BAB I PENGANTAR
I. 1.
Latar Belakang Penanganan terhadap hama tanaman merupakan salah satu bentuk usaha
peningkatan produksi pangan. Program peningkatan produksi pangan dan perbaikan sistem produksi wajib menjadi prioritas utama strategi kebijakan pangan pemerintah Indonesia. Hal ini memberi dampak positif perkembangan industri pestisida, termasuk fosfor triklorida yang merupakan intermediate product untuk bahan baku pestisida. Fosfor triklorida merupakan senyawa berupa cairan tidak berwarna, volatil, larut dalam benzene, carbon disulphide & carbon tetra chloride. Nama lain phosphorus trichloride adalah phosphorus (III) chloride. Fosfor triklorida memiliki rumus kimia PCl3 yang merupakan
prekursor senyawa fosfor lain
seperti PCl5 , POCL3 dan PSCl3. Fosfor triklorida digunakan sebagai perantara berbagai bahan kimia seperti: -
Pestisida (70 %)
-
Phosphorus oxychloride (12 %)
-
Surfaktan dan sequestrants, termasuk phosphoric acid, digunakan terutama untuk bahan kimia pengolahan air (11%)
-
Aditif plastik, termasuk flame retardants, plasticizers, antioksidants, dan stabilizers (5%)
-
dan sebagainya, termasuk minyak pelumas dan aditif cat (2%) Kebutuhan PCl3 baik di Indonesia maupun luar negeri akan semakin
meningkat seiring dengan berkembangnya industri-industri tersebut, terutama industri pestisida yang sudah ada di Indonesia cukup banyak dan berkembang. Selain itu, produk PCl3 yang dihasilkan dapat diekspor ke luar negeri untuk memenuhi kebutuhan industri di negara lain seperti Jepang, Singapura, Malaysia, dan sebagainya.
1
Bahan baku pembuatan fosfor triklorida berupa fosfor dengan jenis white phosphorus dan gas klorin. Produsen bahan fosfor dalam negeri belum diketahui sehingga bahan ini diimpor dari negara lain. Data impor bahan fosfor di Indonesia pada tahun 2010 sebagai berikut. Tabel I.1. Data Impor Bahan Fosfor Tahun 2010 No
Negara
net weight (kg)
cif value (US$)
1
Jepang
22.902
1.829.220
2
Taiwan
877
4.340
3
Cina
50.415
586.017
4
Singapura
175.202
5.296.049
5
India
18.000
95.450
6
Amerika Serikat
156
2.137
7
Belanda
8.793
241.604
8
Jerman
85.069
912.386
9
Italia
8.000
72.400
Total
369.414
9.039.603
Sumber: Badan Pusat Statistik: Statistik Perdagangan Luar Negeri Impor 2010 Dari data tersebut, sumber fosfor yang kami pilih diperoleh dari negara Cina karena relatif murah dan dapat memenuhi kebutuhan produksi. Beberapa industri white phosphorus di China antara lain Hubei Yaozhihe Chemical Co., Ltd. dan Tianjin Dingshengxin Chemical Industry Co., Ltd. Sedangkan gas klorin dapat diperoleh dari : -
PT. Asahimas Chemical, Cilegon dengan kapasitas produksi liquid clorine 22.000 ton/tahun.
-
PT. DongJin Indonesia, Jakarta dengan kapasitas produksi gas klorin 6,000 ton/tahun.
Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik ini adalah menentukan kapasitas pabrik dengan meninjau ketersediaan bahan baku, studi mengenai potensi pasar dan banyaknya kebutuhan PCl3 baik di dalam maupun di luar negeri, serta perlu diperhatikan juga peluang terhadap pasar dengan adanya perusahaan kompetitor.
2
Proyeksi Kebutuhan Pasar Fosfor triklorida merupakan bahan intermediate utama untuk pembuatan pestisida. Industri pestisida mendapatkan bahan bakunya secara impor atau mengolah langsung dari raw material seperti fosfor, gas klorin, nitrogen dan bahan-bahan lain. Dari informasi yang diperoleh, belum ada pabrik yang memproduksi bahan intermediate PCl3 di Indonesia. Data impor PCl3 di Indonesia tidak ditemukan, akan tetapi jika PCl3 digolongkan dalam kelompok other chloride of iron, cobalt, and of other material maka kebutuhan bahan tersebut pada tahun 2010 dapat dilihat sebagai berikut.
Tabel I.2. Data Impor Bahan Fosfor ke Luar Negeri No
Negara Asal
1 Jepang 2 Hongkong 3 Cina 4 Singapura 5 Malaysia 6 India 7 United Emirat Arab 8 Australia 9 Amerika Serikat 10 Chili 11 Jerman 12 Belgia 13 Spanyol 14 Republik Ceko Total
Januari-Desember 2010 net weight (kg) cif value (US$) 37.222 175.863 1.960 32.045 179.700 150.740 546.071 178.690 327.040 68.376 381.018 2.076.154 1.641 2.732 78 1.155 13.014 131.399 2 72 581.947 755.811 1 81 245 1.620 20.000 32.389 2.089.939 3.607.127
Sumber: Badan Pusat Statistik: Statistik Perdagangan Luar Negeri Impor 2010 Dari data pendekatan kebutuhan PCl3 di Indonesia tersebut dapat dilihat bahwa kebutuhan bahan ini cukup banyak di dalam negeri sehingga dapat menjadi peluang pasar yang baik untuk industri ini. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik, industri pestisida di Indonesia terbilang cukup banyak, sehingga kemungkinan kebutuhan akan bahan PCl3 di Indonesia cukup banyak pula. Akan tetapi, karena tidak ada data kebutuhan PCl3 di Indonesia, kemungkinan sebagian dari industri pestisida yang sudah ada 3
memenuhi kebutuhan PCl3 dengan memproduksi PCl3 dari raw material yaitu fosfor dan gas klorin sehingga kurang membutuhkan bahan intermediate PCl3. Selain itu, industri PCl3 di Indonesia ini termasuk industri yang masih baru. Meskipun demikian, jika melihat data produksi PCl3 di atas, terdapat peluang pasar PCl3 di perdagangan international yang sangat besar. Dari pertimbanganpertimbangan tersebut, maka kami memutuskan membuat pabrik fosfor triklorida dengan kapasitas 20.000 ton/tahun. Industri ini rencananya akan didirikan di Cilegon, Banten. Pemilihan lokasi pabrik PCl3 ini ditentukan berdasarkan raw material oriented yaitu berdekatan dengan supplier klorin yaitu PT. Asahimas Chemical di Cilegon, Banten dan PT DongJin Indonesia yang berlokasi di Jakarta sehingga dapat menghemat biaya transportasi dan alat. Selain itu, Cilegon merupakan kawasan industri baik nasional maupun internasional, sehingga sarana fasilitas dan sarana untuk ekspor dan impor sangat memadai. Pada tahun 2005, sebanyak 24,68% penduduk kota Cilegon bekerja di bidang industri. Dengan adanya sektor perindustrian yang terdapat di kota ini membuat laju pertumbuhan ekonominya meningkat mencapai 3,8 triliyun pada tahun 2006 dan melebihi angka rata-rata pendapatan masyarakat Indonesia pada tahun 2009. Hal ini mengindikasikan pertimbangan positif bahwa dengan adanya industri yang berada di kota ini akan semakin meningkatkan kondisi ekonomi masyarakat kota ini.
I.
2. Tinjauan Pustaka Fosfor triklorida dapat dibuat melalui tiga macam reaksi, yaitu reaksi
dissosiasi, reaksi antar molekul, dan reaksi elementer. a. Reaksi dissosiasi Pembuatan fosfor triklorida dengan reaksi dissosiasi merupakan reaksi penguraian fosfor pentaklorida menjadi fosfor triklorida. Reaksinya adalah sebagai berikut: PCl5 ↔ PCl3 + Cl2
…(1)
Reaksi tersebut bersifat reversible, beroperasi pada suhu 300 oC dan tekanan atmosferis.
Karena reaksi bersifat reversible,
maka untuk
memperoleh produk PCl3 yang lebih banyak keseimbangan harus digeser ke 4
arah produk. Salah satu cara untuk memperbanyak produk adalah dengan memisahkan produk Cl2 dalam campuran reaksi dan memperbanyak reaktan PCl5. Kelebihan dari proses ini adalah tidak berisiko tinggi karena beroperasi pada tekanan atmosferis dan suhu maksimum 300 oC, menghasilkan hasil samping gas klorin yang dapat dijual sebagai produk samping. Sedangkan kekurangannya adalah reaksinya reversible, konversinya sedikit, berlangsung lambat, membutuhkan reaktan yang lebih banyak, serta membutuhkan pemisahan gas Cl2 secara cepat. b. Reaksi antar molekul Pembuatan fosfor triklorida dengan reaksi antar molekul adalah reaksi dengan pemanasan antara fosfor pentaklorida dengan logam (zinc, cadmium, platina, atau emas). Reaksinya adalah: PCl5 + Zn ↔ PCl3 + ZnCl2
…(2) (Partington, 1957)
Kelebihan dari reaksi ini adalah reaksi berlangsung cepat karena pada PCl5 terdapat 2 buah atom klorin yang sangat reaktif dan bahan baku metal dapat digunakan yaitu zinc yang cukup murah dan mudah didapatkan. Sedangkan kekurangannya adalah reaksi tersebut bersifat reversible, konversi yang dihasilkan sedikit karena ada sebagian produk yang terdissosiasi, membutuhkan reaktan yang lebih banyak untuk menggeser reaksi ke arah produk, dan menghasilkan ZnCl2 yang bersifat korosif dan berbahaya bagi lingkungan. c. Reaksi elementer Reaksi elementer pembuatan PCl3 adalah reaksi fosfor dengan gas klorin, reaksinya adalah: P4 + 6Cl2 → 4PCl3 Reaksi
tersebut
…(3) bersifat
irreversible
dan
menghasilkan
panas
(eksotermis). Kelebihan reaksi ini adalah sifat reaksi yang searah, konversi yang dihasilkan mencapai 95%, pengambilan produk lebih mudah, selain itu kondisi proses berlangsung pada suhu dan tekanan yang tidak terlalu tinggi
5
yaitu pada suhu 90 oC dan tekanan atmosferis sehingga dalam pengoperasian menjadi lebih mudah dan lebih aman. Dari pembahasan beberapa proses pembuatan PCl3 di atas, maka dapat disimpulkan untuk perancangan pabrik PCl3 dipilih metode proses pembuatan menggunakan reaksi elementer dengan meninjau beberapa aspek, yaitu aspek teknologi proses, peralatan, dan ekonomi.
Teknologi proses Reaksi tidak berlangsung bolak-balik, sehingga konversi yang dihasilkan lebih tinggi dan pengambilan produk yang dihasilkan akan menjadi lebih mudah karena PCl3 yang dihasilkan tidak terurai kembali. Hal ini berbeda dibandingkan dengan kedua reaksi yang lainnya yang merupakan reaksi bolak-balik. Selain itu, metode ini sangat aplikatif dan sudah banyak dipakai di industri. Proses ini juga menghasilkan konversi yang lebih tinggi.
Peralatan Karena kondisi proses berlangsung pada suhu dan tekanan yang tidak terlalu tinggi, maka operasinya lebih mudah. Selain itu proses ini tidak menghasilkan produk yang bersifat korosif, sehingga peralatan yang digunakan tidak cepat rusak. Namun, produk ini bersifat sangat beracun dan berbahaya sehingga dalam perancangan peralatan sangat perlu diperhatikan aspek safety-nya.
Ekonomi Konversi yang dihasilkan tinggi, yaitu sekitar 95%, sehingga lebih menghemat biaya pemurnian produk. Dari sisi peralatan, untuk kondisi operasi pada tekanan atmosferis dan suhu 90 oC maka peralatan yang digunakan tidak terlalu tebal sehingga lebih ekonomis dan lebih aman.
6
