TAHUN

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK ACRYLONITRILE DENGAN PROSES DEHIDRASI ETHYLENE CYANOHYDRIN KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN

Disusun Oleh : 1. Diah Kartika Puspita Sari

( I 0508004 )

2. Gemma Cintya Binajit

( I 0508046 )

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012 commit to user


digilib.uns.ac.id

r00 I 20866191

'e'*F

$r&ff rrB)lrtrEsIo

I00 z €00002 9(,ltzL6r'drN

'I'nt ''J'S ''V Buer(ntsFr1 r(uug

'7,

I00 z t06L6t szl00s6l 'dIN qn1se4 Ewpug

'r1 'I

: rltrEued urp uedep tp ue4ueqepeftq

r00

-**,

I

109861 9Z'08S6I'dIN

t00

7,

ffi

TTr@=q

Y*#-

208661 lEr0EL6I'dIN

ol a

/.f,

l Euqtutqrue4

{["qg

9108090 r

ef]ulC eunues

pug e4dsnd e>lpre; IIEIC

r0080s0 I :

qolo

NNIIVJ/NOI OOO' OS SYIISYdY)T NIVQTHONVTJ gNflITHTg ISYU(IIHS( SgSOUd NVCNflO flTIATINOTTVJV NTUflVd NYCNVJ\IVUYUd

UIIDTY SYONI commit to user NVr{VStrCNUd Uvgtttf,T


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT, karena limpahan rahmat dan hidayah-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan Laporan Tugas Akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Acrylonitrile dengan Proses Dehidrasi Ethylene Cyanohydrin Kapasitas 50.000 Ton/Tahun”. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa dan semangat yang senantiasa diberikan. 2. Ir. Paryanto, M.S. dan Dwi Ardiana S., S.T., M.T. selaku dosen pembimbing atas bimbingan dan arahannya dalam penyelesaian tugas akhir ini. 3. Dr. Sunu H. Pranolo selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia atas bimbingannya. 4. Enny Kriswiyanti A., S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik dan Dosen Penguji dalam ujian pendadaran tugas akhir atas bimbingan dan arahannya. 5. Ir. Endang Mastuti selaku Dosen Penguji dalam ujian pendadaran tugas akhir atas bimbingan dan arahannya. 6. Seluruh dosen, laboran, dan administrasi Jurusan Teknik Kimia atas ilmu, arahan, dan bantuannya selama ini. 7. Seluruh teman – teman Teknik Kimia UNS, khususnya angkatan 2008. 8. Seluruh pihak yang telah membantu, yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca sekalian. Surakarta, Agustus 2012 commit to user

iii

Penulis


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman Judul..................................................................................................... i Lembar Pengesahan ............................................................................................ ii Kata Pengantar .................................................................................................... iii Daftar Isi.............................................................................................................. iv Daftar Tabel ........................................................................................................ ix Daftar Gambar ..................................................................................................... xii Intisari ................................................................................................................. xiii BAB I

PENDAHULUAN ............................................................................ 1 1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik ............................................. 1 1.2. Kapasitas Rancangan ............................................................... 3 1.2.1

Kebutuhan Dalam Negeri............................................. 3

1.2.2

Ketersediaan Bahan Baku ............................................ 4

1.2.3

Kebutuhan Luar Negeri ................................................ 5

1.2.4

Kapasitas Rancangan Minimum .................................. 6

1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik .......................................................... 8 1.4. Tinjauan Pustaka ...................................................................... 10 1.4.1

Macam-Macam Proses Pembuatan Acrylonitrile ......... 10

1.4.2

Kegunaan Produk ......................................................... 14

1.4.3

Sifat – sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku, Bahan Pembantu, dan Produk ...................................... 15

1.4.4.1 Sifat-sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku ....................... 15 commit to user iv


digilib.uns.ac.id

1.4.4.2 Sifat-sifat Fisis dan Kimia Bahan Pembantu ............... 16 1.4.4.3 Sifat-sifat Fisis dan Kimia Produk ............................... 17 1.4.4 BAB I

Tinjauan Proses Secara Umum .................................... 18

DESKRIPSI PROSES ....................................................................... 20 2.1. Spesifikasi Bahan baku, Bahan Pembantu, dan Produk........... 20 2.1.1

Spesifikasi Bahan Baku................................................ 20

2.1.2

Spesifikasi Bahan Pembantu ........................................ 20

2.1.3

Spesifikasi Produk........................................................ 21

2.2. Konsep Proses .......................................................................... 21 2.2.1

Dasar Reaksi................................................................. 21

2.2.2

Mekanisme Reaksi ....................................................... 21

2.2.3

Kondisi Operasi ............................................................ 25

2.2.4

Tinjauan Kinetika ......................................................... 26

2.2.5

Tinjauan Termodinamika ............................................. 26

2.3. Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ................................ 29 2.3.1

Diagram Alir Proses ..................................................... 29

2.3.2

Tahapan Proses............................................................. 32

2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas .............................................. 35 2.4.1

Neraca Massa ............................................................... 35

2.4.2

Neraca Massa Total ...................................................... 35

2.4.3

Neraca Massa Alat ....................................................... 36

2.4.4

Neraca Panas ................................................................ 41

2.5. Lay Out Pabrik dan Peralatan ................................................... 47 commit to user v


BAB III

digilib.uns.ac.id

2.5.1

Lay Out Pabrik ............................................................. 47

2.5.2

Lay Out Peralatan ......................................................... 49

SPESIFIKASI ALAT ........................................................................ 51 3.1. Spesifikasi Alat Utama ............................................................. 51 3.2. Spesifikasi Alat Pendukung ..................................................... 56

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ............. 81 4.1. Unit Pendukung Proses ............................................................ 81 4.1.1

Unit Pengadaan Air ...................................................... 83

4.1.2

Unit Pengadaan Steam.................................................. 89

4.1.3

Unit Pengadaan Pemanas Reaktor ............................... 92

4.1.4

Unit Pengadaan Udara Tekan....................................... 93

4.1.5

Unit Pengadaan Listrik................................................. 94

4.1.6

Unit Pengadaan Bahan Bakar....................................... 99

4.2. Unit Pengolahan Limbah.......................................................... 100 4.2.1

Pengolahan Limbah Cair .............................................. 101

4.2.2

Pengolahan Limbah Padat ............................................ 103

4.3. Laboratorium ............................................................................ 104 4.3.1

Laboratorium Fisik ....................................................... 106

4.3.2

Laboratorium Analitik .................................................. 106

4.3.3

Laboratorium Penelitian dan Pengembangan............... 106

4.3.4

Prosedur Analisa Bahan Baku ...................................... 107

4.3.5

Prosedur Analisa Proses Produksi ................................ 108

4.3.6

Prosedur Analisa Produk .............................................. 108 commit to user vi


4.3.7 BAB V

Prosedur Analisa Utilitas.............................................. 109

MANAJEMEN PERUSAHAAN .......................................................111 5.1

Bentuk Perusahaan ................................................................... 111

5.2

Struktur Organisasi .................................................................. 112

5.3

Tugas dan Wewenang .............................................................. 117

5.4

BAB VI

digilib.uns.ac.id

5.3.1

Pemegang Saham ......................................................... 117

5.3.2

Dewan Komisaris ......................................................... 117

5.3.3

Dewan Direksi .............................................................. 118

5.3.4

Staf Ahli ....................................................................... 119

5.3.5

Penelitian dan Pengembangan (Litbang) ..................... 119

5.3.6

Kepala Bagian .............................................................. 120

5.3.7

Kepala Seksi ................................................................. 123

Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................. 124 5.4.1

Karyawan non shift ..................................................... 124

5.4.2

Karyawan Shift ............................................................ 124

5.5

Status Karyawan dan Sistem Upah .......................................... 126

5.6

Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji ............... 127

5.7

Kesejahteraan Sosial Tenaga Kerja .......................................... 129

ANALISA EKONOMI ......................................................................131 6.1

Penaksiran Harga Peralatan...................................................... 132

6.2

Dasar Perhitungan .................................................................... 134

6.3

Penentuan Total Capital Investment (TCI) .............................. 134

6.4

Hasil Perhitungan ..................................................................... 136 commit to user vii


digilib.uns.ac.id

Daftar Pustaka Lampiran

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1.

Data Impor Acrylonitrile di Indonesia ........................................ 3

Tabel 1.2.

Kebutuhan Acrylonitrile di Bererapa Negara Asia ..................... 5

Tabel 1.3.

Data Pabrik Penghasil Acrylonitrile di Dunia ............................. 6

Tabel 1.4.

Perbandingan Proses Dehidrasi Ethylene Cyanohydrin, Proses Acetylene, dan Proses Propylene Ammoxidation ......................... 13

Tabel 1.5.

Persentase Konsumsi Acrylonitrile sebagai Bahan Baku ........... 14

Tabel 2.1.

Neraca Massa Total ..................................................................... 35

Tabel 2.2.

Neraca Massa Tee 1 .................................................................... 36

Tabel 2.3.

Neraca Massa Tee 2 .................................................................... 36

Tabel 2.4.

Neraca Massa Vaporizer (VP-01) ............................................... 37

Tabel 2.5.

Neraca Massa Reaktor (R-01) ..................................................... 37

Tabel 2.6.

Neraca Massa Condenser (CD-01) ............................................. 38

Tabel 2.7.

Neraca Massa Decanter (D-01) .................................................. 38

Tabel 2.8.

Neraca Massa Menara Distilasi 1 (MD-01) ................................ 39

Tabel 2.9.

Neraca Massa Menara Distilasi 2 (MD-02) ................................ 39

Tabel 2.10. Neraca Massa Menara Distilasi 3 (MD-03) ................................ 40 Tabel 2.11. Neraca Massa Tee 3 .................................................................... 40 Tabel 2.12. Neraca Massa Heat Exchanger (HE-01)..................................... 41 Tabel 2.13. Neraca Panas di Sekitar Tee 1 ..................................................... 41 Tabel 2.14. Neraca Panas di Sekitar Tee 2 ..................................................... 42 Tabel 2.15. Neraca Panas di Sekitar Vaporizer (VP-01) ............................... 42 commit to user ix


digilib.uns.ac.id

Tabel 2.16. Neraca Panas di Sekitar Reaktor (R-01) ..................................... 43 Tabel 2.17. Neraca Panas di Sekitar Condenser (CD-01).............................. 43 Tabel 2.18. Neraca Panas di Sekitar Menara Distilasi 1 (MD-01)................. 44 Tabel 2.19. Neraca Panas di Sekitar Menara Distilasi 2 (MD-02)................. 44 Tabel 2.20. Neraca Panas di Sekitar Menara Distilasi 3 (MD-03)................. 45 Tabel 2.21. Neraca Panas di Sekitar Tee 3 ..................................................... 46 Tabel 2.22. Neraca Panas di Sekitar Heat Exchanger (HE-01) ..................... 46 Tabel 4.1.

Kebutuhan Air Pendingin ............................................................ 84

Tabel 4.2.

Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi ........................... 86

Tabel 4.3.

Kebutuhan Air Umpan Boiler ..................................................... 89

Tabel 4.4.

Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses ................................ 94

Tabel 4.5.

Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Utilitas ............................... 95

Tabel 4.6.

Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan .............................. 97

Tabel 4.7.

Total Kebutuhan Listrik Pabrik ................................................... 99

Tabel 4.8.

Total Kebutuhan Bahan Bakar Pabrik ......................................... 100

Tabel 5.1.

Jadwal Pembagian Kelompok Shift ............................................. 125

Tabel 5.2.

Jumlah dan Gaji Karyawan Menurut Jabatan ............................. 128

Tabel 6.1.

Indeks Harga Alat........................................................................ 133

Tabel 6.2.

Fixed Capital Investment ............................................................ 136

Tabel 6.3.

Working Capital Investment ........................................................ 137

Tabel 6.4.

Direct Manufacturing Cost ......................................................... 137

Tabel 6.5.

Indirect Manufacturing Cost ....................................................... 138

Tabel 6.6.

Fixed Manufacturing Cost ......................................................... 138 commit to user x


digilib.uns.ac.id

Tabel 6.7.

General Expense ......................................................................... 139

Tabel 6.8.

Analisa Kelayakan....................................................................... 143

commit to user xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Grafik Data Impor Acrylonitrile di Indonesia ............................. 4 Gambar 1.2. Peta Lokasi Pabrik Acrylonitrile ................................................. 8 Gambar 2.1. Diagram Alir Kualitatif ............................................................... 30 Gambar 2.2. Diagram Alir Kuantitatif ............................................................. 31 Gambar 2.3. Lay Out Pabrik Acrylonitrile ....................................................... 48 Gambar 2.4. Lay Out Peralatan Proses............................................................. 50 Gambar 4.1. Skema Pengolahan Air Laut ....................................................... 84 Gambar 4.2. Skema Pengolahan Air Umpan Boiler ....................................... 89 Gambar 4.3. Skema Unit Pengolahan Limbah (UPL)...................................... 103 Gambar 5.1. Struktur Organisasi Pabrik Acrylonitrile ..................................... 116 Gambar 6.1. Grafik Linierisasi Indeks Harga .................................................. 134 Gambar 6.2. Grafik Analisa Kelayakan ........................................................... 145

commit to user xii


digilib.uns.ac.id

INTISARI Diah Kartika Puspita Sari, Gemma Cintya Binajit, 2012, Prarancangan Pabrik Acrylonitrile dengan Proses Dehidrasi Ethylene Cyanohydrin Kapasitas 50.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Acrylonitrile (C3H3N) adalah bahan kimia yang mempunyai fungsi yang sangat penting dalam menunjang pembangunan di sektor industri, yaitu sebagai bahan kimia antara (intermediate) dalam pembuatan polimer seperti acrylic fibre, termoplastik, Acrylonitrile Butadiene Styrene dan Styrene Acrylonitrile, karet sintetik, dan juga adiponitrile. Pabrik acrylonitrile dengan bahan baku yang berupa ethylene cyanohydrin dengan kebutuhan sebesar 68.800 ton/tahun akan didirikan di Cilegon, Banten pada tahun 2017 dengan kapasitas 50.000 ton/tahun. Pembuatan acrylonitrile ini melalui 3 tahap yaitu tahap persiapan bahan baku, pembentukan produk, dan pemurnian produk. Pada tahap persiapan bahan baku, ethylene cyanohydrin dialirkan ke vaporizer untuk diuapkan dan dipanaskan sampai 280oC. Pada tahap pembentukan produk, ethylene cyanohydrin yang telah diuapkan dialirkan ke dalam reaktor fixed bed multitube, non adiabatic, non isothermal dengan kondisi operasi 280oC - 251oC dan tekanan 1,3 atm. Reaksi berlangsung pada fase gas dengan menggunakan katalis alumina. Pada tahap pemurnian produk, larutan acrylonitrile yang terbentuk dimurnikan dengan menara distilasi untuk memperoleh larutan acrylonitrile 99%. Unit pendukung proses meliputi unit pengadaan air pendingin dan pemadam kebakaran yang bersumber dari air laut, yaitu dengan kebutuhan sebesar 704.258,78 kg/jam. Sedangkan untuk air umpan boiler dan konsumsi umum dan sanitasi diperoleh dari PT Krakatau Tirta Industri (PT KTI) dengan kebutuhan sebesar 6.467,75 kg/jam. Unit pengadaan steam dengan kebutuhan sebesar 28.184,59 kg/jam. Unit pengadaan listrik sebesar 424,48 kW dari PLN dan generator. Unit pengadaan bahan bakar IDO sebesar 0,573 m3/jam. Unit pengadaan udara tekan sebesar 75,44 m3/jam. Limbah cair yang mengandung acrylonitrile akan direaksikan dengan sodium (Bi) Sulphite menjadi sodium sulphonate yang bersifat biodegradable sehingga aman untuk dibuang ke lingkungan. Limbah padat yang berasal dari limbah domestik ditampung di bak penampung kemudian dikirim ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Sedangkan untuk limbah padat yang berasal dari pengendapan limbah cair dipendam di dalam tanah. Pabrik juga didukung dengan laboratorium yang berfungsi untuk mengontrol kualitas bahan baku dan produk (hidrometer, viskometer tube, GCMS) serta proses produksi (GC-MS). Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas dengan struktur organisasi line and staff. Jumlah kebutuhan tenaga kerja sebanyak 200 orang. Hasil analisis ekonomi didapatkan Rate of Return (ROI) sebesar 52,20% sebelum pajak dan 39,15% sesudah pajak. Pay Out Time (POT) didapatkan sebesar 1,66 tahun sebelum pajak dan 2,12 tahun sesudah pajak. Break Even Point (BEP) sebesar 54,51%, Shut Down Point (SDP) sebesar 45,80%, dan Discounted Cash Flow (DCF) sebesar 12,98%. Dari hasil analisa ekonomi dapat disimpulkan commit to user bahwa pabrik acrylonitrile layak untuk didirikan.

xiii

Prarancangan Pabrik Acrylonitrile dengan Proses Dehidrasi Ethylenedigilib.uns.ac.id Cyanohydrin perpustakaan.uns.ac.id Kapasitas 50.000 Ton/Tahun

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Pendirian Pabrik Sejalan dengan laju perkembangan industri yang semakin besar, Indonesia

dituntut untuk mampu bersaing dengan negara lain dalam bidang industri. Perkembangan industri di Indonesia sangat berpengaruh pada ketahanan ekonomi Indonesia yang akan menghadapi banyak persaingan di pasar bebas nanti. Sektor industri kimia, sebagai tulang punggung perekonomian negara, banyak memegang peranan dalam memajukan perindustrian di Indonesia. Inovasi proses produksi maupun pembangunan pabrik baru yang berorientasi pada pengurangan ketergantungan terhadap produk impor maupun untuk menambah devisa negara sangat diperlukan, salah satunya dengan pembangunan pabrik acrylonitrile. Acrylonitrile (C3H3N) adalah senyawa kimia tak jenuh berikatan rangkap karbon-karbon yang berkonjugasi dengan golongan nitril (Kirk & Othmer, 1991). Acrylonitrile yang sering juga disebut sebagai acrylic acid nitrile, propylene nitrile, vinyl cyanide, dan propenoic acid nitrile, merupakan cairan jernih, tidak berwarna, dan larut dalam berbagai pelarut organik, seperti etanol, aseton, etil asetat, karbon tetraklorida, dan benzene, namun hanya larut sebagian dalam air (Nexant, Inc., 2006). Acrylonitrile mempunyai fungsi yang sangat penting dalam menunjang pembangunan di sektor industri, yaitu sebagai bahan kimia antara (intermediate) dalam pembuatan polimer seperti acrylic fibers, termoplastik commit to user Bab I Pendahuluan 1


(Acrylonitrile/Butadiene/Styrene dan Styrene/Acrylonitrile), karet sintetik, dan juga adiponitrile (Dimian dan Bildea, 2008). Hingga saat ini acrylonitrile masih diimpor dari Jepang, Singapura, dan Amerika. Dengan didirikannya pabrik acrylonitrile di Indonesia, kemungkinan impor dapat dikurangi. Bahkan apabila produksi sudah melebihi kebutuhan dalam negeri, acrylonitrile dapat menjadi produk ekspor. Dengan semakin meningkatnya perkembangan industri di Indonesia, maka diperkirakan permintaan bahan baku acrylonitrile pada tahun-tahun mendatang juga akan meningkat. Selain pertimbangan tersebut, pendirian pabrik ini juga didasarkan pada hal-hal sebagai berikut : a.

Dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri.

b.

Dapat menambah devisa negara dengan mengekspor hasil produksi acrylonitrile ke luar negeri.

c.

Mengurangi ketergantungan impor acrylonitrile.

d.

Membuka lapangan kerja baru bagi penduduk di sekitar wilayah industri yang akan didirikan, yang berarti dapat mengurangi jumlah pengangguran.

e.

Mendukung berkembangnya pabrik kimia lain yang menggunakan acrylonitrile sebagai bahan baku.

f.

Meningkatkan kualitas sumber daya manusia Indonesia lewat alih teknologi.

Dari berbagai pertimbangan di atas dapat disimpulkan bahwa pendirian pabrik acrylonitrile di Indonesia sangat diperlukan. commit to user Bab I Pendahuluan | 2


1.2

Kapasitas Rancangan Dalam pemilihan

kapasitas

pabrik

acrylonitrile

ada

beberapa

pertimbangan yang perlu diperhatikan yaitu : 1.2.1

Kebutuhan Dalam Negeri Kebutuhan acrylonitrile di Indonesia hampir setiap tahun mengalami

peningkatan. Berdasarkan data yang diperoleh dari Biro Pusat Statistik (BPS) tahun 2005 – 2011, perkembangan jumlah impor acrylonitrile Indonesia sejak tahun 2005 dapat dilihat pada Tabel 1.1. Tabel 1.1 Data Impor Acrylonitrile di Indonesia Tahun

Impor (Ton/tahun)

2005

7.000,166

2006

7.808,004

2007

8.315,807

2008

6.412,171

2009

6.252,186

2010

8.947,247

2011

7.572,125

(bps.go.id)

commit to user Bab I Pendahuluan | 3


10000 Impor Acrylonitrile (Ton/tahun)

9000

y = 68.955x - 130989

8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Tahun

Gambar 1.1 Grafik Data Impor Acrylonitrile di Indonesia Dari Gambar 1.1, diperoleh suatu persamaan regresi linier untuk mengetahui kebutuhan acrylonitrile pada tahun 2017 : y = 68,955x – 130989 y = (68,955 x 2017) – 130989 y = 8.093,235 ton/tahun

1.2.2

Ketersediaan Bahan Baku Bahan baku ethylene cyanohydrin yang dibutuhkan dalam proses

pembuatan acrylonitrile sebesar 68.800 ton/tahun diperoleh dari Kanto Chemical co., Inc. yang berada di Taiwan dengan kapasitas produksi sebesar 120.000 ton/tahun. Sehingga kebutuhan bahan baku dapat terpenuhi. commit to user Bab I Pendahuluan | 4


1.2.3

Kebutuhan Luar Negeri Selain untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, pabrik acrylonitrile yang

akan didirikan ini juga bertujuan untuk memenuhi kebutuhan luar negeri. Kebutuhan acrylonitrile di beberapa Negara Asia terlihat pada Tabel 1.2. Tabel 1.2 Kebutuhan Acrylonitrile di Beberapa Negara Asia Kebutuhan Impor Acrylonitrile (Ton/Tahun) Negara 2007

2008

2009

Korea

97.151

81.951

59.462

Thailand

122.759

116.243

104.995

Jepang

25.702

30.402

3.960

Taiwan

117.060

119.726

71.589

Total

362.672

348.322

240.006

Dari Tabel 1.2 diperoleh total kebutuhan impor acrylonitrile pada tahun 2009 sebesar 240.006 ton. Diperkirakan pada tahun 2018, kebutuhan acrylonitrile di Asia akan mencapai 3.600.000 ton/tahun, sedangkan produksi yang ada hanya sebesar 2.800.000 ton/tahun. Sehingga pabrik ini akan dapat memenuhi kebutuhan acrylonitrile sebesar 5,13% dari kebutuhan total acrylonitrile di Asia terutama Korea dan Thailand yang masih mengimpor semua kebutuhan acrylonitrilenya. (PCi Acrylonitrile Ltd, 2009)



1.2.4

Kapasitas Rancangan Minimum Dari Encyclopedia of Chemical Processing and Design Mc Ketta 1954,

diperoleh data bahwa kapasitas minimum yang masih dapat memberikan keuntungan apabila mendirikan pabrik acrylonitrile adalah 5.000 ton/tahun. Kapasitas pabrik yang akan didirikan harus berada diatas kapasitas minimal atau sama dengan kapasitas pabrik yang sedang berjalan. Tabel 1.3 Data Pabrik Penghasil Acrylonitrile di Dunia Kapasitas Pabrik

Lokasi

(ton/tahun)

Camacari, Brazil

90.000

Anqing, China

80.000

Kawasaki, Japan

150.000

Mizushima, Japan

350.000

Development

Ta-Sheh, Taiwan

190.000

Cytec Industry

Fortier, Louisiana, US

227.000

Daqing, China

80.000

Mizushima, Japan

115.000

Otake, Japan

90.000

Geleen, Netherlands

275.000

Beaumont, Texas, US

185.000

Mailiao, Taiwan

280.000

Fushun, China

90.000

Cologne, Germany

300.000

Green Lake, Texas, US

460.000

Lima, Ohio, US

200.000

Seal Sands, UK

280.000

commit to userJilin City, China

250.000

Acrilonitrila do Nordeste Anqing Petrochemical Asahi Kasei

China Petrochemical

Daqing Refining and Chemical Dia-NitriX

DSM DuPont Formosa Plastics Fushun Petrochemical INEOS

Jihua Group

Bab I Pendahuluan | 6


Pabrik

Kapasitas

Lokasi

Lukoil Neftochim

(ton/tahun)

Burgas, Bulgaria

28.000

Tula, Mexico

65.000

Aliaga, Turkey

92.000

Lanzhou, China

35.000

Zibo, China

40.000

Baroda, India

42.000

Tarragona, Spain

125.000

Saratov, Russia

150.000

Secunda, South Africa

75.000

Shanghai Petrocemical

Jinshan, China

130.000

Shanghai Secco Petrochemical

Caojing, China

260.000

Kawasaki, Japan

60.000

Pudong, China

8.000

Alvin, Texas, US

500.000

Niihama, Japan

60.000

Pemex Petrochemical Petkim PetroChina Lanzhou Petrochemical Qilu Petrochemical Reliancesa Industries Repsol YPF Saratovorgsintez Sasol Chemical Industries

Showa Denko Sinopec Shanghai Gaoqiao Petrochemical Solutia Sumitomo Chemical

(www.ICIS.com) Dari Tabel 1.3 dapat diketahui bahwa kapasitas produksi minimal di dunia adalah sebesar 8.000 ton/tahun. Sedangkan, kebutuhan acrylonitrile di dalam negeri adalah sebesar 8.093,235 ton/tahun. Berdasarkan pertimbangan tersebut, maka ditetapkan kapasitas prarancangan pabrik acrylonitrile yang akan didirikan pada tahun 2017 sebesar 50.000 ton/tahun dengan alasan sebagai berikut : a. Kapasitas produksi minimal pabrik acrylonitrile sebesar 8.000 ton/tahun. commit to user Bab I Pendahuluan | 7


b. Dapat memenuhi kebutuhan acrylonitrile dalam negeri sehingga mengurangi ketergantungan impor acrylonitrile. c. Dapat mendorong berdirinya industri-industri lain yang menggunakan acrylonitrile sebagai bahan baku. d. Apabila terpenuhi kebutuhan dalam negeri, sisa produk dapat diekspor sehingga menambah devisa negara.

1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik Pabrik acrylonitrile ini direncanakan didirikan di Cilegon, Jawa Barat. Peta lokasi pabrik dapat dilihat pada Gambar 1.2.

Gambar 1.2 Peta Lokasi Pabrik Acrylonitrile commit to user Bab I Pendahuluan | 8


Daerah ini dipilih sebagai lokasi berdirinya pabrik tersebut atas dasar pertimbangan sebagai berikut : 1. Ketersediaan bahan baku Bahan baku utama ethylene cyanohydrin diperoleh dari Kanto Chemical co., Inc. yang berada di Taiwan sehingga dipilih lokasi yang dekat dengan pelabuhan untuk mempermudah penyediaannya. 2. Pemasaran produk Daerah Cilegon merupakan daerah yang tepat untuk daerah pemasaran karena banyaknya industri kimia yang menggunakan bahan baku acrylonitrile diantaranya : a. Industri Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) dan Styrene Acrylonitrile (SAN) yang diproduksi PT Arbe Styrindo Indonesia b. Industri Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) yang diproduksi PT ABS Industri Indonesia Selain itu, daerah ini juga dekat dengan Pelabuhan Merak yang memudahkan ekspor acrylonitrile ke industri - industri yang berada di luar negeri, seperti : a. Industri

Acrylonitrile

Butadiene

Styrene

(ABS)

Styrene

Acrylonitrile (SAN) yang diproduksi Bhansali Engineering Polymers, Ltd. India b. Industri Acrylic Fiber yang diproduksi Thai Acrylic Fibre Co., Ltd. Thailand commit to user Bab I Pendahuluan | 9


3. Ketersediaan tenaga kerja Kawasan industri Cilegon dekat dengan daerah Jawa Barat dan Jabotabek yang sarat dengan lembaga pendidikan formal maupun non formal dimana banyak dihasilkan tenaga kerja ahli maupun non ahli yang dapat menunjang proses produksi. 4. Ketersediaan air Hal lain yang mendukung pemilihan lokasi pabrik di daerah Cilegon ini adalah dekatnya sumber air. Untuk kebutuhan air pendingin dan pemadam kebakaran diperoleh dari Selat Sunda, sedangkan untuk kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi diperoleh dari PT Krakatau Tirta Industri (PT KTI) yang berkapasitas sebesar 57.024.000 ton/tahun (kti.ac.id). Kedua sumber air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan utama pekerja dan operasional pabrik. 5. Fasilitas transportasi Transportasi sangat penting bagi suatu industri. Di Daerah Cilegon tersedia sarana transportasi yang cukup memadai, baik darat maupun laut untuk keperluan transportasi impor-ekspor sehingga memudahkan pengangkutan bahan baku, bahan pembantu, dan produk.

1.4.

Tinjauan Pustaka

1.4.1

Macam-macam Proses Pembuatan Acrylonitrile Dalam pembuatan acrylonitrile, terdapat beberapa macam proses yang

dapat digunakan. Untuk menentukan pemilihan proses yang tepat, maka perlu commit to user diketahui beberapa macam proses pembuatan acrylonitrile. Bab I Pendahuluan | 10


1. Proses Dehidrasi Ethylene Cyanohydrin Proses yang terjadi adalah dehidrasi dengan reaksi sebagai berikut : HOCH2CH2C≡N

CH2=CHC≡N + H2O Yield 90%

Ethylene Cyanohydrin

Acrylonitrile

Air

Pada proses ini, reaksi dijalankan dalam fase cair atau gas pada tekanan atmosferis dan suhu 250 – 350oC dengan bantuan katalis alumina. Produk keluaran reaktor dikondensasikan dan kemudian dialirkan ke dekanter dimana campuran cairan yang terdiri dari ethylene cyanohydrin, acrylonitrile, dan air terpisah menjadi dua layer. Masing-masing layer tersebut akan dimurnikan di menara distilasi. Hasil atas menara distilasi berupa acrylonitrile dengan kemurnian 99%. Sedangkan hasil bawahnya yang berupa ethylene cyanohydrin dengan kemurnian 97% akan di recycle untuk diproses kembali. (Faith Keyes, 1957) 2. Proses Acetylene Reaksi yang terjadi adalah : HC≡CH Acetylene

+

HCN

Hydrogen Cyanide

CH2=CHC≡N Acrylonitrile

Proses ini berlangsung pada suhu 70oC dan tekanan atmosferis dalam fase gas dengan menggunakan bantuan katalis cuprous chloride (CuCl2). Yield yang diperoleh sebesar 80% terhadap acetylene dan 90% - 95% terhadap hydrogen cyanide. Hasil gas keluaran reaktor mengandung acrylonitrile, acetylene yang tidak bereaksi, 1 – 3% commit to user macam produk samping seperti HCN, dan sejumlah kecil berbagai Bab I Pendahuluan | 11


acetaldehyde, vinyl acetylene, divinyl acetylene, lactonitrile (dari acetaldehyde

dan

HCN),

vinyl

chloride,

cyanobutadiene,

dan

chloroprene. Gas-gas ini dikontakkan dengan air dalam scrubber untuk memisahkan acrylonitrile, hydrocyanide acid, dan beberapa produk samping. Gas-gas yang telah dikontakkan kemudian direcycle ke reaktor, sedangkan air yang mengandung 1,5% acrylonitrile didistilasi dengan bantuan steam untuk menghasilkan acrylonitrile 80%. Crude acrylonitrile ini difraksinasi secara bertingkat untuk menghasilkan acrylontrile 99%.

(Faith Keyes, 1957) 3. Proses Propylene Ammoxidation Proses ini dikomersialkan oleh Sohio Company (BP Chemical) dan disebut dengan proses Propylene Ammoxidation. Bahan baku berupa propena, amoniak, dan udara diumpankan dengan rasio mol 1:1,2:10 ke dalam sebuah reaktor fluid-bed. Reaktor beroperasi pada suhu 400500oC dan tekanan 5-30 psig dengan waktu tinggal selama 10 detik atau kurang. Konversi propena yang tinggi diperoleh secara single pass sehingga tidak dibutuhkan recycle. Reaksi utama yang terjadi adalah : CH2 = CHCH3 + NH3 + 3/2O2 Propylene

Amoniak

Oksigen

CH2 = CHC≡N + 3H2O Acrylonitrile

Air

(Nexant, Inc., 2006)



Tabel 1.4 Perbandingan Proses Dehidrasi Ethylene Cyanohydrin, Proses Acetylene, dan Proses Propylene Ammoxidation Proses Dehidrasi Ethylene

Proses Acetylene

Cyanohydrin

Proses Propylene Ammoxidation

T : 250 – 350oC

T : 70oC

T : 400-500oC

P : atmosferis

P : atmosferis

P : 5-30 psig

Yield

90%

80% - 95%

77%

Penyimpanan

Tidak diperlukan

Perlu penanganan

Perlu serangkaian

bahan baku

penanganan

khusus

sistem refrigerasi

Ada ( acetaldehyde,

Ada (HCN,

vinyl acetylene,

Acetonitrile,

divinyl acetylene,

Acroleine,

lactonitrile, dan lain-

Succinic Nitrile,

lain )

dan uap air)

Lebih banyak dan

Lebih banyak dan

rumit karena

rumit karena

banyaknya produk

banyaknya

samping

produk samping

Kondisi Operasi

khusus Produk samping

Proses

Tidak ada

Sederhana

pemurnian

Dengan melihat perbandingan ketiga proses diatas, maka pada prarancangan pabrik acrylonitrile ini dipilih proses dehidrasi Ethylene Cyanohydrin karena proses dan pemurniannya lebih sederhana serta menghasilkan yield yang cukup tinggi.



1.4.2. Kegunaan Produk Kegunaan acrylonitrile secara umum adalah : 1. Bahan untuk membuat Acrylic Fiber Acrylic Fiber adalah salah satu produk turunan dari acrylonitrile. Serat ini banyak digunakan oleh pabrik-pabrik tekstil sebagai bahan baku pembuatan karpet, sweater, dan baju olahraga. 2. Bahan untuk membuat Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) dan Styrene Acrylonitrile (SAN) ABS mengandung 25% acrylonitrile dan SAN mengandung 30% acrylonitrile. ABS dan SAN biasa digunakan untuk bahan konstruksi otomotif, mesin, dan alat-alat rumah tangga. 3. Bahan untuk membuat Nitrile Rubber Nitrile Rubber digunakan untuk gasket dan bahan campuran PVC. 4. Bahan untuk membuat Adiponitrile yang digunakan untuk intermediet pembuatan nilon. 5. Bahan untuk membuat acrylamide. (Kirk dan Othmer, 1991)

Tabel 1.5 Persentase Konsumsi Acrylonitrile sebagai Bahan Baku Produk

Total Penggunaan Acrylonitrile (%)

Fibers

37,7

Resin ABS/SAN

17,1

Acrylamide

3,1

Resin

commit to user

1,2 Bab I Pendahuluan | 14


Produk

Total Penggunaan Acrylonitrile (%)

Adiponitrile

9,5

Nitrile Elastomers

2,9

Ekspor

21,3 (Environmental Protection Agency, 1984)

1.4.3

Sifat-sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku, Bahan Pembantu, dan Produk

1.4.3.1 Sifat-sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku Ethylene Cyanohydrin a. Sifat fisis Rumus molekul

: C3H5NO

Berat molekul

: 71,08 gram/mol

Titik didih normal

: 228oC

Titik beku, 1 atm

: -46,2oC

Berat jenis , 20oC

: 1,059 kg/L

Kelarutan

: dapat larut dalam air, aceton, metil etil keton, etanol, dan tidak larut dalam benzene, carbon dissulfite, dan carbon tetra chloride (Kirk & Othmer, 1993)

Viskositas, 25oC

: 0,56 cp

Kelarutan dalam air, 20oC

: 10 g/100 mL

Temperatur kritis

: 417oC commit to user Bab I Pendahuluan | 15


Tekanan kritis

: 48,9 bar

ΔHof

: -98.300 J/mol

ΔGof

: -35.400 J/mol (Carl L. Yaws, 1999)

b. Sifat kimia 

Hidrolisis Ethylene Cyanohydrin membentuk asam akrilat (Kirk dan Othmer, 1993)



Bukan merupakan senyawa korosif



Bahaya yang ditimbulkan berupa iritasi mata dan kulit (Material Safety Data Sheet, 2012)

1.4.3.2 Sifat-sifat Fisis dan Kimia Bahan Pembantu Alumina a. Sifat Fisis Rumus molekul

: Al2O3

Berat molekul

: 101,94 gr/gmol

Berat jenis , 20oC

: 940 kg/m3

Specific gravity

: 3,99

Titik leleh, 1 atm

: 1999 – 2032 oC

Titik didih normal

: 2210 oC

Suhu kritis

: 5062oC

Tekanan kritis

commit to user

: 1953 bar Bab I Pendahuluan | 16


Kelarutan dalam 100 bagian air dingin

: tidak larut

Kelarutan dalam 100 bagian air panas

: tidak larut (Perry, 1997)

b. Sifat kimia 

Akan terurai menjadi γ aluminium oksida pada suhu sekitar 725 K



Akan terurai menjadi alpha, theta, delta aluminium oxide pada suhu 575-625 K. (Kirk dan Othmer, 1991)

1.4.3.3 Sifat-sifat Fisis dan Kimia Produk Acrylonitrile a. Sifat fisis Rumus molekul

: C3H3N

Berat molekul

: 53,06 g/gmol

Titik didih normal

: 77,3oC

Titik beku, 1 atm

: -83,5oC

Berat jenis , 20oC

: 0,806 g/cm3


: 7,3 %wt

Temperatur kritis

: 246oC

Tekanan kritis

: 3,54 Mpa

Viskositas, 25oC

: 0,34 cp (Kirk dan Othmer, 1991) commit to user Bab I Pendahuluan | 17


ΔHof

: 180.600 J/mol

ΔGof

: 191.100 J/mol (Carl L. Yaws, 1999)

b. Sifat kimia 

Hidrasi dengan asam sulfat menjadi acrylamide sulfat dan dapat berubah menjadi acrylamide dengan netralisasi basa.



Hidrolisis total menghasilkan asam akrilat



Hidrolisis parsial, acrylonitrile diubah menjadi acrylamide dengan menggunakan katalis copper



Hidrogenasi dengan menggunakan katalis metal menghasilkan propionitrile dan propylamine



Hidrodimerisasi menghasilkan adiponitrile (Kirk dan Othmer, 1991)

1.4.4

Tinjauan Proses Secara Umum Pada prarancangan pabrik ini, dipilih pembuatan acrylonitrile dengan

proses dehidrasi ethylene cyanohydrin dalam fase gas. Bahan baku yang sebelumya telah diberikan perlakuan awal dan disesuaikan kondisi operasinya dialirkan ke dalam reaktor. Reaksi yang terjadi adalah C3H5NO (g)

C3H3N (g) + H2O (g)

Reaksi dehidrasi ini berlangsung pada suhu 250 – 350oC dan tekanan 1,3 atm dengan bantuan katalis alumina. Gas hasiltoreaksi commit user dikondensasikan dan dipisahkan Bab I Pendahuluan | 18


dalam decanter untuk kemudian dilakukan proses pemurnian dalam menara distilasi sehingga dihasilkan acrylonitrile dengan kemurnian 99% berat. Hasil bawah menara distilasi yang berupa ethylene cyanohydrin akan dikembalikan ke reaktor.


Prarancangan Pabrik Acrylonitrile dengan Proses Dehidrasi Ethylene Cyanohydrin perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Kapasitas 50.000 Ton/Tahun



BAB II DESKRIPSI PROSES

2.1.

Spesifikasi Bahan Baku, Bahan Pembantu, dan Produk

2.1.1.

Spesifikasi Bahan Baku Ethylene Cyanohydrin 

Rumus molekul

: C3H5NO



Berat molekul

: 71,08 gram/mol



Wujud

: Cair



Kemurnian

: 97%



Impuritas

: 3% H2O




: 10 g/100 mL (Kanto Chemical co., Inc.)

2.1.2. Spesifikasi Bahan Pembantu Alumina 

Wujud

: Padat



Bentuk

: Bola



Ukuran diameter

: 0,025 m



Densitas Partikel

: 3 gr/ml



Densitas bulk

: 1200-1500 kg/m3 (Pingxiang Global Chemical Packing Co., Ltd.)

commit to user Bab II Deskripsi Proses 20


2.1.3. Spesifikasi Produk Acrylonitrile 

Rumus molekul

: C3H3N



Berat molekul

: 53,06 gram/mol



Wujud

: Cair



Kemurnian

: 99 % min



Impuritas

: 1% H2O (alibaba.com)

2.2.

Konsep Proses

2.2.1. Dasar Reaksi Proses pembuatan acrylonitrile dari ethylene cyanohydrin merupakan reaksi dehidrasi fase gas dengan katalis padat. Adapun reaksi pembuatan acrylonitrile adalah : C3H5NO (g)

C3H3N (g) + H2O (g)

ΔH298,15 K = 37100 Joule/mol

Reaksi dehidrasi berlangsung pada temperatur 280 – 251oC dan tekanan 1,3 atm dalam reaktor fixed bed multitube. Reaksi ini merupakan reaksi endotermis sehingga diperlukan Dowtherm A sebagai media pemanas untuk menjaga agar kondisi di dalam reaktor tetap berada dalam rentang temperatur reaksi.

2.2.2.

Mekanisme Reaksi Reaksi katalitik antara reaktan ethylene cyanohydrin berfase gas dan

commit to user katalis padat Al2O3 berlangsung menurut mekanisme sebagai berikut : Bab II Deskripsi Proses | 21


1. a. Difusi gas reaktan dari fase gas ke permukaan luar (interface) katalis. b. Difusi reaktan dari permukaan luar katalis melewati pori-pori ke permukaan dalam pori katalis (difusi molekuler). 2. Adsorpsi reaktan pada permukaan dalam katalis. 3. Terjadi reaksi

C3H5NO (g)

C3H3N (g) + H2O (g)

4. Desorpsi hasil reaksi dari permukaan dalam katalis. 5. a. Difusi gas hasil reaksi dari permukaan dalam katalis ke permukaan luar katalis. b. Difusi gas hasil reaksi dari permukaan luar katalis (interface) ke fase gas. Pada mekanisme reaksi katalitik di atas, tahap adsorpsi dan desorpsi berlangsung sangat cepat. Sedangkan reaksi pada permukaan katalis berlangsung paling lambat sehingga kecepatan reaksi katalitik secara keseluruhan dikontrol oleh reaksi permukaan. Mekanisme reaksinya adalah sebagai berikut : C3H5NO (g)

C3H3N (g) + H2O (g)

A

B

+

C

1. Adsorpsi kAD

A

+

AS

S

…………………………………… (1)

k-AD

2. Reaksi Permukaan AS

ks

BS + C ……………………………………… (2)

k-s

commit to user Bab II Deskripsi Proses | 22


3. Desorpsi kD

B + S

BS

……………………………………… (3)

k-D

Dari persamaan (2) rs = k s x CAS − k −s x Pc x CBS 𝑘

Jika 𝐾𝑠 = 𝑘 𝑠

−𝑠

, maka :

rs = k s CAS −

Pc x C BS

……………………………………… (4)

Ks

Dari persamaan (1) r AD k AD

≈ 0 maka CAS = K AD x PA x Cv ..………………………………… (5)

Dari persamaan (2) rD kD

≈ 0 maka CBS =

PB x Cv KD

……………………...…………………… (6)

Substitusi persamaan (5) dan (6) ke persamaan (4) rs = k S K AD x PA − 𝐾𝐵 =

PB x PC C KS x KD v

1 𝐾𝐷

Jika 𝐾𝑃 =

𝐾𝑆 𝐾𝐴𝐷 𝐾𝐵

, maka :

rs = k S K AD PA −

PB x PC Cv KP commit to user Bab II Deskripsi Proses | 23


Site balance Ct =Cv + CAS+CBS =1 Ct =Cv +K AD PA CV +

PB CV KD

Ct =Cv 1 +K AD PA +K B PB CV =

Ct 1 +K AD PA +K B PB

PB PC k S K AD PA - K Ct P rs = 1 + K AD PA +K B PB PB = PC = 0 rs =

k S K AD Ct PA 1 + K AD PA

𝑘𝑠 𝐾𝐴𝐷 𝐶𝑡 = k dan PA ≪≪ , K AD PA ≪≪ rs = 𝑘 𝑃𝐴

untuk gas PA ≈ CA

Maka rs = 𝑘 𝐶𝐴

Dengan : CA

= konsentrasi ethylene cyaohydrin

CAS

= konsentrasi ethylene cyaohydrin yang telah teradsorpsi di permukaan katalis

CBS

= konsentrasi acrylonitrile yang telah teradsorpsi di permukaan katalis

Cv

= konsentrasi permukaan katalis yang masih kosong

Ct

= konsentrasi total di permukaan katalis (Ct = Cv + CAS + CBS)

k

= konstanta kecepatan reaksi commit to user Bab II Deskripsi Proses | 24


kAD

= konstanta kecepatan reaksi adsorpsi ke arah produk

k-AD

= konstanta kecepatan reaksi adsorpsi ke arah reaktan

ks

= konstanta kecepatan reaksi permukaan ke arah produk

k-s

= konstanta kecepatan reaksi permukaan ke arah reaktan

kD

= konstanta kecepatan reaksi desorpsi ke arah produk

k-D

= konstanta kecepatan reaksi desorpsi ke arah reaktan

KAD

= kostanta kesetimbangan reaksi adsorpsi

KS

= kostanta kesetimbangan reaksi permukaan

KD

= kostanta kesetimbangan reaksi desorpsi

KB

= kostanta kesetimbangan reaksi adsorpsi acrylonitrile

PA

= tekanan parsial ethylene cyanohydrin

PB

= tekanan parsial acrylonitrile

PC

= tekanan parsial air (Fogler, 1999)

2.2.3.

Kondisi Operasi Kondisi operasi sangat menentukan jalannya proses untuk menghasilkan

produk. Pada prarancangan pabrik ini dipilih kondisi operasi sebagai berikut : Suhu

: 280 – 251 oC

Tekanan

: 1,3 atm

Fase reaksi

: gas

Katalis

: Al2O3 commit to user Bab II Deskripsi Proses | 25


2.2.4.

Tinjauan Kinetika Menurut National Institute of Standards and Technology (NIST), reaksi

dehidrasi ethylene cyanohydrin termasuk reaksi orde 1. Dari segi kinetika, kecepatan reaksi dehidrasi ethylene cyanohydrin akan bertambah cepat dengan naiknya temperatur. Berdasarkan persamaan Arhenius : 𝑘 = 𝐴𝑒 −𝐸/𝑅𝑇 Dimana : k

= konstanta kecepatan reaksi

A

= faktor frekuensi tumbukan

E

= energi aktivasi

R

= konstanta gas (1,987 kal/mol K)

T

= temperatur operasi (K) = 250oC – 350oC

Harga konstanta kecepatan reaksi kimia adalah sebagai berikut : Reaksi : C3H5NO (g)

k

C3H3N (g) + H2O (g)

Konstanta kecepatan reaksi : k = 1,789 x 102 exp (-2747,3534 / RT) (National Institute of Standards and Technology)

2.2.5.

Tinjauan Termodinamika Reaksi pembuatan acrylonitrile merupakan reaksi endotermis, hal ini

commit to bawah user ini : dapat ditinjau dari ΔH reaksi (298,15 K) di Bab II Deskripsi Proses | 26


C3H5NO (g)

C3H3N (g) + H2O (g) ΔHof (Joule/mol)

ΔGof (Joule/mol)

C3H5NO

-98.300

-35.400

C3H3N

180.600

191.100

H2O

-241.800

-228.600

Komponen

(Yaws, 1999) ΔHor = ΔHof

produk -

ΔHof reaktan

= (180.600 + (-241.800)) - (-98.300) Joule/mol = -61.200- (-98.300) Joule/mol = 37.100 Joule/mol Dari perhitungan di atas, terlihat bahwa ΔHor bernilai 37.100 Joule/mol sehingga reaksi pembuatan acrylonitrile bersifat endotermis (reaksi yang membutuhkan panas) sehingga nantinya diperlukan media pemanas. ∆H553,15 pada suhu reaksi 280oC (553,15 K) adalah : dH

= Cp.dT 553,15K

∆H553,15

=

 Cp dT

298,15K

∆H553,15

= [ ∑ Cp produk - ∑ Cp reaktan ] dT

∆H553,15

= 29.036,3088 J/mol – 36.174,6934 J/mol

∆H553,15

= -7.138,3846 J/mol

∆H

= ΔHor + ∆H553,15 = [37.100 + (-7.138,3846)] J/mol commit to user = 29.961,6154 J/mol Bab II Deskripsi Proses | 27


ΔGor = ΔGof

produk -

ΔGof reaktan

= (191.100 + (-228.600)) - (-35.400) Joule/mol = -37.500 - (-35.400) Joule/mol = -2.100 Joule/mol Dari Perhitungan di atas, terlihat bahwa ΔGor bernilai -2.100 Joule/mol sehingga reaksi pembuatan acrylonitrile dapat berlangsung. Perhitungan untuk nilai konstanta kesetimbangan pada keadaan standar (298,15 K) adalah : ΔGor = -RT ln K ln K

=

∆𝐺 𝑜 𝑟 RT

ln K

=

−2.100 Joule/mol 8,314 Joule/mol.K x 298,15 K

K298,15 =

2,333 (Smith & Van Ness, 1987)

Dari nilai konstanta kesetimbangan pada keadaan standar tersebut, dapat dihitung nilai konstanta kesetimbangan reaksi pada 553,15 K. Berdasarkan persamaan Van Hoff dimana : 𝑑 ln 𝐾 ∆𝐻 𝑜 𝑟 = 𝑑𝑇 RT2 Dengan

ΔHor = 37.100 Joule/mol ΔGor = -2.100 Joule/mol R

= 8,314 Joule/mol.K



ln

ln

K K298,15

∆𝐻 𝑜 𝑟 1 1 = − − R T To

K 37.100 Joule/mol 1 1 = − − 2,333 8,314 Joule/mol.K 553,15 K 298,15 𝐾

K553,15

= 345,52 (Smith & Van Ness, 1987)

Dengan : ∆𝐻 𝑜 𝑟

= Entalpi reaksi pada 298,15 K, Joule/mol

∆H553,15 = Entalpi reaksi pada 553,15 K, Joule/mol ΔGor

= Energi Bebas Gibbs pada 298,15 K, Joule/mol

R

= Konstanta Gas Ideal, Joule/mol.K

K298,15 = Konstanta kesetimbangan reaksi pada 298,15 K K553,15 K = Konstanta kesetimbangan reaksi pada 553,15 K Dari perhitungan di atas, didapatkan harga K = 345,52. Karena harga K yang besar, maka reaksi tersebut adalah reaksi searah (irreversibel) ke arah produk.

2.3.

Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses

2.3.1.

Diagram Alir Proses Diagram alir ada tiga macam, yaitu : a. Diagram alir proses (Terlampir) b. Diagram alir kualitatif (Gambar 2.1) c. Diagram alir kuantitatif (Gambar 2.2) commit to user Bab II Deskripsi Proses | 29

Prarancangan Pabrik Acrylonitrile dengan Proses Dehidrasi Ethylene Cyanohydrin Kapasitas 50.000 Ton/Tahun

F17 Produk Acrylonitrile 99% C3H3N H2O P = 1 atm T = 35oC

F16 C3H3N H2O P = 1,2 atm T = 84,19 oC

F11 C3H3N H2O P = 1,2 atm T = 84,19oC

HE-01 F6 C3H5O H2O P = 1,3 atm T = 280 oC

F1 C 3 H 5O H2O P = 1 atm T = 35oC

F3 C 3 H 5O H2O P = 1,3 atm T = 49oC

F4 C3H5O H2O P = 1,3 atm T = 86,83oC

F13 C3H3N H2O P = 1,2 atm T = 84,19oC

F9 C3H3N H2O P = 1,2 atm T = 96,048oC

R-01

VP-01 Tee-01

Tee-03

Tee-02

F7 C3H5ON C3H3N H2O P = 1,2 atm T = 251 oC

MD-01

Ke UPL

F15 C3H5ON C3H3N H2O P = 1 atm T = 100,04oC

MD-03

MD-02

Ke UPL D-01

CD-01 F5 C3H5O H2O P = 1,3 atm T = 226,993 oC

F12 C3H3N H2O P = 1,2 atm T = 108,95oC

F8 C3H5ON C3H3N H2O P = 1,2 atm T = 96,048oC



F2 C3H5ON H2O P = 1 atm T = 172,91oC

Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif

Bab II Deskripsi Proses 30

Prarancangan Pabrik Acrylonitrile dengan Proses Dehidrasi Ethylene Cyanohydrin Kapasitas 50.000 Ton/Tahun

C3H3N H2O

F11 = 6090,7446 kg/jam = 61,5227 kg/jam 6152,2673 kg/jam

C3H3N H2O

F16 = 6250 kg/jam = 63,1313 kg/jam 6313,1313 kg/jam

F17 Produk Acrylonitrile C3H3N = 6250 kg/jam H2O = 63,1313 kg/jam 6313,1313 kg/jam

HE-01 Tee-03 F6 C3H5ON = 9325,6261 kg/jam H2O = 288,4214 kg/jam 9614,0475 kg/jam

F4 C3H5ON = 11657,0326 kg/jam H2O = 360,5268 kg jam 12017,5593 kg/jam F3 C3H5ON = 9325,6261 kg/jam H2O = 288,4214 kg/jam 9614,0475 kg/jam VP-01 F1 C3H5ON = 8421,0404 kg/jam H2O = 260,4445 kg/jam 8681,4849 kg/jam

Tee-01

Tee-02

F13 C3H3N = 159,2554 kg/jam H2O = 1,6086 kg/jam 160,8640 kg/jam

MD-01

R-01

Ke UPL F15 C3H5ON = 27,9769 kg/jam C3H3N = 15,8720 kg/jam H 2O = 2197,9861 kg/jam 2241,8349 kg/jam

MD-03

MD-02

F9 C3H3N = 6090,8079 kg/jam H2O = 187,9781 kg/jam 6278,7860 kg/jam F7 C3H5ON = 932,5626 kg/jam C3H3N = 6265,9352 kg/jam H2O = 2415,5496 kg/jam 9614,0475 kg/jam Ke UPL CD-01

F5 C3H5ON = 2331,4065 kg/jam H2O = 72,1054 kg/jam 2403,5119 kg/jam

F8 C3H5ON = 932,5626 kg/jam C3H3N = 6265,9352 kg/jam H2O = 2415,5496 kg/jam 9614,0475 kg/jam

D-01 F12 C3H3N = 0,0633 kg/jam H2O = 126,4554 kg/jam 126,5186 kg/jam


F2 C3H5ON = 904,5857 kg/jam H2O = 27,9769 kg/jam 932,5626 kg/jam


Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif

Bab II Deskripsi Proses | 31


2.3.2 Tahapan Proses Proses pembuatan acrylonitrile dengan menggunakan bahan baku ethylene cyanohydrin secara garis besar dibagi menjadi 3 tahap, yaitu : 1.

Tahap Persiapan Bahan Baku Persiapan bahan baku ini dimaksudkan untuk mengubah fase ethylene cyanohydrin dari fase cair menjadi fase gas. Ethylene cyanohydrin ini disimpan pada temperatur kamar, 35oC dan tekanan 1 atm dalam tangki (T-01) dengan komposisi ethylene cyanohydrin adalah 97% dan 3% air. Cairan ethylene cyanohydrin dari tangki (T-01) dialirkan ke vaporizer (VP-01) untuk diuapkan dengan saturated steam sebagai media pemanas. Hasil keluaran vaporizer yang berupa uap ethylene cyanohydrin bersuhu 280oC dialirkan ke reaktor (R-01), sedangkan yang berupa cairan direcycle untuk diuapkan kembali di vaporizer (VP-01).

2.

Tahap Pembentukan Produk Ethylene cyanohydrin hasil penguapan di Vaporizer (VP-01) dialirkan

ke

reaktor

untuk

proses

dehidrasi.

Proses

dehidrasi

dimaksudkan untuk menghasilkan acrylonitrile. Proses ini berlangsung pada suhu 280oC dan tekanan 1,3 atm dalam reaktor fixed bed multitube (R-01) dengan bantuan katalis Al2O3. Reaksi dehidrasi berlangsung di dalam tube reaktor dan pada sisi shell dialiri Dowtherm A sebagai media pemanas. Gas hasil reaksi yang terdiri dari sisa ethylene cyanohydrin, acrylonitrile, dan air keluar dari reaktor (R-01) pada suhu 250,94oC commit to user Bab II Deskripsi Proses | 32


dengan tekanan 1,2 atm. Kemudian, hasil keluaran reaktor diubah fasenya menjadi fase cair di condenser (CD-01) dan diturunkan suhunya sampai 96,05oC dengan menggunakan air laut sebagai media pendingin. 3.

Tahap Pemisahan dan Pemurnian Produk Tahap pemisahan dan pemurnian produk terdiri dari : a. Proses Pemisahan Fraksi Berat dan Fraksi Ringan Hasil kondensasi di condenser (CD-01) dipompa menuju decanter (D-01) untuk memisahkan fraksi berat dan fraksi ringannya. Hasil atas decanter (D-01) berupa acrylonitrile dan air dengan suhu 96,05oC dan tekanan 1,2 atm dialirkan ke menara distilasi 1 (MD-01). Sedangkan hasil bawah decanter (D-01) yang berupa acrylonitrile, ethylene cyanohydrin, dan air dipompa ke menara distilasi 2 (MD02). b. Proses Distilasi Menara Distilasi 1 (MD-01) dimaksudkan untuk memisahkan acrylonitrile dari air. Larutan umpan yang berasal dari hasil atas decanter (D-01) pada suhu 96,05oC dan tekanan 1,2 atm masuk ke menara distilasi 1 (MD-01) pada plate ke 2. Hasil atas MD-01 adalah 99% acrylonitrile dan 1% air, akan dikondensasikan di condenser 2 (CD-02) sampai suhu 84,19oC. Dari CD-02 di pompa ke accumulator 1 (Acc-01), kemudian dipompa untuk sebagian dijadikan refluks. Sedangkan,

sisanya

akan

dialirkan

ke

tangki

penyimpanan

acrylonitrile (T-02). Hasil bawah MD-01 yang sebagian besar terdiri commit to user Bab II Deskripsi Proses | 33


dari air dan sedikit acrylonitrile akan dialirkan ke unit pengolahan limbah. Menara Distilasi 2 (MD-02) dimaksudkan untuk memisahkan acrylonitrile dari hasil bawah decanter (D-01) yang berupa campuran acrylonitrile, ethyene cyanohydrin, dan air. Larutan umpan pada suhu 96,05oC dan tekanan 1,2 atm masuk pada bagian tengah menara distilasi (MD-02). Hasil atas yang diperoleh adalah acrylonitrile dan air pada suhu 84,80oC dan tekanan 1,2 atm, dengan kandungan acrylonitrile 99%. Hasil atas ini dikondensasikan sampai suhu 84,19oC dalam condenser 3 (CD-03) yang kemudian digabungkan dengan hasil atas MD-01 untuk dialirkan ke tangki penyimpanan acrylonitrile (T-02). Sedangkan hasil bawah MD-02 yang berupa acrylonitrile, ethylene cyanohydrin, dan air pada suhu 111,84oC dan tekanan 1,2 atm dialirkan ke MD-03. Menara distilasi 3 (MD-03) dimaksudkan untuk mengambil ethylene cyanohydrin dengan kadar 97% yang merupakan bottom product agar dapat digunakan kembali sebagai bahan baku. Sedangkan hasil atas menara distilasi 3 (MD-03) berupa uap air dan sedikit acrylonitrile akan dialirkan ke unit pengolahan limbah sebelum dibuang ke lingkungan.



2.4

Neraca Massa dan Neraca Panas

2.4.1. Neraca Massa Produk

: Acrylonitrile 99%

Kapasitas

: 50.000 Ton/tahun

Satu tahun produksi

: 330 hari

Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan

: Kg/jam

2.4.2. Neraca Massa Total Tabel 2.1 Neraca Massa Total

Komponen

F1 C3H5NO

F12

Total

F15

F17

8421,0403

0

27,9769

0

0

0,0633

15,8720

6250

260,4445

126,4554

2197,9861

63,1313

126,5187

2241,835

C3H3N H2O

Output (kg/jam)

Input (kg/jam)

6313,1313

8681,4849 8681,4849



2.4.3. Neraca Massa Alat a. Tee 1 Tabel 2.2 Neraca Massa Tee 1 Input (kg/jam)

Output (kg/jam)

Komponen F1 C3H5NO

F2

8421,0403

904,5857

9325,6261

0

0

0

260,4445

27,9769

288,4214

8681,4849

932,5626

C3H3N H2O

F3

Total

9614,0475 9614,0475

b. Tee 2 Tabel 2.3 Neraca Massa Tee 2 Input (kg/jam)

Output (kg/jam)

Komponen F3 C3H5NO C3H3N H2O

F5

F4

9325,6261

2331,4065

11657,0326

0

0

0

288,4214

72,1054

360,5268

9614,0475

2403,5119

Total

12017,5593 12017,5593



c. Vaporizer (VP-01) Tabel 2.4 Neraca Massa Vaporizer (VP-01) Input (kg/jam)

Output (kg/jam)


Total

Uap (F6)

Cair (F5)

11657,0326

9325,6261

2331,4065

0

0

0

360,5268

288,4214

72,1054

9614,0475

2403,5119

12017,5593

12017,5593

d. Reaktor (R-01) Tabel 2.5 Neraca Massa Reaktor (R-01) Input (kg/jam)

Output (kg/jam)

F6

F7

Komponen

C3H5NO

9325,6261

932,5626

0

6265,9352

H2O

288,4214

2415,5496

Total

9614,0475

9614,0475

C3H3N



e. Condenser (CD-01) Tabel 2.6 Neraca Massa Condenser (CD-01) Input (kg/jam)

Output (kg/jam)

F7

F8

Komponen

C3H5NO

932,5626

932,5626

C3H3N

6265,9352

6265,9352

H2O

2415,5496

2415,5496

Total

9614,0475

9614,0475

f. Decanter (D-01) Tabel 2.7 Neraca Massa Decanter (D-01) Input (kg/jam)

Output (kg/jam)

Komponen F8 C3H5NO

F9

F10

932,5626

0

932,5626

C3H3N

6265,9352

6090,8079

175,1273

H2O

2415,5496

187,9781

2227,5716

62787860

3335,2615

Total

9614,0475

9614,0475



g. Menara Distilasi 1 (MD-01) Tabel 2.8 Neraca Massa Menara Distilasi 1 (MD-01) Input (kg/jam)

Output (kg/jam)


Distilat (F11)

Bottom (F12)

0

0

0

6090,8079

6090,7446

0,0633

187,9781

61,5227

126,4554

6152,2673

126,5186

Total 6278,7860

6278,7860

h. Menara Distilasi 2 (MD-02) Tabel 2.9 Neraca Massa Menara Distilasi 2 (MD-02) Input (kg/jam)

Output (kg/jam)

Komponen F10

Distilat (F13)

Bottom (F14)

C3H5NO

932,5626

0

932,5626

C3H3N

175,1273

159,2554

15,8720

2227,5716

1,6086

2225,9629

160,8640

3174,3975

H2O

Total 3335,2615

3335,2615



i. Menara Distilasi 3 (MD-03) Tabel 2.10 Neraca Massa Menara Distilasi 3 (MD-03) Input (kg/jam)

Output (kg/jam)

Komponen F14 C3H5NO

Bottom (F2)

932,5626

27,9769

904,5857

15,8720

15,8720

0

2225,9629

2197,9861

27,9769

2241,8349

932,5626

C3H3N H2O

Distilat (F15)

Total 3174,3975

3174,3975

j. Tee 3 Tabel 2.11 Neraca Massa Tee 3 Input (kg/jam)

Output (kg/jam)


F13

F16

0

0

0

6090,7446

159,2554

6250

61,5227

1,6086

63,1313

6152,2673

160,8640

Total 6313,1313

6313,1313



k. Heat Exchanger (HE-01) Tabel 2.12 Neraca Massa Heat Exchanger (HE-01) Input (kg/jam)

Output (kg/jam)

F16

F17

Komponen

C3H5NO

0

0

6250

6250

63,1313

63,1313

6313,1313

6313,1313

C3H3N H2O Total

2.4.4. Neraca Panas Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan

: kJ

a. Neraca Panas di Sekitar Tee 1 Tabel 2.13 Neraca Panas di Sekitar Tee 1 Qin (kJ)

Qout (kJ)

Komponen F1 C3H5NO C3H3N H2O Jumlah Total

F2

F3

239602,2939

400839,2655

639956,2829

-

-

-

10889,7901

17532,1401

28907,2067

250492,0840

418371,4056

668863,4896

668863,4896

668863,4896



b. Neraca Panas di Sekitar Tee 2 Tabel 2.14 Neraca Panas di Sekitar Tee 2 Qin (kJ)

Qout (kJ)

Komponen F3 C3H5NO

F5

639956,2829

1450220,9944

2089018,7717

-

-

-

28907,2067

62854,0942

92919,8065

668863,4896

1513075,0886

2181938,5781

C3H3N H2O Jumlah

F4

Total

2181938,5781

2181938,5781

c. Neraca Panas di Sekitar Vaporizer (VP-01) Tabel 2.15 Neraca Panas di Sekitar Vaporizer (VP-01) Qin (kJ)

Qout (kJ)

Komponen F4 C3H5NO C3H3N

F6

F5

2089018,7717 10601802,2708

1450220,9944

0

0

0

92919,8065

589751,2977

62854,0942

Q steam

10522690,0790

-

-

Jumlah

12704628,6571 11191553,5685

1513075,0886

H2O

Total

12704628,6571

12704628,6571



d. Neraca Panas di Sekitar Reaktor (R-01) Tabel 2.16 Neraca Panas di Sekitar Reaktor (R-01) Qin (kJ)

Qout (kJ)

F6

F7

Komponen

C3H5NO

3589451,1131

311679,0526

-

2078193,2652

141155,5944

1044773,3957

-

4380864,5722

Q pemanas

4084903,5782

-

Total

7815510,2858

7815510,2858

C3H3N H2O Q reaksi

e. Neraca Panas di Sekitar Condenser (CD-01) Tabel 2.17 Neraca Panas di Sekitar Condenser (CD-01) Qin (kJ)

Qout (kJ)

F7

F8

Komponen

C3H5NO

312699,2817

192700,8882

C3H3N

2081890,7429

961896,2459

H2O

1049773,1537

715607,1832

-

8046377,1117

9916581,4291

9916581,4291

Qc (Beban condenser)

Total



f. Neraca Panas di sekitar Menara Distilasi 1 (MD-01) Tabel 2.18 Neraca Panas di Sekitar Menara Distilasi 1 (MD-01) Qin (kJ)

Qout (kJ)

Komponen F9 C3H5NO C3H3N H2O Jumlah

F11

F12

-

-

-

787602,42

771439,00

11,61

47312,37

15181,62

44292,15

786620,62

44303,76

834914,79 830924,38

Reboiler Kondenser Total

-

9687530,95 -

9691521,36

10522445,74

10522445,74

g. Neraca Panas di sekitar Menara Distilasi 2 (MD-02) Tabel 2.19 Neraca Panas di Sekitar Menara Distilasi 2 (MD-02) Qin (kJ)

Qout (kJ)


F13

F14

226273,33

-

236920,63

31761,45

20169,31

3020,06

771930,57

396,93

806756,76

20566,24

1046697,45

1029965,35 1067263,69

Reboiler

368407,71 commit to user

Bab II Deskripsi Proses | 44


Qin (kJ)

Qout (kJ)

Komponen F10 Kondenser Total

F13

F14

-

331109,37

1398373,06

1398373,06

h. Neraca Panas di sekitar Menara Distilasi 3 (MD-03) Tabel 2.20 Neraca Panas di Sekitar Menara Distilasi 3 (MD-03) Qin (kJ)

Qout (kJ)


F15

F2

221723,86

6115,08

400839,27

2818,41

2582,58

-

756,260.35

687838,30

17532,14

696535,96

418371,41

980802,62 1114907,36

Reboiler Kondenser Total

10893777,59

-

-

10759672,82

11874580,20

11874580,20



i. Neraca Panas di Sekitar Tee 3 Tabel 2.21 Neraca Panas di Sekitar Tee 3 Qin (kJ)

Qout (kJ)

Komponen F11 C3H5NO C3H3N H2O Jumlah Total

F13

F16

-

-

-

771439,001

20169,3142

791608,315

15181,622

396,9257

15578,547

786620,622

20566,2399

807186,862

807186,862

807186,862

j. Neraca Panas di Sekitar Heat Exchanger (HE-01) Tabel 2.22 Neraca Panas di Sekitar Heat Exchanger (HE-01) Qin (kJ)

Qout (kJ)

F16

F17

Komponen

C3H5NO C3H3N H2O

-

-

791608,315

194138,8763

15578,547

3958,9177

-

609089,0681

807186,862

807186,862

Qc (Beban cooler)

Total



2.5

Lay Out Pabrik dan Peralatan

2.5.1 Lay out pabrik Tata letak pabrik merupakan suatu pengaturan yang optimal dari seperangkat fasilitas-fasilitas dalam pabrik, Tata letak yang tepat sangat penting untuk mendapatkan efisiensi, keselamatan kerja dan proses, serta kelancaran kerja para pekerja, Tata letak pabrik acrylonitrile dapat dilihat pada Gambar 2,3, Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu : a. Daerah administrasi / perkantoran, laboratorium, dan ruang kontrol 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 akan dijual, b. Daerah proses Merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses berlangsung, c. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk, Merupakan daerah untuk tangki bahan baku dan produk, d. Daerah gudang, bengkel, dan garasi Merupakan daerah untuk menampung bahan-bahan yang diperlukan oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan proses, e. Daerah utilitas Merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung proses berlangsung dipusatkan, (Vilbrant, 1959) commit to user Bab II Deskripsi Proses | 47


Jalan

Pintu Darurat

Pos Keamanan

Area Perluasan

Area Perluasan

UPL

Utilitas

Proses

Bengkel

Control Room

Ruang Generator

Kantor Utilitas

Laboratorium

Garasi

Safety

Gudang

Fire Station

Poliklinik

Kantin

Parkir

Mess

Masjid

Kantor Produksi

Kantor Pusat Pos

Skala 1:500 Gambar 2,3 Lay Out Pabrik Acrylonitrile



2.5.2

Lay out peralatan Lay out peralatan pada pabrik acrylonitrile dapat dilihat pada Gambar 2,4,

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan lay out peralatan proses pada pabrik acrylonitrile, antara lain : 1. Aliran bahan baku dan produk 2. Aliran udara 3. Pencahayaan 4. Lalu lintas manusia 5. Pertimbangan ekonomi 6. Jarak antar alat proses (Vilbrant, 1959)



R-01

VP-01

T-01

D-01

RB-01

MD-01

CD-02

T-02

CD-04

MD-02

RB-02

CD-03

RB-03

Keterangan : T-01 : Tangki Penyimpanan Ethylene Cyanohydrin T-02 : Tangki Penyimpanan Acrylonitrile VP-01 : Vaporizer-01 R-01 : Reaktor-01 D-01 : Decanter-01 MD-01 : Menara Distilasi I MD-02 : Menara Distilasi II

MD-03

SKALA 1:200 MD-03 CD-02 CD-03 CD-04 RB-01 RB-02 RB-03

: Menara Distilasi III : Condenser-02 : Condenser-03 : Condenser-04 : Reboiler-01 : Reboiler-02 : Reboiler-03

Gambar 2,4 Lay Out Peralatan Proses




TAHUN

Recommend Documents