NASKAH PUBLIKASI PRARANCANGAN PABRIK AMIL ASETAT DARI
AMIL ALKOHOL DAN ASAM ASETAT KAPASITAS 60.000 TON PER TAHUN
Di Susun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh : Agus Mardiyatno Dwi Astyono
D500100013
Dosen Pembimbing : 1. Emi Erawati, St. M.Eng
2. Ir. Haryanto A.R.M.S
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2014
iv
INTISARI
Pada perancangan pabrik amyl acetate dari 1-pentanol dan asam asetate dengan proses esterifikasi dengan kapasitas 60.000 akan didirikan diderah Karanganyar,
Jawa Tengah hal ini dikarenakan dekatnya pabrik yang akan didirikan dengan salah satu sumber bahan baku produk yaitu PT. Acidatama. Industri amil asetat dengan
kapasitas 60.000 ton per tahun dengan waku operasi selama 330 hari dan jumlah pekerja pabrik sebanyak 110 ini diharapkan dapat menunjang perekonomian
didaerah sekitar dan dapat mengurangi kebutuhan import amil acetate. Pada proses pembuatan amil acetate ini menggunakan 3 tahap proses yaitu ; 1. Tahap penyiapan
bahan baku. 2. Tahap Esterifikasi dan 3. Tahap pemisahan dan pemurnian. Proses esterifikasi terjadi pada reaktor pada temperature 110 C, tekanan 1atm dengan
bantuak katalis amberlyst. Reaksi terjadi pada fase cair-cair, reversible, eksotermis,isothermal dan non adiabatik. Jumlah asam asetat yang diperlukan pada
pabrik ini sebanyak 4.123,011 kg per jam dan kebutuhan 1-pentanol sebanyak 6.358,029 kg per jam dengan produk amil asetat sebanyak 7.575,758 kg per jam.
Proyeksi ekonomi pabrik ini memiliki FCI sebesar Rp 358.444.898.851,45, dengan modal kerja sebesar Rp 132.761.339.381,52. Dari analisa ekonomi diperoleh
keuntungan sebelum pajak sebanyak Rp Rp120.049.413.793,45 dan keuntungan sesudah pajak sebesar Rp 84.034.589.655,42. Persent Return On investmen ROI
sebelum 33,49 , dan ROI sesudah pajak 23,44. Pay Out Time sebesar 2,30 Tahun sebelum pajak ,dan POT sesudah pajak sebesar 2,99 tahun. Break Even Point
BEP Sebesar 52 dan Shutdown Point sebesar 33,44 . discounted Cash Flow DCF sebesar 41,7 . Dari analisa tersebut disimpulkan bahwa pabrik ini layak dari
segi ekonomi dan layak berdiri.
Kata kunci : Amil Asetat, reaktor, amberlyst 15
1
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Dewasa ini Indonesia menjadi salah satu Negara yang memiliki kemajuan
dibidang industri, tepatnya di bidang kimia yang begitu melonjak, tetapi
masih mengandalkan bahan baku import untuk mencukupi permintaan
produksinya. Hal
ini berakibat
turunnya devisa Negara. Oleh karena itu untuk mengatasi ketergantungan
import dan untuk menghemat devisa Negara, sekiranya dengan didirikan
industry amil acetate ini mampu menopang perekonomian masyarakat,
menambah devisa,dapat
menyerap tenaga
kerja dalam
negeri dan
mencukupi kebutuhan Dalam industri kimia amil asetate
menjadi salah satu senyawa ester yang sangat
diperlukan sebagai
bahan penunjang. Amil asetat memiliki
banyak kegunaan
baik dibidang
farmasi,makanan ataupun
industri kimia sendiri. Bahan baku pembuatan
amil asetat sendri diperoleh dari PT. Acidatama dan 1-pentanol diperoleh
dari Tjianjin di china. Dengan bahan baku yang melimpah maka pabrik ini
sangatlah layak
didirikan di
Karanganyar.
2. Kapasitas Industri
Pada penetapan
kapasitas ini
digunakan proyeksi dari pabrik bahan baku yang sudah berdiri,maupun dari
proyeksi nilai import dari produk tersebut. Hal ini akan berdampak
pada analisa alat maupun analisa ekonomi. Pada akhir-akhir ini nilai
import amyl acetate mengalami kelonjakan mencapai 13.000 Ton
per tahun. Oleh karena itu pendirian industri ini sangatlah berprospek
besar untuk memperoleh keuntungan. Untuk penetapan kapasitas pabrik
yang akan didirikan dapat dilihat dari data kebutuhan import dan kapasitas
pabrik yang sudah berdiri serta tersedianya produsen bahan baku di
indonesia .Berikut adalah data import Amil alkohol :
Tabel 1. Data import amil asetate
NO TAHUN
BERAT IMPOR TOTALtonTahun
1 2003
4722,565 2
2004 5114,593
3 2005
4636,805
2 4
2006 5123,623
5 2007
14785,000 6
2008 8446,000
7 2009
8586,959 8
2010 11055,875
9 2011
12911,189 10
2012 12581,270
Tabel 2. Data Pabrik amil asetat yang sudah ada
No. Produsen
Kapasitas tontahun
1. Commercial
Solvent Corporation
330.000 2.
Chino Mines, Hurley, N M
225.000
3. Climax
Molybdenum, Ft.Madison,
Iowa 100.000
4. Frizche Bros,
New Jersey 15.000
5. Kennecott. U.
Copper, Magna, Utah
240.000
6. Langeloth
Metallurgical, Pensylvania
40.000
7. Newmont
Gold, Carlin, Nevada
195.000
8. Pasminco,
Clarkesville, Tennesse
150.000 9.
Publicker Industries,
Inc, Pensylvania
205.000
10. Zinc
Corporation, Monaco,
Pensylvania 110.000
TOTAL 1.610.000
Dari data tersebut maka pada tahun 2020 akan direncanakan pendirian
pabrik amil asetat diindonesia dengan kapasitas 60.000 Ton per tahun hal ini
didasarkan atas pertimbangan belum adanya pabrik yang berdiri diindonesia
. B.
DESKRIPSI PROSES
1. Tahap –tahap Proses
a. Persiapan bahan Penunjang
Bahan baku
dari tangki
1-pentanol dan tangki asam asetat dengan suhu 41,43
o
C dialrkan kedalam
Mixer M-01
menggunakan Pompa,
didalamm mixer
larutan mengalami
penghomogenan, setelah itu bahan baku dari mixer mengalir melalui
Heat Excanger
E.1 untuk
menaikkan suhu sebesar 110
o
C
3
kemudian masuk kedalam Reaktor melalui gaya gravitasi.
b. Tahap reaksi dan pemisahan
Pada reaktor
terjadi reaksi
Esterifikasi pada suhu 110
o
C dengan katalis amberlyst 15 , reaksi yang
terjadi memiliki
karakteristik isotermal, non adiabatis, cair-cair,
dan reversibel. Bahan keluaran reaktor berupa uap jenuh dan cair
jenuh,, keluaran uap jenuh mengalir keatas dan masuk dalam rectifier
D1.1. untuk dipisahkan komponen airnya melalui hasil atas. Hasil
bawah berupa sebagian bahan baku kemudian dikembalikan ke mixer
untuk dilakukan
recycle. Hasil
keluaran bawah yang berwujud cair jenuh mengalir kedalam stripper.
Didalam stripper terjadi pemisahan seluruh air dan sebagian amil alkohol
serta asam asetat. Selanjutnya produk bawah dialirkan kedalam
menara destilasi D.3.1. untuk dilakukan
pemurnian sesuai
spesifikasi bahan produk. Hasil bawah berupa produk amil asetat
yang ditampung
dalam tangki
penyimpan F.13 dan hasil atas ditampung dalam tangki F.1.4
untuk dijual sebagai hasil samping.
2. Konsep Reaksi
Reaksi pembuatan asam asetat dari 1-pentanol dan asam asetat ini
merupakan reaksi substitusi gugus radikal dengan komponen hidrogen
yang berasal dari asam. Hal yang sangat diperhatikan pada reaksi ini
yaitu kemungkinan akan terputusnya salah satu gugus sehingga akan
membentuk molekul air. Dalam reaksi akan dibantu dengan katalis
untuk mempercepat proses reaksi karena
energi aktivasi
akan berkurang.
Reaksi esterifikasi
1-pentanol dan asam asetat : CH
3
COOH + C
5
H
11
OH CH
3
COOC
5
H
11
+ H
2
O 1 Berdasarkan hasil percobaan yang
dilakukan, proses esterifikasi amil asetat dari amil alkohol dan asam
asetat yang berjalan pada orde satu, mempunyai persamaan laju reaksi
sebagai berikut Chiang et al., 2002: 3234:
