Pra Rancangan Pabrik Butylene Oxide dari Butylene Kapasitas ton/tahun LAPORAN TUGAS AKHIR

(1)

Pra Rancangan Pabrik Butylene Oxide dari Butylene Kapasitas 16.000 ton/tahun

LAPORAN TUGAS AKHIR

Prarancang Pabrik Butylene Oxide dari Butylene kapasitas 16.000 ton/ tahun Di susun Oleh :

Atik Nurgiyati ( I. 15 02 013 ) D a r u p i ( I. 15 02 016 )

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Industri kimia merupakan sektor industri yang sangat penting dan banyak memberikan pemasukan bagi negara. Sejalan dengan kemajuan zaman, maka kebutuhan bahan kimia pun semakin meningkat .Kebutuhan itu dapat dipenuhi dengan membangun Industri kimia baru untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri .

Butylene Oxide merupakan bahan kimia yang masih diimpor saat ini. Butylene Oxide dimanfaatkan sebagai bahan intermediate dalam pembuatan polieter, butilen glikol, aminobutanol, epoxyresin, urethane polyols, dan nonionic surfactants. Butylene Oxide juga digunakan sebagai stabilizer untuk klorinasi hidrokarbon dan eter.

( Ref : www.BASF.com, 2004 ) Berdasarkan data dari Badan Pusat Statistik Indonesia, sampai saat ini Indonesia masih mengimpor keseluruhan kebutuhan Butylene Oxide dan diperkirakan kebutuhan Butylene Oxide pada tahun 2010 sebesar 15.249.404 kg. Sehingga perlu didirikan pabrik Butylene Oxide di Indonesia untuk memenuhi kebutuhan domestik karena prospek pemasarannya masih cukup luas dan menguntungkan.

(2)

Dalam menentukan kapasitas rancangan perlu dipertimbangkan beberapa faktor, diantaranya perkembangan kebutuhan Butylene Oxide di Indonesia dan ketersediaan bahan baku karena bahan baku masih impor.

Perkembangan konsumsi Butylene Oxide di Indonesia dapat dilihat dari data impor Butylene Oxide pada Tabel 1.1.

Table 1.1. Perkembangan Impor Butylene Oxide Tahun 1995 – 2002 Tahun Indeks Tahun Jumlah (kg)

1995 1 525.490 1996 2 677.940 1997 3 2.616.420 1998 4 4.011.860 1999 5 4.505.450 2000 6 6.126.420 2001 7 7.154.28 2002 8 7.298.460

( Sumber: Biro Pusat Statistik Indonesia, 1995 -2002 ) Untuk menentukan kapasitas pabrik pada tahun 2010 dipergunakan persamaan regresi linear y = ax + b,

di mana y = Jumlah kebutuhan Butylene Oxide (kg). x = Indeks tahun. x y x*y x2 1 525,490 525490 1 2 677,940 1355880 4 3 2,616,420 7849260 9 4 4,011,860 16047440 16 5 4,505,450 22527250 25 6 6,126,420 36758520 36 7 7,154,200 50079400 49 8 7,298,460 58387680 64

(3)

y = 1E+06x – 750569, dan dengan memasukkan harga indeks tahun (x ) ke persamaan tersebut dapat di perkirakan kebutuhan Butylene Oxide di Indonesia pada tahun 2010 sebesar 15.249.404kg.

GRAFIK PERKEMBANGAN KEBUTUHAN BUTYLENE OXIDE di INDONESIA

y = 1E+06x - 750596 0 1,000,000 2,000,000 3,000,000 4,000,000 5,000,000 6,000,000 7,000,000 8,000,000 9,000,000 0 2 4 6 8 10 Indeks Tahun J u m la h ( k g )

Gb. 1.1 Grafik Perkembangan Kebutuhan Butylene Oxide di Indonesia

Kapasitas pabrik butylene di USA pada tahun 2003 dapat dilihat pada tabel 1.2 di bawah ini :

Tabel 1.2. Produksi Butylene di USA tahun 2003

Produsen Lokasi Kapasitas (lb / tahun)

BP Chemicals Texas 125.000.000

ChevronPhillips Chemical Cedar Bayou, Texas 115.000.000

ExxonMobil Baytown, Texas 135.000.000

Shell Chemicals Geismar , Los Angles 140.000.000

(4)

Total 830.000.000

( Sumber : www.the-inovation-group.com, 2003 ) Diperkirakan prodiksi Butylene di dunia mengalami peningkatan sebesar 2 % / tahun. Sehingga produksi yang ada masih mencukupi kebutuhan bahan baku untuk pembuatan Butylene Oxide.

Pabik Butylene Oxide yang akan didirikan direncanakan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri , sehingga dipilih kapasitas rancangan sebesar 16.000 ton / tahun.

I.3. Lokasi Pabrik

Pabrik Butylene Oxide dengan kapasitas 16.000 ton / tahun ini direncanakan akan didirikan di daerah Gresik, Jawa Timur. Pertimbangan pemilihan lokasi adalah sebagai berikut :

1. Bahan baku

Bahan baku Butylene masih harus diimpor dari USA, sehingga lokasi pabrik dipilih yang dekat dengan pelabuhan.

2. Fasilitas transportasi

Jalan raya dan rel kereta api sudah tersedia di daerah ini. Letak pelabuhan relatif dekat, sehingga pengangkutan bahan baku, alat-alat pabrik ataupun produk lebih mudah.

3. Ketersediaan utilitas

Penyediaan air untuk utilitas mudah dan murah karena kawasan ini dekat sungai besar. Sarana yang lain seperti bahan bakar dan listrik dapat diperoleh dengan cukup mudah

4. Pembuangan limbah

Limbah yang sudah diolah sampai dibawah ambang batas yang ditentukan dapat dibuang ke sungai.

5. Ketersediaan tenaga kerja

Tenaga kerja dengan tingkat pendidikan yang memadai cukup tersedia dari daerah disekitarnya

(5)

I.4. Tinjauan Pustaka

I.4.1. Macam- macam Proses

Cara pembuatan Butylene Oxide yang dikenal selama ini ada empat macam, yaitu :

a. Oksidasi langsung dengan oksigen

Bahan baku berupa butylene cair direaksikan langsung dengan oksigen pada suhu dan tekanan tinggi (140OC, 50 atm). Konversi yang diperoleh sebesar 45 % terhadap butylene umpan. Selain Butylene Oxide sebagai hasil utama, juga diperoleh asam asetat dan Metil Asetat sebagai hasil samping. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

140OC, 50 atm

2C4H8( l ) + O2( g ) 2C4H8O( l )

Butylene oksigen Butylene Oxide 140OC, 50 atm C4H8( l ) + 2O2( g ) 2CH3COOH( l )

Butylene oksigen Asam Asetat 140OC, 50 atm 3C4H8( l ) + 4 O2( g ) 4 CH3COOCH3( l )

Butylene oksigen Metil Asetat

Katalis yang digunakan berupa Vanadium Naphthenate sebanyak 0,1 % berat umpan butylene. Fungsi atau kerja katalis (mekanisme reaksi) tidak jelas diketahui.

( Reff : Millidge, 1956 ) b. Oksidasi butylene dengan asam parasetat.

Mula-mula dibuat asam parasetat secara oksidasi acetaldehyde pada temperatur sekitar 30 -50OC dan tekanan 25 – 40 atm dengan katalis metal ion dan diperoleh asam parasetat 30 % dalam etil asetat cair. Kemudian asam ini direaksikan dengan butylene sehingga terbentuk Butylene Oxide dan asam asetat. Suhu reaksi sekitar 50 – 80OC dan tekanannya sebesar 130 – 180 psig. Pada proses ini tidak digunakan katalis. Reaksi yang terjadi adalah :

(6)

30 – 50OC

CH3COH + O2( g ) CH3COOOH

25 – 40 atm

Asetaldehid oksigen Asam asetat

50 – 80OC

C4H8 + CH3COOOH C4H8O + CH3COOH

130 – 180 psig

Butylene Asam Parasetat Butylene Oxide Asam Asetat

c. Klorohidrinasi dari butylene dan dehidroklorinasi butylene chlorohidrin. Butylene diklorinasi pada temperatur 40 -90OC. Butylene dan klorin dimasukkan dengan jumlah mol yang sama sedangkan air harus berlebih untuk mengurangi terjadinya reaksi samping berupa reaksi pembentukan propilen diklorid dan mencegah pembentukan eter. Akan tetapi air yang berlebih juga memperlambat terjadinya reaksi antara butylene dan klorin. Kenaikan temperatur akibat reaksi sekitar 40OC. Tekanan reaksi sebesar 1 atm. Reaksi yang terjadi adalah :

40-90OC, 1 atm

C4H8 + Cl2 + H2O CH3CHOHCHClCH3 + HCl

Butylene klorin Air Butylene Klorohidrin Asam klorida 40-90OC, 1 atm

CH3CHOHCHClCH3 + MOH C4H8O + MCl

Butylene Klorohidrin Basa Butylene Oxide Asam Pada reaksi dehidroklorinasi, hampir separuh basa yang dikonsumsi digunakan untuk menetralkan hasil samping berupa HCl. Jadi harus digunakan basa berlebih.

d. Oksidasi dengan hidrogen peroksida. Reaksi yang terjadi adalah :

katalis

(7)

Butylene Hidrogen peroxida Butylene Oxide Air

Hasil samping yang diperoleh hanya sedikit (yield kira-kira 80 %). Harga hidrogen peroksida relatif tinggi. Katalis yang digunakan adalah katalis asam.

(Ref : Schweitzer, 1953) Dari keempat cara di atas, dipilih cara yang pertama yaitu oksidasi langsung dengan oksigen karena mempunyai beberapa keuntungan antara lain :

1. Lebih ekonomis, karena bahan baku relatif murah. 2. Hasil samping yang diperoleh bernilai ekonomis.

3. Walaupun konversi kurang begitu besar, namun dapat diupayakan pendaurulangan bahan baku sisa.

I.4.2. Kegunaan Produk

Butylene Oxide banyak dimanfaatkan sebagai bahan intermediate dalam pembuatan polieter, butilen glikol, amino butanol, epoxy resin, urethane polyols, dan nonionic surfactants.

Butylene Oxide juga digunakan sebagai stabilizer untuk klorinasi hidrokarbon dan eter.

( Ref : www.BASF.com, 2004 )

I.4.3. Sifat Fisis dan Kimia

I.4.3.1. Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku 1. Butylene

¨ Sifat Fisis :

Rumus molekul : 1-C4H8

Fasa ( 25OC, 1 atm ) : Gas tidak berwarna

Berat molekul : 56,1072 kg/kmol Titik didih normal : -6,717 OC

Densitas : 574,8470 kg/m3

Viskositas : 0,00013 Pa.s

(8)

Kelarutan : Larut dalam alcohol, ether, dan benzene ¨ Sifat Kimia :

- Reaksi adisi radikal bebas

Penyerangan radikal bebas ke butylenes terjadi sehingga membentuk struktur atom karbon radikal yang lebih stabil.

- Reaksi polimerisasi

Reaksi polimerisasi, di mana reaksi adisi digunakan untuk menghasilkan produk pokok yang dibentuk secara langsung dari butylene, polibutilen, dan poli isobutilen.

( Ref : Kirk and Othmer, 1995 )

2. Udara Kering

Komposisi : 21% O2, 79% N2

Berat molekul : 28.85 Kg/kmol

Kapasitas panas : 1465.38 j/kg.K

I.4.3.2. Sifat Fisika dan Kimia Produk 1. Butylene Oxide

¨ Sifat Fisika :

Rumus molekul : C4H8O

Fasa ( 25OC, 1 atm ) : Cair

Berat molekul : 72,1066 kg/kmol Titik didih normal : 63,15 OC Densitas 25OC : 880,1460 Kg/m3 Viskositas 25OC : 0,00047 Pa.s Kapasitas panas : 1719,6653 j/kg.K

Kelarutan : Larut dalam alcohol, ether

(9)

¨ Sifat kimia :

Dapat membentuk polimer bila berkontak dengan asam, alkali, tin, aluminium, dan besi klorida.

(Ref : www.INCHEM.com, 1997)

2. Asam Asetat ¨ Sifat Fisika :

Rumus molekul : CH3COOH

Fasa ( 25OC, 1 atm ) : Cair

Berat molekul : 60,0524 kg/kmol Titik didih normal : 117,85 OC Densitas ( 25OC ) : 1041,9583 kg/m3 Viskositas ( 25OC ) : 0,0011 Pa.s Kapasitas panas : 2062,7814 J/kg.K

Kelarutan : Larut dalam air, alcohol, dan benzene

Komposisi : 99 %

¨ Sifat Kimia :

- Merupakan asam organik lemah dengan harga pKa sebesar 1,75x10-5

. - Reaksi kimia yang melibatkan asam asetat yaitu :

- Reaksi esterifikasi dengan alkohol/olefin.

ROH + CH3COOH CH3COOR + H2O

R’C=CR + CH3COOH R’CH – CH3COOR

- Reaksi dehidrasi asam asetat membentuk keton CH3COOH CH3 = CO + H2O

- Reaksi klorinasi.

CH3COOH + Cl2 Cl – CH2 – COOH + HCl

- Reaksi asam basa membentuk garam.

(10)

Pra Rancangan Pabrik Butylene Oxide dari Butylene Kapasitas 16.000 ton/tahun - Reaksi elektrolisis. 2CH3COOH CH3 – CH3 + CO2 + C2H4 - Reaksi pembakaran. CH3COOH + 2O2 2CO2 + 2H2O

( Ref : Kirk and Othmer, 1995 )

3. Metil Asetat ¨ Sifat Fisika :

Rumus molekul : CH3COOCH3

Fasa (25OC, 1 atm) : Cair

Berat molekul : 74,0792 kg/kmol Titik didih normal : 56,89 OC Densitas (25OC) : 927,9769 kg/m3 Viskositas (25OC) : 0,00036 Pa.s Kapasitas panas : 1917,4394 j/kg.K

Kelarutan : Larut dalam air,alcohol, dan ether Komposisi : 99 %

¨ Sifat Kimia :

- Terdekomposisi pada pemanasan di bawah pengaruh udara, basa, oksida kuat, cahaya ultra violet, menimbulkan kebakaran dan ledakan. - Merupakan bahan pereduksi yang kuat dan bereaksi dengan oksidan. - Menyerang beberapa logam yang terdapat dalam air.

(11)

I.4.4. Tinjauan Proses

Reaksi pembuatan Butylene Oxide dari butylene dengan menggunakan oksigen merupakan proses oksidasi fase cair. Reaksi yang terjadi terdiri dari reaksi utama dan reaksi samping, yaitu :

Reaksi utama :

140OC, 50 atm

1. 2C4H8( l ) + O2( g ) 2C4H8O( l )

Butylene oksigen Butylene Oxide

Reaksi samping :

140OC, 50 atm 1. C4H8( l ) + 2O2( g ) 2CH3COOH( l )

Butylene oksigen Asam Asetat 140OC, 50 atm 2. C4H8( l ) + 4/3 O2( g ) 4/3 CH3COOCH3( l )

Reaksi berlangsung pada suhu 130 - 140OC dan tekanan 50 atm dengan menggunakan katalis Vanadium Naphthenate. Reaksi diatas berjalan cukup lambat karena untuk waktu reaksi 2,5 jam ,diperoleh konversi total sebesar 45% dan bersifat eksotermis. Reaktor yang digunakan berupa reaktor gelembung .

(12)

BAB II

DESKRIPSI PROSES

2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk 2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku

1. Butylene

Rumus molekul : C4H8

Fasa : Cair

Berat molekul : 56,1072 kg/kmol

Titik didih normal : -6,717 OC

Kemurnian : 100 %

( Ref : Boc Gases, 1996 )

2. Udara

Komposisi : 21% O2, 79% N2

Berat molekul : 28,85 Kg/kmol

Kapasitas panas : 1465,38 j/kg.K

Spesifikasi Bahan Pembantu

Vanadium Naphthenate

Fasa : Padat

Berat Molekul : 178,862 Kg/kmol

Titik Lebur : 1750 OC

2.1.2. Spesifikasi Produk

a. Produk utama (Butylene Oxide ) Rumus molekul : C4H8O

(13)

Fasa : Cair

Berat molekul : 72,1066 kg/kmol

Titik didih normal : 63,15 OC

Komposisi : Min. 99 %

( Ref : www.BASF.com, 2004 )

b. Produk Samping 1. Metil Asetat

Rumus molekul : CH3COOCH3

Fasa : Cair

Berat molekul : 74,0792 kg/kmol Titik didih normal : 56,89 OC Kemurnian : Min. 95 %

2. Asam Asetat

Rumus molekul : CH3COOH

Fasa : Cair

Berat molekul : 60,0524 kg/kmol Titik didih normal : 117,85 OC

Kemurnian : 99,8 %

(14)

2.2. Konsep Proses 2.2.1. Dasar Reaksi

Butylene Oxide dapat diperoleh dari reaksi oksidasi Butylene dengan oksigen yang berlangsung pada fase cair. Reaksi berlangsung pada suhu 130 – 140O C dan tekanan 50 atm. Katalis yang digunakan adalah Vanadium Naphthenate dengan jumlah 0,1 % berat umpan Butylene . Konversi total yang diperoleh sebesar 45 % terhadap Butylene umpan. Selain diperoleh Butylene Oxide sebagai hasil utama juga diperoleh hasil samping berupa Metil Asetat dan Asam Asetat.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : 140OC, 50 atm

1. 2C4H8( l ) + O2( g ) 2C4H8O( l )

Butylene oksigen Butylene Oxide 140OC, 50 atm 2. C4H8( l ) + 2O2( g ) 2CH3COOH( l )

Butylene oksigen Asam Asetat 140OC, 50 atm 3. 3C4H8( l ) + 4 O2( g ) 4 CH3COOCH3( l )

Ketiga reaksi di atas merupakan reaksi searah ( irreversible ) dan bersifat eksotermis.

2.2.2. Mekanisme Reaksi

Reaksi antara Butylene dengan oksigen merupakan reaksi heterogen. Langkah-langkah reaksi menurut teori 2 lapisan (lihat gambar) adalah sebagai berikut:

(15)

Pra Rancangan Pabrik Butylene Oxide dari Butylene Kapasitas 16.000 ton/tahun ) ( _B _Bi v G BG k a P P N = - ( 3 )

Dimana : NBG = Laju perpindahan massa O2 di fasa gas, kmol/m3.jam

kG = Koefisien perpindahan massa O2 di fasa gas, kmol/m2.atm.jam

av = luas spesifik interface gas-cair, m2/m3

PB = Tekanan parsial O2 di bulk gas, atm

PBi = Tekanan parsial O2 di interface gas-cair, atm

2. Kesetimbangan fasa O2 di interface

Terjadinya kesetimbangan fasa O2 di interface dianggap terjadi dengan

spontan.

Bi B

Bi H C

P = ( 4 )

Dimana : HB = Konstanta Henry O2, atm/(kmol/m3)

CBi = Konsentrasi O2 fasa cair di interface gas-cair, kmol/m3

3. Perpindahan massa O2 dari interface gas-cair ke bulk cair

) ( _Bi _B v L BL k a C C N = - ( 5 )

Dimana : NBL = Laju perpindahan massa O2 di fasa cair, kmol/m3.jam

kG = Koefisien perpindahan massa O2 di fasa cair, m/jam

CB = Konsentrasi O2 di bulk cair, kmol/m3

Asumsi : - Tahanan film di fasa gas dapat diabaikan

- Tidak ada akumulasi di interface dan film gas maupun cairan.

(16)

Pra Rancangan Pabrik Butylene Oxide dari Butylene Kapasitas 16.000 ton/tahun B B Bi H P C = ) ( _Bi _B v L BL B N k a C C N = = -÷÷ ø ö çç è æ -= B B B v L B C H P a k N ( 6 )

Reaksi kimia di fasa cair

Reaksi antara Butylene ( C ) dan oksigen ( B ) dianggap berlangsung di film maupun bulk cairan.

( -rB ) = KB CB CC

Karena hasil reaksi berada di fasa cair maka tidak terjadi perpindahan massa hasil reaksi dari fasa cair ke fasa gas.

In te r fa c e G a s - C a ir F ilm G a s B u lk C a ir B u lk G a s P_B P_{B i} C_{B i} C_B N_B F ilm C a ir

Gambar 1. Kontak Fase Gas dan Cair di Interface menurut Teori 2 lapisan

2.2.3. Tinjauan Kinetika

Nilai konstanta kecepatan reaksi oksidasi Butylene menjadi Butylene Oxide ditentukan oleh interpretasi data penggelembungan oksigen dalam Butylene cair. Untuk reaksi Butylene dengan oksigen diperlukan waktu 2,5 jam dengan bantuan katalisator Vanadium Naphthtenate sebanyak 0,1 %berat Butylene

(17)

umpan. Konversi total yang diperoleh sebesar 45 % ( Millidge, 1956 ), dengan konversi masing-masing :

1. 2C4H8( l ) + O2( g ) 2C4H8O( l )

2. C4H8( l ) + 2O2( g ) 2CH3COOH( l )

3. 3C4H8( l ) + 3 O2( g ) 4 CH3COOCH3( l )

Asumsi - asumsi yang diambil :

1. Persamaan kecepatan reaksi berorde satu terhadap masing-masing reaktan. 2. Reaksi kontinyu dan sifat fisis campuran dianggap tetap.

Dengan asumsi-asumsi tersebut maka konstanta kecepatan reaksi dapat dihitung : Misal A = N2 D = C4H8O B = O2 E = CH3COOH C = C4H8 F = CH3COOCH3 (-rC) = Kc CB Cc ………...( 1 ) (-rB) = KB CB Cc ………...( 2 )

Dimana : (-rC) = Kecepatan reaksi C4H8

KC = konstanta kecepatan reaksi C4H8

(-rB) = Kecepatan reaksi O2

KB = Konstanta kecepatan reaksi O2

Dari hasil perhitungan dengan menggunakan program komputer diperoleh : § Konstanta laju reaksi O2 = 6860,374 L/mol/jam

§ Konstanta laju reaksi Butylene = 6552,457 L/mol/jam

2.2.4. Tinjauan Termodinamika Reaksi :

1. 2C4H8 + O2 2C4H8O

(18)

3. 3C4H8 + 4O2 4CH3COOCH3

Data HOf untuk masing-masing komponen pada 298OK adalah : O2 = 0 Kcal/mol 1-C4H8 = - 0,03 Kcal/mol CH3COOCH3 = - 97,86 Kcal/mol C4H8O = - 40,16 Kcal/mol CH3COOH = -103,92 Kcal/mol DHO_{r = SDH}O f produk - DHOf reaktan Reaksi : 1. DHO r = -40,16 - (-0,03 + 0) = -40,13 kcal/mol 2. DHOr = 2*(-103,92) – (-0,03 + 2*0) = -207,81 kcal/mol 3. DHOr = ((4/3)*-97,86) – (-0,03) = -130,44 kcal/mol

Panas reaksi total = -117.786 kcal/kmol. Panas reaksi bernilai negatif sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa reaksi pembentukan Butylene Oxide merupakan reaksi eksotermis.

2.2.5. Kondisi Operasi

Reaksi oksidasi Butylene menjadi Butylene Oxide dengan katalis Vanadium Naphthenate berlangsung pada suhu 140OC dan tekanan 50 atm. Dipilih kondisi tersebut karena reaksi oksidasi Butylene efektif dilakukan pada suhu 130 – 140OC dan tekanan tinggi ( 50 atm). Selain itu tekanan tinggi diperlukan untuk mempertahankan Butylene pada fase cair. Reaksi ini berlangsung pada fase cair di dalam reaktor gelembung.

2.2.6. Langkah Proses

Secara garis besar proses pembuatan Butylene Oxide dari Butylene dengan proses oksidasi dibagi menjadi tiga tahapan proses :

(19)

Sebelum diumpankan ke dalam Reaktor, umpan segar berupa Butylene cair dari Tangki Butylene ( T-01 ) bersama-sama dengan recycle Butylene dari Menara Distilasi -01 ( MD-01) dan katalis Vanadium Naphthtenate dari Centrifuge ( CF ) di campur di dalam mixer ( M ) kemudian tekanannya dinaikkan sampai 50 atm dan suhunya dinaikkan sampai 140OC dalam Heater-01 ( H-Heater-01 ). Udara sebelum dimasukkan ke dalam Reaktor ( R ) tekanannya dinaikkan dalam Kompresor ( KO ) sampai 50,29 atm dan didinginkan di Intercooler ( IC ) sampai 140OC.

2. Reaksi

Campuran umpan segar berupa Butylene cair dari Tangki Butylene (

T-01 ) bersama-sama dengan recycle Butylene dari Menara Distilasi -T-01 ( MD-01) dan katalis Vanadium Naphthtenate dari Centrifuge ( CF ) yang sudah dinaikkan tekanannya sampai 50 atm dan dipanaskan sampai 140OC diumpankan ke dalam Reaktor ( R ). Bersamaan dengan masuknya umpan cair, dimasukkan udara dari dasar Reaktor ( R ) yang telah dikompresikan sampai 50,29 atm dalam Kompresor ( KO ). Reaksi berlangsung pada temperatur 140OC dan tekanan 50 atm. Panas reaksi yang timbul diambil dengan memasang koil pendingin dalam Reaktor ( R ).

3. Pemisahan Produk.

Hasil reaksi yang keluar dari Reaktor ( R ) diturunkan suhunya sampai 40OC dalam Cooler-01 ( C-01 ) dan Cooler-02 ( C-02 ) dan tekanannya diekspansikan sampai 5 atm dengan Expansion Valve-01 ( EV-01 ). Kemudian diumpankan ke dalam Centrifuge ( CF ) untuk memisahkan cairan produk Reaktor ( R ) dari katalis padatnya. Katalis padat direcycle kembali ke dalam Reaktor ( R ) sedangkan cairannya diumpankan ke Menara Distilasi-01 (MD-01) untuk pemisahan lebih lanjut.

Sebelum diumpankan ke Menara Distilasi-01 ( MD-01 ), suhu cairan dinaikkan sampai 69,32OC dengan Heater-02 ( H-02 ). Dalam MD-01 terjadi pemisahan cairan menjadi hasil atas yang kaya Butylene dan hasil bawah berupa campuran Metil Asetat, Butylene Oxide , dan Asam Asetat. Hasil atas dengan kadar Butylene 99,95 % direcycle kembali ke dalam Reaktor ( R ).

(20)

Sedangkan hasil bawah setelah diturunkan suhunya sampai 69,74OC di dalam Cooler-03 ( C-03 ) dan tekanan diekspansikan sampai 1,1 atm kemudian diumpankan ke Menara Distilasi-02 ( MD-02 ).

Hasil atas pemisahan Menara Distilasi-02 ( MD-02 ) yang berupa Butylene Oxide dengan kadar 47.38 % dan Metil Asetat 52.47 % diumpankan ke dalam Extraktor ( E ) setelah suhunya diturunkan dari 59,8OC menjadi 35OC di Cooler-05 ( C-05 ). Sedangkan hasil bawah berupa Asam Asetat 99,84 % setelah diturunkan suhunya dari 122,23OC menjadi 35OC di Cooler-04 ( C-Cooler-04 ) disimpan dalam Tangki Asam Asetat ( T-02 ).

Di dalam Ekstraktor ( E ) terjadi pemisahan Butylene Oxide dan Metil Asetat dengan menggunakan air sebagai pelarutnya. Butylene Oxide yang tidak larut dalam air keluar sebagai rafinat dengan kadar 99,5 % dan langsung disimpan di dalam Tangki Butylene Oxide ( T-03 ). Sedangkan Metil Asetat dan Air keluar sebagai ekstrak , setelah dipanaskan sampai 83,62OC dengan Heater-03 ( H-03 ) diumpankan ke dalam Menara Distilasi-03 ( MD-03 ) untuk pemisahan lebih lanjut.

Hasil atas pemisahan Menara Distilasi-03 ( MD-03 ) yang berupa Metil Asetat dengan kadar 95 % setelah didinginkan menjadi 35OC di Cooler-06 ( C-Cooler-06 ) langsung disimpan dalam Tangki Metil Asetat ( T-04 ). Sedangkan hasil bawah yang kaya akan air setelah diturunkan suhunya dari 102,32OC menjadi 35OC dengan Cooler-07 ( C-07 ) langsung dialirkan ke Unit Pengolahan Limbah.

2.3. Diagram Alir Proses Diagram Alir Kualitatif

Diagram alir kualitatif dapat dilihat di gambar 2.1 Diagram Alir Kuantitatif

Diagram alir kuantitatif dapat dilihat di gambar 2.2 Diagram Alir Lengkap

(21)

2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas 2.4.1. Neraca Massa

Basis : 1 jam operasi Satuan : dalam kg /jam Waktu produksi : 330 hari

Neraca Massa per Alat: 1. Reaktor

Tabel 2.1 Neraca Massa di sekitar Reaktor

Komponen Masuk Keluar

Arus 1 Arus 4 Arus 3 Arus 5

Butylene 7481,387 4114,763 Metil asetat 3,536 2288,598 Butylene Oxide 0,747 2012,155 Asam asetat 0,478 1078,280 Oksigen 5120,292 3112,644 Nitrogen 16866,334 16866,334 V. Naphthenate 7,481 7,481 Jumlah 7493,63 21986,627 19978,979 9501,277 TOTAL 29480,256 29480,256 2. Centrifuge

Tabel 2.2 Neraca Massa di sekitar Centrifuge

Arus 5 Arus 6 Arus 7

Butylene 4114,763 4114,595 0,168 Metil asetat 2288,598 2287,340 1,258 Butylene Oxide 2012,155 2011,722 0,432 Asam asetat 1078,280 1077,800 0,480 V. Naphthenate 7,481 0,000 7,481 Jumlah 9491,457 9,820

(22)

TOTAL 9501,277 9501,277

3. Mixer

Tabel 2.3 Neraca Massa di sekitar Mixer

Butylene 3370.941 0.168 4110.287 7481.387

Metil asetat 1.253 2.282 3.536

Butylene oxide 0.431 0.316 0.747

Asam asetat 0.480 2.042E-08 0.478

V. Naphthenate 7.481 0 7.481

Jumlah 3370.941 9.813 4112.885 7493.629

TOTAL 7493.638 7493,629

4. Menara Distilasi -01

Tabel 2.4 Neraca Massa di sekitar Menara Distilasi -01

Butylene 4114,595 4110,287 4,307 Metil asetat 2287,340 2,291 2285,049 Butylene Oxide 2011,722 0,317 2011,405 Asam asetat 1077,800 2,06E-08 1077,800

Jumlah 4112,895 5378,562

TOTAL 9491,457 9491,457

Tabel 2.5 Neraca Massa di sekitar Menara Distilasi -02

Butylene 4,307 4,307 0,000

Metil asetat 2285,049 2283,985 1,063 Butylene Oxide 2011,405 2010,241 1,164 Asam asetat 1077,800 2,381 1075,419

(23)

TOTAL 5378,562 5378,562

6. Ekstraktor

Tabel 2.6 Neraca Massa di sekitar Ekstraktor

Butylene 4.307 0.000 4.307 Metil asetat 2283.985 2278.331 5.654 Butylene oxide 2010.241 0.000 2010.241 Asam asetat 2.381 2.381 0.000 Air 1205.238 1205.238 0.000 Jumlah 4300.915 1205.238 3485.951 2020.203 TOTAL 5506.153 5506.153 7. Menara Distilasi -03

Tabel 2.7 Neraca Massa di sekitar Menara Distilasi -03

Butylene 0.000 0 0.000 Metil asetat 2278.331 2276.053 2.278 Asam asetat 2.381 0 2.381 Air 1205.238 118.697 1086.541 Jumlah 2394.750 1091.201 TOTAL 3485.951 3485.951

Neraca Massa Overall

Tabel 2.8 Neraca Massa Overall Komponen Masuk Keluar Butylene 3370.941 4.307 Metil asetat 0.000 2285.049 Butylene oxide 0.000 2011.405 Asam asetat 0.000 1077.800 Oksigen 5120.292 3112.644

(24)

Pra Rancangan Pabrik Butylene Oxide dari Butylene Kapasitas 16.000 ton/tahun Nitrogen 16866.334 16866.334 Air 1205.238 1205.238 TOTAL 26562.81 26562.78 Neraca Panas

Basis : 1 jam operasi Satuan : dalam KJ /jam Waktu produksi : 330 hari

1. Reaktor

Tabel 2.9 Neraca Panas di sekitar Reaktor

No Komponen Masuk No Komponen Keluar

1 Umpan cair 504272.03 1 Hasil keluar 587646.29

2 Umpan gas 122291.27 2 Gas sisa 74341.27

3 Panas reaksi 6001964.96 3 Koil Pendingin 5811780.47

4 Panas Hilang 154760.23

TOTAL 6628528.26 6628528.26

2. Centrifuge

Tabel 2.10 Neraca Panas di sekitar Centrifuge

1. Umpan masuk 295606.62 1 Hasil cair 295537.63

2 Hasil padat 68.98

TOTAL 295606.62 295606.62

3. Mixer

Tabel 2.11 Neraca Panas di sekitar Mixer

1 Umpan segar 116332.132 1 Produk mixer 294798.636

2. Recycle Centrifuge 68.722

3. Recycle MD-01 178397.782

(25)

Tabel 2.12 Neraca Panas di sekitar Menara Distilasi -01

NoKomponen Masuk No Komponen Keluar

1 Umpan masuk 897044.576 1 Hasil atas 180013.073

2 Steam pada 2 Hasil bawah 1149489.23

Reboiler -01 2571226.02 3 Cooling Water

pada Kondensor-01 2138768.30

TOTAL 3468270.598 3468270.598

2 Steam pada 2 Hasil bawah 240428.799

Reboiler -02 2481677.504 3 Cooling Water

TOTAL 2953674.273 2953674.273

6. Ekstraktor

Tabel 2.14 Neraca massa di sekitar Ekstraktor

1 Umpan masuk 79436.24 1 Ekstrak 389692.67

2 Solven 345523.37 2 Rafinat 35266.95

TOTAL 424959.6137 424959.614

2 Steam pada 2 Hasil bawah 387773.983

(26)

TOTAL 2618615.434 2618615.434

Neraca Panas overall :

Tabel 2.16 Neraca Panas Overall

1 Umpan cair 504272.03 1 Hasil keluar 587646.29

2 Umpan gas 122291.27 2 Gas sisa 74341.27

3 Panas reaksi 6001964.96 3 Koil Pendingin 5811780.47 4 Umpan masuk 295606.62 4 Panas Hilang 154760.23 5 Umpan segar 116332.13 5 Hasil cair 295537.63 6 Recycle Centrifuge 68.72 6 Hasil padat 68.98 7 Recycle MD-01 178397.78 7 Produk Mixer 294798.64 8 Umpan masuk 897044.58 8 Hasil atas 180013.07

9 Steam pada 9 Hasil bawah 1149489.23

Reboiler -01 2571226.02 10 Cooling Water

10Umpan masuk 471996.77 pada Kondensor-01 2138768.30

11Steam pada 11Hasil atas 289996.65

Reboiler -02 2481677.50 12Hasil bawah 240428.80 12Umpan masuk 79436.24 13Cooling Water

13Solven 345523.37 pada Kondensor-02 2423248.82

14Umpan masuk 564990.83 14Ekstrak 389692.67

15Steam pada 15Rafinat 35266.95

Reboiler -03 2053624.61 16Hasil atas 194911.74

17Hasil bawah 387773.98

18Cooling Water

(27)

(28)

(29)

2.5 Tata Letak Pabrik dan Peralatan

2.5.1 Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik adalah tempat kedudukan dari seluruh bagian pabrik yang meliputi tempat kerja alat, tempat kerja karyawan, tempat penyimpanan barang, tempat penyediaan sarana utilitas, dan sarana-sarana lain yang dibutuhkan pabrik.

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam penentuan tata letak pabrik : 1. Pertimbangan ekonomis : biaya konstruksi dan operasi

2. Kebutuhan proses 3. Pemeliharaan 4. Keselamatan

5. Perluasan di masa mendatang

Bangunan – bangunan yang ada di lokasi pabrik adalah sebagai berikut :

1. Peralatan-peralatan di area proses dengan luas

15.000 m

2

2. Area utilitas seluas 7.500 m2

3. Bengkel mekanik untuk pemeliharaan 4. Gudang

5. Pemadam kebakaran 6. Kantor administrasi

7. Musholla, kantin, dan poliklinik 8. Area parkir

Luas tanah total yang dibutuhkan diperkirakan 40.000 m2 ( 4 ha ) termasuk untuk pengolahan limbah dan perluasan pabrik. Tata letak bangunan disusun dengan mempertimbangkan pengangkutan bahan baku dan personel yang paling ekonomis. Tata letak pabrik secara umum disajikan dalam gambar 2.1.

(30)

Pengaturan letak peralatan proses pabrik harus dirancang seefisien mungkin. Beberapa pertimbangan yang perlu diperhatikan adalah :

1. Ekonomi

Letak alat–alat proses harus sebaik mungkin sehingga memberikan biaya kontruksi dan operasi yang minimal. Biaya kontruksi dapat diminimalkan dengan mengatur letak alat sehingga menghasilkan pemipaan yang terpendek dan membutuhkan bahan kontruksi paling sedikit.

2. Kebutuhan proses

Letak alat harus memberikan ruangan yang cukup bagi masing–masing alat agar dapat beroperasi dengan baik, dengan distribusi utilitas yang mudah. 3. Operasi

Peralatan yang membutuhkan perhatian lebih dari operator harus diletakkan dekat control room. Valve, tempat pengambilan sampel, dan instrumen harus diletakkan pada posisi dan ketinggian yang mudah dijangkau oleh operator. 4. Perawatan

Letak alat proses harus memperhatikan ruangan untuk perawatan. Misalnya pada Heat Exchanger yang memerlukan ruangan yang cukup untuk pembersihan tube.

5. Keamanan

Letak alat–alat proses harus sebaik mungkin, agar jika terjadi kebakaran tidak ada yang terperangkap di dalamnya serta mudah dijangkau oleh kendaraan atau alat pemadam kebakaran.

6. Perluasan dan Pengembangan Pabrik

Setiap pabrik yang didirikan diharapkan dapat berkembang dengan penambahan unit sehingga diperlukan susunan pabrik yang memungkinkan adanya perluasan.

(31)

Gambar 2.1 Tata Letak Peralatan Proses s AREA PARKIR AREA UTILITAS GUDANG PMK BENGKEL GEDUNG PERTEMUAN POLI KLINIK KANTIN MASJID LABORATORIUM KANTOR AREA TANGKI PENYIMPAN AREA PERLUASAN AREA PROSES

(32)

(33)

(34)

2.5 Tata Letak Pabrik dan Peralatan

2.5.1 Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik adalah tempat kedudukan dari seluruh bagian pabrik yang meliputi tempat kerja alat, tempat kerja karyawan, tempat penyimpanan barang, tempat penyediaan sarana utilitas, dan sarana-sarana lain yang dibutuhkan pabrik.

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam penentuan tata letak pabrik : 6. Pertimbangan ekonomis : biaya konstruksi dan operasi

7. Kebutuhan proses 8. Pemeliharaan 9. Keselamatan

10. Perluasan di masa mendatang

Bangunan – bangunan yang ada di lokasi pabrik adalah sebagai berikut :

9. Peralatan-peralatan di area proses dengan luas

15.000 m

2

10. Area utilitas seluas 7.500 m2

(35)

12. Gudang

13. Pemadam kebakaran 14. Kantor administrasi

15. Musholla, kantin, dan poliklinik 16. Area parkir

Luas tanah total yang dibutuhkan diperkirakan 40.000 m2 ( 4 ha ) termasuk untuk pengolahan limbah dan perluasan pabrik. Tata letak bangunan disusun dengan mempertimbangkan pengangkutan bahan baku dan personel yang paling ekonomis. Tata letak pabrik secara umum disajikan dalam gambar 2.1.

2.5.2 Tata Letak Peralatan Proses

Pengaturan letak peralatan proses pabrik harus dirancang seefisien mungkin. Beberapa pertimbangan yang perlu diperhatikan adalah :

2. Ekonomi

Letak alat–alat proses harus sebaik mungkin sehingga memberikan biaya kontruksi dan operasi yang minimal. Biaya kontruksi dapat diminimalkan dengan mengatur letak alat sehingga menghasilkan pemipaan yang terpendek dan membutuhkan bahan kontruksi paling sedikit.

5. Kebutuhan proses

Letak alat harus memberikan ruangan yang cukup bagi masing–masing alat agar dapat beroperasi dengan baik, dengan distribusi utilitas yang mudah. 6. Operasi

Peralatan yang membutuhkan perhatian lebih dari operator harus diletakkan dekat control room. Valve, tempat pengambilan sampel, dan instrumen harus diletakkan pada posisi dan ketinggian yang mudah dijangkau oleh operator. 7. Perawatan

Letak alat proses harus memperhatikan ruangan untuk perawatan. Misalnya pada Heat Exchanger yang memerlukan ruangan yang cukup untuk pembersihan tube.

(36)

Letak alat–alat proses harus sebaik mungkin, agar jika terjadi kebakaran tidak ada yang terperangkap di dalamnya serta mudah dijangkau oleh kendaraan atau alat pemadam kebakaran.

8. Perluasan dan Pengembangan Pabrik

Setiap pabrik yang didirikan diharapkan dapat berkembang dengan penambahan unit sehingga diperlukan susunan pabrik yang memungkinkan adanya perluasan.

(37)

Gambar 2.4 Tata Letak Peralatan Proses s AREA PARKIR AREA UTILITAS GUDANG PMK BENGKEL GEDUNG PERTEMUAN POLI KLINIK KANTIN MASJID LABORATO RIUM KANTOR AREA TANGKI PENYIMPAN AREA PERLUASAN AREA PROSES

(38)

BAB III

SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

1. Reaktor

Fungsi : Mereaksikan Butylene cair dan Oksigen menjadi Butylene Oxide, Metil Asetat, dan Asam asetat dengan bantuan katalisator Vanadium Naphthenate.

Jenis Alat : Reaktor gelembung . Kondisi Operasi : Isothermis

T = 140 OC P = 50 atm

Spesifikasi

Bahan : Stainless steel

Shell

Diameter :

Tinggi :

Tebal :

Head

Jenis : Elliptical Dished Head

Tebal : 0,06 m

Sparger

Diameter Orifice : 0,003 m Jumlah lubang : 34228 lubang Pitch : 0,009 m

Koil

Panjang : 1,5718 m Jumlah set : 2 set Jumlah putaran : 8 putaran Bahan Isolasi : Asbes

(39)

Jumlah : 1 buah

2. Menara Distilasi –01

Fungsi : Memisahkan campuran produk cairan yang keluar dari reaktor.

Jenis Alat : Menara distilasi sieve tray. Kondisi Operasi : Umpan : P = 5,1 atm ; T = 69,32 OC Distilat : P = 5 atm ; T = 44 OC Bottom : P = 5,15 atm; T = 127,7 OC Spesifikasi Shell Diameter : 0,936 m Tinggi : 20,23 m Tebal : 0,0064 m

Bahan : Stainless steel SA 167 grade 11

Head

Jenis : Torispherical dished head

Tebal : 0,0064 m

Plate

Jenis plate : Sieve tray Susunan hole : Triangular pitch Diameter hole : 0,0025 m

Jumlah tray : 43 tray Tray spacing : 0,4 m Jumlah lubang : 2663 hole

(40)

Fungsi : Memisahkan Asam Asetat dari bottom product yang keluar dari Menara Distlasi -01

Jenis Alat : Menara distilasi sieve tray. Kondisi Operasi : Umpan : P = 1,1 atm ; T = 69,74 OC Distilat : P = 1 atm ; T = 60,55 OC Bottom : P = 1,15 atm ; T = 122,33 OC Spesifikasi Shell Diameter : 0,98 m Tinggi : 21,87 m Tebal : 0,0048 m

Head

Tebal : 0,0048 m

Plate

Jumlah tray : 48 tray Tray spacing : 0,4 m Jumlah lubang : 2919 hole

Jumlah : 1 buah

Fungsi : Memisahkan Metil Asetat dari campuran ekstrak yang keluar dari estraktor.

(41)

Jenis Alat : Menara distilasi sieve tray. Kondisi Operasi : Umpan : P = 1,1 atm ; T = 83,62 OC Distilat : P = 1 atm ; T = 67,64 OC Bottom : P = 1,15 atm ; T = 102,32 OC Spesifikasi Shell Diameter : 0,9 m Tinggi : 8,36 m Tebal : 0,0048 m

Head

Tebal : 0,0048 m

Plate

Jumlah tray : 12 tray Tray spacing : 0,45 m Jumlah lubang : 2449 hole

Jumlah : 1 buah

5. Ekstraktor

Fungsi : Memisahkan campuran Butylene Oxide dan Metil Asetat dengan menggunakan pelarut Air ( H2O ).

Jenis : Packed tower dengan bahan isian. Kondisi Operasi :

(42)

Tekanan = 1 atm

Spesifikasi

Bahan : Carbon steel SA 285 grade C

Shell

Diameter dalam : 0,45 m Tinggi : 14,005 m

Tebal : 0,0048 m

Head

Jenis : Torispherical dished head.

Tebal : 0,0048 m

Packing

Jenis packing : Intallox Saddles. Susunan packing : Random.

Diameter packing : 1 in

Jumlah : 1 buah

6. Centrifuge

Fungsi : Memisahkan katalis padat ( Vanadium Naphthenate ) yang keluar bersama campuran cairan produk reaktor.

Jenis Alat : Helical conveyor . Kondisi Operasi :

Temperatur = 40 OC Tekanan = 5 atm.

Spesifikasi

Bahan : Carbon steel SA 283 grade C Diameter Bowl : 0,15 m

Kecepatan Putaran : 20 rpm Ukuran Motor : 5 Hp Panjang Bowl : 0,381 m Tebal Bowl : 0,01 m

(43)

Jumlah : 1 buah

7. Mixer

Fungsi : Mencampur arus recycle dari MD-01 dengan umpan segar Butylene dari T-01 dan arus recycle dari centrifuge.

Jenis Alat : Tangki berpengaduk. Kondisi Operasi :

Temperatur = 40 OC Tekanan = 5 atm

Spesifikasi

Shell

Diameter : 1,8 m Tinggi : 3,082 m

Tebal : 0,01 m

Head

Tebal : 0,01 m

Pengaduk

Jenis : Marine propeller with 3 blades. Kecepatan : 230 rpm Diameter : 0,61 m Jumlah : 1 buah Motor : 10 Hp Jumlah : 1 buah 8. Accumulator-01

Fungsi : Menampung sementara hasil atas Menara Distilasi –01 yang keluar dari Kondensor –01 . Jenis Alat : Tangki silinder horisontal

(44)

Pra Rancangan Pabrik Butylene Oxide dari Butylene Kapasitas 16.000 ton/tahun Kondisi Operasi : Temperatur = 5 atm Tekanan = 43,8 OC Dimensi Diameter : 0,9395 m Panjang : 3,7579 m Tebal : 0,01 m Volume : 2,6037 m3 Head

Tebal : 0,01 m

Jumlah : 1 buah

9. Accumulator-02

Fungsi : Menampung sementara hasil atas Menara Distilasi –02 yang keluar dari Kondensor –02 . Jenis Alat : Tangki silinder horisontal.

Kondisi Operasi : Temperatur = 122,469 OC Tekanan = 1 atm Dimensi Diameter : 0,7968 m Panjang : 3,1873 m Tebal : 0,0048 m Volume : 1,5887 m3 Head

Tebal : 0,0048 m

(45)

10. Accumulator-03

Fungsi : Menampung sementara hasil atas Menara Distilasi –03 yang keluar dari Kondensor –03. Jenis Alat : Tangki silinder horisontal.

Kondisi Operasi : Temperatur = 59,6 Tekanan = 1 atm Dimensi Diameter : 0,671 m Panjang : 2,683 m Tebal : 0,0048 m Volume : 0,9479 m3 Head

Tebal : 0,0048 m

Bahan : Stainless steel SA 167 grade 11.

Jumlah : 1 buah.

11. Tangki Penyimpan-01

Fungsi : Menyimpan persediaan bahan baku Butylene untuk keperluan produksi selama 30 hari.

Jenis Alat : Vertical vessel. Kondisi Operasi : Temperatur = 40 OC Tekanan = 4,5 atm Volume : 5636,65 m3 Dimensi Tangki Diameter : 27,432 m Tinggi : 10,668 m Tebal shell : 0,0048 m

(46)

Bahan : Stainless steel SA 167 grade 11.

Jumlah : 1 buah.

Fungsi : Menyimpan campuran bottom product Menara Distilasi-02 ( MD-02 ) yang mengandung Asam Asetat 99,8 %.

Jenis Alat : Vertical tank, flat bottom, conical roof. Kondisi Operasi : Temperatur = 35 OC Tekanan = 1 atm Volume : 1039,168 m3 Dimensi Tangki Diameter : 15,24 m Tinggi : 7,315 m Tebal shell : 0,0064 m

Bahan : Low alloy steel SA 203 grade B

Jumlah : 1 buah.

Fungsi : Menyimpan hasil rafinat Ekstraktor yang mengandung Butylene Oxide 99,5 %.

Jenis Alat : Vertical tank, flat bottom, conical roof Kondisi Operasi : Temperatur = 35 OC Tekanan = 1 atm Volume : 2157,021 m3 Dimensi Tangki Diameter : 21,3360 m Tinggi : 7,3152 m Tebal shell : 0,0064 m

(47)

Jumlah : 1 buah.

Fungsi : Menyimpan campuran hasil distilat Menara Distilasi–03 yang mengandung Metil Asetat 95%.

Jenis Alat : Vertical tank, flat bottom, conical roof Kondisi Operasi : Temperatur = 35 OC Tekanan = 1 atm Volume : 2157,213 m3 Dimensi Tangki Diameter : 21,336 m Tinggi : 7,315 m Tebal shell : 0,0048 m

Jumlah : 1 buah.

15. Kondensor –01

Fungsi : Mengkondensasikan uap hsil atas Menara Distilasi-01.

Jenis Alat : Horisontal shell and tube. Kondisi Operasi

Shell side : Uap hasil atas Menara Distilasi-01 44 – 43,8 OC Tube side : Air 30 – 40 OC

Ukuran

Shell side : ID = 0,489 m; Baffle spaces = 0.2447 m; passes = 1 ; Pressure drop = 0,0538 psia. Tube side : OD = 0,00254 m; Nt = 152 buah; 16 BWG

(48)

: Passes = 1; Pressure drop = 1,2766 psia Luas Transfer Panas : 14,485 m2

Dirt Factor : 0,00348

Jumlah : 1 buah

Shell side : Uap hasil atas Menara Distilasi-02 60,546 – 59,797 OC

Tube side : Air 30 – 40 OC

Ukuran

Shell side : ID = 0,53975 m; Baffle spaces = 0.27 m; passes = 1 ; Pressure drop = 0,02113 psia. OD = 0,00254 m; Nt = 188 buah; 16 BWG Tube side : L = 12 ft ; PT = 0.03175 m; Triangular pitch

Dirt Factor 0,00348

Jumlah 1 buah

Shell side : Uap hasil atas Menara Distilasi-01 67,64– 59,60

O

C

(49)

Ukuran

Shell side : ID = 0,53975 m; Baffle spaces = 0.27 m; passes = 1 ; Pressure drop = 0,0122 psia. OD = 0,00254 m; Nt = 188 buah; 16 BWG Tube side : L = 12 ft ; PT = 0.03175 m; Triangular pitch

Dirt Factor 0,00533

Jumlah 1 buah

18. Reboiler –01

Fungsi : Menguapkan sebagian hasil bawah Menara Distilasi-01.

Jenis Alat : Kettle reboiler. Kondisi Operasi

Shell side : Bottom product MD-01 127.696 – 145.218 OC; P = 5 atm

Tube side : Steam 171.11 – 171,11 OC, P = 117,93 psia

Ukuran

Shell side : ID = 0,53975 m; passes = 2

Tube side : OD = 0,019 m; Nt = 106 buah; 16 BWG L = 16 ft ; PT = 0.03175 m; Triangular pitch

Passes = 1; Pressure drop = 0,5450 psia Luas Transfer Panas : 30,928 m2

Jumlah : 1 buah.

(50)

Kondisi Operasi

Shell side : Bottom product MD-01 122,378 – 122,519 OC; P = 1 atm

Ukuran

Jumlah : 1 buah.

Jenis Alat : Kettle reboiler. Kondisi Operasi

Shell side : Bottom product MD-01 102,323 – 103,4736 OC; P = 1 atm

Ukuran

(51)

21. Bag Filter

Tugas : Menyaring pengotor yang berupa debu yang terbawa oleh udara segar.

Jenis Alat : Bag house filter. Dimensi

Diameter : 0,2032 m

Tinggi : 2,438 m

Jumlah : 1 buah

22. Silika Gel

Tugas : Menampung udara umpan Kompresor dan mengeringkan dengan silika gel.

Jenis Alat : Menara bahan isian. Dimensi Volume : 80,737 m3 Diameter : 3,952 m Tinggi : 7,903 m Jumlah : 1 buah 23. Conveyor

Tugas : Mengangkut Vanadium Naphthenate dari Hopper ke Mixer.

Jenis Alat : Screw Conveyor. Dimensi

Diameter screw : 0,0762 m

Panjang : 2,4384 m

Daya motor : 0,083 hp

(52)

24. Hopper

Tugas : Mengumpan katalis ke Mixer.

Jenis Alat : Hopper

Dimensi

Diameter : 1 m

Tinggi : 0,5 m

Jumlah : 1 buah

25. Kompresor

Tugas : Menaikkan tekanan udara dari 1 atm sampai 50,29 atm

Jenis Alat : Centrifugal compressor. Jumlah stage : 4

Ratio tekanan : 2,663 / stage Kapasitas : 22579,3 m3/jam

Daya Motor : 565 hp

Jumlah : 1 buah.

26. Intercooler –01

Fungsi : Mendinginkan gas keluar Kompresor stage 1. Jenis Alat : Horisontal shell and tube.

Kondisi Operasi

Shell side : Campuran gas 127,728 – 45,05 OC Tube side : Air 30 - 40 OC

Ukuran

Shell side : ID = 0,635 m ; Baffle spaces = 0,635 m ; passes = 1 ; pressure drop = 1,2306 psia Tube side : OD = 0,019m ; PT = 0,0254 m ; Passes = 2;

Nt = 196 buah; 16 BWG; L = 2,438 m

(53)

Luas Transfer Panas : 28,587 m2 Dirt Factor : 0,0079

Jumlah : 1 buah

Kondisi Operasi

Ukuran

Nt = 196 buah; 16 BWG; L = 2,438 m

Triangular pitch; Pressure drop = 0,3657 psia Luas Transfer Panas : 28,587 m2

Jumlah : 1 buah

Kondisi Operasi

Ukuran

(54)

Jumlah : 1 buah

29. Heater –01

Fungsi : Memanaskan umpan reaktor dari 42,09 OC menjadi 140 OC .

Shell side : Steam 170 – 170 OC; P = 791,7 kPa

Tube side : Produk keluaran mixer 42,09 – 140OC; P= 5 atm

Ukuran

Shell side : ID = 0,99 m ; Baffle spaces = 0,495m ; passes = 1 ; pressure drop = 0,0007 psia Tube side : OD = 0,019m ; PT = 0,0254 m ; Passes = 2;

Nt = 1176 buah; 16 BWG; L = 7,315 m

Jumlah : 1 buah

30. Heater –02

Fungsi : Memanaskan produk centrifuge dari 40 OC menjadi 69,32 OC untuk diumpankan ke Menara Distilasi -01.

Shell side : Steam 170 – 170 OC; P = 791,7 kPa

Tube side : Produk keluaran centrifuge 40 – 69,32 OC; P = 5,1 atm

(55)

Ukuran

Shell side : ID = 0,7874 m ; Baffle spaces = 0.3937 m ; passes = 1 ; pressure drop = 0,0004 psia Tube side : OD = 0,019m ; PT = 0,0254 m ; Passes = 2;

Nt = 728 buah; 16 BWG; L = 4,877 m

Jumlah : 1 buah

31. Heater –03

Fungsi : Memanaskan ekstrak dari 35 OC menjadi 83,62

O

C untuk diumpankan ke Menara Distilasi -03 . Jenis Alat : Horisontal shell and tube.

Kondisi Operasi

Shell side : Steam 170 – 170 OC; P = 791,7 kPa Tube side : Ekstrak 35 – 83,62OC; P= 1,1 atm

Ukuran

Nt = 1176 buah; 16 BWG; L = 7,315 m

Jumlah : 1 buah

32. Cooler –01

Fungsi : Menurunkan suhu produk Reaktor dari140OC menjadi 82OC sebelum diumpankan ke Centrifuge.

(56)

Shell side : Air 30 - 45 OC; P = 1 atm

Tube side : Produk centrifuge 140 - 82OC; P= 5 atm

Ukuran

Nt = 1176 buah; 16 BWG; L = 7,315 m Triangular pitch; Pressure drop = 0,002 psia Luas Transfer Panas : 514,7 m2

Jumlah : 1 buah

33. Cooler –02

Fungsi : Menurunkan suhu produk Reaktor dari 82OC menjadi 40OC sebelum diumpankan ke Centrifuge.

Tube side : Produk centrifuge 82 - 40OC; P= 5 atm

Ukuran

Nt = 1176 buah; 16 BWG; L = 7,315 m

(57)

34. Cooler –03

Fungsi : Menurunkan suhu bottom product MD-01 dari 127,7OC menjadi 69,74OC sebelum diumpankan ke MD-02.

Tube side : Bottom product MD-01 127,7 – 69,74OC; P= 1,15 atm

Ukuran

Nt = 1044 buah; 16 BWG; L = 6,096 m

Jumlah : 1 buah

35. Cooler –04

Fungsi : Menurunkan suhu bottom product MD-02 dari 122,3OC menjadi 35OC untuk disimpan.

Tube side : Bottom product MD-02 122,3 - 35OC; P = 1,15 atm

Ukuran

Shell side : ID = 0,838 m ; Baffle spaces = 0,419 m ; passes = 1 ; pressure drop = 0,00068 psia

(58)

Tube side : OD = 0,019m ; PT = 0,0254 m ; Passes = 2;

Nt = 830 buah; 16 BWG; L = 4.877 m

Jumlah : 1 buah

36. Cooler –05

Fungsi : Menurunkan suhu distilat MD-02 dari 59,8OC menjadi 35OC untuk diumpankan ke Ekstraktor. Jenis Alat : Horisontal shell and tube.

Kondisi Operasi

Tube side : distilat MD-02 59,8 - 35OC; P= 1 atm

Ukuran

Nt = 830 buah; 16 BWG; L = 4,877m

Jumlah : 1 buah

37. Cooler –06

Fungsi : Menurunkan suhu distilat MD-03 dari 59,6OC menjadi 35OC untuk disimpan.

(59)

Ukuran

Nt = 250 buah; 16 BWG; L = 7,315 m

Jumlah : 1 buah

38. Cooler –07

Fungsi : Menurunkan suhu bottom product MD-03 dari 102,32OC menjadi 35OC untuk dialirkan ke Unit Pengolahan Limbah.

Shell side : Air 30 - 40OC; P = 1 atm

Tube side : Bottom product MD-03 102,32 - 35OC; P= 1,15 atm

Ukuran

Shell side : ID = 0,489 m ; Baffle spaces = 0,244m ; passes = 1 ; pressure drop = 0,02138 psia Tube side : OD = 0,019m ; PT = 0,0254 m ; Passes = 2;

Nt = 250 buah; 16 BWG; L = 2,44 m

(60)

39. Pompa-01

Tugas : Memompa umpan segar butylene dari tank truck

ke tangki penyimpan 1.

Alat : Pompa sentrifugal, single stage, mixed flow

Ukuran :

N = 3500 rpm, Q = 1,83 gpm

Ns = 345,20 rpm, BHP = 7,76 hp

H = 10 m

Bahan : Stainless steel

Motor : 10 hp

Jumlah : 2 buah

40. Pompa-02

Tugas : Memompa umpan segar butylene dari tangki

penyimpan 1 ke mixer.

Alat : Pompa sentrifugal, multi stage, radial flow

Ukuran :

N = 1750 rpm, Q = 18,28 gpm

Ns = 138,79 rpm, BHP = 1,188 hp

H = 62,073 m

Motor : 1,5 hp

Jumlah : 2 buah

41. Pompa-03

Tugas : Memompa umpan segar butylene dari mixer ke reaktor.

Alat : Pompa sentrifugal, single stage, radial flow

Ukuran :

(61)

Ns = 78,61 rpm, BHP = 11,298 hp

H = 568,47 m

Motor : 20 hp

Jumlah : 2 buah

42. Pompa-04

Tugas : Memompa filtrat centrifuge untuk diumpankan ke

menara distilasi-01.

Alat : Pompa sentrifugal, single stage, radial flow.

Ukuran :

N = 3500 rpm, Q = 39,38 gpm

Ns = 1871,04 rpm, BHP = 5,264 hp

H = 8,132 m

Motor : 10 hp

Jumlah : 2 buah

43. Pompa-05

Tugas : Memompa reflux MD-01

Alat : Pompa sentrifugal, single stage, radial flow

Ukuran :

N = 3500 rpm, Q = 29,48 gpm

Ns = 390,90 rpm, BHP = 1,063 hp

H = 54,081 m

Motor : 1,5 hp

Jumlah : 2 buah