Tahun BAB II DESKRIPSI PROSES

Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun BAB II DESKRIPSI PROSES

2.1.

Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

2.1.1. Spesifikasi Bahan Baku 1. Benzena a.

Rumus molekul

: C6H6

b.

Berat molekul

: 78 kg/kmol

c.

Bentuk

: cair (35oC; 1 atm)

d.

Warna

: bening

e.

Kemurnian

: 99,9% berat

f.

Impuritas

:

- Toluena

: max 0,1% berat (PT Pertamina, 2015)

2. Hidrogen a.

Rumus molekul

: H2

b.

Berat molekul

: 2 kg/kmol

c.

Bentuk

: gas (70oC ; 26 atm)

d.

Kemurnian

: 99,9995% berat

e.

Impuritas

: 0,0005% berat (sangat kecil, sehingga diabaikan) (PT Air Liquide, 2015)

2.1.2. Spesifikasi Katalis 1. Nickel a. Bentuk

: spherical

b. Carrier

: alumunium

c. Density

: 3,37 kg/dm3

d. Diameter

: 5 mm (Zibo Yinghe Chemical Co., Ltd., 2016)

Bab II Deskripsi Proses 16

17 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun 2.1.3. Spesifikasi Produk 1. Sikloheksana a. Produk

: Sikloheksana

b. Rumus molekul

: C6H12

c. Bentuk

: cair (35oC; 1 atm)

d. Warna

: bening

e. Kemurnian

: min 99,8% berat

f. Impuritas

: C6H6 dan C7H8 max 0,2% berat (Mc. Ketta, 1982)

2.2.

Konsep Dasar Proses

2.2.1. Dasar Reaksi Proses pembuatan sikloheksana dengan menggunakan katalis Ni dengan carrier alumunium dan besi berlangsung di dalam reaktor fixed bed multitube pada suhu 170-187oC dan tekanan 26 atm. Pembentukan sikloheksana dari hidrogenasi benzena mengikuti reaksi non elementer yang ireversible dan eksotermis. Reaksi pembentukan sikloheksana dari benzana dan hidrogen mengikuti reaksi sebagai berikut : Ni , 26 atm, 170oC

C6H6 + 3H2

C6H12

Dari reaksi diatas diperoleh konversi terhadap benzene adalah 99,9 %.

2.2.2. Pemakaian Katalis Katalis yang digunakan adalah nickel dengan carrier aluminum yang dapat membantu reaksi hidrogenasi. Alasan penggunaan katalis ini karena memiliki lifetime yang cukup lama dan tidak terlarut di dalam produk sehingga tidak memerlukan proses pemisahan katalis.

Bab II Deskripsi Proses

18 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun 2.2.3. Mekanisme Reaksi Reaksi pembentukan sikloheksana dengan katalis Ni mengikuti persamaan sebagai berikut : k K B PB PH2 r =( )( ) 1 + K B PB PH2 + PB Reaksi katalitis dengan zat reaktan benzana berbentuk gas dan katalisator Ni berbentuk padatan berlangsung menurut mekanisme sebagai berikut : 1. a. Difusi gas reaktan dari fase gas kepermukaan luar (interface) katalis. b. Difusi reaktan dari permukaan luar katalis melewati pori-pori ke permukaan dalam pori-pori katalis (difusi molekuler) 2. Adsorpsi benzene pada permukaan dalam katalis. 3. Terjadi reaksi C6H6 + 3H2

C6H12

4. Difusi gas hasil reaksi dari permukaan luar katalis (interface) ke fase gas. Pada mekanisme reaksi katalis di atas tahap difusi dan adsorpsi berlangsung sangat cepat, sedangkan reaksi pada permukaan katalis berlangsung paling lambat. Sehingga kecepatan reaksi katalitis secara keseluruhan dikontrol oleh reaksi permukaan. 1. Adsorpsi gas benzene ke permukaan katalis 2. Reaksi

irreversible benzena di

permukaan

katalis

dengan H2(g)

menghasilkan C(g) B (g) +

BS

S

r1 = k1 𝑃𝐵 Cv − k −1 CBS r1 = k1 ( 𝑃𝐵 Cv − r1 = k1 ( 𝑃𝐵 Cv − r1 k1 r1 k1

= ( 𝑃𝐵 Cv −

CBS K1

= 0 , sehingga

𝑃𝐵 Cv =


CBS K1

k−1 k1 CBS K1

)

CBS ) )

…………………………………..(2-1) dengan

k

K1 = k 1

−1

19 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun CBS = K1 𝑃𝐵 Cv CT = CV + CBS 1 = CV + K1 𝑃𝐵 Cv 1 = CV ( 1 + K1 PB) 1

Cv = (1+ K

1

PB

)

𝐾1 𝑃𝐵

CBS = 1+𝐾

1 𝑃𝐵

BS

+ H2 (g)

C (g) …………………………………..(2-2)

r2 = k 2 CBs PH2 𝑘2 𝐾1 𝑃𝐵

r2 = 1+𝐾

1 𝑃𝐵

𝑘2 𝐾𝐵 𝑃𝐵

r2 = 1+𝐾

𝐵 𝑃𝐵

PH2 PH2

Penyesuaian Numeris berdasarkan eksperimen yang terdapat pada jurnal PH2 pada persamaan laju reaksi di atas disubsitusi oleh (P

PH2 H2

+ PB

), yang dikarenakan adanya pengaruh tekanan total system

(PH2 + PB) terhadap laju reaksi , didapatkan : k K B PB PH2 r2 = ( )( ) 1 + K B PB PH2 + PB k = 5,73x104 exp

−12000 R.T

𝐾𝐵 = 1,05x10−1 exp

−6000 R.T

, (mol of B)/ (g)(h) , torr −1

(Ind. Eng. Chem Vol.1 No.1, 1979) Dengan : CB

= konsentrasi benzena

CBS

= konsentrasi benzena yang telah teradsorpsi di permukaan katalis

Cv

= konsentrasi permukaan katalis yang masih kosong

CT

= konsentrasi total di permukaan katalis (CT = Cv + CBS )

CH2

= konsentrasi H2


20 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun k

= konstanta kecepatan reaksi

k1

= konstanta kecepatan reaksi adsorpsi ke arah produk

k-1

= konstanta kecepatan reaksi adsorpsi ke arah reaktan

k2

= konstanta kecepatan reaksi di permukaan katalis kearah produk

K1

= kostanta kesetimbangan reaksi adsorpsi benzena

PH2

= tekanan parsial hidrogen

PB

= tekanan parsial benzena

Dari penjelasan mekanisme diatas, dapat disimpulkan bahwa : 1. Reaksi pengendalinya adalah reaksi permukaan 2. Reaktan benzena teradsorpsi 3. Produk sikloheksana tidak teradsorbsi 4. Reaksi menjadi searah

2.2.4. Fase Reaksi Kondisi umpan sebelum masuk reaktor dalam fase gas – gas dengan katalis padat. Reaksi : C6H6(g) + 3H2(g)

C6H12(g)

2.2.5. Kondisi Operasi Proses pembuatan sikloheksana merupakan reaksi hidrogenasi benzena yang dilakukan dalam reaktor fixed bed multitube. Kondisi operasi dalam pembuatan sikloheksana ini dipengaruhi oleh perbandingan mol benzena dan hidrogen, temperatur, tekanan, dan jenis katalis yang digunakan. Proses hidrogenasi benzena menjadi sikloheksana dilakukan pada fase gas dengan tekanan 26 atm dan suhu reaksi 170oC menggunakan katalis nickel alumina. Hal ini dilakukan dengan melihat pertimbangan pengaruh kondisi suhu dan tekanan yang tinggi di dalam tahapan reaksi heterogen katalitik gas-padat agar reaksi berjalan sempurna. Semakin tinggi tekanan dan temperatur akan menyebabkan kecepatan reaksi bertambah cepat. Selain itu, katalis nickel alumina digunakan agar Bab II Deskripsi Proses

21 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun lebih cepat mengarahkan reaksi bergeser ke kanan dengan konstanta kecepatan reaksi yang tinggi dimana katalis ini aktif pada kondisi suhu dan tekanan tinggi.

2.2.6. Tinjauan Termodinamika 1. Panas Reaksi (ΔHr) Panas reaksi (ΔHr) digunakan untuk menentukan apakah reaksi endotermis atau eksotermis. Berikut perhitungan panas reaksi (ΔHr) antara Benzene dan Hidrogen : C6H6(g) + 3H2(g)

C6H12(g)

Untuk menentukan sifat reaksi apakah berjalan eksotermis atau endotermis maka perlu perhitungan dengan menggunakan panas pembentukan standar (ΔHof) pada 1 atm dan 298 K dari reaktan dan produk. ΔH298 = ΔHproduk – ΔHreaktan Tabel 2.1 Harga ΔHof masing – masing komponen Komponen

ΔHof (kJ/mol)

C6H6

82,9

H2

0

C6H12

-123,4 (Yaws, 1999)

Jika ΔH

= (-) maka reaksi bersifat eksotermis

Jika ΔH

= (+) maka reaksi bersifat endotermis

ΔHoR298.15K

= ΔHofproduk - ΔHofreaktan = ΔHofC6H12 – (ΔHofC6H6 + ΔHofH2) = –123,4 – (82,9 + 0) kJ/mol = –206,3 kJ/mol

Dengan demikian reaksi yang berlangsung adalah reaksi eksotermis yang menghasilkan panas.


22 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun 2. Energi Bebas Gibbs (ΔGo) Tabel 2.2 Harga ΔGof masing – masing komponen Komponen

ΔGof ( kJ/mol)

C6H6

129,66

H2

0

C6H12

31,76 (Yaws, 1999)

ΔGo298.15K

= ΔGofproduk – ΔGofreaktan = ΔGofC6H12 – (ΔGofC6H6 + ΔGofH2) = 31,76 – (129,66 + 0) kJ/mol = - 97,9 kJ/mol 10-3

Didapat ΔGo < 0, sehingga reaksi dapat berlangsung. 3. Konstanta Kesetimbangan Reaksi Dari Smith Van Ness (1997), persamaan (15.14) : 𝑙𝑛𝐾 298.15 =  =−

G 0 RT −97,9 kJ/mol 8,314. 10−3 𝑘𝐽/𝑚𝑜𝑙. 𝐾 𝑥 298,15 𝐾

= 39,495 K298.15 = 1,44 x 1017 Dari Smith Van Ness (1997), persamaan (15.17) :  K  H 298.15 ln  =  R  K 298.15 

1 1 x  T T ref 

   

Pada suhu 170oC (443,15K) besarnya konstanta kesetimbangan dapat dihitung sebagai berikut :  K  ln    K 298.15 

=

H 298.15 R

1 1 x  T T ref 

   

  K (-206,3 kJ/mol) 1   1 x  ln  = K 3 17  8,314.10 kJ / mol.K  443,15 298,15  1,44 x 10 


23 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun

  K ln  = -27,23 17  1,44 x 10 

  K −12 1,44 x 1017  = 1,49 x 10   K

= 2,15 x 105

Maka harga K pada kondisi operasi adalah 2,15 x 105. Karena harga konstanta kesetimbangan besar, maka reaksi pembentukan sikloheksana ini berlangsung searah (ke arah produk).

2.2.7. Tinjauan Kinetika Reaksi pembentukan sikloheksana dari benzena dan hidrogen berlangsung secara eksotermis. Persamaan kecepatan reaksi yang digunakan: −rA =

k. K B. PB. PH2 (1 + K B . PB ). (PH2 + PB )

Persamaan konstanta kecepatan reaksinya adalah : k = 5,736x104 exp

−12000

𝐾𝐵 = 1,05x10−1 exp

R.T −6000 R.T

, (mol of B)/ (g)(h) , torr −1

PB = yB . Ptot PH2 = yH2 . Ptot (Ind. Eng. Chem Vol.1 No.1, 1979) Keterangan : PB

= Tekanan Parsial Benzena, atm

PH2

= Tekanan Parsial H2, atm

k

= Kecepatan reaksi spesifik, mol benzena/g jam

KB

= Konstanta kesetimbangan adsorbs, torr-1

2.2.8. Perbandingan Mol Reaktan Dari Mc. Ketta, 1982, perbandingan mol reaktan antara benzene dan hydrogen pada reaksi pembentukan sikloheksana adalah sebesar 1 : 3 sampai 1 :6.


24 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun Dalam hal ini diambil perbandingan mol 1 : 4,5. Diambil perbandingan 1 : 4,5 karena dengan perbandingan 1 : 4,5 dapat dicapai konversi yang diinginkan.

2.3

Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses

2.3.1

Diagram Alir Proses Diagram alir prarancangan pabrik sikloheksana dari benzena dan hidrogen


25

VP


Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif

R

301

CP

S

85

40

T-02

Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun

26

Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif



27 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun 2.3.2

Tahapan Proses Proses pembuatan sikloheksana dengan reaksi hidrogenasi benzena dapat dibagi menjadi tiga tahap, yaitu :

1. Tahap Persiapan Bahan Baku 2. Tahap Pembentukan Produk 3. Tahap Pemisahan Produk Penjelasan berdasarkan Gambar 2.1 mengenai masing-masing tahapan adalah sebagai berikut :

2.3.2.1 Tahap Persiapan Bahan Baku Bahan baku benzana (C6H6) disimpan pada fase cair dalam tangki penyimpanan (T-01). Sedangkan Hidrogen (H2) disalurkan melalui pipa dari pabrik penghasil hidrogen. Bahan baku benzena (C6H6) diperoleh di pasaran dengan kemurnian 99,9% berat, sedangkan Hidrogen (H2) diperoleh dengan kemurnian 99,9995% berat. Benzena cair dari tangki penyimpanan dialirkan dengan pompa (P-01) ke vaporizer (VP) untuk mengubah fasenya menjadi fase gas. Gas

hidrogen

dicampur dengan gas benzena dan recycle gas keluaran condenser parsial (CP), kemudian dinaikkan tekanannya menggunakan compressor 1 (C-01). Campuran gas tersebut kemudian diumpankan ke dalam reactor.

2.3.2.2 Tahap Pembentukan Produk Reaksi yang terjadi dalam reaktor : C6H6(g) + 3H2(g)

C6H12(g)

Bahan baku yang telah disiapkan dimasukkan dalam reaktor yang beroperasi secara non isotermal dan non adiabatik dimana reaksi dijaga pada suhu optimum. Gas benzena dan hidrogen dimasukkan bersama ke bagian tube reaktor. Di dalam reaktor terjadi reaksi pembentukan sikloheksana. Benzena yang bereaksi adalah sebesar 99,9% dari benzena yang diumpankan ke reaktor. Reaksi yang terjadi adalah reaksi eksotermis, sehingga akan melepaskan panas yang dapat menaikkan suhu dalam reaktor. Panas yang dihasilkan dari reaksi ini diserap oleh Bab II Deskripsi Proses

28 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun media pendingin yaitu dowtherm A yang dialirkan di dalam shell.

2.3.2.4 Tahap Pemisahan Produk Produk reaktor yang berupa gas, terdiri dari benzena tak bereaksi, toluene, sikloheksana, dan hidrogen sisa dikondensasikan dalam kondenser parsial (CP) sehingga fasenya berubah menjadi campuran gas-cair. Campuran gas yang tidak terkondensasi, yang terdiri dari gas hidrogen direcycle untuk dicampur dengan umpan. Gas yang akan direcycle telah dijelaskan pada tahap persiapan bahan baku. Keluaran CP fase cair berupa produk sikloheksana kemudian dialirkan menuju tangki penyimpanan produk (T-02) untuk disimpan.

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas Produk

: Sikloheksana 99,8% berat

Kapasitas Perancangan

: 40.000 ton/tahun

Waktu operasi selama 1 tahun

: 330 hari

Waktu operasi selama 1 hari

: 24 jam

2.4.1

Neraca Massa Basis perhitungan

: 1 jam operasi

1. Neraca Massa di Vaporizer Tabel 2.3 Neraca Massa di Vaporizer Komponen H2

Input (kg/jam)

Output (kg/jam)

Arus 1

Arus 2

0,000

0,000

4685,734

4685,734

C6H12

0,000

0,000

C7H8

4,690

4,690

C6H6

Total


4690,424

4690,424

29 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun 2. Neraca Massa di Tee-01 Tabel 2.4 Neraca Massa di Tee-01 Input (kg/jam)

Komponen

Arus 2

H2

Arus 3

Output (kg/jam) Arus 7

Arus 4

0,000

360,081

180,581

540,662

4685,734

0,000

0,000

4685,734

C6H12

0,000

0,000

0,000

0,000

C7H8

4,690

0,000

0,000

4,690

4690,424

360,081

180,581

5231,086

C6H6

Total

5231,086

5231,086

3. Neraca Massa di Reaktor Tabel 2.5 Neraca Massa di Reaktor Komponen

Input (kg/jam)

Output (kg/jam)

Arus 4

Arus 5

H2

540,662

180,581

4685,734

4,686

C6H12

0,000

5041,129

C7H8

4,690

4,690

C6H6

Total

5231,086

5231,086

4. Neraca Massa di Kondenser Parsial dan Separator Tabel 2.6 Neraca Massa di Kondenser Parsial dan Separator Komponen H2 C6H6 C6H12 C7H8 Total


Input (kg/jam) Arus 5

Output (kg/jam) Arus 7

Arus 8

180,581

180,581

0,000

4,686

0,000

4,686

5041,129

0,000

5041,129

4,690

0,000

4,690

5231,086

5231,086

30 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun 5. Neraca Massa Total Tabel 2.7 Neraca Massa di Total Komponen H2

Input (kg/jam) Arus 1

Output (kg/jam)

Arus 3

Arus 8

0,000

360,081

0,000

4685,734

0,000

4,686

C6H12

0,000

0,000

5041,129

C7H8

4,690

0,000

4,690

4690,424

360,081

5050,505

C6H6

Total


5050,505

5050,505

31 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun 2.4.2

Neraca Panas Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan

: kJ/jam

1. Neraca Panas di Vaporizer Tabel 2.8 Neraca Panas di Vaporizer Keterangan

Q Input (kJ/jam)

Q Output (kJ/jam)

Q heating

0,0000

962.743,1737

Q vapor

0,0000

1.549.634,2071

2.512.377,3809

0,0000

2.512.377,3809

2.512.377,3809

Q permanas Total

2. Neraca Panas di Tee Tabel 2.9 Neraca Panas di Tee Q masuk (kJ/jam)

Komponen

Arus 2

H2 C6H6

Arus 7

Arus 4

0,000

234.713,302

727.843,278

1.140.797,827

1.101.934,434

0,000

0,000

923.878,909

0,000

0,000

0,000

0,000

1.157,695

0,000

0,000

971,972

1.103.092,129

234.713,302

727.843,278

2.065.648,709

C6H12 C7H8 Total

Arus 3

Q keluar (kJ/jam)


2.065.648,709

2.065.648,709

32 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun 3. Neraca Panas di Reaktor Tabel 2.10 Neraca Panas di Reaktor Keterangan

Q masuk (kJ/jam)

Q umpan

Q keluar (kJ/jam)

2.997.070,075

Q produk

3.214.198,197

Q reaksi

12.393.165,671

Q pendingin

12.176.037,549

Total

15.390.235,746

15.390.235,746

4. Neraca Panas di Kondenser Parsial Tabel 2.11 Neraca Panas di Kondenser Parsial Keterangan

Q masuk (kJ/jam)

Q umpan

Q keluar (kJ/jam)

1.359.571,835

Q produk

760.893,288

Q kondensasi

770.401,411

Beban kondenser parsial Total

1.369.079,958 2.129.973,246

2.129.973,246

5. Neraca Panas Heat Exchanger Tabel 2.12 Neraca Panas di Heat Exchanger Komponen Q umpan

Q masuk (kJ/jm)

Q keluar (kJ/jam)

604.309,697

Q produk

226.401,680

Q pendingin

377.908,017

Total


604.309,697

604.309,697

33 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun 6. Neraca Panas Total Tabel 2.13 Neraca Panas Total Q masuk (kJ/jam) Umpan Benzena

Q keluar (kJ/jam)

82.439,307 Produk Sikloheksana

95.150,660

Panas yang diambil di Umpan Hidrogen

233.936,200 reaktor

12.176.037,549

Beban kondenser Panas reaksi di reaktor

12.393.165,671 parsial

1.369.079,958

Panas penguapan di Panas pengembunan di kondenser parsial

770.401,411 vaporizer

1.549.634,207

Panas yang dilepas di Beban Vaporizer

Total


2.512.377,381 gas expander

425.347,294

Beban HE-01

377.908,017

15.992.319,970

Total

15.992.319,970

34 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun 2.5 Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses 2.5.1

Lay Out Pabrik Lay out pabrik merupakan suatu pengaturan yang optimal dari seperangkat

fasilitas-fasilitas dalam pabrik. Tata letak yang tepat sangat penting untuk mendapatkan efisiensi, keselamatan, dan kelancaran kerja dari para karyawan serta keselamatan proses (Vilbrandt, 1959) Pada prarancangan pabrik ini, tata letak dari pabrik dapat dilihat pada Gambar 2.4. Menurut Vilbrandt, 1959, Untuk mencapai kondisi yang optimal, maka hal-hal yang harus diperhatikan dalam menentukan tata letak pabrik ini adalah : 1. Pabrik sikloheksana 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 mendatang. 3. Fakor keamanan sangat diperlukan untuk 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. 4. Sistem konstruksi yang direncanakan adalah outdoor untuk menekan biaya bangunan dan gedung dan juga iklim Indonesia memungkinkan konstruksi secara outdoor. 5. Lahan terbatas sehingga diperlukan efisiensi dalam pemakaian pengaturan ruangan/lahan. Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu : 1. 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. 2. Daerah proses Daerah proses merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses berlangsung.


35 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun 3. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk Daerah penyimpanan bahan baku dan produk merupakan daerah untuk tempat bahan baku dan produk. 4. Daerah gudang, bengkel dan garasi Daerah gudang, bengkel dan garasi merupakan daerah yang digunakan untuk menampung bahan-bahan yang diperlukan oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan proses. 5. Daerah utilitas Daerah utilitas merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung proses berlangsung dipusatkan.


36 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun

Ruang generator

Area Perluasan

Ar ea Perluasan

Utilitas

Pr oses

P emadam K ebak aran UPL

Safety

Labora torium

Bengkel

Mus hola

K ant in

Kantor Garasi

Gudang

Parkir

Parkir

Pos

Gambar 2.4 Tata Letak Pabrik


P olik linik

37 Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas 40.000 Ton/Tahun 2.5.2. 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 2.5. Menurut Vilbrandt, 1959, beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan lay out peralatan proses pada pabrik cyclohexane, antara lain : 1. Aliran udara Aliran udara di dalam dan di sekitar peralatan 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. 2. Cahaya Penerangan sebuah pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat proses yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan tambahan. 3. 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. 4. Pertimbangan ekonomi Dalam menempatkan alat-alat proses diusahakan dapat menekan biaya operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi pabrik. 5. 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.


38

S

CP

Control Room

T-01

VP

C

R

C

HE

T-02


Skala 1: 250 Keterangan : T-01

Tangki Benzena

R

Reaktor

T-02

Tangki Sikloheksana

CP

Kondenser Parsial

VP

Vaporizer

S

Separator

C

Kompresor

HE

Heat Exchanger

Gambar 2.5 Lay out Alat Proses


Tahun BAB II DESKRIPSI PROSES

Recommend Documents