BAB II Deskripsi Proses BAB II
DISKRIPSI PROSES
2.1. SpesifikasiBahan Baku danProduk a. Spesifikasibahanbaku
Isobutil Alkohol
Kenampakan : Cairan bening tak berwarna
Kemurnian : 99%
Impuritas : H2O = 1%
AsamPalmitat
Kenampakan : Kristal putih
Kemurnian : 95%
Impuritas : Asam Stearat ( 5%) b. Spesifikasibahan Pembantu
AsamSulfat
Kenampakan : Cairan bening
Kemurnian : 98%
Impuritas : H2O ( 2%)
Specific Grafity : 1,84 NatriumHidroksida
Kenampakan : Cairan bening
Kemurnian : 40%
Impuritas : H2O (60%)
c. SpesifikasiProduk Isobutil Palmitat
Kenampakan : Cairan tak berwarna
Kemurnian : 90%
Impuritas : - Isobutil Alkohol 0,9% - Natrium Palmitat 4,5% - Natrium Sulfat 4,5% - Natrium Stearat 0,1%
BAB II Deskripsi Proses Specific Grafity : 0,8580
Density : 0,86Kg/L
2.2 Konsep Proses a. DasarReaksi
Proses pembuatan Isobutil PalmitatdariAsamPalmitat dan Isobutil Alkoholberdasarkanreaksiesterifikasi:
CH-CH-CH2-OH(I)+ CH3-(CH2)14-C=O (s) CH3 -(CH2)14-C=O (l)+ H2O (l)
CH3 OH O-C4H9
Pembentukan Isobutil PalmitatdenganesterifikasiAsamPalmitatdan IsobutilAlkoholdilangsungkansecara kontinyu di dalamReaktor Alir Tangki Berpengaduk. Reaksiberlangsungpadasuhu 107°C dantekanan 1 bar.
Reaksiesterifikasi
merupakanreaksisearah(irreversible).Untukmemperolehkonversi yang tinggi, makareaksiharusdigeserkearahpembentukanproduk (ester), yaitudengancaramembuatberlebihansalahsatureaktan.
Untukitudigunakanperbandinganmol Isobutil Alkohol denganasam Palmitatsebesar 5 :1
Untuk mempercepatreaksi esterifikasidigunakankatalisAsamSulfat. Kebutuhan AsamSulfatsebagaikatalisadalahsebanyak 0,11% beratdari jumlahumpan.(Sreeramulu,1973).
b. Mekanisme Reaksi
Mekanismereaksi yang terjadi pada proses
esterifikasiterhadapAsam palmitatdan
IsobutilAlkoholadalahesterifikasikatalisisyaituesterifikasi
denganmenggunakan katalisasamkuatuntukmenghasilkan ion H
+pada fase cair.
Pada reaksi esterifikasiterjadipemutusanikatankarboniloksigendari asamkarboksilat, dalam reaksiiniasampalmitat. Proses pemutusan
BAB II Deskripsi Proses ikatan tersebut dapatdiketahui daristruktur electron reaktandanproduk.
Karenaoksigen lebihelektronegatifdarikarbon,
makakarbonkarbonillebihpositifdaripada oksigen karbonil, sehinggadapatdituliskansebagaiberikut:
RC-OH + R’OH R-COH RCOR’ + H2O
MekanismeReaksiEsterifikasi yang terjadiadalahsebagaiberikut: Katalis asam, guguskarbonilpadaasam diprotonasi. Protonasiakan
meningkatkan muatanpositif pada atom karbonkarbonildan menjadikannyasasaranterbaikbagiserangannukleofil.
Adisi nukleofilyaituAlkoholpadaasam yang telahdiprotonasi. Sehingga ikatan C-O yang baruterbentuk.
Tahap keseimbangan,
oksigen-oksigenmelepaskanataumendapatkan proton
Salah satugugushidroksildiprotonasi ( keduagugushidroksilidentik). Pemutusan ikatan C-O danlepasnya air ( kebalikantahap 2 ).
Ester yangberprotonmelepaskanprotonnya. ( Kebalikannyatahap 1 ).
c. Kondisi Operasi
Kondisi operasi padaperancanganpabrik Isobutil Palmitatini adalah sebagai berikut:
Temperatur reaksi :107°C
Tekanan : 1 bar
IsobutilAlkohol/AsamPalmitat : 5/1 (perbandinganmol )
Pemilihan kondisioperasitersebutberdasarkannilai kτ yang paling besar yaitu 0,405 menit'1 (Sreeramulu,1973).
O O
OR׳
OH
H+
BAB II Deskripsi Proses d. Tinjauan Termodinamika
Panas Reaksi ( ΔHr )
Reaksipembuatan Isobutil Palmitatberlangsungsecara eksotermis, halinidapatditinjaudari ΔH reaksi (298 K) di bawahini :
Reaksi :
C4H9OH(l) + C15H31COOH(l) C15H31COOC4H9(l) + H2O
Tabel 2.1 Harga ΔH°f masing-masing komponen
Komponen ΔHo f ( kJ/mol ) C15H31COOC4H9 -867,49 H2O -227,36 C15H31COOH -723,84 C4H9OH -282,92 (Yaws, 1999) ΔHR(298,15K) = Σ ΔHf produk - Σ ΔHf reaktan ={(-867,49) + (-227,36)} – {(-282,92) + (-723,84)} = -89,09 KJ/Kmol (Yaws, 1999) Energi Bebas Gibbs (ΔGo)
Tabel 2.2Harga ΔG°f Komponen
Komponen ΔGo f ( kJ/mol ) C15H31COOC4H9 -226,39 H2O -228,60 C15H31COOH -274,00 C4H9OH -155,01 ΔGo R(298,15 K) = ΔG°fproduk - ΔG°freaktan ={(-226,390)+(-228,6)}-{(-274)+(-155,01)} = -26,55 KJ/Kmol (Yaws,1999) Didapat ΔGo < 0, sehingga reaksi dapat berlangsung.
Konstanta Kesetimbangan Reaksi
Harga konstanta kesetimbangan dapat ditunjukkan sebagai berikut :
BAB II Deskripsi Proses
InK = ΔG/(-RT)
ln K = -(-26,550) J/mol / (8,314 x 298 ) J/mol ln K = 10,7161
K298 =45.077,414
Pada suhu reaksi (107 oC = 380 K)
) T 1 T 1 x( R ΔH K K ln ref 298 298 (Smith &VanNess, 1987) dengan : K = Konstantakesetimbanganpadasuhutertentu T = Suhutertentu ΔH298 K = Panasreaksistandarpada 298 K
Pada suhu 107 oC (380 K) besarnyakonstantakesetimbangandapat dihitung sebagai berikut :
) T 1 T 1 x( R ΔH K K ln ref 298,15 298,15 )K 298 1 380 1 ( x J/mol.K 8,314 J/mol) 89.090 (-45077,414 K ln K380=9,67582 X 108 k2 k1 K
Karena nilai K pada suhureaksi (107°C) memilikinilai yang
sangatbesar,berarti harga k2
lebihkecilbiladibandingkandenganharga k1 sehingga diabaikan
terhadap k1 dan reaksi Isobutil Alkohol dan Asam Palmitat
merupakan reaksi searah ke kanan (irreversible). e. Tinjauan Kinetika
Secara umum derajat kelangsungan reaksi ditentukan oleh kepatan reaksi dan konsentrasi reaktan. Harga konstanta kecepatan si diperoleh dari jurnal Ind. Eng. Chem. Process Des. Develop., Vol.12,
BAB II Deskripsi Proses no 4 tahun 1973, halaman 484 Tabel 2 dengan konsentrasi asam (H2SO4) 0,11%, pada saat temperatur 107 °C.
Dimana: 5 C C A B 0,0435 kT’= [(0,4558-0,0132 CB/CA)W +0,0007].exp(18,32-6992/T)*10 menit-1 kT’= 0,405 menit-1 kT’=2,43 jam-1 Dimana :
kT’ = konstanta kecepatan reaksi pada suhu T (menit-1)
CB= konsentrasi Isobutil Alkohol (mol)
CA= konsentrasi asam palmitat (mol)
W = % katalis (% berat) T = suhu (oC)
(Sreeramulu,1973) Persamaan kecepatan reaksi :
(-rA) = dt dCA = k1.CA.CB ……….(1) (-rA) = dt dCA = k1.CAO.(1-XA).(CBO-CAO.XA) (-rA) = dt dCA = k1.CAO2(1-XA).(M-XA)
Pada persamaan 1, karena CB berlebih sehingga CB dapat dianggap
konstan. Persamaan kecepatan reaksi menjadi:
(-rA) = dt dCA = k1.CA.CB = dt dCA =
kT’.CA (Orde satu semu)
BAB II Deskripsi Proses 2.3 Diagram Alir Proses
Diagram alir selengkapnya dapatdilihatpadagambar dibawah:
R-01 1,2 bar 107 0C 1 1 bar 107 0C C4H10O H2O 3 1 bar 107 0C H2SO4 H2O 2 1 bar 35 0C C16H32O2 C18H36O2 4 1,2 bar 107 0C C20H40O2 C16H32O2 C18H36O2 H20 C4H10O H2SO4 N-01 1,2 bar 107 0 C 8 1 bar 107 0C NaOH H20 5 1,2 bar 172 0C C20H40O2 H20 C4H10O C18H35O2Na C16H31O2Na Na2SO4 1,2 bar 215 0C C20H40O2 C4H10O C18H35O2Na C16H31O2Na Na2SO4 1,1 bar 107 0C C20H40O2 H20 C4H10O MD-1 1,2 bar 107 0 C D-01 6 7 9 10 1,1 bar 107 0C C20H40O2 H20 C4H10O 1,1 bar 35 0C C20H40O2 H20 C4H10O
BAB II Deskripsi Proses
R-01
1 458,50 kg/jam C4H10O 95% H2O 5% 3 1,67 kg/jam H2SO4 98% H2O 2% 2 1550,005 kg/jam C16H32O2 95% C18H36O2 5% 4 3718,28 kg/jam C20H40O2 46% C16H32O2 2% C18H36O2 2% H20 3% C4H10O 46,36% H2SO4 0,04%N-01
8 59,45 kg/jam NaOH 40% H20 60% 5 3777,74 kg/jam C20H40O2 46% H20 4% C4H10O 45,9% C18H35O2Na 2% C16H31O2Na 2% Na2SO4 0,1% 1887,66 kg/jam C20H40O2 90% C4H10O 0,9% C18H35O2Na 4,6% C16H31O2Na 4,4% Na2SO4 0,1% 1890,08 kg/jam C20H40O2 1% H20 9% C4H10O 90% MD-1D-01
6 7 9 10 1708,26 kg/jam C20H40O2 1% H20 9% C4H10O 90% 181,81 kg/jam C20H40O2 0,1% H20 90% C4H10O 9,9%BAB II Deskripsi Proses KETERANGAN ACC : ACCUMULATOR CD : KONDENSER HE : HEAT EXCHANGER MD : MENARA DISTILASI H : HOPPER BC : BELT CONVEYOR P : POMPA R : REAKTOR N : NETRALIZER DC : DECANTER T-01 : TANGKI ISOBUTANOL T-02 : TANGKI ASAM SULFAT T-03 : TANGKI NaOH S-01 : SILO ASAM PALMITAT T-04 : TANGKI ISOBUTIL PALMITAT (PRODUK)
: ARUS MASSA CAMPURAN : STEAM : COOLING WATER : ARUS PENGENDALI PNEUMATIC : ARUS PENGENDALI ELECTRIC : GATE VALVE : NOMOR ARUS : TEMPERATUR, O C : TEKANAN, bar FC : FLOW CONTROLLER LIC : LEVEL INDICATOR CONTROLLER LI : LEVEL INDICATOR PC : PRESSURE CONTROLLER TIC : TEMPERATURE INDICATOR CONTROLLER
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
2016 DIAGRAM ALIR PROSES PRARANCANGAN PABRIK ISOBUTYL PALMITAT
DARI ISOBUTANOL DAN ASAM PALMITAT KAPASITAS 15.000 TON/TAHUN
Dikerjakan Oleh : Alviansyah Zinka Ancoro Putro
NIM. I0511004
Dosen Pembimbing : Dr. Sunu Herwi Pranolo NIP. 19580425 198601 1 001 Dr. Sperisa Distantina S.T. , M.T.
NIP. 19801005 200501 1 001
Pamor Satria Panggraita NIM. I0511038 S-01 35 1 1 LIC LIC LIC FC P-01 Steam HE-01 LIC FC P-02 35 1 3 P-04 107 1,2 4 TIC FC 35 1 2 107 1 Tee LIC TIC P-05 107 1,2 5 FC P-03 35 1 8 107 1,1 9 R-01 N-01 DC-01 P-06a P-06b PC Air Pendingin TIC LIC FC FC Steam TIC LIC TIC LI 215 1,2 7 35 1 7 Air Pendingin P-07 T-01 T-02 T-03 T-04 1 HE-03 Steam HE-01 107 1,58 3 MD-01 CD-01 RB-01 ACC-01 H-02 H-01 BC-01 107 1,1 6 LIC P-09 35 1,1 10 P-10 IPAL Steam 172 1,2 5 2 3 4 6 7 5 Air Pendingin
BAB II Deskripsi Proses 2.4 Uraian proses
Secara umum proses pembuatan Isobutil Palmitatdari Isobutil AlkoholdanPalmitatdapatdibagimenjaditigatahap, yaitu:
a. Unit persiapan bahan baku
b. Unit reaksipembentukan Isobutil Palmitat c. Unit pemisahan produk
Jabarandanuraiantiap-tiaptahapadalahsebagaiberikut a. Unit persiapan bahan baku.
Bahanbaku Isobutil Alkohol dan Asam Palmitat masuk menuju reaktor dengan perbandingan mol 5:1 pada suhu 35°C. Bahan baku Isobutil Alkohol dari tangki penyimpan dan arus recycle hasil atas Menara Distilasi 1 dipompa menuju reaktor. Sedangkan Asam Palmitat yang berasal dari Silo diumpankan ke Reaktor dengan menggunakan Hoppermelalui Belt Conveyor. Asam sulfat sebagai katalis juga dipompa dari tangki penyimpan pada suhu 30 °C dan tekanan 1 bar menuju reaktor.
b. Unit reaksi pembentukan Isobutil Palmitat.
Bahan baku Isobutil Alkohol dan Asam Palmitat diumpankan ke dalam reaktor yang beroperasi secara isothermal pada suhu 107 °C dan tekanan 1 bar. Sebagai katalisatornya digunakan Asam Sulfat. Reaktor yang digunakan adalah Reaktor Alir Tangki Berpengaduk.
Reaksi yang terjadi bersifat eksotermis, sehingga untuk menjaga kondisi isothermal perlu dilakukan pendinginan. Pendingin ditambahkan ke dalam reaktor dengan caramengalirkan air melalui jaket pendingin.
c. Unit PemisahanProduk
Tahap ini bertujuan untuk memperoleh produk Isobutil Palmitat hingga mencapai kemurnian 90%. Produk keluar Reaktor dialirkan menuju Netralizer untuk menetralkan Asam Palmitat, Asam Stearat dan Asam Sulfat dengan menggunakan penetral
BAB II Deskripsi Proses NaOH. NaOH sebagai penetral dipompa dari tangki penyimpan pada suhu 30°C dan tekanan 1 bar menuju ke Netralizer. Hasil keluaran Netralizer dialirkan ke Menara Distilasiyang beroperasi pada suhu 172°C dan tekanan 1 bar.
Menara distilasi 1 bertujuan untuk memurnikan Isobutil Palmitat sebagai produk. Menara distilasi 1 beroperasi pada tekanan 1 bar, suhu bagian atas menara 107°C, dan suhu bagian bawahnya 211°C. Isobutil Palmitat didapatkan pada hasil bawah menara distilasi 1, dan kemudian didinginkan melalui heat exchanger 4sampai suhu 35°C sebelum disimpan ke dalam tangki penyimpanan produk. Hasil atas menara distilasi yang mengandung Isobutil Alkohol, Air, dansedikit Isobutil Palmitat di alirkan keDekantersebelum masuk ke Reaktor sebagai recycle.
Didalam Dekanter akan terbentuk dua fase, yaitu fase ringan sebagai hasil atasnya, dan fase berat sebagai hasil bawahnya. Fase ringannya adalah sebagian besar Isobutil Alkohol dengan sedikit Air dan Isobutil Palmitat, sedangkan fraksi beratnya adalah sebagian besar Air dengan sedikit Isobutil Alkohol dan Isobutil Palmitat.
Fraksi ringan Dekanter yang mengandung sebagian besar Isobutil Alkohol dengan sedikit Air dan Isobutil Palmitat dipompa menuju ke Reaktor. Sedangkan fraksi berat Dekanter yang mengandung sebagian besar Air dengan sedikit Isobutil Alkohol dan Isobutil Palmitat dialirkan ke Unit PengolahanLimbah (UPL).
BAB II Deskripsi Proses 2.5 Neraca Massa dan Neraca Panas
Neraca Massa
Produk : Isobutil Palmitat
Kapasitas : 15.000 Ton/tahun
Satu tahun produksi : 330 hari Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam Basis perhitungan : 1 jam operasi
Satuan : Kg/jam
Tabel 2.3 Neraca Massa Reaktor
Komponen masuk (Kg/Jam)
Keluar (Kg/jam)
arus tee arus 2 arus 8 arus 4
Isobutil Palmitat 0,00 0,00 17,05 1721,93 Asam Palmitat 0,00 1472,51 0,00 73,63 asam stearat 0,00 77,50 0,00 77,50 Air 19,84 0,00 1,66 119,86 Asam Sulfat 1,67 0,00 0,00 1,67 Isobutanol 438,67 0,00 1689,56 1723,87 Subtotal 460,18 1550,01 1708,27 3718,46 TOTAL 3718,46 3718,46
Tabel 2.4 Neraca Massa Netralizer
komponen masuk (Kg/jam) keluar (Kg/jam)
arus 4 arus 10 arus 5
Asam Sulfat 1,67 0,00 0,00
Natrium Hidroksida 0,00 23,78 0,00
BAB II Deskripsi Proses Air 119,86 35,68 166,24 Asam Palmitat 73,63 0,00 0,00 Isobutanol 1723,87 0,00 1723,87 Asam Stearat 77,50 0,00 0,00 Natrium Stearat 0,00 0,00 83,50 Isobutil Palmitat 1721,93 0,00 1721,93 Natrium Palmitat 0,00 0,00 79,95 Total 3718,46 59,46 3777,91 3777,91
Table 2.5 Neraca Massa MD
Tabel 2.6 Neraca Massa Decanter
Komponen arus 6 arus 9 (arus pipa isbut ) arus 10
Air 166,24 1,66 164,58
Isobutanol 1706,63 1689,56 17,07
Isobutil Palmitat 17,22 17,05 0,17
Komponen masuk (arus 5) keluar
atas (arus 6) bawah (arus 7)
Air 166,24 166,24 0,00 Isobutanol 1723,87 1706,63 17,24 Isobutil Palmitat 1721,93 17,22 1704,71 Natrium Stearat 83,50 0,00 83,50 Natrium Palmitat 79,95 0,00 79,95 Natrium Sulfat 2,42 0,00 2,42 Subtotal 3777,91 1890,09 1887,83 Total 3777,91 3777,91
BAB II Deskripsi Proses
Subtotal 1890,09 1708,27 181,82
Total 1890,09 1890,09
Tabel 2.7 Neraca Massa Total
NERACA MASSA TOTAL
NO Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Arus 1 Arus 2 Arus 3 Arus 10 Arus 6 Arus 9
1 Isobutil Palmitat 0,00 0,00 0,00 0,00 1704,71 0,17 2 Asam palmitat 0,00 1472,51 0,00 0,00 0,00 0,00 3 Air 19,83 0,00 0,01 35,68 0,00 164,58 4 Asam Stearat 0,00 77,50 0,00 0,00 0,00 0,00 5 Asam sulfat 0,00 0,00 1,67 0,00 0,00 0,00 6 Isobutanol 438,67 0,00 0,00 0,00 17,24 17,07 7 Natrium hidroksida 0,00 0,00 0,00 23,78 0,00 0,00 8 Natrium sulfat 0,00 0,00 0,00 0,00 2,42 0,00 9 Natrium stearat 0,00 0,00 0,00 0,00 83,50 0,00 10 natrium palmitat 0,00 0,00 0,00 0,00 79,95 0,00 JUMLAH 458,50 1550,01 1,68 59,46 1887,83 181,82 2069,64 2069,64
BAB II Deskripsi Proses Neraca Panas
Tabel 2.8 Neraca Panas Reaktor
Komponen Input, Q (kj/jam)
Output, Q (kj/jam)
Arus TEE Arus 2 Arus 8 Arus 4
Air 6801,74 0,00 570,04 41100,69 Isobutanol 83013,91 0,00 319733,58 326225,47 Asam Palmitat 0,00 319093,70 0,00 15954,68 Isobutil Palmitat 0,00 0,00 3466,47 353614,49 Asam Stearat 0,00 17971,24 0,00 17971,24 Asam Sulfat 203,19 0,00 0,00 203,19 Sub total 90018,84 337064,93 323770,09 755069,76 Q reaksi 784957,34 - Q pendingin - 456971,36 Jumlah 1212041,12 1212041,12
BAB II Deskripsi Proses
Tabel 2.9 Neraca Panas Netralizer
Komponen Input, Q (kj/jam)
Output, Q (kj/jam)
Arus 4 Arus 10 Arus 5
Air 41100,69 27701,50 57006,58 Isobutanol 326225,47 0,00 326225,47 Asam Palmitat 15954,68 0,00 0,00 Isobutil Palmitat 353614,49 0,00 353614,49 Asam Stearat 17971,24 0,00 0,00 Asam Sulfat 203,19 0,00 0,00 Natrium sulfat 0,00 0,00 19524,01 Natrium stearat 0,00 0,00 317,21 Natrium palmitat 0,00 0,00 19104,52 Natrium hidroksida 0,00 32922,34 0,00 Sub total 755069,76 60623,84 775792,28 Q reaksi 151277,27 - Q pendingin - 191178,60 Jumlah 966970,88 966970,88
BAB II Deskripsi Proses
Tabel 2.10 Neraca Panas Menara Distilasi
Komponen Input Output
Arus 7 Arus 9 (Distilat) Arus 8 (Bottom)
Air 103704,36 57025,77 315,35 Isobutanol 615309,59 323076,96 8050,62 Isobutil Palmitat 654085,78 3537,37 832239,13 Natrium stearat 37046,48 0,00 48793,43 Natrium palmitat 37563,09 0,00 49268,95 Natrium sulfat 567,66 0,00 714,92 Jumlah 1448276,95 383640,10 939382,41 1323022,51 Reboiler 1370836,59 - Kondenser - 1499765,87 Total 2819113,54 2819113,54
Tabel 2.11 Neraca Panas Dekanter
Komponen Input, Q (kj/jam) Output, Q (kj/jam)
Arus 6 Arus 9 Arus 10
Air 57025,77 570,26 56455,51
Isobutanol 323076,96 319846,19 3230,77
Isobutil Palmitat 3537,37 3502,00 35,37
Subtotal 383640,10 323918,44 59721,66
BAB II Deskripsi Proses
Tabel 2.12 Neraca Panas HE-01
Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)
Umpan Q HE-01 Air 831,37 6801,74 Isobutanol 9727,88 83013,91 Asam sulfat 23,99 203,19 Q HE-01 79435,60 Total 10583,24 79435,60 90018,84 90018,84 90018,84
Tabel 2.13 Neraca Panas HE-02
Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)
Umpan Q HE-01 Air 1495,31 12233,65 Natrium Hidroksida 517,93 4241,63 Q HE-02 14462,04 Total 2013,24 14462,04 16475,28 16475,28 16475,28
Tabel 2.14 Neraca Panas HE-03
Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)
Umpan Q HE-01 Isobutil palmitat 839697,89 41250,32 Isobutanol 8129,27 382,28 Natrium sulfat 720,74 38,85 Natrium stearat 49283,47 2125,75 natrium palmitat 49747,76 2193,71 Q HE-03 901588,21 Total 947579,13 45990,91 947579,13 947579,13
BAB II Deskripsi Proses Tabel 2.15 Neraca Panas HE-04
Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)
Air 57004,43 103704,36 Isobutanol 326225,47 615309,59 Isobutil palmitat 353614,49 654085,78 Natrium stearat 19104,52 37046,48 Natrium palmitat 19524,01 37563,09 Natrium sulfat 317,21 567,66 Q HE-04 672486,82 Total 775790,13 672486,82 1448276,95 1448276,95 1448276,95
Tabel 2.16 Neraca Panas HE-05
Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam) Umpan Q HE-05 Isobutil Palmitat 35,72 8,46 Isobutanol 3230,77 760,63 Air 56453,11 13779,21 Q HE-05 45171,31 Total 59719,60 14548,29 59719,60 59719,60
BAB II Deskripsi Proses Tabel 2.17 Neraca Panas Total
Komponen
MASUK (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Arus 1 Arus 2 Arus 3 arus 8 arus 10 (ke
ipal) produk Isobutil Palmitat 0,00 0,00 0,00 0,00 35,37 832239,13 Asam palmitat 0,00 319093,70 0,00 0,00 0,00 0,00 Air 6801,74 0,00 0,00 27701,50 56455,51 315,35 Asam Stearat 0,00 17971,24 0,00 0,00 0,00 0,00 Asam sulfat 0,00 0,00 203,19 0,00 0,00 8050,62 Isobutanol 83013,91 0,00 0,00 0,00 3230,77 0,00 Natrium hidroksida 0,00 0,00 0,00 32922,34 0,00 0,00 Natrium sulfat 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 714,92 Natrium stearat 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 48793,43 Natrium palmitat 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 49268,95 Sub-Total 89815,65 337064,93 203,19 60623,84 59721,66 939382,41 TOTAL 487707,62 999104,06 Q masuk 2944911,62 - Q keluar - 2433515,18 TOTAL 3432619,24 3432619,24
BAB II Deskripsi Proses 2.6 Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses
Lay Out Pabrik
Lay out pabrik 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:
1. Pabrik Isobutil Palmitat merupakan pabrik baru (bukan pengembangan) sehingga penentuan lay out tidak dibatasi oleh bangunan yang ada.
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 untuk 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 out dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu:
1. Daerah administrasi/perkantoran, laboratorium dan ruang control.
Merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik yang mengatur kelancaran operasi. Laboratorium dan ruang kontrol sebagai
BAB II Deskripsi Proses pusat pengendalian proses, kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produk yang dijual.
2. Daerah proses
Merupakan daerah di mana alat proses diletakkan dan proses berlangsung.
3. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk
Merupakan daerah untuk tempat bahan baku dan produk. 4. 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
Merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung proses berlangsung dipusatkan.
BAB II Deskripsi Proses Gambar2.4Layout Pabrik
Skala 1:500
Kantin P o lik lin ik Kantor Pusat Kantor Produksi BengkelPusdiklat dan Perpustakaan Masjid
Fire Station Gudang Pintu Darurat Parkir Kantor Utilitas Ruang Generator Laboratorium Control Room Ares Utilitas UPL Safety Garasi Area Perluasan Area Perluasan
Pos Keamanan Area Proses P-7 P o s K e a m a n a n Pintu Utama
BAB II Deskripsi Proses Lay Out Peralatan Proses
Lay out peralatan proses adalah tempat di mana 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 out peralatan proses pabrik, antara lain (Vilbrandt, 1959):
1. Kelancaran aliran udara di dalam dan di sekitar peralatan proses. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya stagnasi udara pada suatu tempat sehingga mengakibatkan akumulasi bahan kimia yang dapat mengancam keselamatan pekerja. 2. 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 out peralatan 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 operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi pabrik.
Jarak antar alat proses, alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi tinggi sebaiknya dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga apabila terjadi ledakan atau kebakaran maka kerusakan dapat diminimalkan.
BAB II Deskripsi Proses T-01 MD-01 S-01 T-02 T-04 R-01 N-01 Dc-01 RB-01 CD-01 T-04
