BAB I PENGANTAR 1.1. Latar Belakang Indonesia sebagai bagian dari negara yang mengikuti perjanjian Masyarakat Ekonomi ASEAN (MEA) harus siap berkembang terutama pada bidang ekonominya untuk menghadapi era perdagangan bebas yang telah dimulai awal tahun 2016. Pembangunan industri kimia sebagai program pembangunan jangka panjang diarahkan untuk mencapai struktur ekonomi yang lebih kuat, yaitu struktur ekonomi dengan titik berat industri yang maju. Untuk itu, proses industrialisasi lebih dimantapkan untuk mendukung berkembangnya industri kimia sebagai penggerak peningkatan laju pertumbuhan ekonomi dan perluasan lapangan kerja. Salah satu industri kimia yang prospek untuk didirikan di Indonesia adalah industri/ pabrik phthalic anhydride (PA) karena di Indonesia hanya ada satu produsen yang memproduksi senyawa ini yaitu PT Petrowidada dengan kapasitas produksi 70.000 ton/tahun yang berada di kota Gresik, Jawa Timur. Padahal permintaan PA dalam negeri lebih dari 100.000 ton/tahun pada tahun 2015 dan akan terus mengalami peningkatan 7,39% per tahun (bps.go.id). Dengan didirikannya pabrik PA ini, maka Indonesia dapat menghemat biaya impor dan secara mandiri dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri. Kebutuhan terhadap PA utamanya digunakan untuk memproduksi plasticizer. Plasticizer nantinya akan digunakan sebagai bahan baku campuran polivinil khlorida (PVC) agar tidak bersifat kaku dan rapuh (Matar dan Hatch, 2000). Oleh karena itu, pertumbuhan pasar PVC mempengaruhi permintaan phthalic anhydride. Salah satu perusahaan yang memiliki kapasitas produksi PVC terbesar adalah PT Asahimas Chemical dengan kebutuhan PA sebesar 40.000 ton/tahun pada tahun 2015, yang juga merupakan pabrik polimer terintegrasi terbesar seAsia Tenggara (agc.com). Sementara itu pada tahun 2013 PT Standard Toyo Polymer berkapasitas 6000 ton/tahun, PT Impack Pratama berkapasitas 4000 ton/tahun dan PT Eastern Polymer berkapasitas 4000 ton/tahun (datacon.co.id). 1
Perusahaan PVC tersebut beserta industri polimer lain yang terpusat di daerah Jawa bagian barat diperkirakan kebutuhannya akan PA mencapai 60.000 ton/tahun.
Gambar 1. Aplikasi Phthalic Anhydride di Industri (Lorz dan Towae, 2007) Jumlah impor PA nasional rata-rata per tahun pada 5 tahun terakhir (20112015) mengalami peningkatan seperti terlihat pada Daftar 1 (bps.go.id). Daftar 1. Data Impor Phthalic Anhydride Tahun
Jumlah Impor (ton)
2011
29577.20
2012
34173.05
15,54
2013
43068.88
26,03
2014
43909.63
1,95
2015
37777.13
-13,97
Peningkatan rata-rata pertahun
Peningkatan (%)
7,39
2
Others 11% Amerika Utara 10% Asia Pasifik 55% Eropa 24%
Gambar 2. Permintaan Phthalic Anhydride Dunia (mcgroup.co.uk) Urgensi pendirian pabrik phthalic anhydride diperkuat dengan data pada Gambar 2 di atas, Asia Pasifik merupakan wilayah dengan demand PA yang relatif tinggi, diikuti negara Eropa dan Amerika Utara. Permintaan terhadap PA akan dipengaruhi oleh pasar di Asia Pasifik, terutama oleh China. Diprediksi konsumsi PA di Eropa akan meningkat 2% per tahun dengan growth rate Asia Pasifik sebesar 4,5%, serta Amerika Utara sekitar 1,5%. Hal itu menandakan bahwa urgensi pendirian pabrik PA di wilayah Asia Pasifik harus secepatnya direalisasikan mengingat peluang pasar PA di wilayah tersebut cukup menjanjikan. Bahan baku yang dapat digunakan untuk memproduksi PA salah satunya adalah naphthalene. Kebutuhan bahan baku ini masih didapat dari impor karena di dalam negeri tidak ada industri yang memproduksi bahan baku tersebut. Indonesia mengimpor dari China karena produksinya mencukupi kebutuhan dalam negeri di samping harganya yang relatif murah. Satu kilogram PA membutuhkan naphthalene sebanyak 0,98 kg yang mana harga produk PA 2-3 kali lebih tinggi dari naphthalene. Sehingga dari segi ekonomi, pendirian pabrik PA mempunyai prospek yang bagus. Seiring meningkatnya permintaan PA di pasar domestik maka diprediksi untuk tahun 3
selanjutnya permintaan akan cenderung meningkat. Atas pertimbangan ini maka dibuat prarancangan pabrik PA dari naphthalene dan udara yang direncanakan akan beroperasi pada tahun 2021 dengan kapasitas 44.000 ton/tahun. Konsumen tentu akan melakukan pertimbangan untuk lebih memilih PA produksi dalam negeri daripada harus mengimpor. Ada beberapa hal yang mempengaruhi penentuan lokasi pabrik, antara lain terkait pertimbangan terhadap ketersediaan bahan baku, transportasi, sumber daya manusia hingga kondisi alam. Keputusan lokasi pendirian pabrik akan mempengaruhi biaya operasional jika tidak mempertimbangkan aspek-aspek tersebut. Pabrik PA dari naphthalene dan udara akan didirikan di Cilegon, Banten sebagai lokasi pendirian pabrik yaitu pada kawasan pusat industri yang didesain sebagai pusat industri polimer karena bersinggungan dengan daerah pemasaran, tenaga kerja yang memadai, dekat dengan sumber air, serta akses transportasi darat dan laut. Daftar 2. Jumlah Penduduk Berdasarkan Tingkat Pendidikan dan Jenis Kelamin Tahun 2010 Tidak/Belum Tamat Tamat Tamat Tamat Tamat SD SD SMP SMA PT Jumlah Laki Laki
4.665
27.257 31.825
56.38
11.948
Jumlah Perempuan
6.982
32.726 32.374
39.79
11.198
Sumber: cilegonkota.bps.go.id
1.2. Pemilihan Proses Pembuatan PA dapat menggunakan bahan baku yang berbeda yaitu o-xylene atau naphthalene yang keduanya dioksidasi dengan menggunakan oksigen yang berasal dari udara. Pembuatan PA dari o-xylene dan udara lebih menguntungkan dari segi emisi, kemurnian produk, dan yield. Akan tetapi dari segi harga, o-xylene dengan PA memiliki selisih sekitar US $300, sedangkan harga o-xylene 1,3-1,6 kali di atas harga naphthalene. Hal itu disebabkan karena 4
o-xylene merupakan produk intermediate dari naphthalene, maka ketersediaan o-xylene bergantung pada ketersediaan
naphthalene. Sehingga untuk
mengurangi dampak ketersediaan bahan baku tersebut serta pertimbangan harga, dipilihlah proses produksi dengan bahan baku naphthalene. Pada pabrik ini, PA merupakan hasil reaksi antara naphthalene uap dan udara dengan bantuan katalis vanadium pentaoksida (V2O5) yang bersifat eksotermis. Pada reaksi ini, juga digunakan udara berlebih dengan alasan safety dengan perbandingan mol 1 untuk udara dan 25–35 untuk naphthalene (Porter, 1938). Campuran naphthalene dan udara merupakan campuran yang dapat menyala ketika berada pada suhu tinggi. Udara berlebih digunakan untuk membawa komposisi campuran berada di bawah LFL dari naphthalene. Mekanisme reaksi pembentukan PA mengikuti persamaan berikut:
Naphthalene + Oksigen
Phthalic anhydride + Karbondioksida + Air
Gambar 3. Reaksi Pembuatan Phthalic Anhydride dari Naphthalene dan Oksigen yang berasal dari Udara Pembuatan PA menggunakan naphthalene uap dan udara dapat dilakukan pada reaktor yang berbeda: reaktor fixed bed dan reaktor fluidized bed. Karakteristik dari reaktor fluidized bed memberikan keuntungan bagi produksi PA, diantaranya: 1. Distribusi suhu yang seragam di seluruh reaktor (Riley, 2001). Distribusi suhu yang seragam pada fluidized bed memberikan keuntungan karean terjadinya hot-spot pada reaktor dapat dihindari. Hot-spot adalah titiktitik tertentu pada bagian katalis yang memiliki suhu lebih tinggi dibandingkan dengan titik lainnya. Terjadinya hot-spot dapat mengakibatkan deaktivasi pada katalis, serta dapat merusak material reaktor.
5
2. Luas permukaan katalis yang besar sehingga reaksi berjalan lebih cepat (Weissermel dan Arpe, 1997). Katalis yang terfluidisasi akan memperluas permukaan katalis dikarenakan semua bagian katalis berkontak dengan reaktan. Berbeda dengan reaktor fixed bed, tidak semua permukaan katalis berkontak dengan reaktan. 3. Catalyst charging yang lebih mudah (Riley, 2001). Pada reaktor fluidized bed, proses pengisian katalis akan lebih mudah karena katalis dapat dipindahkan secara pneumatik dari reaktor ke tempat penampungan atau sebaliknya, bahkan pada saat pabrik beroperasi.
6
