TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK
BENZENE
DARI
TOLUENE
DAN HIDROGEN
KAPASITAS 300.000 TON/TAHUN
Oleh:
Tutuk Laksana Wati
I 0506050
Vina Vikryana
I 0506051
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
LEMBAR PENGESAIIAN
TUGAS
AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK
BENZENEDARI
TOLAENE DAN HIDROGENKAPASITAS
3OO.OOOTON/TAHUN
Oleh:
Tutuk Laksana Wati
Vina Vikryana
I
0506050r 0506051
ffift^n
,
4-tt
e2.
Pembimbing
II
Bresas S.T. Sembodo" S.T.. M.T.
NrP. 1971nA6 t99903
|
002Dipertahankan di depan tim penguji:
1.
YC. Danarto, S.T., M.T. NrP. 19730827 200012|
A0l
2.
Wusana Agung W., S.T., M.T. NIP. 19801005 200501I
001Segala puji syukur kepada Allah SWT, hanya karena rahmat dan ridho-Nya,
penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan
judul “Prarancangan Pabrik Benzene dari Toluene dan Hidrogen Kapasitas
300.000 Ton / Tahun” ini.
Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan
baik berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa, materi dan semangat
yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.
2. Enny Kriswiyanti A., S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I dan Bregas
S.T. Sembodo, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan
dan bantuannya dalam penulisan tugas akhir.
3. Y.C. Danarto, S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik dan Dosen
Penguji dalam ujian pendadaran tugas akhir.
4. Wusana Agung Wibowo, S.T., M.T. selaku Dosen Penguji dalam ujian
pendadaran tugas akhir.
5. Ir. Arif Jumari, M.Sc. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT UNS.
6. Segenap Civitas Akademika atas semua bantuannya.
7. Teman-teman mahasiswa Teknik Kimia FT UNS khususnya tekimers ’06.
Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum sempurna. Oleh
karena itu, penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang
membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan
pembaca sekalian.
Surakarta, Maret 2011
DAFTAR ISI
Halaman Judul ... i
Kata Pengantar... ii
Daftar Isi ... iii
Daftar Tabel ... viii
Daftar Gambar ... xi
Intisari ... xii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik ... 1
1.2 Kapasitas Rancangan ... 2
1.2.1 Kebutuhan Benzenedi Indonesia ... 2
1.2.2 Ketersediaan Bahan Baku ... 4
1.2.3 Kapasitas Pabrik Minimal dan Maksimal di Luar Negeri 4 1.3 Pemilihan Lokasi Pabrik ... 5
1.4 Tinjauan Pustaka ... 7
1.4.1 Macam-macam Proses Pembuatan Benzene ... 7
BAB II DESKRIPSI PROSES
2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ... 19
2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku ... 19
2.1.2 Spesifikasi Produk Utama ... 19
2.1.3 Spesifikasi Produk Samping ... 20
2.2 Konsep Proses ... 20
2.2.1 Mekanisme Reaksi ... 20
2.2.2 Kondisi Operasi ... 21
2.2.3 Tinjauan Termodinamika ... 22
2.2.4 Tinjauan Kinetika Reaksi... 27
2.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ... 28
2.3.1 Diagram Alir Proses ... 28
2.3.2 Tahapan Proses... 32
2.3.2.1 Tahap Penyimpanan Bahan Baku ... 32
2.3.2.2 Tahap Penyiapan Bahan Baku ... 32
2.3.2.3 Tahap Pembentukan Produk ... 33
2.3.2.4 Tahap Pemurnian Produk ... 34
2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas ... 35
2.4.1 Neraca Massa ... 36
2.4.2 Neraca Panas ... 42
2.5 Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses ... 46
BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES
3.1 Reaktor ... 53
3.2 Flash Drum... 54
3.3 Menara Destilasi... 55
3.4 Vaporizer... 56
3.5 Tangki ... 57
3.6 Condenser... 58
3.7 Reboiler... 60
3.8 Accumulator... 61
3.9 Heat Exchanger... 62
3.10 Furnace ... 63
3.11 Pompa ... 64
3.12 Kompresor... 66
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM 4.1 Unit Pendukung Proses ... 67
4.1.1 Unit Pengadaan Air ... 68
4.1.1.1 Air Pendingin dan Air Pemadam Kebakaran ... 68
4.1.1.2 Air Konsumsi... 69
4.1.4.1 Listrik untuk keperluan proses dan utilitas... 75
4.1.4.2 Listrik untuk penerangan ... 77
4.1.4.3 Listrik untuk AC ... 79
4.1.4.4 Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi.... 79
4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar ... 80
4.2 Laboratorium ... 81
4.2.1 Laboratorium Fisik ... 83
4.2.2 Laboratorium Analitik ... 83
4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan ... 84
4.3 Unit Pengolahan Limbah... 84
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN 5.1 Bentuk Perusahaan ... 88
5.2 Struktur Organisasi ... 89
5.3 Tugas dan Wewenang ... 94
5.3.1 Pemegang Saham ... 94
5.3.2 Dewan Komisaris ... 94
5.3.3 Dewan Direksi ... 95
5.3.4 Staf Ahli ... 96
5.3.5 Penelitian dan Pengembangan (Litbang) ... 96
5.3.6 Kepala Bagian ... 97
5.3.7 Kepala Seksi ... 100
5.4.2 Karyawan Shift... 101
5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah ... 103
5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ... 104
5.6.1 Penggolongan Jabatan ... 104
5.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji ... 104
5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan ... 107
BAB VI ANALISIS EKONOMI 6.1 Penaksiran Harga Peralatan ... 110
6.2 Penentuan Total Capital Investment(TCI) ... 113
6.2.1 Modal Tetap (Fixed Capital Investment)... 114
6.2.2 Modal Kerja (Working Capital Investment) ... 115
6.3 Biaya Produksi Total (Total Poduction Cost) ... 116
6.3.1 Manufacturing Cost... 116
6.3.1.1 Direct Manufacturing Cost(DMC) ... 116
6.3.1.2 Indirect Manufacturing Cost(IMC) ... 116
6.3.1.3 Fixed Manufacturing Cost(FMC) ... 117
6.3.2 General Expense(GE) ... 117
6.4 Keuntungan Produksi ... 118
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Impor BenzeneIndonesia ... 3
Tabel 1.2 Data Pabrik Penghasil Benzenedi Indonesia ... 4
Tabel 2.1 Harga Hfodan Gfo... 22
Tabel 2.2 Neraca Massa pada Tee1... 36
Tabel 2.3 Neraca Massa pada Vaporizer1 (VP-01) ... 36
Tabel 2.4 Neraca Massa pada Tee2... 37
Tabel 2.5 Neraca Massa pada Tee3... 37
Tabel 2.6 Neraca Massa pada Tee4... 38
Tabel 2.7 Neraca Massa pada Reaktor ... 38
Tabel 2.8 Neraca Massa pada Flash drum 1(FD-01)... 39
Tabel 2.9 Neraca Massa pada Tee5... 39
Tabel 2.10 Neraca Massa pada Flash drum 2(FD-02)... 40
Tabel 2.11 Neraca Massa pada Tee6... 40
Tabel 2.12 Neraca Massa pada Menara Distilasi 1 (MD-01) ... 41
Tabel 2.13 Neraca Massa pada Menara Distilasi 2 (MD-02) ... 41
Tabel 2.14 Neraca Massa Total ... 42
Tabel 2.15 Neraca Panas pada Vaporizer... 42
Tabel 2.16 Neraca Panas pada Furnace... 43
Tabel 2.17 Neraca Panas pada Reaktor... 43
Tabel 2.20 Neraca Panas pada Flash Drum 2 (FD-02)... 44
Tabel 2.21 Neraca Panas pada Menara Destilasi 1 (MD-01) ... 45
Tabel 2.22 Neraca Panas pada Menara Destilasi 2 (MD-02) ... 45
Tabel 2.23 Neraca Panas pada Total ... 46
Tabel 3.1 Spesifikasi Reaktor ... 53
Tabel 3.2 Spesifikasi Flash Drum... 54
Tabel 3.3 Spesifikasi Menara Destilasi ... 55
Tabel 3.4 Spesifikasi Vaporizer... 56
Tabel 3.5 Spesifikasi Tangki ... 57
Tabel 3.6 Spesifikasi Condensor ... 58
Tabel 3.7 Spesifikasi Reboiler ... 60
Tabel 3.8 Spesifikasi Accumulator ... 61
Tabel 3.9 Spesifikasi Heat Exchanger ... 62
Tabel 3.10 Spesifikasi Furnace ... 63
Tabel 3.11 Spesifikasi Pompa ... 64
Tabel 3.12 Spesifikasi Kompresor ... 66
Tabel 4.1 Kebutuhan air pendingin... 72
Tabel 4.2 Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi... 73
Tabel 5.3 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan ... 106
Tabel 6.1 Indeks Harga Alat ... 111
Tabel 6.2 Modal Tetap ... 114
Tabel 6.3 Modal Kerja ... 115
Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost ... 116
Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost... 116
Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost ... 117
Tabel 6.7 General Expense... 117
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Grafik Data Impor Benzenedi Indonesia ... 3
Gambar 1.2 Gambar Pemilihan Lokasi Pabrik ... 7
Gambar 2.1 Diagram Alir Proses... 29
Gambar 2.2 Diagram Alir Kualitatif ... 30
Gambar 2.3 Diagram Alir Kuantitatif ... 31
Gambar 2.4 LayoutPabrik... 49
Gambar 2.5 LayoutPeralatan Proses ... 52
Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Laut ... 71
Gambar 4.2 Skema Pengolahan Air KTI ... 72
Gambar 4.3 Skema Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) ... 86
Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Benzene... 93
Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index ... 112
Tutuk Laksana Wati dan Vina Vikryana, 2011, Prarancangan Pabrik
Benzene dari Toluene dan Hidrogen Kapasitas 300.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta
Benzenebanyak digunakan sebagai bahan pelarut dalam ekstraksi maupun distilasi, juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan senyawa lain seperti
styrene, phenol, aniline, dan chlorobenzene. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, maka dirancang pabrik benzene dengan kapasitas 300.000 ton/tahun dengan bahan baku toluene 401.516,153 ton/tahun dan gas hidrogen 10.890.511,46 m3/tahun pada 30 oC dan tekanan 25 atm. Dengan memperhatikan beberapa faktor, seperti aspek penyediaan bahan baku, transportasi, tenaga kerja, pemasaran, serta utilitas, maka lokasi pabrik yang cukup strategis adalah di Kawasan Industri Cilegon, Banten.
Peralatan proses yang ada antara lain vaporizer, kompresor, furnace,
reaktor, kondensor parsial, flash drum, menara distilasi, dan pompa. Benzen
dihasilkan dari reaksi toluene dan hidrogen dalam Reaktor Alir Pipa (RAP)
Multitube pada kondisi non isotermal non adiabatik pada suhu 621 – 648 oC dan tekanan 25 atm. Produk gas dari reaktor masuk Kondensor Parsial untuk diembunkan sebagian menjadi campuran uap dan cair, kemudian diumpankan ke dalam Flash Drum untuk memisahkan gas hidrogen dan gas metana dari campuran tersebut. Gas hidrogen yang terpisah direcycle sebanyak 68,9% dan sisanya dijadikan fuel gaspada Furnace. Produk cair yang mengandung benzene, sisa toluene dan diphenyldipisahkan dalam Menara Distilasi untuk mendapatkan
benzene dengan kemurnian 99,93%berat. Sisa toluene dan diphenyl dipisahkan lagi dengan Menara Distilasi untuk mendapatkan produk samping diphenyl
dengan kemurnian 98,67%berat. Sedangkan toluenesisa di-recycleuntuk bereaksi lagi membentuk benzene.
Utilitas terdiri dari unit penyediaan air pendingin, pendingin reaktor (molten salt), tenaga listrik, penyediaan bahan bakar, dan unit pengolahan limbah. Terdapat tiga laboratorium, yaitu laboratorium fisik, laboratorium analitik, dan laboratorium penelitian dan pengembangan, untuk menjaga kualitas bahan baku dan produk.
Perusahaan berbentuk Perseroan Terbatas (PT) dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shiftdan non shift .
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik
Memasuki era perdagangan bebas, Indonesia dituntut untuk mampu
bersaing dengan negara lain dalam bidang industri. Perkembangan industri di
Indonesia sangat berpengaruh pada ketahanan ekonomi Indonesia yang akan
menghadapi banyak persaingan di pasar bebas nanti. Sektor industri kimia banyak
memegang peranan dalam memajukan perindustrian di Indonesia. Inovasi proses
produksi maupun pembangunan pabrik baru yang berorientasi pada pengurangan
ketergantungan kita pada produk impor maupun untuk menambah devisa negara
sangat diperlukan, salah satunya dengan pembangunan pabrik benzene.
Benzene merupakan salah satu produk petrokimia yang berbentuk cincin
tunggal dan merupakan senyawa aromatis dengan rumus molekul C6H6. Senyawa
ini berupa cairan jernih yang bersifat volatile, mudah terbakar, dan beracun.
Benzene mempunyai fungsi yang sangat penting dalam menunjang pembangunan
sektor industri. Dalam industri, benzenebanyak digunakan sebagai bahan pelarut
dalam ekstraksi maupun distilasi. Selain itu benzene juga digunakan sebagai
bahan baku dalam pembuatan senyawa kimia organik lain (intermediet) dari
produk-produk komersial, antara lain : styrene, phenol, cyclohexane, aniline,
impor dapat dikurangi. Bahkan apabila produksi sudah melebihi kebutuhan dalam
negeri benzenedapat menjadi produk ekspor.
Bahan baku pembuatan benzeneadalah toluenedan gas Hidrogen. Untuk
bahan baku toluene dapat dipenuhi oleh PT. Pertamina RU IV, sedangkan untuk
gas Hidrogen dapat dipenuhi oleh PT.Air LiquideIndonesia.
Selain pertimbangan tersebut, pendirian pabrik ini juga didasarkan pada
hal-hal sebagai berikut :
1. Menciptakan lapangan kerja baru, yang berarti dapat mengurangi jumlah
pengangguran.
2. Memacu pertumbuhan industri-industri baru yang menggunakan bahan baku
benzene.
3. Mengurangi ketergantungan impor dari negara asing.
4. Meningkatkan pendapatan negara dari sektor industri, serta menghemat devisa
negara.
5. Meningkatkan kualitas sumber daya manusia Indonesia lewat alih teknologi.
Dari berbagai pertimbangan di atas dapat disimpulkan bahwa sangat
diperlukan pendirian pabrik benzenedi Indonesia.
1.2 Kapasitas Rancangan
Ada beberapa pertimbangan yang perlu diperhatikan dalam pemilihan
kapasitas pabrik benzene yaitu :
jumlah impor benzeneIndonesia sejak tahun 2005 dapat dilihat pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1 Data Impor BenzeneIndonesia
Tahun Jumlah (ton)
2005 187.554,005
2006 110.252,885
2007 106.204,189
2008 143.348,768
2009 163.182,653
(Badan Pusat Statistik Indonesia, 2010)
y = 19593,3876x - 39202978,49
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000 200000
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
J
u
m
la
h
Tahun
y = (19593,387 X) – 39202978,49
y = (19593,387 x 2015 ) – 39202978,49
y = 277.696,315 ton
1.2.2 Ketersediaan Bahan Baku
Bahan baku benzene adalah toluene dan gas hidrogen. Toluene diperoleh
dari PT. Pertamina RU IV, Cilacap. Sedangkan gas hidrogen diperoleh dari PT.Air
Liquide, Cilegon, sehingga ketersediaan bahan baku tidak menjadi masalah, karena
cukup tersedia.
1.2.3 Kapasitas Pabrik Minimal dan Maksimal di Luar Negeri
Untuk memproduksi benzene harus diperhitungkan juga kapasitas produksi
yang menguntungkan. Kapasitas produksi secara komersial yang telah ada terlihat
pada Tabel 1.2.
Tabel 1.2 Data Pabrik Penghasil Benzene di Dunia
Pabrik Kapasitas (ton)
Dow Chemical, USA 752.000
Exxon Corp. 50.000
USX Corp. 23.000
Solomon Inc. 17.000
Shell Oil Co. 685.000
(Kirk and Othmer, 1991)
benzenesebesar 300.000 ton/tahun, sehingga diharapkan :
1. Dapat memenuhi kebutuhan benzenedalam negeri.
2. Dapat memberikan keuntungan karena kapasitas rancangan berada diatas
kapasitas terkecil pabrik yang ada di dunia.
3. Dapat merangsang berdirinya industri-industri lainnya yang menggunakan
bahan baku benzene.
1.3 Pemilihan Lokasi Pabrik
Letak geografis suatu pabrik mempunyai pengaruh yang sangat besar
terhadap keberhasilan perusahaan. Beberapa faktor dapat menjadi acuan dalam
menentukan lokasi pabrik antara lain, penyediaan bahan baku, pemasaran
produk, transportasi dan tenaga kerja. Berdasarkan tinjauan tersebut maka lokasi
pabrik benzeneini dipilih di Cilegon, Banten dengan pertimbangan sbb :
a. Penyediaaan bahan baku
Toluene sebagai bahan baku pembuatan benzene diperoleh dari PT.
Pertamina RU IV, Cilacap. Sedangkan gas hidrogen diperoleh dari PT. Air
Liquide, Cilegon. Orientasi pemilihan ditekankan pada jarak lokasi sumber
bahan baku dengan pabrik cukup dekat. Terutama bahan baku gas hidrogen
yang akan disalurkan oleh PT.Air Liquidedengan jalur perpipaan.
Daerah Cilegon merupakan daerah yang tepat untuk daerah pemasaran
karena banyaknya industri kimia yang menggunakan bahan baku benzene
diantaranya :
1. Industri alkylbenzeneyang diproduksi PT. Unggul Indah Corporation
2. Industri ethylbenzeneyang diproduksi PT. Stirindo Mono Indonesia
c. Transportasi
Kawasan industri Cilegon dekat dengan pelabuhan laut Merak, telah
ada sarana transportasi jalan raya, sehingga mempermudah sistem
pengiriman bahan baku dan produk.
d. Tenaga kerja
Kawasan industri Cilegon terletak di daerah Jawa Barat dan Jabotabek
yang syarat dengan lembaga pendidikan formal maupun non formal dimana
banyak dihasilkan tenaga kerja ahli maupun non ahli, sehingga tenaga
kerja mudah didapatkan.
e. Utilitas
Utilitas yang diperlukan seperti air, bahan baku dan tenaga listrik
dapat dipenuhi karena lokasi terletak di kawasan industri.
Penyediaan air, untuk kebutuhan air minum dan sanitasi diperoleh dari
PT. Krakatau Tirta Industri, sedangkan untuk kebutuhan proses
menggunakan air laut dari Selat Sunda.
Gambar 1.
1.4 Tinjauan Pustaka
1.4.1 Macam-macam
Pada awalnya benzene
bumi dan batubara. Akan
minyak bumi dikenal pula
bakunya dari bahan aromatis
pembuatan benzene deng
benzeneterus meningkat. Macam
Gambar 1.2 Gambar Pemilihan Lokasi Pabrik
Tinjauan Pustaka
macam Proses Pembuatan Benzene
enzenesebagian besar diproduksi dari bahan baku
batubara. Akan tetapi disamping pembuatan benzene dari batu
dikenal pula adanya proses sintesis. Proses ini menggunakan
bahan aromatis yang sudah jadi, seperti toluenedan xylene
dengan cara sintesis dikembangkan mengingat kebutuhan
at. Macam-macam proses sintesis adalah :
bahan baku minyak
dari batu bara dan
menggunakan bahan
ylene. Proses
senyawa aromatis. Untuk mempercepat reaksi, proses ini berlangsung
dengan bantuan katalis platinum-alumina. Reaksinya meliputi:
a. Isomerisasi Paraffin
b. Hydrocracking
c. DehidrogenasiCyclohexane
d. Isomerisasi/Dehidrogenasi Cyclopentane
e. Dehidrosikliasi Paraffin
Salah satu proses yang termasuk catalytic reforming adalah
Platforming(UOP, Inc). Proses ini dioperasikan pada suhu 495-525oC
dan tekanan 0,8-5MPa (Mc. Ketta, 1977).
2. Hidrodealkilasi (HDA)
Hidrodealkilasi dikembangkan untuk mengubah higher aromatis
menjadi benzene. Proses ini memproduksi benzenedengan kemurnian
tinggi. Proses ini berlangsung pada suhu dan tekanan tinggi dan
dibantu hidrogen. Dengan adanya hidrogen akan menghilangkan gugus
alkil pada senyawa aromatis sehingga menghasilkan benzene dan gas
parafin ringan. HDA dapat dilakukan secara thermal ataupun katalitik.
Hidrodealkilasi thermal dioperasikan pada suhu 1000-1470oF dan
tekanan 200-1000 lb/in2gauge, sedangkan catalytic hydrodealkylation
pada suhu 930-1100oF dan tekanan 590-875 lb/in2gauge.
Reaksi yang terjadi adalah:
3. Disproporsionasi toluene
Proses ini dikembangkan dari 2 toluene menjadi benzene dan
xylene. Salah satu contoh proses ini adalah Proses Tatoray. Proses
Tatorayberlangsung pada suhu 350-530oC dan tekanan 1-5 MPa (10 –
50 atm). Hasil yang diperoleh biasanya 37% benzene dan 55% xylene.
Reaksi yang terjadi:
2 C6H5CH3→ C6H6+ C6H4(CH3)2
(Kirk and Othmer, 1991)
4. PirolisaGasoline
Pirolisa gasoline atau dripolene adalah hasil samping dari produksi
etilena. Dengan umpan senyawa hidrokarbon ringan seperti ethanedan
propane, dripolene akan terbentuk. Kandungan senyawa aromatis
dripolene sekitar 65%, dimana 50% adalah benzene. Benzene dan
senyawa aromatis lainnya hanya dapat diperoleh setelah melewati
proses hidrogenasi dan desulfurisasi. Proses ini untuk menghilangkan
senyawa tidak stabil seperti olefin dan senyawa sulfur yang merusak
senyawa aromatis (Mc. Ketta, 1977).
Dari beberapa proses pembuatan benzene, proses yang dipilih adalah
dan gas parafin ringan. Pada proses ini dikenal dua macam proses yaitu
hidrodealkilasi termal dan katalitik. Dalam perancangan ini proses yang
digunakan adalah hidrodealkilasi termal. Proses ini berlangsung pada suhu
1000-1470oF dan tekanan 200-1000 lb/in2gauge. Reaksi bersifat eksotermik.
Reaksi utama:
CH3+ H2→ + CH4
Reaksi samping:
2 → + H2
(Mc. Ketta, 1977)
Keuntungan HDA termal diantaranya: non katalitik, produk samping yang
dihasilkan lebih sedikit, dan tidak terbentuk coke.
1.4.2 Kegunaan Produk
Benzene merupakan salah satu produk petrokimia yang sangat penting
untuk pembuatan bahan kimia, antara lain :
1. Ethylbenzene
Ethylbenzene ini mempunyai kegunaan untuk industri styrene,
divinylbenzene, polystyrene, resin ion exchanger.
2. Cumene
Cumeneini dimanfaatkan dalam pembuatan fenol yaitu bahan pembuat
3. Nitrobenzene
Nitrobenzene digunakan dalam pembuatan poliuretan, herbisida, dan
anilin. Dimana anilin berguna sebagai pelarut, bahan dasar zat warna
dan bahan peledak.
4. Cyclohexane
Cyclohexane bermanfaat untuk industri nilon 6 dan nilon 66 yaitu
bahan baku dalam industri tekstil dan untuk pembuatan plasticizer.
5. Detergen alkilat
Detergen alkilat digunakan pada pembuatan detergen dan zat aditif
minyak pelumas.
6. Chlorobenzene
Chlorobenzene sebagai bahan pembuat DDT, bahan insektisida lain,
dan phenol.
7. Maleic anhydride
Maleic anhydridesebagai bahan baku fumarat dan poliester resin.
(Mc. Ketta, 1977)
1.4.3 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk
1.4.3.1 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku
Temperatur kritis, oC : 318.65
Tekanan kritis, MPa : 4,108
Densitas, g/cm3 : 0,8623
Viskositas, cp
Gas : 0,00698
Liquid : 0,5068
Kapasitas panas, J/mol.K
Gas : 104,7
Liquid : 156,5
Panas pembentukan, kJ/mol : 50,17
Panas penguapan, kJ/mol : 38,26
Panas pembakaran, kJ/mol : -3734
(Kirk and Othmer, 1991)
Sifat kimia
Hidrogenasi termal dari toluene akan menghasilkan benzene,
methanedan diphenyl.
(toluene) (benzene) (methane)
(diphenyl) + CH3 CH3
H2
(toluene) (asam benzoat)
Oksidasi parsial menghasilkan stilbene
(toluene) (stilbene)
(Kirk and Othmer, 1991)
b. Hidrogen
Sifat fisis
Berat molekul : 2,016
Titik leleh, oC : - 256,6
Titik didih, oC : - 252,7
Temperature kritis, oC : -239.97
Tekanan kritis, kPa : 1315
Panas penguapan, J/mol : 911,3
Densitas, g/cm3(pada 30 oC 25 atm) : 0.002
(Kirk and Othmer, 1991)
Sifat kimia
CH3
O2,Br,Co,Mn
50oC COOH
2 CH3
O
Dibawah kondisi tertentu, hidrogen bereaksi dengan nitrit oksida
menghasilkan nitrogen.
2 NO + 2 H2→ N2+ 2 H2O
(Kirk and Othmer, 1991)
1.4.3.2 Sifat Fisis dan Kimia Produk
a. Benzene
Sifat fisika
Berat molekul : 78,115
Titik beku, oC : 5,530
Titik didih, oC : 80,094
Densitas, g/cm3
Pada 20oC : 0,8789
Pada 25oC : 0,8736
Tekanan uap, kPa : 12,6
Viskositas, cp : 0,6010
Temperature kritis, oC : 289,01
Tekanan kritis, kPa : 4,898 x 103
Panas pembentukan, kJ/mol
Gas : 82,93
Liquid : 49,08
Panas penguapan, kJ/mol : 33,899
Kelarutan dalam H2O, g / 100 g H2O : 0,180
(Kirk and Othmer, 1991)
Sifat kimia
Oksidasi
Benzene dioksidasi dengan permanganate atau dikromat menjadi
air dan karbondioksida.
C6H6 CO2+ H2O
(benzene)
(Kirk and Othmer, 1991)
Oksidasi fase uap dengan udara dan katalis vanadium pentoksida
menjadi maleic anhydride.
C6H6 + 4 O2 C4H2O3 + 2 CO2 + H2O
(benzene) (maleic anhydride)
(Mc. Ketta, 1977)
Benzoquinone adalah produk samping oksidasi benzenepada suhu
410-430oC. Oksidasi dengan hidrogen peroksida menghasilkan
phenol. Phenoldapat juga diperoleh dengan mengoksidasi benzene
dalam fase uap pada suhu 450-800oC tanpa menggunakan katalis MnO4/Cr2O3
Hidrogenasi katalitik benzene fase uap berlangsung pada suhu
sekitar 200oC.
(benzene) (cyclobenzene)
(Kirk and Othmer, 1991)
Halogenasi
Produk substitusi atau adisi diperoleh dengan halogenasi benzene.
Benzene direaksikan dengan Br2 dan Cl2 (katalis halida logam)
akan diperoleh chlorobenzene dan bromobenzene. Chlorobenzene
dihasilkan melalui reaksi pada fase cair dengan katalis
molybdenum chloride dan kondisi operasinya pada suhu 30-50oC
dan tekanan atmosfer.
C6H6+ Cl2 C6H5Cl + HCl
C6H6+ Br2 C6H5Br2+ HCl
(Kirk and Othmer, 1991)
Nitrasi
Benzene dinitrasi menjadi nitrobenzene. Proses nitrasi dengan
menggunakan campuran asam nitrat dan sulfat pekat pada suhu
50-55oC akan menghasilkan nitrobenzene yang lebih besar sekitar
95%.
FeCl3
FeBr3
H2, Ni, Co 200 oC
+ HNO3+ H2SO4 + H3O++ HSO4
-NO2
Sulfonasi
Benzene bereaksi dengan asam sulfat (uap) pada suhu ruangan
menghasilkan asam benzene sulfonat. Dalam asam sulfat uap
ditambahkan sulfur trioksida (SO3). Sulfonasi dapat juga dilakukan
dengan asam sulfat saja, tetapi reaksinya lebih lambat.
(benzene) (benzene sulfonat)
(Kirk and Othmer, 1991)
Alkilasi
Hasil alkilasi benzeneseperti ethylbenzenedan cumenediproduksi
dengan mereaksikannya dengan etilen dan propilen. Reaksi
berlangsung baik dalam fase uap maupun cair. Katalis yang
digunakan seperti BF3, aluminium chloride (AlCl3) atau asam
poliphospat(Kirk and Othmer, 1991).
(isopropil klorida) (cumene)
(Fessenden & Fessenden, 1986) + SO3
H2SO4pekat
25oC SO3H
50%
+ (CH3)2CHCl
AlCl
30oC
(dari range suhu reaksi 537 – 798 oC) tekanan 25 atm. Reaksi yang terjadi reaksi
hidrodealkilasi atau reaksi pemecahan gugus metil dari tolueneuntuk membentuk
benzenedan methane:
C6H5CH3+ H2→ C6H6+ CH4
(Mc. Ketta, 1977)
Umpan toluene diuapkan dalam vaporizer untuk kemudian dicampur
dengan gas hidrogen dan dipanaskan dengan furnace sebelum masuk reaktor. Di
dalam reaktor, toluene dan hidrogen bereaksi membentuk benzene dan methane
serta hasil samping diphenyl fase gas. Setelah bereaksi, gas keluaran dari reaktor
masuk ke kondensor parsial untuk dikondensasikan menjadi campuran uap-cair.
Campuran tersebut kemudian masuk ke dalam flash drum untuk memisahkan
semua gas hidrogen dan gas methane yang terikut dalam produk. Benzene dan
diphenyl serta sisa toluene yang tidak bereaksi, kemudian dipisahkan
menggunakan Menara Distilasi (MD). Produk benzene memiliki kemurnian
99,93% berat dan produk samping berupa diphenyl dengan kemurnian 98,67%
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk
2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku
a. Toluene(C7H8)
Wujud : cairan jernih tanpa endapan
Kemurnian : min. 98,5 % berat
Impuritas : C6H6( maks. 1,5 % berat )
Densitas : 0,865 – 0,870 (pada 20oC)
(www.pertamina.com)
b. Hidrogen (H2)
Wujud : gas
Kemurnian : 99,99 % berat
Impuritas : CH4(0,01 % berat)
(www.uk.airliquide.com)
2.1.2 Spesifikasi Produk Utama
Benzene(C6H6)
Wujud : cairan jernih
Kemurnian : min. 99,90 % berat
2.1.3 Spesifikasi Produk Samping
Diphenyl(C12H10)
Wujud : Cairan berwarna kuning
Kemurnian : min. 98,5 % berat
Impuritas : C7H8( maks. 1,5 % berat )
(www.merck-chemicals.co.id)
2.2 Konsep Proses
2.2.1 Mekanisme Reaksi
Proses pembuatan benzenedengan cara hidrodelakilasi toluene dilakukan
dalam reaktor alir pipa (tubular reactor), dimana gas toluene dan hidrogen
dimasukkan bersamaan ke dalam reaktor melalui bagian tube reaktor. Di dalam
reaktor terjadi reaksi:
C6H5CH3 (g)+ H2 (g)→ C6H6 (g)+ CH4 (g)
Reaksi samping:
2 C6H6 (g)C12H10 (g)+ H2 (g)
Hidrodealkilasi termal ini menghasilkan produk utama benzene dan reaksi
samping menghasilkan diphenyl.
Pada proses HDA termal terjadi dealkilasi dengan cara substitusi karena
adanya hidrogen. Dealkilasi ini pada dasarnya adalah reaksi pemutusan ikatan
H2↔ H* + H*
C6H5CH3+ H*→ C6H5* + CH4
C6H5* + H2→ C6H6+ H*
H* + H*↔ H2
(Mc. Ketta, 1977)
2.2.2 Kondisi Operasi
Temperatur
Penentuan temperatur reaksi di reaktor harus memperhatikan fase
reaksi dan tinjauan secara termodinamika, untuk itu temperatur reaksi
dijaga pada suhu optimum 621 – 648 oC (dari range suhu reaksi 537 – 798
o
C). Hal ini didasarkan pada temperatur tersebut dihasilkan konversi dan
selektivitas optimum. Jika temperatur melebihi range tersebut maka akan
terjadi hydrocrackingsehingga konversi reaksi akan turun. Sedangkan jika
suhu di bawah range suhu tersebut, reaksi akan berjalan lambat (Mc. Ketta,
1977).
Tekanan
Tekanan operasi dalam reaktor ditentukan sebesar 25 atm (dari range
14,6 – 69,1 atm) dengan tinjauan bahwa kondisi reaktan dalam reaktor
dari tolueneyang bereaksi untuk membentuk benzene tersebut (Mc. Ketta,
1977).
Reaksi dijalankan pada kondisi non isotermal non adiabatik dimana
reaksi dijaga pada suhu optimum 621 – 648 oC (dari range suhu reaksi 537
– 798 oC). Untuk menjaga reaksi berjalan pada keadaan tersebut, maka
digunakan pendingin berupa molten salt. Reaktor yang sesuai untuk reaksi
fase gas dan dengan pendinginan adalah Reaktor Alir Pipa (RAP)
multitube.
2.2.3 Tinjauan Termodinamika
Untuk menentukan sifat reaksi (eksotermis/endotermis) dan arah reaksi
(reversible/irreversible), maka perlu perhitungan dengan menggunakan panas
[image:35.612.132.510.213.577.2]pembentukan standar (∆Hfo) pada 1 atm dan 298 K dari reaktan dan produk.
Tabel 2.1 Harga ∆Hfodan ∆Gfo
Komponen ∆Hfo, kJ/mol ∆Gfo, kJ/mol
H2 0 0
CH4 -74,520 - 50,460
C6H6 82,930 129,665
C7H8 50,170 122,050
C10H12 182,090 280,080
(Yaws, 1999)
Pada proses pembentukan benzene terjadi reaksi berikut :
Sehingga didapatkan,
a. Untuk reaksi utama
C6H5CH3 (g)+ H2 (g)→ C6H6 (g)+ CH4 (g)
i. Panas reaksi standar (∆HRo)
∆HRo = ∑ ∆Hfoproduk -∑ ∆Hforeaktan
∆HRo = ( ∆HfoC6H6+ ∆HfoCH4) – (∆HfoC6H5CH3+ ∆HfoH2)
= (82,930 + (-74,520) ) – (50,170 + 0)
= - 41,760 kJ/mol
Karena∆HRobernilai negatif maka reaksi bersifat eksotermis.
∆H920 pada suhu reaksi 647oC (920 K) adalah :
dH = Cp.dT
∆H920 =
920K
298K
dT Cp.
∆H920 = [ ∑ Cp produk -∑ Cp reaktan ] dT
∆H920 = 215.542,596 J/mol – 218.501,396 J/mol
∆H920 = -2.958,8 J/mol
∆H = ∆HRo+ ∆H920
= - 41.760 – 2.958,8
∆HRo: Panas reaksi, J/mol
K : Konstanta Kesetimbangan
T : Suhu standar =298 K
R : Tetapan Gas Ideal = 8,314 J/mol.K
sehingga Godari reaksi tersebut adalah :
Gfo = Gfoproduk-Gforeaktan
Gfo = ( ∆G C6H6+ ∆G CH4) – ( ∆G C6H5CH3+ ∆G H2)
= (129,665+ (- 50,460) ) – (122,050 + 0)
= - 42,845 kJ/mol
RT ΔG K ln o f 298 =
K 298 . J/mol.K 8,314 J/mol 42.845 = 17,293
K298 = 3,238 x 107
iii. Konstanta kesetimbangan (K) pada T = 647oC = 920 K
1 2 0 R 298 1 T 1 T 1 R ΔH K K ln Dengan :
K298 = Konstanta kesetimbangan pada 298 K
K1 = Konstanta kesetimbangan pada suhu operasi
T1 = Suhu standar (25oC = 298 K)
T2 = Suhu operasi (647oC = 920 K)
R = Tetapan Gas Ideal = 8,314 J/mol.K
K 298 1 K 20 9 1 J/mol.K 8,314 J/mol 41.760 10 x 3,238 K
ln 1 7
10 x 3,238
K
ln 1 7 = - 11,395
1,124x10-5 = 1 7 10 x 3,238
K
K1 = 363,951
Karena harga konstanta kesetimbangan relatif besar, maka reaksi
berlangsung searah, yaitu ke kanan (irreversible).
b. Untuk reaksi samping (K2)
2 C6H6 (g)C12H10 (g)+ H2 (g)
i. Panas reaksi standar (∆HRo)
∆HRo = ∑ ∆Hfoproduk -∑ ∆Hforeaktan
∆HRo = ( ∆HfoC12H10+ ∆HfoH2) – ( 2. ∆HfoC6H6)
= ( 182,090 + 0 ) – ( 2 x 82,930)
= 16,230 kJ/mol
Karena∆HRobernilai positif maka reaksi bersifat endotermis.
∆H920 pada suhu reaksi 647oC (920 K) adalah :
∆H = ∆HRo+ ∆H920
= 16.230 – (- 186.798,758)
= 203.028,758 J/mol
ii. Konstanta kesetimbangan (K) pada keadaan standar
Gf0= - RT ln K
Dimana:
Gf0 : Energi Gibbs pada keadaan standar (T = 298 oK, P = 1 atm), J/mol
∆HRo: Panas reaksi, J/mol
K : Konstanta Kesetimbangan
T : Suhu standar = 298 K
R : Tetapan Gas Ideal = 8,314 J/mol.K
sehingga Godari reaksi tersebut adalah :
Gfo = Gfoproduk-Gforeaktan
Gfo = ( ∆G C12H10+ ∆G H2) – ( 2 x ∆G C6H6)
= ( 280,080 + 0 ) – ( 2 x 129,665 )
= 20,750 kJ/mol
RT ΔG K ln o f 298 =
K 298 . J/mol.K 8,314 J/mol 20.750
= - 8,375
K298 = 2,305 x 10-4
i. Konstanta kesetimbangan (K) pada T = 647 oC = 920 K
K2 = Konstanta kesetimbangan pada suhu operasi
T1 = Suhu standar (25 oC = 298 K)
T2 = Suhu operasi (647 oC = 920 K)
R = Tetapan Gas Ideal = 8,314 J/mol.K
∆HRo= Panas reaksi standar pada 298 K
K 298 1 K 20 9 1 J/mol.K 8,314 J/mol 16.230 -2,305x10 K
ln 2 -4
4 -2 2,305x10
K
ln = 4,429
83,838 = 2 -4 2,305x10
K
K2 = 0,019
Karena harga konstanta kesetimbangan K2relatif kecil, maka reaksi
berlangsung bolak-balik (reversible).
2.2.4 Tinjauan Kinetika Reaksi
Proses hidrodealkilasi (HDA) toluene menjadi benzenepada fase gas dan
non-catalytic, reaksi yang terjadi adalah:
Reaksi 1 : C7H8+ H2→ C6H6+ CH4
Persamaan kecepatan reaksi dikalkulasi dan didapatkan nilai sebagai
berikut:
r = 3.6858. 10 . exp −2.5616. 10T PP .
r = 0.62717. exp −1.5362. 10T P
r = 0.08124. exp −1.2237. 10T PP
Dimana r1. r2 dan r3 dalam lbmol/(min.ft3), T dalam K, dan Pj dalam psia
(www.engr.uky.edu)
2.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses
2.3.1 Diagram Alir Proses
Diagram alir prarancangan pabrik benzenedari toluenedan hidrogen dapat
ditunjukan dalam tiga macam, yaitu :
a. Diagram alir proses (Gambar 2.1)
b. Diagram alir kualitatif (Gambar 2.2 )
Arus 1 Arus 2 Arus 3 Arus 4 Arus 5 Arus 6 Arus 7 Arus 8 Arus 9 Arus 10 Arus 11 Arus 12 Arus 13 Arus 14 Arus 15 Arus 16 Arus 17 Arus 18 Arus 19 Arus 20 Arus 21 1H2 0.000 0.000 0.000 0.000 0.0006460.0005404.237 5404.237 5404.2371683.420 3720.8172739.183 6460.000 0.000 0.0001683.420 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
2CH4 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1162.53589948.136 9948.136 1659.446 516.9181142.529 20.007 1162.536 8288.6898288.689 8805.607 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 3C6H6 6.541 7.240 0.699 6.541 44.437 312.000 39831.714 39831.714 388.618 121.054 267.563 0.000 267.563 39443.0961547.207 1668.262 37895.889 37857.993 37.896 0.000 37.896 4C7H8 50689.943 63362.204 12672.261 50689.943 59415.489 59432.0008914.800 8914.800 23.981 7.470 16.511 0.000 16.511 8890.819 95.039 102.509 8795.780 26.387 8769.393 43.8478725.546 5C12H10 0.000 0.000 0.000 0.000 6.548 6.548 3274.197 3274.197 0.000 0.000 0.000 0.000 0.0003274.197 0.000 0.0003274.196 0.0003274.1963267.649 6.548 Jumlah 50696.484 63369.444 12672.960 50696.484 59466.473 67373.084 67373.084 67373.084 7476.2832328.862 5147.4212759.190 7906.610 59896.8019930.935 12259.797 49965.866 37884.380 12081.4853311.496 8769.989
Tee5 Tee4 Tee2 H2 CH4 H2 CH4 C6H6 C7H8 Furnace H2 CH4 C6H6 C7H8 Reaktor H2 CH4 C6H6 C7H8 C12H10 Kondenser
T=25oC P=25 atm FD 1 H2 CH4 C6H6 C7H8 CH4 C6H6 C7H8
C12H10 FD 2
CH4 C6H6 C7H8 C6H6 C7H8 C12H10 MD 1 C6H6 C7H8 C6H6 C7H8 C12H10 MD 2 C6H6 C7H8 C12H10 C7H8 C12H10 C6H6 C7H8 vaporizer C6H6 C7H8 C12H10 H2 CH4 C6H6 C7H8 C12H10 C6H6 C7H8 C12H10
Recycle 68,9 %
Produk Benzene Tee1 T=30o C P=1 atm T=110,78o C P=1 atm T=30 oC
P=25 atm
T=638,7oC P=25 atm
T=10,16o C P=15 atm
T=10,16oC P=15 atm
T=5o C P=1 atm
T=5oC P=1 atm T=10,16o
C P=15 atm T=10,16oC
P=15 atm
T=80,24oC P=1 atm T=85,05o C P=1 atm T=117,6o C P=1 atm T=112,07o C P=1 atm
T=245,07oC P=1 atm H2 CH4 C6H6 C7H8 T=647o C P=25 atm T=80o C P=1 atm T=110,83o C P=1 atm T=189,49oC P=25 atm
T=44,4oC P=25 atm
T=119,51oC P=25 atm Tee3 H2 CH4 C6H6 C7H8 T=54,43o C P=25 atm Fuel gas T=-15,79o C P=1 atm T=-53,72oC
P=1 atm
DIAGRAM ALIR KUALITATIF PABRIK BENZENE
[image:43.792.197.604.126.446.2]Tee6 V-3 V-1 V-2 H2 CH4 C6H6 C7H8 H2 CH4 C6H6 C7H8 T=86,64o C P=1 atm C6H6 C7H8 C12H10 C6H6 C7H8
Gambar 2.2 Diagram Alir Kualitatif
3
Tee5 Tee4
Tee2 H2 6460,000 CH4 1162,536 C6H6 267,563 C7H8 16,511
7906,610 Furnace
H2 3720,817 CH4 1142,529 C6H6 267,563 C7H8 16,511 5147,421
Reaktor
H2 5404,237 CH4 9948,135 C6H6 39831,715 C7H8 8914,800 C12H10 3274,197 67373,084
Kondenser FD 1
H2 5404,237 CH4 1659,446 C6H6 388,618 C7H8 23,981 7476,283 H2 1683,420 CH4 516,918 C6H6 121,054 C7H8 7,470 2328,862
CH4 8288,689 C6H6 39443,096 C7H8 8890,819 C12H10 3274,197 59896,801
FD 2
CH4 8288,689 C6H6 1547,207 C7H8 95,039 9930,935
C6H6 37895,889 C7H8 8795,780 C12H10 3274,197 49965,866
MD 1
C6H6 37857,993 C7H8 26,387 37884,380
C6H6 37,896 C7H8 8769,393 C12H10 3274,197 12081,485
MD 2
C6H6 37,896 C7H8 8725,546 C12H10 6,548 8769,989
C7H8 43,847 C12H10 3267,649 3311,496 C6H6 6,541
C7H850689,943 50696,484
vaporizer
C6H6 7.240 C7H8 63362.204 63369.444
C6H6 0.699 C7H8 12672.261 12672.960
H2 6460,000 CH4 1162,535 C6H6 312,000 C7H859432,000 C12H10 6,549 67373,084
C6H6 7.240 C7H8 63362.204 63369.444
purge Recycle 68,9 %
Produk Benzene
Tee1 C6H6 44,437 C7H8 59415,489 C12H10 6,548 59466,473 H2 2739,183 CH4 20,007 2759,190
DIAGRAM ALIR KUANTITATIF PABRIK BENZENE
[image:44.792.204.630.121.440.2]Fuel gas H2 1683,420 CH4 8805,607 C6H6 1668,262 C7H8 102,509 12259,797 Tee3 Tee6 V-3 V-1 V-2
2.3.2 Tahapan Proses
Proses pembuatan benzene dengan reaksi hidrodealkilasi toluene dapat
dibagi menjadi empat tahap, yaitu :
1. Tahap Penyimpanan Bahan Baku
2. Tahap Persiapan Bahan Baku
3. Tahap Pembentukan Produk
4. Tahap Pemurnian Produk
Penjelasan berdasarkan gambar 2.1 mengenai masing-masing tahapan adalah
sebagai berikut :
2.3.2.1 Tahap Penyimpanan Bahan Baku
Bahan baku toluene (C7H8) disimpan pada fase cair dengan suhu 300 C
dan tekanan 1 atm dalam tangki penyimpanan (T-01). Sedangkan Hidrogen (H2)
disalurkan melalui pipa dari pabrik penghasil hidrogen dengan suhu 30oC dan
tekanan 25 atm.
Bahan baku toluene(C7H8) diperoleh di pasaran dengan kemurnian 99.9%
berat, sedangkan Hidrogen (H2) diperoleh dengan kemurnian 99,99% berat.
2.3.2.2 Tahap Penyiapan Bahan Baku
Toluenecair dari tangki penyimpanan dengan kondisi 30oC dan tekanan 1
atm digunakan sebagai pendingin di kondensor parsial MD-02 (CD-03) sehingga
1 atm, hasil bawah yang berupa cair akan dikembalikan untuk dicampur dengan
umpan toluene cair. Sedangkan hasil atas separator yang berupa gas dicampur
dengan recycle hasil atas Menara Distilasi 2 (MD-02). Campuran tersebut
kemudian dinaikkan tekanannya dengan compressor 1(C-01) menjadi 25 atm.
Gas hydrogen dengan suhu 30oC dan tekanan 1 atm dicampur dengan
recyclehasil atas flash drum 1(FD-01) yang telah dinaikkan tekanannya menjadi
25 atm dengan compressor 2(C-02). Kemudian campuran gas tersebut dicampur
dengan toluene dari C-01. Campuran gas hidrogen dan toluene kemudian
dinaikkan suhunya denganfurnacemenjadi 647oC sebelum diumpankan kedalam
reaktor.
2.3.2.3 Tahap Pembentukan Produk
Reaksi yang terjadi dalam reaktor :
C6H5CH3 (g)+ H2 (g)→ C6H6 (g)+ CH4 (g)
Reaksi samping:
2 C6H6 (g)C12H10 (g)+ H2 (g)
Bahan baku yang telah disiapkan dimasukkan dalam reaktor yang
beroperasi secara non isotermal dan non adiabatik dimana reaksi dijaga pada suhu
optimum 621 – 648 oC (dari range suhu reaksi 537 – 798 oC). Gas toluene dan
molten salt yang dialirkan di dalam shell. Molten salt masuk pada suhu 148oC
dan keluar pada suhu 174,02oC. Sedangkan kondisi gas keluar reaktor yaitu pada
suhu 638,7oC dan tekanan 25 atm.
2.3.2.4 Tahap Pemurnian Produk
Tahap ini bertujuan untuk memisahkan produk sehingga diperoleh produk
benzeneyang mempunyai kemurnian tinggi.
Produk reaktor yang berupa gas, terdiri dari toluenetak bereaksi, benzene,
diphenyl, hidrogen sisa dan methane yang bersuhu 638,7oC digunakan sebagai
pemanas di reboiler MD-02 (RB-02) sehingga suhunya turun menjadi 376,85oC.
Kemudian digunakan sebagai pemanas di reboiler MD-01 (RB-01) sehingga
suhunya menjadi 276,85oC. Setelah itu digunakan lagi sebagai pemanas di VP-01
sehingga keluar pada suhu 126,85oC. Lalu gas tersebut dikondensasikan di
kondensor parsial (CD-01) sehingga fasenya berubah menjadi campuran gas-cair.
Campuran gas dan cair yang dihasilkan dipisahkan dalam flash drum 1
(FD-01) sehingga tekanannya turun menjadi 15 atm. Hasil atas yang berupa gas
sebagian di-recycle (68,9%) untuk dicampur dengan umpan hidrogen segar dan
sebagian lagi dilewatkan expansion valve sehingga tekanannya akan turun
menjadi 1 atm.
Hasil bawah FD-01 yang berupa cair masuk ke flash drum 2 (FD-02)
sehingga tekannya turun menjadi 1 atm. Penurunan tekanan akan mengakibatkan
hasil bawah yang berupa cairan akan digunakan sebagai pendingin di kondensor
parsial 1 (CD-01). Kemudian diumpankan ke menara distilasi 1 (MD-01) pada
suhu 85,05oC.
Produk utama benzene dengan kemurnian 99,93% berat diperoleh dari
hasil atas MD-01. Hasil atas menara distilasi diembunkan dalam kondensor total
(CD-02) dan kemudian didinginkan dalam heat exchanger 1 (HE-01) sehingga
produk menara distilasi suhunya turun menjadi 40oC dan akan disimpan ke dalam
tangki penyimpanan produk benzene(T-02). Sedangkan hasil bawah yang masih
banyak mengandung toluene diumpankan ke menara distilasi 2 (MD-02).
Sehingga diharapkan toluene yang akan direcycle mengandung maks. 0,05%
diphenylyang dihasilkan dalam reaksi.
Di dalam MD-02 tolueneakan terpisah sebagai hasil atas menara distilasi.
Uap jenuh hasil atas menara distilasi diembunkan dalam kondensor parsial
(CD-03), hasil cairnya dimasukkan kembali ke dalam menara sebagai refluk dan hasil
uapnya direcycle untuk dicampur dengan toluene segar. Sedangkan dari hasil
bawah MD-02 dihasilkan produk samping diphenyl. Setelah didinginkan di dalam
heat exchanger 2 (HE-02) sampai suhunya 40oC baru disimpan dalam tangki
penyimpandiphenyl(T-03).
2.4.1. Neraca Massa
Basis perhitungan : 1 jam operasi
Satuan : kg/jam
[image:49.612.166.487.215.619.2]Neraca massa prarancangan pabrik benzenesesuai dengan gambar 2.3.
Tabel 2.2 Neraca Massa pada Tee1
Komponen
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Arus 1 Arus 3 Arus 2
C6H6 6,541 0,699 7,240
C7H8 50.689,943 12.672,261 63.362,204
Total
50.696,484 12.672,960 63.369,444
63.369,444 63.369,444
Tabel 2.3 Neraca Massa pada Vaporizer1 (VP-01)
Komponen
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Arus 2 Arus 3 Arus 4
C6H6 7,240 0,699 6,541
C7H8 63.362,204 12.672,261 50.689,943
Total
63.369,444 12.672,960 50.696,484
Tabel 2.4 Neraca Massa pada Tee2
Komponen
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Arus 4 Arus 21 Arus 5
C6H6 6,541 37,896 44,437
C7H8 50.689,943 8.725,546 59.415,489
C12H10 0,000 6,548 6,548
Total
50.696,484 8.769,989 59.466,473
59.466,473 59.466,473
Tabel 2.5 Neraca Massa pada Tee3
Komponen
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Arus 5 Arus 13 Arus 6
H2 0,000 6.460,000 6.460,000
CH4 0,000 1.162,536 1.162,536
C6H6 44,437 267,563 312,000
C7H8 59.415,489 16,511 59.432,000
C12H10 6,548 0,000 6,548
Total
59.466,473 7.906,610 67.373,084
Tabel 2.6 Neraca Massa pada Tee4
Komponen
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Arus 11 Arus 12 Arus 13
H2 3.720,817 2.739,183 6.460,000
CH4 1.142,529 20,007 1.162,536
C6H6 267,563 0,000 267,563
C7H8 16,511 0,000 16,511
Total
5147,421 2.759,190 7.906,610
[image:51.612.166.486.124.609.2]7.906,610 7.906,610
Tabel 2.7 Neraca Massa pada Reaktor
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Arus 6 Arus 7
H2 6.460,000 5.404,237
CH4 1.162,536 9.948,136
C6H6 312,000 39.831,714
C7H8 59.432,000 8.914,800
C12H10 6,548 3.274,197
Total 67.373.084 67.373.084
Tabel 2.8 Neraca Massa pada Flash drum 1 (FD-01)
Komponen
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Arus 8 Arus 9 Arus 14
H2 5.404,237 5.404,237 0,000
CH4 9.948,136 1.659,446 8.288,689
C6H6 39.831,714 388,618 39.443,096
C7H8 8.914,800 23,981 8.890,819
C12H10 3.274,197 0,000 3.274,197
Total
67.373,084 7.476,283 59.896,801
[image:52.612.165.488.127.601.2]67.373,084 67.373,084
Tabel 2.9 Neraca Massa pada Tee5
Komponen
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Arus 9 Arus 10 Arus 11
H2 5.404,237 1.683,420 3.720,817
CH4 1.659,446 516,918 1.142,529
C6H6 388,618 121,054 267,563
C7H8 23,981 7,470 16,511
Total
7.476,283 2.328,862 5147,421
Tabel 2.10 Neraca Massa pada Flash drum 2 (FD-02)
Komponen
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Arus 14 Arus 15 Arus 17
CH4 8.288,689 8.288,689 0,000
C6H6 39.443,096 1.547,207 37.895,889
C7H8 8.890,819 95,039 8.795,780
C12H10 3.274,197 0,000 3.274,196
Total
59.896,801 9.930,935 49.965,866
[image:53.612.166.486.125.576.2]59.896,801 59.896,801
Tabel 2.11 Neraca Massa pada Tee6
Komponen
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Arus 10 Arus 15 Arus 16
H2 1.683,420 0,000 1.683,420
CH4 516,918 8.288,689 8.805,607
C6H6 121,054 1.547,207 1.668,262
C7H8 7,470 95,039 102,509
Total
2.328,862 9.930,935 12.259,797
Tabel 2.12 Neraca Massa pada Menara Distilasi 1 (MD-01)
Komponen
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Arus 17 Arus 18 Arus 19
C6H6 37.895,889 37.857,993 37,896
C7H8 8.795,780 26,387 8.769,393
C12H10 3.274,196 0,000 3.274,196
Total
49.965,866 37.884,380 12.081,485
49.965,866 49.965,866
Tabel 2.13 Neraca Massa pada Menara Distilasi 2 (MD-02)
Komponen
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Arus 19 Arus 20 Arus 21
C6H6 37,896 0,000 37,896
C7H8 8.769,393 4,847 8.725,546
C12H10 3.274,196 3.267,649 6,548
Total
12.081,485 3.311,496 8.769,989
Tabel 2.14 Neraca Massa Total
Komponen
Input (kg/jam) Output (kg/jam)
Arus 1 Arus 12 Jumlah Arus 16 Arus 18 Arus 20 Jumlah
H2 0,00 2.739,18 2.739,18 1.683,42 0,00 0,00 1.683,42
CH4 0,00 20,00 20,01 8.805,60 0,00 0,00 8.805,61
C6H6 6,54 0,00 6,54 1.668,26 37.857,99 0,00 39.526,25
C7H8 50.689,94 0,00 50.689,94 102,51 26,39 43,85 172,74
C12H10 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 3.267,65 3.267,65
Jumlah 53.455,67 53.455,67
2.4.2. Neraca Panas
Basis perhitungan : 1 jam operasi
Satuan : kJ/jam
Tabel 2.15 Neraca Panas pada Vaporizer
Komponen Q input (kJ) Q output (kJ)
Q umpan(arus 2) 6.886.058,006 0,000
Q vapor(arus 4) 0,000 5.384.339,717
Q liquid(arus 3) 0,000 527.362,127
Q penguapan 0,000 15.946.025,148
Qpemanas 14.971.669,986 0,000
Tabel 2.16 Neraca Panas pada Furnace
Komponen Q input (kJ) Q output (kJ)
Q umpan(arus 6) 24.284.562,435 0,000
Q keluar(arus 7) 0,000 233.299.698,565
Q pemanas 209.015.136,129 0,000
[image:56.612.165.456.128.470.2]Total 233.299.698,565 233.299.698,565
Tabel 2.17 Neraca Panas pada Reaktor
Komponen Q input (kJ) Q output (kJ)
Q umpan(arus 7) 233.299.698,565 0,000
Q produk(arus 8) 0,000 223.775.892,687
Q pendingin 0,000 9.523.805,898
Total 233.299.698,565 233.299.698,565
Tabel 2.18 Neraca Panas pada Condensor 1 (CD-01)
Komponen Q input (kJ) Q output (kJ)
Q umpan(arus 8) 25.392.955,028 0,000
Q keluar(vapor) 0,000 178,576
Tabel 2.19 Neraca Panas pada Flash drum1 (FD-01)
Komponen Q input (kJ) Q output (kJ)
Q umpan(arus 8) - 251.970,918 0,000
Q vapor(arus 9) 0,000 - 1.580.938,156
Q liquid(arus 14) 0,000 -3.581.180,522
Q penguapan 0,000 4.910.147,759
Total - 251.970,918 251.970,918
Tabel 2.20 Neraca Panas pada Flash drum2 (FD-02)
Komponen Q input (kJ) Q output (kJ)
Q umpan(arus 14) - 251.971,030 0,000
Q vapor(arus 15) 0,000 - 3.615.127,713
Q liquid(arus 17) 0,000 - 1.736.206,519
Q penguapan 0,000 5.099.363,202
Tabel 2.21 Neraca Panas pada Menara distilasi 1 (MD-01)
Komponen Q input (kJ) Q output (kJ)
Q umpan(arus 17) 5.455.029,377 0,000
Q top(arus 18) 0,000 3.825.900,712
Q bottom(arus 19) 0,000 2.038.172,702
Q kondensor 0,000 24.528.980,000
Q reboiler 24.938.024,037 0,000
Total 30.393.053,414 30.393.053,414
Tabel 2.22 Neraca Panas pada Menara distilasi 2 (MD-02)
Komponen Q input (kJ) Q output (kJ)
Q umpan(arus 19) 2.035.809,658 0,000
Q top(arus 21) 0,000 1.063.802,797
Q bottom(arus 20) 0,000 1.446.319,957
Q kondensor 0,000 3.726.268,439
Q reboiler 4.146.652,548 0,000
Tabel 2.23 Neraca Panas Total
Komponen Q input (kJ) Q output (kJ)
Q arus 1 434.907,400 0,000
Q arus 12 249.980,407 0,000
Q arus 16 0,000 -6.005.148,527
Q arus 18 0,000 3.825.900,712
Q arus 20 0,000 1.446.319,957
Q pendingin 0,000 210.432.951,794
Q pemanas 209.015.136,129 0,000
Total 209.700.023,936 209.700.023,936
2.5 Lay OutPabrik dan Peralatan Proses
2.5.1. Lay OutPabrik
Lay outpabrik merupakan suatu pengaturan yang optimal dari seperangkat
fasilitas-fasilitas dalam pabrik. Tata letak yang tepat sangat penting untuk
mendapatkan efisiensi, keselamatan, dan kelancaran kerja dari para karyawan
serta keselamatan proses.
Pada prarancangan pabrik ini, tata letak dari pabrik dapat dilihat pada
Gambar 2.4. Untuk mencapai kondisi yang optimal, maka hal-hal yang harus
diperhatikan dalam menentukan tata letak pabrik ini adalah :
2. Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di masa
mendatang.
3. Fakor keamanan sangat diperlukan untuk bahaya kebakaran dan ledakan,
maka perencanaan lay out selalu diusahakan jauh dari sumber api, bahan
panas, bahan yang mudah meledak dan jauh dari asap atau gas beracun.
4. Sistem konstruksi yang direncanakan adalah outdoor unutk menekan biaya
bangunan dan gedung, dan juga iklim Indonesia memungkinkan konstruksi
secara outdoor.
5. Lahan terbatas sehingga diperlukan efisiensi dalam pemakaian pengaturan
ruangan/lahan.
Secara garis besar lay outdibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu :
1. Daerah administrasi/perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol
Daerah administrasi merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik yang
mengatur kelancaran operasi. Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat
pengendalian proses, kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses serta
produk yang dijual.
2. Daerah proses
Daerah proses merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses
4. Daerah gudang, bengkel dan garasi
Daerah gudang, bengkel dan garasi merupakan daerah yang digunakan untuk
menampung bahan-bahan yang diperlukan oleh pabrik dan untuk keperluan
perawatan peralatan proses.
5. Daerah utilitas
Daerah utilitas merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan
pendukung proses berlangsung dipusatkan.
Skala = 1 : 1000 Keterangan
: Taman : Arah jalan
PROSES
Area Perluasan
Utilitas UPL
Ruang Generator
Pemadam Kebakaran
KANTOR
Parkir Parkir
kantin
mushola
2.5.2 Lay OutPeralatan Proses
Lay out peralatan proses adalah tempat dimana alat-alat yang digunakan
dalam proses produksi. Tata letak peralatan proses pada prarancangan pabrik ini
dapat dilihat pada Gambar 2.5. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam
menentukan lay outperalatan proses pada pabrik benzene, antara lain :
1. Aliran udara
Aliran udara di dalam dan di sekitar peralatan proses perlu diperhatikan
kelancarannya. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya stagnasi
udara pada suatu tempat sehingga mengakibatkan akumulasi bahan kimia
yang dapat mengancam keselamatan pekerja.
2. Cahaya
Penerangan sebuah pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat proses
yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan tambahan.
3. Lalu lintas manusia
Dalam perancangan lay outperalatan perlu diperhatikan agar pekerja dapat
mencapai seluruh alat proses dengan cepat dan mudah. Hal ini bertujuan
apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera diperbaiki.
Keamanan pekerja selama menjalankan tugasnya juga diprioritaskan.
4. Pertimbangan ekonomi
Dalam menempatkan alat-alat proses diusahakan dapat menekan biaya
5. Jarak antar alat proses
Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi tinggi
sebaiknya dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga apabila terjadi
ledakan atau kebakaran pada alat tersebut maka kerusakan dapat
diminimalkan.
FU
R
N
A
C
E
C
D
-0
1
R
B
-02 CD-0
3
Gambar 2.5 Lay OutPeralatan Proses
5
BAB III
SPESIFIKASI ALAT PROSES
3.1 Reaktor
Tabel 3.1 Spesifikasi Reaktor
Kode R-01
Fungsi Tempat terjadinya reaksi toluene dan gas hidrogen
menjadi benzene
Tipe Reaktor Alir Pipa (RAP)Multitube
Kondisi operasi
- Tekanan
- Suhu
25 atm
621 – 648oC
Spesifikasi shell
- Diameter
- Tebal
- Material
0,991 m
5/16 in
Carbon Steel SA 213 TP-304
Spesifikasi tube
- Diameter
- Tebal
- Pitch
- Susunan
- Jumlah
0,032 m
1/4 in
15/16 in
triangular
Tebal head 316in
Panjang head 0,371 m
Jumlah reactor 6 buah disusun paralel
Panjang total reactor 40,457 m
3.2 Flash Drum
Tabel 3.2 Spesifikasi Flash Drum
Kode FD-01 FD-02
Fungsi Memisahkan komponen gas
H2dari produk reaktor
Memisahkan komponen gas
CH4dari keluaran FD-01
Tipe Tangki horisontal
Kondisi operasi
- Tekanan
- Suhu
15 atm
10,16oC
1 atm
5 oC
Spesifikasi drum
- Diameter
- Tebal
- Panjang
1,676 m
3/16 in
4,756 m
1,219 m
3/16 in
4,781 m
Material Carbon Steel SA 283 grade C
Bentuk head Elliptical dished head Torispherical dished head
Tebal head 316 in 316 in
Panjang head 0,500 m 0,251 m
3.3 Menara Distilasi
Tabel 3.3 Spesifikasi Menara Distilasi
Kode MD-01 MD-02
Fungsi Memisahkan antara C6H6
dengan C7H8
Memisahkan antara C7H8
dengan C12H10
Tipe Tray Tower
Jumlah plate 40 11
Plateumpan Di antara plate22 dan 23 Di antara plate2 dan 3
Kondisi operasi
- Tekanan
- Suhu umpan
- Suhu Bottom
- Suhu Top
1 atm
85,053oC
117,604oC
67,275oC
1 atm
117,502oC
311,935oC
112,072oC
Dimensi menara
- Diameter
- Tray spacing
- Tebal Bag. atas Bag. bawah 2,934 m 0,6 m 3/8 in 1/2 in 1,264 m 0,6 m 3/16 in 1/4 in
Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 grade C
Bentuk head Torispherical dished head
Tebal head
- Bag. atas
- Bag. bawah
3.4 Vaporizer
Tabel 3.4 Spesifikasi Vaporizer
Kode VP-01
Fungsi Menguapkan bahan baku C7H8sebelum masuk reaktor
Tipe Kettle Vaporizer
Kondisi operasi
- Tekanan
- Suhu
1 atm
110,78oC
Spesifikasi HE
- Jenis
- Luas tr. panas
Kettle Vaporizer
145.79 m2
Spesifikasi shell
- Diameter
- Jumlah pass
- Material
0,2032 m
1
Carbon Steel SA 268 T-430
Spesifikasi tube
- Diameter
- Pitch
- Susunan
- Jumlah pass
- Jumlah tube
- Panjang - Material 0.0195 m 15/16 in Triangular 2 32 1.8288 m
Carbon Steel SA 268 T-430
3.5 Tangki
Tabel 3.5 Spesifikasi Tangki
Kode T-01 T-02 T-03 T-04
Fungsi Menyimpan
C7H8 selama
30 hari
Menyimpan
C6H6 selama 30
hari
Menyimpan
C12H10 selama
30 hari
Menyimpan H2
selama 7 hari
Tipe Silinder vertikal dengan flat bottomdan conical roof Spherical tank
Material Carbon Steel SA 212 grade B Carbon Steel
SA-203 grade A
Jumlah 3 2 1 3
Kondisi operasi
- Tekanan
- Suhu
1 atm
30 oC
1 atm
40 oC
1 atm
40 oC
8 atm
-244 oC
Kapasitas 148.000 bbl 148.000 bbl 20.560 bbl 20.400 bbl
Dimensi
- Diameter
- Tinggi total
- Tebal tangki
Course1 Course2 Course3 Course4 Course5 Course6 140 ft 69,565 ft
2 7/8 in
2 3/4 in
2 9/16 in
2 3/8 in
2 3/16 in
2 1/16 in
140 ft
75,164 ft
2 1/4 in
2 1/16 in
1 15/16 in
1 13/16 in
1 11/16 in
1 9/16 in
-3.6 Condenser
Tabel 3.6 Spesifikasi Condenser
Kode CD-01
Fungsi Mengkondensasikan gas produk dari R-01
Tipe Shell and tube
Jumlah 1 buah
Panjang 12 ft
Kondisi operasi
- Hot fluid
- Cold fluid
126,85oC – 24,99oC
5oC – 85,05oC
Spesifikasi
- Kapasitas
- Material
Shell side, hot fluid (gas produk keluar R-01)
67373,083 kg/jam
Carbon Steel SA 268 TP-430
Spesifikasi
- Material
- Jumlah
- ∆P
Tube side, cold fluid(cairan keluaran FD-02)
Carbon Steel SA 268 TP-430
1377
0,0012 psi
Dirt Factor 0,068 hr.ft2.oF/Btu
Kode CD-02 CD-03
Fungsi Mengkondensasikan hasil atas
MD-01
Mengkondensasikan hasil atas
MD-02
Tipe Shell and Tube
Jumlah 1 buah 1 buah
Panjang 12 ft 8 ft
Kondisi operasi
- Hot fluid
- Cold fluid
80,247oC – 80,238oC
30oC – 50 oC
116,604oC – 112,072oC
30 - 80oC
Spesifikasi
- Kapasitas
- Material
Shell,hot fluid(hasil atas
MD-01)
84.849,11 kg/jam
Carbon Steel SA 268 TP-430
Shell,hot fluid (hasil atas
MD-01)
9.104,27 kg/jam
Carbon Steel SA 268 TP-430
Spesifikasi
- Kapasitas
- Material
- Jumlah
- ∆P
Tube,cold fluid(air pendingin)
293.663,129 kg/jam
Carbon steel SA 213 TP-304
637tube
0,386 psi
Tube, cold fluid (toluene dari
T-01)
42.221,217 kg/jam
Carbon Steel SA 268 TP-430
163tube
0,054 psi
Dirt Factor 0,0017 hr.ft2.oF/Btu 0,0012 hr.ft2.oF/Btu
3.7 Reboiler
Tabel 3.7 Spesifikasi Reboiler
Kode RB-01 RB-02
Fungsi Menguapkan sebagian hasil
bawah MD-01
Menguapkan sebagian hasil
bawah MD-02
Tipe Kettle Reboiler
Jumlah 1 buah 1 buah
Panjang 16 ft 12 ft
Kondisi operasi
- Hot fluid
- Cold fluid
376,85oC – 276,85oC
110,72 oC – 117,603oC
638,7oC – 376,85oC
168,518oC – 245,074oC
Spesifikasi
- Kapasitas
- Material
Shell, cold fluid (hasil bawah
MD-01)
124.333,70 kg/jam
Carbon Steel SA 268 TP-430
Shell, cold fluid (hasil bawah
MD-02)
18.423,64 kg/jam
Carbon Steel SA 268 TP-430
Spesifikasi
- Kapasitas
- Material
- Jumlah
- ∆P
Tube, hot fluid (produk
keluaran reaktor)
5.751,165 kg/jam
Carbon Steel SA 268 TP-430
301tube
0,00061 psi
Tube, hot fluid (produk
keluaran reaktor)
310,724 kg/jam
Carbon Steel SA 268 TP-430
56tube
0,0318 psi
Dirt Factor 0,0033 hr.ft2.oF/Btu 0,0032 hr.ft2.oF/Btu
3.8 Accumulator
Tabel 3.8 Spesifikasi Accumulator
Kode ACC-01
Fungsi Menampung distilat MD-01
Tipe Horizontal drum dengan torispherical dished head
Jumlah 1 buah
Material Carbon steel SA 283 grade C
Kapasitas 104,0654 m3
Waktu tinggal 10 menit
Kondisi operasi
- Tekanan
- Suhu
1 atm
80,238oC
Dimensi