BAB II DESKRIPSI PROSES. Rumus Molekul : C 3 H 4 O 2

Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat dari Asam Akrilat dan N-Butanol Menggunakan Distilasi Reaktif Kapasitas 60.000 Ton/Tahun

BAB II DESKRIPSI PROSES

II.1.

Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

II.1.1. Spesifikasi Bahan Baku A. Asam Akrilat (PT. Nippon Shokubai) : Nama IUPAC

: prop-2-enoic acid

Rumus Molekul

: C3H4O2

Berat Molekul

: 72,06 g/mol

Titik Leleh

: 13,34 °C pada 1 atm

Titik Didih

: 140,51 °C pada 1 atm

Densitas

: 1,047 – 1,051(g/ml, 20 °C)

Kelarutan

: Larut sempurna dalam air dan pelarut organik (alkohol, kloroform, benzene) Kelarutan dalam air (1x106ppm, 25°C)

Kemurnian (% berat)

: 99,7% (0,3% air)

Wujud

: Cair

B. Normal Butanol (PT. Petro OXO Nusantara) : Nama IUPAC

: n-Butil Alkohol

Rumus Molekul

: C4H10O

Berat Molekul

: 74,12 g/mol

Titik Leleh

: -87,49 °C pada 1 atm

Titik Didih

: 117,30 °C pada 1 atm

Densitas

: 0,811 g/ml

Kelarutan

: 6 x 104 ppm (pada 25 °C)

Kemurnian (% berat)

: 95,5% (4,5% air)

Wujud

: Cair

BAB II Deskripsi Proses 13

14 Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat dari Asam Akrilat dan N-Butanol Menggunakan Distilasi Reaktif Kapasitas 60.000 Ton/Tahun

II.1.2. Spesifikasi Produk A. Normal Butil Akrilat (I-Lung, 2005) : Nama IUPAC

: butyl prop-2-enoate

Rumus Molekul

: C7H12O2

Berat Molekul

: 128,1689 g/mol

Titik Leleh

: -64,6 °C pada 1 atm

Titik Didih

: 147,4 °C pada 1 atm

Densitas

: 0,8898 g/ml (pada 20 °C)

Kelarutan

: 2000 ppm (25 °C)

Kemurnian (% mol)

: n-Butil Akrilat = 99,83 % n-Butanol

= 0,14 %

Asam Akrilat

= 0,03

%

Air

=0

%

B. Asam Akrilat (PT. Nippon Shokubai) : Nama IUPAC

: prop-2-enoic acid

Rumus Molekul

: C3H4O2

Berat Molekul

: 72,06 g/mol

Titik Leleh

: 13,34 °C pada 1 atm

Titik Didih

: 140,51°C pada 1 atm

Densitas

: 1,047 – 1,051(g/ml at 20 °C)

Kelarutan

: 1x106 ppm (25 °C)

Kemurnian (% mol)

: Asam Akrilat

BAB II Deskripsi Proses

= 72,55 %

n-Butanol

= 14,5 %

Air

= 12,95 %


II.2.

Mekanisme Reaksi Pada reaksi esterifikasi terjadi pemutusan ikatan karbonil oksigen dari asam karboksilat (asam akrilat). Proses pemutusan ikatan tersebut dapat diketahui dari struktur elektron reaktan dan produk. Karena oksigen lebih elektronegatif dari karbon, maka karbon karbonil lebih positif dari pada oksigen karbonil, sehingga dapat dituliskan sebagai berikut, (Mc.Ketta, 1978) : HO+R’

O R’ OH

O R C O H+ H+

R C O+ H2

1

3

R C O+

H2

O-

2

4

H2O H+

O R

COR’ 6

H

O+

R

C

R’ O

5

Mekanisme reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: 1.

Gugus karbonil pada asam diprotonasi. Protonasi akan mengikat muatan positif pada atom karbon karbonil dan menjadikannya sasaran terbaik bagi serangan nukleofil.

2.

Audisi nukleofil yaitu alcohol pada asam yang telah terprotonasi, sehingga ikatan C-O yang baru terbentuk.

3.

Oksigen-oksigen

melepaskan

atau

mendapatkan

proton

(setimbang). 4.

Salah satu gugus hidroksil diprotonasi (kedua gugus hidroksil identik)

5.

Pemutusan ikatan C-O dan lepasnya air.

6.

Ester yang berproton melepaskan protonnya.



II.3.

Konsep Proses Pembuatan n-butil akrilat dilakukan dengan pereaksian antara Asam Akrilat dan n-Butanol pada kondisi cair (Persamaan II-1) di reaktor berupa kolom Reactive Distillation. Alat ini berfungsi sebagai tempat berlangsungnya reaksi sekaligus sebagai menara pemisah antara produk utama dan produk samping. Kombinasi antara reaksi dan distilasi dalam kolom Reactive Distillation ini dipilih karena hemat energi, mengurangi arus recycle, kebutuhan alat tambahan sedikit dan konversi besar. Reaksi berlangsung pada temperatur 70°C – 130°C dan tekanan atmosfer (Ostaniewicz-Cydzik, 2014).

………………………. (II-1) (n-Butanol)

+ (Asam Akrilat) ⇋ (n-Butil Akrilat) + (Air)

Konversi produk mencapai 0,97 terhadap asam akrilat. Normal butil akrilat dikeluarkan sebagai hasil bawah dengan kemurnian 99,83% w/w. Sisa hasil reaktan dan produk samping berupa air dikeluarkan sebagai hasil atas lalu diumpankan ke menara distilasi untuk membentuk produk samping berupa asam akrilat 76% w/w. Perbandingan mol umpan n-butanol dan asam akrilat sebesar 1,043:1 agar dihasilkan konversi terbesar (I-Lung, 2005).

II.3.1. Tinjauan Termodinamika Tinjauan secara termodinamika ditujukan untuk mengetahui sifat reaksi (endotermis/eksotermis) dan arah reaksi (reversible/irreversible). Penentuan panas reaksi berjalan secara eksotermis atau endotermis dapat diketahui dengan perhitungan panas pembentukan standar (ΔHf0) pada tekanan atmosferis dan temperatur 298 K. Pada proses pembentukan nButil Akrilat terjadi reaksi sebagai berikut: Reaksi : AsamAkrilat + n-butanol


n-ButilAkrilat + H2O


Data ΔH° dari berbagai senyawa : ΔH° Asam Akrilat

: -355,91 kJ/mol

ΔH° n-Butanol

: -274,60 kJ/mol

ΔH° n-Butil Akrilat

: -395,00 kJ/mol

ΔH° Air

: -241,80 kJ/mol

Dengan persamaan ΔH°(298) = ΔH°produk - ΔH°reaktan ΔH°(298) = -6.290 kJ/kmol ΔHr = ΔH1 + ΔH°(298) + ΔH2 Pada temperatur 298 Kelvin, ΔH bernilai negatif maka reaksi berlangsung secara eksotermis (menghasilkan panas). Nilai konstanta kesetimbangan reaksi didapat dari penurunan persamaan energi bebas Gibbs. Berikut data ΔG0f tiap komponen ΔG0f Asam Akrilat

: -271

ΔG0f n-Butanol

: -150,2 kJ/mol

ΔG0f n-Butil Akrilat

: -233

ΔG0f Air

: -228,59 kJ/mol

kJ/mol

kJ/mol

ΔG°f(298) = ΔG0fproduk - ΔG0freaktan ΔG°f(298) = -37717 kJ/kmol, bernilai negatif maka reaksi dapat berlangsung Untuk menentukan konstanta kesetimbangan menggunakan persamaan II.2 sesuai dengan jurnal I-Lung, 2005 agar dapat digunakan pada persamaan kinetika sebagai Ka. …… (II.2) ln K403 = 4,1481 ; K403

= 63,3138

Ditinjau dari nilai konstanta kesetimbangan, reaksi berjalan searah. Namun dalam jurnal (Ostaniewicz-Cydzik, 2014) disebutkan reaksi pembentukan n-Butil Akrilat cenderung merupakan reaksi reversible dan tergantung pada kesetimbangan. Untuk itu digunakan Reactive Distillation sehingga menggeser kesetimbangan kearah produk dengan cara mengeluarkan hasil reaksi baik melalui distilate maupun bottom.



II.3.2. Tinjauan Kinetika I Lung, (2005) dalam jurnalnya merumuskan persamaan kecepatan reaksi untuk pembentukan n-Butil Akrilat sebagai berikut : (

)

(

)

……………… (II.3)

dengan: r

= kecepatan reaksi (kmol/m3.s)

α

= aktifitas komponen n = Pn/P°n

K1

= konstanta kinetika (8,12 x 109 kmol/m3.s)

K2

= konstanta kinetika (8,37 x 104 J/mol)

K3

= konstanta kinetika (1,864)

K4

= konstanta kinetika (1,308) Nilai Ka (konstanta keseimbangan)

pada suhu reaksi 130 0C

adalah 63,31 dengan perbandingan mol umpan n-Butanol dengan Asam Akrilat untuk reaksi adalah 1,043:1. Nilai konstanta kesetimbangan (Ka) dapat diturunkan untuk mencari konversi kesetimbangannya (Xe). Penurunannya adalah sebagai berikut

Limiting reactannya adalah asam akrilat berdasar mol mula-mula yang paling sedikit dan karena koefisien antar reaktan sama besar,

Nilai BuOH/AA = 1,043, maka persamaannya menjadi

Didapat nilai Xe1 sebesar 1,17 dan Xe2 sebesar 0,90. Maka didapat konversi kesetimbangan sebesar 90% dari asam akrilat.



II.4.

Langkah Proses Asam Akrilat dan n-Butanol sebagai bahan baku diangkut dengan truk tangki menuju pabrik dan disimpan di tangki penyimpan masingmasing pada suhu dan tekanan lingkungan. Ketika akan dipergunakan sebagai umpan reaktor, kedua bahan dipanaskan terlebih dahulu kemudian diumpankan kedalam Reactive Distillation (RD). Reaksi terjadi di dalam Reactive Distillation berfase cair-cair dan beroperasi pada temperatur 70 °C - 130 °C, tekanan 1 atm. Reaksi berlangsung secara eksotermis dengan reaksi sebagai berikut:

(n-Butanol)

+ (Asam Akrilat) ⇋ (n-Butil Akrilat)

+ (Air)

Tempat terjadinya reaksi adalah dibagian tengah menara Reactive Distillation diantara seksi Enriching dan Stripping (I-Lung, 2005). Panas hasil reaksi dimanfaatkan langsung untuk penguapan air yang terbentuk. Air yang teruapkan mengandung sisa reaktan tak bereaksi. Karena antara air, n-Butanol dan n-Butil Akrilat terdapat titik azeotrop, maka konversi maksimal hanya 90% sesuai konversi kesetimbangan. Karena titik didih produk utama relatif tinggi maka akan turun kebawah menuju reboiler. Produk hasil bawah RD mempunyai kemurnian 99,83% w/w. Produk akan keluar dari reboiler RD dan langsung didinginkan sampai suhu 40℃ kemudian ditampung dalam tangki penyimpanan dan tidak perlu dimurnikan lagi karena sudah memenuhi spesifikasi di pasaran (minimal 99,5% untuk butil akrilat). Secara garis besar proses produksi akan dibagi menjadi 4 tahapan, yaitu :



II.4.1 Tahap Penyimpanan Bahan Baku Bahan baku asam akrilat (C2H3COOH) dan n-butanol (C4H9OH) disimpan pada fase cair dengan suhu 30 °C dan tekanan 1 atm dalam tangki penyimpanan (ST-01 A/B dan ST-02 A/B). Bahan baku asam akrilat (C2H3COOH) diperoleh di pasaran dengan kemurnian 98,81% berat, sedangkan n-butanol (C4H9OH) diperoleh dengan kemurnian 83,76 % berat.

II.4.2 Tahap Penyiapan Bahan Baku Bahan baku asam akrilat berfase cair pada suhu 30 °C dan tekanan 1 atm dipompa oleh pompa (P-01) dari tangki asam akrilat (ST-01) menuju ke heat exchanger (HE-01) untuk pemanasan hingga suhu 95,05 °C sebelum diumpankan ke Reactive Distillation (RD-01). Demikian pula bahan baku n-butanol berfase cair pada suhu 30 °C dan tekanan 1 atm dipompa oleh pompa (P-02) dari tangki n-butanol (ST02) menuju ke heat exchanger (HE-02) untuk pemanasan hingga suhu 72,51 °C sebelum diumpankan ke Reactive Distillation (RD-01).

II.4.3 Tahap Pembuatan Produk Reaksi yang terjadi di Reactive Distillation C4H9(OH) + H2C=CHCOOH

H2C=CHCOO(CH2)3CH3 + H2O

Bahan baku asam akrilat siap olah dimasukkan ke RD-01 pada plate reaksi yaitu diantara plate ke-9 dan ke-10. Sedangkan untuk bahan baku n-butanol dimasukkan ke RD-01 pada plate reaksi yaitu diantara plate ke-30 dan ke-31. RD-01 beroperasi secara nonisotermal dan adiabatik pada suhu 70 °C – 130 °C dan tekanan 1 atm. Di dalam reaktor terjadi reaksi pembentukan n-butil akrilat dan air. Asam akrilat bereaksi sebesar 90% dari asam akrilat umpan RD-01. Reaksi pembentukan n-butil akrilat merupakan reaksi eksotermis, sehingga akan melepaskan panas untuk penguapapn senyawa hasil samping reaksi ini yaitu air (H2O).



II.4.4 Tahap Pemurnian Produk Didalam RD-01, hasil reaksi kemudian langsung dimurnikan berdasarkan pada perbedaan titik didih masing-masing komponen. Selain menghasilkan n-butil akrilat, reaksi tersebut juga menghasilkan air yang kemudian diuapkan dengan menggunakan panas dari reboiler (RB-01) dan panas hasil reaksi. Air akan dibuang melalui hasil atas RD-01 setelah terlebih dahulu didinginkan oleh kondensor (CD-01). Sedangkan sisa reaktan dan produk utama yang terikut dipompa kembali ke RD-01 sebagai refluks. Akan tetapi karena masih banyak kandungan reaktan yang dibawa oleh hasil atas RD-01 maka diperlukan proses pemurnian lanjutan menggunakan dekanter (DC-01) dan menara distilasi (MD-01). Dimana di dekanter memisahkan n-butil akrilat dengan n-butanol yang tidak larut dalam air sebagai fase ringan pada dekanter. Fase ringan tersebut juga berpotensi untuk dilakukan pemurnian lebih lanjut sesuai lampiran F, sehingga terpisah antara n-butil akrilat dengan n-butanol. Sedangkan fase beratnya dimurnikan lebih lanjut pada MD-01. Hasil bawah MD-01 berupa Asam akrilat 76% w/w sebagai produk samping tetapi juga berpotensi untuk di recycle kembali pada umpan RD01 seperti yang tertera pada lampiran F. Sedangkan hasil atas MD-01 yang sebagian besar mengandung air dialirkan mengelilingi pabrik guna menurunkan suhu sebelum masuk ke unit water treatment dan kemudian akan dibuang ke lingkungan.



II.5.

Neraca Massa dan Energi Produk

: Normal Butil Akrilat 99,5% berat

Kapasitas

: 60.000 ton/tahun

Satu tahun produksi

: 330 hari

Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam

II.5.1 Neraca Massa Basis Perhitungan

: 1 jam

Satuan

: kg/jam

Tabel II.1 Neraca Massa disekitar Reactive Distillation (RD-01) Input

Komponen

Arus 1

Output Arus 2

Arus 5

Arus 6

H2O

63,275

1.092,693 2.338,265

0,000

BuOH

0,000

5.635,715

766,544

6.138

AA

5.253,924

0,000

524,114

1.279

BA

0,000

0,000

840,927

7.568,341

Total

5.317,199 6.728,408 4.469,849 7.575,757 12.045,607

12.045,607

Tabel II.2 Neraca Massa disekitar Dekanter (DC-01) Input

Komponen

Output

Arus 5

Arus 7

Arus 8

H2O

2.338,265

0,00

2338,27

BuOH

766,544

657,69

108,85

AA

524,114

0,00

524,11

BA

840,927

840,93

0,00

4.469,849

1498,62

2971,23

Total

4.469,849


4.469,849


Tabel II.3 Neraca Massa disekitar Menara Distilasi (MD-01) Komponen

Input

Output

Arus 8

Arus 11

Arus 12

H2O

2338,265

2314,882

23,383

BuOH

108,849

1,088

107,761

AA

524,114

0,000

524,113

BA

0,000 2971,228 2971,228

Total

0,000 0,000 2315,971 655,256 2971,228

Tabel II.4 Neraca Massa Total Input

Output

Komponen Arus 1

Arus 2

Arus 6

Arus 7

Arus 11

Arus 12

H2O

63,275

1.092,693

-

-

2314,882

23,383

BuOH

-

5.635,715

6,138

657,69

1,088

107,761

AA

5.253,924

-

1,279

-

-

524,113

BA

-

-

7.568,341

840,93

-

-

5.317,199

6.728,408

7.575,757

1498,62

2315,971

655,256

Total 12.045,607


12.045,607


II.5.2 Neraca Panas Basis Perhitungan

: 1 jam

Satuan

: kJ/jam

Tabel II.4 Neraca Panas Heat Exchanger (HE-01) Komponen

Input, kJ/jam

Output, kJ/jam

Q arus 1 masuk HE

148.156,9595

-

Q arus 1 keluar HE

-

Q pemanas / steam

2.258.736,1214

2.406.893,0810 -

TOTAL

2.406.893,0810

2.406.893,0810


Input, kJ/jam

Output, kJ/jam

Q arus 2 masuk HE

83.920,7031

-

Q arus 2 keluar HE

-

809.121,5033

Q pemanas / steam

725.200,8002

-

TOTAL

809.121,5033

809.121,5033

Tabel II.6 Neraca Panas Reactive Distillation (RD-01) Arus

Input

Output

Q arus 1

2.406.893,0810

-

Q arus 2

809.121,5033

-

Q arus 5

-

1.290.311,938

Q arus 6

-

2.016.110,327

Q reaksi

131.935,9

-

-

10.308.166,775

Q reboiler

10.266.638,554

-

Total

13.614.589,040

13.614.589,040

Q condenser



Tabel II.7 Neraca Panas Heat Exchanger (HE-03) Komponen Q arus 6 masuk HE Q arus 6 keluar HE Q pendingin TOTAL

Input, kJ/jam

Output, kJ/jam -

1.195.876,306 -

233.124,3077

-

962.751,9987

1.195.876,306

1.195.876,306

Tabel II.8 Neraca Panas Cooler (HE-04) Komponen Q arus 5 masuk Cooler Q arus 5 keluar Cooler Q pendingin TOTAL

Input, kJ/jam

Output, kJ/jam -

1.236.470,5096 -

242.607,0849 993.863,4247

1.236.470,5096

1.236.470,5096

Tabel II.9 Neraca Panas Heater (HE-05) Komponen

Input, kJ/jam

Output, kJ/jam

Q arus 8 masuk HE

-

Q arus 8 keluar HE

195.275,5108 -

1.013.471,1595

Q pendingin

818.195,6487

-

1.013.471,1595

1.013.471,1595

TOTAL

Tabel II.10 Neraca Panas Menara Distilasi (MD-01) Arus

Input

Output -

Q arus 11

1.013.435,167 -

715.798,475

Q arus 12

-

407.957,625

Q condenser

-

Q arus 8

Q reboiler

10.705.892,491

10.595.571,559 -

Total

11.719.327,658

11.719.327,658




Input, kJ/jam

Output, kJ/jam

Q arus 12 masuk HE

360.454,6737 -

49.955,2537

-

310.499,4200

360.454,6737

360.454,6737

Q arus 12 keluar HE Q pendingin TOTAL

Tabel II.12 Neraca Panas Total Arus

Q input

Q output

Q Arus 1

148.156,9595

-

Q Arus 2

83.920,7031

-

Q HE-01

2.258.736,1214

-

Q HE-02

725.200,8002

-

Q Reaksi

131.935,9

-

10.266.638,554

-

Q Kondensor RD

-

10.308.166,775

Q Arus 6

-

233.124,3077

Q HE-03

-

962.751,9987

Q HE-04

-

993.863,4247

Q Arus 7

-

47.331,57

Q-HE-05

818.195,6487

-

10.705.892,491

-

Q Kondensor MD

-

10.595.571,559

Q Arus 11

-

715.798,475

Q Arus 12

-

49.955,2537

Q HE-06

-

310.499,4200

TOTAL

25.138.677,18

25.138.677,18

Q Reboiler RD

Q Reboiler MD



II.6.

Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses

II.6.1 Lay Out Pabrik Tata letak yang tepat sangat penting agar efisiensi, keselamatan, dan kelancaran kerja dari para karyawan serta keselamatan proses tetap terjaga. Pada prarancangan pabrik ini, tata letak dari pabrik dapat dilihat pada Gambar II.1. Untuk pencapaian kondisi yang optimal, maka hal-hal yang harus diperhatikan dalam penentuan tata letak pabrik ini adalah : a. Pabrik

n-Butil

Akrilat

ini

merupakan

pabrik

baru

(bukan

pengembangan) sehingga penentuan lay out tidak dibatasi oleh bangunan yang ada. b. Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di masa mendatang. c. Faktor keamanan sangat diperlukan untuk penanganan bahaya kebakaran dan ledakan, maka perencanaan lay out selalu diusahakan jauh dari sumber api, bahan panas, bahan yang mudah meledak dan jauh dari asap atau gas beracun. d. Sistem konstruksi yang direncanakan adalah outdoor sehingga dapat menekan biaya bangunan dan gedung, dan juga iklim Indonesia memungkinkan konstruksi secara outdoor. e. Lahan terbatas sehingga diperlukan efisiensi dalam pemakaian pengaturan ruangan/lahan. Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu (Vilbrandt, 1959): a. Daerah administrasi/perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol Daerah administrasi 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 Daerah proses merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses berlangsung.



c. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk Daerah penyimpanan bahan baku dan produk merupakan daerah tempat bahan baku dan produk. d. Daerah gudang, bengkel dan garasi Daerah gudang, bengkel dan garasi merupakan daerah yang digunakan sebagaipenampung bahan-bahan yang diperlukan oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan proses. e. Daerah utilitas Daerah utilitas merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung proses berlangsung dipusatkan.


29 Prarancangan Pabrik N-Butil Akrilat dari Asam Akrilat dan N-Butanol Menggunakan Distilasi Reaktif Kapasitas 60.000 Ton/Tahun 150 mm Pintu Darurat Ruang Generator

Area Perluasan

Utilitas

UPL

Control Room

Laboratorium

Safety

200 mm

Bengkel

PROSES

Pemadam Kebakaran

Poliklinik

mushola

kantin

Parkir POS KEAMANAN

Garasi

POS KEAMANAN

Gudang

KANTOR

Parkir

Skala Keterangan :

Taman

:

Arah jalan

Gambar II.1 Lay out Pabrik


= 1 : 1000


II.6.2. Lay Out Peralatan Proses Lay out peralatan proses adalah tempat dimana alat-alat yang digunakan dalam proses produksi. Tata letak peralatan proses pada prarancangan pabrik ini dapat dilihat pada Gambar II.2. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penentuan lay out peralatan proses pada pabrik n-Butil Akrilat, antara lain (Vilbrandt, 1959) : a. Aliran udara Aliran udara di dalam dan di sekitar peralatan proses perlu diperhatikan kelancarannya. Hal ini bertujuan menghindari terjadinya stagnasi udara pada suatu tempat sehingga mengakibatkan akumulasi bahan kimia yang dapat mengancam keselamatan pekerja. b. Cahaya Penerangan sebuah pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat proses yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan tambahan. c. Lalu lintas manusia Dalam perancangan lay out peralatan perlu diperhatikan agar pekerja dapat mencapai seluruh alat proses dengan cepat dan mudah. Hal ini bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera diperbaiki. Keamanan pekerja selama menjalankan tugasnya juga diprioritaskan. d. Pertimbangan ekonomi Dalam penempatan alat-alat proses diusahakan dapat menekan biaya operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi pabrik. e. Jarak antar alat proses Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi tinggi sebaiknya dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga apabila terjadi ledakan atau kebakaran pada alat tersebut maka kerusakan dapat diminimalkan.


Skala 1:200

UPL

ST-03 (A)

ST-03 (B)

ST-04 CD-01 AC-01

RD

CD-02 AC-02

DC

MD

RB-01

RB-02

ST-01 (a)

ST-01 A/B ST-02 A/B ST-03 A/B ST-04 RD


ST-01 (b)

ST-02 (a)

: Tangki bahan baku asam akrilat RB-01/02 : Reboiler : Tangki bahan baku n-butanol CD-01/02 : Kondenser : Tangki produk n-butil akrilat AC-01/02 : Akumulator : Tangki produk asam akrilat MD : Menara distilasi : Reaktif distilasi Gambar II.2 Tata Letak Peralatan Proses

ST-02 (b)

II.7.

Diagram Alir Proses

F5 Kg/jam H2O C4H10O C3H4O2 C7H12O2 Total

2338.265 766.544 524.114 840.927 4469.849

F1 (Umpan Asam Akrilat) Kg/jam H2O C3H4O2 Total

63.275 5253.924 5317.199

F11 Kg/jam F8 Kg/jam Dekanter

Reaktif Distilasi F2 (Umpan n-Butanol) Kg/jam H 2O C4H10O Total

H2O C4H10O C3H4O2 Total

H2O C4H10O Total

2338,27 108,85 524,11 2971,23 Menara Distilasi

1092.693 5635.715 6728.408

F7 Kg/jam C4H10O C7H12O2 Total

657,69 840,93 1498,62

F12 Kg/jam H2O C4H10O C3H4O2 Total

F6 (Produk Utama) Kg/jam H2O C4H10O C3H4O2 C7H12O2 Total

0.000 6.138 1.279 7568.341 7575.758

Gambar II.3


Diagram Alir Kuantitatif

23,383 107,761 524,113 655,256

2309,975 1,088 2315,971

F5 H 2O C4H10O C3H4O2 C7H12O2 P = 1 atm T = 102, oC F1 (Umpan Asam Akrilat) H2O C3H4O2 P = 1 atm T = 95 oC

F8 (Produk Utama)

F11 (Unit Pengolahan Limbah)

H 2O C4H10O C3H4O2

H 2O C4H10O

P = 1 atm T = 100 oC

Reaktif Distilasi

Dekanter

P = 1 atm T = 99 oC Menara Distilasi

F2 (Umpan n-Butanol) H2O C4H10O P = 1 atm T = 72 oC

F6 (Produk Utama) H 2O C4H10O C3H4O2 C7H12O2 P = 1 atm T = 40 oC

F7 (Produk Utama) C4H10O C7H12O2

H 2O C4H10O C3H4O2

P = 1 atm T =40 oC

P = 1 atm T = 40 oC

Gambar II.4 Diagram Alir Kualitatif


F12


BAB II DESKRIPSI PROSES. Rumus Molekul : C 3 H 4 O 2

Recommend Documents