STUDI ANALISA PENGARUH JUMLAH KOLOM DESTILASI TERHADAP KEMURNIAN METHANOL BERDASARKAN PARAMETER TMA, ACETONE, ETHANOL, ACIDITY, DAN WATER CONTENT PT. KALTIM METHANOL INDUSTRI BONTANG, KALIMANTAN TIMUR
KARYA ILMIAH
M. DIMAS EKANANDA DAWANDONO 102401056
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
Universitas Sumatera Utara
STUDI ANALISA PENGARUH JUMLAH KOLOM DESTILASI TERHADAP KEMURNIAN METHANOL BERDASARKAN PARAMETER TMA, ACETONE, ETHANOL, ACIDITY, DAN WATER CONTENT PT. KALTIM METHANOL INDUSTRI BONTANG, KALIMANTAN TIMUR KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya
M. DIMAS EKANANDA DAWANDONO NIM :102401056
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Studi Analisa Pengaruh Jumlah Kolom Destilasi Terhadap Kemurnian Methanol Berdasarkan Parameter TMA, Acetone, Ethanol, Acidity, Dan Water Content PT. Kaltim Methanol Industri Bontang, Kalimantan Timur : Karya Ilmiah : M. Dimas Ekananda Dawandono : 102401056 : Diploma III (D3) kimia : Kimia : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara
Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas
Disetujui di Medan, Mei 2013
Disetujui oleh Program Studi Diploma 3 Kimia Ketua,
Dosen Pembimbing
Dra. Emma Zaidar, M.Si.
Dr. Minto Supeno, MS.
NIP. 195512181987012001
NIP. 196105091987031002
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
Dr. Rumondang Bulan, MS. NIP. 195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
STUDI ANALISA PENGARUH JUMLAH KOLOM DESTILASI TERHADAP KEMURNIAN METHANOL BERDASARKAN PARAMETER TMA, ACETONE, ETHANOL, ACIDITY, DAN WATER CONTENT PT. KALTIM METHANOL INDUSTRI BONTANG, KALIMANTAN TIMUR
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa Karya Ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2013
M. DIMAS EKANANDA DAWANDONO 102401056
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Bismillaahhirrohmaanirrohiim. Alhamdulillaahi Robbil aalamiin Penulis ucapkan sebagai suatu ungkapan rasa syukur kepada Allah SWT yang Maha Esa atas kuasanya yang tetap mencurahkan berkah, rahmat, nikmat kesehatan jasmani dan rohani, sehingga Penulis dapat menyelesaikan Karya Ilmiah ini sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Ahli Madya (AMD) pada program studi Diploma 3 Kimia di Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara dalam waktu yang telah ditetapkan. Karya Ilmiah ini ditulis berdasarkan pengamatan dan pengalaman Penulis selama menjalani Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT. Kaltim Methanol Industri dari tangaal 05 Februari sampai dengan 01 Maret 2013. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Karya Ilmiah ini masih jauh dari kesempurnaan karena adanya keterbatasan pada Penulis, baik dari segi pengetahuan maupun waktu. Meski demikian Penulis mengharapkan Karya Ilmiah ini dapat bermanfaat bagi Penulis dan semua pihak yang telah membacanya serta dapat bermanfaat bagi Universitas Sumatera Utara. Terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Minto Supeno, MS sebagai pembimbing yang telah meluangkan waktunya selama penyusunan Karya Ilmiah ini. Terima kasih kepada Dr. Rumondang Bulan, MS dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Ketua Departemen dan Sekertaris Departemen Kimia FMIPA USU Medan, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh staff dan Dosen Kimia FMIPA USU, pegawai FMIPA USU dan rekan-rekan kuliah. Akhirnya tidak terlupakan kepada kedua orang tua saya Ir. Nono Sudarmono dan Hj. Ida Leidiani serta keluarga dan orang-orang terdekat yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan. Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan membalasnya.
Medan, Mei 2013 Penulis
M. Dimas Ekananda Dawandono
Universitas Sumatera Utara
STUDI ANALISA PENGARUH JUMLAH KOLOM DESTILASI TERHADAP KEMURNIAN METHANOL BERDASARKAN PARAMETER TMA, ACETONE, ETHANOL, ACIDITY, DAN WATER CONTENT PT. KALTIM METHANOL INDUSTRI BONTANG, KALIMANTAN TIMUR
ABSTRAK
Telah dilakukan studi analisa pengaruh jumlah kolom destilasi terhadap kemurnian methanol berdasarkan parameter TMA, acetone, ethanol, acidity, dan water content, dimana analisa ini mengacu pada IMPCA (international Methanol Producers & Consumers Assocition) revisi 2010 dengan analisa menggunakan metode kromatografi gas untuk analisa TMA, acetone, dan ethanol, kemudian metode titrasi acidimetry untuk analisa acidity dan metode karl fischer untuk analisa water content. Analisa pengaruh jumlah kolom tersebut dilakukan dengan cara menghitung kadar impurities TMA, acetone, ethanol, air, dan asam asetat yang terkandung dalam methanol dari setiap keluaran kolom-kolom destilasi sehingga didapat hasil analisa yaitu berturut; (1) raw methanol Tank adalah 2478,8 ppb: 6,18653 ppm: 480,6267 ppm: 13,8667 %wt: 274 ppm, (2) bottom prerun column adalah 549,9267 ppb: 3,1023 ppm: 479,86 ppm: 12,91867 %wt: 262 ppm, (3) top pressure column F07 adalah 1,263 ppb: 2,9283 ppm 4,158 ppm: 0,0110367 %wt:23 ppm, (4) top atmospheric column F05 adalah 0,0489 ppb: 0,67 ppm: 1,615 ppm: 0,01725 %wt: 23,533 ppm. Dan juga didapat hasil perhitungan tingkat kemurnian methanol setelah melewati kolom-kolom tersebut. Hasil dari perhitungan yaitu: (1) Raw methanol tank adalah 90,63%, (2) Bottom prerun column adalah 96,235%, (3) Top pressure column F07 adalah99,9097 %, dan (4) Top atmospheric column adalah 99.93 %. Pengaruh jumlah column destilasi terhadap kemurnian metanol adalah yang mana setiap kolom mempunyai fungsi dan spesialis masing-masing dalam memisahkan metanol dari impuritisnya, sehingga semakin meningkatkan kemurnianya.
Universitas Sumatera Utara
STUDY ANALYSIS EFFECT OF TOTAL DISTILLATION COLUMN TO PURITY OF METHANOL BASED ON PARAMETERS TMA, ACETONE, ETHANOL, ACIDITY, AND WATER CONTENT PT. KALTIM METHANOL INDUSTRI BONTANG, KALIMANTAN TIMUR
ABSTRACT
Studies have been conducted analyzing the influence of the amount of the purity of the methanol distillation column based on parameters of TMA, acetone, ethanol, acidity, and water content, which this analysis refers to IMPCA (International Methanol Producers and Consumers Assocition) revised 2010 by analysis using gas chromatography method for the analysis of TMA , acetone, and ethanol, then acidimetry titration method for the analysis of acidity and karl fischer method for analysis of water content. Analysis of the influence of the number of columns is done by calculating the levels of impurities TMA, acetone, ethanol, water, acetic acid and methanol contained in the output of each distillation columns so that the analysis results are obtained respectively: (1) raw methanol Tank is 2478.8 ppb: 6.18653 ppm: 480.6267 ppm: 13.8667% wt: 274 ppm, (2) bottom prerun column is 549.9267 ppb: 3.1023 ppm: 479.86 ppm: 12.91867% wt: 262 ppm, (3) F07 column top pressure is 1,263 ppb: 2.9283 ppm 4.158 ppm: 0.0110367 wt%: 23 ppm, (4) top atmospheric column is 0.0489 ppb F05: 0.67 ppm: 1,615 ppm: 0.01725% wt: 23.533 ppm. And also obtained the results of the calculation of the level of purity methanol after passing through the columns. The results of the calculation are: (1) Raw methanol tank is 90.63%, (2) Bottom prerun column is 96.235%, (3) Top pressure column F07 adalah99, 9097%, and (4) Top atmospheric column is 99.93%. Influence the amount of purity methanol distillation column is where each column has a function and each specialist in separating methanol of impurities, further enhancing of purity.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan
i
Pernyataan
ii
Penghargaan
iii
Abstrak
iv
Abstract
v
Daftar Isi
vi
Daftar Tabel
ix
Daftar Gambar
xi
Daftar Lampiran
xii
BAB 1.
BAB 2.
Pendahuluan 1.1
Latar Belakang
1
1.2
Perumusan Masalah
4
1.3
Tujuan Analisa
4
1.4
Manfaat Analisa
4
Tinjauan Pustaka 2.1 Metanol
5
2.2 Etanol
7
2.3 Aseton
8
2.4 Trimetilamin
9
2.5 Air
11
2.5.1 Sifat Air
11
2.5.2 Sumber Air
13
2.6 Asam Asetat
13
Universitas Sumatera Utara
2.7 Distilasi
15
2.7.1 Distilasi PT. KMI
16
2.7.1.1 Prerun Column
17
2.7.1.2 Pressure Column
18
2.7.1.3 Atmospheric Column
19
2.8 Kromatografi
BAB 3.
20
2.8.1 Konsep Polaritas Dalam Kromatografi
21
2.8.2 Kromatografi Gas
21
2.8.3 Prinsip Dasar Kromatografi Gas
22
2.9 Titrasi Karl Fischer
23
2.10 Titrasi Acidimetry
24
Metodologi Analisa 3.1 Alat Dan Bahan
26
3.1.1 Alat
26
3.1.2 Bahan
27
3.2 Prosedur Analisa
BAB 4.
27
3.2.1 Pengambilan Sampel
28
3.2.2 Menghidupkan Alat Kromatografi Gas
28
3.2.3 Analisa TMA (Trimetilamine)
29
3.2.4 Analisa Aceton
29
3.2.5 Analisa Etanol
30
3.2.6 Analisa Water Content
31
3.2.7 Analisa Acidity
32
Hasildan Pembahasan 4.1 Hasil Data Analisa
33
4.1.1
Data Kadar TMA
33
4.1.2
Data Kadar Acetone
35
Universitas Sumatera Utara
BAB 5.
4.1.3 Data Kadar Etanol
36
4.1.4 Data Kadar Air
37
4.1.5 Data Kadar AsamA setat
38
4.2 Analisa Data
40
4.3 Pembahasan
42
Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan
45
5.2 Saran
46
Daftar Pustaka
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
Tabel 1.1
Spesifikasi Produk Metanol Murni
2
4.1
Standar TMA33
4.2
Hasil Analisa TMA Sampel Raw MeOH Tank
33
4.3
Hasil Analisa TMA Sampel Bottom Prerun Column
34
4.4
Hasil Analisa TMA Sampel Top Pressure Column F03
34
4.5
Hasil Analisa TMA Sampel Top Pressure Column F0734
4.6
Hasil Analisa TMA Sampel Top Atmospheric Column F05
34
4.7
Standar Acetone
35
4.8
Hasil Analisa Acetone Sampel Raw MeOH Tank
35
4.9
Hasil Analisa Acetone Sampel Bottom Prerun Column
35
4.10
Hasil Analisa Acetone Sampel Top Pressure Column F07
35
4.11
Hasil Analisa Acetone Sampel Top Atmospheric Column F05
36
4.12
Standar Etanol
36
4.13
Hasil Analisa Etanol Sampel Raw MeOH Tank
36
4.14
Hasil Analisa Etanol Sampel Bottom Prerun Column
36
4.15
Hasil Analisa Etanol Sampel Top Pressure Column F07
37
4.16
Hasil Analisa Etanol Sampel Top Atmospheric Column F05
37
4.17
Hasil Analisa Air Sampel Raw MeOH Tank
37
4.18
Hasil Analisa Air Sampel Bottom Prerun Column
38
4.19
Hasil Analisa Air Sampel Top Pressure Column F07
38
4.20
Hasil Analisa Air Sampel Top Atmospheric Column F05
38
4.21
Hasil Analisa Asetat Sampel Raw MeOH Tank
39
Universitas Sumatera Utara
4.22
Hasil Analisa Asetat Sampel Bottom Prerun Column
39
4.23
Hasil Analisa Asetat SampelTop Pressure Column F03
40
4.24
Hasil Analisa Asetat Sampel Top Atmospheric Column F05
40
4.25
Data Nilai Impuritis Standar (desain pabrik) Methanol 99,85%
41
4.26
Data Nilai Impuritis Sampel Methanaol
41
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Gambar 2.1
Reaksi perubahan garam TMA menjadi TMA bebas
11
2.2
Diagram alir proses unit distilasi PT. KMI
20
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
Lampiran 1
Reaksi pembentukan metanol
2
Reaksi pembentukan impuritis TMA, aseton, etanol, dan asam
3
49
asam asetat pada metanol
51
Diagram blok deskripsi proses
52
Universitas Sumatera Utara
