BAB I. PENGANTAR
Perkembangan industri di Indonesia pada saat ini mengalami peningkatan di segala bidang, terutama industri yang bersifat padat modal dan teknologi Indonesia diharapkan mampu bersaing dengan negara-negara maju lainnya. Peningkatan yang pesat baik secara kualitatif dan kuantitatif juga terjadi dalam industri kimia. Salah satu bahan industri kimia yang sangat diperlukan dalam industri kimia adalah aseton Aseton banyak dipakai pada industri selulosa asetat, cat, serat, plastik, karet, kosmetik, perekat, pernis, penyamakan kulit, pembuatan minyak pelumas, dan proses ekstraksi juga sebagai bahan baku pembuaan methyl isobutyl ketone. Aseton pertama kali dihasilkan dengan cara distilasi kering dari kalsium asetat. Kemudian setelah perang dunia ke-1 proses pembuatan aseton digantikan dengan fermentasi karbohidrat menjadi aseton, buthyl dan etil-alkohol. Kemudian pada tahun 1920 proses dehydrogenasi 2-propanol mulai digunakan untuk memproduksi aseton. Pada pertengahan tahun 1960 proses oksidasi propene digunakan sebagai bahan baku pembuatan aseton. Dan pada tahun 1976 oksidasi cumene menjadi phenol dan aseton mulai digunakan. (Ullmann, 2007) Kebutuhan aseton di indonesia semakin lama semakin meningkat tapi sampai saat ini masih belum ada perusahaan di indonesia yang masih memproduksinya. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, indonesia masih mendatangkan aseton dari negara lain seperti : Amerika Serrikat, Belanda, Cina, Korea, Jepang, dan Singapura.
Pemilihan Lokasi Lokasi pabrik sangat bergantung terhadap keberadaan suatu proyek industri baik dari segi komersial maupun kemungkinan pengembangan di masa mendatang. Banyak faktor yang harus dipertimbangkan dalam memilih lokasi pabrik.
Pemilihan lokasi didasarkan pada pertimbangan-pertimbangan berikut: 1. Faktor primer a. Sumber Bahan Baku Penyediaan
bahan
baku
merupakan
hal
yang
paling
penting
dalam
mengoperasikan pabrik, karena pabrik beroperasi atau tidak sangat tergantung pada persediaan bahan baku atau pelabuhan tempat tersedianya barang. Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan aseton yaitu isopropil Alkohol yang masih diimpor dari belanda, oelh jarena itu dipilih lokasi yang dekat dengan pelabuhan untuk mempermudah pengiriman.
b. Pemasaran Prospek pasar menjadi sangat penting karena untung rugunya suatu pabrik sangat tergantung pemasaran produknya, sehingga lokasi pabrik harus didirikan di daerah yang cerah prospek pemasarannya. Sebagai produk, aseton banyak dibutuhkan oleh industri car, pernis, selulosa, karet dan kosmetik. Oleh karena itu sangat menguntungkan bila pabrik aseton ini didirikan di lokasi yang berdekatan dengan industri-industri tersebut.
c. Sarana Transportasi Sasaran pemasaran sebagian besar adalah untuk memenuhi kebutuhan industri dalam negeri di samping sebagian sisa lainnya untuk diekspor. Untuk itu lokasi pabrik harus berdekatan dengan sarana perhubungan laut dan darat. Fasilitas jalan dan pelabuhan di Merak mendukung sekali untuk kepentingan tersebut, yaitu dengan adanya jalan antar propinsi yang keadaan jalannya sudah cukup baik, bahkan terdapat jalan tol untuk menghubungkan setiap provinsi di pulau jawa, dan juga pelabuhan yang sudah banyak disinggahi oleh kapal-kapal besar.
d. Utilitas Untuk kelancaran operasi pabrik, perlu diperharikan sarana-sarana pendukung seperti air, listri, dan lain-lain, agar proses produksi dapat berjalan dengan baik. Penyediaan tenaga listrik diperoleh dari PLN dan generator st sebagai cadangan
bila PLN tidak dapat memenuhi kebutuhan listri saat peak time. Penyediaan air diperoleh dengan air laut, sedangkan steam yang akan digunakan didapatkan dari pemanfaatan WHB (water heat boiler).
e. Tenaga Kerja Tenaga kerja mutlak diperlukan untuk menjalankan mesin-mesin produksi. Pendirian pabrik diharapkan dapat menyerap tenaga kerja dan mengurangi pengangguran. Di kawasan industri seperti di Cilegon, dan Merak tenaga kerja bukan masalah yang berarti karena tersedia SDM-SDM yang banyak.
2. Faktor sekunder a. Perluasan Area Pabrik Dengan merihat perkembangan kebutuhan masa mendatang yang terus meningkat, maka perlu dipertimbangkan faktor perluasan area pabrik di masa mendatang untuk penambahan kapasitas produksi suatu pabrik. Cilegon dan Merak merupakan suatu kawasan industri yang telah memenuhi faktor kelayakan baik mengenai iklim, sosial dan karakteristik lingkungan. Sehingga tidak menghambat pendirian dan kelangsungan operasional dari pabrik.
b. Karakteristik Lokasi Karakteristik lokasi menyangkut iklim di daerah tersebut, yang tidak rawan banjir, serta kondisi masyarakatnya. Dalam hal ini kawasan industri Merak dan Cilegin bisa digunakan sebagai lokasi pendirian pabrik aseton.
c. Kebijaksanaan Pemerintah Pendirian pabrik perlu memperhatikan beberapa faktor kepentingan yang terkait didalamnya, kebijakan pengembangan industri, dan hubungannya dengan pemerataan kesempatan kerja, kesejahteraan, dan hasil-hasil pembangunan. Di samping itu, pabrik yang didirikan juga harus berwawasan lingkungan, artinya keberadaan pabrik tersebut tidak mengganggu atau merusak lingkungan sekitarnya.
d. Kemasyarakatan Dengan masyarakat yang akomodatif terhadap perkembangan industri dan tersedianya fasilitas umum untuk hidup bermasyarakat, maka lokasi di Merak dan Cilegon dirasa tepat.
Dari pertimbangan faktor-faktor diatas, maka dipilih daerah Cilegon, Banten sebagai tempat pendirian pabrik Aseton.
Pemilihan Proses Aseton dapat dibuat dengan menggunakan proses Cumene Hydroperoxide, proses dehidrogenasi Isopropil Alkohol, dan proses Oksidasi Isopropil Alkohol. 1. Proses Cumene Hydroperoxide. Pada proses cumene hydroperoxide, mula-mula cumene dioksidasi menjadi cumene hydroperoxide dengan udara atmosfer atau udara kaya oksigen dalam satu atau beberapa oksidiser. Temperatur yang digunakan adalah antara 80–130 oC dengan tekanan 620 kPa, serta dengan penambahan Na2CO3. Sanjutnya produk reaktor dievaporasikan. Kemudian dengan penambahan asam akan terjadi reaksi pembelahan cumene hydroperoxide menjadi suatu campuran yang terdiri dari phenol, aseton dan berbagai produk lain seperti cumylphenols, acetophenols, dimethylphenylcarbinol,α-methylstyrene dan hidroxyaseton. Campuran ini kemudian dinetralkan dengan menambahkan larutan natrium phenoxide atau basa yang lain atau dengan resin penukaran ion (ion exchanger resin). Setelah itu, campuran dipisahkan dan crude aseton diperoleh dengan cara distilasi. (Kirk-Othmer, 182, 1994) Reaksi utama yang terjadi : C6H5CH(CH3)2
O2
C6H5C(CH3)2OOH
Kelebihan
acid
C6H5OH + CH3COCH3
Kekurangan
Menghasilkan produk aseton dengan Aseton bukan sebagai hasil main product. kemurnian yang cukup tinggi (±94%). .Bahan baku relative mudah didapat.
Melalui proses yang cukup panjang untuk
menghasilkan produk akhir. Bahan baku tidak langsung menghasilkan aseton,
tetapi
pembentukan
melewati
produk
antara
proses terlebih
dahulu.
2. Proses Dehidrogenasi Isopropil Alkohol. Reaksi dehidrogenasi Isopropil Alkohol bersifat endotermik. Sehingga untuk mendapatkan konversi yang cukup tinggi, dibutuhkan suhu yang cukup tinggi pula. Pada pembuatan aseton dengan proses dehidrogenasi katalitik isopropanol (isopropil alkohol) digunakan katalis kombinasi ZnO dan ZrO dalam prosesnya. Proses dehidrogenasi ini berjalan pada pada fasa gas suhu 350oC dan tekanan ± 2 atm. Isopropil benzene sebelum masuk ke dalam reaktor diubah kedalam fasa gas di dalam vaporizer. Produk yang dihasilkan oleh reaktor adalah Aseton sebagai produk utama serta produk samping lainnya berupa gas hydrogen, sisa Isopropil Alkohol yang tidak bereaksi, Propylene, dan Air. Reaksi utama yang terjadi: (CH3)2CHOH ——> (CH3) 2CO + H2 Selain reaksi utama, pada reaktor juga menghasilkan reaksi samping berupa propilen. Reaksi yang terjadi : (CH3)2CHOH ——> CH3CH=CH2 + H2O Kelebihan
Kekurangan
Pengaturan suhu reaktor lebih mudah.
Reaksi
berjalan
secara
endotermik,
sehingga membutuhkan panas yang cukup besar (66,5 kJ/mol pada suhu 327oC).
Aseton dihasilkan sebagai reaksi utama.
Karena reaksi berjalan pada suhu cukup tinggi, katalis perlu diganti secara berkala (± 6 bulan).
Menghasilkan Aseton dengan kemurnian yang cukup tinggi (± 95%).
3. Proses Oksidasi Isopropil Alkohol Pada proses ini Isopropil alkohol didapat dari mereaksikan Propilen dengan H20. Selain direaksikan dengan H2O, Propilen juga direaksikan dengan O2 dan menghasilkan Acrolein. Kemudian Isopropil Alkohol direaksikan dengan Acrolein dan menghasilkan Aseton serta Alil Alkohol. Selain itu, Isopropil Alkohol juga ada yang direaksikan dengan Oksigen akan menghasilkan Hidrogen Peroksida dan Aseton. Setelah itu, kedua hasil tersebut direaksikan dan menghasilkan produk akhir Gliserol. Reaksi utamanya adalah : CH3CHOHCH3 +
1 2
Catalyst
O2
H2O + CH3COCH3
Propylene dioksidasi menjadi acrolein pada fase gas dan dibantu katalis CH2=CHCH3 + O2
CU2O O
CH2=CHCHO + H2O O
300 C-400 C
Propylene terabsorbsi dibawah tekanan atmosfer, lalu asam sulfat membentuk isopropil sulfat yang terhidrolisis menjadi isopropil alcohol CH2=CHCH3
H2O
(CH3)2CHOSO3H
CH3CHOHCH3
Acrolein bereaksi dengan isopropil alkohol dan memberikan aseton dan allil alkohol, menurut literatur yield aseton adalah 1,09 kg untuk setiap kg alli alkohol. MgO+ZnO
CH2=CHCHO + CH3CHOHCH3
400OC
CH3COCH3 + CH2=CHCH2OH
Oksigen membentung gelembung melewati isopropil alkohol, membentuk aseton dan hidrogen peroxide. Menurut literatur yield aseton adalah 1,7kg untuk setiap kg hidrogen peroxide yang diproduksi.
90OC-140OC
CH3CHOHCH3 + O2
CH3COCH3 + H2O2
Allil alkohol kemudian berubah menjadi glyserol karena bereaksi dengan hidrogen piroxide. CH2=CHCH2OH + H2O2
Kelebihan
CH2OHCHOHCH2OH
Kekurangan
Bahan baku cukup mudah untuk didapat. Reaksi sangat eksotermik (180 kJ/mol pada suhu 295oC). Aseton sebagai by product (bukan hasil akhir,
karena
hasil
akhirnya
berupa
gliserol).
Sehingga berdasarkan kelebihan dan kekurangan dari masing-masing proses, dipilih proses dehidrogenasi isopropanol sebagai proses produksi untuk menghasilkan aseton. Proses tersebut dipilih diantaranya karena faktor kemudahan dalam mengontrol proses serta kemurnian produk yang dihasilkan cukup tinggi.
