BAB III
DESKRIPSI PROSES
A. Proses Pendahuluan
Pabrik etil asetat dirancang dengan kapasitas 25.000 ton/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah etanol (C2H5OH) dan asam asetat (CH3COOH).
Lokasi pabrik akan didirikan di Surakarta, Jawa Tengah. Bahan baku etanol dan asam asetat diperoleh dari PT. Acidatama, Jawa Tengah. Proses pembuatan etil asetat dari etanol dan asam asetat dengan kapasitas 25.000 ton/tahun, reaktor yang digunakan adalah reaktor alir tangki berpengaduk (RATB) yang disusun seri.
Dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu:
1. Tahap Penyiapan Bahan Baku a. Etanol
Bahan baku pertama yang digunakan adalah etanol dengan kemurnian 95%, diambil dari truk tangki dengan menggunakan pompa-01(P-01), kemudian disimpan dalam fase cair di Tangki-01 (T-01) pada suhu 30 oC dan tekanan 1 atm dengan kapasitas tangki untuk 1 minggu operasi. Selanjutnya dari Tangki-01 (T- 01), Pompa-03 (P-03) mengalirkan etanol dari Tangki-01 (T-01) menuju ke Reaktor-01 (R-01). Cairan etanol tersebut, sebelum masuk Reaktor-01 (R-01) terlebih dahulu dicampur dengan hasil atas Menara Distilasi-02 (MD-02) dan dipanaskan pada Heater-01 (HE-01), dengan tujuan memanaskan umpan etanol
o o
H2SO4
b. Asam Asetat
Bahan baku kedua yang digunakan adalah asam asetat dengan kemurnian 99%, diambil dari truk tangki dengan menggunakan pompa-02(P-02), kemudian disimpan dalam Tangki-02 (T-02) pada suhu 30 oC dan tekanan 1 atm dengan kapasitas tangki untuk 1 minggu operasi. Selanjutnya dari Tangki-02 (T-02), pompa-04 (P-04) mengalirkan asam asetat dari Tangki-02 (T-02) menuju ke Reaktor-01 (R-01). Cairan asam asetat tersebut, sebelum masuk ke Reaktor-01 (R- 01) terlebih dahulu dicampur dengan hasil bawah Menara Distilasi-01 (MD-01) dan dipanaskan melalui Heater-02 (HE-02), dengan tujuan memanaskan umpan asam asetat dari suhu 76,38 oC menjadi 100 oC dengan pemanas steam jenuh pada suhu 152 oC, sehingga siap diumpankan ke Reaktor-01 (R-01).
.
B. Proses Pembuatan Dan Pemurnian Hasil
1. Tahap Reaksi
Tahap reaksi terjadi dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk, reaksi berlangsung pada suhu 100oC dan tekanan 2 atm. Reaksi yang terjadi sebagai berikut:
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5+ H2O ∆H = -18570 kjoule/kmol
Konversi yang bisa dicapai 34% pada reaktor-01 (R-01) (didapat dengan cara optimasi) dan 55% pada reaktor-02 (R-02) (didapat dari literatur). Reaksinya berlangsung secara eksotermis, isothermal dan non-adiabatis.
Reaksi berlangsung dengan bantuan katalis asam sulfat, yang digunakan secara kontinyu, tanpa perlu menambah umpan segar katalis.
Hasil reaksi pada R-01 dialirkan melalui pompa-05 (P-05) menuju R-02.
Hasil reaksi berupa campuran cairan keluar pada bagian bawah R-02 dengan suhu 100 oC dan tekanan 2 atm.
2. Pemisahan dan Pemurnian Produk
Campuran cairan hasil reaksi tersebut dialirkan melalui pompa-06 (P-06) menuju Menara Distilasi (MD-01), dengan kondisi operasi umpan masuk (MD- 01) pada suhu 100 oC dan tekanan 1,65 atm, dengan tujuan memisahkan asam sulfat sebagai produk bawah untuk direcycle ke dalam R-01. Hasil bawah MD- 01dengan temperatur 132,4 oC dan tekanan 1,7 atm diuapkan pada reboiler-01 (RB-01) dengan tujuan menguapkan sebagian hasil bawah MD-01 menjadi suhu 132,8 oC dengan pemanas steam jenuh. Sebagian uap jenuh yang keluar dari RB-01 dikembalikan ke dasar MD-01, sebagian lagi dialirkan melalui pompa-08 (P-08) menuju R-01. Hasil atas MD-01 yang berupa uap etil asetat, etanol, air, asam asetat dengan temperatur 98,13 ˚C dan tekanan 1,5 atm, diembunkan dalam kondensor-01 (CD-01). Hasil embunan ditampung dalam tangki akumulator-01 (AC-01). Kemudian hasil embunan tersebut sebagian dikembalikan sebagai refluks di MD-01. Selanjutnya Pompa-07 (P-07) mengalirkan sebagian cairan etil asetat, etanol, air, asam asetat hasil atas (MD- 01) dari AC-01 menuju umpan Decanter (D) pada suhu 98 oC dan tekanan 1,5
tekanan 1,5 atm diumpankan melalui pompa-09 (P-09) ke menara destilasi-02 (MD-02) untuk memisahkan etanol. Hasil atas MD-02 yang berupa uap dengan temperatur 94.4 ˚C dan tekanan 1,59 atm, diembunkan dalam kondensor-02 (CD-02). Hasil embunan ditampung dalam tangki akumulator-02 (AC-02).
Kemudian hasil embunan tersebut sebagian dikembalikan melalui pompa-10 (P- 10) sebagai refluks di MD-02 dan sebagian lagi diumpankan kembali ke R-01 sebagai hasil recycle, dimana sebelumnya dicampur dengan umpan segar etanol dari Tangki-01 (T-01) untuk mengurangi beban di HE-01. Hasil bawah MD-02 berupa etanol, air dan asam asetat dengan temperatur 115,52 oC dan tekanan 1,79 atm diuapkan pada Reboiler-02 (RB-02) dengan tujuan menguapkan sebagian hasil bawah MD-02 menjadi suhu 116,23oC dengan pemanas steam jenuh. Sebagian uap jenuh hasil dari (RB-02) dikembalikan ke dasar MD-02, sebagian lagi didinginkan menggunakan cooler-02 (CL-02) sampai suhu 35 oC dan tekanan 1 atm kemudian dikirim ke unit pengolahan lanjut (UPL).
Fase berat keluaran Dekanter yang berupa etil asetat, etanol dan air pada suhu 98 oC dan tekanan 1,5 atm didinginkan menggunakan cooler-01 (CL-01) sampai suhu 35 ºC yang kemudian dialirkan oleh pompa-11 (P-11) menuju membran separator (MB) untuk mengurangi kadar air. Larutan Garam NaCl 25
% digunakan sebagai media penyerap air pada Membran Separator. Umpan masuk Membran Separator pada suhu 35 ºC dan tekanan 2,2 atm, hasil atas Membran Separator yaitu etil asetat,etanol dan sedikit air sebagai reject disimpan ke dalam tangki penyimpan (T-03) sebagai produk selama 1 bulan yang nantinya akan dialirkan melalui pompa-12 (P-12) menuju truk tangki
penjualan. Sedangkan hasil bawah MB berupa air sebagai permeate dikirim ke unit pengolahan lanjut (UPL).
