• Tidak ada hasil yang ditemukan

Pra–Rancangan Pabrik Pembuatan NPropanol dari Etilen dan Gas Sintesa dengan Kapasitas 2.000 Ton/Tahun

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2016

Membagikan "Pra–Rancangan Pabrik Pembuatan NPropanol dari Etilen dan Gas Sintesa dengan Kapasitas 2.000 Ton/Tahun"

Copied!
380
0
0

Teks penuh

(1)

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN N-PROPANOL DARI ETILEN DAN GAS

SINTESA

DENGAN KAPASITAS 2.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

HERLINAWATI SIMAREMARE 080405107

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan berkat, rahmat dan karunia berupa kesehatan sehingga Penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul Pra–Rancangan Pabrik Pembuatan N-Propanol dari Etilen dan Gas Sintesa dengan Kapasitas 2.000 Ton/Tahun.

Pra–rancangan pabrik ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat dalam menyelesaikan perkuliahan pada Program Studi Strata Satu (S1) Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, Penulis banyak menerima bantuan, bimbingan dan fasilitas dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini juga, Penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Dr. Ir. Mhd. Yusuf Ritonga, MT, sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si, ketua Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

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

5. Bapak dan Ibu dosen staf pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

6. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, atas segala bantuan yang telah diberikan.

7. Spesial buat papaku M.simaremare dan mamaku tercinta T.sinaga yang telah mendukung dan memberikan kasih sayang serta dorongan moril dan materil. 8. Keluarga Penulis, Lasmidawati Simaremare, S.E, Elvina Sumianti

(3)

9. Naomi Yemima Manalu sebagai partner yang telah banyak membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.

10.Sahabatku Ditha Primalani Nainggolan dan Audra Natasya Tarigan, serta teman – temanku Eva Okta Rianty, Ilfi Mawaddah, Kakak Lely, Lamria, nova, icha, Ida dan kak irma, sebagai orang yang telah sangat banyak membantu, dan memberi semangat kepada Penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

11.Teman – teman di Angkatan ’05, ’06, ’07 dan ’08 yang telah banyak memberikan masukan, doa dan motivasinya kepada Penulis.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, Penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu Penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca sehingga tulisan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

(4)

INTISARI

N-Propanol (CH3CH2CH2OH) merupakan senyawa intermediate yang

digunakan sebagai bahan baku dalam industri cat, kosmetik, tinta printer, pestisida, insektisida, Ester, Eeter dan N-Propylamine. Proses pembuatan N-Propanol dari Etilen dan Gas Sintesa dengan proses oxo berlangsung dalam 2 tahap reaksi. Etilen merupakan senyawa turunan hidrokarbon alkena yang paling sederhana, terdiri dari dua atom karbon dan empat hidrogen. Gas sintesis merupakan gas yang diperoleh dari suatu proses, misalnya dari proses penyulingan minyak bumi atau dari proses gasifikasi batubara. Pra-rancangan pabrik pembuatan N-Propanol dari Etilen dan Gas Sintesa ini memiliki kapasitas 2.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja. Pabrik pembuatan N-Propanol dari Etilen dan Gas Sintesa ini membutuhkan etilen, hidrogen dan karbon monoksida sabagai bahan baku. Lokasi pabrik pembuatan pupuk N-Propanol dari Etilen dan Gas Sintesa ini direncanakan didirikan di daerah kawasan industri Panca Puri, propinsi Banten dengan luas areal 8.800 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan 145 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur utama dengan struktur organisasi sistem garis dan staf.

Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan N-Propanol dari Etilen dan Gas Sintesa adalah sebagai berikut:

ƒ Total Modal Investasi : Rp 227.421.405.333 ,- ƒ Biaya Produksi : Rp 137.843.014.106 ,-

ƒ

Hasil Penjualan

: Rp 291.251.613.417 ,-

ƒ Laba Bersih : Rp 107.922.949.614 ,- ƒ Profit Margin : 52,93 %

ƒ Break Even Point : 27,41 % ƒ Return on Investment : 47,45 % ƒ Pay Out Time : 2,11 tahun ƒ Return on Network : 79,09 %

ƒ

Internal Rate of Return

: 33,45 %

(5)

DAFTAR ISI

Hal

KATA PENGANTAR ... i

INTISARI ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... vi

DAFTAR GAMBAR ... x BAB I PENDAHULUAN ... I-1 1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Tujuan Perancangan ... I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1 2.1 N-Propanol ... II-1 2.2 Sifat – Sifat Bahan Baku & Produk ... II-1 2.3 Pembuatan N-Propanol ... II-7 2.4 Uraian Proses ... II-9 BAB III NERACA MASSA ... III-1 BAB IV NERACA ENERGI ... 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-6 6.2 Keselamatan Kerja Pada Pra Rancangan

Pabrik Pembuatan Urea ... VI-7 BAB VII UTILITAS ... V11-1

(6)

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 Areal Pabrik ... VIII-4 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ... IX-1 9.1 Organisasi Perusahaan ... IX-1 9.2 Manajemen Perusahaan ... IX-3 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ... IX-4 9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ... IX-6 9.5 Sistem Kerja ... IX-8 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ... IX-10 9.7 Sistem Penggajian ... IX-11 9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ... IX-12 BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1 10.1 Modal Investasi ... X-1 10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/ Total Cost (TC) ... X-28 10.3 Perkiraan Rugi/labaUsaha ... X-37 10.4 Analisa Aspek Ekonomi ... X-39 BAB XI KESIMPULAN ... XI-1 DAFTAR PUSTAKA ... xii

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS

LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN

(7)

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Perkembangan Impor N-Propanol di Indonesia...I-2 Tabel 1.2 Perkembangan Impor Etilen di Indonesia...I-2 Tabel 1.3 Perkembangan Impor Gas Sintesa di Indonesia...I-3 Tabel 3.1 Neraca massa Reaktor (R-101)...III-1 Tabel 3.2 Neraca massa Separator Drum (SD-101)...III-2 Tabel 3.3 Neraca massa Mixing Point (M-101)...III-2 Tabel 3.4 Neraca massa Reaktor (R-102) ………... III-2 Tabel 3.5 Neraca massa Separator Drum (SD-102)...III-3 Tabel 3.6 Neraca massa Destilasi (D-101)...III-3 Tabel 3.7 Neraca massa Kondensor (CD-102)...III-3 Tabel 3.8 Neraca massa Reboiler (Rb-101)...III-4 Tabel 4.1 Neraca Panas Heater (E-101)...IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas Reaktor (R-101)...IV-1 Tabel 4.3 Neraca Panas Refrigerator (CD-101)...IV-2 Tabel 4.4 Neraca Panas Heater (E-102)...IV-2 Tabel 4.5 Neraca Panas Cooler (E-103)...IV-2 Tabel 4.6 Neraca Panas Cooler (E-104)...IV-3 Tabel 4.7 Neraca Panas Kolom Destilasi (D-101)...IV-3 Tabel 4.8 Neraca Panas cooler (E-105)...IV-4 Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan

(8)

Tabel LA-1 Neraca Massa Reaktor (R-101) ... LA-4 Tabel LA-2 Hasil Perhitungan Pbuble dan Pdew ... LA-5

Tabel LA-3 Hasil Iterasi Separator Drum (SD-101) ... LA-6 Tabel LA-4 Hasil Perhitungan Separator Drum (SD-101) ... LA-6 Tabel LA-5 Neraca Massa Separator Drum (SD-101) ... LA-7 Tabel LA-6 Neraca Massa Mixing Point (M-101) ... LA-8 Tabel LA-7 Neraca Massa Reaktor (R-102) ... LA-9 Tabel LA-8 Hasil Perhitungan Pbuble dan Pdew ... LA-10

Tabel LA-9 Hasil Iterasi Separator Drum (SD-102) ... LA-11 Tabel LA-10 Hasil Perhitungan Separator Drum (SD-102) ... LA-11 Tabel LA-11 Neraca Massa Separator Drum (SD-102) ... LA-12 Tabel LA-12 Neraca Massa Kolom Destilasi (D-101) ... LA-15 Tabel LA-13 Konstanta Antoine Komponen ... LA-16 Tabel LA-14 Titik Didih Umpan Masuk Destilasi ... LA-16 Tabel LA-15 Dew Point Destilat... LA-16 Tabel LA-16 Boiling Point Produk Bawah ... LA-17 Tabel LA-17 Omega Point Destilat... LA-17 Tabel LA-18 . ... LA-17 Tabel LA-19 Neraca Massa Kondensor (CD-102) ... LA-19 Tabel LA-20 Neraca Massa Reboiler (RB-101) ... LA-20 Tabel LB-1 Data Kapasitas Panas Komponen Gas ... LB-1 Tabel LB-2 Data Kapasitas Panas Komponen Cair ... LB-1 Tabel LB-3 Data Panas Reaksi Komponen ... LB-1 Tabel LB-4 Sifat – Sifat Bahan Baku ... LB-2 Tabel LB-5 Tekanan Uap Antoine ... LB-2

Tabel LB-6 Data steam dan air pendingin yang

digunakan……….…...LB-2

Tabel LB-7 Data kapasitas panas refrigrant yang

(9)
(10)
(11)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 8.1 Perincian Luas Areal Pabrik ... VIII-6 Gambar 9.1 Bagan struktur organisasi perusahaan pabrik

Pembuatan N-Propanol dari Etilen dan Gas Sintesa ... IX-14 Gambar LD-1 Spesifikasi screening ... LD-1

Gambar LD-2 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower (CT) ... LD Gambar LD-3 Kurva Hy terhadap 1/(Hyi – Hy) ... LD-18

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

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

(13)

INTISARI

N-Propanol (CH3CH2CH2OH) merupakan senyawa intermediate yang

digunakan sebagai bahan baku dalam industri cat, kosmetik, tinta printer, pestisida, insektisida, Ester, Eeter dan N-Propylamine. Proses pembuatan N-Propanol dari Etilen dan Gas Sintesa dengan proses oxo berlangsung dalam 2 tahap reaksi. Etilen merupakan senyawa turunan hidrokarbon alkena yang paling sederhana, terdiri dari dua atom karbon dan empat hidrogen. Gas sintesis merupakan gas yang diperoleh dari suatu proses, misalnya dari proses penyulingan minyak bumi atau dari proses gasifikasi batubara. Pra-rancangan pabrik pembuatan N-Propanol dari Etilen dan Gas Sintesa ini memiliki kapasitas 2.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja. Pabrik pembuatan N-Propanol dari Etilen dan Gas Sintesa ini membutuhkan etilen, hidrogen dan karbon monoksida sabagai bahan baku. Lokasi pabrik pembuatan pupuk N-Propanol dari Etilen dan Gas Sintesa ini direncanakan didirikan di daerah kawasan industri Panca Puri, propinsi Banten dengan luas areal 8.800 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan 145 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur utama dengan struktur organisasi sistem garis dan staf.

Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan N-Propanol dari Etilen dan Gas Sintesa adalah sebagai berikut:

ƒ Total Modal Investasi : Rp 227.421.405.333 ,- ƒ Biaya Produksi : Rp 137.843.014.106 ,-

ƒ

Hasil Penjualan

: Rp 291.251.613.417 ,-

ƒ Laba Bersih : Rp 107.922.949.614 ,- ƒ Profit Margin : 52,93 %

(14)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sebagai negara yang sedang membangun, Indonesia sedang menggalakkan sektor industri untuk mengurangi ketergantungan terhadap barang-barang hasil industri dari luar negeri, menghemat devisa negara dan mempercepat laju pertumbuhan ekonomi Indonesia. Pembangunan industri di Indonesia merupakan salah satu bentuk pembangunan jangka panjang. Industri diharapkan mampu memperbaiki laju pertumbuhan ekonomi, menciptakan lapangan kerja baru dan meningkatkan pendapatan daerah. Selain itu, perkembangan industri dalam negeri akan mengurangi ketergantungan terhadap sistem impor.

Salah satu bahan kimia yang masih diimpor adalah N-Propanol (N-C3H8O), N-Propanol digunakan sebagai bahan baku dalam indusri cat,kos-metik,

tinta printer, pestisida, insektisida, Ester, Eeter dan N-Propylamine. Misalnya dalam penggunaan dalam desinfeksi untuk mencegah terjadinya infeksi atau pencemaran jasad renik seperti bakteri dan virus, juga membunuh atau menurunkan jumlah mikroorganisme atau kuman penyakit lainnya. Propanol bekerja dengan mekanisme denaturasi serta berdaya aksi dalam rentang detik hingga menit. Umumnya dibuat dalam campuran air pada konsentrasi 70-90%. Pada eter penggunaan N-propanol dapat dijumpai pada kromatografi.

Ketergantungan bahan kimia seperti N-propanol dari negara lain tidak menguntungkan bagi perekonomian negara kita, karena jika timbul gejolak harga di negara lain maka harga barang-barang yang menggunakan N-Propanol akan berubah juga.

(15)

Tabel 1.1 Perkembangan Impor N-propanol di Indonesia

Tahun Kapasitas (liter)

2007 2008 2009 2010 2011 2013

922.950 1.025.500 1.165.350 1.371.000 1.576.650 2.085.119

(Sumber : Biro Pusat Statistik, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011,2013)

Berdasarkan data dari Biro Pusat Statistik di atas, kebutuhan N-propanol di Indonesia dapat diperkirakan mengalami kenaikan setiap tahun antara 10% - 15%. Bahan baku pembuatan N-propanol di Indonesia selalu selalu tersedia dalam jumlah banyak. Bahan baku pembuatan N-propanol adalah etilen, gas sintesa dan hydrogen. Karena kebutuhan N-propanol di Indonesia terus meningkat setiap tahun maka perlu untuk didirikan pabrik untuk menghasilkan N-propanol.

Table 1.2 Perkembangan Impor Etilen di Indonesia

Tahun Kapasitas (kg/tahun)

2004 2005 2006 2007

306.929 597.737 944.746 1.147.051 (Sumber : Biro Pusat Statistik, 2004, 2005, 2006, 2007)

(16)

1. Industri pembuatan polietilena sebagai bahan baku pembuatan plastic 2. Industri pembuatan etil alcohol (etanol)

3. Industri pembuatan etilena glikol sebagai bahan baku pembuatan serat buatan dan sebagai bahan pendingin.

4. Industri pembuatan stirena, dimana stirena dapat dipolimerisasikan membentuk polistirena

5. Industri pembuatan kloroetana sebagai bahan baku pembuatan timbale tetraetil

Begitu pula dengan harga hydrogen akan mengalami kenaikan tiap tahunnya. Dan saat ini harga hydrogen (tahun 2011) mencapai Rp: 462.000,- 1L.

Table 1.3 Perkembangan Impor Gas sintesa di Indonesia

Gas sintesa Kapasitas (L/tahun)

Hidrogen Karbon

1.565.000 5.035.000 (Sumber : Biro Pusat Statistik, 2011)

Dari hasil perhitungan bahan baku antara N-propanol, etilen, hydrogen dan gas sintesa maka didapatkanlah kapasitas produk 2.000 ton/tahun karena nilai bahan baku masih mencukupi.

1.2 Tujuan Perancangan

(17)

2.1 diguna pestisi Propan tahap Propan Rhodiu Propan Kiesel pembu selain 2.2 2.2.1 N-Propano N-Propanol akan sebag ida, insekti nol dari Eti

reaksi. Tah nal yang b

um-Silica. nol yang te lgurh. Dar uatannya te itu pabrik j Rumus stru Propanol ra Propanol b Rumus stru Sifat-sifat B Sifat-sifat TI ol

l (CH3CH2

gai bahan sida, Ester, ilen dan Ga hap pertam

erlangsung Tahap kedu erjadi dalam

i segi pro elah banyak uga dijalank uktur n-prop

antai lurus (

entuk struk uktur propan Bahan Bak Bahan Bak BAB INJAUAN

2CH2OH) m

baku dalam , Eeter dan as Sintesa ma adalah r dalam rea ua adalah re m reaktor fi

oses pabrik k diterapkan kan pada te panol:

(rumus struk

ktural

nol minimu

ku dan Pro ku B II PUSTAKA merupakan m indusri n N-Propyl dengan pro eaksi hydro aktor fixed eaksi hidrog fixed bed ad k ini bere n pada seju kanan dan s

(18)

1. Rumus molekul : C2H4

2. Berat molekul : 28.0536 kg/kgmol 3. Wujud : gas (1 atm, 25o C) 4. Titik beku (oC) : - 169,15 oC 5. Titik didih (oC) : - 103,71 oC 6. Spesifik gravity (-103,71 oC) : 0,57 gr/cm3 (0oC) : 0,34 gr/cm3 7. Densitas gas : 7,635 mol/L 8. Densitas cairan : 20,27 mol/L 9. Tekanan uap (-103,71oC) : 0,102 Mpa

(0oC) : 4,27 Mpa 10. Tekanan kritis : 5040,8 kPa 11. Suhu kritis : 9,194 oC 12. Viskositas cairan : 0,1611 cP 13. Panas laten penguapan : 13,548 kJ/g 14. Panas reaksi pembentukan : 52,51 kg/j 15. Kemurnian : 99,0 %wt C2H4

Sifat-sifat kimia :

1. Polimerisasi

Etilen dapat dipolimerisasi dengan cara memutuskan ikatan rangkapnya dan bergabung dengan molekul etilen yang lain membentuk molekul yang lebih besar (polimer) pada tekanan dan temperatur tertentu dan dapat pula menggunakan katalis. Molekul yang terbentuk terdiri dari 1000 sampai 6 juta atau lebih molekul etilen. Untuk memproduksi polyetilen digunakan etilen dengan tingkat kemurnian tinggi.

Reaksi :

n (CH2 = CH2) (CH2 – CH2 -) n

2. Oksidasi

(19)

Etilen fase uap dioksidasi dengan udara atau oksigen dengan katalisator perak oksida pada suhu 200-300 oC dan tekanan 1-3 MPa. Reaksi yang terjadi :

CH2 = CH2 + ½ O2 CH2 – CH2

O

Etilen dapat juga dioksidasi menghasilkan vinil asetat dengan katalis palladium, alumina atau alumina silica pada temperature 175-200 oC dan tekanan 0,4-1 MPa, dengan reaksi :

H2C = CH2 + CH3COOH + ½ O2 CH2 – CH = OOCCH3 + H2O

3. Hidrohalogenasi

Etil klorida terbentuk dari reaksi antara etilen dengan HCL menggunakan katalis AlCl3 atau FeCl3 pada tekanan 300-500 kPa dengan temperature 30-90 oC untuk fase cair dan 130-250 oC untuk fase gas.

4. Hidrogenasi

Etilen dapat dihidrogenasi secara langsung dengan katalis nikel pada temperatur 300 oC.

Reaksi yang terjadi :

CH2 = CH2 + H2 CH3 – CH3

Atau dapat dihidrogenasi secara langsung dengan menggunakan katalis platina atau palladium pada suhu kamar.

5. Alkilasi

Etilen dapat juga dialkilasi dengan menggunakan katalis tertentu. Contoh alkilasi Friedel-Craft, mereaksikan etilen dengan benzen untuk menghasilkan produk etil benzene dengan katalis AlCl3

pada temperatur 400 oC. Reaksi yang terjadi : C6H6 + C2H4 C6H5C2H5

Etilen dapat juga dialkilasi dengan hidrokarbon parafin, misalnya isobutana menghasilkan 2,2 dimetil butane.

(20)

Etilen dapat direaksikan membentuk etanol dengan hidrasi katalitik langsung menggunakan katalis H3PO4-SiO2 pada temperatur

300 oC dan tekanan 7MPa. Reaksi yang terjadi :

CH2 = CH2 + H2O CH3 – CH2OH

7. Reaksi OXO (hidroformilasi)

Etilen bereaksi dengan gas sintesa (CO + H2) menggunakan

katalis cobalt membentuk propionaldehid pada temperatur 60-200 oC dan tekanan 4-35 MPa. Biasanya reaksi terjadi dalam medium cair dimana gas dilarutkan.

Reaksi yang terjadi :

CH2 = CH2 + CO + H2 CH3 - CH2 – CHO

(Kirk & Othmer, vol. 9, 1994)

b. Gas Sintesa, terdiri dari : Komposisi : 50 % H2

50 % CO b.1 Karbon monoksida (CO) sifat fisika :

- Berat molekul : 28,0101 g/mol - Titik didih : -192 oC (81 K)

- Densitas : 1,145 g/L pada 25 oC, 1 atm - Kelarutan dalam air : 0,0026 g/100 mL (20 oC) - Panas reaksi pembentukan : -110,53 kj/g

- Panas laten penguapan : 29,889 j/kg Sifat kimia :

- Terdiri dari satu atom yang secara kovalen berikatan dengan satu atom oksigen.

- Terbentuk apabila terdapat kekurangan oksigen dalam proses pembakaran - mudah terbakar dan menghasilkan lidah api berwarna biru

(21)

(www.wikipedia.com)

b.2 Hidrogen

a. Sifat-sifat fisika (Perry, 1997) :

- Berat molekul : 2,01594 gr/mol

- Titik didih : -252,87oC

- Panas laten (-252,619 oC) : 1334,6 J/mol - Kapasitas panas spesifik (tekanan konstan) : 10 kJ/kg oC - Temperatur kritik : -239,809 oC - Tekanan kritik : 1315,23 kPa - Panas pembentukan standar : 0 kkal/gmol

- Titik lebur : -259,04 oC (1 atm) - Volume kritik : 65 cm3/mol

- Densitas (20,4 K) : 77,02 gr/ltr - Konstanta dielektrik (20,4 K) : 1,23

- Tegangan permukaan (20,4 K) : 2,2 dyne/cm - Konduktivitas panas (20,4 K) : 11,6 W/cm2 - Panas penguapan : 461 kj/kg

b. Sifat-sifat kimia (Othmer, 1967) :

- Bereaksi dengan oksigen membentuk air. H2 + O2 → H2O

- Dapat meledak bila dicampur dengan O2 dan udara.

- Dapat bereaksi dengan bromida (Br) pada suhu tinggi membentuk asam bromida.

H2 + Br → HBr

- Bereaksi dengan nitrogen (N2) membentuk ammonia

H2 + N2 → NH3

c. Etana (C2H6)

(22)

- fase : gas

- densitas gas : 1,212 kg/m3 - titik didih : -88,6 oC - titik leleh : -182,76 oC - panas reaksi pembentukan : -83,82 kj/g - panas reaksi penguapan : 47,80 kj/g

sifat kimia :

- merupakan hidrokarbon alifatik

- dalam temperatur dan tekanan standar, etana merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau

- diisolasi dari gas alam, dan hasil sampingnya dari penyulingan minyak

(www.wikipedia.com)

d. Propanal (C3H6O)

sifat fisika :

- berat molekul : 58,08 g/mol

- fase : cairan tidak berwarna - densitas gas : 0,79 g/m3

- titik didih : 56,53 oC - titik leleh : -94,9 oC

- viscositas : 0,32 cp pada 20oC - panas reaksi pembentukan : -215,7 kj.g

- panas reaksi penguapan : 518 kj/kg sifat kimia :

- diproduksi melalui propena yang dioksidasi langsung dengan menggunakan katalis Pd (II) / Cu(II)

- dapat melarutkan berbagai macam pelastik

- dalam laboratorium, propanal digunakan sebagai pelarut aportik polar dalam kebanyakan reaksi organik seperti SN2

(23)

2.2.2 Sifat-sifat Produk a. N-Propanol

Sifat – sifat fisika:

- Rumus molekul : C3H8O

- Berat molekul : 60,096 - Titik didih normal : 97,2 oC - Densitas : 0,8034 g/cm3 - viskositas : 1,938 cP - panas reaksi pembentukan : -255,2 kj/g - Panas reaksi penguapan : 896 kj/kg - Kemurnian : 99,9 % C3H8O

Sifat – sifat kimia:

a. Propanol menunjukkan reaksi normal dari suatu alcohol primer b. Dapat dikonversi menjadi alkil halide, misalnya merah fosfor dan

yodium menghasilkan propel iodide

c. Cairan tidak berwarna dengan bau, manis menyenangkan, alcohol ringan d. Digunakan dalam pembuatan kosmetik, kulit dan preparat rambut,

farmasi, parfum, formula lacquer, solusi pewarna, antifreezes,aseton dan bahan kimia lainnya

e. Bau alkohol terdeteksi pada 30 – 40 ppm

2.3 Pembuatan N-Propanol

N-Propanol adalah suatu cairan yang tidak berwarna pada suhu kamar dan tekanan atmosferis, serta dapat larut dalam Alkohol dan Ester. N-Propanol dapat dibuat dengan beberapa proses, yaitu :

2.3.1 Proses Reppe

Proses Reppe adalah sintesis alkohol dari Olefin, Carbon Monoksida dan air. Teknologi pembuatan N-Propanol dengan metode ini dikembangkan oleh Badische Anilin and Soda Pabric A.G (BASF). Reaksi yang terjadi :

(24)

Reaksi dilakukan pada suhu 100 0C dan tekanan 15 atm dengan katalis Iron pentacarbonyl (Fe(CO)5. Proses Reppe mempunyai kelebihan tekanan dan suhu

reaksi yang lebih rendah dan selektivitasnya yang tinggi. Namun penggunaan-nya masih sedikit karena katalis yang digunakan bersifat sensitif oleh adapenggunaan-nya air dan CO2. Selain itu teknologi proses yang digunakan masih lebih mahal.

(Unruh, 1997)

2.3.2 Proses Oxo

Proses Oxo atau hidroformulasi ditemukan oleh Otto Roelan pada tahun 1938. Roelan menyimpulkan bahwa reaksi tersebut berlaku secara umum untuk semua olefin, dan reaksi ini dinamakan Proses Oxo.

Addisi CO dan H2 terhadap alkana (hidroformi) dengan adanya katalis

(CO(CO)4)2 sehingga terbentuk aldehida atau keton, yang kemudian diikuti dengan

hidrogenasi.

Aldehid terbentuk karena penambahan gugus formaldehid pada ikatan rangkap Olefin, sehingga proses ini dinamakan hidroformulasi. Secara umum persamaan reaksinya :

R-CH=CH2 + H2 + CO R-CH2-CH2-CHO

(olefin) ( gas sintesa) (aldehid)

Jika aldehid direaksikan dengan hidrogen, maka terbentuk alkohol dengan reaksi :

R-CH2-CH2-CHO + H2 R-CH2-CH2-OH

(aldehid) (hydrogen) (alkohol) Dengan :

R = Gugus alkil

Dengan Proses Oxo proses pembuatan N-Propanol adalah proses 2 tahap. Tahap pertama, Etilen direaksikan dengan Gas Sintesa dengan menggunakan logam dari gugus transisi yaitu, Co, Fe, Ni, Rh dan Ir. Katalisator yang digunakan secara komersial, adalah Co dan Rh tetapi Co lebih disenangi, karena dapat beroperasi pada suhu dan tekanan yang lebih rendah dan selektivitas yang lebih tinggi. Proses ini menghasilkan N-Propanal.

(25)

Suhu : 30 - 130 0C Tekanan : 20 atm Rasio H2 : CO : 1:1

Konversi Etilen menjadi N-propanal = 80%. Reaksi yang terjadi

Utama

C2H4(g) + CO(g) + H2(g) Co C3H6O(g)

Samping

C2H4(g) + H2(g) C2H6(g)

(Kirk and Othmer, 1978)

Tahap kedua, N-Propanal direaksikan dengan Hidrogen menjadi N-Propanol dengan katalis Ni (Nikel). Kondisi operasi dapat berlangsung dalam fase cair ataupun gas. Hanya saja dalam fase cair untuk skala komersial tidak banyak dilakukan karena kurang ekonomis. Pada fase gas reaksi berlangsung

Suhu : 190 0C Tekanan : 20 atm

Konversi N-Propanal menjadi N-Propanol 98% Reaksi yang terjadi :

Utama C3H6O(g) + H2(g) C3H8O(g)

(Unruh, 1997)

Dari kedua proses diatas dipilih Proses Oxo dengan pertimbangan

1. Sebagian besar Pabrik Propanol di dunia mempergunakan proses ini dalam proses produksinya

2. Katalis yang digunakan lebih stabil terhadap fluida yang bereaksi. 3. Prosesnya lebih ekonomis dibandingkan Proses Reppe.

(26)

2.4 Uraian Proses

Uraian proses pembuatan n-propanol dari etilen dan gas sintesa adalah sebagai berikut :

2.4.1 Tahap Persiapan Bahan Baku

Umpan etilen dengan komposisi dari tangki penyimpanan gas bahan baku (T-101) yang berwujud gas pada suhu 30oC dengan tekanan 1atm dikompres dengan kompressor JC-101 (Compressed natural gas, CNG) hingga tekanannya naik menjadi 20 atm lalu dipanaskan ke unit heat exchanger (E-101) hingga suhu mencapai 130oC. Umpan gas sintesa (CO dan H2) dengan komposisi dari tangki penyimpanan gas

bahan baku (T-102) dikompres dengan kompressor JC-102 dengan tekanan 20 atm kemudian bersama etilen direaksikan ke dalam reaktor (R-101).

2.4.2 Tahap Reaksi

Komposisi etilen dan gas sintesa kemudian dimasukkan ke reaktor (R-101) Reaksi ini berlangsung eksotermis sehingga perlu adanya pendingin. Pendingin yang digunakan adalah air pada tekanan 1 atm. Reaksi berlangsung pada suhu 130oC dengan tekanan 20 atm. Reaksi yang terjadi adalah :

Reaksi utama : C2H4(g) + CO(g) + H2(g) → C3H6O(g)

Reaksi samping : C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g)

Campuran gas keluar reaktor pada suhu = 130 0C, tekanan = 20 atm. Gas produk yang keluar dari R-101 diembunkan di kondenser-101 (CD-101) sampai suhunya -8

o

C dengan tekanan 6 atm lalu dipisahkan di Separator Drum-101 (SD-101), untuk memisahkan fasa cair gas sintesa, etilen, n-propanal dan etana dari campuran fasa gasnya, gas keluar dari SD-1010 disimpan di tangki penyimpanan (T-104) sedangkan cairannya dipanaskankan pada E-102, suhu 190 0C dengan tekanan 6 atm. Kemudian di campur dengan gas hidrogen dalam mixing point, seluruh umpan direaksikan di dalam reaktor (R-102) berlangsung pada suhu 190oC dan tekanan 6 atm. Reaksi berlangsung endotermis dengan suhu keluaran 190oC dan tekanan 6 atm.

Reaksi yang berlangsung : C3H6O(g) + H2(g) → C3H8O(g)

(27)
(28)

Komponen

Alur (Kg/jam)

1 2 3 4 5 6 7 8

Etilen 141.7790 - 141.7790 28.3560 28.3560 28.3560

-karbon

monoksida - 93.4980 - 93.4980 93.4980 93.4980

-Hidrogen - 7.1540 - 4.5790 4.5790 4.5790

-Etana - - - 30.3930 30.3930 - 30.3930 30.3

Propanal - - - 234.8190 234.8190 - 234.8190 234.

N-Propanol - - - - - -

-Total 141.7790 100.6520 141.7790 391.6450 391.6450 126.4320 265.2120 265.2 Temperatur

(oC) 30 30 130 130 -8 -8 -8

Tekanan

(29)

BAB III

NERACA MASSA

Pra Rancangan Pabrik N-propanol dari etilen dan gas sintesa direncanakan beroperasi dengan kapasitas 2.000 ton/tahun atau 252,5252 kg/jam. Unit peralatan/instrument yang menghasilkan adanya perubahan massa pada proses produksi sorbitan monooleat tersebut adalah sebagai berikut :

− Reaktor (R-101)

− Separator Drum (SD-101) − Mixing Point (M-101) − Reaktor (R-102)

− Separator Drum (SD-102) − Destilasi (D-101)

− Kondensor (CD-102) − Reboiler (RB-101)

Setelah dilakukan perhitungan berdasarkan basis 1 jam operasi pada lampiran A, maka didapat hasil perhitungan neraca pada tabel 3.1 s/d tabel 3.8 dibawah ini :

3.1 Reaktor (R-101)

Tabel 3.1 Neraca Massa pada Reaktor (R-101)

Komponen Alur 1 Alur 2 Alur 4

N F N F N F

C2H4 5,054 141,785 - - 1,011 28,356

CO - - 3,338 93,498 3,338 93,498

H2 - - 3,289 6,619 2,278 4,578

C2H6 - - - - 1,011 30,393

C3H6O - - - - 4,043 234,819

(30)
[image:30.595.161.478.552.722.2]

3.2 Separator Drum (SD-101)

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Separator Drum (SD-101)

Komponen Alur 5 Alur 6 Alur 7

% N N F N F N F

C2H4 0,084 1,011 28,356 1,011 28,356 -

-CO 0,277 3,338 93,498 3,338 93,498 -

-H2 0,219 2,278 4,578 2,278 4,578 -

-C2H6 0,084 1,011 30,393 - - 1,011 30,393

C3H6O 0,336 4,043 234,819 - - 4,043 234,819

Total 1,000

11,681 391,644

6,627 126,432 5,054 265,212

11,681 391,644

3.3 Mixing Point (M-101)

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Mixing Point (M-101)

Komponen Alur 8 Alur 9 Alur 10

N F N F N F

C2H4 - - -

-CO - - -

-H2 - - 50 100,5 50 100,500

C2H6 1,011 30,393 - - 1,011 30,393

C3H6O 4,043 234,819 - - 4,043 234,819

Total

5,054 265,212 50 100,5 55,054 365,712

55,054 365,712

3.4 Reaktor (R-102)

Tabel 3.4 Neraca Massa pada Reaktor (R-102)

Komponen Alur 10 Alur 11

N F N F

C2H4 - - - -

CO - - - -

H2 50 100,500 49,8946 100,288

C2H6 1,011 30,393 1,0108 30,3934

C3H6O 4,043 234,819 0,0809 4,6964

C3H8O - - 4,0430 230,3342

Total 55,054 365,712 55,054 365,712

(31)
[image:31.595.82.552.102.312.2]

3.5 Separator Drum (SD-102)

Tabel 3.5 Neraca Massa pada Separator Drum (SD-102)

Komponen Alur 12 Alur 13 Alur 14

% N N F N F N F

C2H4 - - -

CO - - -

H2 0,907 49,8946 100,288 49,8137 100,1256 - -

C2H6 0,018 1,0108 30,3934 - - 1,0108 30,3934

C3H6O 0,001 0,0809 4,6964 - - 0,0809 4,6964

C3H8O 0,073 4,0430 230,3342 - - 4,1239 230,4966

Total 1,000 55,054 365,712 49,8137 100,1256 5,2155 265,5864

55,054 365,712

3.6 Destilasi (D-101)

Tabel 3.6 Neraca Massa pada Destilasi (D-101)

Komponen Alur 15 Alur 16 Alur 18

% N N F % N N F % N N F

C2H6 0,194 1,0108 30,3934 1,0000 1,0108 30,3934 - -

-C3H6O 0,016 0,0809 4,6964 - - - 0,016 0,0809 4,6964

C3H8O 0,791 4,1239 247,8289 - - - 0,791 4,1239 247,8289

Total 1,0000 5,2155 282,9187

1,0000 1,0108 30,3934 1,000 4,2047 252,5252

5,2155 282,9187

3.7 Kondensor (CD-102)

Tabel 3.7 Neraca Massa pada Kondensor (CD-102)

Komponen

Alur masuk Alur keluar

alur 16 (Vd) alur 17 (Ld) alur 20 (D)

N (kmol/jam)

F (kg/jam)

N (kmol/jam)

F (kg/jam)

N (kmol/jam)

F (kg/jam)

C2H6 1,1119 33,4336 0,1011 3,0402 1,0108 30,3934

(32)

3.8 Reboiler (RB-101)

Tabel 3.8 Neraca Massa pada Reboiler (RB-101)

Komponen

Alur masuk Alur keluar

Alur 18 (Lb) Alur 19 (Vb) Alur 21 (W) N

(mol/jam)

F (kg/jam)

N (mol/jam)

F (kg/jam)

N (mol/jam)

F (kg/jam)

C3H6O 0,1020 5,9269 0,0212 1,2035 0,0809 4,6964

C3H8O 5,2044 312,7628 1,0805 64,9339 4,1239 247,8289

(33)

BAB IV

NERACA ENERGI

Basis Perhitungan : 1 jam operasi Satuan operasi : kJ/jam Temperatur basis : 25 oC

4.1 Heater (E-101)

Tabel 4.1 Neraca Panas Heater (E-101)

Masuk (kJ/jam)

Keluar (kJ/jam)

Umpan 3080,96

-Produk - 76448,23

Panas yang dibutuhkan 73367,27

-Total 76448,23 76448,23

4.2 Reaktor ( R-101 )

Tabel 4.2 Neraca Panas Reaktor (R-101)

Masuk (kJ/jam)

Keluar (kJ/jam)

Umpan 77.451,163

-Produk - 73.285,256

Panas yang dilepas - 4.165,907

(34)

4.3 Refrigerator (CD-101)

Tabel 4.3 Neraca Panas Refrigerator (CD-101) Masuk (kJ/jam)

Keluar (kJ/jam)

Umpan 77.451,163 -

Produk - -162.855,995

Panas yang dilepas - 240.307,158

Total 77.451,163 77.451,163

4.4 Heater (E-102)

Tabel 4.4 Neraca Panas Heater (E-102)

Masuk (kJ/jam)

Keluar (kJ/jam)

Umpan 13.873,548

-Produk - 268.513,524

Panas yang dilepaskan 254.639,984

-Total 268.513,524 268.513,524

4.5 Cooler I (E-103)

Tabel 4.5 Neraca Panas Cooler (E-103)

Masuk (kJ/jam)

Keluar (kJ/jam)

Umpan 1.920.834,32

-Produk - 1.703.256,758

Panas yang dilepaskan - 217.577,566

(35)

4.6 Cooler II (E-104)

Tabel 4.6 Neraca Panas Cooler II (E-104)

Alur masuk (kJ/jam)

Alur keluar (kJ/jam)

Umpan 189.237,780

-Produk - 12.158,334

Panas yang dilepaskan - 177.079,445

Total 189.237,780 189.237,780

4.7 Kolom Destilasi (D-101)

4.7.1 Kondensor Sub Cooler ( CD-102 )

Tabel 4.8 Neraca Panas Kondensor Sub Cooler (CD-102) Alur masuk

(kJ/jam)

Alur keluar (kJ/jam)

Umpan 33.875,894

-Produk - 3.080,181

Qc - 30.795,713

Total 33.875,894 33.875,894

4.7.2 Reboiler ( RB-101)

Tabel 4.9 Neraca Panas Reboiler (RB-101) Masuk (kJ/jam)

Keluar (kJ/jam)

Umpan 249.570,016

-Produk - 252.296,699

Panas yang dibutuhkan 2.726,683

(36)

4.8 CollerIII (E-105)

Tabel 4.10 Neraca Panas Cooler III (E-105)

Alur masuk (kJ/jam)

Alur keluar (kJ/jam)

Umpan 21.402,27

-Produk - 1.635,743

Panas yang dilepaskan - 19.766,526

(37)

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Tangki Penyimpanan Etilen (T – 101)

Fungsi : Menyimpan etilen umpan selama 10 hari Bahan konstruksi : Low alloy steel SA-353

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal Jumlah : 2 unit

Kapasitas : 30,5998 m3 Kondisi operasi :

- Temperatur : 30 °C - Tekanan : 1 atm Kondisi fisik : ƒ Silinder

- Diameter : 3,2731 m - Tinggi : 4,0914 m - Tebal : ¼ in ƒ Tutup

- Diameter : 3,2731 m - Tinggi : 0,8183 m - Tebal : ¼ in

5.2 Tangki Penyimpanan Gas Sintesa (T – 102)

Fungsi : Menyimpan gas sintesa umpan selama 10 hari Bahan konstruksi : Low alloy steel SA-353

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : 5 unit

Kapasitas : 79,459 m3 Kondisi operasi :

(38)

Kondisi fisik : ƒ Silinder

- Diameter : 4,4988 m - Tinggi : 5,6235 m - Tebal : ¼ in ƒ Tutup

- Diameter : 4,4988 m - Tinggi : 1,1247 m - Tebal : ¼ in

5.3 Tangki Penyimpanan Gas Hidrogen (T – 103)

Fungsi : Menyimpan gas hydrogen umpan untuk kebutuhan 10 hari Bahan konstruksi : High alloy steel SA-318

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 34,7783 m3 Kondisi operasi :

- Temperatur : 30 °C - Tekanan : 1 atm Kondisi fisik :

ƒ Silinder

- Diameter : 3,4158 m - Tinggi : 4,2697 m - Tebal : ¼ in ƒ Tutup

- Diameter : 3,4158 m - Tinggi : 0,8539 m - Tebal : ¼ in

5.4 Tangki Penyimpanan Gas inert (T – 104)

(39)

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : 10 unit

Kapasitas : 1,33 m3 Kondisi operasi :

- Temperatur : -8 °C - Tekanan : 6 atm Kondisi fisik :

ƒ Silinder

- Diameter : 11,5 m - Tinggi : 14,375 m - Tebal : ¼ in ƒ Tutup

- Diameter : 11,5 m - Tinggi : 2,875 m - Tebal : ¼ in

5.5 Tangki Penyimpanan Gas Hidrogen (T – 105)

Fungsi : Menyimpan gas hydrogen umpan untuk kebutuhan 10 hari Bahan konstruksi : High alloy steel SA-318

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : 4 unit

Kapasitas : 118,522 m3 Kondisi operasi :

- Temperatur : 30 °C - Tekanan : 1 atm Kondisi fisik :

ƒ Silinder

(40)

- Tinggi : 1,2093 m - Tebal : ¼ in

5.6 Tangki Penyimpanan etana (T – 106)

Fungsi : Menyimpan etana untuk kebutuhan 10 hari Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 Grade C

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : 5 unit

Kapasitas : 384,78 m3 Kondisi operasi :

- Temperatur : 30 °C - Tekanan : 1 atm Kondisi fisik :

ƒ Silinder

- Diameter : 6,885 m - Tinggi : 9,18 m - Tebal : ¼ in ƒ Tutup

- Diameter : 6,885 m - Tinggi : 1,721 m - Tebal : ¼ in

5.7 Tangki Penyimpanan Propanol (T – 107)

Fungsi : Menyimpan propanol untuk kebutuhan 10 hari Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 Grade C

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : 8 unit

Kapasitas : 483,579 m3 Kondisi operasi :

(41)

ƒ Silinder

- Diameter : 7,435 m - Tinggi : 9,9 m - Tebal : ½ in ƒ Tutup

- Diameter : 7,435 m - Tinggi : 1,85 m - Tebal : ½ in

5.8 Kompresor I (JC-101)

Fungsi : Menaikkan tekanan gas etilen Jenis : Centrifugal Kompresor Jumlah : 1 unit dengan 1 stages Bahan konstruksi : baja karbon

Tekanan masuk : 1 atm Tekanan keluar : 20 atm Kapasitas : 125,71 m3/jam Daya yang dihasilkan : 53,6 hp

5.9 Kompresor II (JC-102)

Fungsi : Menaikkan tekanan gas sintesa Jenis : Centrifugal Kompresor Jumlah : 1 unit dengan 1 stages Bahan konstruksi : baja karbon

Tekanan masuk : 1 atm Tekanan keluar : 20 atm Kapasitas : 171,55 m3/jam Daya yang dihasilkan : 72 hp

5.10 Ekspander I (JC-103)

(42)

Jumlah : 1 unit dengan 1 stages Bahan konstruksi : baja karbon

Tekanan masuk : 20 atm Tekanan keluar : 6 atm

Kapasitas : 290,55 m3/jam Daya yang dihasilkan : 91 hp

5.11 Kompresor III (JC-104)

Fungsi : Menaikkan tekanan gas hidrogen Jenis : Centrifugal Kompresor

Jumlah : 1 unit dengan 1 stages Bahan konstruksi : baja karbon

Tekanan masuk : 1 atm Tekanan keluar : 20 atm

Kapasitas : 1243,77 m3/jam Daya yang dihasilkan : 533 hp

5.12 Ekspander II (JC-105)

Fungsi : Menurunkan tekanan gas yang keluar dari R-102 Jenis : Centrifugal Expander

Jumlah : 1 unit dengan 1 stages Bahan konstruksi : baja karbon

Tekanan masuk : 6 atm Tekanan keluar : 3 atm

Kapasitas : 1368,81 m3/jam Daya yang dihasilkan : 93 hp

5.13 Ekspander III (JC-106)

Fungsi : Menurunkan tekanan gas hidrogen Jenis : Centrifugal Expander

(43)

Tekanan masuk : 3 atm Tekanan keluar : 1 atm

Kapasitas : 1239,08 m3/jam Daya yang dihasilkan : 56 hp

5.14 Heater I (E – 101)

Fungsi : Menaikkan temperatur etilen sebelum masuk ke reaktor (R–101).

Jenis : 2 – 4 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 76448,23 kg/jam Diameter tube : ¾ in

Jenis tube : 18 BWG Panjang tube : 16 ft

Pitch (PT) : 1 in square pitch

Jumlah tube : 3 Diameter shell : 12 in

5.15 Reaktor (R-101)

Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi pembentukan etana dan n-propanal

Jenis : Reaktor fixed bed multitubular Type Reaktor : Reaktor Packed Bed

Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : cabon steel SA-285 grade A

Jumlah : 1 unit Volume reaktor : 1,305 m3 Jumlah : 1 unit Kondisi operasi:

(44)

Kondisi fisik : - Silinder

- Diameter : 5,6029 m - Panjang : 7,2 m - Tebal : 6 in - Tutup

- Diameter : 5,6029 m - Tinggi : 1,4 m - Tebal : 6 in - Tube:

- Diameter : 0,04233 m - Panjang : 7,2 m

- Pitch : 2,975 triangular pitch - Jumlah : 3277

5.16 Kondensor (CD – 101)

Fungsi : Mengkondensasikan gas keluaran R-101 sebelum masuk ke separator (SD–101).

Jenis : 1 – 6 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 77451,163 kg/jam Diameter tube : 1 in

Jenis tube : 18 BWG Panjang tube : 12 ft

Pitch (PT) : 11/4 in square pitch

Jumlah tube : 6 Diameter shell : 31 in

5.17 Separator (SD-101)

Fungsi : Memisahkan campuran fasa gas dengan fasa cair Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal

(45)

Jumlah : 1 unit Kapasitas : 5565,94 m3 Kondisi operasi :

- Temperatur : -8 °C - Tekanan : 6 atm Kondisi fisik :

ƒ Silinder

- Diameter : 12,59 m - Tinggi : 25,35 m - Tebal : ¼ in ƒ Tutup

- Diameter : 12,59 m - Tinggi : 1,09 m - Tebal : ¼ in

5.18 Heater II (E – 102)

Fungsi : Menaikkan temperatur etana dan propana sebelum masuk ke reaktor (R–102).

Jenis : 2 – 4 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 268513,524 kg/jam Diameter tube : ¾ in

Jenis tube : 18 BWG Panjang tube : 16 ft

Pitch (PT) : 1 in square pitch

Jumlah tube : 15 Diameter shell : 12 in

5.19 Reaktor Propanol (R-102)

(46)

Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : cabon steel SA-285 grade A

Jumlah : 1 unit Volume reaktor : 0,99 m3 Jumlah : 1 unit Kondisi operasi:

- Temperatur masuk : 190 °C - Temperatur keluar : 47 °C - Tekanan operasi : 20 atm Kondisi fisik :

- Silinder

- Diameter : 1,639 m - Panjang : 7,2 m - Tebal : ¼ in - Tutup

- Diameter : 1,639 m - Tinggi : 0,4 m - Tebal : ¼ in - Tube:

- Diameter : 0,04233 m - Panjang : 7,2 m

- Pitch : 2,975 triangular pitch - Jumlah : 120,86

5.20 Cooler I (E – 103)

Fungsi : Menurunkan temperatur gas keluaran dari (R-102) sebelum masuk ke separator (SD–102).

Jenis : 2 – 4 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 1920834,32 kg/jam Diameter tube : ¾ in

(47)

Panjang tube : 16 ft

Pitch (PT) : 1 in square pitch

Jumlah tube : 11 Diameter shell : 12 in

5.21 Separator (SD-102)

Fungsi : Memisahkan campuran fasa gas dengan fasa cair Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : Low alloy steel SA-353 Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 41404,35 m3 Kondisi operasi :

- Temperatur : 47 °C - Tekanan : 3 atm Kondisi fisik :

ƒ Silinder

- Diameter : 1,056 m - Tinggi : 0,066 m - Tebal : ¼ in ƒ Tutup

- Diameter : 1,056 m - Tinggi : 0,066 m - Tebal : ¼ in

5.22 Cooler II (E – 104)

Fungsi : Menurunkan temperatur cairan keluaran dari (SD-102) sebelum masuk ke destilasi (D–101).

Jenis : 1 – 6 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit

(48)

Panjang tube : 12 ft

Pitch (PT) : 1 ¼ in square pitch

Jumlah tube : 13 Diameter shell : 31 in

5.23 Kolom Destilasi (D-101)

Fungsi : Memisahkan etana, propana dan propanol

Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA-285 grade A

Jenis : Sieve – tray

Jumlah : 1 unit

Jumlah piring : 92 piring Kondisi operasi :

- Temperatur : 34 °C - Tekanan : 1 atm Kondisi fisik :

ƒ Silinder

- Diameter : 2,63 m - Tinggi : 55,2 m - Tebal : 1/2 in

ƒ Tutup

- Diameter : 2,63 m - Tinggi : 0,55875 m - Tebal : 1/2 in

5.24 Kondensor (CD – 102)

Fungsi : Mengkondensasikan uap dari kolom destilasi (MD–101). Jenis : 1-6 shell and tube exchanger

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 1498,65 kg/jam Diameter tube : 1 in

(49)

Panjang tube : 12 ft

Pitch (PT) : 1 1/4 in square pitch

Jumlah tube : 12 Diameter shell : 8 in

5.25 Akumulator (AC-101)

Fungsi : Mengumpulkan destilat yang keluar dari kondensor CD-102 Bahan konstruksi : Carbon Steel SA –285 Grade C

Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 30,09 m3 Kondisi operasi :

- Temperatur : 30 °C - Tekanan : 1 atm Kondisi fisik :

ƒ Silinder

- Diameter : 2,963 m - Tinggi : 2,3022 m - Tebal : ¼ in ƒ Tutup

- Diameter : 2,963 m - Tinggi : 0,7407 m - Tebal : ¼ in

5.26 Pompa Refluks Destilat (P-102)

Fungsi : Memompa campuran dari Akumulator (AC-101) ke refluks Destilasi

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

(50)

5.27 Reboiler (RB – 101)

Fungsi : Menguapkan cairan dari kolom destilasi (D–101). Jenis : 1 – 2 shell and tube exchanger

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 252296,699 kg/jam Diameter tube : 1½ in

Jenis tube : 18 BWG Panjang tube : 16 ft

Pitch (PT) : 1 9/16 in square pitch

Jumlah tube : 24 Diameter shell : 12 in

5.28 Pompa Bottom Destilasi (P-101)

Fungsi : Memompa n-propanol ke Reboiler (RB-101) Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,075 ft3/s Daya motor : ¼ hp

5.29 Cooler III (E – 105)

Fungsi : Mendinginkan campuran cairan output separator sebelum masuk ke desti

lasi (D-101)

Jenis : 1 – 2 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 21402,27 kg/jam Diameter tube : 1 in

Jenis tube : 13 BWG Panjang tube : 16 ft

Pitch (PT) : 11/4 in square pitch

(51)

Diameter shell : 15,25 in

5.30 Mixing Point (M-101)

Fungsi : Untuk mencampur asetilen segar dengan asetilen recycle. Bahan konstruksi : Carbon Steel SA –285 Grade C

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 20,11 m3/jam Kondisi operasi :

- Temperatur : 190 °C - Tekanan : 6 atm Kondisi fisik : ƒ Pipa

- Diameter : 2,8 in - Panjang : 0,0045 m

5.31 Kompresor IV (JC-107)

Fungsi : Menaikkan tekanan gas refrigerant Jenis : Centrifugal Kompresor

Jumlah : 1 unit dengan 1 stages Bahan konstruksi : baja karbon

(52)

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. Alat-alat instrumentasi dipasang pada setiap peralatan proses dengan tujuan agar para teknisi dapat memantau dan mengontrol kondisi di lapangan. Dengan adanya istrumentasi ini pula, para teknisi 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).

Tujuan pabrik secara keseluruhan adalah untuk mengkonversi bahan baku tertentu menjadi produk yang diinginkan menggunakan sumber-sumber energi yang tersedia, dengan cara yang paling ekonomis. Selama operasi ini, suatu pabrik kimia harus memenuhi beberapa persyaratan yang ditentukan perancangnya dan kondisi-kondisi teknis, ekonomi, serta sosial secara umum dengan adanya perubahan-prubahan eksternal yang mempengaruhi (gangguan). Diantara persyaratan-persyaratan tersebut adalah sebagai berikut:

1. Keamanan

2. Spesifikasi produk

3. Peraturan-peraturan yang berhubungan dengan lingkungan 4. Jenis peralatan yang digunakan

5. Ekonomi

Semua persyaratan yang disebutkan di atas memerlukan pengawasan yang kontinu terhadap operasi di dalam pabrik kimia dan pengendalian eksternal untuk menjamin tercapainya tujuan operasi pabrik. Hal ini dilakukan dengan suatu susunan peralatan yang rasional (alat-alat ukur, valve, kontroler, komputer) yang disebut juga dengan instrumentasi dan campur tangan manusia (perancang pabrik dan operator pabrik), yang keduanya merupakan suatu sistem kontrol (Stephanopoulos, 1984).

(53)

Peralatan instrumentasi berfungsi sebagai pengontrol, penunjuk pencatat, dan pemberi tanda bahaya. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomio dan system peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis) (Timmerhaus dkk, 2004).

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

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

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

Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah (Considine,1985): 1. Untuk variabel temperatur:

Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur suatu alat. Dengan menggunakan Temperature Controller, para teknisi juga dapat melakukan pengendalian terhadap

peralatan sehingga temperatur peralatan tetap berada dalam range yang diinginkan. Temperature Controller kadang-kadang juga dapat mencatat temperatur dari suatu peralatan secara berkala (Temperature Recorder). • Temperature Indicator (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 Dengan menggunakan Level Controller, para teknisi juga dapat melakukan pengendalian ketinggian

cairan dalam peralatan tersebut.

(54)

3. Untuk variabel tekanan

Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk

mengamati tekanan operasi suatu alat. Para teknisi juga dapat melakukan perubahan tekanan dari peralatan operasi. Pressure Controller dapat juga dilengkapi pencatat tekanan dari suatu peralatan secara berkala (Pressure Recorder).

Pressure Indicator (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 (FI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju aliran atau cairan suatu alat.

Instrumentasi yang digunakan pada pabrik pembuatan vinil asetat adalah : 1. Instrumentasi tangki cairan

Instrumentasi pada tangki cairan mencakup level indicator (LI) yang berfungsi untuk menunjukkan tinggi cairan di dalam tangki bahan baku.

2. Instrumentasi reaktor

Instrumentasi pada reaktor mencakup temperature indicator controller (TC) dan pressure indicator (PI). Temperature indicator controller (TIC) berfungsi untuk

mengontrol temperatur dalam reaktor dengan mengatur bukaan katup uap cairan pendingin. Pressure indicator (PI) berfungsi untuk menunjukkan tekanan dalam reaktor.

3. Instrumentasi pada separator

Instrumentasi pada separator mencakup pressure indicator (PI) dan level controller (LC). Pressure indicator (TI) berfungsi untuk menunjukkan tekanan

dalam separator. Level controller (LC) berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan yang ada di dalam separator dengan mengatur aliran umpan yang masuk.

(55)

Instrumentasi pada kolom distilasi mencakup temperature indicator (TI), pressure controller (PC), dan level controller (LC). Temperature indicator (TI)

berfungsi untuk menunjukkan temperatur dalam kolom distilasi. Pressure controller (PC) berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam kolom distilasi

dengan mengatur bukaan katup uap keluar ke kondensor. Level controller (LC) berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan dalam kolom distilasi dengan mengatur bukaan katup cairan refluks ke kolom distilasi, yang bertujuan untuk mengantisipasi terjadinya flooding (banjir) pada tray kolom distilasi.

5. Instrumentasi reboiler

Instrumentasi pada reboiler mencakup temperature controller (TC). Temperature controller (TC) berfungsi untuk mengontrol temperatur dalam reboiler dengan

mengatur bukaan katup uap pemanas masuk. 6. Instrumentasi pompa

Instrumentasi pada pompa mencakup flow controller (FC) yang berfungsi untuk mengatur laju alir bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan. 7. Instrumentasi ekspander

Instrumentasi pada ekspander mencakup flow controller (FC) dan pressure controller (PC). Flow controller (FC) berfungsi untuk mengatur laju alir bahan

dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan. Pressure controller (PC) berfungsi untuk mengatur tekanan bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan.

8. Instrumentasi heater

Instrumentasi pada heater mencakup temperature controller (TC) yang berfungsi untuk mengatur temperatur bahan keluaran heater dengan mengatur bukaan katup uap pemanas masuk.

9. Instrumentasi cooler dan condenser

(56)

FC

Pompa

Heat Exchanger / cooler / kondensor

Air pendingin/ steam

Ba

h

a

n

ma

s

u

k

Bah

a

n

ke

lu

ar

Air pendingin bekas/ Kondensat bekas

TC

[image:56.595.119.534.96.573.2]

Reaktor

Gambar 6.1 Instrumentasi pada Pra – rancangan Pabrik Pembuatan N-propanol dari Etilen dan Gas Sintesa

Tangki bahan / produk

Kolom destilasi Expander

Reboiler

(57)
[image:57.595.112.538.117.580.2]

Tabel 6.1 Daftar penggunanan instrumentasi pada Pra – rancangan Pabrik Pembuatan N-propanol dari Etilen dan Gas Sintesa

No Nama alat Jenis

instrumen Kegunaan

1 Pompa FC Mengontrol laju alir cairan dalam pipa

2 Tangki cairan LI Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki

3 Reaktor PI Menunjukkan tekanan dalam reaktor TIC Mengontrol suhu dalam reaktor

4

Heater, Kondenser,

Heat Exchanger, dan Cooler

TC Mengontrol suhu dalam alat

5 Separator LC

Mengontrol ketinggian cairan dalam separator

PI Menunjukkan tekanan dalam separator 6 Ekspander PC Mengontrol tekanan gas dalam pipa

7 Kolom destilasi

TI Menunjukkan temperatur dalam kolom distilasi

LC Mengontrol tinggi cairan dalam kolom distilasi

PC Mengontrol tekanan dalam kolom distilasi

8 Reboiler TC Mengontrol suhu dalam vaporizer

6.2 Keselamatan Kerja

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

(58)

dilakukan antara lain (Timmerhaus dkk, 2004):

1. Meningkatkan spesialisasi ketrampilan karyawan dalam menggunakan peralatan secara benar sesuai tugas dan wewenangnya serta mengetahui cara-cara mengatasi kecelakaan kerja.

2. Melakukan pelatihan secara berkala bagi karyawan. Pelatihan yang dimaksud dapat meliputi :

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

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

3. Membuat peraturan tata cara dengan pengawasan yang baik dan memberi sanksi bagi karyawan yang tidak disiplin

Sebagai pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah kerja, Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan Undang-Undang Keselamatan Kerja pada tanggal 12 Januari 1970. Semakin tinggi tingkat keselamatan kerja dari suatu pabrik maka makin meningkat pula aktivitas kerja para karyawan. Hal ini disebabkan oleh keselamatan kerja yang sudah terjamin dan suasana kerja yang menyenangkan.

Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut (Timmerhaus dkk, 2004): 1. Penanganan dan pengangkutan bahan menggunakan manusia harus seminimal

mungkin.

2. Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik. 3. Jarak antar mesin-mesin dan peralatan lain cukup luas.

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

5. Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran. 6. Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya. 7. Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran.

(59)

1. Pencegahan terhadap kebakaran (Farhat dkk, 2005)

• Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting, seperti power station, laboratorium dan ruang proses.

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

Fire hydrant ditempatkan di daerah storage, proses, dan perkantoran.

Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api yang relatif kecil.

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

Smoke detector ditempatkan pada setiap sub-stasiun listrik untuk mendeteksi

kebakaran melalui asapnya.

2. Memakai peralatan perlindungan diri (Farhat dkk, 2005)

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

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

• Sepatu pengaman

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

• Topi pengaman

(60)

• Sarung tangan

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

• Masker

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

• Kacamata pelindung

Berguna untuk memberikan perlindungan terhadap mata dari percikan-percikan bahan kimia, terutama apabila bekerja pada tangki peralatan yang dapat bocor dan di laboratorium.

3. Pencegahan terhadap bahaya mekanis (Farhat dkk, 2005)

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

• Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup kuat

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

4. Pencegahan terhadap bahaya listrik (Farhat dkk, 2005)

• Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus hubungan arus listrik secara otomatis lainnya.

• Sistem perkabelan listrik harus dipasang secara terpadu dengan tata letak pabrik, sehingga jika ada perbaikan dapat dilakukan dengan mudah

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

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

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

5. Menerapkan nilai-nilai disiplin bagi karyawan (Farhat dkk, 2005)

(61)

• Setiap kecelakaan kerja atau kejadian yang merugikan segera dilaporkan ke atasan.

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

• Setiap ketentuan dan peraturan harus dipatuhi.

6. Penyediaan poliklinik di lokasi pabrik (Farhat dkk, 2005)

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

Apabila terjadi kecelakaan kerja, seperti terjadinya kebakaran pada pabrik, maka hal-hal yang harus dilakukan adalah (Sinnott, 2005):

• Mematikan seluruh kegiatan pabrik, baik mesin maupun listrik.

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

- Instalasi pemadam dengan air

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

- Instalasi pemadam dengan CO2

CO2 yang digunakan berbentuk cair dan mengalir dari beberapa tabung gas

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

(62)

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

3. Perlu keterampilan untuk mengatasi kecelakaan dengan menggunakan peralatan yang ada.

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

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

(63)

BAB VII

UTILITAS

Utilitas dalam suatu pabrik adalah sarana penunjang utama di dalam kelancaran proses produksi. Agar proses produksi tersebut dapat terus berkesinambungan, haruslah didukung oleh sarana dan prasarana utilitas yang baik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada “Pra–rancangan Pabrik Pembuatan

N-Propanol Dari Etilen Dan Gas Sintesa” ini meliputi : 1. Kebutuhan steam (steam)

2. Kebutuhan air

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

6. Sarana pengolahan limbah

7.1 Kebutuhan Steam (uap)

Pada pengoperasian pabrik dibutuhkan uap sebagai media pemanas. Adapun kebutuhan steam (uap) pada “Pra–rancangan Pabrik Pembuatan N-Propanol dari Etilen dan Gas Sintesa” ini adalah :

Tabel 7.1 Kebutuhan Uap

Nama Alat Jumlah Uap kg/jam Heater (E-101) 73367,27 Heater (E-102) 79574,995

Reboiler (RB-101) 852,088

Total 153.794,353

Steam yang digunakan adalah saturated steam dengan temperatur 1800C dan tekanan 9,8 atm. Jumlah total steam yang dibutuhkan adalah 153.794,353 kg/jam. Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 20 % dan faktor kebocoran sebesar 10 %. (Perry, 1999) maka :

(64)

Kebutuhan air tambahan untuk ketel = 20 % × 199.932,65 = 39.986,53 kg/jam

7.2 Kebutuhan Air

Kebutuhan air pada pabrik pembuatan N-Propanol dari Etilen dan Gas Sintesa adalah :

ƒ Air untuk umpan ketel uap = 39.986,53 kg/jam

ƒ Air pendingin

Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin

Nama Alat Jumlah Air kg/jam

Reaktor (R-101) 33,221

Refrigerant (CD-101) 4.806,143

Cooler (E-103) 1.735,07

Cooler (E-104) 1.412,117

Kondensor (CD-102) 245,58

Cooler (E-105) 157,36

Total 8.389,49

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

Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan: We = 0,00085 Wc (T1 – T2) (Perry,

1997)

Di mana:

Wc = jumlah air masuk menara = 8389,49 kg/jam

T1 = temperatur air masuk = 60°C = 140°F

T2 = temperatur air keluar = 30°C = 86 °F

Maka,

We = 0,00085 × 8389,49 × (140 - 86)

= 385,0776 kg/jam

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

(65)

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

Ditetapkan 3 siklus, maka : Wb =

1 − S

We =

3 5

385,0776

− = 192,5388 kg/jam (Perry, 1997) Sehingga air tambahan yang diperlukan = We + Wd + Wb

= 385,0776 + 16,779 + 192,5388 = 594,3954 kg/jam

ƒ Air untuk berbagai kebutuhan a. Kebutuhan Air Domestik

Kebutuhan air domestik untuk tiap orang/shift adalah 40–100 liter/hari (Metcalf, 1991). Diambil 60 liter/hari = 2,5 liter/jam

ρair pada 28 oC = 996,24 kg/m3 ; Jumlah karyawan = 145 orang

Maka total air domestik = 2,5 liter/jam × 145

= 363 liter/jam × 0,99624 kg/liter = 361,137 kg/jam

b. Kebutuhan air laboratorium

Kebutuhan air untuk laboratorium adalah 1000 – 1800 liter/hari (Metcalf dan Eddy, 1991), Maka diambil 1200 liter/hari = 50 kg/jam.

c. Kebutuhan air kantin dan tempat ibadah

Kebutuhan air untuk kantin dan rumah ibadah adalah 40 – 120 liter/hari (Metcalf dan Eddy, 1991), Maka diambil 60 liter/hari = 1 liter/jam

ρair pada 28 oC= 996,24 kg/m3 ; Pengunjung rata – rata = 100 orang.

Maka, total kebutuhan airnya = 1 × 100 = 100 liter/jam × 0,99624 kg/liter = 99,6240 kg/jam

d. Kebutuhan air poliklinik

(66)

Tabel 7.3 Pemakaian air untuk berbagai kebutuhan Nama Tempat Jumlah Air (kg/jam)

Domestik dan kantor 361,137

Lab 50 Kantin dan tempat ibadah 99,6240

Poliklinik 25,1085 Total

535,8695 <

Gambar

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Separator Drum (SD-101)
Tabel 3.5 Neraca Massa pada Separator Drum (SD-102)
Gambar 6.1 Instrumentasi pada Pra – rancangan Pabrik Pembuatan N-propanol    dari Etilen dan Gas Sintesa
Tabel 6.1 Daftar penggunanan instrumentasi pada Pra – rancangan Pabrik Pembuatan
+7

Referensi

Dokumen terkait

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena telah melimpahkan rahmat karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Prarencana

Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, atas berkat dan rahmat, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Pra Rencana Pabrik

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan karunia-Nya tugas akhir yang berjudul “Pra Rencana Pabrik Pembuatan Tetrasodium Pyrophosphate Kapasitas 24.000 Ton/Tahun”

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yesus yang telah memberikan berkat dan kasih-Nya, sehingga tugas akhir ini dengan judul “Prarancangan Pabrik Tembaga Sulfat

Puji Syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra- Rancangan Pabrik Pembuatan

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia- Nya tugas akhir yang berjudul “Pra Rencana Pabrik Pembuatan Vinil Asetat Monomer Kapasitas Produksi

Syukur Puji Tuhan penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan

Puji dan syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul