Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan 2-Etil Heksanol dari Propilen dan Gas Sintesa dengan Proses Rhurchemie AG dengan Kapasitas 80.000 ton/tahun

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN 2-ETIL HEKSANOL DARI PROPILEN DAN
GAS SINTESA DENGAN PROSES RHURCHEMIE AG DENGAN KAPASITAS 80.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh :
ROGANDA SITORUS 070405006
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Hal KATA PENGANTAR......................................................................................................i INTISARI ....................................................................................................................... iii DAFTAR ISI .................................................................................................................. iv DAFTAR TABEL.......................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR.......................................................................................................x DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................. xi BAB I PENDAHULUAN .....................................................................................I-1
1.1. Latar Belakang ...............................................................................I-3 1.2. Perumusan Masalah .......................................................................I-3 1.3. Tujuan ............................................................................................I-3 1.4. Manfaat...........................................................................................I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES ....................... II-1 2.1. 2-Etil Heksanol ........................................................................... II-1 2.2. Jenis-jenis Proses Produksi 2-Etil Heksanol ............................. II-1 2.3. Pemilihan Proses ......................................................................... II-3 2.4. Sifat-sifat Produk dan Bahan Baku............................................. II-4 2.5. Deskripsi Proses .......................................................................... II-9 BAB III NERACA MASSA.................................................................................. III-1 BAB IV NERACA ENERGI ................................................................................IV-1 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN................................................................ V-1 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA .....................VI-1 6.1. Instrumentasi ...............................................................................VI-1 6.2. Keselamatan Kerja ......................................................................VI-6 BAB VII UTILITAS............................................................................................. V11-1 7.1. Kebutuhan Uap (Steam) ........................................................... VII-1 7.2. Kebutuhan Air........................................................................... VII-2 7.3. Kebutuhan Bahan Kimia ........................................................ VII-12 7.4. Kebutuhan Listrik ................................................................... VII-12 7.5. Kebutuhan Bahan Bakar......................................................... VII-13
Universitas Sumatera Utara

7.6. Unit Pengolahan Limbah........................................................ VII-14 7.7. Spesifikasi Peralatan Utilitas.................................................. VII-21 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK......................................... VIII-1 8.1. Gambaran Umum..................................................................... VIII-1 8.1. Lokasi Pabrik ........................................................................... VIII-1 8.2. Tata Letak Pabrik ..................................................................... VIII-4 8.3. Perincian luas tanah ................................................................. VIII-6 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ....................IX-1 9.1. Organisasi Perusahaan................................................................IX-1 9.2. Manajemen Perusahaan .............................................................IX-3 9.3. Bentuk Hukum Badan Usaha .....................................................IX-5 9.4. Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab......................IX-7 9.5. Sistem Kerja ..............................................................................IX-12 9.6. Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan.............................IX-13 9.7. Sistem Penggajiaan ..................................................................IX-14 9.8. Kesejahteraan Karyawan ..........................................................IX-16 BAB X ANALISA EKONOMI 10.1. Modal Investasi ............................................................................ X-1 10.2. Perkiraan Rugi/Laba Usaha......................................................... X-5 10.3. Analisa Aspek Ekonomi .............................................................. X-5 BAB XI KESIMPULAN .......................................................................................XI-1 DAFTAR PUSTAKA................................................................................................... xii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 3.4 Tabel 3.5 Tabel 3.6 Tabel 3.7 Tabel 3.8 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 6. 1

Tabel 7.1 Tabel 7.2 Tabel 7.3 Tabel 7.4 Tabel 7.5 Tabel 7.6 Tabel 8.1 Tabel 8.2

Data Impor 2-Etil Heksanol Indonesia................................................I-1 Neraca Massa Mixer (M -101) ........................................................ III-1 Neraca Massa Reaktor (R -101) ...................................................... III-1 Neraca Massa Dekanter (Dc-101) .................................................... III-1 Neraca Massa Dekanter (Dc-102) .................................................... III-2 Neraca Massa Mixer (M-201) ......................................................... III-2 Neraca Massa Reaktor (R-201) ....................................................... III-3 Neraca Massa Dekanter (Dc-201) .................................................... III-3 Neraca Massa Reaktor (R-301) ........................................................ III-3 Neraca Panas Heater (H-101)...........................................................IV-1 Neraca Panas Heater (H-102)...........................................................IV-1 Neraca Panas Heater (H-103)...........................................................IV-2 Neraca Panas Reaktor (H-101) ........................................................IV-2 Neraca Panas Heater (H-201)...........................................................IV-2 Neraca Panas Reaktor (R-201) ........................................................IV-3 Neraca Panas Heater (H-301)...........................................................IV-3 Neraca Panas Heater (H-302)...........................................................IV-3 Neraca Panas Reaktor (R-301) .........................................................IV-4 Neraca Panas Kondensor (Con-401) ...............................................IV-4 Daftar Instrumentasi Pada Prarancangan Pabrik 2-Etil Heksanol dari Propilen dan Gas Sintesa dengan Proses Rhurchemie AG .....VI-6 Kebutuhan Uap sebagai Media Pemanas....................................... VII-1 Kualitas Air Pendingin pada Alat................................................... VII-2 Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan ................................... VII-4 Kualitas Air Sungai Brantas ........................................................... VII-5 Spesifikasi Komposisi Limbah Proses......................................... VII-14 Baku Mutu Air Limbah bagi Kawasan Industri .......................... VII-16 Perbandingan Pemilihan Lokasi Pabrik ....................................... VIII-3 Perincian Luas Tanah..................................................................... VIII-6

Universitas Sumatera Utara

Tabel 9.1 Tabel 9.2 Tabel 9.3 Tabel LA.1 Tabel LA.2 Tabel LA.3 Tabel LA.4 Tabel LA.5 Tabel LA.6 Tabel LA.7 Tabel LA.8 Tabel LA.9 Tabel LB.1 Tabel LB.2 Tabel LB.3 Tabel LB.4 Tabel LB.5 Tabel LB.6 Tabel LB.7 Tabel LB.8 Tabel LB.9 Tabel LB.10 Tabel LB.11 Tabel LB.12 Tabel LB.13 Tabel LB.14 Tabel LB.15 Tabel LB.16 Tabel LB.17 Tabel LB.18 Tabel LB.19 Tabel LB.20

Jadwal Kerja Karyawan Shift ........................................................IX-13 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ..........................................IX-13 Gaji Karyawan ................................................................................IX-15 Data Bahan .......................................................................................LA-1 Neraca Massa Mixer M-101 ...........................................................LA-4 Neraca Massa Reaktor R-101 ..........................................................LA-7 Neraca Massa Dekanter Dc-101 .....................................................LA-8 Neraca Massa Dekanter Dc-102 .....................................................LA-9 Neraca Massa Mixer M-201 ........................................................LA-10 Neraca Massa Reaktor R-201 .......................................................LA-12 Neraca Massa Dekanter Dc-201 ....................................................LA-13 Neraca Massa Reaktor R-301 ........................................................LA-15 Kapasitas Panas Gas......................................................................... LB-1 Kapasitas Panas Cairan .................................................................... LB-1 Data Panas Perubahan Fasa Komponen .........................................LB-2 Data Panas Reaksi Komponen......................................................... LB-2 Data Panas Air ................................................................................. LB-2 Panas Masuk Heater H-101 ............................................................ LB-6 Panas Keluar Heater H-101 ............................................................ LB-6 Panas Masuk Heater H-102 ............................................................ LB-7 Panas Keluar Heater H-102 ............................................................ LB-7 Panas Masuk Heater H-103 ............................................................. LB-8 Panas Keluar Heater H-103 ............................................................. LB-9 Panas Masuk Alur 1 ......................................................................... LB-9 Panas Masuk Alur 2 ......................................................................... LB-9 Panas Masuk Alur 3 ......................................................................... LB-9 Panas Keluar Alur 4 ......................................................................... LB-9 Panas Keluar Alur 5 ......................................................................... LB-9 Panas Masuk Heater H-201 ...........................................................LB-12 Panas Keluar Heater H-201 ...........................................................LB-12 Panas Masuk Alur 13 .....................................................................LB-13 Panas Masuk Alur 9 .......................................................................LB-13

Universitas Sumatera Utara

Tabel LB.21 Tabel LB.22 Tabel LB.23 Tabel LB.24 Tabel LB.25 Tabel LB.26 Tabel LB.27 Tabel LB.28 Tabel LB.29 Tabel LB.30 Tabel LC.1 Tabel LC.2 Tabel LC.3 Tabel LC.4 Tabel LC.5 Tabel LC.6 Tabel LC.7 Tabel LC.8 Tabel LC.9 Tabel LC.10 Tabel LC.11 Tabel LC.12 Tabel LC.13 Tabel LC.14 Tabel LC.15 Tabel LC.16 Tabel LC.17 Tabel LC.18 Tabel LC.19 Tabel LC.20 Tabel LC.21 Tabel LC.22

Panas Keluar Reaktor R-201 .........................................................LB-14 Panas Masuk Heater H-301 ...........................................................LB-16 Panas Keluar Heater H-301 ...........................................................LB-16 Panas Masuk Heater H-302 ...........................................................LB-17 Panas Keluar Heater H-302 ...........................................................LB-18 Panas Masuk Alur 15 .....................................................................LB-18 Panas Masuk Alur 18 .....................................................................LB-19 Panas Keluar Reaktor R-301 .........................................................LB-19 Panas Masuk Kondensor Con-401 ................................................LB-21 Panas Keluar Kondensor Con-401 ................................................LB-22 Data Komponen pada Tangki T-101............................................... LC-1 Data Komponen pada Tangki T-102............................................... LC-3 Data Komponen pada Tangki T-103............................................... LC-6 Data Komponen pada Tangki T-401............................................... LC-8 Komposisi Bahan dalam Mixer (M-101)......................................LC-11 Komposisi Bahan dalam Mixer (M-201)......................................LC-14 Komposisi Bahan dalam Reaktor (R-101)....................................LC-18 Komposisi Bahan dalam Reaktor (R-201)....................................LC-23 Program Perhitungan Heater (H-102) ...........................................LC-38 Program Perhitungan Heater (H-103) ...........................................LC-41 Program Perhitungan Heater (H-201) ...........................................LC-45 Program Perhitungan Heater (H-301) ...........................................LC-48 Program Perhitungan Heater (H-302) ...........................................LC-51 Program Perhitungan Kondensor (Con-401)................................LC-55 Komposisi Bahan Masuk ke Blower JB-101................................LC-58 Komposisi Bahan Masuk ke Blower JB-102................................LC-59 Komposisi Bahan Masuk ke Blower JB-301................................LC-60 Komposisi Bahan Masuk ke Blower JB-302................................LC-61 Data Spesifikasi Pompa .................................................................LC-64 Komposisi Bahan Masuk ke Dekanter (Dc-101) .........................LC-64 Komposisi Bahan Masuk ke Dekanter (Dc-102) .........................LC-66 Komposisi Bahan Masuk ke Dekanter (Dc-201) .........................LC-70

Universitas Sumatera Utara

Tabel LD.1
Tabel LE.1 Tabel LE.2 Tabel LE.3 Tabel LE.4 Tabel LE.5 Tabel LE.6 Tabel LE.7 Tabel LE.8 Tabel LE.9 Tabel LE.10

Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara Pendingin. .......................................................................................LD-28 Perincian Harga Bangunan .............................................................. LE-1 Harga Indeks Marshall dan Swift .................................................... LE-2 Perkiraan Harga Peralatan Proses.................................................... LE-6 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah .......... LE-6 Biaya Sarana Transportasi ............................................................... LE-8 Perincian Gaji Pegawai .................................................................. LE-12 Perincian Biaya Kas ....................................................................... LE-13 Perincian Modal Kerja ................................................................... LE-14 Perkiraan Biaya Depresiasi ........................................................... LE-15 Tabel Perhitungan IRR................................................................... LE-29

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Grafik Impor 2-Etil Heksanol Indonesia ............................................I-2 Gambar 2.1 Struktur 2-Etil Heksanol .................................................................... II-1 Gambar 2.2 Perbandingan Kebutuhan Etilen dan Propilen dalam pembuatan
2-Etil Heksanol ................................................................................... II-3 Gambar 6.1 Instrumentasi pada Alat .....................................................................VI-6 Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Pembuatan 2-Etil Heksanol ............................. VIII-8 Gambar 8.2 Peta Lokasi Pabrik Pembuatan 2-Etil Heksanol........................... VIII-9 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan 2-Etil Heksanol ..............IX-17 Gambar LC.1 Prototipe Decanter Centrifuges (Solid bowl centrifuges)............LC-65 Gambar LD.1 Spesifikasi Screening .......................................................................LD-1 Gambar LD.2 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower
(CT) ................................................................................................LD-28 Gambar LD.3 Kurva Hy terhadap 1/(Hy*-Hy) .....................................................LD-29 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan dan Tangki
Pelarutan ........................................................................................... LE-4 Gambar LE.4 Grafik BEP...................................................................................... LE-23
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN
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

INTI SARI

Saat ini industri 2-etil heksanol merupakan salah satu industri yang sangat

prospektif untuk didirikan di Indonesia, karena sampai saat ini Indonesia masih

mengandalkan produk impor untuk mencukupi kebutuhan domestik.

Saat ini proses pembuatan 2-etil heksanol yang lebih efektif untuk

digunakan adalah proses Rhurchemie AG. Pra rancangan pabrik 2-etil heksanol

ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 80.000 ton/tahun dan

beropersi selama 330 hari dalam setahun.

Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah Gresik, Jawa Timur dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 12.606 m2.

Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 171

orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT)

dan bentuk organisasinya adalah organisasi sistem garis dan staf.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik 2-Etil Heksanol, adalah :

Modal Investasi

: Rp 923.208.230.359,-

Biaya Produksi per tahun

: Rp 1.158.191.698.624,-

Hasil Jual Produk per tahun : Rp. 1.569.010.565.777,-

Laba Bersih per tahun

: Rp 294.310.636.428,-

Profit Margin

: 26,05%

Break even point (BEP)

: 42,99 %

Return of Investment

: 31,88 %

Pay Out Time

: 3,14 tahun

Return of Network

: 53,13 %

Internal Rate of Return

: 48,19%

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik

pembuatan biodiesel ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji Syukur dan terimakasih penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat, anugerah dan penyertaan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan 2-Etil Heksanol dari Propilen dan Gas Sintesa dengan Proses Rhurchemie AG dengan Kapasitas 80.000 ton/tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan untuk melengkapi persyaratan mengikuti ujian sarjana Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Halimatuddahliana, ST. Msc., sebagai Dosen Pembimbing I yang telah membimbing dan memberikan masukan selama pengerjaan tugas akhir ini.
2. Ibu Ir. Netti Herlina, MT. sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan arahan selama pengerjaan tugas akhir ini.
3. Bapak Dr. Ir. Irvan, M. Eng, selaku Ketua Departemen Teknik Kimia FT USU.
4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia FT USU.
5. Bapak dan Ibu dosen serta pegawai Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
6. Dan yang teristimewa Orang tua penulis, N.Simanjuntak, yang tidak pernah lupa memberikan dukungan doa, motivasi, semangat dan materi kepada penulis.
7. Adik-adik penulis yang selalu mendoakan dan memberikan semangat. 8. Partner penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 9. Teman-teman seperjuangan ABS’07. Sukses selalu, God Bless Us.
Universitas Sumatera Utara

10. Teman-teman stambuk ‘07 dan adik-adik junior yang selalu memberikan semangat dalam pengerjaan tugas akhir ini.
11. Teman-teman P3KS yang telah memberikan motivasi dan dukungan doa. 12. Serta pihak-pihak yang telah ikut membantu penulis namun tidak

tercantum namanya. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi perbaikan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, 8 Juli 2012 Penulis
Roganda Sitorus 070405006
Universitas Sumatera Utara

INTI SARI

Saat ini industri 2-etil heksanol merupakan salah satu industri yang sangat

prospektif untuk didirikan di Indonesia, karena sampai saat ini Indonesia masih

mengandalkan produk impor untuk mencukupi kebutuhan domestik.

Saat ini proses pembuatan 2-etil heksanol yang lebih efektif untuk

digunakan adalah proses Rhurchemie AG. Pra rancangan pabrik 2-etil heksanol

ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 80.000 ton/tahun dan

beropersi selama 330 hari dalam setahun.

Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah Gresik, Jawa Timur dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 12.606 m2.

Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 171

orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT)

dan bentuk organisasinya adalah organisasi sistem garis dan staf.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik 2-Etil Heksanol, adalah :

Modal Investasi

: Rp 923.208.230.359,-

Biaya Produksi per tahun

: Rp 1.158.191.698.624,-

Hasil Jual Produk per tahun : Rp. 1.569.010.565.777,-

Laba Bersih per tahun

: Rp 294.310.636.428,-

Profit Margin

: 26,05%

Break even point (BEP)

: 42,99 %

Return of Investment

: 31,88 %

Pay Out Time

: 3,14 tahun

Return of Network

: 53,13 %

Internal Rate of Return

: 48,19%

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik

pembuatan biodiesel ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN
1.1 Pendahuluan Perkembangan sektor industri yang pesat beberapa tahun terakhir telah
menggeser peranan sektor pertanian dalam struktur perekonomian nasional maupun regional. Walaupun secara absolut sektor pertanian telah mengalami pertumbuhan yang cukup tinggi, namun secara relatif sektor pertanian mengalami penurunan sejalan dengan pertumbuhan sektor industri. Hal ini menunjukkan semakin mengecilnya kontribusi sektor pertanian dalam struktur ekonomi nasional (Darojatun, 2010).
Namun kebutuhan berbagai bahan baku dan bahan penunjang di Indonesia masih banyak didatangkan dari luar negeri. Jika bahan baku dan bahan penunjang ini bisa dihasilkan di dalam negeri, hal ini tentunya akan menghemat pengeluaran devisa, meningkatkan ekspor dan mengembangkan penguasaan teknologi.
2-Etil Heksanol atau 2-Etil Heksil Alkohol dengan rumus kimia CH3(CH2)3CH(C2H5)CH2OH merupakan senyawa organik golongan alkohol. Pada suhu kamar berupa suatu cairan tak berwarna dan sedikit larut di dalam air. Senyawa ini tingkat toksisitasnya rendah, tapi mudah terbakar. 2-Etil Heksanol sudah diproduksi sejak pertengahan tahun 1930 dan lebih dari 2 juta ton diproduksi di seluruh dunia per tahunnya. Sebanyak kurang lebih 40% dari produksi total dihasilkan melalui proses Oxo dengan bahan baku propilen. Kegunaan 2-Etil Heksanol antara lain sebagai bahan baku dalam pembuatan Dioctyl Phtalate (DOP) yang berguna untuk pembuatan plasticizer ester untuk PVC, sebagai bahan baku Dioctyl Adipate, 2-Etil Heksil Phosphat sebagai aditif untuk minyak pelumas, dan lain-lain. 2-Etil Heksanol juga digunakan sebagai pelarut dan extracting agent (Anonim, 2011).

Dari beberapa proses pembuatan 2-Etil Heksanol, proses Oxo lebih dipilih daripada proses via asetaldehid. Yield yang dihasilkan oleh proses Oxo lebih banyak jika dibandingkan proses via asetaldehid. Selain itu, proses Oxo lebih dipilih karena harga propilen yang lebih murah daripada etilen (Mc Ketta, 1976). Sedangkan dari dua macam proses Oxo, proses Ruhrchemie lebih dipilih karena
Universitas Sumatera Utara

mempunyai beberapa kelebihan yaitu kondisi operasi pada proses hidroformilasi

menggunakan temperatur yang rendah dari proses yang lain (115-125°C) dan

tekanan yang lebih rendah dari proses yang lain (10-100 atm). (US Patents :

4.684.750)

Seluruh Kebutuhan Indonesia akan 2-Etil Heksanol masih diperoleh

dengan mengimpor dari luar negeri. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik, pada

tahun 2011 Indonesia mengimpor 2-Etil Heksanol sebanyak 75701318 Kg (Badan

Pusat Statistik, 2012). Oleh karena itu pembangunan industri 2-etil heksanol di

Indonesia sangat prosfektif.

Tabel 1.1 Data Impor 2-Etil Heksanol Indonesia

Tahun Import

Jumlah ( ton )

2008

12.891,585

2009

7.004,278

2010

31.756,655

2011

75.701,318

( Badan Pusat Statistik, 2012)

Dari data tersebut di atas, apabila ditampilkan dalam grafik akan menjadi grafik sebagai berikut :

Gambar 1.1 Grafik impor 2-etil heksanol Indonesia
Universitas Sumatera Utara

Dari data di atas dapat disimpulkan bahwa kebutuhan 2-etil heksanol di Indonesia relatif meningkat setiap tahunnya. Dengan melakukan linearisasi maka dapat diperkirakan kebutuhan impor 2-etil heksanol Indonesia pada tahun 2012 sebesar 80.000.000 Kg.
1.2 Perumusan Masalah Kebutuhan 2-etil heksanol di Indonesia seluruhnya masih diimpor dari luar
negeri, sehingga untuk menanggulangi kebutuhan 2-etil heksanol di dalam negeri serta untuk meningkatkan nilai ekonomis dari 2-etil heksanol dengan biaya produksi yang cukup rendah dibandingkan dengan proses lain maka dirasa perlu untuk mendirikan suatu pabrik pembuatan 2-etil heksanol dari propilen dengan proses Rhurchemie AG.
1.3 Tujuan Tujuan dari pra rancangan pabrik pembuatan 2-etil heksanol dari propilen
dan gas sintesa dengan proses Rhurchemie AG adalah untuk mengaplikasikan ilmu Teknik Kimia, khususnya di bidang perancangan, analisis proses, dan operasi teknik kimia, sehingga akan memberikan gambaran kelayakan prarancangan pabrik pembuatan 2-etil heksanol.
1.4 Manfaat Manfaat yang dapat diperoleh dari pra rancangan ini adalah memberikan
gambaran kelayakan pabrik 2-etil heksanol dari propilen dari segi rancangan dan ekonomi sehingga dapat menjadi referensi untuk pendirian suatu pabrik 2-etil heksanol. Diharapkan dengan pendirian pabrik 2-etil heksanol ini dapat menutupi kebutuhan domestik 2-etil heksanol.
Universitas Sumatera Utara

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 2-Etil Heksanol 2-Etillheksanol adalah senyawa cair yang bening, tak berwarna dan netral
dengan bau yang khas. Senyawa ini umumnya larut pada pelarut organik dan sedikit larut dalam air. Saat direaksikan, memiliki sifat reaksi yang sama dengan sifat reaksi alkohol primer dan dengan cepat dapat bereaksi dengan asam untuk membentuk ester. (BASF, 2001)
Gambar 2.1 Struktur 2-etil heksanol (Chemical Book, 2012)
Senyawa ini menjadi alkohol sintetik terpenting setelah metanol dan butanol karena kebutuhan akan senyawa ini yang sangat besar. Senyawa ini paling utama digunakan sebagai komponen alkohol dalam pembuatan ester plasticizer untuk memproduksi Poly Vinyl Chloride (PVC) dan senyawa ini telah diproduksi untuk tujuan tersebut sejak tahun 1930. Bahan baku sintesis 2-etil heksanol adalah butiraldehid yang diperoleh dari proses sintesis oxo pada propilen.
Penggunaan terbesar kedua dari senyawa ini adalah sebagai bahan baku pembuatan 2-etil heksil akrilat yang digunakan untuk pelapisan material dan khususnya cat emulsi, perekat, tinta cetak. (Ullmann, 2003)
2.2 Jenis-jenis Proses Produksi 2-Etil Heksanol Proses yang banyak digunakan dalam pembuatan 2-Etil Heksanol secara
komersial adalah sebagai berikut : a. Pembuatan 2-Etil Heksanol via Asetaldehid
Pembuatan 2-Etil Heksanol dengan bahan baku ini merupakan suatu proses yang panjang karena tahap-tahap reaksinya menghasilkan berbagai senyawa kimia
Universitas Sumatera Utara

sebagai produk intermediate. Asetaldehid yang mula-mula dibuat dari bahan baku etilen, kemudian diubah menjadi crotonaldehid melalui proses aldolisasi/dehidrasi. Crotonaldehid yang terbentuk baru dibentuk menjadi n butiraldehid melalui proses hidrogenasi. Untuk dapat menghasilkan produk berupa 2-EH, maka n-butiraldehid yang dihasilkan, dikenakan reaksi aldolisasi dan hidrogenasi. b. Proses Oxo
Proses Oxo, yang juga dikenal dengan hidroformilasi, melibatkan reaksi olefin berupa propilen dengan gas karbonmonoksida dan hidrogen untuk membentuk aldehid. Aldehid yang terbentuk dikenakan reaksi aldolisasi lalu hidrogenasi untuk membentuk alkohol. Untuk dapat menghasilkan produk berupa 2-Etil Heksanol, maka n-butiraldehid yang dihasilkan, dikenakan reaksi aldolisasi dan hidrogenasi.
Proses Oxo berdasarkan pemilihan katalisnya, dibagi menjadi 2 macam proses yaitu: 1. Proses Oxo Klasik
Proses Oxo Klasik yang pertama kali dijalankan pada tahun 1960-an, melibatkan kobalt karbonil HCo(CO)4 sebagai katalis pada proses hidroformilasi. Reaksi dijalankan pada fase cair, kondisi reaktor pada tekanan tinggi 200-300 atm dan temperatur 150-200oC. Reaksi ini memberikan ratio n-butiraldehid dan ibutiraldehid antara 2:1 sampai 4:1. Produk aldehid yang dihasilkan dari reaksi hidroformilasi dipisahkan dalam suatu menara destilasi. N-butiraldehid yang dihasilkan dari hasil bawah menara dimasukkan dalam reaktor aldolisasi, untuk kemudian direaksikan dengan larutan alkali untuk menghasilkan 2 etil heksenal. 2-etil heksenal yang dihasilkan lalu dimasukkan dalam reaktor hidrogenasi. Reaksi hidrogenasi ini terdiri dari 2 tahap. Tahap pertama menghasilkan produk intermediet berupa 2-etil heksenal, sedangkan tahap kedua mengahsilkan produk utama yaitu 2-Etil Heksanol.
2. Proses Ruhrchemie AG Pada pertengahan tahun 1980-an, Ruhrchemie mengganti katalis kobalt
karbonil dengan katalis Rhodium Triphenylphosphine yang terlarut dalam air. Teknologi ini dikembangkan bersama dengan Rhoune Poulenc. Campuran
Universitas Sumatera Utara

hidrogen dan karbon monoksida dengan perbandingan 1:1 dikontakkan dengan propilen di dalam reaktor. Proses ini dijalankan pada tekanan rendah sekitar 10100 atm dan temperatur berkisar antara 115-125°C. Ratio isomer n-butiraldehid : i-butiraldehid yang didapat lebih tinggi yaitu sekitar 20:1. Produk aldehid yang dihasilkan dari reaksi hidroformilasi dipisahkan dalam suatu menara destilasi. Nbutiraldehid yang dihasilkan dari hasil bawah menara dimasukkan dalam reaktor aldolisasi, untuk kemudian direaksikan dengan larutan alkali untuk menghasilkan 2 etil heksenal. 2-etil heksenal yang dihasilkan lalu dimasukkan dalam reactor hidrogenasi. Reaksi hidrogenasi ini terdiri dari 2 tahap. Tahap pertama menghasilkan produk intermediate berupa 2-etil heksenal, sedangkan tahap kedua menghasilkan produk utama yaitu 2-Etil Heksanol. (Mc.Ketta dan Cunningham, 1976)

2.3 Pemilihan Proses Dari beberapa proses pembuatan 2-Etil Heksanol dipilih menggunakan
proses Oxo.

Etilen Massa : 1125 kg

Propilen Massa : 1120 kg

+ ½ O2

+ CO + H2

Asetaldehid Massa : 1650 kg

N-Butiraldehid Massa : 1170 kg
2-Etil heksanol Massa : 1000 kg
Gambar 2.2 Perbandingan Kebutuhan Etilen dan Propilen dalam Pembuatan 2-Etil Heksanol (Mc.Ketta dan Cunningham, 1976)
Universitas Sumatera Utara

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa penggunaan propilen lebih sedikit daripada etilen untuk memproduksi 2-etil heksanol. Disamping itu harga propilen lebih murah daripada etilen sehingga dipilih proses Rhurchemie AG yang bahan bakunya merupakan propilen.
Selain itu proses Ruhrchemie AG juga dipilih karena kondisi operasi pada proses hidroformilasi menggunakan temperatur yang lebih rendah dari proses yang lain (115-125°C) dan tekanan yang lebih rendah dari proses yang lain (10100 atm). (US Patents : 4.684.750)

2.4 Sifat – sifat Produk dan Bahan Baku

2.4.1 2-Etil Heksanol

Rumus Kimia Berat Molekul Tekanan Uap (20oC) Viskositas (20oC) Densitas (20oC) Temperatur Kritis

: C8H18O : 130,23 gr/mol : 0.03 kPa : 9.8 mPa· s : 0.8323 gr/cm3 : 339,8 oC

Tekanan Kritis Densitas Kritis Kelarutan dalam air (20oC)

: 2,76 MPa : 0,2636 gr/cm3 : 0,07 %wt

(Ullmann, 1998)

2.4.2 Propilen (C3H6) A. Sifat-sifat Fisika (Othmer, 1998).

1. Berat molekul

: 42,0804 gr/mol

2. Titik didih

: 225,4K - 47,7 °C

3. Titik beku

: 87,6 K

4. Temperatur kritis

: 365 K

5. Tekanan kritis

: 4,6 Mpa

6. Volume kritis

: 181 cm3/mol

7. Densitas cairan pada 223 K : 0,612 gr/ cm3

8. Entalpi pembentukan

: 20,42 kJ/ mol

9. Wujud

: Gas

Universitas Sumatera Utara

10. Merupakan senyawa yang tidak berwarna yang memiliki bau tajam B. Sifat-sifat Kimia (Speight, 1995).
1. Propena diproduksi melalui proses steam cracking hidrokarbon pada pemurnian minyak bumi yang juga menghasilan etilen, metana dan hidrogen. Reaksi : 2CH3CH2CH3 CH3CH = CH2 + CH2 = CH2 = CH4 + H2
2. Reaksi propena dengan asam karboksilat menghasilan propena oksida yang digunakan dalam industri poliuretan dan foam.
3. Produk iso-propil alkohol dibuat dari propilen dengan asam sulfat yang untuk selanjutnya direaksikan dengan uap air. Produk ini digunakan dalam proses industri kimia, pelarut, dan farmasi. Reaksi :

4. Cumene dibuat dari reaksi antara propenat dan benzena. Cumene merupakan produk inetmediet dalam industri fenol dan aseton. Reaksi :

2.4.3 Karbon Monoksida (CO)

A. Sifat-sifat Fisika (Othmer, 1998).

1. Berat molekul

: 28,01 gr/mol

2. Titik didih

: 68,09K

3. Titik lebur

: 81,65 K

4. Densitas pada 273 K

: 1,2501 kg/ cm3

5. Temperatur kritis

: 132,9 K

6. Tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau

9. Bersifat racun

Universitas Sumatera Utara

B. Sifat-sifat Kimia (Speight, 1995). 1. Reaksi eksotermik antara uap air dan karbon akan menghasilkan gas sintetis yang digunakan sebagai bahan baku dalam proses hidroformilasi. Reaksi : H2O + C → H2 + CO 2. Karbon monoksida merupakan hasil samping dari reduksi biji logam oksida dengan karbon. Reaksi : MO + C → M + CO 3. Reaksi karbon monoksida dengan alkohol merupakan proses dalam industri etil akrilat. Reaksi : CO + HC = CH + C2H5OH → CH2 = CHCOOC2H5
ethyl acrylate

2.4.4 Hidrogen (H2) A. Sifat-sifat Fisika (Othmer, 1998).

1. Berat molekul

: 2 gr/mol

2. Viskositas pada 0°C 3. Densitas pada 0°C

: 0,00839 cP : 0,04460 x 103 mol/ cm3

4. Konduktivitas

: 1,740mW/(cm.K)

5. Tidak berwarna

6. Tidak berbau

7. Bersifat non logam

8. Merupakan gas diatomik yang sangat mudah terbakar.

9. Unsur teringan

10. Senyawa hidrogen relatif langka dan jarang dijumpai secara alami

di bumi.

B. Sifat-sifat Kimia (Othmer, 1998).

1. Hidrogen biasanya dihasilkan secara industri dari berbagai

senyawa hidrokarbon seperti metana.

Reaksi : CH4 + H2O → CO + 3H2

2. Elektrolisis air menghasilkan hidrogen atau disebut juga dengan

dekomposisi air.

Reaksi : 2H2O → 2H2 + O2

Universitas Sumatera Utara

3. Keseluruhan dari reaksi steam hidrokarbon ini dalam industri akan

menghasilkan efisiensi dalam operasi dan memberikan panas pada

boiler.

Reaksi :

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2

CH4 + 2H2O→ CO + 3H2

4. Reaksi antara hidrogen dan karbon monoksida merupakan reaksi

yang sangat penting dalam produksi metanol.

Reaksi : CO + 2H2 → CH3OH

2.4.5 Rhodium (Rh)

A. Sifat-sifat Fisik (Anomim, 2008).

1. Berat molekul 2. Massa jenis

: 102,90550 gr/mol : 12,41 gr / cm3

3. Titik lebur

: 2237 K

4. Titik didih

: 3968 K

5. Kalor peleburan

: 26,59 kJ/mol

6. Kalor penguapan

: 494 kJ/mol

7. Kapasitas kalor

: 24,98 J/(mol.K)

8. Konduktivitas termal

: 150 W/(m.K)

9 Merupakan logam transisi yang berwarna putih keperakan

dan sering digunakan sebagai katalis.

B. Sifat-sifat Kimia (Winter, 2012)

1. Rhodium sebagian tahan terhadap serangan atmosfer. Pada

pemanasan dengan oksigen pada suhu 600 ° C, rhodium logam

memberikan rodium (III) oksida, Rh2O3.

4Rh(s) + 3O2(g) → 2Rh2O3(s) 2. Rodium sebagai Metal bereaksi langsung dengan gas fluor untuk

membentuk rodium sangat korosif (VI) fluoride (RhF6).

Rh(s) + 3F2(g) → RhF6(s)

3. trihalides rodium (III) fluoride, IrCl3, rhodium (III) klorida, IrCl3, dan rhodium (III) bromida, IrBr3, dapat dibentuk melalui reaksi langsung logam dengan halogen bawah anhidrat (kering) kondisi.

Universitas Sumatera Utara

2Rh(s) + 3F2(g) → 2RhF3(s) [merah] 2Rh(s) + 3Cl2(g) → 2RhCl3(s) [merah] 2Rh(s) + 3Br2(g) → 2RhBr3(s) [merah – abu] 2.4.6 Trifenilfosfin (C18H15P) A. Sifat-sifat Fisik (Anonim, 2012c).

1. Berat molekul

: 262,29 gr/mol

2. Titik didih

: 337 °C

3. Titik lebur

: 79 °C - 81°C

4. Spesifik graviti

: 1,08

5. Tidak larut dalam air

6. Merupakan pengoksidasi kuat yang sering digunakan

sebagai ligan katalis dalam dunia industri

7. Berbentuk serbuk putih.

B. Sifat-sifat Kimia (Anonim, 2012c ).

1. Trifenilfosfin mengalami oksidasi lambat dengan udara untuk

menjadi oksida trifenilfosfin, Ph3PO:

Reaksi : 2 PPh3 + O2 → 2 OPPh3 2. Oksigenasi pada PPh3 dimanfaatkan untuk mengisap oksigen dari

peroksida organik, yang umumnya terjadi dengan retensi

konfigurasi: Reaksi : PPh3 + RO2H → OPPh3 + ROH (R = alkyl) 3. PPh3 teroksidasi menjadi OPPh3 dalam aplikasi ini, yang mengubah alkohol untuk alkil halida menggunakan CX4 (X = Cl, Br): Reaksi : PPh3 + CBr4 + RCH2OH → OPPh3 + RCH2Br + HCBr3 2.4.7 Natrium Hidroksida (NaOH)

A. Sifat-sifat Fisik (Ulman, 1998).

1. Berat molekul

: 40 gr/mol

2. Titik didih (0,1 MPa)

: 1388 °C

3. Kapasitas Panas (20 oC)

:

–1 –1
3.24 J kg K

4. Panas Pembentukan 5. Densitas (cair, 350oC)

: 6,77 kJ/mol

:

3
1,77 g/cm

Universitas Sumatera Utara

6. Berbentuk kristal putih. B. Sifat-sifat Kimia (Ulman, 1998)
1. Pada keadaan murni merupakan senyawa higroskopis kuat 2. Jika dilarutkan dalam air akan melepas panas dan membentuk 6
gugus hidrat 3. Dalam keadaan udara dengan kelembapan tinggi, dapat bereaksi
dengan karbon dioksida (CO2) membentuk Natrium Karbonat 4. Mudah larut dalam methanol dan etanol
2.5 Deskripsi Proses A. Persiapan bahan baku Bahan baku yang digunakan untuk proses ini adalah propilen dan gas sintesa yang merupakan campuran dari gas hidrogen (H2) dan gas karbon monoksida (CO) dengan perbandingan komposisi yaitu 49% CO dan 51% H2 (Freepatents, 2008). Bahan baku dengan suhu 30oC dan tekanan 10 atm dialirkan dengan menggunakan blower dari tangki penyimpanan T-101 dan T-102. Sebelum memasuki reaktor, campuran bahan baku dipanaskan terlebih dahulu dengan menggunakan heater H-101 dan H-102 hingga suhu 120oC. bahan baku dialirkan ke reaktor gelembung R-101 dengan menggunakan blower JB-101 dan JB-102.
B. Pembentukan Produk 1) Tahap Hidroformilasi
Reaktor yang dipakai pada tahapan ini adalah reaktor gelembung R-101. Reaktor beroperasi pada kondisi suhu 120oC dengan tekanan 10 atm dengan waktu tinggal 30 menit. Katalis yang digunakan adalah katalis Rhodium triphenylphospine (Rh(TPP)) berbentuk larutan 9%. Reaksi bersifat eksotermis, untuk menjaga suhu reaksi digunakan jaket pendingin. Di dalam reaktor R-101 terjadi reaksi pembentukan n-butiraldehid sebagai produk utama dan i-butiraldehid sebagai produk samping, dengan konversi 99% (US Patents : 4.684.750).
Universitas Sumatera Utara

Rh(TPP)

Reaksi Utama : C3H6(g) + CO(g) Propilen Karbon

+ H2(g) Hidrogen

nC4H8O(l) n-butiraldehid

Monoksida

Rh(TPP)

Reaksi Samping : C3H6(g) + CO(g)

+ H2(g)

iC4H8O(l)

Propilen Karbon Hidrogen

i-butiraldehid

Monoksida

2) Pemisahan produk reaksi Hidroformilasi Keluaran atas reaktor yaitu berupa gas sisa reaktan yang dikirim ke unit
pengolahan limbah gas. Produk cair reaktor R-101 berupa campuran nbutiraldehid, i-butiraldehid, air dan katalis Rh(TPP) diekspansi hingga tekanan 5 atm sebelum dialirkan menuju pemisah katalis Decanter Centrifuges Dc-101. Katalis dikembalikan ke unit persiapan katalis, sedangkan n-butiraldehid, i-butiraldehid dan air dipompakan ke unit dekanter Dc-102 untuk memisahkan n-butiraldehid dari keluaran decanter Dc-101. Kemudian n-butiraldehid dialirkan dengan menggunakan pompa ke reaktor R-201.

3) Tahap Aldolisasi Di dalam reaktor alir tangki berpengaduk R-201 terjadi reaksi aldolisasi
n-butiraldehid membentuk 2-etil-2 heksenal dan air. Reaksi ini terjadi dalam fasa cair dengan kondisi suhu 120oC dan tekanan 5 atm dengan waktu tinggal 3 menit. Konversi yang terjadi dalam reaktor R-102 sebesar 99%. Katalis yang digunakan adalah NaOH 2% (Freepatents 2010) katalis ini dibuat dengan mencampurkan padatan NaOH dan air menggunakan mixer M-201. Reaksi bersifat irreversibel dan eksotermis. Untuk menjaga suhu digunakan jaket pendingin. Reaksi yang terjadi adalah:

Universitas Sumatera Utara

NaOH

2 C4H8O(l) n-butiraldehid

C8H14O(l)

+ H2O(l)

2-etil-2 heksenal

Air

Produk keluaran R-201 terdiri dari 2-etil-2 heksenal, air dan sisa reaktan pada suhu 120°C dan tekanan 5 atm. Campuran tersebut dipisahkan di Dekanter Dc-201. 2-etil-2 heksenal hanya sedikit larut dalam air dan memiliki berat jenis yang lebih rendah dari air sehingga senyawa ini berada di fase ringan. Fase ringan terdiri dari 98,85% 2-etil-2 heksenal dan 1,15 % n-butiraldehid. Fase berat dari Dc-301 yaitu campuran i-butiraldehid, air dan sedikit 2-etil-2 heksenal dibuang untuk selanjutnya diolah di Unit Pengolahan Limbah.
Selanjutnya 2-etil-2 heksenal yang merupakan produk fase ringan Dc-201 diturunkan tekanannya hingga tekanan 1 atm dengan menggunakan expansion valve Exv 301. Seluruh 2-etil-2 heksenal akan berubah fasa menjadi uap. Kemudian uap 2-etil-2 heksenal dipanaskan dengan heater H-301 hingga suhu 150oC. uap 2-etil-2 heksenal dialirkan ke reaktor R-401 dengan menggunakan blower JB-301.

4. Tahap Hidrogenasi Reaktor R-301 merupakan reaktor plug flow dengan tekanan 1 atm
dengan suhu 150° C. Di dalam reaktor ini terjadi reaksi hidrogenasi gas-gas. Umpan gas 2-etil-2 heksenal direaksikan dengan gas hidrogen didalam tube untuk menghasilkan 2-etil heksanal, dilanjutkan dengan hidrogenasi tahap 2 untuk menghasilkan 2-etil heksanol. Konversi yang terjadi sebesar 99%. Reaksi yang terjadi merupakan reaksi yang bersifat ireversibel dan eksotermis sehingga diperlukan air pendingin untuk menjaga reaksi tetap berada pada kisaran suhu yang diinginkan. Reaksi yang terjadi adalah :

C8H14O(g) + 2-etil-2 heksenal

Ni H2(g) Hidrogen

C8H16O(g) 2-etil heksanal

Universitas Sumatera Utara

C8H16O(g) + 2-etil heksanal

Ni

H2(g) Hidrogen

C8H18O(g) 2-etil heksanol

(US Patents : 4.684.750)

Hasil keluaran R-301 masih berwujud gas sehingga perlu dikondensasikan dalam kondensor (Con-401). kondensat yang dihasilkan yaitu 2-etilheksanol dengan kemurnian 97% dan 3 % campuran 2-etil heksanal, 2-eti heksenal, nbutiraldehid dan hydrogen.

C. Penyimpanan Produk
Produk keluaran reaktor R-301 yang suhunya 30°C dan tekanan 1 atm disimpan dalam tangki penyimpan (T-401).

Universitas Sumatera Utara

BAB III NERACA MASSA

Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan 2-etil heksanol

dengan kapasitas produksi 80.000 ton/tahun diuraikan sebagai berikut :

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Waktu bekerja

: 330 hari

Satuan operasi

: kg/jam

3.1 Mixer 1 (M-101) Tabel 3.1 Neraca Massa Mixer (M-101)

Komponen
Rh(TPP) H2O Total

Alur Masuk

Alur 5

Alur 6

F (kg/jam)

F (kg/jam)

- 1172,9418

12840,6262

61,7338

12840,6262

1234,6756

14075,3018

Alur Keluar Alur 3
F (kg/jam) 1172,9418 12902,3600 14075,3018 14075,3018

3.2 Reaktor (R-101) Tabel 3.2 Neraca Massa Reaktor (R-101)

Komponen
C3H6 C3H8 CO H2 Rh(TPP) H2O n-C4H8O i-C4H8O
Total

Alur 1 F (kg/jam)
4637,0831 347,3733 4984,4564

Alur masuk

Alur 2

Alur 3

F (kg/jam) F (kg/jam)

6966,3855

-

264,7718

-

--

--

- 1172,9418

- 12902,3600

--

--

7231,1573 14075,3018

26291,0795

Alur keluar

Alur 5

Alur 4

F (kg/jam) F (kg/jam)

- 69,6639

- 264,7718

- 46,3708

- 16,9600

1172,9418

-

12902,3600

-

11227,1106

-

590,9006

-

25893,3129 397,7665

26291,0795

Universitas Sumatera Utara

3.3 Dekanter (Dc-101) Tabel 3.3 Neraca Massa Dekanter (Dc-101)

Komponen
n-C4H8O i-C4H8O Rh(TPP) H2O Total

Alur masuk Alur 5
F (kg/jam) 11227,1106 590,9006 1172,9418 53641,1684 25893,3129 25893,3129

Alur keluar

Alur 7

Alur 8

F (kg/jam) F (kg/jam)

- 11227,1106

- 590,9006

1172,9418

-

61,7338 12840,6262

1234,6756 24658,6373

25893,3129

3.4 Dekanter (Dc-102) Tabel 3.4 Neraca Massa Dekanter (Dc-102)

Komponen
n-C4H8O i-C4H8O H2O Total

Alur masuk Alur 8
F (kg/jam) 11227,1106 590,9006 12840,6262 24658,6373 24658,6373

Alur keluar

Alur 10

Alur 9

F (kg/jam) F (kg/jam)

- 11227,1106

590,9006

-

12840,6262

-

13431,5268 11227,1106

24658,6373

3.5 Mixer M-201 Tabel 3.5 Neraca Massa Mixer (M-201)

Komponen
NaOH H2O Total

Alur masuk

Alur 11

Alur 12

F (kg/jam) F (kg/jam)

2,2454

- 110,0257

2,2454

110,0257

112.2711

Alur keluar Alur 13
F (kg/jam) 2,2454 110,0257 112.2711 112.2711

Universitas Sumatera Utara

3.6 Reaktor R-201 Tabel 3.6 Neraca Massa Reaktor R-201

Komponen
n-C4H8O NaOH H2O C8H14O Total

Alur masuk

Alur 9

Alur 13

FF

(kg/jam)

(kg/jam)

11227,1106

-

- 2,2454

- 110,0257

--

11227,1106 112,2711

11339,3817

Alur keluar Alur 14 F (kg/jam) 112,2711 2,2454
1498,5521 9726,3131 11339,3817 11339,3817

3.7 Dekanter (Dc-201) Tabel 3.7 Neraca Dekanter (Dc-201)

Komponen
n-C4H8O NaOH H2O C8H14O Total

Alur masuk Alur 14
F (kg/jam) 112,2711 2,2454 1498,5521 9726,3131 11339,3817 11339,3817

Alur keluar

Alur 15

Alur 16

F (kg/jam)

F (kg/jam)

112,2711

-

- 2,2454

- 1498,5521

9687,4078

38,9053

9799,6789

1539,7028

11339,3817

3.8 Reaktor R-301 Tabel 3.8 Neraca Massa Reaktor R-301

Komponen
C8H14O n- C4H8O H2 C8H16O C8H18O Total

Alur masuk

Alur 15 Alur 18

FF

(kg/jam) (kg/jam)

9687,4078

-

112,2711

-

- 307,9631

--

--

9799,6789 307,9631

10107,6420

Alur keluar Alur 19 F (kg/jam) 96,8741 112,2711 3,0796 97,4374
9797,9798 10107,6420 10107,6420

Universitas Sumatera Utara

BAB IV NERACA ENERGI

Perhitungan neraca panas pada proses pembuatan pembuatan 2-etil heksanol dengan kapasitas produksi 80.000 ton/tahun disajikan pada Lampiran B. Neraca Energi, didasarkan pada basis perhitungan 1 jam, satuan operasi dalam KJ/jam, dan temperatur referensi adalah 250C (298,15 K).

Peralatan yang mengalami perubahan panas adalah :

4.1 Heater (H-101)

Perubahan neraca panas pada alat heater (H-101) dapat dilihat pada Tabel 4.1

berikut ini :

Tabel 4.1 Neraca Panas Heater (H-101)

Komponen
Umpan Produk Steam Total

Panas masuk (KJ/jam) 49033,8205 -
896906,9313
945940,7518

Panas keluar (KJ/jam) -
945940,7518 -
945940,7518

4.2 Heater (H-102)

Perubahan neraca panas pada alat heater (H-102) dapat dilihat pada Tabel 4.2

berikut ini :

Tabel 4.2 Neraca Panas Heater (H-102)

Komponen
Umpan Produk Steam Total

Panas masuk (KJ/jam)
55188,3048 -
1099924,9411 1155113,2459

Panas keluar (KJ/jam)
1155113,2459
1155113,2459

Universitas Sumatera Utara

4.3 Heater (H-103)

Perubahan neraca panas pada alat heater (H-103) dapat dilihat pada Tabel 4.3

berikut ini :

Tabel 4.3 Neraca Panas Heater (H-103)

Komponen
Umpan Produk Steam Total

Panas masuk (KJ/jam)
913596,6869 -
12090638,3990 13004235,0859

Panas keluar (KJ/jam)
13004235,0859
13004235,0859

4.4 Reaktor (R-101)

Perubahan neraca panas pada alat reaktor (R-101) dapat dilihat pada Tabel 4.4

berikut ini :

Tabel 4.4 Neraca Panas Reaktor (R-101)

Komponen
Umpan Produk air pendingin
∆Hr Total

Panas Masuk (KJ/jam)
15105289,0835 -
20289613,4780
35394902,5615

Panas Keluar (KJ/jam) -
16089816,0987 19305086,4628
-
35394902,5615

4.5 Heater (H-201) Perubahan neraca panas pada alat Heater (H-201) dapat dilihat pada Tabel 4.5 berikut ini: Tabel 4.5 Neraca Panas Heater (H-201)

Komponen Umpan Produk Steam Total

Panas Masuk (KJ/jam) 7814,0844 198463,8846 206277,9690

Panas Keluar (KJ/jam) -
206277,9690 -
206277,9690

Universitas Sumatera Utara

4.6 Reaktor (R-201)

Perubahan neraca panas pada alat Reaktor (R-201) dapat dilihat pada Tabel 4.6

berikut ini:

Tabel 4.6 Neraca Panas Reaktor (R-201)

Komponen
Umpan Produk air pendingin
∆Hr Total

Panas Masuk (KJ/jam)
3033500,9462 -
10718844,8064
13752345,7526

Panas Keluar (KJ/jam) -
4147643,7493 960470