• Tidak ada hasil yang ditemukan

Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Dimetil Eter Dari Metanol Dengan Kapasitas 250.000 Ton/Tahun

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2016

Membagikan "Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Dimetil Eter Dari Metanol Dengan Kapasitas 250.000 Ton/Tahun"

Copied!
374
0
0

Teks penuh

(1)

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN DIMETIL ETER

DARI METANOL DENGAN KAPASITAS

250.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan

Ujian Sidang Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

ZULQARNAIN ALBAASITH

110425016

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah S.W.T atas limpahan rahmat, ridho dan karunianya, sehingga Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul “υra Rancangan υabrik υembuatan Dimetil Eter Dari Metanol Dengan Kapasitas 250.000 Ton/Tahun.”

Pra rancangan pabrik ini disusun untuk melengkapi tugas-tugas dan merupakan salah satu syarat untuk menempuh ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, Penulis banyak menerima bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini Penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Mhd. Hendra S.Ginting, ST, MT, selaku dosen pembimbing sekaligus Koordinator Tugas Akhir yang telah membimbing Penulis dengan penuh kesabaran serta memberi masukan sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.

2. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, ST. M.Si, selaku dosen penguji sekaligus Ketua Departmen Teknik Kimia yang telah banyak memberikan arahan dan bimbingannya.

3. Ibu Dr. Ir. Fatimah, MT sebagai Sekretaris Departemen Teknik Kimia 4. Ibu Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan, M.T, selaku dosen penguji yang telah

banyak memberikan arahan dan bimbingannya.

5. Seluruh Staf Pengajar dan Pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan ilmu dan pengalaman yang sangat berharga kepada Penulis.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, Penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat berharap saran dan kritik dari pembaca yang bersifat konstruktif demi kesempurnaan penulis ini. Akhir kata, Semoga tulisan ini bermanfaat bagi kita semua. Terimakasih.

Medan, Mei 2015

Penulis

(3)

DEDIKASI

(4)

INTI SARI

Pabrik Dimetil Eter ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 250.000 ton/tahun (31.565,6566 kg/jam) dan beropersi selama 330 hari dalam setahun. Pabrik ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap produk impor dan ditargetkan dapat mengekspor Dimetil Eter.

Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah hilir Kecamatan Bontang, Kalimantan Timur dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 9370 m2.

Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 299 orang. Bentuk organisasinya adalah organisasi garis dan staff.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik dimetil eter, adalah: - Modal Investasi = Rp 2.928.271.486.278,- - Biaya Produksi Per Tahun = Rp 4.598.893.538.435,- - Hasil Jual Produk Per Tahun = Rp 5.968.750.006.494,- - Laba Bersih Per Tahun = Rp 1.369.856.468.058,- - Profit Margin (PM) = 23,07 %

- Break Even Point (BEP) = 16,82 % - Return Of Investment (ROI) = 32,91 % - Pay Out Time (POT) = 3,04 tahun - Return Of Network (RON) = 54,85 % - Internal Rate Of Return (IRR) = 64,34 %

(5)

DAFTAR ISI

Hal

KATA PENGANTAR ... i

DEDIKASI ... ii

INTI SARI ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR LAMPIRAN ... xviii

BAB I PENDAHULUAN ... I-1 1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Penentuan Kapasitas Produksi ... I-2 1.3 Perumusan Masalah ... I-3 1.4 Tujuan Pra-rancangan Pabrik ... I-4 1.5 Manfaat Pra-rancangan Pabrik ... I-4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1 2.1. Dimetil Eter ... II-1 2.2. Sifat sifat Bahan Pendukung ... II-2 2.3. Proses Pembuatan Dimetil Eter ... II-3 2.4. Seleksi Pemilihan Proses ... II-4 2.5. Deskripsi Proses ... II-4

(6)

3.10. Condensor (CD-03) ... III-4 3.11. Splitter 2 (SP – 02) ... III-4 3.12. Reboiler (RB – 02) ... III-5 3.13. Cooler (C-01) ... III-5

BAB IV NERACA PANAS ... IV-1 Fired Heater (FH – 01) ... IV-1 Reaktor (R - 01) ... IV-1 Condensor (CD – 01) ... IV-1 Kolom Destilasi (KD – 01) ... IV-1 Condensor (CD – 02) ... IV-2 Reboiler (RB – 01) ... IV-2 Heater (H – 01) ... IV-2 Kolom Destilasi (KD – 02) ... IV-2 Condensor (CD – 03) ... IV-2 4.10. Reboiler (RB – 02) ... IV-3 4.11. Cooler (C – 01) ... IV-3

(7)

5.16. Pompa (P – 07) ... V-10 5.17. Tangki (T – 01) ... V-11 5.18. Tangki (T – 02) ... V-11 5.19. Heater (H – 01) ... V-12 5.20. Fired Heater (FH – 01) ... V-13 5.21. Accumulator (ACC – 01) ... V-13 5.22. Accumulator (ACC – 02) ... V-14

BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1 6.1. Instrumentasi ... VI-1 6.2. Keselamatan Kerja Pada Pabrik Dimetil Eter ... VI-4 6.2.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan ... VI-4 6.2.2 Peralatan Perlindungan Diri ... VI-6 6.2.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik ... VI-6 6.2.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan ... VI-6 6.2.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis ... VI-8

BAB VII UTILITAS ... VII-1 7.1. Kebutuhan Uap (Steam) ... VII-1 7.2. Kebutuhan Air ... VII-2 7.3. Kebutuhan Bahan Kimia ... VII-9 7.4. Kebutuhan Listrik ... VII-9 7.5. Kebutuhan Bahan Bakar ... VII-10 7.6. Unit Pengolahan Limbah ... VII-12 7.7. Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-16

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

(8)

9.5. Sistem Kerja ... IX-11 9.6. Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ... IX-13 9.7. Status Karyawan dan Upah ... IX-14 9.8. Kesejahteraan Tenaga Kerja ... IX-16

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 ... X-5 10.4. Bonus Perusahaan ... X-5 10.5. Perkiraan Rugi/Laba Perusahaan ... X-5 10.6. Analisa Aspek Ekonomi ... X-5

BAB XI KESIMPULAN ... XI

(9)

DAFTAR TABEL

(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 7.1 Diagram alir Pembuatan Dimetil Eter ... II-7 Gambar 7.1 Diagram Alir Utilitas Pabrik Dimetil Eter ... VII-22 Gambar 8.1 Peta Lokasi Pabrik Dimetil Eter ... VIII-2 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik PembuatanDimetil Eter Dengan

(17)
(18)

Gambar LC.14 Heater (H-01) ... LC-103 Gambar LC.15 Accumulator (ACC-01)... LC-109 Gambar LC.16 Accumulator (ACC-02)... LC-111 Gambar LD.1 Sketsa sebagian bar screen ... LD-2 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Strorage) dan

(19)

DAFTAR LAMPIRAN

(20)

INTI SARI

Pabrik Dimetil Eter ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 250.000 ton/tahun (31.565,6566 kg/jam) dan beropersi selama 330 hari dalam setahun. Pabrik ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap produk impor dan ditargetkan dapat mengekspor Dimetil Eter.

Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah hilir Kecamatan Bontang, Kalimantan Timur dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 9370 m2.

Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 299 orang. Bentuk organisasinya adalah organisasi garis dan staff.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik dimetil eter, adalah: - Modal Investasi = Rp 2.928.271.486.278,- - Biaya Produksi Per Tahun = Rp 4.598.893.538.435,- - Hasil Jual Produk Per Tahun = Rp 5.968.750.006.494,- - Laba Bersih Per Tahun = Rp 1.369.856.468.058,- - Profit Margin (PM) = 23,07 %

- Break Even Point (BEP) = 16,82 % - Return Of Investment (ROI) = 32,91 % - Pay Out Time (POT) = 3,04 tahun - Return Of Network (RON) = 54,85 % - Internal Rate Of Return (IRR) = 64,34 %

(21)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Beberapa tahun belakangan ini, bumi mengalami perubahan iklim dan cuaca yang tidak menentu. Salah satu faktor yang menyebabkan hal ini adalah pencemaran lingkungan. Pencemaran lingkungan meningkat seiring dengan kenaikan jumlah penduduk, kualitas hidup manusia, guna memenuhi kebutuhan energi untuk aktivitas di sektor industri dan rumah tangga.

Salah satunya adalah pemanasan global yang sangat merugikan manusia. Pemanasan global sebagai dampak dari rusaknya lapisan ozon yang melapisi bumi dari sinar matahari. Chlorofluorocarbons (CFCs) merupakan salah satu dari sekian banyak senyawa kimia yang dapat merusak lapisan ozon. Dimethyl ether (DME) merupakan salah satu senyawa kimia yang dapat digunakan sebagai alternatif untuk menggantikan CFCs yang kurang ramah lingkungan. Salah satu dari sifat DME adalah mudah larut dalam air sehingga dengan sifat ini, DME akan mudah terdegradasi (hancur) di dalam lapisan troposfer sebelum mencapai lapisan ozon. (Moradi, 2006)

Kelebihan lain yang dimiliki dimethyl ether adalah kemampuannya untuk dapat diperbaharui karena synthesis gas yaitu campuran antara gas CO, CO2, dan

H2 yang dapat diproduksi dari senyawa biomasa selain dari gas alam (natural

gas).Dimetil eter tergolong bahan pengganti energi fosil yang dapat diperbaharui dan dapat digunakan untuk mesin diesel serta untuk kompor gas sebagai bahan bakar rumah tangga. Dimetil eter memiliki monostruktur kimia yang sederhana (CH3-O-CH3), berbentuk gas pada ambient temperature (suhu lingkungan) dan

dapat dicairkan seperti halnya Liquefied Petroleum Gas (LPG) sehingga infrastruktur untuk LPG dapat juga digunakan untuk dimetil eter. Dimetil eter juga dapat digunakan sebagai aerosol propellant (gas pendorong) cairan semprot seperti hairspray, deodoran, cat semprot dan sebagainya(Moradi, 2006).

(22)

Tabel 1.1 Data impor Dimetil Eter di Indonesia

Tahun Jumlah (Ton)

2007 46.995

2008 62.674

2009 81.755

2010 109.154

2011 145.654

2012 194.376

2013 281.354

2014 365.253

(Badan Pusat Statistik , 2007 - 2014 )

Dari data diatas dapat dilihat bahwa kebutuhan dimetil eter di Indonesia meningkat dari tahun ke tahun, sementara untuk memenuhi kebutuhan tersebut Indonesia masih mengimpor.

1.2 Penentuan kapasitas produksi

Dalam Pra rancangan pabrik dibutuhkan suatu prediksi kapasitas agar produksi yang dihasilkan dapat memenuhi kebutuhan, terutama kebutuhan dalam negeri. Pemilihan penentuan kapasitas ini didasari oleh kebutuhan impor dimetil eter setiap tahunnya yang ditunjukkan oleh tabel 1.1 data impor dimetil eter di Indonesia, dalam tabel dapat kita lihat bahwa peningkatan kebutuhan DME yang selalu meningkat 29,82% setiap tahunnya, maka berdasarkan data tersebut perkiraan kapasitas pabrik ditentukan dari nilai impor setiap tahun dengan menggunakan rumus:

F = P( 1 + i )n

( υerry’s, 2002)

Dimana : F = nilai impor tahun 2014 P = nilai impor tahun 2013

(23)

n = jumlah tahun (1)

Tabel 1.2 Data impor Dimetil Eter di Indonesia

Tahun Jumlah (Ton) % kenaikan impor

2007 46.995 -

2008 62.674 33,36

2009 81.755 30,50

2010 109.154 33,35

2011 145.654 33,34

2012 194.376 33,45

2013 281.354 44,74

2014 365.253 29,82

(Badan Pusat Statistik , 2007 - 2014 ), Diakses pada mei 2014

Dari nilai rata-rata kenaikan impor per tahun diperoleh sebesar 29,82 % F = P ( 1 + i )n

F(2015) = 365.253 ton ( 1 + 0,2982 )1

= 474.172 ton

Maka dapat diprediksikan nilai impor pada tahun 2015 adalah 474.172 ton. Berdasarkan perkiraan kebutuhan dimetil eter pada tahun 2014, maka pra rancangan pabrik ini akan dirancang berkapasitas 250.000 ton/tahun untuk memenuhi ± 50% dari kebutuhan impor.

1.3 Perumusan masalah

(24)

1.4 Tujuan Pra-rancangan Pabrik

Tujuan Pra rancangan Pabrik Pembuatan Dimetil eter dari metanol ini adalah untuk menerapkan disiplin Ilmu Teknik Kimia, khususnya dibidang rancang, proses dan operasi teknik kimia sehingga akan memberikan gambaran kelayakan pra-rancangan pendirian pabrik ini.

1.5 Manfaat Pra-rancangan Pabrik

(25)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dimetil Eter

Dimetil Eter (DME) adalah senyawa eter yang paling sederhana dengan rumus kimia CH3OCH3. Dikenal juga sebagai methyl ether atau wood ether. Jika

DME dioksidasi yang terjadi adalah dekomposisi menjadi bentuk metanol dan formaldehid. DME termasuk bahan kimia tidak beracun, senyawa yang tidak mengandung unsur Sulfur (S) dan Nitrogen (N), sehingga memungkinkan emisi SOx, NOx, particulate matter yang jauh lebih rendah dari solar. DME tidak bersifat korosif terhadap logam (Mayers, 1982). Sifat-sifat dimetil eter disajikan pada tabel 2.1 dibawah ini

Tabel 2.1 Sifat-sifat fisik Dimetil Eter

Sifat Fisik Nilai

Rumus molekul CH3OCH3

Berat molekul 56,069 kg/kmol

Titik beku -138,5°C

Titik didih (pada 760 mmHg) -24,7°C

Densitas (pada 20°C) 677 kg/mol

Indeks bias, pada (-42,5°C) 1,3441

Specific gravity cairan 0,661 (pada 20°C) Flash point (pada wadah tertutup) -42°F

Panas pembakaran 347,6 kkal/mol

Panas spesifik (pada -27,68°C) 0,5351 kkal/mol

Panas pembentukan (gas) -44,3 kal/g

Panas laten (gas), (pada -24,68°C) 111,64 kal/g Kelarutan dalam air (pada 1atm) 34 %berat

Kelarutan air dalam DME (1 atm) 7 %berat

Fase, 25°C, 1 atm Gas

Temperatur kritis 400 K

Tekanan kritis 53,7 bar abs

(26)

Sifat kimia dimetil eter :

1. Dimetil eter bereaksi dengan karbon monoksida dan air menjadi asam dengan katalisator : CH3OCH3 + H2τ + Cτ → 2CH3COOH

2. Bereaksi dengan sulfur trioksida membentuk dimetil sulfat : CH3OCH3 + SO3→ (CH3)2SO4

3. Dengan hidrogen sulfit dengan bantuan katalisator tungsten sulfit membentuk dimetil sulfit : CH3OCH3 + H2S → CH3–S–CH3 + H2O

4. Dengan reaksi oksidasi dimetil eter akan menghasilkan formaldehid : CH3OCH3 + O2→ 2CH2O + H2O

(Ketta, 1990)

2.2 Sifat - sifat bahan pendukung

2.2.1 Metanol sifat – sifat

1. Rumus molekul : CH3OH

2. Berat molekul : 32,042 gr/mol 3. Titik leleh : -97oC

4. Specific gravity : 64,7oC

5. Densitas : 0,7918 x 103 kg/m3

6. Cp : 44,06 J/mol-K

7. ∆fHo gas : -201 kJ/mol

8. So gas : 239,9 J/mol-K

9. Viskositas : 0,59 mPa.s pada 20oC 10.Merupakan cairan yang tidak berwarna

11.Larut dalam air, alkohol dan eter (perry, 1999)

2.2.2 katalisator Sifat-sifat

1. Jenis : Alumina silicat (zeolit) 2. Bentuk : silinder

3. Ukuran : 1/16 in x 3/16 in 4. Density : 0.78 kg/m3

(27)

2.3 Proses pembuatan dimetil ester

Dimetil eter (DME) merupakan senyawa eter paling sederhana. Senyawa eter adalah senyawa karbon dengan rumus molekul CnH2n+2O, dan rumus molekul

DME adalah (CH3)2O dengan berat molekul 46,069 (Perry, 2002).

Dimetil Eter dapat diperoleh melalui dua cara, yaitu melalui proses langsung dan proses tidak langsung. Melalui proses tidak langsung, metanol disintesis terlebih dahulu, diikuti dengan reaksi dehidrasi metanol, dan pada reaktor terpisah dimetil eter akan disintesis. Pada proses pembentukan langsung, gas sintetis (H2 & CO) disintesis menjadi dimetil eter. Proses reaksi dimetil eter

langsung merupakan hasil sintesa metanol dari gas sintetis dan dehidrasi metanol yang terproses dalam reaktor yang sama.

Persamaan Reaksi Kimia :

2 CH3OH CH3OCH3 + H2O

( υerry’s, 2002) Methanol (CH3OH) bila dipanaskan pada suhu 250oC dengan tekanan 12

atm dan dengan adanya bantuan katalis berupa alumina silica (AL2O3.SiO2) maka

akan menghasilkan dimetil eter dan air sebagai produk samping. Reaksi ini bisa disebut juga dengan dehidrasi metanol.

Tabel 2.2 Keuntungan dan kerugian proses pembuatan dimetil eter dari metanol

Proses Keuntungan Kerugian

Proses langsung

- Prosesnya sederhana, peralatan yang digunakan sedikit.

-Konversinya tinggi, rata-rata lebih dari 90%.

-Suhu operasi cukup tinggi (250oC)

Proses tidak langsung

- Suhu dan tekanan operasi reaktor relatif rendah.

- Peralatan yang digunakan lebih banyak.

- Menggunaakan asam sulfat yang berfsifat korosif sehingga diperlukan peralatan dengan bahan konstruksi yang tahan terhadap korosi yang harganya lebih mahal.

- Konversinya rendah, yaitu : 45%

(28)

2.4 Seleksi Pemilihan Proses

Pada pra rancangan pabrik pembuatan Dimetil Eter, proses yang dipilih adalah proses Langsung. Proses ini dipilih dengan pertimbangan :

- Jumlah Dimetil eter yang dihasilkan lebih besar

- Merupakan proses yang efisien untuk mengubah metanol menjadi dimetil eter - Jumlah peralatan yang digunakan dapat lebih sedikit

- Secara komersial dan ekonomis dapat bersaing dengan proses lain.

2.5 Deskripsi Proses

1. Tahap Persiapan Bahan Baku

Tahap persiapan bahan baku dimaksudkan untuk memanaskan metanol sampai suhu 250oC dan merubah fasenya dari fase cair menjadi gas untuk mempermudah terjadinya reaksi. Metanol dengan kadar 99,85 % dari Pabrik PT. Kaltim Metanol Industri dialirkan ke tangki (T-01). Umpan metanol di tangki pengumpan dipompakan dengan pompa menuju Fired Heater (FH-01) untuk dilakukan pemanasan hingga metanol mencapai suhu 250oC dan tekanannya mencapai 11 atm, metanol yang telah mencapai suhu 250oC dan telah berubah fase dari fase cair menjadi fase gas lalu diumpankan ke dalam reaktor dengan menggunakan kompresor K-01 untuk meningkatkan tekanan sampai 12 atm .

2. Tahap pembentukan produk

Tahap pembentukan produk dimaksudkan untuk mereaksikan dehidrasi metanol dengan katalis zeolit asam membentuk dimetil eter (DME) dan air. Reaksi dijalankan pada reaktor fixed bed (R-01) dengan kondisi operasi temperatur 250oC. Uap metanol mengalir secara kontinu ke reaktor fixed bed yang berisi katalis alumina silica (zeolit) untuk bereaksi menjadi dimetil eter (DME) dan H2O dengan konversi tertinggi 90%.

3. Tahap Pemurnian Produk dan Recovery Reaktan

Tahap pemurnian produk dilakukan untuk memisahkan dimetil eter (DME) dari H2O dan sisa metanol yang tidak bereaksi agar diperoleh dimetil eter (DME)

(29)

dikondensasikan dengan suhu mencapai 70oC dan tekanan 8 atm dialirkan ke kolom destilasi (KD-01) untuk memisahkan dimetil eter dari metanol dan air. Produk hasil atas (distilat) menara destilasi pertama berupa dimetil eter (DME) yang dikondensasikan pada condensor (CD-01) dengan suhu titik embunnya yaitu 42oC pada tekanan 8 atm kemudian ditampung pada akumulator (AC-01). Sebagian dimetil eter dikembalikan pada menara destilasi pertama dan sebagian lainnya ditampung pada tangki (T-02) penyimpanan dimetil eter (DME) dengan kemurnian 99,85%. Produk bawah (residu) kolom destilasi (KD-01) berupa campuran air dan methanol dan sisa dimetil eter yang kemudian dikembalikan lagi ke (KD-01) dengan memanaskannya kembali pada suhu titik didihnya yaitu 159

oC 8 atm. Produk dari reboiler yaitu metanol dan air diumpankan ke kolom

(30)

BAB III

NERACA MASSA

Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan dimetil eter dari metanol adalah sebagai berikut

Kapasitas produksi : 250.000 ton/tahun Waktu operasi : 330 hari/tahun Basis perhitungan : 1 jam operasi Satuan operasi : kg/jam

[image:30.595.172.459.519.649.2]

3.1 Fired Heater (FH-01)

Tabel 3.1 Neraca massa total Fired Heater (FH - 01)

Komponen Masuk Keluar

Alur 1 (kg/jam) Alur 2 (kg/jam)

CH3OH 54.300,5297 54.300,5297

H2O 81,5732 81,5732

TOTAL 54.382,1029 54.382,1029

3.2 Reaktor (R-01)

Tabel 3.2 Neraca massa total Reaktor (R - 01)

Komponen Masuk Keluar

Alur 2 (kg/jam) Alur 3 (kg/jam)

CH3OH 54.300,5297 5430,0530

H2O 81,5732 13.826,3947

CH3OCH3 - 35.125,6552

(31)

3.3 Condensor (CD-01)

Tabel 3.3 Neraca massa total Condensor (CD - 01)

3.4 Kolom Destilasi (KD – 01)

Tabel 3.4 Neraca massa total Kolom Destilasi (KD - 01)

Komponen Masuk

Keluar

Top Bottom

Alur 4 (kg/jam) Alur 5 (kg/jam) Alur 10 (kg/jam)

CH3OH 5430,0530 8,1451 5421,9079

H2O 13.826,3947 20,7396 13.805,6552

CH3OCH3 35.125,6552 35072.9667 52,6885

TOTAL 54.382,1029 35.101,8514 19.280,2515 54.382,1029

3.5 Condensor (CD-02)

Tabel 3.5 Neraca massa total Condensor (CD - 02)

Komponen Masuk Keluar

Alur 3 (kg/jam) Alur 4 (kg/jam)

CH3OH 5430,0530 5430,0530

H2O 13.826,3947 13.826,3947

CH3OCH3 35.125,6552 35.125,6552

TOTAL 54.382,1029 54.382,1029

Komponen Masuk Keluar

Alur 5 (kg/jam) Alur 6 (kg/jam) CH3OCH3 35.072,9667 35.072,9667

CH3OH 8,1451 8,1451

H2O 20,7396 20,7396

(32)

3.6 Splitter (SP – 01)

Tabel 3.6 Neraca massa total Splitter (SP - 01)

Komponen Masuk

Keluar

Refluks Uap

Alur 7 (kg/jam) Alur 9 (kg/jam) Alur 8 (kg/jam) CH3OCH3 35.072,9667 3.533,6014 31.539,3653

CH3OH 8,1451 0,8206 7,3245

H2O 20,7396 2,0895 18,6501

TOTAL 35.101,8514 3.536,5115 31.565,3398 35.101,8514

3.7 Reboiler (RB – 01)

Tabel 3.7 Neraca massa total Reboiler (RB - 01)

Komponen Masuk

Keluar

Refluks Bottom

Alur 10 (kg/jam) Alur 11 (kg/jam) Alur 12 (kg/jam)

CH3OCH3 62,3676 0,0147 62,3530

CH3OH 6.417,9415 1,5113 6.416,4302

H2O 16.341,8281 3,8481 16.337,9800

TOTAL 22.822,1373 5,3741 22.816,7632

22.822,1373

3.8 Heater (H-01)

Tabel 3.8 Neraca massa total Heater (H - 01)

Komponen Masuk Keluar

Alur 12 (kg/jam) Alur 13 (kg/jam)

CH3OCH3 62,3530 62,3530

CH3OH 6.416,4302 6.416,4302

H2O 16.337,9800 16.337,9800

(33)

3.9 Kolom Destilasi 2 (KD – 02)

Tabel 3.9 Neraca massa total Kolom Destilasi (KD - 02)

Komponen Masuk

Keluar

Top Bottom

Alur 13 (kg/jam) Alur 14 (kg/jam) Alur 19 (kg/jam)

CH3OCH3 62,3530 62,2594 0,0935

CH3OH 6.416,4302 6.406,8056 9,6246

H2O 16.337,9800 24,5070 1.6313,4731

TOTAL 22.816,7632 6.493,5720 1.6323,1912

22.816,7632

3.10 Condensor 3 (CD-03)

Tabel 3.10 Neraca massa total Condensor (CD - 02)

3.11 Splitter (SP – 02)

Tabel 3.11 Neraca massa total Splitter (SP - 02)

Komponen Masuk

Keluar

Refluks Uap

Alur 16 (kg/jam) Alur 18 (kg/jam) Alur 17 (kg/jam)

CH3OCH3 62,2594 0,6226 61,6368

CH3OH 6406,8056 64,0681 6342,7375

H2O 24,5070 0,2451 24,2619

TOTAL 6493,5720

64,9357 6428,6362

6493,5720

Komponen Masuk Keluar

Alur 14 (kg/jam) Alur 15 (kg/jam)

CH3OH 6.406,8056 6.406,8056

H2O 24,5070 24,5070

CH3OCH3 62,2594 62,2594

(34)

3.12 Reboiler (RB – 02)

Tabel 3.12 Neraca massa total Reboiler (RB - 02)

Komponen Masuk

Keluar

Refluks Bottom

Alur 19 (kg/jam) Alur 20 (kg/jam) Alur 21 (kg/jam)

CH3OCH3 0,0940 0,0001 0,0939

CH3OH 9,6742 0,0112 9,6629

H2O 16.397,4202 19,0501 16.378,3701

TOTAL 16.407,1884 19,0615 16.388,1269

16.407,1884

3.13 Cooler (C-01)

Tabel 3.13 Neraca massa total Cooler (C - 01)

Komponen Masuk Keluar

Alur 21 (kg/jam) Alur 22 (kg/jam)

CH3OCH3 0,0939 0,0939

CH3OH 9,6629 9,6629

H2O 16.378,3701 16.378,3701

(35)

NERACA PANAS

Hasil perhitungan neraca panas pada proses pembuatan dimetil eter dari metanol adalah sebagai berikut :

Kapasitas produksi : 250.000 ton/tahun Waktu operasi : 330 hari/tahun Basis perhitungan : 1 jam operasi Satuan operasi : kJ/jam

Basis temperatur : 25 oC (298 oK)

4.1 Fired Heater (FH – 01)

Tabel 4.1 Neraca panas fired heater (FH – 01)

Komponen Masuk Keluar

Q1 (kJ/jam) Qin (kJ/jam) Q2 (kJ/jam)

CH3OH 688.921,1957 19.353.587,46 20.009.124,79

H2O 1.698,0261 - 35.081,8945

Sub Total 690.619,2218 19.353.587,46 20.044.206,68

TOTAL 20.044.206,68 20.044.206,68

4.2Reaktor (R – 01)

Tabel 4.2 Neraca panas reaktor (R – 01)

Komponen Masuk Keluar

Q2 (kJ/jam) Qcw (kJ/jam) Q3 (kJ/jam) Qreaksi

CH3OH 20.009.124,79 - 2.018.039,619 -157,5406

H2O 35.081,8945 - 5.991.110,555 -

CH3OCH3 - - 15.034.926,72 -

Airpendingin - 2.999.712,668 - -

Sub Total 20.044.206,68 2.999.712,668 23.044.076,89 -157,5406

TOTAL 23.043.919,35 23.043.919,35

(36)

Tabel 4.3 Neraca panas condensor (CD - 01)

Komponen Masuk Keluar

Q3 (kJ/jam) Q4 (kJ/jam)

CH3OH 2.018.039,619 652.367,806

H2O 15.034.926,72 4.347.210,308

CH3OCH3 5.991.110,555 2.604.371,594

Air pendingin - 15.440.127,19

TOTAL 23.044.076,89 23.044.076,89

4.4Kolom Destilasi (KD – 01)

Tabel 4.4 Neraca panas kolom destilasi (KD-01)

Komponen Masuk Keluar

Q4 (kJ/jam) Q5 (kJ/jam) Q10 (kJ/jam) Q9 (kJ/jam)

CH3OH 652.367,806 9.498,4597 771.052,9587 1147,90665

H2O 2.604.371,594 48.592,3316 3.078.184,43 7.281.683,571

CH3OCH3 4.347.210,308 2.567.605,6138 36.882,5107 2.666,6249

QRB 7.288.164,727

Sub Total 14.892.114,4300 3.717.829,808 3.886.119,899 7.288.164,727

TOTAL 14.892.114,4300 14.892.114,4300

4.5Condensor (CD – 02)

Tabel 4.5 Neraca panas condensor (CD - 02)

Komponen Masuk Keluar

Q5 (kJ/jam) Q6 (kJ/jam)

CH3OH 9.498,4597 356,0577

H2O 48.592,3316 1.470,4398

CH3OCH3 2.567.605,6138 1.571.190,781

Air pendingin - 1.052.679,127

TOTAL 2.625.696,4051 2.625.696,4051

(37)

Tabel 4.6 Neraca panas reboiler (RB – 01)

Komponen Masuk Keluar

Q10 (kJ/jam) Q11 (kJ/jam) Q12 (kJ/jam)

CH3OH 771.052,9587 309,1829 2.843.003,771

H2O 3.078.184,43 9.666,3667 9.282.382,231

CH3OCH3 36.882,5107 3,4543 57.012,0848

Steam 8.306.257,191 - -

TOTAL 12.192.377,09 12.192.377,09

4.7Heater (H – 01)

Tabel 4.6 Neraca panas heater (H-01)

Komponen Masuk Keluar

Q12 (kJ/jam) Q13 (kJ/jam)

CH3OH 2.843.003,771 3.031.722,325

CH3OCH3 27.855,1658 29.570,9309

H2O 9.282.382,231 9.709.985,76

Steam 618.037,8477 -

TOTAL 12.771.279,02 12.771.279,02

4.8Kolom destilasi 2 (KD – 02)

Tabel 4.8 Neraca panas kolom destilasi (KD-02)

Komponen Masuk Keluar

Q13 (kJ/jam) Q14 (kJ/jam) Q19 (kJ/jam) Q18 (kJ/jam)

CH3OH 3.031.722,325 2.437.518,245 15.233,8579 700.707,8316

H2O 9.709.985,76 6.489,7107 9.745.312,25 10.002,31245

CH3OCH3 29.570,9309 15.375,2629 88,5451 2.067,8006

QRB 712.777,9446 - - -

Sub Total 13.484.056,96 3.010.644,367 9.760.634,653 712.777,9446

TOTAL 13.484.056,96 13.484.056,96

(38)

Tabel 4.7 Neraca panas condensor (CD – 03)

Komponen Masuk Keluar

Q14 (kJ/jam) Q15 (kJ/jam)

CH3OH 8.437.518,245 2.189.710,455

CH3OCH3 15.375,2629 21.743,9566

H2O 6.489,7107 11.486,3611

Air pendingin - 6.236.442,446

TOTAL 8.404.157,215 8.404.157,215

4.10 Reboiler (RB – 02)

Tabel 4.8 Neraca panas reboiler (RB – 02)

Komponen Masuk Keluar

Q19 (kJ/jam) Q20 (kJ/jam) Q21 (kJ/jam)

CH3OH 15.233,8579 2,6456 15.826,2401

CH3OCH3 88,5451 0,0296 93,8803

H2O 9.745.312,25 5.484,6793 10.596.948,16

Steam 857.720,9806 - -

TOTAL 10.618.355,63 10.618.355,63

4.11 Cooler (C - 01)

Tabel 4.9 Neraca panas cooler (C - 01)

Komponen Masuk Keluar

Q21 (kJ/jam) Q22 (kJ/jam)

CH3OH 5.175,7549 122,5955

CH3OCH3 49,9709 1,2178

H2O 10.596.948,16 340.932,0048

Air pendingin - 10.261.118,07

TOTAL 10.602.173,88 10.602.173,88

(39)

Hasil perhitungan spesifikasi peralatan pada proses pembuatan dimetil eter dari metanol adalah sebagai berikut :

5.1. Reaktor (R-01)

Tabel 5.1 Spesifikasi Reaktor (R-01)

IDENTIFIKASI

Nama Alat Reaktor

Kode Alat R – 01

Jumlah 1 buah

Operasi Kontinyu

Fungsi Mereaksikan bahan baku metanol secara

dehidrasi untuk menghasilkan Dimetil Eter

DATA DESAIN

Type Multitubular Fixed Bed

Temperatur Operasi : 250 oC

Tekanan Operasi : 12 atm

Diameter Reaktor : 1,3501 m

Tinggi Reaktor : 3,7518 m

Tebal Dinding Reaktor : 0,0105 m

Tube Shell

OD = 0,0422 m ID = 0,0351 m

Ds = 1,9037 m

Bahan Konstruksi Stainless Steel

5.2. Kolom Destilasi (KD - 01)

Tabel 5.2 Spesifikasi Kolom Destilasi (KD - 01)

IDENTIFIKASI

Nama Alat Kolom destilasi -01

Alat Kode KD-01

Jenis Tray Column

(40)

Operasi Kontinyu

Fungsi Tempat memisahkan Dimetil Eter dari

campuran Air dan Metanol

DATA DESAIN

Top Bottom

Tekanan 8 atm 8 atm

Temperatur 42 OC 159 OC

KOLOM

Top Bottom

Diameter 1,5180 m 1,4675 m

Tray spacing 0,3 m 0,3 m

Jumlah tray 16 buah 2 buah

Tebal 0,0277 m 0,0204 m

Material Carbon steel

PELAT

Top Bottom

Downcomer area 0,2171 m2 0,0006 m2

Active area 1,3747 m2 1,2848 m2

Hole Diameter 5 mm 5 mm

Hole area 0,0188 m2 0,0004 m2

Perforated Area 1,1607 m2 0,0005 m2

Jumlah Hole 7005 19

OD 1,5734 m 0,7934 m

Analog spesifikasi alat dapat dilihat pada KD-01 dan KD-02, sehingga diperoleh :

MD Bahan

konstruksi

Diameter kolom bawah (m)

Diameter kolom atas (m)

Tinggi kolom (m)

Efisiensi Tray (%)

(41)

Tabel 5.3 Spesifikasi Condensor (CD-01)

IDENTIFIKASI

Nama Alat Condensor

Kode Alat CD-01

Jumlah 1

Operasi Kontinu

Fungsi Menurunkan temperatur produk R-01

DATA DESIGN

Tipe Double Pipe Heat Exchanger

Bahan Konstruksi Carbon steel

Inner Side Annulus Side

ho = 106.766,4392 h outside hio = 490.273,0108 UC

UD

Rd Calculated Rd Required

= = = =

288,45 90 0,0076 0,0020

3,533 psi Calculated Δυ, υsi 0,009 psi

5.4. Condensor (CD-02)

Tabel 5.4 Spesifikasi Condenser(CD – 02)

IDENTIFIKASI

Nama Alat Condensor

Kode Alat CD-02

Jumlah 1 buah

Operasi Kontinyu

Fungsi Mengkondensasikan produk keluaran KD-101

DATA DESIGN

Tipe Shell and Tube Heat Exchanger

Bahan Konstruksi Carbon steel

(42)

Jumlah = 51 ID 39 in

Panjang = 17 ft Pass 1

OD, ID = 1 in, 0,87 in Δυ 0,1102 Psi

BWG = 16

Pitch = 1,25- in, Triangular

ΔP = 0,0003 Psi

Pass = 4

5.5. Condensor (CD-03)

Tabel 5.5 Spesifikasi Condensor (CD – 03)

IDENTIFIKASI

Nama alat Kode alat Jumlah Operasi Fungsi

Condensor CD-03 1 buah Kontinyu

Mengkondensasikan produk top KD-102

DATA DESAIN

Tipe

Jumlah harpin Panjang

Actual Design Coefficient, Ud

Clean Overall Coefficient, Uc

Double Pipe Heat Exchanger 6 buah

20 ft

302,9295 Btu/hr.ft2.oF 768,5813 Btu/hr.ft2.oF

ANNULUS INNER PIPE

ID = 4,026 in OD = 4,5 in ΔPa = 4,6255 psi

ID = 3,068 in OD = 3,5 in ΔυP = 2,3854 psi

Dirt factor : 0,0022 Bahan konstruksi : Carbon Steel

(43)

IDENTIFIKASI

Nama Alat Reboiler

Kode Alat RB - 01

Jumlah 1

Operasi Kontinyu

Fungsi Menguapkan kembali bottom product KD -01

DATA DESIGN

Tipe Kettle Reboiler

Bahan Konstruksi Carbon steel

SUMMARY

hio = 119,9255 h outside ho = 44,4602

UC = 85,6763

UD = 16,1053

Rd Required = 0,0504

0,3603 psi Calculated Δυ, υsi 0,0006 psi

5.7. Reboiler (RB-02)

Tabel 5.7 Spesifikasi Reboiler (RB-02)

IDENTIFIKASI

Nama alat Kode alat Jumlah Operasi Fungsi

Reboiler-02 RB-02 1 buah Kontinyu

Menguapkan kembali keluaran bottom KD-02. DATA DESAIN

Tipe

Jumlah harpain Panjang

Kettle Reboiler 84 buah

20 ft

ANNULUS INNER PIPE

ID = 2,067 in OD = 2,38 in

(44)

SUMMARY

hio = 267,8311 h outside ho = 171,4960

UC = 104,5507

UD = 308,1242

Rd Calculated = 0,0063

Rd Required = 0,0030

12,2588 psi Calculated Δυ, υsi 1,4144 psi

5.8. Cooler (C-01)

Tabel 5.8 Spesifikasi Cooler (C-01)

IDENTIFIKASI

Nama Alat Cooler

Kode Alat C-01

Jumlah 1

Operasi Kontinu

Fungsi Menurunkan temperatur produk reboiler-02

DATA DESIGN

Tipe Double Pipe Heat Exchanger

Bahan Konstruksi Carbon steel

Inner Side Annulus Side

ho = 106.766,4329 h outside hio = 490,273,0108

UC = 255.954,1920

UD = 499,0252

Rd Calculated = 0,0019

Rd Required = 0,0020

9,4606 psi Calculated Δυ, υsi 2,4396 psi

(45)

Tabel 5.9 Spesifikasi Kompresor (K-01)

IDENTIFIKASI

Nama Alat Kompresor

Kode Alat K - 01

Jumlah 1 buah

Operasi Kontinu

Fungsi Mengalirkan dan menaikan tekanan feed

sebelum masuk R-01

DATA DESAIN

Tipe Centrifugal kompresor

Kapasitas 40,42447 ft3/menit

Tekanan Input 10 atm

Tekanan Output 12 atm

Gas Horse Power 242 Hp

Bahan Konstruksi Carbon Steel

5.10. Pompa (P-01)

Tabel 5.10 Spesifikasi Pompa (P-01)

IDENTIFIKASI

Nama Alat Pompa

Kode Alat P-01

Jumlah 2 buah ( 1 cadangan )

Operasi Kontinyu

Fungsi Untuk mengalirkan bottom produk

absorber menuju KD-01

DATA DESAIN

Tipe Centrifugal

Kapasitas 906,36838 kg/menit

Effisiensi pompa 80 %

Power 0,5 Hp

(46)

5.11. Pompa (P-02)

Tabel 5.11 Spesifikasi Pompa (P-02)

IDENTIFIKASI

Nama Alat Pompa

Kode Alat P-02

Jumlah 2 buah

Operasi Kontinu

DATA DESAIN

Tipe Centrifugal

Kapasitas 906,36838 kg/menit

Effisiensi pompa 80 %

Power 0,5 Hp

Bahan Konstruksi Commercial Steel

5.12. Pompa (P-03)

Tabel 5.12 Spesifikasi Pompa (P-03)

IDENTIFIKASI

Nama Alat Pompa

Kode Alat P-03

Jumlah 2 buah

Operasi Kontinu

DATA DESAIN

Tipe Centrifugal

Kapasitas 526,0943 kg/menit

Effisiensi pompa 80 %

Power 0,3 Hp

Bahan Konstruksi Commercial Steel

5.13. Pompa (P-04)

Tabel 5.13 Spesifikasi Pompa (P-04)

IDENTIFIKASI

(47)

Kode Alat P-04

Jumlah 2 buah

Operasi Kontinu

DATA DESAIN

Tipe Centrifugal

Kapasitas 380,3666 kg/menit

Effisiensi pompa 80 %

Power 0,2 Hp

Bahan Konstruksi Commercial Steel

5.14. Pompa (P-05)

Tabel 5.14 Spesifikasi Pompa (P-05)

IDENTIFIKASI

Nama Alat Pompa

Kode Alat P-05

Jumlah 2 buah

Operasi Kontinu

DATA DESAIN

Tipe Centrifugal

Kapasitas 380,2666 kg/menit

Effisiensi pompa 80 %

Power 0,2 Hp

Bahan Konstruksi Commercial Steel

5.15. Pompa (P-06)

Tabel 5.15 Spesifikasi Pompa (P-06)

IDENTIFIKASI

(48)

Kode Alat P-05

Jumlah 2 buah

Operasi Kontinu

DATA DESAIN

Tipe Centrifugal

Kapasitas 273,45 kg/menit

Effisiensi pompa 80 %

Power 0,2 Hp

Bahan Konstruksi Commercial Steel

[image:48.595.106.507.71.568.2]

5.16. Pompa (P-07)

Tabel 5.16 Spesifikasi Pompa (P-07)

IDENTIFIKASI

Nama Alat Pompa

Kode Alat P-05

Jumlah 2 buah

Operasi Kontinu

DATA DESAIN

Tipe Centrifugal

Kapasitas 107,1333 kg/menit

Effisiensi pompa 80 %

Power 0,2 Hp

Bahan Konstruksi Commercial Steel

5.17. Tanki (T-01)

Tabel 5.17 Spesifikasi Tanki (T-01)

(49)

Nama Alat Tanki CH3OH

Alat Kode T-01

Jumlah 1 buah

Fungsi menyimpan CH3OH untuk kebutuhan 15 hari DATA DESIGN

Tipe Silinder vertical dengan tutup ellipsoidal Temperature design 30 oC

Tekanan design 1 atm

DATA MEKANIK

Tinggi = 42,7239 m

Diameter = 28,4826 m

Tebal = 0,0868 m

Bahan konstruksi Carbon steel

[image:49.595.107.506.81.386.2]

5.18. Tanki (T-02)

Tabel 5.18 Spesifikasi Tanki (T-02)

IDENTIFIKASI

Nama Alat Tanki CH3OCH3

Alat Kode T-02

Jumlah 1 buah

Fungsi Menyimpan CH3OCH3 untuk kebutuhan 30 hari DATA DESIGN

Tipe Silinder vertical dengan tutup ellipsoidal Temperatur design 30 oC

Tekanan design 9,2 atm

DATA MEKANIK

Tinggi = 29,6465 m

Diameter = 20,6304 m

Tebal = 0,03180 m

(50)

5.19. Heater (H-01)

Tabel 5.19 Spesifikasi Heater (H-01)

IDENTIFIKASI

Nama Alat Heater

Kode Alat H-01

Jumlah 1

Operasi Kontinu

Fungsi Menaikkan temperatur Bottom KD - 02

DATA DESIGN

Tipe Shell and Tube Heat Exchanger

Bahan Konstruksi Carbon steel

Tube Side Shell Side

Jumlah : 368 ID : 13,25 Panjang : 14 ft Baffle : 2,65 OD, ID : 1 in, Pass : 2 BWG : 16

Pitch : 1,25 in, Triangular

SUMMARY

ho = 164,854 h outside hio = 114,4419

UC = 67,5501

UD = 49,9189

Rd Calculated = 0,0052

Rd Required = 0,003

0,1263 psi Calculated Δυ, υsi 0,2021 psi

5.20 Fired Heater (FH-01)

Tabel 5.20 Spesifikasi Fired Heater (FH-01)

(51)

Nama Alat Fired Heater

Kode Alat FH-01

Jumlah 1

Operasi Kontinu

Fungsi Merubah fasa metanol yang berfasa cair

menjadi fasa gas

DATA DESIGN

Tipe Two Radiant Chamber

Bahan Refractory Alumina

Spesifikasi Tube Spesifikasi Convective Tube

Jumlah : 14 ID : 5 in

Panjang : 195 m OD : 15 cm

OD, ID : 15 in, 5in Exposed lenght : 16 m Exposed length : 16 Center to center : 30 cm Center to center : 29,845 cm Keliling 44 cm

Radiant Section Tube Arrangement Convection Tube Surface Area Jumlah tube :154 tube Tinggi 4,77 m

Shield Area : 5 m : 15 tue Baris 1 : 15 tube

Ceiling Area : 7 Baris 2 : 14 tube

Reight & left Area : 3 m Jumlah 1 section : 29 tube

Wal Height : 7 m 1 chamber : 47 tube

5.21. Accumulator (ACC - 01)

Tabel 5.21 Spesifikasi Accumolator

IDENTIFIKASI

Nama Alat Accumulator

Alat Kode ACC - 01

Jumlah 1 buah

Fungsi Tempat menampung kondensat yang keluar

dari CD - 02

(52)

Tipe Silinder horizontal

Temperature design 42 oC

Tekanan design 8 atm

Kapasitas 8,1275 m3

DATA MEKANIK

Panjang 2,6736 m

Diameter 1,3368 m

Tebal 0,0071 m

Bahan konstruksi Carbon steel

[image:52.595.107.508.89.309.2]

5.22. Accumulator (ACC - 02)

Tabel 5.22 Spesifikasi Accumulator

IDENTIFIKASI

Nama Alat Accumulator

Alat Kode ACC - 02

Jumlah 1 buah

Fungsi Tempat menampung kondensat yang keluar dari

CD - 03

DATA DESIGN

Tipe Silinder horizontal

Temperature design 136 oC

Tekanan design 9,2 atm

Kapasitas 1,5035 m3

DATA MEKANIK

Panjang 1,5646 m

Diameter 0,7823 m

Tebal 0,0049 m

(53)

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

(54)

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 (controller), 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 juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang diatas papan instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan peralatan (kontrol otomatis) (Timmerhaus, 2004).

Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah : 1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.

2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya (Considine,1985).

Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari:

1. Sensing Element / Elemen Perasa (Primary Element)

Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga variabel yang diukur.

2. Elemen pengukur (measuring element)

Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya perubahan temperatur, tekanan, laju aliran, maupun tinggi fluida.

3. Elemen pengontrol (controlling element)

(55)

Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.

(Considine,1985)

Gambar : diagram balok sistem pengendalian otomatis

(george, 1993)

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah: 1. Range yang diperlukan untuk pengukuran

2. Level instrumentasi

3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya

5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses

(Timmerhaus,2004) Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah :

1. Untuk variabel temperatur

- Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.

- Temperature Indicator Controller (TI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur dari suatu alat.

2. Untuk variabel tinggi permukaan cairan

LOAD

Contolled

Measured variable

Transmitter Sensing Element Manipulated variable

Error

Set Point

Controller

Controller variable

+

+ -

(56)

- Level Controller (LC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan dalam suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.

- Level Indicator Controller (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan dalam suatu alat.

3. Untuk variabel tekanan

- Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.

- Pressure Indicator (PI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi suatu alat.

4. Untuk variabel aliran cairan

- Flow Controller (FC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju alir larutan atau cairan yang melalui suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.

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

(57)
[image:57.595.129.489.154.433.2]

Instrumentasi yang digunakan dalam pabrik Dimetil Eter ini disajikan dalam table 6.1 berikut ini:

Tabel 6.1 Daftar Penggunanan Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Dimetil Eter

No. Nama Alat Jenis Instrumen

1. Tangki Bahan Baku Level Indikator (LI)

2. Tangki Produk Level Indikator (LI)

3. Fired Heater Flow Controller (FC)

Temperature Controller (TC)

3. Reaktor Temperature Controller (LC)

4. Kolom Destilasi Pressure Controller (PC)

5. Pompa Flow Controller (FC)

7. Kompresor Pressure Indicator (PI)

8. Kondensor & Cooler Temperature Controller (TC)

9. Accumulator Level Controller (LC)

9. Reboiler Temperature Controller (TC)

Level Controller (LC)

6.2 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Dimetil Eter

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. Dalam rancangan pabrik Dimetil Eter, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan sebagai berikut :

6.2.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan

(58)

Dari uraian di atas maka perlu dilakukan upaya pencegahan dan penanganan terhadap kebakaran dan ledakan sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui adanya bahaya kebakaran maka sistem alarm dipasang pada tempat yang strategis dan penting seperti laboratorium dan ruang proses. 2. Pada peralatan pabrik yang berupa tangki dibuat main hole dan hand hole

yang cukup untuk pemeriksaan.

3. Sistem perlengkapan energi seperti pipa bahan bakar, saluran udara, saluran steam, dan air dibedakan warnanya dan letaknya tidak menggangu gerakan karyawan.

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

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

Sesuai dengan peraturan yang tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja No. Per/02/Men/1983 tentang instalasi alarm kebakaran otomatis, yaitu :

1. Detektor Kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi secara dini adanya suatu kebakaran awal. Alat ini terbagi atas:

a. Smoke detector adalah detektor yang bekerja berdasarkan terjadinya akumulasi asap dalam jumlah tertentu.

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

c. Alarm kebakaran, merupakan komponen dari sistem deteksi dan alarm kebakaran yang memberikan isyarat adanya suatu kebakaran. Alarm ini berupa:

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

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

(59)

Panel indikator kebakaran adalah suatu komponen dari sistem deteksi dan alarm kebakaran yang berfungsi mengendalikan sistem dan terletak di ruang operator.

6.2.2 Peralatan Perlindungan Diri

Upaya peningkatan kesehatan keselamatan kerja (K3) bagi karyawan pada pabrik ini adalah dengan menyediakan fasilitas sesuai bidang kerjanya. Fasilitas yang diberikan adalah melengkapi karyawan dengan peralatan perlindungan diri sebagai berikut :

1. Helm

2. Pakaian dan perlengkapan pelindung. 3. Sepatu pengaman.

4. Pelindung mata. 5. Masker udara. 6. Sarung tangan. 7. Earplug

6.2.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik

Upaya peningkatan keselamatan kerja terhadap listrik adalah sebagai berikut : 1. Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian

sekering atau pemutus arus listrik otomatis lainnya.

2. Sistem perkabelan listrik harus dirancang secara terpadu dengan tata letak pabrik untuk menjaga keselamatan dan kemudahan jika harus dilakukan perbaikan.

3. Penempatan dan pemasangan motor – motor listrik tidak boleh mengganggu lalu lintas pekerja.

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

5. Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan.

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

(60)

pada tekanan dan suhu tinggi harus diisolasi secara khusus.

6.2.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan

Upaya peningkatan kesehatan karyawan dalam lapangan kerja adalah :

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

2. Dalam menangani bahan-bahan kimia yang berbahaya, karyawan diharuskan memakai sarung tangan karet serta penutup hidung dan mulut.

3. Bahan-bahan kimia yang selama pembuatan, pengolahan, pengangkutan, penyimpanan, dan penggunaannya dapat menimbulkan ledakan, kebakaran, korosi, maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat. 4. Penempatan bahan kimia berbahaya harus sesuai dengan petunjuk pelaksanaan

K3 seperti berikut :

1. Gudang tempat penyimpanan Bahan Kimia Berbahaya harus dibuat sedemikian rupa hingga aman dari pengaruh Alam dan Lingkungan sekitarnya :

a. Memiliki system sirkulasi udara dan ventilasi yang cukup baik. b. Suhu di dalam ruangan dapat terjaga konstan dan aman setiap saat. c. Aman dari berbagai gangguan biologis ( Tikus, Rayap dll ).

2. Tata letak dan pengaturan penempatan bahan harus mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut :

a. Pemisahan dan pengelompokan untuk menghindari adanya bahaya reaktivitas.

b. Penyusunan agar tidak melebihi batas maksimum yang dianjurkan manufactur untuk menghindari roboh (ambruk) hingga tidak mengakibatkan kerusakan dan mudah pembongkaran serta kelihatan rapi.

c. Lorong agar tetap terjaga dan tidak terhalang oleh benda apapun, jika perlu buatkan garis pembatas lintasan alat angkat dan angkut.

(61)

3. Program House Keeping harus dilaksanakan secara periodik dan berkesinambungan yang meliputi : Kebersihan, Kerapihan dan Keselamatan.

4. Sarana K3 haruslah disiapkan dan digunakan sebagaimana mestinya. 5. Setiap pekerja yang tidak berkepentingan dilarang memasuki gudang

penyimpanan Bahan Kimia Berbahaya.

6. Inspeksi K3 oleh pekerja gudang harus dilaksanakan secara teratur/periodik yang meliputi pemeriksaan seluruh kondisi lingkungan, bahan, peralatan dan sistem. Segera amankan/laporkan jika menemukan kondisi tidak aman kepada atasan.

7. Pada setiap penyimpanan Bahan Kimia Berbahaya harus dilengkapi dengan LABELING (Label isi, safety, resiko bahaya) beserta uraian singkat Pencegahan, Penanggulangan dan Petolongan Pertama.

8. Petugas gudang harus dilengkapi buku petunjuk/pedoman K3 yang berkaitan dengan Penyimpanan bahan kimia berbahaya.

9. Setiap Pekerja dilarang makan dan minum ditempat penyimpanan Bahan Kimia Beracun.

10.Tindakan P3K harus dilakukan oleh yang berpengalaman. Segera hubungi dokter/tim medis atau bawa korban ke Rumah Sakit untuk mendapatka perawatan lebih lanjut.

5. Poliklinik yang memadai disediakan di lokasi pabrik.

6.2.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis

Upaya pencegahan kecelakaan terhadap bahaya mekanis adalah :

1. Alat – alat dipasang dengan penahan yang cukup berat untuk mencegah kemungkinan terguling atau terjatuh.

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

3. Jalur perpipaan sebaiknya berada di atas permukaan tanah atau diletakkan pada atap lantai pertama kalau di dalam gedung atau setinggi 4,5 meter bila diluar gedung agar tidak menghalangi kendaraan yang lewat.

(62)

tenang dan tidak akan menyulitkan apabila ada perbaikan atau pembongkaran. 5. Pada alat – alat yang bergerak atau berputar harus diberikan tutup pelindung

untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja.

Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka ditambahkan nilai-nilai disiplin bagi para karyawan yaitu:

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.

6. Setiap kontrol secara periodik terhadap alat instalasi pabrik oleh petugas maintenance.

(63)

BAB VII

UTILITAS

Dalam suatu pabrik, utilitas merupakan unit penunjang utama didalam memperlancar jalannya proses produksi. Oleh karena itu, segala sarana dan prasarananya harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik.

Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan Dimetil Eter, adalah sebagai berikut:

1. Kebutuhan uap (steam) 2. Kebutuhan air

3. Kebutuhan bahan kimia 4. Kebutuhan bahan bakar 5. Kebutuhan listrik 6. Unit pengolahan limbah

7.1 Kebutuhan Uap (Steam)

Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas. Kebutuhan uap pada pabrik pembuatan Dimetil Eter sebagai berikut :

Tabel 7.1 Kebutuhan Uap (Steam) Nama Alat Jumlah uap (kg/jam)

Heater 306,9318

Reboiler 1 4.125,0781

Reboiler 2 425,9639

Total 4.857,9738

Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 20% (Perry dkk,1999) Tingkat kebocoran 10%

Total steam yang dibutuhkan = (0,3 + 1) × 4.857,9738 = 6.315,3659 kg/jam Diperkirakan 80% kondensat dapat dipergunakan kembali, sehingga

(64)

7.2 Kebutuhan Air

Dalam proses produksi, air memegang peranan penting baik untuk kebutuhan proses maupun kebutuhan domestik. Kebutuhan air pada pabrik pembuatan Dimetil Eter adalah sebagai berikut:

 Air untuk umpan ketel uap

[image:64.595.202.422.232.334.2]

 Air Pendingin

Tabel 7.2 Kebutuhan air sebagai media pendingin Nama alat Jumlah air (kg/jam)

Reaktor 71.935,5556

Cooler 3 246.069,9776 Condensor 1 370.266,8391 Condensor 2 25.244,1038 Condensor 3 149.554,9747

Total 149.554,9747

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 dkk, 1999)

Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan:

We = 0,00085 Wc (T2 – T1) (Pers 12-10, Perry dkk, 1999)

Dimana:

Wc = Jumlah air pendingin yang diperlukan

= 2165751,3907 kg/jam

T1 = Temperatur air pendingin masuk

= 30oC = 86oF

T2 = Temperatur air pendingin keluar

= 40oC = 104oF

Maka : We = 0,00085 x (2165751,3907 x (104 – 86) 0F

= 33135,9963 kg/jam

Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 – 0,2 % dari air pendingin yang digunakan (Perry dkk,1999). Ditetapkan drift loss 0,2%, maka:

(65)

Air yang hilang karena blowdown tergantung dari jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 – 5 siklus (Perry dkk, 1999). Ditetapkan 5 siklus maka:

Wb = 1  S

Wc

(Perry dkk, 1999)

Wb =

1 5 33135,9963

 = 8283,9991 kg/jam  Air Proses

[image:65.595.149.467.288.445.2]

 Air untuk berbagai kebutuhan

Tabel 7.3 Diperkirakan pemakaian air untuk berbagai kebutuhan

Kebutuhan Jumlah air (kg/jam)

Domestik dan kantor 110.575,1444

Laboratorium 6.910,9465

Kantin dan tempat ibadah 13.821,8931

Poliklinik 6.910,9465

Total 138.218,9306

Sehingga total kebutuhan air yang memerlukan pengolahan awal adalah = 45.751,4981 + 19.867,3561 + 138.218,9306

= 203.837,7848 kg/jam

[image:65.595.143.485.625.755.2]

Sumber air untuk pabrik pembuatan Dimetil Eter ini berasal dari Sungai Bontang Kalimantan Timur, kualitas air Sungai ini dapat dilihat pada Tabel 7.4, berikut ini: Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Bontang, Prov. Kalimantan Timur

No. Parameter Satuan Kadar/ Ket

A. Fisika

1. Suhu oC 26,4

2. Padatan terlarut mg/L 56,4

3. Warna - keruh

(66)

5. Rasa - Tawar

B. Kimia

Anorganik :

6. pH mg/L 6,5

7. Hg2+ mg/L <0,0001

8. Ba2+ mg/L <0,1

9. Fe2+ mg/L 0,028

10. Cd2+ mg/L <0,001

11. Mn2+ mg/L 0,028

12. Zn2+ mg/L <0,01

13. Cu2+ mg/L <0,06

14. Pb2+ mg/L <0,01

15. Ca2+ mg/L 200

16. Mg2+ mg/L 100

17. F- mg/L 0,001

18. Cl- mg/L 60

19. NO2- mg/L 0,028

20. NO3- mg/L 0,074

21. SeO32- mg/L <0,005

22. CN- mg/L 0,001

23. SO42- mg/L 42

24. H2SO4- mg/L <0,002

25. Oksigen terlarut (DO) mg/L 6

26. Turbidity NTU 8,3

(67)

2. Klarifikasi 3. Filtrasi

4. Demineralisasi 5. Deaerasi

7.2.1 Penyaringan Awal (Screening)

Pengendapan merupakan tahap awal dari pengolahan air . Pada screening, partikel – partikel padat yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan kimia. Sedangkan partikel – partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya.

7.2.2 Klarifikasi

Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan didalam air. Air dari screening dialirkan ke clarifier setelah diinjeksi larutan alum, Al2(SO4)3 dan

larutan soda abu Na2CO3. Larutan alum berfungsi sebagai koagulan utama dan

soda abu sebagai koagulan tambahan yang berfungsi sebagai bahan pembantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan pH.

Setelah pencampuran yang disertai pengadukan maka akan terbentuk flok -flok yang akan mengendap kedasar clarifier karena gaya grafitasi, sedangkan air jernih akan keluar melimpah (overflow) yang selanjutnya akan masuk kepenyaring pasir (sand filter) untuk penyaringan. Reaksi yang mungkin terjadi :

Al2SO4(s) + 6 H2O(l) → Al(OH)3(l) + 6H+ + SO42-

Pemakaian larutan alum umumnya hingga 50 ppm terhadap jumlah air yang akan diolah, sedangkan perbandingan pemakaian alum dan soda abu 1 : 0,54. Total kebutuhan air = 203837,7848 kg/jam

Pemakaian larutan alum = 50 ppm

Pemakaian larutan soda abu = 0,54 × 50 = 27 ppm

(68)

7.2.3 Filtrasi

Filtrasi berfungsi untuk memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Penyaringan pasir (sand filter) yang digunakan terdiri dari 3 lapisan yaitu :

a. Lapisan l terdiri dari pasir hijau (green sand) setinggi 24 in = 60,96 cm b. Lapisan ll terdiri dari anterakit setinggi 12,5 in = 31,75 cm

c. Lapisan lll terdiri dari batu kerikil (gravel) setinggi 7 in = 17,78 cm

Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan. Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan regenerasi secara berkala dengan cara pencucian ulang (back washing). Dari sand filter, air dipompakan kemenara sebelum didistribusikan untuk berbagai kebutuhan.

Untuk air proses, masih diperlukan pengolahan lebih lanjut, yaitu proses demineralisasi dan deaerasi. Untuk air domestik, laboratorium, kantin, dan tempat ibadah , serta poliklinik, dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman – kuman dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, Ca (ClO)2. Khusus untuk air minum, setelah dilakukan proses

klorinasi diteruskan ke penyaringan air (water treatment system) sehingga air yang keluar merupakan air sehat yang memenuhi syarat – syarat air minum tanpa harus dimasak terlebih dahulu.

Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi = 138218,9306 kg/jam Kaporit yang digunakan mengandung klorin 70%

Kebutuhan klorin = 20 ppm dari berat air

Total kebutuhan kaporit = (20.10-6 x 138218,9306)/0,7 = 3,9491 kg/jam

7.2.4 Demineralisasi

Air untuk umpan ketel dan pendinginan pada reaktor harus murni dan bebas dari garam – garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi. Alat demineralisasi dibagi atas:

(69)

Penukar kation berfungsi untuk mengikat logam – logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca, Mg dan kation lain yang terlarut dalam air dengan kation dari resin. Resin yang digunakan bermerek Daulite C-20. Reaksi yang terjadi adalah :

Na2R + Ca2+ CaR + 2Na+

Na2R + Mg2+ MgR + 2 Na+

Untuk regenerasi dipakai NaCl berlebih dengan reaksi: CaR + 2NaCl Na2R + CaCl2

MgR + 2NaCl Na2R + MgCl2

2. Penukar Anion (Anion Exchanger)

Penukar anion berfungsi untuk menukar anion yang terdapat dalam air dengan ion hidroksida dari resin. Resin yang digunakan bermerek Dower 2. Reaksi yang terjadi adalah:

2ROH + SO22- R2SO4 + 2 OH

-ROH + Cl- RCl + OH-

Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi: R2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2ROH

RCl + NaOH NaCl + ROH

Perhitungan Kesadahan Kation

Air sungai Bontang Kalimantan Timur mengandung kation Hg2+,Ba2+,Fe2+, Cd2+, Mn2+, Ca2+, Mg2+, Zn2+, Cu2+, dan Pb2+, masing - masing 0,001 ppm, 0,1 ppm, 0,028 ppm, 0,01 ppm, 0,028 ppm, 0,008 ppm, 0,03 ppm, 0,01 ppm, 200 ppm, dan 100 ppm (Tabel 7.4)

1 gram/gal = 17,1 ppm

Total kesadahan kation = 0,01 + 0,1 + 0,028 + 0,001 + 0,028 + 0,008 + 0,03 + 0,01 + 200 + 100

(70)

= 17,5548 gram/gal

Jumlah air yang diolah = 1263,0732 kg/jam = 335,1137 gal/jam

Kesadahan air = 335,1137 gal/jam × 17,5548 gram/gal × 24 jam = 141188,3317 gr/hari = 141,1883 kg/hari

Volume resin yang diperlukan

Total kesadahan air = 141,1883 kg/hari

Dari Tabel 12.2, The Nalco Water Hand Book,1992; diperoleh : - Kapasitas resin = 20 kg/ft3

- Kebutuhan regenerant = 6 lb NaCl/ft3 resin Kebutuhan resin =

20 141,1883

= 7,0594 ft3/hari

Tinggi resin =

14 , 3 7,0594

= 2,2482 ft

Volume resin = 2,500 ft × 3,14 ft2 = 7,8500 ft3 Waktu regenerasi = 1,1120 hari

Kebutuhan regenerant NaCl = 141,1883 kg/hari × 3 3 kgr/ft 20

lb/ft 6

= 42,3565 lb/hari = 19,2129 kg/hari. Perhitungan kesadahan anion

Air sungai mengandung anion F-, Cl-, NO2-, NO3-, SeO3-, Cn-, SO42-, H2SO4-

masing – masing 0,001 ppm, 60 ppm, 0,028 ppm, 0,074 ppm, 0,005 ppm, 0,001 ppm, 42 ppm, dan 0,002 ppm (Tabel 7.4)

1 gr/gal = 17,1 ppm

Total kesadahan anion = 0,42 +0,023 + 0,028 + 45+ 0,005 + 28+ 0,0004 + 0,01 = 102,1110 ppm / 17,1

= 5,9714 gram/gal Jumlah air yang diolah = 335,1137 gal/jam

Kesadahan air = 5,9714 gram/gal × 2740,9880 gal/jam × 24 jam/hari = 48.026,3841 gram/hari = 48,0264 kg/hari

Volume resin yang diperlukan

(71)

Dari Tabel 12.2, The Nalco Water Hand Book,1992; diperoleh : - Kapasitas resin =12 kg/ft3

- Kebutuhan regenerant = 5 lb NaOH/ft3 resin Jadi,

Kebutuhan resin = 3

3 kgr/ft 12

kgr/ft 48,0264

= 4,0022 ft3/hari

Tinggi resin =

14 , 3 4,0022

= 1,2746 ft

Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 1,2746 ft × 3,14 ft2 = 4,0022 ft3 Waktu regenerasi =

kg/hari 48,0264

kg/ft 12 ft

4,0022 3 3

= 1 hari

Kebutuhan regenerant NaOH = 48,0264 kg/hari × 3 3 kg/ft 12

lb/ft 5

= 20,0110 lb/hari = 9,0770 kg/hari.

7.2.5 Deaerator

Deaerator berfungsi untuk memanaskan air yang keluar dari alat penukar ion (ion exchanger) dan kondensat bekas sebelum dikirim sebagai air umpan ketel. Pada deaerator ini, air dipanaskan hingga 90oC supaya gas – gas yang terlarut dalam air, seperti O2 dan CO2 dapat dihilangkan, sebab gas – gas tersebut dapat

menyebabkan korosi. Pemanasan digunakan dengan menggunakan koil pemanas didalam Deaerator.

7.3 Kebutuhan Bahan Kimia

Kebutuhan bahan kimia pada pabrik pembuatan Dimetil Eter adalah sebagai berikut:

1. Al2(SO4)3 = 1,0564 kg/jam

2. Na2CO3 = 0,5704 kg/jam

3. Kaporit = 0,4014 kg/jam 4. NaCl = 0,8005 kg/hari 5. NaOH = 0,3782 kg/hari

(72)

Berdasarkan Lampiran C dan Lampiran D kebutuhan listrik diperkirakan sebagai berikut (untuk proses listrik digunakan pompa, pengaduk, conveyer):

1. Unit Proses = 200 HP

2. Unit utilitas = 100 HP

3. Ruang kontrol dan laboratorium = 40 HP 4. Penerangan dan kantor = 30 HP

5. Bengkel = 40 HP

6. Perumahan = 85 HP

Total kebutuhan listrik = 495 HP

= 495 hp × 0,7457 kW/ HP = 369,1215 KW Efesiensi generator 80%, maka

Daya output generator = 369,1215 / 0,8= 461,4019 KW

Generator digunakan sebanyak 2 buah generator diesel type AC : 400 V, 2100 kW 50 Hz, 3 phase, dimana 1 buah beroperasi dan 1 buah standby.

7.5 Kebutuhan Bahan Bakar

Bahan bakar diperlukan untuk generator dan bahan bakar boiler. Untuk bahan bakar generator

Nilai bakar sola

Gambar

Tabel 3.1 Neraca massa total Fired Heater (FH - 01)
Tabel 5.16 Spesifikasi Pompa (P-07)
Tabel 5.18 Spesifikasi Tanki (T-02)
Tabel 5.22 Spesifikasi Accumulator
+7

Referensi

Dokumen terkait

Berdasarkan tujuan yang telah diuraikan di atas, maka melalui pra- rancangan pabrik pembuatan furfural dari kulit kapas akan memberikan informasi yang cukup untuk menjadi

Manfaat pra rancangan pabrik pembuatan sodium stirena sulfonat dari 2 bromo etil benzena adalah memberikan gambaran kelayakan dari segi rancangan dan ekonomi pabrik sehingga

Evalianty Depari : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Gliserol Dari Minyak Mentah Jagung Dengan Kapasitas 40.000 Ton/ Tahun, 2009.. Pra Rancangan Pabrik

Karena sifat kimianya yang tidak berbau dan mudah menguap ini, maka dalam industri parfum dimetil eter atau metil eter paling banyak dipakai sebagai gas

dimana atas karunia dan rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul Prarancangan Pabrik Dimetil Eter Proses Dehidrasi Metanol dengan

Tugas Akhir Pra Rancangan Pabrik yang berjudul “PRA RANCANGAN PABRIK BIODIESEL DARI BIJI KARET DAN METANOL DENGAN KAPASITAS 150.000 TON / TAHUN”, disusun sebagai

Tugas Akhir Pra Rancangan Pabrik yang berjudul “PRA RANCANGAN PABRIK DIETIL ETER DENGAN PROSES DEHIDRASI ETANOL KAPASITAS PRODUKSI 15.000 TON/TAHUN”, disusun sebagai

Tugas Akhir Pra Rancangan Pabrik yang berjudul “Pra Rancangan Pabrik Metanol dari Batubara menggunakan Metode Gasifikasi dengan Kapasitas 185.000 Ton/Tahun”, disusun sebagai penerapan