BAB II
PERANCANGAN PRODUK
2.1. Spesifikasi Produk
Isopropil alkohol adalah nama populer dari senyawa kimia dengan
rumus molekul C3H8O atau C3H7OH. Senyawa ini merupakan senyawa tak
berwarna, mudah terbakar dengan bau menyengat. Senyawa ini merupakan
alkohol sekunder yang paling sederhana, di mana atom karbon yang mengikat
gugus alkohol juga mengikat 2 atom karbon lain (CH3)2CHOH. Merupakan
isomer struktur dari 1-propanol (Yaws, 1999).
Gambar 2. 1 Struktur Isopropil Alkohol
1.2.1. Sifat Fisika Isopropyl Alkohol
Tabel 2. 1. Sifat Fisis Isopropil Alkohol
Keterangan Sifat fisis
Rumus Molekul C3H7OH
Kenampakkan Pada Suhu Kamar (32oC)
Berat Molekul (BM) 42,081 g/gmol Boiling Point (Tbp) 0.786 g/cm3 (20 °C) Density ( 20oC) 0.786 g/cm3 (20 °C)
Bentuk Cairan
Spesific Gravity (20/20oC) 0,8169 (minimum) 0,8193 (maximum)
Vicositas, cP 2.86 cP pada 15 °C
Titik Embun 74,2C
Panas Pembentukan 120 K cal/mole Surface tention (25oC) 0,0214 dyne/cm Spesific Heat ratio 0,2627 cal/gr oC
Titik Didih 82,6 oC
Titik Lebur -89 oC
Keasaman (pKa) 16,5
Indeks Bias (nD) 1,3776
( Kirk Othmer,1964)
1.2.2. Sifat Kimia Isopropyl Alkohol
1. Larut dalam air, ethanol, eter dan mudah terbakar.
2.2. Spesifikasi Bahan Baku
2.2.1. Sifat Fisika Propylen
Tabel 2. 2. Sifat Fisika Propylene
Keterangan Sifat Fisis
Rumus molekul C3H6
Kenampakkan pada suhu kamar (32oC)
gas tidak berwarna
Berat molekul (BM) 42,081 g/gmol Boiling point (Tbp) -47,7oC
Density (20oC) 0,609 gr/cm³
Critical temperature (Tc) -91,8oC (-197,2oF) Critical Presure (Pc) 45,6 atm (670,32 psi) Spesific grafity, gas 1,49
Viscositas, cP (-185oC) 0.0078 Panas penguapan (-47,7 oC), cal/gr 104,62 Panas pembentukkan (25oC), cal/gr 4,879 Panas pembakaran (25oC), cal/gr 460,428 Spesific Heat ratio,cp/cv 1.145
Tekanan Kritis 46 bar
2.2.2. Sifat Kimia Propylene
1. Larut dalam alkohol dan eter, tetapi sedikit larut dalam air.
2. Bila terbakar berwarna kuning(Kirk Othmer,1964)..
2.3. Spesifikasi Bahan Pendukung
2.3.1. Sifat Fisika Air
Tabel 2. 3. Sifat fisika air
Keterangan Sifat fisis
Rumus kimia H2O
Bentuk tidak berwarna
Berat molekul 18 Densitas 0,99708 gr/cm3 Titik didih 100 oC Titik lebur 0oC Viskositas 0,8937 cp Spesifik gravity 1,00 pH 8,5 – 9,5 O2 terlarut 10 ppm Silica maximum 0,02 ppm
Tekanan Uap 0,0212 atm
Panas Pembentukan 6,013 kJ/mol
Kapasitas Panas 4,22 kJ/kg. K
(KirkOthmer, 1968)
2.3.2. Sifat Kimia Air
Tidak berbau dan berasa (Kirk Othmer,1964). .
2.3.3. Sifat fisika H2SO4
Tabel 2. 4. Sifat fisika Asam Sulfat
Keterangan Sifat fisis
Rumus molekul H2SO4
Berat molekul 98,08
Warna tidak berwarna
Sifat korosif terutama pada konsentrasi
tinggi, dapat menimbulkan luka bakar bila berkontak dengan kulit.
Specific gravity 1,834 gr/cm3 pada suhu 180C Melting point (titik cair) 10,450C
Boiling point (titik didih) 3400C
Titik Didih 337 °C (610 K)
Titik Lebur 10 °C (283 K)
Densitas 1,84 g/cm3
Viskositas 26,7 cP
Tekanan Uap <10 Pa pada 20 °C (diabaikan
2.3.4. Sifat Kimia H2SO4
1. Kelarutan dalam air tercampur penuh.
2. Larut dalam alkohol 95%.
3. Pada suhu kamar terbentuk lig dan mudah menguap (KirkOthmer,
2007).
2.4. Pengendalian Kualitas
Pengendalian kualitas (quality control) pada pabrik isopropyl alkohol
ini meliputi pengendalian kualitas bahan baku, pengendalian kualitas proses
dan pengendalian kualitas produk.
2.4.1. Pengendalian Kualitas Bahan Baku
Pengendalian kualitas dari bahan baku dimaksudkan untuk
mengetahui sejauh mana kualitas bahan baku yang digunakan, apakah
sudah sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan untuk proses.
Oleh karena itu, sebelum dilakukan proses produksi, dilakukan
pengujian terhadap kualitas bahan baku yang berupa Propylene serta
bahan-bahan pembantu dengan tujuan agar bahan yang digunakan dapat
Pengujian kualitatif dan kuantitatif dilakukan untuk mengetahui
kualitas dari bahan baku yang akan digunakan dengan metode sampling
bahan.
Uji yang dilakukan antara lain uji kadar air Propylene, densitas,
viskositas, kadar komposisi komponen, kemurnian bahan baku.
2.4.2. Pengendalian Kualitas Proses
Untuk menjaga kelancaran proses, maka perlu dilakukan
pengendalian atau pengawasan bahan selama proses berlangsung.
Pengendalian tersebut meliputi jumlah propylene, kontrol suhu, kontrol
tekanan, kontrol laju alir, serta kadar DIPE, dan air yang digunakan.
1. Reaktor
Gambar 2. 2 Kontrol Proses pada Reaktor CSTR
Proses kontrol pada reaktor meliputi, Pressure Indicator and
pada reaktor sesuai dengan nilai setpoint-nya. Pressure indicator
berupa differential pressure cell yang akan mengukur tekanan pada arus
keluaran reaktor. Nilai hasil pengukuran akan dibandingkan dengan
nilai set point yaitu tekanan yang diinginkan. Controller akan
memutuskan/mengoreksi error dengan mengirimkan sinyal ke elemen
pengendali akhir. Berdasarkan sinyal yang diterima control valve akan
membuka atau menutup valve sampai keadaan sesuai dengan setpoint
-nya. Terdapat Temperature Indicator and controller (TIC) yang
berfungsi untuk mengendalikan temperatur dalam reaktor pada nilai set
point-nya. Temperature indicator berupa sensor yang berfungsi untuk
mengukur temperatur. Nilai hasil pengukuran akan dibandingkan
dengan set point yaitu temperatur yang diinginkan. Controller akan
memutuskan/mengoreksi error dengan mengirimkan sinyal ke elemen
pengendali akhir. Berdasarkan sinyal ini control valve akan membuka
2. Flash Drum V-01 30 6 1 LC FC P-002
Gambar 2. 3 Kontrol Proses pada Flash Drum
Proses kontrol pada flash drum meliputi, Pressure Indicator
and Control (PIC) yang berfugsi untuk mengendalikan tekanan
(pressure) pada flash drum sesuai dengan nilai setpoint-nya. Pressure
indicator berupa differential pressure cell yang akan mengukur tekanan
pada arus keluaran flash drum. Nilai hasil pengukuran akan
dibandingkan dengan nilai set point yaitu tekanan yang diinginkan.
Controller akan memutuskan/mengoreksi error dengan mengirimkan
sinyal ke elemen pengendali akhir. Berdasarkan sinyal yang diterima
control valve akan membuka atau menutup valve sampai keadaan sesuai
dengan setpoint-nya.. Terdapat juga Level Indicator and Control (LIC)
yang berfungsi untuk mengendalikan ketinggian cairan (liquid level)
mengukur ketinggian di dalam tangki. Nilai hasil pengukuran akan
dibandingkan dengan nilai setpoint yaitu ketinggian yang diinginkan.
Controller akan memutuskan/mengoreksi error dengan mengirimkan
sinyal ke elemen pengendali akhir berdasarkan sinyal ini control valve
akan membuka atau menutup sampai keadaan sesuai dengan
setpoint-nya.
3. Tangki Pencampuran (mixing tank)
LC 30 7 P-004 FC M-01
Gambar 2. 4 Kontrol Proses pada Tangki Pencampur
Proses kontrol pada tangki pencampur yaitu Level Indicator and
Control (LIC) yang berfungsi untuk mengendalikan ketinggian cairan
4. Tangki penyimpanan (storage tank) cairan
Gambar 2. 5 Kontrol Proses pada Tangki Penyimpanan Cairan
Proses kontrol pada tangki penyimpanan produk dan bahan baku
cairan, digunakan Level Indicator (LI) yang berfungsi untuk mengukur
ketinggian cairan (liquid level) dalam tangki. Selain itu beberapa tangki
digunakan vent yang berfungsi untuk mengeluarkan gas yang
kemungkinan terbentuk didalam tangki karena adanya perubahan
tekanan.
5. Menara Destilasi
Proses kontrol pada Menara Destilasi meliputi, Level Indicator
and Control (LIC) yang berfungsi untuk mengendalikan ketinggian
cairan (liquid level) dalam flash drum sesuai dengan nilai setpoint-nya.
Level indicator akan mengukur ketinggian di dalam tangki. Nilai hasil
pengukuran akan dibandingkan dengan nilai setpoint yaitu ketinggian
yang diinginkan. Controller akan memutuskan/mengoreksi error
dengan mengirimkan sinyal ke elemen pengendali akhir berdasarkan
sinyal ini control valve akan membuka atau menutup sampai keadaan
sesuai dengan setpoint-nya. Terdapat Temperature Indicator and
controller (TIC) yang berfungsi untuk mengendalikan temperatur dalam
reaktor pada nilai set point-nya. Temperature indicator berupa sensor
yang berfungsi untuk mengukur temperatur. Nilai hasil pengukuran
akan dibandingkan dengan set point yaitu temperatur yang diinginkan.
Controller akan memutuskan/mengoreksi error dengan mengirimkan
sinyal ke elemen pengendali akhir. Berdasarkan sinyal ini control valve
akan membuka atau menutup valve sampai keadaan sesuai dengan nilai
2.4.3. Pengendalian Kualitas Produk
Pengendalian kualitas produk dilakukan terhadap produksi
isopropil alkohol. Untuk memperoleh kualitas produk standar maka
diperlukan bahan yang berkualitas, pengawasan serta pengendalian
terhadap proses yang ada dengan cara system control sehingga
didapatkan produk yang berkualitas dan dapat dipasarkan.
Pengendalian kualitas yang dimaksud di sini adalah pengawasan
produk terutama isopropil alkohol pada saat akan dipindahkan dari
tangki penyimanan ke alat transportasi distribusi. Untuk mengetahui
produk yang dihasilkan sesuai dengan standar yang ada maka perlu
dilakukan uji densitas, viskositas, volatilitas, kemurniaan produk dan
