BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

Prarancangan Pabrik Isopropil Asetat Dari Asam Asetat Dan Propilen Kapasitas 50.000 Ton/Tahun Prarancangan pabrik isopropil asetat dari asam asetat dan propilen kapasitas 50.000 ton / tahun Oleh : Dhani Priyambodo NIM. I 0502019 Dwi Hantoro NIM. I 0502021

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1

Unit Pendukung Proses Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan utilitas merupakan bagian penting untuk penunjang proses produksi dalam pabrik. Utilitas di pabrik isopropil asetat yang dirancang antara lain meliputi unit pengadaan air, unit pengadaan steam, unit pengadaan udara tekan, unit pengadaan listrik, dan unit pengadaan bahan bakar. 1. Unit Pengadaan Air Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut : a. Air pendingin dan pemadam kebakaran b. Air proses c. Air umpan boiler

81

Prarancangan Pabrik Isopropil Asetat Dari Asam Asetat Dan Propilen Kapasitas 50.000 Ton/Tahun

82

d. Air konsumsi umum dan sanitasi Sumber air berasal dari air laut dan air sumur artesis dari PT. Krakatau Tirta industri. 2. Unit Pengadaan Steam Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas gas umpan reaktor, reboiler-01, reboiler-02, vaporizer,HE-01 dan HE-02. 3. Unit Pengadaan Udara Tekan Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatic, untuk penyediaan udara tekan di bengkel dan untuk kebutuhan umum yang lain. 4. Unit Pengadaan Listrik Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan - peralatan elektronik atau listrik AC, maupun untuk penerangan. Listrik disuplai dari PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan. 5. Unit Pengadaan Bahan Bakar Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan generator.

4.1.1

Unit Pengadaan Air

4.1.1.1 Air Pendingin dan Pemadam Kebakaran

Bab IV Unit Pendukung Proses Dan Laboratorium


83

Air pendingin yang digunakan berasal dari air laut. Air pendingin dari air laut ini digunakan sebagai media pendingin pada reaktor, kondenser-01, kondenser-02, kondenser-03, HE-03. Air pendingin ini tidak memerlukan cooling tower, sehingga langsung dialirkan ke saluran pembuangan air setelah digunakan sebagai media pendingin. Sedangkan air untuk keperluan proses (air sebagai solven pada ekstraktor), air umpan boiler, serta air untuk keperluan konsumsi umum dan sanitasi dibeli dari perusahaan air PT. Krakatau Tirta Industri. Air laut diperoleh dari laut yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Selain sebagai media pendingin, air laut juga digunakan sebagai air pemadam kebakaran. Alasan digunakannya air laut sebagai media pendingin dan pemadam kebakaran adalah karena faktor - faktor sebagai berikut : a. Air laut dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya c. Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi d. Tidak terdekomposisi e. Tidak dibutuhkan cooling tower, karena langsung dibuang lagi ke laut Hal - hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air laut sebagai pendingin adalah : a. Partikel - partikel besar / mikroba (organisme laut dan konstituen lain) b. Partikel – partikel kecil / mikroba laut (ganggang dan mikroorganisme laut) yang dapat menyebabkan fouling pada alat heat exchanger



84

Kebutuhan air pendingin dari air laut yang digunakan sebesar 243.850 kg/jam (245 m3/jam). Untuk menghindari fouling yang terjadi pada alat – alat penukar panas maka perlu diadakan pengolahan air laut. Pengolahan dilakukan secara fisis (screening) dan kimia (penambahan Chlorine).

Tahapan pengolahan air laut adalah : Air laut dihisap dari bak suction / basin yang langsung berada di pinggir laut dengan menggunakan pompa menuju strainer. Dalam pengoperasian digunakan 2 buah pompa (1 service dan 1 stand by) untuk air pendingin sedangkan untuk air pemadam digunakan 2 buah pompa yang dalam keadaan stand by semua. Sebelum masuk pompa, air dilewatkan pada traveling screen untuk menyaring partikel dengan ukuran besar. Di dalam basin diinjeksikan sodium hipoklorit NaOCl secara kontinyu untuk menjaga kandungan klorin minimum 1 ppm. Klorin berguna untuk mencegah pertumbuhan ganggang, kerang laut dan binatang (organisme) air laut lainnya. Injeksi klorin dilakukan dengan 2 cara yaitu injeksi kontinyu di basin dan intermitten di pipa pengaliran yang menuju area proses. Strainer yang digunakan mempunyai saringan stainless steel 0,4 mm. Dari strainer, air langsung mengalir menuju area proses. Diagram pengolahan air pendingin dan pemadam dari air laut sebagai berikut :



85

Gambar 4.1 Diagram alir pengolahan air laut Sodium hipoklorit dihasilkan dari proses elektrolisa air laut. Sistim pembuatan hipoklorit (Chloropac) terdiri dari dua buah komponen utama yaitu sel - sel pembangkit dan penyedia tegangan. Sel - sel pembangkit terdiri dari pipa - pipa yang dialiri air laut dan sel - sel penyedia tegangan menghasilkan arus DC sehingga proses elektrolisa dapat terjadi. Dalam perancangan ini diinjeksikan klorin sebanyak 1,7 ppm. Untuk kondisi normal jika digunakan klorin 1 ppm maka residual klorin sebanyak 0,05 ppm, kandungan klorin sebesar ini tidak menyebabkan korosi pada pipa. Untuk memompakan air laut dan mengatasi penurunan tekanan pada perpipaan dan di peralatan, digunakan jenis pompa centrifugal 1 stage dengan daya motor tiap pompa 37,75 HP, sedangkan untuk air pemadam kebakaran disediakan pompa dengan daya motor tiap pompa 12 HP, dengan kapasitas masing - masing 550 gpm. 4.1.1.2 Air Proses



86

Kebutuhan air proses diperoleh dengan cara membeli dari PT. Krakatau Tirta Industri. Hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air proses adalah : a. Kesadahan (hardness), yang dapat menyebabkan kerak b. Adanya zat besi, yang dapat menimbulkan korosi Pengolahan air untuk kebutuhan air proses sama dengan pengolahan air untuk konsumsi umum dan sanitasi. Skema pengolahannya dapat dilihat pada gambar 4.2. Air proses dalam perancangan pabrik isopropil asetat ini digunakan sebagai solven untuk mengambil asam asetat pada ekstraktor. Jumlah kebutuhan air proses sebesar 4200,5 kg/jam. Untuk mengalirkan air proses menuju ekstraktor digunakan 2 buah pompa centrifugal 1 stage (1 service dan 1 stand by) dengan daya motor masing – masing 0,25 HP. Selain itu air digunakan untuk persediaan jika terjadi gangguan dalam proses yang memerlukan penambahan air untuk mengatasi masalah tersebut. Jika tidak digunakan dapat disalurkan sebagai air sanitasi dan untuk keperluan lain. 4.1.1.3 Air Umpan Boiler Untuk kebutuhan umpan boiler, sumber air yang digunakan sama dengan air untuk proses yaitu air sumur artesis yang dibeli dari perusahaan air PT. Krakatau Tirta Industri. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah sebagai berikut : a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi



87

Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan - larutan asam dan gas - gas yang terlarut. b. Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale forming) Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu tinggi, yang biasanya berupa garam - garam karbonat dan silikat. c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming) Air yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler karena adanya zat - zat organik, anorganik, dan zat - zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi. Jumlah air umpan boiler yang diperlukan sebesar 4427 kg/jam. Jumlah air ini hanya diperlukan pada awal start up pabrik. Untuk selanjutnya hanya air make up saja yang diperlukan yaitu sebesar 886 kg/jam, sedangkan sisanya berasal dari kondensat. Tahap pengolahan air umpan boiler : Tahapan pengolahan air tanah menjadi air umpan boiler meliputi : 1. Aerasi Merupakan proses mekanis penghembusan air dengan udara. Proses ini bertujuan untuk menghilangkan gas - gas terlarut dan ion - ion besi yang terlarut dalam air. Proses aerasi dilakukan dalam suatu unit yang disebut aerator. Di dalam aerator terjadi proses oksidasi yang menjadikan besi terlarut (ferro carbonat) menjadi besi oksida yang tidak larut dalam air (ferri hidroksida) sehingga bisa diendapkan..



88

Untuk menaikkan pH air ditambahkan NaOH encer sehingga air pada keadaan netral. 2. Iron Removal Filter Merupakan suatu unit saringan bertekanan yang mengandung Manganese dioxide untuk menyaring endapan besi yang tidak sempat mengendap di aerator.

3. Demineralisasi Merupakan unit penukar ion untuk menghilangkan mineral terlarut dalam air, seperti Ca2+, Mg2+, Na+, HCO3-, SO4-, Cl-. 4. Deaerasi Merupakan proses penghilangan gas - gas terlarut, terutama oksigen dan karbon dioksida dengan cara pemanasan menggunakan steam. Oksigen terlarut dapat merusak baja. Gas – gas ini kemudian dibuang ke atmosfer.



89

Gambar 4.2 Diagram alir pengolahan air proses 4.1.1.4 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi juga berasal dari air sumur artesis dari perusahaan air PT. Krakatau Tirta Industri. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa syarat, yang meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakteriologis. Syarat fisik :



90

a. Suhu di bawah suhu udara luar b. Warna jernih c. Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau Syarat kimia : a. Tidak mengandung zat organik b. Tidak beracun Syarat bakteriologis : Tidak mengandung bakteri – bakteri, terutama bakteri yang pathogen. Jumlah air tanah untuk air konsumsi dan sanitasi

= 1182 kg/jam = 1,2 m3/jam

Tahap pengolahan air konsumsi umum dan sanitasi : Rangkaian proses pengolahan air konsumsi umum dan sanitasi menjadi 1 bagian dengan proses pengolahan air umpan boiler, hanya saja setelah melalui proses penyaringan di Iron Removal Filter, air untuk konsumsi umum selanjutnya diinjeksi larutan calsium hipoklorit untuk mematikan kandungan biologis air. Konsentrasi calsium hipoklorit dijaga sekitar 0,2 – 0,5 ppm. Untuk menjaga pH air minum, ditambah larutan Ca(OH)2 sehingga pH-nya sekitar 6,8 – 7,0. Skema pengolahan dapat dilihat di gambar 4.2. Tabel 4.1 Total Kebutuhan Air Jenis air

Jumlah kebutuhan (kg/jam)


Prarancangan Pabrik Isopropil Asetat Dari Asam Asetat Dan Propilen Kapasitas 50.000 Ton/Tahun Air proses

91

4200,5

Make up air umpan boiler 886 Air konsumsi dan sanitasi 1186 Air pendingin

343.850

Untuk keamanan dipakai 5% berlebih (untuk air proses,umpan boiler, air konsumsi dan sanitasi) serta 20% berlebih (untuk air pendingin dan air untuk pemadam kebakaran). Perancangan alat – alat yang diperlukan untuk pengolahan air tanah meliputi : 1. Aerator Spesifikasi : Fungsi : Menghilangkan

gas

- gas

terlarut

dalam

air dan

mengoksidasi besi agar mudah mengendap dengan cara menghembuskan udara ke air Jenis

: Tangki silinder horisontal dengan torispherical head Dari bagian atas dihembuskan udara dari sebuah fan

Jumlah : 1 Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Kondisi operasi : P T Dimensi

= 7 atm = 18,33oC

:D

=1m

H

=3m



Head

92

Tebal shell

= 3

: Tebal head

= 5

8 8

in in

Panjang head = 11 in 2. Iron Removal Filter Spesifikasi : Fungsi

: Menyaring endapan besi yang lolos dari surge aerator

Jenis

: Tangki silinder tegak dengan torispherical head

Jumlah

:2

Bahan konstruksi : Low-alloy steel SA-202 grade A Kondisi operasi : P T

= 7 atm = 18,33oC

Resin

: Manganese dioxide

Dimensi

:D

= 1,5 m

H

= 1,5 m

Tebal shell Head

: Tebal head

= 3

8

in

= 5 in 8

Tinggi head = 14 in 3. Tangki Penyimpan air proses, umpan boiler dan konsumsi umum Spesifikasi : Kode

: TU-01

Fungsi : Menyimpan air proses, umpan boiler, air keperluan sanitasi dan konsumsi umum keluar dari IRF


Prarancangan Pabrik Isopropil Asetat Dari Asam Asetat Dan Propilen Kapasitas 50.000 Ton/Tahun Tipe

93

: Tangki silinder tegak dengan flat bottom dan conical roof

Kapasitas

: 3670 bbl

Jumlah

:1

Kondisi penyimpanan

:P

= 1 atm

T

= 32oC

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Dimensi

: D = 25 ft H

= 42 ft

Tebal shell

Bottom & roof

=

course 1

= 0,4 in

course 2

= 0,36 in

course 3

= 0,32 in

course 4

= 0,28 in

course 5

= 0,24 in

course 6

= 0,21 in

course 7

= 0,1875 in

: Tebal bottom = 0,5 in Tebal roof

= 0,5 in

Tinggi roof = 13,93 ft 4. Ion Exchanger a. Kation Exchanger Spesifikasi : Fungsi

: Menghilangkan / mengurangi kation dalam air umpan boiler


Prarancangan Pabrik Isopropil Asetat Dari Asam Asetat Dan Propilen Kapasitas 50.000 Ton/Tahun Jenis

94

: Tangki silinder tegak dengan flanged and standard dished head

Jumlah

:2

Material

: Low-alloy steel SA-202 grade A

Kondisi operasi

:P

= 1 atm

T

= 32oC

Resin

: Duolite C-3 (Phenolic Resin)

1 cycle

: 24 jam

Regenerant

: larutan H2SO4

Kebutuhan regenerant : 46,98 kg Dimensi

Head

:D

= 18 in

H

= 59 in

Tebal shell

= 3

in

: Tebal head

= 3

in

16 16

Tinggi head = 5 in

b. Anion Exchanger Spesifikasi : Fungsi : Menghilangkan / mengurangi anion dalam air umpan boiler Jenis

: Tangki silinder tegak dengan flanged and standard dished head



95

Jumlah

:2

Material

: Low-alloy steel SA-202 grade A

Kondisi operasi

:P

= 1 atm

T

= 32oC

Resin

: Nalcite SAR (Styrene divynil benzene)

1 cycle

: 24 jam

Regenerant

: larutan NaOH

Kebutuhan regenerant : 23,69 kg Dimensi

Head

:D

= 18 in

H

= 54 in

Tebal shell

= 3

in

: Tebal head

= 3

in

16 16

Tinggi head = 5 in

5. Deaerator Spesifikasi : Fungsi : Mengusir udara (O2 dan CO2) dari air umpan boiler dengan men-spray-kan uap tekanan rendah ke air sampai suhu air sedikit di atas boiling pointnya Jenis

: Tangki silinder horisontal dengan torispherical head



96

Dari bagian bagian bawah di-spray dengan uap tekanan rendah Jumlah

:1

Material : Carbon steel SA-283 grade C Kondisi operasi : P

= 1 atm

T

= 105oC

Dimensi : D

= 1,5 m

H

= 4,5 m

Head

Tebal shell

= 0,1875 in

: Tebal head

= 0,1875 in

Panjang head = 10,541 in

4.1.2

Unit Pengadaan Steam Steam yang diproduksi pada pabrik isopropil asetat ini digunakan sebagai media pemanas gas umpan reaktor, vaporizer, HE-01, HE-02, reboiler-01, dan reboiler-02. Untuk memenuhi kebutuhan steam digunakan boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini mempunyai suhu 154oC dan tekanan 77,67 Psi. Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 4427 kg/jam. Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi, jumlah steam dilebihkan sebanyak 20 %. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah 5313 kg/jam.

Spesifikasi Boiler yang dibutuhkan :


Prarancangan Pabrik Isopropil Asetat Dari Asam Asetat Dan Propilen Kapasitas 50.000 Ton/Tahun Kode

: B-01

Fungsi

: Memenuhi kebutuhan steam

Jenis

: boiler pipa api

Jumlah

: 1 buah

Heating surface

: 3978,5 ft2

Rate of steam

: 5313kg/jam)

Tekanan steam

: 77,67 psia

Suhu steam

: 154oC

Efisiensi

: 80 %

Bahan bakar

: solar

Kebutuhan bahan bakar

4.1.3

97

: 481 L/jam

Unit Pengadaan Udara Tekan Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik isopropil asetat ini diperkirakan sebesar 100 m3/jam, tekanan 100 psi dan suhu 35oC. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang berisi silica gel untuk menyerap kandungan air sampai maksimal 84 ppm. Spesifikasi Kompresor yang dibutuhkan : Kode

: KU-01

Fungsi

: Memenuhi kebutuhan udara tekan

Jenis

: Single Stage Reciprocating Compressor

Jumlah

: 1 buah



4.1.4

Kapasitas

: 200 m3/jam

Tekanan suction

: 14,7 psi

Tekanan discharge

: 100 psi

Suhu udara

: 35 oC

Efisiensi

: 80 %

Daya kompresor

: 13 HP

98

Unit Pengadaan Listrik Kebutuhan tenaga listrik di pabrik isopropil asetat ini dipenuhi oleh PLN dan generator pabrik. Hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN. Generator yang digunakan adalah generator arus bolak – balik karena : a. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar b. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari : 1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas 2. Listrik untuk penerangan 3. Listrik untuk AC 4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi Besarnya kebutuhan listrik masing – masing keperluan di atas dapat diperkirakan sebagai berikut :

4.1.4.1 Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas


Prarancangan Pabrik Isopropil Asetat Dari Asam Asetat Dan Propilen Kapasitas 50.000 Ton/Tahun Kebutuhan

listrik

untuk

99

keperluan

proses

dan

keperluan

pengolahan air diperkirakan sebagai berikut : Tabel 4.2 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas Nama Alat Jumlah P-01 1 P-02 1 P-03 1 P-04 1 P-05 1 P-06 1 P-07 1 P-08 1 P-09 1 P-10 1 P-11 1 P-12 1 P-13 1 P-14 1 BL-01 1 BL-02 1 PU(01-07) 7 PU-08 1 PU-09 1 C-01 1 Pengaduk mixer - 02 1 Pengaduk tangki neutralizer 1 Jumlah Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi

HP 2,5 0,5 10,5 0,5 0,5 155 0,5 1 0,5 1 1,5 1,5 10 5,5 0,5 0,1 38 0,5 1 13 6 10

Total HP 2,5 0,5 10,5 0,5 0,5 155 0,5 1 0,5 1 1,5 1,5 10 5,5 0,5 0,5 266 0,5 1 13 6 10 488,5 untuk keperluan proses dan

utilitas sebesar 488,1 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdiskripsikan sebesar ± 10 % dari total kebutuhan. Maka total kebutuhan listrik adalah 537,5 HP atau sebesar 401 kW.

4.1.4.2 Listrik untuk Penerangan Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :



dengan :

100

L =

a .F U .D

L

: Lumen per outlet

a

: Luas area, ft2

F

: foot candle yang diperlukan (tabel 13 Perry 3th ed)

U

: Koefisien utilitas (tabel 16 Perry 3th ed)

D

: efisiensi lampu (tabel 16 Perry 3th ed)

Tabel 4.3 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan Proses Utilitas Bengkel&gudang Bangunan Pengolahan limbah Pos keamanan Bagging and storage Parkir dan halaman Aula Musholla Safety Kantin Jalan dan taman Kantor Area perluasan Klinik Ruang tunggu Ruang control Tangki farm Laboratorium

1431 876 Luas, 656 m2 204 98 519 397 200 94 335 64 2210 823 1007 111 75 171 548 147

15402,78 9428,96 7060,95 Luas, ft2 2195,78 1054,84 5586,33 4273,17 2152,73 1011,78 3605,82 688,87 23787,66 8858,48 10838,99 1194,76 807,27 1840,58 5898,48 1582,26

10 10 10 F 10 20 10 10 10 20 20 10 5 30 5 20 10 35 20 35

4 4 2R. index 2 1 2,5 2 2 2,5 2 2 2,5 4 4 2,5 1 2,5 2,5 2,5

0,59 0,59 0,53 U 0,53 0,50 0,55 0,49 0,53 0,55 0,53 0,51 0,55 0,60 0,57 0,56 0,50 0,60 0,55 0,60


0,75 0,75 0,75 D 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75

22,60 22,60 25,16 F/U.D 25,16 53,33 24,24 27,21 25,16 48,48 50,31 26,14 12,12 66,67 11,70 47,62 26,67 77,78 48,48 77,78

348085,45 213083,76 177634,05 Lumen 55239,86 56258,00 135426,27 116276,69 54156,72 49056,14 181425,02 18009,77 288335,32 590565,52 126771,86 56893,57 21527,30 143156,53 285986,88 123064,38

Prarancangan Pabrik Isopropil Asetat Dari Asam Asetat Dan Propilen Kapasitas 50.000 Ton/Tahun Jumlah

9966

101

107271

3040954

Jumlah lumen : untuk penerangan dalam bangunan

= 2509569 lumen

untuk penerangan bagian luar ruangan

= 531384 lumen

Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 W mempunyai 1.920 lumen (Tabel 18 Perry 3th ed.). Jadi jumlah lampu dalam ruangan

=

2509569 1920

= 1308 buah Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt, dimana lumen output tiap lampu adalah 3.000 lumen (Perry 3th ed.). Jadi jumlah lampu luar ruangan

=

531384 3000

= 178 buah Total daya penerangan

= ( 40 W x 1308 + 100 W x 178 ) = 70120 W = 70,12 kW

4.1.4.3 Listrik untuk AC Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10000 Watt atau 10 kW

4.1.4.4 Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10000 Watt atau 10 kW.



102

Tabel 4.4 Total Kebutuhan Listrik Pabrik No. Kebutuhan Listrik

Tenaga listrik, kW

1.

Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

397

2.

Listrik untuk keperluan penerangan

70,12

3.

Listrik untuk AC

10

4.

Listrik untuk laboratoriun dan instrumentasi

10

Total

487,12

Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai efisiensi 80 %, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output sebesar 608,25 kW. Dipilih menggunakan generator dengan daya 660 kW, sehingga masih tersedia cadangan daya sebesar 51,75 kW.

Spesifikasi Generator yang diperlukan : Kode

: GU-01

Fungsi

: Memenuhi kebutuhan listrik

Jenis

: AC generator

Jumlah

: 1 buah

Kapasitas

: 660 kW

Tegangan

: 220/360 Volt

Efisiensi

: 80 %

Bahan bakar

: solar

Kebutuhan bahan bakar

: 79 L/jam



4.1.5

103

Unit Pengadaan Bahan Bakar Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah solar. Solar diperoleh dari Pertamina dan distributornya. Pemilihan solar sebagai bahan bakar didasarkan pada alasan : 1. Mudah didapat 2. Kesetimbangan terjamin 3. Mudah dalam penyimpanan Bahan bakar solar yang digunakan mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Heating value

: 18800 Btu/lb

Efisiensi bahan bakar : 80 % Specific gravity

: 0,8691

Densitas

: 54,32 lb/ft3

Kebutuhan bahan bakar dapat diperkirakan sebagai berikut : Bahan bakar =

Kapasitas alat eff . . h

a. Kebutuhan bahan bakar untuk boiler Kapasitas boiler

= 11.098.483 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = 363 L/jam b. Kebutuhan bahan bakar untuk generator Kapasitas generator

= 660 kW = 2252022 Btu/jam



104

Kebutuhan bahan bakar = 74 L/jam Untuk menyimpan kebutuhan bahan bakar solar selama 1 bulan, dirancang tangki penyimpan bahan bakar dengan spesifikasi sebagai berikut : Kode

: TU-02

Fungsi

: Menyimpan bahan bakar solar selama 1 bulan

Tipe tangki

: Silinder tegak dengan flat bottom dan conical roof

Kapasitas

: 2620 bbl

Jumlah

:1

Kondisi penyimpanan : P

= 1 atm

T

= 30oC

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA-283 grade C

Dimensi

:D

= 25 ft

H

= 30 ft

Tebal shell

= course 1

= 0,55 in

course 2

= 0,52 in

course 3

= 0,5 in

course 4

= 0,45 in

course 5

= 0,42 in

Tebal bottom = 1 in 2 Tebal roof

= 3 in 8

Tinggi roof = 4,6 ft


Prarancangan Pabrik Isopropil Asetat Dari Asam Asetat Dan Propilen Kapasitas 50.000 Ton/Tahun 4.2

105

Laboratorium Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk memperoleh data – data yang diperlukan. Data – data tersebut digunakan untuk evaluasi unit – unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian mutu. Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau produk. Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi. Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang mempunyai tugas pokok antara lain : a. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan lain – lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi



106

Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan non-shift. 1. Kelompok shift Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa – analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam dengan dibagi menjadi 4 shift. Masing – masing shift bekerja selama 8 jam. 2. Kelompok non shift Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugas antara lain : a. Menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium b. Melakukan analisa bahan pembuangan penyebab polusi c. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi : 1. Laboratorium analisa gas 2. Laboratorium analisa air 3. Laboratorium analisa kadar bahan baku dan produk cair


Prarancangan Pabrik Isopropil Asetat Dari Asam Asetat Dan Propilen Kapasitas 50.000 Ton/Tahun 4.2.1

107

Laboratorium Analisa Gas Laboratorium ini berfungsi menganalisa kualitas bahan baku seperti propilen. Bahan baku yang dipasok dari PT. Candra Asri Petrochemical Plant diuji kualitasnya terlebih dahulu sebelum dipindahkan ke tangki penyimpanan bahan baku. Hasil pengujian ini dijadikan pedoman apakah bahan baku tersebut sesuai dengan spesifikasi yang akan digunakan pada sistem proses atau tidak. Parameter yang diukur antara lain kandungan propilen, kadar air dan kadar

gas-gas pengotor seperti propana, karbon dioksida dan senyawa olefin lainnya. Alat-alat yang digunakan antara lain : a. Gas Chromatograph (GC) GC digunakan untuk menentukan kadar propan, CO, CO2, nitrogen, hidrogen, alkohol, aseton, H2S, Karbonil sulfide, etilen yang ada dalam propilen. b. Moisture Analyzer Digunakan untuk mengetahui kadar air dalam propilen. c. Oxygen Analyzer Alat ini digunakan untuk mengetahui kadar oksigen dalam propilen.

4.2.2

Laboratorium Analisa Air

Air yang dianalisa antara lain : 1. Bahan baku air 2. Air demineralisasi 3. Air solven



108

4. Air umpan boiler 5. Air laut setelah ditambahkan klorin aktif Parameter yang diuji antara lain warna, pH, kandungan klorin, tingkat kekeruhan, total kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas, kadar minyak, sulfat, silika dan konduktivitas air. Alat-alat yang digunakan dalam laboratorium analisa air ini antara lain : a. pH meter, digunakan untukm mengetahui tingkat keasaman / kebasaan air b. Spektrofotometer, digunakan untuk mengetahui konsentrasi suatu senyawa terlarut dalam air dengan syarat larutan harus berwarna c. Spectroscopy, untuk mengetahui kadar silika, sulfat, hidrazin, turbiditas, kadar fosfat dan kadar sulfat d. Peralatan gravimetri, untuk mengetahui jumlah kandungan padatan dalam air e. Peralatan titrasi, untuk mengetahui jumlah kandungan klorida, kesadahan dan alkalinitas f. Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut dalam air. Air terdemineralisasi yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh departemen ini. Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan kandungan silikat (SiO2). Sedangkan parameter air umpan boiler kadar yang diukur antara lain pengukuran kadar hidrazin, amonia dan ion fosfat.

4.2.3

Laboratorium Analisa Bahan Baku Dan Produk Cair



109

A. Analisa Kadar Bahan Baku Asam Asetat Prosedur analisa : 1. Menyiapkan reagen : # Membuat larutan standar NaOH - Menimbang NaOH dalam suatu gelas arloji - Mengencerkan dengan aquadest yang telah dipanaskan pada gelas beker - Melakukan standarisasi dengan prosedur sebagai berikut : 1. Mengeringkan sejumlah gram kalium hidrogen ptalate (KHP) pada suhu 120oC selama 2 jam 2. Mendinginkan dalam desikator 3. Menimbang kalium hidrogen ptalate dalam suatu gelas arloji 4. Menambahkan aquadest yang baru dididihkan hingga KHP larut semua pada gelas beker 5. Menambahkan indikator PP 1% 2-3 tetes 6. Memasukkan larutan NaOH ke dalam buret 7. Menitrasi larutan KHP dengan larutan NaOH sampai terbentuk warna merah muda yang konstan 8. Mencatat kebutuhan titran

Dengan

: NNaOH = Normalitas NaOH



110

2. Melakukan analisa kadar asam asetat dengan urutan sebagai berikut : - Memasukkan sejumlah ml aquadest dalam Erlenmeyer - Menambahkan sejumlah ml sampel asam asetat yang sudah ditimbang beratnya - Menambahkan 2-3 tetes indikator PP 1% - Menitrasi larutan asam asetat dengan larutan NaOH hingga terbentuk warna merah muda yang konstan - Mencatat kebutuhan larutan NaOH. Kadar asam asetat diperoleh dengan perhitungan :

(Underwood, 2001)

B. Analisa Kadar Produk Isopropil Asetat Prosedur analisa : 1. Menyiapkan reagen: # Mengambil sejumlah ml etanol # Membuat larutan standar NaOH - Menimbang NaOH dalam suatu gelas arloji - Mengencerkan dengan aquadest yang telah dipanaskan pada gelas beker - Melakukan standarisasi dengan prosedur sebagai berikut :



111

1. Mengeringkan sejumlah gram kalium hidrogen ptalate (KHP) pada suhu 120oC selama 2 jam 2. Mendinginkan dalam desikator 3. Menimbang kalium hidrogen ptalate dalam suatu gelas arloji 4. Menambahkan aquadest yang baru dididihkan hingga KHP larut semua pada gelas beker 5. Menambahkan indikator PP 1% 2-3 tetes 6. Memasukkan larutan NaOH ke dalam buret 7. Menitrasi larutan KHP dengan larutan NaOH sampai terbentuk warna merah muda yang konstan 8. Mencatat kebutuhan titran

dengan

: NNaOH = Normalitas NaOH

# Membuat larutan standar HCl - Mengambil sejumlah ml HCl pada gelas beker - Melarutkan dengan aquadest pada labu takar hingga tanda batas. - Memasukkan larutan HCl tersebut ke dalam buret - Menimbang sejumlah gr Na2B4O7.10H2O (Borax) pada gelas arloji - Melarutkan Borax tersebut dengan sejumlah ml aquadest sampai larut



112

- Menambah indicator PP 1% 2-3 tetes - Menitrasi dengan larutan HCl sampai terbentuk warna jingga - Mencatat kebutuhan titran

Dengan

: NHCl = Normalitas HCl BM borax = Berat molekul borax

3. Melakukan analisa kadar isopropil asetat dengan urutan sebagai berikut : a. Menimbang sejumlah gram sampel dengan gelas timbang, kemudian memasukkannya ke dalam erlenmeyer b. Menambahkan sejumlah ml etanol dan NaOH c. Menutup erlenmeyer dengan corong kaca yang bagian atasnya diberi kapas untuk mencegah penguapan sampel kemudian ditutup dengan gelas arloji d. Memanaskan sampel sampai 80 oC selama 20 menit e. Mendinginkan hingga suhu sampel sama dengan suhu kamar kemudian ditambahkan indikator PP 1% 2 – 3 tetes f. Menitrasi larutan tersebut dengan larutan HCl yang sudah dimasukkan ke dalam buret g. Perhitungan :


Prarancangan Pabrik Isopropil Asetat Dari Asam Asetat Dan Propilen Kapasitas 50.000 Ton/Tahun dengan : V N

113

= volume sampel isopropil asetat = Normalitas HCl (Underwood, 2001)


BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

Recommend Documents