BAB I PENDAHULUAN. 1. Latar Belakang

Prarancangan Pabrik Asam Hidrofluorat dari Asam Sulfat dan Fluorspar Kapasitas 100.000 ton/tahun

BAB I PENDAHULUAN

1. Latar Belakang. Indonesia merupakan salah satu dari sedikit negara berkembang yang memiliki pertumbuhan ekonomi positif, bahkan di saat krisis dimana pertumbuhan ekonomi kawasan stagnan atau negatif. Pertumbuhan ekonomi yang positif tersebut selain disokong oleh kemajuan di bidang ekonomi seperti jasa perbankan dan perdagangan, juga di dukung kemajuan di bidang produksi barang, seperti Industri manufaktur dan industri kimia. Kemajuan di industri kimia, baik dalam industri fertilizer, fuel chemicals, food grade chemicals, pharmaeutical chemicals, fine chemicals, atau pre-cursor chemicals selain menghasilkan komoditi pokok seperti pupuk yang sangat penting untuk pertanian dan perkebunan, juga komoditi yang memiliki nilai tambah lebih di pasar dan senyawa tengah/precursor untuk digunakan pada proses produksi lainnya. Salah satu senyawa yang memiliki banyak kegunaan dalam banyak proses produksi adalah Asam Hidrofluorat. Asam Hidrofluorat adalah prekursor utama dari senyawa Fluorin seperti Na3AlF6 (Cryolite) untuk Insektisida-Pestisida, pemberi warna kuning pada Fireworks; Natrium Fluorida (NaF) sebagai cleaning agent dan juga pestisida, selain banyak juga Asam Hidrofluorat digunakan sebagai bahan baku untuk produksi pendingin yaitu senyawa Hydrofluorocarbon (HFC). Produksi material Teflon (PTFE) yang banyak digunakan sebagai pelapis frying pan, coating kabel, insulator kabel dan konektor juga memerlukan Asam Hidrofluorat. Penggunaan Asam Hidrofluorat secara langsung juga banyak diterapkan di industri terutama sebagai katalis untuk memberikan suasana asam, seperti penggunaan Asam Hidrofluorat pada proses alkilasi Isobutane dengan alkena rantai pendek pada keadaan asam kuat dari Asam Hidrofluorat. Dengan berbagai kegunaan Asam Hidrofluorat tersebut, dan banyaknya industri terkait di Indonesia yang memerlukan seperti industri pengilangan minyak, industri pestisida tanaman, industri peralatan rumah tangga (household appliances), dan industri kimia dasar yang akan semakin mendukung kesediaan bahan baku industri lain, maka pembangunan pabrik Asam Hidrofluorat di Indonesia akan sangat memiliki peran yang penting.

1

Bagus Setyagraha (11/313552/TK/37946) Tio Abdiputera (11/319008/TK/38148)


1.1.Analisis Pasar Analisis pasar yang meliputi potensi pasar Asam Hidrofluorat, Demand (permintaan) pasar akan Asam Hidrofluorat dan kapasitas produksi pabrik yang sudah ada diperlukan untuk memperkirakan kapasitas produksi pabrik yang optimum. Berikut disertakan secara detail tentang analisis pasar Asam Hidrofluorat; a. Potensi pasar Asam Hidrofluorat di Indonesia Potensi pasar Asam Hidrofluorat di Indonesia dapat dilihat dengan potensi penggunaan Asam Hidrofluorat dalam industri, seperti dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 1. Kegunaan Asam Hidrofluorat dan Senyawa Turunannya

Kegunaan Asam

Senyawa

Kegunaan

Hidrofluorat Produksi

CF3CH2F, CF3CF2H,

Hydrofluorocarbon CF3CH2CH2F dan CH2F2

Merupakan refrigeran yang lebih ramah lapisan ozon, pengganti CFC

Produksi Teflon

(C2F4)n

Pelapis panci, kabel, insulator kabel dan konektor,

Produksi

C17H18F3NO

Pelawan obat penenang

HF

Pada kilang minyak, Isobutane

Fluoxetine Produksi Katalis Asam

diallkilasi dengan alkena rantai pendek pada keadaan asam kuat dari Hydrofluoric Acid

Produksi Senyawa

Na3AlF6 (Cryolite)

Fluorides Niche Applications

Insektisida-Pestisida, pemberi warna kuning pada Fireworks

NaF

Dental Health, Cleaning Agent, Melarutkan sampel batuan

2



b. Demand pasar akan Asam Hidrofluorat Permintaan pasar akan Asam Hidrofluorat selama ini paling besar adalah dari Tiongkok, diikuti oleh Amerika Serikat. Dari data IHSChemicals, didapat bahwa permintaan global untuk Asam Hidrofluorat akan terus tumbuh dengan pertumbuhan rata-rata tahunan sebesar 5% selama periode 2012 hingga 2017.

c. Kapasitas pabrik Asam Hidrofluorat yang sudah ada Penentuan kapasitas pabrik Asam Hidrofluorat juga dapat dilakukan dengan mempertimbangkan kapasitas pabrik Asam Hidrofluorat yang sudah ada. Di Indonesia sendiri belum terdapat pabrik Asam Hidrofluorat sehingga untuk pemenuhan kebutuhan Asam Hidrofluorat dalam negeri selama ini dipenuhi dengan cara impor dari luar negeri seperti dari Tiongkok, Eropa barat, atau Amerika Serikat. Sedangkan installed capacity untuk pabrik Asam Hidrofluorat di luar negeri yang dapat digunakan sebagai referensi adalah pabrik Honeywell HF di Amherstburg, Ontario, Amerika Serikat dengan kapasitas ± 100.000 ton/tahun. Pabrik Fluor Quimica di Meksiko memiliki kapasitas 86.000 ton/tahun dan memproduksi Asam Hidrofluorat 77,000 ton pada 1999. Dengan mempertimbangkan potensi pasar Asam Hidrofluorat, Demand (permintaan) pasar akan Asam Hidrofluorat dan kapasitas produksi pabrik yang sudah ada baik secara domestik maupun global, maka perancangan pabrik Asam Hidrofluorat dari Asam Sulfat dan batuan Fluorspar akan dilakukan untuk kapasitas 100.000 ton/tahun.

1.2 Lokasi Pabrik Lokasi Pabrik Asam Hidrofluorat dari Batuan Fluorspar dan Asam Sulfat direncanakan untuk didirikan di Jawa Timur, tepatnya di Kawasan Industri Rungkut, Surabaya.

3



Gambar 1. Peta Kawasan Industri Rungkut, Surabaya.

Pemilihan Kawasan Industri Rungkut, Surabaya didasarkan atas berbagai pertimbangan, seperti: 1. Kemudahan akses akan bahan baku yang dibutuhkan selama proses. Pembangunan pabrik di Kawasan Industri Rungkut Surabaya memiliki jarak sangat dekat dengan industri kimia penghasil bahan baku

utama proses seperti

Asam Sulfat dari Petrokimia Gresik dan dekat pula denganbahan material pendukung proses seperti batu kapur dari Tuban (untuk menghasilkan produk samping CaSO4)

2. Transportasi Transportasi bahan baku, bahan pendukung proses dan produk jadi pabrik akan efektif dan efisien karena Kawasan Industri Rungkut Surabaya

mudah

dijangkau baik dengan moda transportasi darat seperti truk dan transportasi laut dengan kapal (dekat dengan pelabuhan laut Internasional Surabaya Tanjung Intan)

3. Ketersediaan Air Kawasan Industri Rungkut Surabaya memiliki sumber air yang dapat digunakan untuk kebutuhan proses, utilitas maupun untuk keperluan lain yang bersumber dari Sungai Wonokromo, anak Sungai Bengawan Solo.

4



4. Infrastruktur jalan dan listrik Daerah Rungkut Surabaya karena telah sejak lama oleh Pemerintah Jawa Timur didedikasikan sebagai kawasan industri sehingga Kawasan Industri Surabaya telah didukung dengan fasilitas jalan yang baik,

Rungkut

kapasitas bongkar muat

barang di pelabuhan Surabaya yang besar, daya dukung listrik yang terjamin dari PLTU Paiton yang jaraknya cukup dekat.

5. Tenaga kerja Selain kebutuhan akan engineer, pabrik juga membutuhkan tenaga kerja

lain

baik untuk bongkar muat bahan baku dan pendukung serta untuk services lain seperti kebersihan dan keamanan. Di Jawa Timur sendiri, terdapat kelebihan akan tenaga kerja bila dilihat dari 2 sisi, baik pada kesediaan maupun soal biaya. Dari sisi kesediaan tenaga kerja, dengan jumlah penduduk pada 2014 hampir menyentuh 40 juta jiwa, mendapatkan angkatan kerja di usia produktif baik skilled engineer hingga labor di Jawa Timur tentu bukan masalah. Sedangkan kelebihan soal biaya untuk upah tenaga kerja, tentu tidak akan setinggi bila Pabrik didirikan di daerah industri lain seperti di Tangerang atau Bekasi (sebagai condoh IndoAcid di Bekasi).

5



2. Tinjauan Pustaka Salah satu metode pembuatan asam hidrofluorat adalah dengan mereaksikan antara fluosrspar (CaF2) dengan asam sulfat. Reaksi yang terjadi adalah : 𝐶𝑎𝐹2 + 𝐻2 𝑆𝑂4 → 2𝐻𝐹 + 𝐶𝑎𝑆𝑂4

(1)

Adapun beberapa alternatif proses yang dapat dilakukan dengan metode ini, antara lain : a. Proses Bayer dan Buss (Solid-Liquid Process) Salah satu ciri utama dari proses ini adalah adanya Pre-Mixer sebelum masuk reaktor.

Kondisi operasi : Tekanan 1 atm dan suhu 200-300 oC Reaktor yang biasa digunakan adalah jenis Rotary Kiln

6



Kelebihan dari proses ini adalah : 1. Menggunakan reaktor yang berukuran lebih kecil dibandingkan proses pembuatan HF yang tradisional 2. Pencampuran yang sempurna antara asam sulfat dan spar dapat mempercepat reaksinya di klin sehingga dapat meningkatkan kapasitas pabrik sebanyak 30% 3. Menghasilkan produk samping CaSO4 dan H2SiF6 yang dapat dijual

b. Proses Du Pont (Solid-Gas Process) Proses ini mirip dengan proses Buss yang telah dijelaskan sebelumnya. Bahanbahan yang digunakan dalam proses ini adalah asam sulfat, SO3, steam dan fluorspar.

Panas yang dibutuhkan oleh reaksi utama didapat dari reaksi eksotermis antara steam dengan SO3 yang membentuk asam sulfat. Reaksi yang terjadi : Reaksi utama (1) : CaF2(s) + H2SO4(l)  2HF(g) + CaSO4(s) Reaksi 2 (eksotermik) : SO3(g) + H2O(g)  H2SO4 (g) Kondisi Operasi : Tekanan 10 atm dan suhu 400oC Reaktor yang biasa digunakan adalah Fluidized Bed Reactor. Biasanya dibutuhkan lebih dari 1 reaktor untuk mencapai konversi yang diinginkan

7



c. Prosess Slurry Proses ini masih belum banyak digunakan oleh industri. Pada umumnya metode memiliki proses yang hampir sama dengan 2 metode sebelumnya, yang membedakan adalah di proses membutuhkan senyawa tambahan yaitu C6F6 (Hexafluorobenzene) sebagai diluen. Diluen tersebut berfungsi untuk memaksimalkan pencampuran reaktan dan transfer panas selama reaksi. Kondisi operasi : Tekanan (P) = 20 bar, Suhu (T) = 200oC Reaktor yang biasa digunakan adalah reaktor jenis slurry. Kelemahan

proses

ini

adalah

pada

diluen

yang digunakan

yakni

hexafluorobenzene yang bersifat toxic dan karsinogenik serta perlu ditambahkan alat tambahan untuk memisahkan diluen dengan produk. Berdasarkan 3 metode proses di atas, maka untuk pabrik ini dipilih menggunakan proses Bayer dan Buss (Solid-Liquid Process) dengan alasan sebagai berikut : 1. Reaktor yang digunakan lebih sederhana 2. Kondisi operasi yang tidak terlalu tinggi (1 atm, 200oC) 3. Proses pemisahan produk yang sederhana (tidak membutuhkan alat pemisah tambahan) 4. Tidak perlu menggunakan senyawa tambahan (diluen) yang bersifat toksik dan karsinogenik

8


BAB I PENDAHULUAN. 1. Latar Belakang

Recommend Documents