KARYA ILMIAH M. DIMAS EKANANDA DAWANDONO

(1)

STUDI ANALISA PENGARUH JUMLAH KOLOM DESTILASI TERHADAP KEMURNIAN METHANOL BERDASARKAN

PARAMETER TMA, ACETONE, ETHANOL, ACIDITY, DAN WATER CONTENT PT. KALTIM METHANOL

INDUSTRI BONTANG, KALIMANTAN TIMUR

KARYA ILMIAH

M. DIMAS EKANANDA DAWANDONO 102401056

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2013

(2)

INDUSTRI BONTANG, KALIMANTAN TIMUR KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya

M. DIMAS EKANANDA DAWANDONO NIM :102401056

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2013

(3)

PERSETUJUAN

Judul : Studi Analisa Pengaruh Jumlah Kolom Destilasi Terhadap Kemurnian Methanol Berdasarkan Parameter TMA, Acetone, Ethanol, Acidity, Dan Water Content PT. Kaltim Methanol Industri Bontang, Kalimantan Timur

Kategori : Karya Ilmiah

Nama : M. Dimas Ekananda Dawandono

Nomor Induk Mahasiswa : 102401056

Program Studi : Diploma III (D3) kimia

Departemen : Kimia

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara

Disetujui di Medan, Mei 2013

Disetujui oleh

Program Studi Diploma 3 Kimia Dosen Pembimbing Ketua,

Dra. Emma Zaidar, M.Si. Dr. Minto Supeno, MS.

NIP. 195512181987012001 NIP. 196105091987031002

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Dr. Rumondang Bulan, MS. NIP. 195408301985032001

(4)

PERNYATAAN

KARYA ILMIAH

Saya mengakui bahwa Karya Ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Mei 2013

M. DIMAS EKANANDA DAWANDONO 102401056

(5)

PENGHARGAAN

Bismillaahhirrohmaanirrohiim.

Alhamdulillaahi Robbil aalamiin Penulis ucapkan sebagai suatu ungkapan rasa syukur kepada Allah SWT yang Maha Esa atas kuasanya yang tetap mencurahkan berkah, rahmat, nikmat kesehatan jasmani dan rohani, sehingga Penulis dapat menyelesaikan Karya Ilmiah ini sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Ahli Madya (AMD) pada program studi Diploma 3 Kimia di Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara dalam waktu yang telah ditetapkan.

Karya Ilmiah ini ditulis berdasarkan pengamatan dan pengalaman Penulis selama menjalani Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT. Kaltim Methanol Industri dari tangaal 05 Februari sampai dengan 01 Maret 2013. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Karya Ilmiah ini masih jauh dari kesempurnaan karena adanya keterbatasan pada Penulis, baik dari segi pengetahuan maupun waktu. Meski demikian Penulis mengharapkan Karya Ilmiah ini dapat bermanfaat bagi Penulis dan semua pihak yang telah membacanya serta dapat bermanfaat bagi Universitas Sumatera Utara.

Terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Minto Supeno, MS sebagai pembimbing yang telah meluangkan waktunya selama penyusunan Karya Ilmiah ini. Terima kasih kepada Dr. Rumondang Bulan, MS dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Ketua Departemen dan Sekertaris Departemen Kimia FMIPA USU Medan, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh staff dan Dosen Kimia FMIPA USU, pegawai FMIPA USU dan rekan-rekan kuliah. Akhirnya tidak terlupakan kepada kedua orang tua saya Ir. Nono Sudarmono dan Hj. Ida Leidiani serta keluarga dan orang-orang terdekat yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan. Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan membalasnya.

Medan, Mei 2013 Penulis

(6)

ABSTRAK

Telah dilakukan studi analisa pengaruh jumlah kolom destilasi terhadap kemurnian methanol berdasarkan parameter TMA, acetone, ethanol, acidity, dan water content, dimana analisa ini mengacu pada IMPCA (international Methanol Producers & Consumers Assocition) revisi 2010 dengan analisa menggunakan metode kromatografi gas untuk analisa TMA, acetone, dan ethanol, kemudian metode titrasi acidimetry untuk analisa acidity dan metode karl fischer untuk analisa water content. Analisa pengaruh jumlah kolom tersebut dilakukan dengan cara menghitung kadar impurities TMA, acetone, ethanol, air, dan asam asetat yang terkandung dalam methanol dari setiap keluaran kolom-kolom destilasi sehingga didapat hasil analisa yaitu berturut; (1) raw methanol Tank adalah 2478,8 ppb: 6,18653 ppm: 480,6267 ppm: 13,8667 %wt: 274 ppm, (2) bottom prerun column adalah 549,9267 ppb: 3,1023 ppm: 479,86 ppm: 12,91867 %wt: 262 ppm, (3) top pressure column F07 adalah 1,263 ppb: 2,9283 ppm 4,158 ppm: 0,0110367 %wt:23 ppm, (4) top atmospheric column F05 adalah 0,0489 ppb: 0,67 ppm: 1,615 ppm: 0,01725 %wt: 23,533 ppm. Dan juga didapat hasil perhitungan tingkat kemurnian methanol setelah melewati kolom-kolom tersebut. Hasil dari perhitungan yaitu: (1) Raw methanol tank adalah 90,63%, (2) Bottom prerun column adalah 96,235%, (3) Top pressure column F07 adalah99,9097 %, dan (4) Top atmospheric column adalah 99.93 %.

Pengaruh jumlah column destilasi terhadap kemurnian metanol adalah yang mana setiap kolom mempunyai fungsi dan spesialis masing-masing dalam memisahkan metanol dari impuritisnya, sehingga semakin meningkatkan kemurnianya.

(7)

STUDY ANALYSIS EFFECT OF TOTAL DISTILLATION COLUMN TO PURITY OF METHANOL BASED ON PARAMETERS TMA,

ACETONE, ETHANOL, ACIDITY, AND WATER CONTENT PT. KALTIM METHANOL INDUSTRI BONTANG,

KALIMANTAN TIMUR

ABSTRACT

Studies have been conducted analyzing the influence of the amount of the purity of the methanol distillation column based on parameters of TMA, acetone, ethanol, acidity, and water content, which this analysis refers to IMPCA (International Methanol Producers and Consumers Assocition) revised 2010 by analysis using gas chromatography method for the analysis of TMA , acetone, and ethanol, then acidimetry titration method for the analysis of acidity and karl fischer method for analysis of water content. Analysis of the influence of the number of columns is done by calculating the levels of impurities TMA, acetone, ethanol, water, acetic acid and methanol contained in the output of each distillation columns so that the analysis results are obtained respectively: (1) raw methanol Tank is 2478.8 ppb: 6.18653 ppm: 480.6267 ppm: 13.8667% wt: 274 ppm, (2) bottom prerun column is 549.9267 ppb: 3.1023 ppm: 479.86 ppm: 12.91867% wt: 262 ppm, (3) F07 column top pressure is 1,263 ppb: 2.9283 ppm 4.158 ppm: 0.0110367 wt%: 23 ppm, (4) top atmospheric column is 0.0489 ppb F05: 0.67 ppm: 1,615 ppm: 0.01725% wt: 23.533 ppm. And also obtained the results of the calculation of the level of purity methanol after passing through the columns. The results of the calculation are: (1) Raw methanol tank is 90.63%, (2) Bottom prerun column is 96.235%, (3) Top pressure column F07 adalah99, 9097%, and (4) Top atmospheric column is 99.93%.

Influence the amount of purity methanol distillation column is where each column has a function and each specialist in separating methanol of impurities, further enhancing of purity.

(8)

DAFTAR ISI Halaman Persetujuan i Pernyataan ii Penghargaan iii Abstrak iv Abstract v Daftar Isi vi Daftar Tabel ix Daftar Gambar xi

Daftar Lampiran xii

BAB 1. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Perumusan Masalah 4

1.3 Tujuan Analisa 4

1.4 Manfaat Analisa 4

BAB 2. Tinjauan Pustaka

2.1 Metanol 5 2.2 Etanol 7 2.3 Aseton 8 2.4 Trimetilamin 9 2.5 Air 11 2.5.1 Sifat Air 11 2.5.2 Sumber Air 13

(9)

2.7 Distilasi 15 2.7.1 Distilasi PT. KMI 16 2.7.1.1 Prerun Column 17 2.7.1.2 Pressure Column 18 2.7.1.3 Atmospheric Column 19 2.8 Kromatografi 20

2.8.1 Konsep Polaritas Dalam Kromatografi 21

2.8.2 Kromatografi Gas 21

2.8.3 Prinsip Dasar Kromatografi Gas 22

2.9 Titrasi Karl Fischer 23

2.10 Titrasi Acidimetry 24

BAB 3. Metodologi Analisa

3.1 Alat Dan Bahan 26

3.1.1 Alat 26

3.1.2 Bahan 27

3.2 Prosedur Analisa 27

3.2.1 Pengambilan Sampel 28

3.2.2 Menghidupkan Alat Kromatografi Gas 28

3.2.3 Analisa TMA (Trimetilamine) 29

3.2.4 Analisa Aceton 29

3.2.5 Analisa Etanol 30

3.2.6 Analisa Water Content 31

3.2.7 Analisa Acidity 32

BAB 4. Hasildan Pembahasan

4.1 Hasil Data Analisa 33

4.1.1 Data Kadar TMA 33

(10)

4.1.3 Data Kadar Etanol 36

4.1.4 Data Kadar Air 37

4.1.5 Data Kadar AsamA setat 38

4.2 Analisa Data 40

4.3 Pembahasan 42

BAB 5. Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan 45

5.2 Saran 46

(11)

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel

1.1 Spesifikasi Produk Metanol Murni 2

4.1 Standar TMA33 4.2 Hasil Analisa TMA Sampel Raw MeOH Tank 33

4.3 Hasil Analisa TMA Sampel Bottom Prerun Column 34

4.4 Hasil Analisa TMA Sampel Top Pressure Column F03 34

4.5 Hasil Analisa TMA Sampel Top Pressure Column F0734 4.6 Hasil Analisa TMA Sampel Top Atmospheric Column F05 34

4.7 Standar Acetone 35

4.8 Hasil Analisa Acetone Sampel Raw MeOH Tank 35

4.9 Hasil Analisa Acetone Sampel Bottom Prerun Column 35

4.10 Hasil Analisa Acetone Sampel Top Pressure Column F07 35

4.11 Hasil Analisa Acetone Sampel Top Atmospheric Column F05 36

4.12 Standar Etanol 36

4.13 Hasil Analisa Etanol Sampel Raw MeOH Tank 36

4.14 Hasil Analisa Etanol Sampel Bottom Prerun Column 36

4.15 Hasil Analisa Etanol Sampel Top Pressure Column F07 37

4.16 Hasil Analisa Etanol Sampel Top Atmospheric Column F05 37

4.17 Hasil Analisa Air Sampel Raw MeOH Tank 37

4.18 Hasil Analisa Air Sampel Bottom Prerun Column 38

4.19 Hasil Analisa Air Sampel Top Pressure Column F07 38

4.20 Hasil Analisa Air Sampel Top Atmospheric Column F05 38

(12)

4.22 Hasil Analisa Asetat Sampel Bottom Prerun Column 39 4.23 Hasil Analisa Asetat SampelTop Pressure Column F03 40 4.24 Hasil Analisa Asetat Sampel Top Atmospheric Column F05 40 4.25 Data Nilai Impuritis Standar (desain pabrik) Methanol 99,85% 41 4.26 Data Nilai Impuritis Sampel Methanaol 41

(13)

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar

2.1 Reaksi perubahan garam TMA menjadi TMA bebas 11 2.2 Diagram alir proses unit distilasi PT. KMI 20

(14)

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

Lampiran

1 Reaksi pembentukan metanol 49 2 Reaksi pembentukan impuritis TMA, aseton, etanol, dan asam

asam asetat pada metanol 51