom destilasi. Hal ini dikarenakan stirena dan etilbenzen memiliki titik didih yang
hampir berdekatan yaitu 145°C untuk stirena dan 136°C untuk etilbenzen.
(Wikipedia, 2010).
2.2Kegunaan Stirena
Stirena secara luas digunakan untuk polimerisasi menghasilkan beragam
polimer antara lain polistirena yang dikenal juga dengan nama Expanded Polystyrene
Foam (EPS), Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), resin Styrene – Acrylonitrile
(SAN), lateks Styrene – Butadiene, Styrene – Butadiene Rubber (SBR), SIS (Styrene
– Isoprene – Stirena), S–EB–S (Styrene – Ethylene / Butylene – Styrene), S–DVB
(Styrene – Divinylbenzene) dan resin poliester tidak jenuh. Polimer dari bahan stirena
bahan digunakan sebagai bahan dasar pembuatan karet, plastik, insulasi, fibreglass,
pipa, peralatan kapal dan otomotif, tempat / wadah makanan, pelapis kertas, matras
busa, dan lain – lain. Akan tetapi, penggunaan polimer dari stirena pada industri
makanan mulai berkurang seiring dengan penemuan dari Departemen Kesehatan
Amerika Serikat yang mengindikasikan bahwa stirena mempunyai efek karsinogenik
terhadap tubuh manusia dan dalam jumlah banyak beracun terhadap saluran
pencernaan, ginjal, dan saluran pernafasan manusia (Wikipedia, 2010).
Adapun beberapa kegunaan polimer dari stirena dalam industri adalah
sebagai berikut :
Tabel 2.1 Kegunaan polimer stirena dalam berbagai industri
Polimer Kegunaan
1. Polystirena - Bahan pembuatan foam
- Bahan packaging pada industri makanan
- Bahan pengerat pada kertas
2. Acrylonitrile Butadiene Stirena
(ABS)
- Bahan pembuatan pipa
- Bahan pembuatan komponen elektronik
- Bahan pembuatan komponen otomotif
3. Stirena – Acrylonitrile (SAN) - Bahan pembuatan keperluan rumah tangga
- Bahan packaging kosmetik
- Bahan pembuatan komponen otomotif
4. LateksStirena – Butadiene - Bahan pembuatan carpet backing
- Bahan pembuatan paper coating
- Bahan pembuatan foam matress
- Bahan adhesif (pengerat)
5. Stirena – Butadiene Rubber
(SBR)
- Bahan pembuatan ban
- Bahan pembuatan selang
- Bahan pembuatan sepatu
- Bahan adhesif (pengerat)
6. Resin poliester tidak jenuh - Bahan pembuatan plastik fibreglass
- Bahan pembuatan alat – alat perkapalan
- Bahan pembuatan alat – alat konstruksi
- Bahan pembuatan komponen otomotif
2.3 Sifat – Sifat Bahan Baku, Bahan Pembantu dan Produk
2.3.1 Sifat-Sifat Bahan Baku (Etilbenzen)
Etilbenzen merupakan sumber utama bagi produksi stirena secara komersil.
Hampir semua pabrik penghasil stirena di dunia menggunakan etilbenzen sebagai
bahan bakunya.
Proses pembuatan stirena dari etilbenzen dalam skala besar dilakukan melalui
Fe2O3, Cr2O3, dan K2CO3) dalam kondisi isothermal di dalam reaktor multi bed
(Ullman, 2005).
C6H5CH2CH3 C6H5CHCH2 + H2
etilbenzen stirena hidrogen
Sifat – sifat fisika etilbenzen (Perry, 1999) :
1. Berat molekul : 106,167 gr/gmol
2. Densitas pada 25 °C : 0,8671 gr/ml
3. Titik didih pada 1 atm : 136,19 °C
4. Titik beku pada 1 atm : -94,975 °C
5. Spesifik graviti : 1,00 (4°C)
6. Indeks bias pada 20°C : 1,4959
7. Viskositas pada 25 °C : 0,64 cP
8. Panas pembentukan pada 25 °C : -12,456 J/mol. K
9. Panas penguapan pada 25 °C : 42,226 J/mol. K
10.Entropi pembentukan : 255,2 J/mol. K
11.Temperatur kritis : 343,05 °C
12.Tekanan kritis : 3,701 MPa
13.Volume kritis : 374 ml/mol
Sifat – sifat kimia etilbenzen:
1. Reaksi dehidrogenasi dengan katalis Fe2O3 pada suhu tinggi menghasilkan
stirena.
C6H5CH2CH3 C6H5CHCH2 + H2
etilbenzen stirena hidrogen
2. Reaksi hidrogenasi dengan bantuan katalis Ni, Pt, atau Pd menghasilkan etil –
sikloheksan.
C6H5CH2CH3 + 3H2 C6H11C2H5
etilbenzen hidrogen etil – sikloheksan
3. Reaksi oksidasi dengan bantuan katalis KMnO4 dan K2Cr2O7 membentuk asam
benzoat.
Fe2O3
Fe2O3
C6H5CH2CH3 + On C6H5COOH + CO2
etilbenzen oksigen asam benzoat karbon dioksida
4. Mengalami proses halogenasi dengan bantuan panas atau cahaya.
2 C6H5CH2CH3 + Cl2 C6H5CH-ClCH3 + C6H5CH2Cl
etilbenzen klorin 2-kloro-2-feniletana 1-kloro-feniletana
2.3.2 Sifat-Sifat Bahan Pembantu (Katalis Shell – 105)
Katalis Shell – 105 adalah katalis yang berwujud padat dan berbentuk pelet.
Katalis Shell – 105 merupakan campuran Fe2O3, Cr2O3, dan K2CO3 dengan
komposisi 84,3 % Fe2O3, 2,4 % Cr2O3, dan 13,3 % K2CO3.
Sifat – sifat katalis Shell – 105 :
1. Wujud : padat
2. Bentuk : pelet
3. Komposisi : 84,3 % Fe2O3, 2,4 % Cr2O3, 13,3 % K2CO3
4. Bulk Density : 2146,27 kg/cm3
5. Diameter : 4,7 mm
6. Porositas : 0,35
2.3.3 Sifat-Sifat Produk (Stirena)
Stirena adalah senyawa organik aromatis yang mempunyai rumus kimia
C6H5CH=CH2 dan mempunyai massa molar 104,15 gram/mol. Stirena merupakan
hidrokarbon siklik berbentuk cair, tidak berwarna, beraroma dan dapat menguap
dengan cepat. Stirena monomer dipolimerisasi untuk menghasilkan beberapa
polimer antara lain polystirena, Acrylonitrile Butadiene Stirena (ABS), resin Stirena
– Acrylonitrile (SAN), lateks Stirena – Butadiene, Stirena – Butadiene Rubber
(SBR), SIS (Stirena – Isoprene – Stirena), S–EB–S (Stirena – Ethylene / Butylene –
Stirena), S–DVB (Stirena – Divinylbenzene) dan resin poliester tidak jenuh.
Sifat-sifat fisika stirena :
1. Berat molekul : 104,15 gr/mol
2. Titik didih : 145 °C
3. Titik beku : –30,6 °C
4. Densitas pada 20°C : 0,9059 gram/ml
5. Indeks bias : 1,5467
6. Temperatur kritis : 369 °C
7. Tekanan kritis : 3,81 MPa
8. Viskositas pada 20 °C : 0,763 cP
9. Tekanan uap pada 20 °C : 5 mmHg
(Perry, 1999)
Sifat-sifat kimia stirena :
1. Entalpi pembentukan standar pada ΔHf o298 : –12,456 kJ/mol
2. Panas penguapan pada 25 °C : 428,44 J/gr. K
3. Reaksi pembentukan stirena :
C6H5CH2CH3 C6H5CHCH2 + H2
etilbenzen stirena hidrogen
4. Reaksi polimerisasi membentuk polystirena terjadi sangat cepat.
n C6H5CHCH2 (C6H5CHCH2)n
stirena polystirena
(Wikipedia, 2010)
2.4Proses Pembuatan Stirena
Secara umum terdapat dua proses pembuatan stirena yaitu :
1. Dehidrogenasi Katalitik
Dehidrogenasi katalitik adalah reaksi langsung dari etilbenzen
menjadi stirena, cara ini adalah proses pembuatan stirena monomer yang
banyak dikembangkan dalam produksi komersial. Reaksi terjadi pada fase
uap dimana steam melewati katalis padat. Katalis yang digunakan adalah
Shell – 105, yang terdiri dari campuran besi sebagai Fe2O3, kromium sebagai
Cr2O3 dan potasium sebagai K2CO3. Reaksi bersifat endotermis dan
merupakan reaksi kesetimbangan. Sedangkan reaktornya dapat bekerja secara
Reaksi yang terjadi :
C6H5CH2CH3 → C6H5CH = CH2 + H2
Yield rendah jika reaksi ini tanpa menggunakan katalis. Temperatur
reaktor 580 – 620°C pada tekanan atmosfer. Pada saat kesetimbangan
konversi etilbenzen berkisar antara 50 – 70% dengan yield 88 – 89 %
(Ullman, 2005).
2. Oksidasi Etilbenzen
Proses ini ada 2 macam yaitu dari Union Carbide dan Halogen
International. Proses dari Union Carbide mempunyai 2 produk yaitu stirena
dan acetophenon. Proses ini menggunakan katalis asetat diikuti dengan reaksi
reduksi menggunakan katalis kromium – besi – tembaga kemudian
dilanjutkan reaksi hidrasi alkohol menjadi stirena dengan katalis Titania pada
suhu 250°C.
Reaksi yang terjadi berturut – turut adalah sebagai berikut :
C6H5CH2CH3 + O2 → C6H5COCH3 + H2O
C6H5COCH3 + H2O → C6H5CH (OH )CH3
C6H5CH(OH)CH3 → C6H5CH = CH2 + H2O
Kehilangan proses ini adalah terjadinya korosi pada tahap oksidasi dan
produk yang dihasilkan 10% lebih kecil dibandingkan reaksi dehidrogenasi.
Proses Halogen International menghasilkan stirena dan
Propyleneoxide, yaitu proses mengoksidasi etilbenzen menjadi Ethylbenzene
Hidroperoxide kemudian direaksikan dengan propylene membentuk
propyleneoxide dan α-phenil-ethylalkohol kemudian didehidrasi menjadi
stirena.
2.5Deskripsi Proses
Dari beberapa uraian proses pembuatan stirena tersebut diatas, maka akan
dirancang pabrik stirena monomer melalui proses dehidrogenasi katalitik
menggunakan katalis Shell – 105 dengan alasan sebagai berikut :
1. Proses dehidrogenasi adalah proses yang paling sederhana.
3. Tidak menimbulkan korosi.
4. Hasil samping berupa toluen dan benzen bisa dijual sehingga dapat menambah
keuntungan.
Deskripsi proses dalam proses pembuatan stirena yaitu sebagai berikut :
Bahan baku etilbenzen dipompakan ke dalam mixer (M – 01) dan bercampur
dengan etilbenzen recycle dari kolom destilasi. Kemudian etilbenzen dipompakan ke
dalam unit vaporizer (V – 01) bertekanan 1 atm. Suhu keluaran dari vaporizer adalah
424,1 K. Dari vaporizer, bahan baku diumpankan ke dalam furnace (F – 01) untuk
mengubah uap jenuh etilbenzen menjadi gas etibenzen pada suhu 873 K. Steam
bertekanan rendah yang dihasilkan dalam boiler juga diumpankan ke dalam furnace
dan keluar dari furnace pada suhu 993 K dan tekanan 1,5 atm. Setelah itu, umpan
etilbenzen dialirkan ke dalam reaktor (R – 01) dan dicampurkan dengan steam.
Steam pada proses ini berfungsi untuk mencegah terjadinya kerak pada reaktor dan
menggeser kesetimbangan reaksi ke arah produk. Reaktor yang digunakan adalah
reaktor dengan dua buah bed dimana katalis Shell – 105 berbentuk pelet tersusun
pada bagian bed reaktor. Proses dehidrogenasi dari etilbenzen berlangsung pada
temperatur 873 K dan tekanan 1 atm.
Reaksi yang terjadi di dalam reaktor (R – 01) adalah sebagai berikut :
C6H5CH2CH3 C6H5CHCH2 + H2
etilbenzen stirena hidrogen
Reaksi samping :
C6H5CH2CH3 C6H6 + C2H4
etilbenzen benzen etilen
C6H5CH2CH3 + H2 C6H5CH3 + CH4
etilbenzen hidrogen toluen metana
2 H2O + C2H4 2 CO + 4 H2
air etilen karbon monoksida hidrogen
H2O + CH4 CO + 3 H2
H2O + CO CO2 + H2
air karbon monoksida karbon dioksida hidrogen
Keluaran dari reaktor akan menghasilkan produk utama stirena, produk
samping berupa benzen, toluen, karbon dioksida, dan hidrogen serta etilbenzen sisa
reaksi dan air dalam fasa gas pada suhu 780,8 K dan tekanan 1 atm. Campuran ini
kemudian dilewatkan ke WHB dan vaporizer hingga suhu produk menjadi 489,5 K.
Setelah itu, produk dialirkan ke cooler IV (CL – 04) untuk mengurangi beban panas
drum separator. Drum separator (DS – 01) digunakan untuk memisahkan campuran
dari gas hidrogen dan karbon dioksida. Keluaran drum separator menyisakan produk
stirena, benzen, etilbenzen sisa reaksi, toluen, dan air pada suhu 373,8 K. Setelah dari
drum separator, produk diumpankan ke dalam dekanter (DK – 01) untuk
mengeluarkan semua air dari campuran. Kemudian campuran benzen, toluen, stirena
dan etilbenzen ini didestilasi melalui 3 tahapan destilasi.Pada kolom destilasi 1 (D –
01), akan didapatkan stirena dengan kemurnian 99,81 % pada produk bawah kolom
destilasi. Etilbenzen yang didapatkan pada produk bawah kolom destilasi 2 (D – 02)
kemudian diumpankan kembali ke dalam mixer. Sedangkan, pada kolom destilasi 3
(D – 03) akan didapatkan benzen pada produk atas kolom dan toluen pada produk
bawah kolom.
Recycle Feed
Gambar 2.1 Diagram Alir Proses Tangki
Penampung
Mixer Reaktor Drum
Separator
Dekanter Kolom
Destilasi I
Kolom
Destilasi II
Kolom
Destilasi III
Benzen
Gas Inert (H2 & CO2)
Air (H2O)
Produk Stirena
Toluen
FLOWSHEET PRA RANCANGAN PABRIK STIRENA DARI ETILBENZEN MELALUI PROSES DEHIDROGENASI KATALITIK MENGGUNAKAN KATALIS SHELL – 105 DENGAN KAPASITAS 100.000 TON/TAHUN
D-01
C-01
AC-01
RE - 01
C-02
AC-02
RE - 02
C-03
AC-03
RE-03
FUEL
CL-04 P CL-01 C H T-02 P-07 P-08 P-09 T-03 T-04 CL-02 CL-03 15 U FG WHB 4 V-01 F-01 DS-01 7 DK-01 8 1 LC FC FC TC TC PC 5 LC TC 6 TC LC CC LC LC TC LC LC
KOMPONEN 1 2 3 4 5 6 7 Laju Alir (kg/jam)8 9 10 11 12 13 14 15
Etilbenzen Benzen Toluen Stirena H2O
H2 CO2 Total 13.934,927 35,012 35,012 0 0 0 0 14004,952 19813,394 35,012 309,523 0 0 0 20192,942 0 0 0 0 59734,580 0 0 5.911,770 0 919,061 5.904,054 273,181 517,539 12.914,358 0 0 0 19.609,132 22,548 0 0 12.603,715 0 0 0 12.626,263 5.879,937 274,063 517,833 310,686 0 0 0 6.982,519 5.878,453 0 0 309,523 0 0 0 6.187,976 1,485 273,181 517,833 1,162 0 0 0 793,661 1,485 1,092 516,503 1,162 0 0 0 520,242 0 272,971 1,330 0 0 0 0 274,301 P-06 P-05 P-03 P-02 P-01 T - 01
R-01
P-04
M - 01
LC CC CC LC LC LC D-02 D-02 D-03 9 15 35,012 59734,580 0 0 0 0 33.641,784 33.641,784 0 0 339,788 564,974 12.944,133 92.889,330 323,794 595,266 113.569,056 0 0 0 0 323,794 595,266 5.911,770 339,788 564,974 12.944,133 92.889,330 0 0 112.649,995 7,717 66,608 47,435 29,775 92.889,330 0 0 93.040,863
Skala : Tanpa Skala Tanggal Tanda Tangan Digambar Nama : Maggie Junialie
NIM : 060405008 1.Nama : Dr. Ir. Iriany, MSi NIP : 19640613 199003 2 001 Diperiksa /
Disetujui2.Nama : Ir. Renita Manurung, MT NIP : 19681214 199702 2 002
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
DIAGRAM ALIR PABRIK STIRENA DARI ETILBENZEN MELALUI PROSES DEHIDROGENASI KATALITIK MENGGUNAKAN KATALIS SHELL – 105
DENGAN KAPASITAS 80.000 TON / TAHUN
Temperatur, T (oC) 30 63,9 720 720 498,8 100,8 100,8 100,8 100,8 45 127,6 136,7 102,2 45 45 Steam
Tekanan, P (atm) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
6 Air Pendingin
14
AIR PENDINGIN BEKAS KONDENSAT 16
Air Umpan Boiler
BAB III
PERHITUNGAN NERACA MASSA
1. Neraca Massa Di Mixer
Input = Output
Fresh feed + Recycle feed = Output
Tabel 3.1 Neraca Massa Di Mixer
Komponen Fresh Feed (Alur 1) Recycle Feed (Alur 2) Output (Alur 3)
kg kmol kg kmol kg kmol
Etilbenzen 13934,927 131,254 5878,453 55,376 19813,394 186,630
Benzen 35,012 0,448 0,000 0,000 35,012 0,448
Toluen 35,012 0,378 0,000 0,000 35,012 0,378
Stirena 0,000 0,000 309,523 2,969 309,523 2,969
Jumlah 14004,952 132,081 6187,976 58,345 20192,942 190,425
20192,942 kg 20192,942 kg
2. Neraca Massa Di Bed Katalis I
Tabel 3.2 Neraca Massa Di Bed Katalis I Pada Reaktor (R – 01)
Komponen Input (Alur 3 dan 4) Bereaksi (kmol) Output (Alur 5)
kmol kg 1 2 3 4 5 6 kmol kg
Etilbenzen 186,630 19813,380 -74,646 -2,619 -3,739 105,625 11213,933
Benzen 0,448 35,012 2,619 3,067 239,555
Toluen 0,378 35,012 3,739 4,117 379,632
Stirena 2,969 309,523 74,646 77,615 8083,924
Air 3318,585 59734,580 -5,238 -3,739 -8,977 3300,631 59411,402
CO2 0,000 0,000 8,977 8,977 395,892
H2 0,000 0,000 74,646 -2,619 -3,739 13,095 11,218 8,977 101,578 203,156
C2H6 0000 0,000 2,619 -2,619 0,000 0,000
CH4 0,000 0,000 3,739 -3,739 0,000 0,000
CO 0,000 0,000 5,238 3,739 -8,977 0,000 0,000
3. Neraca Massa Di Bed Katalis II
Tabel 3.3 Neraca Massa Di Bed Katalis II Pada Reaktor (R – 01)
Komponen Input (Alur 5 dan 6) Bereaksi (kmol) Output (Alur 7)
kmol kg 1 2 3 4 5 6 kmol kg
Etilbenzen 105,625 11,213,933 -46,665 -1,274 -2,003 55,684 5.911,770
Benzen 3,067 239,555 1,274 4,342 339,788
Toluen 4,117 379,632 2,003 6,120 564,974
Stirena 77,615 8,083,882 46,665 124,280 12.944,133
Air 5,169,620 93,053,187 -2,549 -2,003 -4,552 5.160,517 92.889,330
CO2 8,977 395,892 4,552 13,529 595,266
H2 101,578 203,156 46,665 -1,274 -2,003 6,372 6,008 4,552 161,897 323,794
C2H6 0,000 0,000 1,274 -1,274 0,000 0,000
CH4 0,000 0,000 2,003 -2,003 0,000 0,000
CO 0,000 0,000 2,549 2,003 4,552 0,000 0,000
Jumlah 5,470,600 113,569.238 5.526,368 113.569,056
4. Neraca Massa Di Drum Separator
Tabel 3.4 Neraca Massa Di Drum Separator
Komponen
Input (Alur 7) Output Atas (Alur 8) Output Bawah (Alur 9)
kmol kg kmol kg kmol kg
H2 161,897 323,794 161,897 323,794 0,000 0,000
CO2 13,529 595,266 13,529 595,266 0,000 0,000
Benzen 4,342 339,788 0,000 0,000 4,342 339,788
Toluen 6,120 564,974 0,000 0,000 6,120 564,974
Etilbenzen 55,684 5.911,770 0,000 0,000 55,684 5.911,770
Stirena 124,280 12.944,133 0,000 0,000 124,280 12.944,133
Air 5.160,517 92.889,330 0,000 0,000 5.160,517 92.889,330
Jumlah 5.526,368 113.569,056 175,426 919,061 5.350,942 112.649,995
5. Neraca Massa Di Dekanter
Tabel 3.5 Neraca Massa Di Dekanter
Komponen
Input (Alur 9) Output Atas
(Alur 10)
Output Bawah
(Alur 11)
kmol kg kmol kg kmol Kg
Toluen 6,120 564,974 5,616 517,539 0,504 47,435
Benzen 4,342 339,788 3,515 273,181 0,826 66,608
Etilbenzen 55,684 5.911,770 55,600 5.904,054 0,084 7,717
Stirena 124,280 12.944,133 124,000 12.914,358 0,280 29,775
Air 5.160,517 92.889,330 0,000 0,000 5.160,517 92.889,330
Jumlah 5.350,942 112.649,995 188,731 19.609,132 5.162,211 93.040,863
112.649,995 kg 112.649,995 kg
6. Neraca Massa Di Kolom Destilasi I
Tabel 3.6 Neraca Massa Di Kolom Destilasi I
Komponen Input (Alur 10) Output Atas (Alur 12) Output Bawah (Alur 13)
kmol kg kmol kg kmol kg
Toluen 5,616 517,539 5,616 517,833 0,000 0,000
Benzen 3,515 273,181 3,515 274,063 0,000 0,000
Etilbenzen 55,600 5.904,054 55,376 5.879,937 0,224 22,548
Stirena 124,000 12.914,358 2,983 310,686 121,017 12.603,715
Jumlah 188,731 19.609,132 67,490 6.982,519 121,241 12.626,263
7. Neraca Massa Di Kolom Destilasi II
Tabel 3.7 Neraca Massa Di Kolom Destilasi II
Komponen Input (Alur 12) Output Atas (Alur 14) Output Bawah (Alur 2)
kmol kg kmol kg kmol kg
Toluen 5,616 517,833 5,616 517,833 0,000 0,000
Benzen 3,515 273,181 3,515 273,181 0,000 0,000
Etilbenzen 55,376 5.879,937 0,014 1,485 55,362 5.878,453
Stirena 2,983 310,686 0,014 1,162 2,969 309,523
Jumlah 67,490 6.981,637 9,159 793,661 58,331 6.187,976
6.981,637 kg 6.981,637 kg
8. Neraca Massa Di Kolom Destilasi III
Tabel 3.8 Neraca Massa Di Kolom Destilasi III
Komponen Input (Alur 14) Output Atas (Alur 15) Output Bawah (Alur 16)
kmol kg kmol kg kmol kg
Toluen 5,616 517,833 0,014 1,330 5,602 516,503
Benzen 3,515 274,063 3,501 272,971 0,014 1,092
Etilbenzen 0,014 1,485 0,000 0,000 0,014 1,485
Stirena 0,011 1,162 0,000 0,000 0,014 1,162
Jumlah 9,156 794,543 3,515 274,301 5,644 520,242
[image:30.595.121.541.362.541.2]BAB IV
NERACA PANAS
[image:31.595.130.587.412.630.2]1. Neraca Panas Di Mixer (M – 01)
Tabel 4.1 Neraca Panas di Mixer
Komponen Input Output (Alur 3)
Fresh Feed (Alur 1) Recycle Feed (Alur 2) Q (kJ/jam)
Benzen 309,720 0,000 2.440,523
Toluen 298,330 0,000 2.342,363
Etilbenzen 120.802,703 1.184.551,172 1.343.766,778
Styrene 0,000 64.338,551 21.750,472
Subtotal 121.410,753 1.248.889,723 1.370.300,476
Total 1.370.300,476 kJ/jam 1.370.300,476 kJ/jam
2. Neraca Panas Di Vaporizer(V – 01)
Tabel 4.2 Neraca Panas di Vaporizer
Komponen
Input Vaporizer Output Vaporizer
Feed Mixer Feed WHB Feed Mixer Feed WHB
n.Cp.dT n.Cp.dT n.Cp.dT n.Hv2 Q total n.Cp.dT
Benzen 2.440,523 113.184,646 9.263,146723 11.246,11612 20.509,26284 90.043,287
Toluen 2.342,363 197.192,918 8.835,134704 11.691,81497 20.526,94967 157.107,294
Etilbenzen 1.343.766,778 2.177.651,896 5.003.881,473 6.513.750,704 11.517.632,18 1.736.628,426
Stirena 21.750,472 6.349.787,334 79.628,14482 105.029,261 184.657,4058 4.928.769,375
Air 43.805.822,632 9.263,146723 11.246,11612 20.509,26284 35.626.705,292
CO2 126.987,780 103.666,274
H2 1.302.621,319 1.057.303,828
Total 1.370.300,476 54.073.248,525 5.101.607,899 6.641.717,896 11.743.325,8 43.700.223,205
3. Neraca Panas Di Furnace(F – 01)
Tabel 4.3 Neraca Panas Alur Umpan di Furnace
Komponen Input Furnace (Output Vaporizer) Output Furnace
kmol n.Cp.dT n.Hvap Q total (kJ) kmol Cp.dT n.Cp.dT
Benzen 0,448 9.263,146723 11.246,11612 20.509,26284 0,448 87.144,448 39040,7127
Toluen 0,378 8.835,134704 11.691,81497 20.526,94967 0,378 107.215,215 40527,35127
Etilbenzen 186,630 5.003.881,473 6.513.750,704 11.517.632,18 186,630 129.433,167 24.156.111,96
Stirena 2,969 79.628,14482 105.029,261 184.657,4058 2,969 246.793,544 732.730,0321
190,425 5.101.607,899 6.641.717,896 11.743.325,8 190,425 24.968.410,06
Jumlah 11.743.325,8 kJ/jam 24.968.410,06 kJ/jam
Beban panas furnace 1 = Qoutput - Qinput
= 24.968.410,06 kJ/jam – 11.743.325,8 kJ/jam
= 13.225.084,26 kJ/jam
Tabel 4.4 Neraca Panas Alur Steam di Furnace
Komponen Input Furnace Output Furnace kmol/jam Cp.dT Q (kJ) kmol/jam Cp .dT Q (kJ)
H2O (steam) 5.187,576 6.460,178 33.512.664,3485 5.187,576 35.302,835 183.136.139,5780
Jumlah 33.512.664,3485 kJ/jam 183.136.139,5780 kJ/jam
Beban panas furnace 2 = Qoutput - Qinput
= 183.136.139,5780 kJ/jam – 33.512.664,3485
kJ/jam
= 149.623.475,2294 kJ/jam
Beban panas furnace total = beban panas furnace 1 + beban furnace 2
= 13.225.084,26 kJ/jam +149.623.475,2294 kJ/jam
=162.848.559,4894 kJ/jam
Spesifikasi bahan bakar yang digunakan (Yaws, C. L, 1998) :
Hv = 41.123,5988 kJ/kg
Eff = 78 %
Mfuel = Q / (Hv . Eff)
Mfuel = 162.848.559,4894 kJ/jam / (41.123,5988 kJ/kg x 0,78)
= 5.076,8953 kg/jam
4. Neraca Panas Di Bed Reaktor I (R – 01)
Tabel 4.5 Neraca Panas di Bed Reaktor I
Komponen Input Bed Reaktor 1 Output Bed Reaktor 1
kmol Cp.dT n.Cp.dT kmol Cp.dT n.Cp.dT Qreaksi
Benzen 0,448 81.309,838 36.426,807 3,067 70.520,1817 216.285,397
Toluen 0,378 100.032,727 37.812,371 4,117 86.765,21595 357.212,394
Etilbenzen 186,630 120.793,733 22.543.734,420 105,625 104.841,5482 11.073.888,527
Stirena 2,969 222.496,875 660.593,222 77,615 178.929,756 13.887.633,013
Steam 3.318,588 25.703,378 85.298.922,577 3.300,631 21.449,78504 70.797.825,454
CO2 0,000 0,000 8,977 22.076,07912 198.176,962
H2 0,000 0,000 101,578 20.268,46228 2.058.829,862
Subtotal 3.509,013 108.577.489,113 3.601,61 98.589.851,271 9.967.637,832
Jumlah 108.577.489,113 kJ/jam 108.577.489,113 kJ/jam
[image:33.595.128.573.381.582.2]5. Neraca Panas Di Bed Reaktor II (R – 01)
Tabel 4.6 Neraca Panas di Bed Reaktor II
Komponen Input Bed Reaktor 2 Output Bed Reaktor 2
kmol Cp.dT n.Cp.dT kmol Cp.dT n.Cp.dT Qreaksi
Benzen 3,067 76,691.985 235.214,317 4,342 68.334,77525 296.709,594
Toluen 4,117 90,154.278 371.165,162 6,120 84.079,16264 514.564,475
Etilbenzen 105,625 117,483.963 12.409.243,583 55,684 101.606,2999 5.657.845,205
Stirena 77,615 191,537.322 14.866.169,213 124,280 171.577,9835 21.323.711,793
Steam 5.169,620 22,297.464 115.269.414,059 5.160,517 20.783,90623 107.255.701,421
CO2 8,977 24,378.570 218.846,423 13,529 21.469,25057 290.457,491
H2 101,578 22,604.703 2.296.140,474 161,897 19.650,55937 3.181.366,610
Subtotal 5.470,599 145.666.193,891 5.526,369 138.520.356,407 7.145.837,484
Jumlah 145.666.193,891 kJ/jam 145.666.193,891 kJ/jam
6. Neraca Panas Di Waste Heat Boiler (WHB)
Tabel 4.7 Neraca Panas di Waste Heat Boiler
Komponen Input Waste Heat Boiler Output Waste Heat Boiler
kmol Cp.dT n.Cp.dT kmol Cp.dT n.Cp.dT
Benzen 4,342 68.334,77525 296.709,594 4,342 26.067,399 113.184,646
Toluen 6,120 84.079,16264 514.564,475 6,120 32.221,065 197.192,918
Etilbenzen 55,684 101.606,2999 5.657.845,205 55,684 39.107,318 2.177.651,896
[image:33.595.130.571.642.752.2]Air 5.160,517 20.783,90623 107.255.701,421 5.160,517 8.488,650 43.805.822,632
CO2 13,529 21.469,25057 290.457,491 13,529 9.386,339 126.987,780
H2 161,897 19.650,55937 3.181.366,610 161,897 8.045,988 1.302.621,319
Total 5.526,369 138.520.356,407 5.526,369 54.073.248,525
Panas yang diambil WHB = panas input WHB – panas output WHB
= 138.520.356,407 kJ/jam – 54.073.248,525 kJ/jam
= 84.447.107,882 kJ/jam
Panas yang dibutuhkan dari air umpan :
o Panas yang dibutuhkan untuk mengubah fase dari cair menjadi cair jenuh.
o Panas yang dibutuhkan untuk mengubah dari kondisi cair jenuh menjadi uap
jenuh. Dari steam table untuk T = 473 K diperoleh λ = 34.923,879 kJ/kmol.
Sehingga panas yang dibutuhkan dari air umpan = 13.090,751 + 34.923,879
= 31.658,022 kJ/kmol.
Jumlah air yang dibutuhkan di WHB adalah 31.658,022 kg/jam.
[image:34.595.130.569.458.641.2]7. Neraca Panas Di Cooler IV (CL – 04)
Tabel 4.8 Neraca Panas di Cooler IV
Komponen Input Cooler IV Output Cooler IV
kmol Cp.dT n.Cp.dT kmol Cp.dT n.Cp.dT
Benzen 4,342 20.737,745 90.043,287 4,342 15.310,4596 66.478,016
Toluen 6,120 25.671,126 157.107,294 6,120 19.001,9527 116.291,951
Etilbenzen 55,684 31.187,207 1.736.628,426 55,684 23.121,0178 1.287.470,755
Stirena 124,280 39.658,588 4.928.769,375 124,280 28.448,9678 3.535.637,718
Air 5.160,517 6.903,709 35.626.705,292 5.160,517 5.289,2003 27.295.008,065
CO2 13,529 7.662,523 103.666,274 13,529 5.887,1623 79.647,419
H2 161,897 6.530,719 1.057.303,828 161,897 4.984,4218 806.962,936
Total 5.526,369 43.700.223,205 5.526,369 33.187.496,859
Panas yang diambil cooler IV = panas input – panas output
= 43.700.223,205 – 33.187.496,859
Kebutuhan air pendingin di cooler IV = 167.394,770 kg/jam
[image:35.595.129.569.189.372.2]8. Neraca Panas Di Drum Separator (DS – 01)
Tabel 4.9 Neraca Panas di Drum Separator
Komponen Input Drum Separator Output Drum Separator
kmol Cp.dT n.Cp.dT kmol Cp.dT n.Cp.dT
Benzen 4,342 15.310,4596 66.478,016 4,342 10.953,583 47,560.457
Toluen 6,120 19.001,9527 116.291,951 6,120 12.437,692 76,118.675
Etilbenzen 55,684 23.121,0178 1.287.470,755 55,684 14.457,642 805,059.337
Stirena 124,280 28.448,9678 3.535.637,718 124,280 14.686,526 1,825,241.451
Air 5.160,517 5.289,2003 27.295.008,065 5.160,517 5.705,827 29,445,017.233
CO2 13,529 5.887,1623 79.647,419 13,529 3.001,762 40.610,838
H2 161,897 4.984,4218 806.962,936 161,897 2.523,822 408.599,210
Total 5.526,369 33.187.496,859 5.526,369 32.648.207,202
Beban panas drum separator = panas input drum – panas output drum
= 33.187.496,859 kJ/jam – 32.648.207,202 kJ/jam
= 539,289.657 kJ/jam
Kebutuhan air pendingin di kondensor = 8.587,1414 kg/jam
9. Neraca Panas Di Dekanter (D – 01)
Tabel 4.10 Neraca Panas di Dekanter
Komponen Input Dekanter
Output Dekanter
Hasil atas Hasil bawah
kmol Cp.dT n.Cp.dT kmol Cp.dT n.Cp.dT kmol Cp.dT n.Cp.dT
Benzen 4,342 10.953,583 47.560,457 3,515 10.953,583 38.501,844 0,826 10.953,583 9.047,660
Toluen 6,120 12.437,692 76.118,675 5,616 12.437,692 69.850,078 0,504 12.437,692 6.268,597
Etilbenzen 55,684 14.457,642 805.059,337 55,600 14.457,642 803.844,895 0,084 14.457,642 1.214,442
Stirena 124,280 14.686,526 1.825.241,451 124,00 14.686,526 1.821.129,224 0,280 14.686,526 4.112,227
Air 5.160,517 5.705,827 29.445.017,233 5.160,517 5.705,827 29.445.017,233
Total 5.350,943 32.198.997,153 188,731 2.733.326,042 5.162,211 29.465.660,158
Panas output dekanter = panas hasil atas + panas hasil bawah
= 2.733.326,042 kJ/jam + 29.465.660,158 kJ/jam
[image:35.595.120.582.509.657.2]10.Neraca Panas Di Kolom Destilasi I (D – 01)
Tabel 4.11 Neraca Panas di Kolom Destilasi I
Komponen Input Kolom Destilasi I
Output Kolom Destilasi I
Hasil atas Hasil bawah
kmol Cp.dT n.Cp.dT kmol QLo QD QV kmol QW
Toluen 5,616 12.437,692 42.109,249 5,616 1.009.303,579 60.170,05 2.211.104,767 0,000 0,000
Benzen 3,515 10.953,583 65.761,368 3,515 556.932,781 84.754,91 4.255.813,962 0,000 0,000
Etilbenzen 55,600 14.457,642 803.845,008 55,376 11.549.138,653 1.100.043,69 47.175.800,06 0,224 5,364.085
Stirena 124,000 14.686,526 1.821.123,457 2,983 630.669,821 60.070,66 2.649.555,335 121,017 2,932,262.725
Total 188,731 2.732.839,082 67,490 13.746.044,834 1.305.039,31 56.292.274,135 121,241 2,937,626.810
Neraca Panas di kondensor :
Qinput = Qoutput
QV = QLo+ QD + QC
QC = 56.292.274,135 – 13.746.044,834 – 1.305.039,31
= 41.241.189,991kJ/jam
Kebutuhan air pendingin di kondensor I = 656.685,9334 kg/jam
Neraca panas di reboiler :
Qinput = Qoutput
QF + QR = QD+ QW + QC
QR = 1.305.039,31 + 2.937.626,810 + 41.241.189,991 – 2.733.326,042
= 42.750.530,07 kJ/jam
Kebutuhan steam di reboiler I = 22.033,908 kg/jam
11.Neraca Panas Di Kolom Destilasi II (D – 02)
Tabel 4.12 Neraca Panas di Kolom Destilasi II
Komponen Input Kolom Destilasi II
Output Kolom Destilasi II
Hasil atas Hasil bawah
kmol Cp.dT n.Cp.dT kmol QLo QD QV kmol QW
Toluen 3,515 17.118,080 53.047,280 5,616 109.710,4271 71.163,520272 993.528,018 0,000 0,000
Benzen 5,616 15.091,687 96.135,137 3,515 60.477,1075 39.228,092455 574.616,0348 0,000 0,000
Etilbenzen 55,376 19.864,990 1.100.043,686 0,014 324,0236 206,196844 2.917,0066 55,362 1.196.592,386
Stirena 2,983 20.137,666 60.070,658 0,011 254,3226 164,561683 2.368,5927 2,969 65.002,437
Total 67,490 1.309.296,761 9,156 170.765,8808 110.762,371254 1.570.429,6522 58,331 1.261.594,823
[image:36.595.125.577.603.735.2]Qinput = Qoutput
QV = QLo+ QD + QC
QC = 1.570.429,6522 – 170.765,8808 – 110.762,371254
= 1.288.901,40011 kJ/jam
Kebutuhan air pendingin di kondensor II = 10.170,775 kg/jam
Neraca panas di reboiler :
Qinput = Qoutput
QF + QR = QD+ QW + QC
QR = 110.762,371254 + 1.261.594,823 + 1.288.901,40011 – 1.309.296,761
= 1.351.961,833 kJ/jam
Kebutuhan steam di reboiler II = 696,8106 kg/jam
[image:37.595.126.578.379.518.2]12.Neraca Panas Di Kolom Destilasi III (D – 03)
Tabel 4.13 Neraca Panas di Kolom Destilasi III
Komponen Input Kolom Destilasi III
Output Kolom Destilasi III
Hasil atas Hasil bawah
kmol Cp.dT n.Cp.dT kmol QLo QD QV kmol QW
Toluen 5,616 11.160.197 71.163,520 3,501 53,84127 31.400,0909 1.447,9744 5,602 69.841,03032
Benzen 3,515 12.671.567 39.228,092 0,014 11.845,85404 110,4724 304.533,8882 0,014 198,10797
Etilbenzen 0,014 14.728.346 206,197 0,000 0,000 0,0000 0,0000 0,014 230,14684
Stirena 0,011 14.960.153 164,562 0,000 0,000 0,0000 0,0000 0,014 233,62689
Total 9,156 110.762,371 3,515 11.899,69531 31.510,5633 305.981,8625 5,644 70.502,91202
Neraca Panas di kondensor :
Qinput = Qoutput
QV = QLo+ QD + QC
QC = 305.981,8625 – 11.899,69531 – 31.510,5633
= 262.571,6039 kJ/jam
Kebutuhan air pendingin di kondensor III = 4.180,9433 kg/jam
Neraca panas di reboiler :
Qinput = Qoutput
QF + QR = QD+ QW + QC
= 253.822,7082 kJ/jam
Kebutuhan steam di reboiler III= 130,824 kg/jam
13.Neraca Panas Di Cooler I (CL – 01)
Tabel 4.14 Neraca Panas di Cooler I
Komponen Input Cooler I Output Cooler I
kmol Cp.dT n.Cp.dT kmol Cp.dT n.Cp.dT
Toluen 0,000 18.233,520 0,000 0,000 2.790,968 0,000
Benzen 0,000 20.664,308 0,000 0,000 3.180,717 0,000
Etilbenzen 0,224 23.946,809 5.364,085 0,224 3.707,170 830,406
Stirena 121,017 24.230,172 2.932.262,725 121,017 3.774,273 456.751,196
Total 121,241 2.937.626,810 121,241 457.581,602
Panas yang diambil cooler I = panas input – panas output
= 2.937.626,810 – 457.581,602
= 2.480.045,208 kJ/jam
Kebutuhan air pendingin di cooler I = 39.489,908 kg/jam
[image:38.595.128.570.189.328.2]14.Neraca Panas Di Cooler II (CL – 02)
Tabel 4.15 Neraca Panas di Cooler II
Komponen Input Cooler II Output Cooler II
kmol Cp.dT n.Cp.dT kmol Cp.dT n.Cp.dT
Toluen 0,014 7.890,886 110,472 0,014 2.790,968 39,074
Benzen 3,501 8.968,892 31.400,091 3,501 3.180,717 11.135,690
Etilbenzen 0,000 10.436,958 0,000 0,000 3.707,170 0,000
Stirena 0,000 10.614,596 0,000 0,000 3.774,273 0,000
Total 3,515 31.510,563 3,515 11.174,764
Panas yang diambil cooler II = panas input – panas output
= 31.510,563 – 11.174,764
= 19.975,799 kJ/jam
Kebutuhan air pendingin di cooler II = 318,076 kg/jam
Tabel 4.16 Neraca Panas di Cooler III
Komponen Input Cooler III Output Cooler III kmol Cp.dT n.Cp.dT kmol Cp.dT n.Cp.dT
Toluen 5,602 12.467,160 69.841,030 5,602 2.790,968 15.635,0027
Benzen 0,014 14.150,569 198,108 0,014 3.180,717 44,5300
Etilbenzen 0,014 16.439,060 230,147 0,014 3.707,170 51,9004
Stirena 0,014 16.687,635 233,627 0,014 3.774,273 52,8398
Total 5,644 70.502,912 5,644 15.784,2730
Panas yang diambil cooler III = panas input – panas output
= 70.502,912 – 15.784,273
= 54.718,639 kJ/jam
BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN
5.1 Tangki Penyimpanan Bahan Baku Etilbenzen (T – 01)
Fungsi : Menyimpan bahan baku etilbenzen sebelum diproses
Jenis : Tangki silinder tegak dengan conical roof
Bahan konstruksi : Carbon steel SA – 283 Grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur : 30°C
Tekanan : 1 atm
Fluida : Cair dingin
Kebutuhan : 10 hari
Kapasitas tangki : 4.293,204 m3
Ukuran : Diameter tangki = 24,428 m
Tinggi tangki = 9,1605 m
Tabel 5.1 Spesifikasi Tangki
Tangki Bahan konstruksi Volume tangki (m3) Diameter (m) Tinggi (m)
(T – 02) Carbon steel 3.868,240 23,600 8,850
(T – 03) Carbon steel 144,893 7,895 2,960
(T – 04) Carbon steel 76,439 6,379 2,392
5.2 Pompa (P – 01)
Fungsi : Mengalirkan bahan baku etilbenzen dari tangki (T-01)
ke mixer (M – 01)
Jenis : Pompa sentrifugal
Bahan : Cast iron
Tabel 5.2 Spesifikasi Pompa
Pompa Jenis Bahan konstruksi Daya (hp)
(P – 02) Pompa sentrifugal Cast iron 2
(P – 03) Pompa sentrifugal Cast iron 2
(P – 04) Pompa sentrifugal Cast iron ¾
(P – 05) Pompa sentrifugal Cast iron 1 ½
(P – 06) Pompa sentrifugal Cast iron ¼
(P – 07) Pompa sentrifugal Cast iron ¾
(P – 08) Pompa sentrifugal Cast iron ¼
(P – 09) Pompa sentrifugal Cast iron ¼
5.3 Vaporizer (V – 01)
Fungsi : Menguapkan etilbenzen yang akan masuk ke reaktor
Jenis : Kettle vaporizer (shell and tube vaporizer)
Bahan konstruksi : Carbon steel SA – 283 Grade C
Jumlah : 1 unit
Ukuran : Shell Tube
ID : 33 in Jumlah tube : 215
B : 21 in OD, BWG : 1 ½ in, 18
Pass : 1 Pitch : 17/8 in, triangular
Pass : 1
5.4 Furnace (F – 01)
Fungsi : Memanaskan etilbenzen dan steam yang akan masuk ke reaktor
Jenis : Large Box furnace
Bahan konstruksi : Carbon steel SA – 283 Grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur rata – rata dinding : 750°C
Kondisi operasi : Tekanan : 1 atm
Kondisi operasi : Udara berlebih : 25 %
Kondisi operasi : Kebutuhan bahan bakar : 10.979,582 lbm/jam
5.5 Reaktor (R – 01)
Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi dehidrogenasi etilbenzen
Jenis : Multi Fixed Bed Reactor
Bahan : Carbon steel SA – 285 Grade A
Jumlah : 1 unit
Jumlah bed katalis : 2 bed
Ukuran : Diameter reaktor = 1,842 m
Tinggi reaktor = 6,7412 m
5.6 Drum Separator (DS – 01)
Fungsi : Memisahkan gas H2 dan CO2 dari campuran
Jenis : Vertical drum settler
Bahan konstruksi : Carbon steel SA – 212 Grade A
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur : 80°C
Tekanan : 1,1 atm
Ukuran : Diameter drum = 4,158 m
Tinggi drum = 13,632 m
5.7 Dekanter (DK – 01)
Fungsi : Memisahkan H2O dari campuran
Jenis : Continuous Gravity Horizontal Cylinder Decanter
Bahan konstruksi : Carbon steel SA – 212 Grade A
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur : 80°C
Tekanan : 1 atm
Ukuran : Diameter dekanter = 2,394 m
Panjang dekanter = 8,2592 m
5.8 Kolom Destilasi I (D – 01)
Fungsi : Memisahkan produk utama stirena dari campuran
Bahan konstruksi : Carbon steel SA – 285 Grade C
Jumlah : 1 unit
Jumlah plate : 45 plate
Ukuran : Diameter kolom = 2,7684 m
Tinggi kolom = 27,9 m
Tabel 5.3 Spesifikasi Kolom Destilasi
Kolom Bahan konstruksi Diameter kolom (m) Tinggi kolom (m) Jumlah plate
(D – 02) Carbon steel 0,457 11,842 20
(D – 03) Carbon steel 0,201 17,242 29
5.9 Kondensor I (C – 01)
Fungsi : Mengembunkan hasil atas dari kolom destilasi I (D – 01)
Jenis : Shell and tube condensor
Bahan konstruksi : Carbon steel SA – 283 Grade C
Jumlah : 1 unit
Ukuran : Shell Tube
ID : 33 in Jumlah tube : 215
B : 21 in OD, BWG : 1 ½ in, 18
Pass : 1 Pitch : 1 7/8 in, triangular
Pass : 1
Tabel 5.4 Spesifikasi Kondensor
Kondensor Bahan konstruksi OD shell (in) Jumlah tube OD tube (in) Pitch
(C – 02) Carbon steel 8 32 ¾ 1 in, square
(C – 03) Carbon steel 8 32 ¾ 1 in, square
5.10 Reboiler I (RE – 01)
Fungsi : Menguapkan hasil bawah dari kolom destilasi I (D – 01)
Jenis : Shell and tube reboiler
Bahan konstruksi : Carbon steel SA – 283 Grade C
Ukuran : Shell Tube
ID : 39 in Jumlah tube : 307
B : 21 in OD, BWG : 1 ½ in, 18
Pass : 1 Pitch : 1 7/8 in, triangular
Pass : 1
Tabel 5.5 Spesifikasi Reboiler
Reboiler Bahan konstruksi OD shell (in) Jumlah tube OD tube (in) Pitch
(R – 02) Carbon steel 8 32 ¾ 1 in, square
(R – 03) Carbon steel 8 32 ¾ 1 in, square
5.11 Accumulator I (AC – 01)
Fungsi : Tangki penampung keluaran kondensor kolom destilasi I
Jenis : Tangki silinder horizontal dengan torispherical head
Bahan konstruksi : Carbon steel SA – 283 Grade C
Kondisi operasi : Temperatur : 400,611 K
Tekanan : 1 atm
Fluida : Cair jenuh
Jumlah : 1 unit
Volume : 0,6699 m3
Ukuran : Diameter accumulator = 0,644 m
Panjang accumulator = 2,884 m
[image:44.595.121.538.81.566.2]
Tabel 5.6 Spesifikasi Accumulator
Accumulator Bahan konstruksi Volume (m3) Diameter (m) Panjang (m)
(R – 02) Carbon steel 0,0924 0,309 1,442
(R – 03) Carbon steel 0,0327 0,218 1,078
5.12 Mixer (M – 01)
Fungsi : Tangki pencampur bahan baku etilbenzen dan etilbenzen
recycle
Bahan konstruksi : Carbon steel SA – 283 Grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur : 30°C
Kondisi operasi : Tekanan : 1 atm
Kondisi operasi : Fluida : Cair dingin
Kondisi operasi : Waktu pencampuran : 1 jam
Kapasitas tangki : 20,62 m3
Ukuran : Diameter tangki = 2,797 m
Tinggi tangki = 4,1955 m
BAB VI
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
6.1 Instrumentasi
Instrumentasi adalah peralatan 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. Alat-alat instrumentasi dipasang pada setiap peralatan proses dengan
tujuan agar sarjana teknik dapat memantau dan mengontrol kondisi di lapangan. Dengan
adanya instrumentasi ini pula, para sarjana teknik dapat segera melakukan tindakan
apabila terjadi kejanggalan dalam proses. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian
tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai tingkat kesalahan (error) yang
paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (Considine, 1985).
Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol (controler), penunjuk
(indicator), pencatat (recorder), dan pemberi tanda bahaya (alarm). Instrumentasi
bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan
secara manual atau otomatis. . Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses
tergantung pada pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada
pemakaian alat-alat instrumen ju
