Pra Rancangan Pembuatan Etil fluorida dari Etilen dan Hidrogen Fluorida dengan kapasitas 6000 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN ETIL FLUORIDA DARI ETILEN DAN
HIDROGEN FLUORIDA DENGAN KAPASITAS
6000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh:
MANGKUNAMA PAPI PONASEP NAIBAHO
NIM : 040405058

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2010

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Segala hormat, puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuahn Yang Maha
Esa atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir yang berjudul “Pra Rancangan Pembuatan Etil fluorida dari Etilen dan
Hidrogen Fluorida dengan kapasitas 6000 Ton/Tahun”. Tugas akhir ini disusun untuk
melengkapi persyaratan mengikuti ujian sarjana di Departemen Teknik Kimia,
fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah
penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. M. Yusuf Ritonga, MT, sebagai Dosen Pembimbing I yang telah
membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir
ini.
2. Ibu Ir. Netty Herlina, MT, sebagai Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, selaku Ketua Departemen Teknik Kimia FT
USU.

4. Bapak Dr. Ir. Irvan, M. Eng, sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen
Teknik Kimia FT USU.
5. Dan yang paling teristimewa Orang tua penulis yaitu Ayahanda Ir. Rakhman
Naibaho, MM dan Ibunda tersayang Damaris Sinaga , yang tidak pernah lupa
memberikan motivasi dan semangat kepada penulis.
6. Kakak Veronika, SE, Abang Dr. Guata, dan adik Eva tercinta yang selalu
mendoakan dan memberikan semangat.
7. Wanita yang sangat saya cintai Wenni Siburan, Amd yang selalu memberi
semangat dan dorongan.
8. Teman seperjuangan Marganda Simbolon sebagai partner penulis dalam
penyelesaian Tugas Akhir ini.

Universitas Sumatera Utara

9. Teman-teman stambuk ‘04 tanpa terkecuali.
10. Dahlia Tampubolon, ST yang banyak membantu dan memberi semangat
kepada penulis.
11. Serta pihak-pihak yang telah ikut membantu penulis namun tidak tercantum
namanya.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan

dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan
kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya.
Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan,

Februari 2010
Penulis

Mangkunama Papi P
040405058

Universitas Sumatera Utara

INTI SARI

Etil fluorida dibuat dari bahan utama etilen dan hidrogen fluorida dengan
menggunakan proses halogenasi. Kondisi operasi pada pembuatan etil fluorida
adalah 65 0C dan tekanan 14 atm.
Pabrik pembuatan etil fluorida ini direncanakan akan berproduksi dengan

kapasitas 6000 ton/tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah hilir sungai silau
asahan, Sumatera utara
Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 160
orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan
bentuk organisasinya adalah organisasi sistem garis.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik etil fluorida, adalah :
Modal Investasi

: Rp 471.764.269.884,-

Biaya Produksi per tahun

: Rp 438.352.609.132,-

Hasil Jual Produk per tahun

: Rp. 572.028.183.049,-

Laba Bersih per tahun

: Rp 93.122.537.233,-

Profit Margin

: 23,25 %

Break Event Point

: 58,32 %

Return of Investment

: 19,74 %

Pay Out Time

: 5,07 tahun

Return on Network

: 32,9 %

Internal Rate of Return

: 34,46 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan
etil fluorida ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Kata Pengantar.............................................................................................. i
Intisari ......................................................................................................... iii
Daftar Isi....................................................................................................... iv
Daftar Tabel.................................................................................................. viii
Daftar Gambar .............................................................................................. xi
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. I-1
1.1 Latar Belakang ............................................................................ I-1

1.2 Rumusan Permasalahan ............................................................... I-2
1.3 Tujuan Perencanaan Pabrik .......................................................... I-3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... II-1
2.1 Etil Fluorida ................................................................................ II-1
2.2 Sifat – sifat Bahan Baku .............................................................. II-1
2.2.1 Sifat – sifat Etilen .................................................................. II-1
2.2.2 Sifat – sifat Hidrogen Fluorida ............................................. II-2
2.2.3 Sifat – sifat Isobutilen (Olefin) ............................................... II-2
2.3 Sifat – sifat Produk (Etil Fluorida) ............................................... II-2
2.4 Proses Pembuatan Etil Fluorida ................................................... II-3
BAB III NERACA MASSA.......................................................................... III-1
3.1 Mix Point (MP-101) .................................................................... III-1
3.2 REAKTOR (R-101)..................................................................... III-1
3.2 Dekanter (D-202) ........................................................................ III-2
3.4 Mix Point (MP-102) .................................................................... III-2
3.5 Ekstraktor (T-301) ....................................................................... III-3
3.6 Destilasi (T-303).......................................................................... III-3
3.7 Kondensor ................................................................................... III-4
3.8 Reboiler ....................................................................................... III-4
3.9 Mix Point (MP-301) .................................................................... III-5

BAB IV NERACA ENERGI ........................................................................ IV-1
4.1 Heater (E-101) ............................................................................. IV-1

Universitas Sumatera Utara

4.2 Heater (E-102) ............................................................................. IV-1
4.3 Reaktor (R-201)........................................................................... IV-2
4.4 Kondensor (E-201) ...................................................................... IV-2
4.5 Heater (E-302) ............................................................................. IV-2
4.6 Kondensor (E-303) ...................................................................... IV-2
4.7 Reboiler (E-304) .......................................................................... IV-3
4.8 Cooler (E-301)............................................................................. IV-3
BAB V SPESIFIKASI PERALATAN .......................................................... V-1
BAB VI INSTRUMENTASI PERALATAN ................................................ VI-1
6.1 Instrumentasi ............................................................................... VI-1
6.2 Keselamatan Kerja....................................................................... VI-5
6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Etil Fluorida ........... VI-7
6.3.1 Pencegahan terhadap Kebakaran dan Peledakan ..................... VI-7
6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri ................................................... VI-8
6.3.3 Keselamatan Kerja terhadap Listrik ....................................... VI-8

6.3.4 Pencegahan terhadap Gangguan Kesehatan ............................ VI-9
6.3.5 Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis ................................... VI-9
BAB VII UTILITAS ..................................................................................... VII-1
7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ............................................................... VII-1
7.2 Kebutuhan Air ............................................................................. VII-2
7.2.1 Screening ............................................................................... VII-7
7.2.2 Klarifikasi .............................................................................. VII-7
7.2.3 Filtrasi ................................................................................... VII-8
7.2.4 Demineralisasi ....................................................................... VII-9
7.2.5 Deaerator ............................................................................... VII-12
7.3 Kebutuhan Listrik ........................................................................ VII-12
7.4 Kebutuhan bahan Bakar ............................................................... VII-13
7.5 Unit Pengolahan Limbah ............................................................. VII-14
7.5.1 Bak Penampungan ................................................................. VII-15
7.5.2 Bak Pengendapan Awal ......................................................... VII-16
7.5.3 Bak Netralisasi....................................................................... VII-16
7.5.4 Pengolahan Limbah dengan Sistem

Universitas Sumatera Utara

Activated Sludge (Lumpur Aktif)........................................... VII-17
7.5.5 Tangki Sedimentasi ............................................................... VII-20
7.6 Spesifikasi Peralatan Utilitas ....................................................... VII-21
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK...................................... VIII-1
8.1 Lokasi pabrik ............................................................................... VIII-1
8.2 Tata Letak pabrik ......................................................................... VIII-3
8.3 Perincian Luas Tanah .................................................................. VIII-4
BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERALIHAN ...................... IX-1
9.1 Organisasi Perusahaan ................................................................ IX-1
9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ........................................................ IX-2
9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsional................................................ IX-2
9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf........................................... IX-3
9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsional Dan Staf ................................. IX-3
9.2 Manajemen Perusahaan ............................................................... IX-3
9.3 Bentuk Hukum dan Badan Usaha ................................................ IX-4
9.4 Uraian Tugas, Wewenang Dan Tanggung Jawab ......................... IX-6
9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ................................ IX-6
9.4.2 Dewan Komisaris .................................................................. IX-6
9.4.3 Direktur ................................................................................. IX-6
9.4.4 Sekretaris ............................................................................... IX-7

9.4.5 Manajer Produksi................................................................... IX-7
9.4.6 Manajer Teknik ..................................................................... IX-7
9.4.7 Manajer Umum dan Keuangan............................................... IX-7
9.4.8 Manajer Pembelian dan Pemasaran ........................................ IX-7
9.5 Sistem Kerja ................................................................................ IX-8
9.6 Jumlah Karyawan Dan Tingkat Pendidikan ................................. IX-9
9.7 Sistem Penggajian ....................................................................... IX-10
9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ................................................................. IX-12
BAB X ANALISA EKONOMI ..................................................................... X-1
10.1 Modal Investasi ......................................................................... X-1
10.1.1 Modal Investasi Tetap/ Fixed Capital Investmen (FCI) ........ X-1
10.1.2 Modal Kerja/ Working Capital (WC) ................................... X-2

Universitas Sumatera Utara

10.2 Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) ........................... X-4
10.2.1 Biaya Tetap (BT) / Fixed Cost (FC) ..................................... X-4
10.2.2 Biaya Variabel (BV) / Variable Cost (VC) ........................... X-4
10.3 Total Penjualan (Total Sales) ..................................................... X-5
10.4 Perkiraan Rugi/ Laba Usaha....................................................... X-5
10.4 Analisa Aspek Ekonomi ............................................................ X-5
10.4.1 Profit Margin (PM) .............................................................. X-5
10.4.2 Break Evan Point (BEP) ...................................................... X-5
10.4.3 Retrun On Investmen (ROI) ................................................. X-6
10.4.4 Pay Out Time (POT) ............................................................ X-6
10.4.5 Return On Network (RON) .................................................. X-7
10.4.6 Internal Rate Of Return (IRR) ............................................ X-7
BAB XI KESIMPULAN............................................................................... XI-1
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... xii
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA .................................. LA-1
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ................................... LB-1
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN .................. LC-1
LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS LD-1
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ................................. LE-1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Kebutuhan impor Etilen Fluorida (EF) di Indonesia............... II-1
Tabel 3.1 Neraca Massa Mix Point ................................................................ III-1
Tabel 3.2 Neraca Massa Reaktor ................................................................... III-1
Tabel 3.3 Neraca Massa Dekanter ................................................................. III-2
Tabel 3.4 Neraca massa Mix Point (MP-102) ................................................ III-2
Tabel 3.5 Neraca Massa Ekstraktor ............................................................... III-3
Tabel 3.6 Neraca Massa Destilasi.................................................................. III-3
Tabel 3.7 Neraca Massa Kondensor .............................................................. III-4
Tabel 3.8 Neraca Massa Boiler...................................................................... III-4
Tabel 3.9 Neraca Massa (MP-301) ................................................................ III-5
Tabel 4.1 Neraca Panas pada Heater (E-101)................................................. IV-1
Tabel 4.2 Neraca Panas pada Heater (E-102)................................................. IV-1
Tabel 4.3 Neraca Panas pada Reaktor (R-201) .............................................. IV-1
Tabel 4.4 Neraca Panas pada kondensor (E-201) ........................................... IV-2
Tabel 4.5 Neraca Panas pada Heater (E-302)................................................. IV-2
Tabel 4.6 Neraca Panas pada kondensor (E-303) ........................................... IV-2
Tabel 4.7 Neraca Panas pada Reboiler (E-304).............................................. IV-3
Tabel 4.8 Neraca Panas pada Cooler (E-301) ................................................ IV-3
Tabel 6.1 Daftar Penggunan Instrumentasi Pada Pra-Rancangan
Pabrik Pembuatan Ethylfluoride .................................................... VI-10
Tabel 7.1 Kebutuhan Uap.............................................................................. VII-1
Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin pada Alat .............................................. VII-2
Tabel 7.3 Kebutuhan Air Pendingin pada Alat .............................................. VII-3
Tabel 7.4 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan.................................... VII-5
Tabel 7.5 Kualitas Air Sungai Silau Asahan .................................................. VII-5
Tabel 7.6 Kebutuhan Listrik pada Alat Utilitas.............................................. VII-12
Tabel 8.1 Perincian Luas Areal Pabrik .......................................................... VIII-4
Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift ........................................................ IX-9
Tabel 9.2 Perincian Gaji Karyawan .............................................................. IX-10

Universitas Sumatera Utara

Tabel LA.1 Neraca Massa Mix Point ............................................................ LA-2
Tabel LA.2 Neraca Massa Reaktor ................................................................ LA-5
Tabel LA.3 Neraca Massa Dekanter .............................................................. LA-8
Tabel LA.4 Neraca massa Mix Point (MP-102)............................................. LA-9
Tabel LA.5 Neraca Massa Ekstraktor ............................................................ LA-12
Tabel LA.6 Neraca Massa Destilasi .............................................................. LA-15
Tabel LA.7 Data Bilangan Antoine ............................................................... LA-16
Tabel LA.8 Penentuan Titik Gelembung (bubble point) Umpan .................... LA-17
Tabel LA.9 Penentuan titik gelembung (bubble point) bottom ....................... LA-19
Tabel LA.10 Penentuan Titik Embun (dew point) Destilat............................. LA-20
Tabel LA.11 Neraca Massa Kondensor ......................................................... LA-22
Tabel LA.12 Neraca Massa Reboiler ............................................................. LA-24
Tabel LA.13 Neraca Massa (MP-301) ........................................................... LA-25
Tabel LB.1 Kapasitas panas cairan : Cpl,,T (T = 0K) = (KJ/Kmol.K) ................. LB-1
Tabel LB.2 Kapasitas panas gas : Cpg,,T (T = 0K) = (kJ/Kmol.K) ...................... LB-1
Tabel LB.3 Panas Laten : A(1-T/Tc)n , T = 0K (kj/mol) ................................. LB-2
Tabel LB.4 Neraca Panas pada Heater (E-101).............................................. LB-4
Tabel LB.5 Neraca Panas pada Heater (E-102).............................................. LB-5
Tabel LB.6 Panas keluar Reaktor .................................................................. LB-7
Tabel LB.7 Panas Masuk Kondensor (E-201)................................................ LB-8
Tabel LB.8 Panas Keluar Kondensor (E-201)................................................ LB-9
Tabel LB. 9 Panas Masuk Heater (E-302) ..................................................... LB-10
Tabel LB. 10 Panas Keluar Kondensor (E-302)............................................. LB-10
Tabel LB. 11 Panas Masuk Kondensor (E-303)............................................. LB-11
Tabel LB. 12 Panas Keluar Kondensor (E-303)............................................. LB-12
Tabel LB. 13 Panas Masuk Reboiler (E-304) ................................................ LB-13
Tabel LB. 14 Panas Keluar Reboiler (E-304) ................................................ LB-13
Tabel LB. 15 Panas Keluar Reboiler (E-304) ................................................ LB-14
Tabel LB. 16 Panas Masuk Kondensor (E-201)............................................. LB-15
Tabel LC.1 Perhitungan viskositas pada dekanter......................................... LC-34
Tabel LC.2 Perhitungan densitas larutan atas (B) (alur 14) ........................... LC-34
Tabel LC.3 Perhitungan volume vairan pada alur recyle ............................... LC-35

Universitas Sumatera Utara

Tabel LC.4 Komposisi bahan pada alur Lb destilasi 1 (T-101) ..................... LC-65
Tabel LC.5 Perhitungan volume vampuran Etil fluorida
dan Hidrogen flurid ............................................................. LC-81

Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ........ LE-1
.............................................................................................................
Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ............................................... LE-3
Table LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ................................................. LE-8
Tabel LE.4 Estimilasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ...... LE-9
Tabel LE.5 Biaya Dana Transportasi ............................................................. LE-12
Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ............................................................... LE-16
Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas.................................................................... LE-18
Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ................................................................ LE-19
Tabel LE.9 Aturan Depresi Sesuai UU Republik Indonesia No. 17
Tahun 2000 ................................................................................ LE-20
Tabel LE.10. Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UURI No. 17
Tahun 2000.............................................................................. LE-21

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Etil fluorida .................................................................. II-1
Gambar 6.1 Instrumentasi Alat ...................................................................... VI-3
Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Etil Fluorida .................................................. VIII-5
Gambar 9.1 Struktur organisasi pabrik pembuatan etilen diklorida dari
etilen dan klorin dengan proses klorinasi langsung ..................... IX-14
Gambar LC.1 Kolom Destilasi ...................................................................... LC-64
Gambar LD.1 Sketsa Sebagian Bar Screen (dilihat dari atas) ........................ LD-1
Gambar LE.1 Kurva BEP Pabrik Pembuatan Etil Fluorida ............................ LE-30

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu Negara berkembang yang sedang giat
melaksanakan pembangunan di segala bidang. Salah satunya adalah pembangunan di
sektor industri. Salah satu sasaran penting yang ingin tercapai dalam pembangunan
bidang ini adalah agar bangsa Indonesia dapat memenuhi kebutuhan sendiri selain itu
untuk meningkatkan nilai tambah yang ditujukan untuk menyediakan barang dan jasa
yang bermutu, meningkatkan ekspor, dan menghemat devisa untuk menunjang
pembangunan selanjutnya, serta untuk mengembangkan penguasaan teknologi.
Pembangunan industri diharapkan dapat merangsang pertumbuhan ekonomi,
disamping akan menyerap tenaga kerja yang banyak, baik tenaga ahli, menengah
maupun tenaga kasar.
Sampai saat ini sebagian besar kebutuhan industri dalam negeri masih
diimpor dari luar negeri, dimana salah satunya adalah etil fluorida. Etil fluorida
merupakan suatu bahan kimia yang berfungsi sebagai refrigerant atau pendingin
yang ramah lingkungan. Etil fluorida tidak sama dengan CFC yang menyebabkan
kerusakan lingkungan Etil fluorida sangat dibutuhkan untuk bahan pendingin seperti
AC , Refrigerator dan alat pendingin lainnya selain itu etil fluorida juga banyak
digunakan sebagai bahan additive dan reaktan pada berbagai proses kimia. Saat ini
etil fluorida diproduksi masih sangat kecil padahal kebutuhan akan Etil fluorida dari
tahun ke tahun semakin meningkat terutama di negara-negara maju seperti Amerika,
Inggris dan Negara maju lainnya. (www.freepatensonline.com, 2008)
Adapun kebutuhan Etilen Fluorida (EF) di Indonesia terdapat pada tabel 1.1.
Tabel 1.1 Data Kebutuhan impor Etilen Fluorida (EF) di Indonesia
Tahun Impor
2004
2005
2006
2007
2008
Sumber : Biro Pusat Statistik Indonesia

Jumlah (kg)
306. 929
597.737
944.746
1.147.051
2.836.425

Universitas Sumatera Utara

1.2 Perumusan Masalah
Kebutuhan terhadap Etil fluorida cukup tinggi di Indonesia. Namun, untuk
memperolehnya, Indonesia masih harus mengimpor dari negara lain. Untuk
menanggulangi hal tersebut maka dibutuhkan suatu usaha untuk memenuhi
kebutuhan Etil Fluorida yakni terlebih dahulu dengan cara membuat suatu

pra

rancangan pabrik pembuatan Etil Fluorida di Indonesia.

1.3 Tujuan Perancangan Pabrik
Tujuan pra rancangan pabrik pembuatan Etil Fluorida dari etilen dan
Hidrogen fluorida dengan proses halogenasi adalah untuk menerapkan disiplin ilmu
teknik kimia khususnya di bidang perancangan, proses dan operasi teknik kimia
sehingga akan memberikan gambaran kelayakan pabrik pembuatan Etil Fluorida.

Universitas Sumatera Utara

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Etil Fluorida
Etil fluorida memiliki rumus kimia C2H5F dengan struktur bangun seperti
yang disajikan pada gambar 2.1.
H 3C
H C
H

F

Gambar 2.1. Struktur Etil fluorida
Etil fluorida merupakan senyawa kimia yang mudah terbakar dan bersifat
volatil. Etil fluorida (EF) diperoleh dari hasil reaksi antara Etilen dan Hidrogen
fluorida dengan olefin (isobutilen) sebagai katalis yang akan menghasilkan konversi
reaksi sebesar 99%. Etil fluorida digunakan sebagai bahan pendingin, zat additive
atau reaktan pada berbagai proses kimia.
Pada proses pembuatan alkilat, etil fluorida digunakan sebagai katalis dimana
alkilat tersebut berfungsi untuk menaikkan bilangan oktan pada bahan bakar. Oleh
karena itu, etil fluorida sangat berguna bagi dunia industri.

2.2 Sifat – sifat Bahan Baku
2.2.1 Sifat – sifat Etilen
Sifat-sifat dari Etilen:
: C2H4

1.

Rumus molekul

2.

Berat molekul

3.

Densitas pada 15 0C

: 1,178 gr/l

4.

Titik lebur

: - 169,2 0C

5.

Titik didih

: - 103,7 0C

6.

Entalpi pembentukan ∆H f gas

7.

Standart molar entropi S0gas : 219,32 J/kmol

8.

Kelarutan dalam air

: 28,05 gr/mol

: 52,47 kJ/mol

: 25 ml/ 100 ml

(www.Wikipedia.com)

Universitas Sumatera Utara

2.2.2 Sifat – sifat Hidrogen Fluorida
Sifat-sifat dari hidrogen fluorida:
1. Rumus molekul

: HF

2. Berat molekul

: 20,01 g/mol

3. Densitas gas

: 0.922 g/L

4. Titik lebur

: -84 °C

5. Titik didih

: 19.54 °C

6. Temperatur kritik

: 416,9 K

(www.Wikipedia.com)

2.2.3 Sifat – sifat Isobutilen (Olefin)
Sifat – sifat dari isobutilen
1. Rumus molekul

: C4H8

2. Berat molekul

: 56.11 g/mol

3. Densitas

: 0.5879 g/cm3

4. Titik didih

: -6.9 °C

(www.Wikipedia.com)

2.3 Sifat – sifat Produk (Etil Fluorida)
Etil Fluorida memiliki sifat–sifat sebagai berikut:
1. Rumus molekul

: C2H5F

2. Berat molekul

: 48.06 gr/mol

3. Densitas

: 0.818 gr/l

4. Titik lebur

: -143.2 0C

5. Titik didih

: -370C

6. Temperatur kritis

: 102 0C

7. Tekanan uap, 20°C

: 7,6 bar

8. Entalpi pembentukan ∆H f0

: -62,5

Kcal/gmol

(www. entity_datapage.php.htm)

Universitas Sumatera Utara

2.4 Proses Pembuatan Etil Fluorida
Deskripsi Proses
Pembuatan etil fluorida (EF) dilakukan dengan proses halogenasi. Dilakukan
dengan mereaksikan etilen dan hidrogen fluorida (HF). Etilen dalam fasa gas dan HF
dalam fasa cair diumpankan ke reaktor dimana reaksi akan berlangsung dengan
adanya katalis isobutilen yang diumpankan bersama-sama dengan etilen dan HF.
Reaksi yang terjadi dalam reaktor adalah :

C2H4(g) + HF(l)

isobutilen
→
C2H5F(l)

Reaksi ini berlangsung pada kondisi 65 0C dan tekanan sekitar 14 atm dengan
konversi reaksi 99%. Maka kondisi di dalam reaktor di operasikan pada suhu 65 0C.
Keluaran reaktor mengandung, Etil fluorida, hidrogen fluorida, etilen dan isobutilen.
Keluaran reaktor ini akan dipisahkan pada tahap pemisahan produk.

Tahap Pemisahan Produk Utama
Keluaran reaktor mengandung Etil Fluorida, Hidrogen Fluorida, etilen dan
Isobutlen. Hidrogen Fluorida akan dipisahkan menggunakan dekanter dengan kondisi
operasi 30 0C dan 14 atm, pada produk atas diperoleh etil fluorida, etilen dan
isobutilen pada fasa cair sedangkan produk bawah dihasilkan hidrogen fluorida pada
fasa cair di recycle kembali ke reaktor. Kemudian etil fluorida, etilen dan isobutilen
di masukkan ke kolom ekstrasksi untuk memisahkan etil fluorida dari etilen dan
isobutilen dengan menggunakan pelarut hidrogen fluorida dengan kondisi pada
tekanan 10 atm dan temperatur 30 0C. Setelah itu pemisahan etil fluorida dan
hidrogen fluorida dilakukan pada tahap destilasi dimana perbedaan titik didih etil
fluorida dan hidrogen fluorida besar. Pada alur atas terdapat etil fluorida dengan
kemurnian 99,9% dan pada produk bawah terdapat hidrogen fluorida.
(www.freepatensonline.com,2008

Universitas Sumatera Utara

BAB III
NERACA MASSA

3.1 Mix Point (MP-101)
Tabel 3.1 Neraca Massa Mix Point
Alur Masuk
Komponen

Alur keluar

Alur 1

Alur 2

Alur 3

F

F

F

(Kg/jam)

(Kg/jam)

(Kg/jam)

Etilen

442,095

442,095

Isobutilen
Total

49,122

49,122

491,217

491,217

3.2 REAKTOR (R-101)
Tabel 3.2 Neraca Massa Reaktor
Alur Masuk
Komponen

Etil fluorida
Etilen
Hidrogen fluorida
Isobutilen
Total

Alur Keluar

Alur 4

Alur 7

Alur 8

F

F

F

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

-

-

749,897

442,095

-

4,421

-

491,217

178,994

49,122

-

49,122

491,217

491,217

982,434

Universitas Sumatera Utara

3.3 Dekanter (D-202)
Tabel 3.3 Neraca Massa Dekanter
Alur masuk
Komponen

Etil fluorida
Etilen
Hidrogen fluorida
Isobutilen
Total

Alur keluar

F

F

F

F

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

Alur 9

Alur 12

Alur 10

Alur 11

749,897

187,474

-

937,371

4,421

1,105

-

5,526

179,994

-

178,994

-

49,122

12,28

-

61,402

982,433

200,86

178,994

1004,3

1183,294

1183,294

3.4 Mix Point (MP-102)
Tabel 3.4 Neraca massa Mix Point (MP-102)
Alur masuk
Komponen

Hidrogen Fluorida
Total

Alur keluar

Alur 5

Alur 10

Alur 6

F

F

F

(Kg/jam)

(Kg/jam)

(Kg/jam)

312,223
491,217

179,994

491,217
491,217

Universitas Sumatera Utara

3.5 Ekstraktor (T-301)
Tabel 3.5 Neraca Massa Ekstraktor
Alur masuk
Komponen

Etil fluorida

F

F

F

F

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

Alur 13

Alur 16

Alur 17

Alur 18

749,897

48,062

-

797,959

4,421

-

4,421

-

-

3989,796

-

3989,796

49,122

-

49,122

-

803,44

4037,858

53,543

4787,755

Etilen
Hidrogen fluorida
Isobutilen
Total

Alur keluar

4841,298

4841,298

3.6 Destilasi (T-303)
Tabel 3.6 Neraca Massa Destilasi
Alur masuk

Komponen

Etil fluorida
Hidrogen fluorida
Total

Alur keluar

F

F

F

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

Alur 19

Alur 26

Alur 22

797,959

749,898

48,062

3989,796

7,678

3982,118

757,576

4030,18

4787,755

4787,755

Universitas Sumatera Utara

3.7 Kondensor
Tabel 3.7 Neraca Massa Kondensor
Alur masuk
F

F

F

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

Alur 23

Alur 25

Alur 26

Komponen

Etil fluorida

3308,548

2558,651

749,898

33,874

26,196

7,678

2584,847

757,576

Hidrogen fluorida
Total

Alur keluar

3342,422

3342,422

3.8 Reboiler
Tabel 3.8 Neraca Massa Boiler
Alur masuk

Komponen

Etil fluorida
Hidrogen fluorida
Total

Alur keluar

F

F

F

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

Alur 20

Alur 21

Alur 22

65,011

16,95

48,062

5386,464

1404,346

3982,118

1421,295

4030,180

5451,475

5451,475

Universitas Sumatera Utara

3.9 Mix Point (MP-301)
Tabel 3.9 Neraca Massa (MP-301)
Alur Masuk
Komponen

BM

Alur Keluar

Alur 14

Alur 22

Alur 15

F

F

F

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

Etil Fluorida

48,06

-

48,062

47,878

Hidrogen Fluorida

20.01

7,678

3982,118

3989,798

Total

4037,858

4037,676

Universitas Sumatera Utara

BAB IV
NERACA PANAS

4.1 Heater (E-101)
Table 4.1 Neraca Panas pada Heater (E-101)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 3

4.036,313

-

Alur 4

-

33.368,052

29.331,739

-

Alur steam
Total

33.368,052

33,368,052

4.2 Heater (E-102)
Table 4.2 Neraca Panas pada Heater (E-102)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 6

6.381,243

-

Alur 7

-

53.999,698

47.618,456

-

Alur steam
Total

53.999,69

53.999,698

4.3 Reaktor (R-201)
Table 4.3 Neraca Panas pada Reaktor (R-201)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 4

33,368,052

-

Alur 7

53.999,698

-

Alur 8

-

64.699,667

23.344,83

-

-

46.012,917

Panas reaksi
Air pendingin
Total

110.712,58

110.712,58

Universitas Sumatera Utara

4.4 Kondensor (E-201)
Table 4.4 Neraca Panas pada kondensor (E-201)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 8

319.904,3

-

Alur 9

-

12.182,584

Air pendingin
Total

307.721,715
319.904,3

319.904,3

4.5 Heater (E-302)
Table 4.5 Neraca Panas pada Heater (E-302)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 18

61.685,69

-

Alur 19

-

399.459,4

Saturated Steam
Total

337.773,729
399.459,4

399.459,4

4.6 Kondensor (E-303)
Table 4.6 Neraca Panas pada kondensor (E-303)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 23

138.803,9513

-

Alur 24

-

-1.384.450.8125

Air pendingin
Total

1.523.253,7638
138.803,9513

138.803,9513

Universitas Sumatera Utara

LB.7 Reboiler (E-304)
Tabel 4.7 Neraca Panas pada Reboiler (E-304)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 20

455.683,1653

-

Alur 21

-

165.708,7172

Alur 22

469.876,1142

Saturated steam
Total

179.901,6661
635.584,8314

635.584,8314

4.8 Cooler (E-301)
Tabel 4.8 Neraca Panas pada Cooler (E-301)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 14

99,7406

Alur 22

469.876,1142

Alur 16

-

Air pendingin
Total

-

52.138,06
417.837,7939

470.873,5202

470.873,5202

Universitas Sumatera Utara

BAB III
NERACA MASSA

3.1 Mix Point (MP-101)
Tabel 3.1 Neraca Massa Mix Point
Alur Masuk
Komponen

Alur keluar

Alur 1

Alur 2

Alur 3

F

F

F

(Kg/jam)

(Kg/jam)

(Kg/jam)

Etilen

442,095

442,095

Isobutilen
Total

49,122

49,122

491,217

491,217

3.2 REAKTOR (R-101)
Tabel 3.2 Neraca Massa Reaktor
Alur Masuk
Komponen

Etil fluorida
Etilen
Hidrogen fluorida
Isobutilen
Total

Alur Keluar

Alur 4

Alur 7

Alur 8

F

F

F

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

-

-

749,897

442,095

-

4,421

-

491,217

178,994

49,122

-

49,122

491,217

491,217

982,434

Universitas Sumatera Utara

3.3 Dekanter (D-202)
Tabel 3.3 Neraca Massa Dekanter
Alur masuk
Komponen

Etil fluorida
Etilen
Hidrogen fluorida
Isobutilen
Total

Alur keluar

F

F

F

F

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

Alur 9

Alur 12

Alur 10

Alur 11

749,897

187,474

-

937,371

4,421

1,105

-

5,526

179,994

-

178,994

-

49,122

12,28

-

61,402

982,433

200,86

178,994

1004,3

1183,294

1183,294

3.4 Mix Point (MP-102)
Tabel 3.4 Neraca massa Mix Point (MP-102)
Alur masuk
Komponen

Hidrogen Fluorida
Total

Alur keluar

Alur 5

Alur 10

Alur 6

F

F

F

(Kg/jam)

(Kg/jam)

(Kg/jam)

312,223
491,217

179,994

491,217
491,217

Universitas Sumatera Utara

3.5 Ekstraktor (T-301)
Tabel 3.5 Neraca Massa Ekstraktor
Alur masuk
Komponen

Etil fluorida

F

F

F

F

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

Alur 13

Alur 16

Alur 17

Alur 18

749,897

48,062

-

797,959

4,421

-

4,421

-

-

3989,796

-

3989,796

49,122

-

49,122

-

803,44

4037,858

53,543

4787,755

Etilen
Hidrogen fluorida
Isobutilen
Total

Alur keluar

4841,298

4841,298

3.6 Destilasi (T-303)
Tabel 3.6 Neraca Massa Destilasi
Alur masuk

Komponen

Etil fluorida
Hidrogen fluorida
Total

Alur keluar

F

F

F

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

Alur 19

Alur 26

Alur 22

797,959

749,898

48,062

3989,796

7,678

3982,118

757,576

4030,18

4787,755

4787,755

Universitas Sumatera Utara

3.7 Kondensor
Tabel 3.7 Neraca Massa Kondensor
Alur masuk
F

F

F

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

Alur 23

Alur 25

Alur 26

Komponen

Etil fluorida

3308,548

2558,651

749,898

33,874

26,196

7,678

2584,847

757,576

Hidrogen fluorida
Total

Alur keluar

3342,422

3342,422

3.8 Reboiler
Tabel 3.8 Neraca Massa Boiler
Alur masuk

Komponen

Etil fluorida
Hidrogen fluorida
Total

Alur keluar

F

F

F

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

Alur 20

Alur 21

Alur 22

65,011

16,95

48,062

5386,464

1404,346

3982,118

1421,295

4030,180

5451,475

5451,475

Universitas Sumatera Utara

3.9 Mix Point (MP-301)
Tabel 3.9 Neraca Massa (MP-301)
Alur Masuk
Komponen

BM

Alur Keluar

Alur 14

Alur 22

Alur 15

F

F

F

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

Etil Fluorida

48,06

-

48,062

47,878

Hidrogen Fluorida

20.01

7,678

3982,118

3989,798

Total

4037,858

4037,676

Universitas Sumatera Utara

BAB IV
NERACA PANAS

4.1 Heater (E-101)
Table 4.1 Neraca Panas pada Heater (E-101)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 3

4.036,313

-

Alur 4

-

33.368,052

29.331,739

-

Alur steam
Total

33.368,052

33,368,052

4.2 Heater (E-102)
Table 4.2 Neraca Panas pada Heater (E-102)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 6

6.381,243

-

Alur 7

-

53.999,698

47.618,456

-

Alur steam
Total

53.999,69

53.999,698

4.3 Reaktor (R-201)
Table 4.3 Neraca Panas pada Reaktor (R-201)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 4

33,368,052

-

Alur 7

53.999,698

-

Alur 8

-

64.699,667

23.344,83

-

-

46.012,917

Panas reaksi
Air pendingin
Total

110.712,58

110.712,58

Universitas Sumatera Utara

4.4 Kondensor (E-201)
Table 4.4 Neraca Panas pada kondensor (E-201)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 8

319.904,3

-

Alur 9

-

12.182,584

Air pendingin
Total

307.721,715
319.904,3

319.904,3

4.5 Heater (E-302)
Table 4.5 Neraca Panas pada Heater (E-302)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 18

61.685,69

-

Alur 19

-

399.459,4

Saturated Steam
Total

337.773,729
399.459,4

399.459,4

4.6 Kondensor (E-303)
Table 4.6 Neraca Panas pada kondensor (E-303)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 23

138.803,9513

-

Alur 24

-

-1.384.450.8125

Air pendingin
Total

1.523.253,7638
138.803,9513

138.803,9513

Universitas Sumatera Utara

LB.7 Reboiler (E-304)
Tabel 4.7 Neraca Panas pada Reboiler (E-304)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 20

455.683,1653

-

Alur 21

-

165.708,7172

Alur 22

469.876,1142

Saturated steam
Total

179.901,6661
635.584,8314

635.584,8314

4.8 Cooler (E-301)
Tabel 4.8 Neraca Panas pada Cooler (E-301)
Alur

Panas masuk

Panas keluar

(kj/jam)

(kJ/jam)

Alur 14

99,7406

Alur 22

469.876,1142

Alur 16

-

Air pendingin
Total

-

52.138,06
417.837,7939

470.873,5202

470.873,5202

Universitas Sumatera Utara

BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Pipa Supply C2H4
Fungsi :mengalirkan etilen menuju ke kompressor C2H4
Spesifikasi :
- Debit (Q)

= 0,059 m3/detik

- Jumlah

= 1 unit

- Diameter pipa

= 1 in

- Schedule number

= 40

- Kecepatan alir

=9,8 m/detik

- Bahan konstruksi

= commercial steel

5.2 Kompresor
Fungsi : menaikkan tekanan etilen dari pipa supply sebelum dimasukkan ke
tangki etilen (TK-101).
Jenis

: Centrifugal compressor

Jumlah : 1 unit
Daya

: 18,491 hp

5.3 Tangki Penyimpanan Etilen (TK-101)
Fungsi

: Menyimpan Etilen untuk kebutuhan 7 hari

Bahan konstruksi : Low Alloy Steel SA- 202 Grade B
Bentuk

: Silinder vertikal dengan alas dan tutup hemisperical

Jenis sambungan : Single welded butt joints
Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Tekanan

= 40 atm

Temperatur = 30°C
Kapasitas

: 1.975,9979 m3

Ukuran

: -. Silinder
-

Diameter = 11,6692 m

Universitas Sumatera Utara

-

Tinggi

= 14,5865 m

-

Tebal

= 10 in

-. Tutup
-

Diameter = 11,6692 m

-

Tinggi

= 1,9449 m

-

Tebal

= 10 in

5. 4 Tangki Penyimpanan Isobutilen (TK-102)
Fungsi

: Menyimpan Etilen untuk kebutuhan 15 hari

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade B
Bentuk

: Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan : Single welded butt joints
Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Tekanan

= 4 atm

Temperatur = 30°C
Kapasitas

: 33,8881 m3

Ukuran

: -. Silinder
-

Diameter = 3,1229 m

-

Tinggi

= 3,9037 m

-

Tebal

= 0,5 in

-. Tutup
-

Diameter = 3,1229 m

-

Tinggi

= 0,5 m

-

Tebal

= 0,5 in

5.5 Pompa Isobutilen (P-101)
Fungsi

: Memompa fluida dari Tangki isobutilen menuju Reaktor

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Daya

: 0,0377 hp ≈ 0,25 hp

Universitas Sumatera Utara

5.6 Heater 1 (E-101)
Fungsi

: Menaikkan temperatur campuran Etilen dan Isobutilen
sebelum dimasukkan ke Reaktor

Jenis

: DPHE

Dipakai

: pipa 2 x 1 1 in IPS, 12 ft hairpin
4

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 491,217 kg/jam

Panjang pipa

: 95,2243 ft

Jumlah hairpin

:4

5.7 Tangki Penyimpanan Hidrogen Fluorida (TK-103)
Fungsi

: Menyimpan Hidrogen Fluorida untuk kebutuhan 15 hari

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade B
Bentuk

: Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan : Single welded butt joints
Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Tekanan

= 2 atm

Temperatur = 30°C
Kapasitas

: 140,6514 m3

Ukuran

: -. Silinder
-

Diameter = 5,0187 m

-

Tinggi

= 6,2734 m

-

Tebal

= 1/2 in

-. Tutup
-

Diameter = 5,0187 m

-

Tinggi

= 0,8365 m

-

Tebal

= 1/2 in

5.8 Pompa Hidrogen Fluorida (P-102)
Fungsi

: Memompa Hidrogen Fluorida dari tangki menuju Reaktor

Jenis

: Pompa sentrifugal

Universitas Sumatera Utara

Jumlah

: 1 unit

Daya

: 0,1887 hp ≈ 0,25 hp

5.9 Heater 1 (E-102)
Fungsi

: Menaikkan

temperatur

Hidrogen

Fluorida

sebelum

dimasukkan ke Reaktor
Jenis

: DPHE

Dipakai

: Pipa 2 x 1 1 in IPS, 12 ft hairpin
4

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 491,217 kg/jam

Panjang pipa

: 97,7406 ft

Jumlah hairpin

:5

5.10 Reaktor (R-201)
Fungsi

: tempat berlangsungnya reaksi klorinasi

Jenis

: plug flow reactor

Bentuk

: silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : cabon steel SA-299
Volume reaktor

: 19,8643 m3

Jumlah

: 1 unit

Ukuran

: -. Silinder
-

Diameter = 2,8577 m

-

Tinggi

= 14 m

-

Tebal

= 1 in

-. Tutup
-

Diameter = 2,8577 m

-

Tinggi

= 0,7144 m

-

Tebal

= 1 in

- Tube:
- Diameter

= 10 cm

- Panjang

= 14 m

- Pitch

= 15 square pitch

- Jumlah

= 2

Universitas Sumatera Utara

- Pipa pendingin:
- Ukuran nominal = 30 in
- Schedule

= 80

- ID

= 29,25 in

- OD

= 16 in

- Panjang

= 15 m

- Jumlah

= 2 buah

5.11 Kondensor 1 (E-201)
Fungsi

: mengubah fasa uap Etil Fluorida dan campurannya menjadi
fasa cair

Jenis

: 1-2 shell and tube exchanger

Dipakai

: 3/4 in OD tube 10 BWG15/16 in triangular pitch,
panjang = 12 ft, 2 pass

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 982,434 kg/jam

Diameter tube

: 1 in

Jenis tube

: 18 BWG

Panjang tube

: 12 ft

Pitch (PT)

: 15/16 in triangular pitch

Jumlah tube

: 114

Diameter shell

: 31 ¼ in

5.12 Dekanter (DC-202)
Fungsi

: memisahkan Hidrogen fluorida dari campurannya

Bentuk

: silinder horizontal

Bahan konstruksi

: carbon steel SA-285 grade C

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 0,1231 m3

Kondisi operasi
•

•

Temperatur

: 30oC

Tekanan

: 14 atm

Universitas Sumatera Utara

Kondisi fisik
•

•

•

Diameter

: 0,3608 m

Panjang

: 1,0825 m

Tebal

: ¼ in

5.13 Pompa Hidrogen Fluorida (P-103)
Fungsi

: Memompa Hidogen Fluorida dari dekanter menuju Reaktor

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Daya

: 0,0025 hp ≈ 0,25 hp

5.14 Tangki Penyimpanan Hidrogen Fluorida (TK-301)
Fungsi

: Menyimpan Hidrogen Fluorida untuk kebutuhan 15 hari

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade B
Bentuk

: Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan : Single welded butt joints
Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Tekanan

= 2 atm

Temperatur = 30°C
Kapasitas

: 3,4587 m3

Ukuran

: -. Silinder
-

Diameter = 1,4594 m

-

Tinggi

= 1,8243 m

-

Tebal

= 0,25 in

-. Tutup
-

Diameter = 1,4594 m

-

Tinggi

= 0,2432 m

-

Tebal

= 0,25 in

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

5.15 Pompa Hidrogen Fluorida (P-301)
Fungsi

: Memompa Hidrogen Fluorida dari tangki menuju Ekstraktor

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Daya

: 0,0031 hp ≈ 0,25 hp

5.16 Cooler 1 (E-301)
Fungsi

: Menurunkan

temperatur

dimasukkan ke

Hidrogen

Fluorida

sebelum

kolom Ekstraktor

Jenis

: DPHE

Dipakai

: pipa 2 1 x 1 1 in IPS, 12 ft hairpin
2
2

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 4.037,676 kg/jam

Panjang pipa

: 216 ft

Jumlah hairpin

:9

5.17 Kolom Ekstraksi (T-301)
Fungsi

: Memisahkan Etil Fluorida dari campurannya menggunakan
pelarut Hidrogen Fluorida

Jenis

: Sieve Tray

Bentuk

: silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : carbon steel SA-285 Grade A
Jumlah

: 1 unit

Kondisi Operasi
− Tekanan

− Temperatur

=10 atm
= 30 0C

Tray spacing (t)

= 0,457 m

Hole diameter (do)

= 0,006 m

Jumlah plate

= 23

Column diameter (T)

= 0,6627 m

Luas tiap plate

= 0,3447 m2

Universitas Sumatera Utara

= 79372 m2

Area perforasi

Spesifikasi kolom ekstraksi
Tinggi kolom

= 10,52 m

Tinggi tutup

= 0,1657 m

Tinggi total

= 10,847 m

Tebal silinder

= ½ in

5.18 Pompa Isobutilen (P-301)
Fungsi : Memompa campuran Isobutilen dari Ekstraktor menuju tangki
penyimpanan
Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Daya

: 0,0008 hp ≈ 0,25 hp

5.19 Heater 1 (E-302)
Fungsi

: Menaikkan temperatur campuran Etil Fluorida dan Hidrogen
Fluorida sebelum dimasukkan ke Destilasi

Jenis

: DPHE

Dipakai

: pipa 2 x 1 1 in IPS, 12 ft hairpin
4

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 4.787,755 kg/jam

Panjang pipa

: 24 ft

Jumlah hairpin

:1

5.20 Kolom Distilasi (T-302)
Fungsi

: memisahkan campuran Etil Fluorida dengan Hidrogen
Fluorida

Jenis

: sieve – tray

Bentuk

: silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : carbon steel SA-283 grade C
Jumlah

: 1 unit

Universitas Sumatera Utara

Tray spacing (t)

= 0,5 m

Hole diameter (do)

= 4,5 mm

Space between hole center (p’) = 12 mm
Weir height (hw)

= 5 cm

Pitch

= triangular ¾ in

Column Diameter (T)

= 0,6276 m

Weir length (W)

= 0,4393 m

Downsput area (Ad)

= 0,0272 m2

Active area (Aa)

= 0,2549 m2

Weir crest (h1)

= 0,0149 m

Spesifikasi kolom destilasi
Tinggi kolom

= 6m

Tinggi tutup

= 0,1569 m

Tinggi total

= 6,3138 m

Tekanan operasi

= 8,5 atm = 861,263 kPa

Tebal silinder

= 0,25 in

5.21 Kondensor Destilat (E-303)
Fungsi

: mengubah fasa uap Etil Fluorida dan campurannya menjadi
fasa cair

Jenis

: 1-2 shell and tube exchanger

Dipakai

: 1 1/2 in OD tube 18 BWG 1 7/8 in triangular pitch,
panjang = 20 ft, 2 pass

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 3.342.422 kg/jam

Diameter tube

: 1 1/2 in

Jenis tube

: 18 BWG

Panjang tube

: 20 ft

Pitch (PT)

: 1 7/8 in triangular pitch

Jumlah tube

: 131

Diameter shell

: 27 in

Universitas Sumatera Utara

5.22 Accumulator (V-301)
Fungsi

: menampung distilat dari kondensor

Bentuk

: slinder horizontal dengan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : baja karbon SA-283 grade C
Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 5,9415 m3

Kondisi operasi:
- Temperatur

: -4,486°C

- Tekanan

: 8,5 atm

Kondisi Fisik :
- Silinder
- Diameter

: 3,4255 m

- Panjang

: 2,2739 m

- Tebal

: 1 1/4 in

- Tutup
- Diameter

: 3,4255 m

- Panjang

: 0,863 m

- Tebal

: 1 1/4 in

5.23 Pompa Refluks Destilat (P-303)
Fungsi

: Memompa fluida dari akumulator menuju Kolom destilasi

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Daya

: 0,0393 hp ≈ 0,25 hp

5.24 Pompa Produk Destilat (P-304)
Fungsi

: Memompa fluida dari akumulator menuju Tangki Produk

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Daya

: 0,0112 hp ≈ 0,25 hp

Universitas Sumatera Utara

5.25 Tangki Penyimpanan Etil Fluorida (TK-103)
Fungsi

: Menyimpan Etil Fluorida untuk kebutuhan 15 hari

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade B
Bentuk

: Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan : Single welded butt joints
Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Tekanan

= 8,5 atm

Temperatur = -4,486°C
Kapasitas

: 486,975 m3

Ukuran

: -. Silinder
-

Diameter = 7,5925 m

-

Tinggi

= 9,406 m

-

Tebal

= 2 1/2 in

-. Tutup
-

Diameter = 7,5925 m

-

Tinggi

= 1,2654 m

-

Tebal

= 1 1/2 in

5.26 Pompa Reboiler (P-305)
Fungsi

: Memompa fluida dari kolom Destilasi menuju Reboiler

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Daya

: 0,0819 hp ≈ 0,25 hp

5.27 Reboiler (E-304)
Fungsi

:

Menaikkan

temperatur

Hidrogen

Fluorida

sebelum

dimasukkan ke Destilasi
Jenis

: DPHE

Dipakai

: pipa 2 x 1 1 in IPS, 20 ft hairpin
4

Universitas Sumatera Utara

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 5451,475 kg/jam

Panjang pipa

: 360 ft

Jumlah hairpin

:9

5.28 Pompa Produk Bottom Destilasi (P-306)
Fungsi

: Memompa fluida dari reboiler menuju Ekstraktor

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Daya

: 0,5153 hp

Universitas Sumatera Utara

BAB VI
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1

Instrumentasi
Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kendali

untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang
diharapkan. Pengoperasian suatu pabrik kimia harus memenuhi beberapa persyaratan
yang ditetapkan dalam perancangannya. Persyaratan tersebut meliputi keselamatan,
spesifikasi produk, peraturan mengenai lingkungan hidup, kendala operasional, dan
faktor ekonomi. Pemenuhan persyaratan tersebut berhadapan dengan keadaan
lingkungan yang berubah-ubah, yang dapat mempengaruhi jalannya proses atau yang
disebut disturbance (gangguan) (Stephanopoulus, 1984). Adanya gangguan tersebut
menuntut

pentingnya dilakukan pemantauan secara terus-menerus maupun

pengendalian terhadap jalannya operasi suatu pabrik kimia untuk menjamin
tercapainya tujuan operasional pabrik. Pengendalian atau pemantauan tersebut
dilaksanakan melalui penggunaan peralatan dan engineer (sebagai operator terhadap
peralatan tersebut) sehingga kedua unsur ini membentuk satu sistem kendali terhadap
pabrik.
Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, penunjuk, pencatat, dan
pemberi tanda bahaya. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga
mekanik atau tenaga listrik d