Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
BAB II DESKRIPSI PROSES 2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk 2.1.1. Spesifikasi bahan baku 2.1.1.1. Ethylene Dichloride (EDC) a.
Rumus Molekul
: C2H4Cl2
b.
Berat Molekul
: 98,96 g/mol
c.
Wujud
: Cair
d.
Kemurnian
: 99,8% wt
e.
Tekanan Uap (20oC)
: 61 mmHg
f.
Impuritas
: 0,2% wt
g.
Titik Lebur (1 atm)
: -35,3oC
h.
Titik Didih (1 atm)
: 83,5oC
i.
Titik Nyala
: 13oC
j.
Specific Gravity (20oC)
: 1,25 (www.asc.co.id)
2.1.2. Spesifikasi produk 2.1.2.1. Vinyl Chloride Monomer (VCM) a.
Rumus Molekul
: C2H3Cl
b.
Berat Molekul
: 62,50 g/mol
c.
Titik Beku (1 atm)
: -154oC
d.
Titik Didih (1 atm)
: -13oC
e.
Titik Nyala
: -78oC
f.
Specific Gravity (25oC)
: 0,9106
g.
Viskositas (20oC)
: 0,01072 cp
h.
Tekanan Uap (25oC)
: 2.980 mmHg
i.
Wujud
: cair
j.
Kemurnian
: 99,8% wt
Bab II Deskripsi Proses 15
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
k.
Impuritas
: 0,2% wt (www.asc.co.id)
2.2.
Konsep Proses
2.2.1. Dasar Reaksi Pembuatan Vinyl Chloride Monomer dengan bahan baku Ethylene dichloride merupakan proses pirolisis/thermal cracking. Reaksinya adalah sebagai berikut : CH2ClCH2Cl(g)
CH2=CHCl(g) + HCl(g)
Reaksi utama perekahan EDC, selain menghasilkan VCM juga HCl sebagai hasil samping. Reaksi lanjutan yang menghasilkan fraksi ringan dan fraksi berat seperti acethylene dapat dihindari dengan cara-cara sebagai berikut :
Menjaga suhu pada range yang diijinkan (450-550oC) dengan mengatur laju bahan bakar.
Pendinginan setelah keluar reaktor akan menghentikan reaksi perekahan.
2.2.2. Fase Reaksi Mekanisme reaksi pembentukan VCM dari EDC terjadi pada fase gas. 2.2.3 Kondisi Reaksi Cracking EDC untuk menghasilkan VCM dijalankan pada fase gas non-katalitik dengan suhu antara 450 - 550 oC dan tekanan 3 – 30 bar. Rasio konversi EDC tergantung dari suhu perekahan. Tingginya suhu perekahan akan mengakibatkan tingginya rasio konversinya. Konversi EDC menjadi VCM pada kondisi tersebut diatas adalah 45-55%. 2.2.4. Sifat Reaksi Proses pembuatan Vinyl Chloride Monomer dengan cara pirolisis EDC dilakukan dalam non-isothermal plug flow reactor yang
Bab II Deskripsi Proses 16
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
terdapat di dalam furnace box. Reaksi ini merupakan reaksi homogen nonkatalitik fase gas. 2.2.5. Tinjauan Termodinamika 2.2.5.1.
Panas Reaksi (∆Hr) Panas reaksi (∆Hr) dapat digunakan untuk mengetahui apakah reaksinya endotermis atau eksotermis. Berikut merupakan perhitungan panas reaksi untuk reaksi: CH2ClCH2Cl(g)
CH2=CHCl(g) + HCl(g)
Tabel 2.1 Harga ∆Hof Masing-masing Komponen Komponen
∆Hof (kJ/mol)
C2H4Cl2
-129,70
C2H3Cl
28,45
HCl
-92,30 (Yaws,1999)
∆Hor298,15 = ∆Hof produk - ∆Hof reaktan = ((28,45+(-92,30))- (-129,70)) kJ/mol = 65,85 kJ/mol Karena harga ∆Hor298,15 positif, maka reaksi bersifat endotermis. 2.2.5.2.
Energi Bebas Gibbs (∆Go) Tabel 2.2 Harga ∆Gof Masing-masing Komponen Komponen
∆Gof (kJ/mol)
C2H4Cl2
-73,85
C2H3Cl
42,93
HCl
-95,30 (Yaws,1999)
Maka, ∆Gor298,15 = ∆Gof produk - ∆Gof reaktan = ((42,93+(-95,30))- (-73,85)) kJ/mol = 21,48 kJ/mol
Bab II Deskripsi Proses 17
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
ln K 298,15 =
−𝛥𝐺 𝑜 𝑓298,15 𝑅.𝑇
=
−21480 J/mol J .298,15 𝐾 mol.K
8,314
= - 8,665 K298,15 = 1,7252.10-4 Pada suhu 480oC (753 K) nilai konstanta kesetimbangan dapat dihitung dengan persamaan berikut : ln ln
𝐾 𝐾298,15
=
−∆𝐻 𝑂 𝑟298,15 1 1 ( − ) 𝑅 𝑇 𝑇298,15
K −65850 𝐽/𝑚𝑜𝑙 1 1 = ( − ) 𝐽 1,7252. 10−4 753 298,15 8,314 𝑚𝑜𝑙. 𝐾
K753 = 1611,63 Karena reaksi fase gas-gas maka dicari nilai Kp : Kp = (R.T)Δn. K753 = (8,314.753). 1611,63 = 1,0089.107 Nilai Kp >> 1, maka reaksi berlangsung searah yakni kearah kanan (irreversible) 2.2.6. Tinjauan Kinetika Reaksi pirolisis EDC merupakan reaksi order 1. Reaksinya mengikuti reaksi berikut: CH2ClCH2Cl(g)
k
CH2=CHCl(g) + HCl(g)
Reaksi dapat dituliskan sebagai berikut: A
k
B + C
Persamaan kecepatan reaksinya dapat ditulis: -rA = k.CA Nilai konstanta kecepatan reaksi (k) pembentukan VCM mengikuti persamaan umum kinetika menurut Arrhenius : −𝐸𝑎
k = A.𝑒 𝑅𝑇 Dimana : k
= konstanta kecepatan reaksi
Bab II Deskripsi Proses 18
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
A
= Faktor frekuensi tumbukan (s-1)
Ea
= Energi Aktivasi (kal/mol)
T
= suhu mutlak (K)
R
= Tetapan Gas Ideal, (1,987 kal/mol.K) Nilai konstanta kecepatan reaksi untuk proses ini adalah : k1 = 1013.35.𝑒
−222300 𝑅𝑇
(Ullman, 2001) 2.3.
Diagram Alir Proses dan Deskripsi Proses
2.3.1. Diagram Alir Kualitatif Diagram alir proses dapat dilihat pada Gambar 2.1 2.3.2. Diagram Alir Kuantitatif Diagram alir kuantitatif ditunjukkan pada gambar 2.2 2.3.3. Process Flow Diagram Process flow diagram ditunjukkan pada gambar 2.3
Bab II Deskripsi Proses 19
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
F10 C2H4Cl2 H2O P = 4,83 atm T = 145,39oC
F2 C2H4Cl2 H2O P = 10 atm T = 86,75oC
F6 HCl H2O C2H3Cl P = 6,21 atm C2H4Cl2 T = 35oC H2O P = 9,99 atm T = 122,91oC F4
F7 HCl C2H3Cl C2H4Cl2 P = 6,2 atm T = 43oC
AB
F5 C2H4Cl2 H2O P = 5 atm T = 122,59oC
MD
F PC F1 C2H4Cl2 H2O P = 1 atm T = 35oC
F3 HCl C2H3Cl C2H4Cl2 H2O P = 9,99 atm T = 481,10oC
S F3 HCl C2H3Cl C2H4Cl2 H2O P = 9,99 atm T = 122,91oC
F4 HCl C2H3Cl C2H4Cl2 H2O P = 6,2 atm T = 106,86oC
F8 HCl H2O P = 6,2 atm T = 51,85oC
F9 C2H4Cl2 H2O P = 7,3 atm T = 152,38oC
F5 C2H4Cl2 H2O P = 9,99 atm T = 122,91oC
Keterangan : F = Furnace PC = Partial Condenser S = Separator AB = Absorber MD = Menara Distilasi
Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif
Bab II Deskripsi Proses 20
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
H2O : 22.341,54 kg/jam 22.341,54 kg/jam F6
F10 C2H4Cl 2 : 24.490,60 kg/jam : 49,08 kg/jam H2O 24.539,68 kg/jam
HCl C2H3Cl C2H4Cl 2 H2O C2H4Cl 2 : 54.435,87 kg/jam : 109,09 kg/jam H2 O 54.544,96 kg/jam F2
F7 : 33,12 kg/jam HCl C2H3Cl : 18.901,34 kg/jam C2H4Cl 2 : 4,93 kg/jam 18.939,39 kg/jam
: 11.038,38 kg/jam : 18.901,34 kg/jam : 4,93 kg/jam : 0,02 kg/jam 29.944,68 kg/jam F4
AB MD F
PC F1 C2H4Cl 2 : 29.945,27 kg/jam : 60,01 kg/jam H2O 30.005,28 kg/jam F3 : 11.038,38 kg/jam HCl C2H3Cl : 18.901,34 kg/jam C2H4Cl 2 : 24.496,14 kg/jam : 109,09 kg/jam H2O 54.544,96 kg/jam
S F3 : 11.038,38 kg/jam HCl C2H3Cl : 18.901,34 kg/jam C2H4Cl 2 : 24.496,14 kg/jam : 109,09 kg/jam H2O 54.544,96 kg/jam
F8 HCl : 11.005,27 kg/jam H2O : 22.341,56 kg/jam 33.346,83 kg/jam F4 : 11.038,38 kg/jam HCl C2H3Cl : 18.901,34 kg/jam C2H4Cl 2 : 4,93 kg/jam : 0,02 kg/jam H2 O 29.944,68 kg/jam C2H4Cl 2 : 24.491,21 kg/jam : 109,07 kg/jam H2O 24.600,28 kg/jam F5
F9 C2H4Cl 2 : 0,61 kg/jam : 59,99 kg/jam H2O 60,60 kg/jam
F5 C2H4Cl 2 : 24.491,21 kg/jam : 109,07 kg/jam H2O 24.600,28 kg/jam
Keterangan : = Furnace F = Partial Condenser PC = Separator S = Absorber AB = Menara Distilasi MD
Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif
Bab II Deskripsi Proses 21
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
2.3.4. Deskripsi Proses Secara keseluruhan reaksi perekahan EDC menjadi VCM dapat dibagi menjadi tiga tahap, yaitu : 1.
Tahap penyiapan bahan baku
2.
Tahap pembentukan Vinyl Chloride Monomer
3.
Tahap separasi dan pemurnian
2.3.4.1 Tahap Penyiapan Bahan Baku Bahan baku Ethylene dicloride disimpan dalam fase cair pada tangki
penyimpanan
(T-01)
yang
dirancang
dengan
kapasitas
penyimpanan 30 hari produksi. Bahan baku Ethylene dichloride disimpan pada P = 1 atm dan suhu 35 oC. Ethylene dichloride dicampur dengan arus recycle dari hasil atas menara destilasi (MD) kemudian dialirkan ke dalam reaktor (F) secara kontinyu. 2.3.4.2 Tahap Pembentukan Vinyl Chloride Monomer Proses pembentukan Vinyl Choride Monomer merupakan reaksi endotermis yang berlangsung pada fase gas dalam sebuah reaktor plug flow yang dimulai pada suhu reaksi 450oC dan tekanan 10 atm sampai suhu tertentu sehingga diperoleh konversi reaksi yang diinginkan yaitu sebesar 55%. Karena suhu saat proses pirolisis Ethylene dicloride menjadi Vinyl Choride Monomer pada suhu tinggi, maka dipilih reaktor jenis furnace. Pada proses ini dihasilkan produk samping berupa asam klorida (HCl). Reaksi yang terjadi adalah : 450550 C , 330bar C 2 H 4 Cl2 ( g ) C 2 H 3 Cl( g ) HCl( g ) o
2.3.4.3 Tahap Separasi dan Pemurnian Produk keluar reaktor terdiri dari campuran EDC, VCM, dan HCl dalam fase gas. Arus keluar reaktor ini dilewatkan ke dalam partial condenser (PC) untuk didinginkan secara mendadak agar tidak terjadi
Bab II Deskripsi Proses 23
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
reaksi lanjutan, dimana produk keluaranreaktor didinginkan dengan pendingin downtherm A. Hasil atas kondensor parsial dilewatkan ke dalam menara absorber (AB) untuk menyerap gas HCl yang diumpankan dari dasar menara. Sebagai penyerap, digunakan air yang diumpankan dari atas menara. Hasil absorber berupa HCl dialirkan ke dalam tangki penyimpanan (T02). Hasil atas absorber yang mengandung VCM, EDC, dan sedikit HCl kemudian ditampung di dalam tangki penyimpanan produk (T-03). Hasil bawah kondenser parsial yang mengandung EDC dan air diumpankan ke dalam MD untuk menghilangkan kandungan airnya. Hasil atas MD berupa EDC dan sedikit air diumpankan ke arus umpan sebagai recycle menuju reaktor, dan arus bawah MD yang berupa air dan sedikit EDC dialirkan ke bak penyimpanan (BU-04). 2.4
2.4.1
Neraca Massa dan Neraca Panas Kemurnian produk
: Vinyl Chloride Monomer (99,8%)
Kapasitas perancangan
: 150.000 ton/tahun
Waktu operasi selama 1 tahun
: 330 hari
Waktu operasi selama 1 hari
: 24 jam
Neraca Massa Diagram alir neraca massa sistem tabel Basis perhitungan
: 1 jam operasi
Satuan
: kg Tabel 2.3 Neraca Massa Reaktor (F) Komponen EDC
Masuk (kg/jam)
Keluar (kg/jam)
Arus 2
Arus 3
54.435,87
24.496,14
VCM
18.901,34
HCl
11.038,38
H2O SUBTOTAL
109,08
109,08
54.544,96
54.544,96
Bab II Deskripsi Proses 24
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
TOTAL
54.544,96
54.544,96
Tabel 2.4 Neraca Massa Partial Condenser (PC) Masuk (kg/jam)
Komponen
Arus 3
Keluar (kg/jam) Arus 4
Arus 5
EDC
24.496,14
4,93
24.491,21
VCM
18.901,34
18.901,34
HCl
11.038,38
11.038,38
H2O
109,08
0,01
109,07
SUBTOTAL
54.544,96
29.944,68
24.600,28
TOTAL
54.544,96
54.544,96
Tabel 2.5 Neraca Massa Absorber (AB) Komponen
Masuk (kg/jam) Arus 4
Keluar (kg/jam)
Arus 6
Arus 7
EDC
4,93
4,93
VCM
18.901,34
18.901,34
HCl
11.038,38
33,11
H2O
0,01
22.341,54
29.944,68
22.341,54
SUBTOTAL TOTAL
Arus 8
11.005,27 22.341,56
18.939,39
52.286,22
33.346,83
52.286,22
Tabel 2.6 Neraca Massa Menara Distilasi (MD) Komponen EDC
Masuk (kg/jam) Arus 5
Keluar (kg/jam) Arus 9
Arus 10
24.491,21
0,60
24.490,60
109,07
59,99
49,07
24.600,28
60,60
24.539,68
VCM HCl H2O SUBTOTAL Bab II Deskripsi Proses 25
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
TOTAL
24.600,28
24.600,28
Tabel 2.7 Neraca Massa Total Masuk (kg/jam) Komponen
Arus 1
EDC
Arus 6
Keluar (kg/jam) Arus 7
29.945,27
Arus 9
4,93
VCM
0,60
18.901,34
HCl
33,11
H2O SUBTOTAL
60.01
22.341,54
30.005,28
22.341,54
11.005,27
18.939,39
52.346,82
TOTAL 2.4.2
Arus 8
22.341,56
59,99
33.346,83
60,60
52.346,82
Neraca Panas Diagram alir neraca panas system table Basis perhitungan
: 1 jam
Satuan
: kJ Tabel 2.8 Neraca Panas Tee Masuk (kJ/jam)
Komponen
Arus 1
EDC
Keluar (kJ/jam)
Arus 10
Arus 2
391.669,50
4.142.074,56
4.532.954,35
2.515,31
24.842,50
28.147,53
394.184,81
4.166.917,07
4.561.101,88
VCM HCl H2O SUBTOTAL TOTAL
4.561.101,88
4.561.101,88
Tabel 2.9 Neraca Panas Reaktor Komponen EDC
Masuk (kJ/jam) Arus 2 4.532.954,35
Pemanas
Keluar (kJ/jam) Reaksi
Arus 3 11.891.390,88
Bab II Deskripsi Proses 26
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
VCM
19.914.457,56
10.351.290,43
HCl
4.068.398,58
H2O
28.147,53
SUBTOTAL
29.944,68
TOTAL
98.395,78 41.762.831,36
19.914.457,56
46.323.933,25
26.409.475,68
46.323.933,25
Tabel 2.10 Neraca Panas Kondenser Parsial Masuk (kJ/jam) Komponen
Keluar (kJ/jam) Beban
Arus 3
Arus 4
Arus 5
Kondenser
EDC
11.891.390,88
416,89
VCM
10.351.290,43
1.774.126,36
HCl
4.068.398,58
862.170,53
H2O
98.395,78
2,92
44.734,85
2.636.716,71
3.357.475,38
SUBTOTAL
26.409.475,68
TOTAL
26.409.420,91
20.415.228,81
3.312.740,53
26.409.420,91
Tabel 2.11 Neraca Panas Ekspander Komponen
Masuk (kJ/jam) Arus 4 in
Keluar (kJ/jam) Arus 4 out
EDC
416,89
344,56
VCM
1.774.126,36
1.463.451,71
HCl
862.170,53
720.614,13
H2O
2,92
2.43
2.636.716,71
60,60
SUBTOTAL TOTAL
2.636.716,71
Panas Hilang
452.304,04
2.636.716,71
Bab II Deskripsi Proses 27
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
Tabel 2.12 Neraca Panas Absorber Masuk (kJ/jam) Komponen
Arus 4
Keluar (kJ/jam)
Pelarutan
Arus 6
Arus 7
Arus 8
EDC
416,89
72,07
VCM
1.774.126,36
303.898,33
HCl
862.170,53
474.,97
H2O
2,92
SUBTOTAL
2.636.716,71
TOTAL
0,60
1.103.823,09
936.434,37 909.562,89
936.434,37
304.445,37
4.030.410,12
Penyerapan
2.510.260,79
111.880,88
3.614.083,88
111.880,88
4.030.410,12
Tabel 2.13 Neraca Panas Throtling Valve Masuk (kJ/jam)
Komponen
Arus 5 in
EDC
Keluar (kJ/jam) Arus 5 out
Panas Hilang
3.298.903,73
3.287.402,20
44.558,01
44.410,94
3.343.461,75
3.331.813,15
VCM HCl H2O SUBTOTAL TOTAL
3.343.461,75
11.648,59
3.343.461,75
Tabel 2.14 Neraca Panas Menara Distilasi Masuk (kg/jam) Komponen EDC
Arus 5
Qr
Keluar (kg/jam) Arus 9
Arus 10
3.287.401,64
109,05
4.142.074,56
44.410,93
32.181,48
24.842,50
32.290,53
4.166.917,07
Qc
VCM HCl H2O SUBTOTAL TOTAL
3.331.812,57
34.154.932,27
37.486.744,85
33.287.537,25
37.486.744,85
Bab II Deskripsi Proses 28
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
Tabel 2.15 Neraca Panas Total Masuk (kg/jam) Komponen EDC
Arus 1
Arus 6
Q Pemanas
Keluar (kg/jam) Qr
Arus 8
391.669,50
Arus 9 109,05
VCM
Arus 7
Qc
Q PC
Q hilang
33.287.537,25
39.546.073,21
463.952,62
72,07 303.898,33
HCl
1.103.823,09
H2O SUBTOTAL
2.515,31
936.434,37
394.184,81
936.434,37
TOTAL
41.762.831,36
77.248.382,81
34.154.932,27
474.,97
2.510.260,79
32.181,48
3.614.083,88
32.290,53
304.445,37
77.248.382,81
Bab II Deskripsi Proses 29
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
2.5
Tata Letak Pabrik dan Peralatan Proses
2.5.1
Tata Letak Peralatan Proses Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan lay out peralatan proses pada pabrik vinyl chloride monomer, antara lain (Vilbrant, 1959): 1. Aliran bahan baku dan produk Pengaliran bahan baku dan produk yang tepat akan memberikan keuntungan ekonomi yang besar serta menunjang kelancaran dan keamanan produksi. 2. Aliran udara Aliran udara di dalam dan di sekitar area proses perlu diperhatikan kelancarannya. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya
stagnasi
udara
pada
suatu
tempat
sehingga
mengakibatkan akumulasi bahan kimia yang dapat mengancam keselamatan pekerja. 3. Cahaya Penerangan seluruh pabrik harus memadai dan pada tempattempat proses yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan tambahan. 4. Lalu lintas manusia Dalam perancangan lay out pabrik perlu diperhatikan agar pekerja dapat mencapai seluruh alat proses dangan cepat dan mudah. Hal ini bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera diperbaiki. 5. Pertimbangan ekonomi Dalam menempatkan alat-alat proses diusahakan dapat menekan biaya operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi pabrik. 6. Jarak antar alat proses Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi tinggi sebaiknya dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga Bab II Deskripsi Proses 30
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
apabila terjadi ledakan atau kebakaran pada alat tersebut maka kerusakan dapat diminimalkan.
U
T-03 A
T-03 B
T-03 C
AB F
T-01
C PC
S
U MD
RB
BU04
T-02
Skala 1:200
Keterangan : T-01
: Tangki penyimpanan ethylene dichloride
T-02
: Tangki penyimpanan HCl
T-03 A/B/C
: Tangki penyimpanan vinyl chloride monomer
BU-04
: Bak penampungan limbah bottom MD
F
: Reaktor Furnace
PC
: Kondenser Parsial
S
: Separator
AB
: Absorber
MD
: Menara distilasi
C-02
: Kondenser MD
RB
: Reboiler MD
Gambar 2.5 Tata Letak Peralatan Proses
Bab II Deskripsi Proses 31
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
2.5.2
Tata Letak Pabrik Tata letak pabrik adalah pengaturan atau penyusunan peralatan proses dan fasilitas pabrik lainnya, sedemikian rupa sehingga pabrik dapat berfungsi dengan efektif, efisien dan aman. Tata letak pabrik yang baik bertujuan agar :
Mempermudah arus masuk dan keluar area pabrik
Proses pengolahan bahan baku menjadi produk lebih efisien
Mempermudah penanggulangan bahaya yang mungkin terjadi seperti kebakaran, ledakan dll.
Mencegah terjadinya polusi.
Memudahkan pemasangan, pemeliharaan, dan perbaikan.
Menekan biaya produksi serendah mungkin dengan hasil yang maksimum. Untuk mencapai hasil yang optimal, maka hal-hal yang perlu
dipertimbangkan dalam menentukan tata letak pabrik adalah (Vilbrant, 1959): 1.
Pabrik vinyl chloride monomer ini .merupakan pabrik baru (bukan pengembangan), sehingga penentuan lay out tidak dibatasi oleh bangunan yang ada.
2.
Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di masa depan.
3.
Sistem kontruksi yang direncanakan adalah outdoor
untuk
menekan biaya bangunan dan gedung, dan juga karena iklim Indonesia memungkinkan konstruksi secara outdoor. 4.
Letak masing-masing alat produksi sedemikian rupa sehingga memberikan kelancaran dan keamanan bagi tenaga kerja. Selain itu, penempatan alat-alat produksi diatur secara berurutan sesuai dengan
urutan
proses
kerja
masing-masing
berdasarkan
pertimbangan teknik, sehingga diapat diperoleh efisiensi teknis dan ekonomis.
Bab II Deskripsi Proses 32
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
5.
Alat-alat yang berisiko tinggi harus diberi jarak yang cukup sehingga aman dan mudah mengadakan penyelamatan jika terjadi kecelakaan, kebakaran dan sebagainya.
6.
Jalan-jalan dalam pabrik harus cukup lebar dan memperhatikan faktor keselamatan manusia, sehingga lalu lintas dalam pabrik dapat berjalan dengan baik. Perlu dipertimbangkan juga adanya jalan pintas jika terjadi keadaan darurat.
7.
Letak kantor dan gudang mudah dijangkau dari jalan utama Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberapa bagian utama,
yaitu (Vilbrant, 1959): a. Daerah perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol Merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik yang mengatur kelancaran operasi. Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat pengendalian proses, kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produk yang dijual b. Daerah proses Merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses berlangsung. c. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk. Merupakan daerah untuk tangki bahan baku dan produk. d. Daerah gudang, bengkel dan garasi. Merupakan
daerah
untuk
menampung bahan-bahan
yang
diperlukan oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan proses. e. Daerah utilitas Merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung proses berlangsung dipusatkan.
Bab II Deskripsi Proses 33
Prarancangan Pabrik Vinyl Chloride Monomer Dengan Proses Pirolisis Ethylene Dichloridee Kapasitas 150.000 Ton/ Tahun
13
U
8 16 12 16
9
15
7
11
6 14
5
5 10
3 2
4
1
1
Keterangan : 1. Pos keamanan
7. Gudang
13. Unit proses
2. Garasi
8. Control room
14. Masjid
3. Parkir karyawan
9. Laboratorium
15. Pembangkit listrik
4. Kantin
10. Klinik
16. Area perluasan
5. Kantor
11. Pemadam
6. Bengkel
12. Unit Utilitas Gambar 2.4 Tata Letak Pabrik
Bab II Deskripsi Proses 34