PRARANCANGAN PABRIK DIMETHYL PHTHALATE DARI PHTHALIC ANHYDRIDE DAN METHANOL DENGAN KAPASITAS 55.000 TON/TAHUN (Prancangan Reaktor-202 (RE-202))
PRE DESIGN OF DIMETHYL PHTHALATE PLANT FROM PHTHALIC ANHYDRIDE AND METHANOL
WITH CAPACITY 55 000 TONS / YEAR (Design Reactor-202 (RE-202))
By
MERRY YANTI
Dimethyl Phthalate (DMP), which has the chemical formula C6H4(COOCH3)2, is widely used in industries such as a plasticizer. Furthermore Dimethyl phthalate used as insectrepelent, an additional substract in the manufacture of insecticides. With the increasing need for plastics in Indonesia, the higher the need for Dimethyl Phthalate. Dimethyl Phthalate so the plant is needed to support industrial development in the country.
Dimethyl Phthalate is produced by reacting Phthalic Anhydride and methanol with the aid of sulfuric acid catalyst in the CSTR reactor at a temperature of 140 ° C and pressure of 3 atm with a conversion of 95%. The output from the reactor flowed into Netralizer by inserting a function of NaOH to neutralize the sulfuric acid content. Dimethyl Phthalate product is separated from other components of the reaction by feeding the results into dekanter. The results applied to the bottom dekanter UPL and purified in the distillation tower to produce Dimethyl Phthalate with a purity of 99 %.
Production capacity plant designed at 55,000 tons / year with 330 working days within 1 year. Manufacturing site was established in an area planned industrial area located in Gresik East Java. Labor required as many as 146 people with a Business Entity Limited Liability Company (PT), led by a Director who is assisted by the Director of Production and Director of Finance with line and staff organizational structure.
(2)
ii
Provision of utility plant needs a treatment system and water supply, steam supply systems, instrument air supply systems, and power generation systems.
Obtained from economic analysis:
Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 319.988.838.531,828 Working Capital Investment (WCI) = Rp 79.997.209.632,957 Total Capital Investment (TCI) = Rp 399.986.048.164,785
Break Even Point (BEP) = 34 %
Shut Down Point (SDP) = 13 %
Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,298 tahun Pay Out Time after taxes (POT)a = 1,571 tahun Before taxes Return on Investment (ROI)b = 57,166 % After taxes Return on Investment (ROI)a = 45,733 % Discounted cash flow (DCF) = 44,7538 %
Consider the summary above, it is proper establishment of the factory Dimethyl Phthalate is studied further, because the plant is profitable and has good prospects.
(3)
iii
PRARANCANGAN PABRIK
DIMETHYL PHTHALATE
DARI PHTHALIC ANHYDRIDE
DAN METHANOL
DENGAN KAPASITAS 55.000 TON/TAHUN
(Prancangan Reaktor-202 (RE-202)) Oleh
MERRY YANTI
Dimethyl Phthalate(DMP), yang memiliki rumus kimia C6H4(COOCH3)2, banyak digunakan dalam industri polimer sebagai plasticizer. Selain itu Dimethyl phthalatedimanfaatkan sebagai insectrepelent, yaitu suatu bahan tambahan dalam pembuatan bahan pembasmi serangga.
Dengan semakin meningkatnya kebutuhan plastik di Indonesia, maka semakin tinggi pula kebutuhan akan Dimethyl Phthalate. Sehingga pembangunan pabrik Dimethyl Phthalate sangat diperlukan untuk mendukung perkembangan industri di dalam negeri.
Dimethyl Phthalate dihasilkan dengan cara mereaksikan Phthalic Anhydridedan metanol dengan bantuan katalis asam sulfat di dalam Reaktor CSTR pada suhu 140 oC dan tekanan 3 atm dengan konversi 95%. Hasil keluaran dari Reaktor dialirkan ke dalam Netralizer dengan memasukan NaOH yang berfungsi menetralisasi kandungan asam sulfat. Produk Dimethyl Phthalate dipisahkan dari komponen-komponen lain hasil dari reaksi dengan mengumpankan ke dalam dekanter. Hasil bawah dekanter dialirkan ke UPL dan hasil atas dekanter dimurnikan di dalam Menara Distilasi sehingga dihasilkan Dimethyl Phthalate dengan kemurnian 99%.
Kapasitas produksi pabrik yang dirancang sebesar 55.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan didirikan di daerah kawasan industri Gresik yang terletak di Jawa Timur. Tenaga kerja yang dibutuhkan sebanyak 146 orang dengan bentuk Badan Usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur Utama yang dibantu oleh Direktur Produksi dan Direktur Keuangan dengan struktur organisasi line and staff.
(4)
iv
Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik berupa sistem pengolahan dan penyediaan air, sistem penyediaan steam, sistem penyediaan udara instrumen, dan sistem pembangkit tenaga listrik.
Dari analisis ekonomi diperoleh:
Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 319.988.838.531,828 Working Capital Investment (WCI) = Rp 79.997.209.632,957 Total Capital Investment (TCI) = Rp 399.986.048.164,785
Break Even Point (BEP) = 34 %
Shut Down Point (SDP) = 13 %
Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,298 tahun Pay Out Time after taxes (POT)a = 1,571 tahun Before taxes Return on Investment (ROI)b = 57,166 % After taxes Return on Investment (ROI)a = 45,733 % Discounted cash flow (DCF) = 44,7538 %
Mempertimbangkan rangkuman di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik Dimethyl Phthalate ini dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan dan mempunyai prospek yang baik.
(5)
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan industri di Indonesia semakin mengalami peningkatan, baik dari segi jumlah maupun keanekaragamannya. Seiring dengan perkembangan industri tersebut, terjadi pula peningkatan pada kebutuhan bahan baku dan bahan pembantu.
Dewasa ini, salah satu industri kimia yang berkembang dengan pesat adalah industri bahan polimer, yang menghasilkan berbagai jenis produk plastik, serat sintesis, karet sintesis, dan sebagainya. Pada proses pembuatan bahan polimer, selain memerlukan resin sebagai bahan baku utama, juga diperlukan suatu bahan tambahan yang disebut dengan plasticizer, yaitu bahan yang
ditambahkan pada resin agar menjadi lunak dan mudah dibentuk (flexible), sehingga mempermudah proses fabrikasi (flowing, casting, dan finishing process).
Ada banyak jenis plasticizeryang digunakan, tetapi masing-masing hanya sesuai untuk jenis resin tertentu. Dimethyl phthalateadalah salah satu jenis plasticizeryang banyak digunakan, dimana dalam proses pembuatannya menggunakan Phthalic Anhydrideyang bereaksi secara esterifikasi dengan metanol dengan bantuan katalisator H2SO4. Selain sebagai bahan plasticizer,
(6)
2
Dimethyl phthalatedimanfaatkan sebagai insectrepelent, yaitu suatu bahan tambahan dalam pembuatan bahan pembasmi serangga.
Pabrik Dimethyl phthalate perlu didirikan di Indonesia, dalam upaya pengembangan industri polimer sekaligus mengurangi ketergantungan Bangsa Indonesia terhadap impor bahan plasticizer. Usaha ini didukung oleh ketersediaan sumber bahan baku, seperti Phthalic Anhydride, Metanol, Asam Sulfat dan NaOH, maupun sumber daya manusia, yang pada gilirannya membuka peluang baru dalam lapangan kerja, sekaligus membantu usaha pemerintah dalam meningkatkan pendapatan nasional.
B. Kegunaan Produk
Dimethyl phthalatemerupakan salah satu bahan dasar untuk berbagai jenis industri. Sebagian besar Dimethyl phthalatedigunakan dalam industri polimer yang berguna sebagai plasticizer. Selain itu Dimethyl phthalate dapat juga digunakan sebagai berikut :
1. Insectrepelent
2. Pengencer industri pasta gigi 3. Pelapis kertas.
C.Ketersediaan Bahan Baku
Bahan baku pembuatan Dimethyl phthalate adalah methanol dan phthalic anhydride. Lokasi pabrik yang dekat dengan sumber bahan baku akan lebih menguntungkan karena dapt menghemat biaya transportasi dan bahkan bisa jadi tidak perlu membutuhkan gudang penyimpanan bahan baku. Selain itu
(7)
juga dapat lebih menjamin akan ketersediaan bahan baku demi kelangsungan proses produksi.
Semua bahan baku yang digunakan dapat diperoleh dari dalam negeri. Bahan baku methanol diperoleh dari PT. Kaltim Methanol Industri dengan kapasitas 660.000 ton/tahun. Sedangkan bahan baku phthalic anhydride diperoleh dari PT. Petrowidada Gresik dengan kapasitas 70.000 ton/tahun. Bahan pembantu berupa H2SO4 diperoleh dari PT. Petrokima Gresik dengan kapasitas 600.000 ton/tahun, sedangkan NaOH diperoleh dari PT. Pindo Deli Pulp and Paper Mills Karawang dengan kapasitas 42.900 ton/tahun.
D.Analisa Pasar
Berdasarkan data yang diperoleh dari Departemen Perdagangan yang diolah oleh Badan Pusat Statistik, proyeksi kebutuhan Dimethyl Phthalate diperkirakan akan semakin meningkat. Hal ini bisa diamati dari Tabel 1.1 data impor Dimethyl Phthalatedi Indonesia berikut :
Tabel 1.1 Data ImporDimethyl Phthalate Tahun Impor (ton/tahun)
2002
15943 2003
16035 2004
19967 2005
23112 2006
25643 2007
26968 2008
28821 (Biro Pusat Statistik, 2008)
(8)
4
Dari data diatas, dapat ditentukan kapasitas pabrik yang akan dibangun dengan menggunakan kurva linear :
Gambar 1.1 Grafik Kebutuhan Dimethyl PhthalateIndonesia
Untuk menghitung kebutuhan impor dimethyl phthalate tahun berikutnya maka menggunakan persamaan garis lurus :
y = ax + b
Keterangan : y = kebutuhan impor dimethyl phthalate, ton/tahun x = tahun ke
b =intercept
a = gradien garis miring
Diperoleh persamaan garis lurus : y = 2363x + 12902 (Ton/tahun)
Dari persamaan di atas diketahui bahwa kebutuhan import dimethyl phthalate di Indonesia pada tahun 2018 (tahun ke 17) adalah :
y = 2363x + 12902 y = 53073 ton/tahun
y = 2363.x + 12902 R² = 0.97
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000
1 2 3 4 5 6 7
K
e
b
u
tu
h
a
n
(
to
n
/
ta
h
u
n
)
(9)
Dari hasil regresi linear diatas didapatkan kebutuhan dimethyl phthalate di Indonesia pada tahun 2018 sebesar 53073 ton/tahun, sehingga untuk menutupi kebutuhan impor dimethyl phthalate Indonesia, pabrik ini dirancang dengan kapasitas 55.000 ton /tahun.
E. Lokasi Pabrik
Berdasarkan beberapa pertimbangan maka pabrik dimethyl phthalate ini direncanakan akan didirikan di Gresik Jawa Timur. Pertimbangan-pertimbangan tersebut adalah sebagai berikut :
1. Sarana Trasportasi
Transportasi yang diperlukan untuk proses penyediaan bahan baku ditunjamg dengan adanya pelabuhan Gresik yang akan memudahkan impor barang-barang kebutuhan pabrik.
2. Pemasaran Produk
Pemasaran dimethyl phthalate cair sebagai bahan baku maupun pembantu di industri pengolahan plasticizer, insectrepelent, pengencer industri pasta gigi dapat mudah dipasarkan ke industri sekitarnya dan diekspor.
3. Bahan Baku
Bahan baku methanol diperoleh dari PT. Kaltim Methanol Industri, phthalic anhydridediperoleh dari PT. Petrowidada Gresik.
4. Fasilitas Air
Di Jawa Timur terdapat banyak sungai, dua di antaranya merupakan sungai terbesar dan terpanjang, yakni sungai Brantas dengan sumber
(10)
6
airnya dari Lereng Gunung Anjasmoro yang bermuara di Selat Madura yang membelah daerah tengah sepanjang 317 km. Selain itu, Bengawan Solo panjangnya 540 km yang mengalir di daerah utara dengan sumber mata airnya di Wonogiri dan bermuara di Laut Jawa, keduanya dapat dipergunakan sebagai sumser air pabrik.
5. Tenaga Kerja
Menurut Badan Statistik Kabupaten Gresik tahun 2001 jumlah tenaga kerja di kota Gresik sebesar 189.324 orang, dengan 37.532 orang merupakan tenaga terdidik. Sehingga tenaga kerja dapat diperoleh dari daerah di sekitarnya, baik tenaga kasar mapun tenaga terididik.
6. Keadaan Tanah
Gresik bukan daerah subur sehingga tidak cocok untuk pertanian, karena sebagian besra terletak di dataran rendah. Perkembangan kota diarahkan ke arah industri yaitu sebesar 48,02% sebagai kegiatan ekonominya, sedangkan untuk pertanian hanya 11,25%.
7. Kemasyarakatan
Keadaan sosial kemasyarakatan sudah terbiasa dengan lingkungan industri yaitu dengan jumlah industri sebesar 5081 unit. Lokasi yang paling terkenal dengan kompleks industri adalah kawasan industri Gresik yang didirikan pada tahun 1990. Sehingga pendirian pabrik baru dapat diterima dan dapat beradaptasi dengan mudah dan cepat.
8. Utilitas
Untuk kawasan industri di Gresik, kebutuhan listrik dapat disuplai dari pembangkit tenaga listrik seperti PLTU dan PLTG Gresik.
(11)
Usaha produksi dalam pabrik kimia membutuhkan berbagai sistem proses yang dirangkai dalam suatu sistem proses produksi yang disebut teknologi proses. Secara garis besar, sistem proses utama dari sebuah pabrik kimia adalah sistem reaksi serta sistem pemisahan dan pemurnian. Proses perubahan bahan baku menjadi produk terjadi dalam sistem reaksi. Sistem pemroses bagi sistem reaksi adalah reaktor. Sistem pemisahan dan pemurnian bertujuan agar hasil dari sistem pereaksian sesuai dengan permintaan pasar sehingga layak dijual.
Demikian halnya dengan pabrik Dimetyl Phthalate(DMP), terdiri dari unit proses, unit pemisahan, unit pemurnian dan kondisi operasi yang terlibat dijelaskan sebagai berikut.
Proses produksi Dimethyl pthalate ini hanya dengan proses esterifikasi, namun ada beberapa jenis katalis yang dapat dipilih.
A. Jenis-jenis Katalis
Secara umum Dimethyl Phthalate(DMP) diproduksi dengan mereaksikan
Phthalic Anhydridedan metanoldengan proses esterifikasi menggunakan katalis. Ada dua jenis katalis yang dapat digunakan dalam produksi DMP, yaitu:
(12)
8
1. Esterifikasi menggunakan katalis asam sulfat
Proses pembuatan Dimethyl Phthalatedilakukan di dalam reaktor alir tangki berpengaduk (RATB). Pada proses ini direaksikan antara phthalic anhydridedan metanol serta H2SO4 sebagai katalis secara bersamaan
melalui bagian atas reaktor, dengan kondisi suhu reaktor 140oC dan tekanan 3 atmosfer. Konversi yang dihasilkan sebesar 95%.
(U.S Patent No. 2618651)
Tinjauan Ekonomi
Tinjauan ekonomi ini bertujuan untuk mengetahui keuntungan yang dihasilkan oleh pabrik ini selama setahun dengan kapasitas 55.000 ton/tahun. Berikut ini perbandingan harga bahan baku dan harga produk pada tahun 2012.
Tabel. 2.1. Harga bahan baku dan produk
No Bahan Kimia BM (g/mol) Harga (Rp)
1 Dimethyl phthalate 194 15.378/kg
2 Phthalic anhydride 148 17.430/kg
3 Metanol 32 13.848/kg
4 5
Asam Sulfat Sodium Bisulfat
98 120
12.826/kg 17.200/kg
Sumber: (www.merck.com, 2012)
Produk
Berat C6H4(COOCH3)2 = 55000 ton
Harga jual Dimethyl phthalate = Rp 15.378/kg
Harga = 55.000.000 kg x Rp 15.378/kg
(13)
Mol C6H4(COOCH3)2 =
mol Kapasitas
=
194 000 . 000 . 55
= 283.505,154 kmol
Reaktan
Mol Phthalic anhydride =
yield H COOC H
molC6 4( 3)2
=
97 , 0
154 , 505 . 283
= 292.272,3546 kmol Berat Phthalic anhydride = Mol x BM
= 292.272,3546 kmol x 148 kg/kmol = 43.256.456,48 kg
Harga Phthalic anhydride = 43.256.456,48 kg x Rp 17.430/kg = Rp 753.960.036.400
Mol metanol = 2 x Mol Phthalic anhydride
= 2 x 292.272,3546 kmol = 584.544,7092 kmol
Berat methanol = Mol metanol x BM
= 584.544,7092 kmol x 32 kg/kmol = 18.705.430,69 kg
Harga metanol = 18.705.430,69 kg x Rp 13.848/kg
(14)
10
Kebutuhan katalis (asam sulfat) sebanyak 0,2% dari berat Phthalic anhydride
= 0,2 % X 43.256.456,48 kg = 86.512,912 kg Harga katalis yang dibutuhkan
= 86.512,912 kg X Rp.12.826/kg = Rp 1.109.614.622
Kebutuhan NaOH sebanyak 0,6% dari berat Phthalic anhydride
= 0,6% X 43.256.456,48 kg = 259.538,738 kg Harga NaOH yang dibutuhkan
= 259.538,738 kg X Rp 13.465 / kg = Rp 3.494.689.119
Potensial ekonomi jika menggunakan katalis asam sulfat = harga jual produk – harga beli bahan baku
= Rp 845.790.000.000– (Rp 753.960.036.400+
Rp 259.032.804.200+ Rp 1.109.614.622+ Rp 3.494.689.119) = Rp. 61.321.855.660
2. Esterifikasi menggunakan katalis sodium bisulfat
Pada proses ini direaksikan antara phthalic anhydridedan metanol serta
sodium bisulfatsebagai katalis dengan kondisi suhu reaktor 110oC. Konversi yang dihasilkan sebesar 85%. Katalis ini tidak dijual di Indonesia, jadi harus impor dari India dan cina.
(15)
Kebutuhan katalis sodium bisulfat sebanyak 2% dari berat Phthalic anhydride
= 2 % X 43.256.456,48 kg = 865.129,1296 kg Harga katalis yang dibutuhkan
= 865.129,1296 kg X Rp.17.200/kg = Rp 14.880.221.030
Potensial ekonomi jika menggunakan katalis sodium bisulfat = harga jual produk – harga beli bahan baku
= Rp 845.790.000.000– (Rp 753.960.036.400+
Rp 259.032.804.200+ Rp 1.109.614.622+ Rp 14.880.221.030) = Rp 49.936.323.750
B. Pemilihan Proses
Berdasarkan uraian subbab di atas, dalam memproduksi Dimethyl Phthalate
(DMP), hanya dibedakan berdasarkan pada penggunaan katalis.
Tabel 2.2. Perbandingan katalis asam sulfat dengan katalis sodium bisulfat pada proses esterifikasi pembuatan dimethyl phthalate
No. Parameter Jenis Katalis
asam sulfat Sodium bisulfat
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Suhu operasi Konversi Harga katalis Perolehan katalis Kebutuhan katalis Potensial
ekonomi
140oC 95% Rp 1.109.614.622
Dalam negeri 0,2% dari bahan baku
(phthalic anhydride)
Rp. 61.321.855.660
110oC 85% Rp 14.880.221.030
Luar negeri 2% dari bahan baku
(phthalic anhydride)
(16)
12
Pada kedua katalis untuk memproduksi dimethyl phthalate ini mempunyai reaksi yang sama sehingga bahan baku yang diperlukan sama. Maka pertimbangan yang digunakan dalam pemilihan proses ini didasarkan pada :
1. Harga katalis asam sulfat lebih murah dari katalis sodium bisulfat
2. Katalis asam sulfat lebih mudah didapat karena telah diproduksi di dalam negeri sehingga tidak memerlukan biaya yang besar untuk pengangkutan. 3. Konversi yang diperoleh lebih tinggi dengan menggunakan asam sulfat. 4. Potensial ekonomi diperoleh lebih tinggi dengan menggunakan katalis
asam sulfat
Berdasarkan pertimbangan di atas, maka dalam prarancangan pabrik ini digunakan katalis asam sulfat untuk membantu proses reaksi
Tinjauan Proses Secara Umum
Tekanan : 3 atm
Temperatur : 140oC
Konversi : 95%
Mol ratio phtalic anhidride: methanol : 1 : 2
Reaktor : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk
Fase reaksi : Cair
Mekanisme Reaksi
Reaksi diatas berlangsung dalam fase cair dengan tahapan sebagai berikut : 1. Mula – mula 1 molekul phthalic anhydridebereaksi dengan satu molekul
(17)
Phthalic Anhyride Metanol Monomethyl Phthalate
2. Kemudian molekul monometyl phthalatebereaksi kembali dengan satu molekul metanol dan melepas satu molekul air membentuk dimethyl phthalate
Monomethyl metanol dimethyl air
phthalate phthalate (Jerzy Skrzypek,1994)
C. Uraian Proses
Proses pembuatan dimetyl phthalate dari phthalic anhydridedan metanol dengan proses esterifikasi dengan menggunakan katalis H2SO4dapat dibagi menjadi tiga
tahap, yaitu:
1. Tahap Persiapan Bahan Baku
Tahap ini bertujuan untuk menyiapkan phthalic anhydride dan metanol sebelum direaksikan di dalam reaktor.
(18)
14
a. metanoldari tangki penyimpan yang berupa cairan dipanaskan sampai suhu reaktor sebesar 140°C dengan menggunakan pemanas.
b. Phthalic anhydrideyang berbentuk kristal dilelehkan dengan menggunakan meltersehingga berubah fase menjadi cair dan suhunya naik sampai suhu operasi reaktor sebesar 140°C.
2. Tahap reaksi esterifikasi pembentukan dimethyl phthalate.Kedua bahan baku diumpankan dalam reaktor dengan perbandingan mol
phtalic anhidride: metanol = 1 : 2.
Reaksi yang terjadi di reaktor:
PA + Metanol MMP (1)
MMP + Metanol DMP (2)
Reaksi berlangsung dalam fase cair dan merupakan reaksi eksotermis. Konversi yang dapat dicapai pada reaksi ini sebesar 95 % berdasarkan reaktan phthalic anhidride. Reaksi dijalankan dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) pada suhu 140oC. Reaktor beroperasi pada tekanan 3 atm untuk menjaga agar reaktan tetap dalam keadaan cair. Panas yang dihasilkan oleh reaktor diserap dengan jaket
pendingin.
3. Tahap Pemurnian dan Pemisahan Produk
Tahap ini bertujuan untuk memisahkan produk dari hasil samping reaksi esterifikasi yaitu air dan sisa-sisa reaktan.
(19)
Tahap pemisahan dan pemurnian produk terdiri dari:
a. Produk cair reaktor dialirkan menuju tangki netralisasi untuk dinetralkan kandungan asamnya dengan menggunakan NaOH yang berasal dari tangki penyimpanan sehingga terbentuk Na2SO4
dan air.
Reaksi yang terjadi di netraliser:
H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 H2O
b. Hasil netralisasi dialirkan menuju decanter. Keluaran decanter
terdiri dari fase berat (Dimethyl Phthalate, metanol,) yang akan menuju ke menara distilasi, dan fase ringan (Na2SO4, Maleic Anhydride,Monomethyl Phthalate, air,) yang akan menuju ke unit pengolahan limbah.
c. Produk decanteryang masih mengandung metanol dipisahkan dari dimetyl phthalate, dengan menggunakan kolom distilasi sehingga diperoleh produk dimetyl phthalatedengan kemurnian 99%.
Tinjauan Termodinamika
Tinjauan secara termodinamika ditujukan untuk mengetahui sifat reaksi (endotermis/eksotermis) dan arah reaksi (reversible/irreversible). Penentuan panas reaksi yang berjalan secara eksotermis atau endotermis dapat dihitung dengan perhitungan panas pembentukan standar (ΔH°f) pada P = 1 atm dan T = 298 K. Reaksi yang terjadi :
(20)
16
NilaiΔH°f masing-masing komponen pada suhu 298 K dapat dilihat pada Tabel 2.2 sebagai berikut :
Tabel 2.3 NilaiΔH°f masing-masing Komponen
Komponen ΔH°f, kJ/mol
C6H4(CO)2 -155,8
CH3OH -200,9
C6H4(COOCH3)2 -663
H2O -241,8
(Yaws, 1999)
ΔH°r 298 K = ΔH°f produk -ΔH°f reaktan
= [ΔH°fC6H4(COOCH3)2+ ΔH°fH2O] – [ΔH°fC6H4(CO)2+ ΔH°f2.CH3OH]
= (-663 + (-241,8)) - ( -155,8 + 2(-200,9)) = -347,2 kJ/mol
Menghitung ΔHreaksi
ΔHreaksi = ΔHstandar + (ΔHproduk - ΔHreaktan)
Menghitung masing masing ΔHreaktan 1. Untuk Phthalic Anhydride
413 298 CpdT n H ) 10 . 126 , 2 10 . 906 , 3 320 , 26 ( 413 298 2 4 1
H n T T
ΔH= 1 mol X 19.901,551 kj/mol
(21)
2. Untuk Metanol
413 298 CpdT n H ) 10 . 459 , 1 10 . 029 , 1 10 . 1046 , 3 1520 , 40( 6 3
413 298 2 3 1 T T T n
H
ΔH= 2 mol X 9.013,464 kj/mol
ΔH= 18.026,93 kj
Total ΔHuntuk reaktan = 19.901,551 kj + 18.026,93 kj = 37.928,48 kj
Menghitung masing masing ΔHproduk 1.Untuk dimethyl phthalate
413 298 CpdT n H(185,494 6,3469.10 1,4023.10 1,5866.10 6 3) 413
298
2 3
1T T T
n
H
ΔH= 1 mol X 31.945,3854 kj/mol
ΔH= 31.945,3854 kj 2. Untuk air
413 298 CpdT n H
413 298 2) 00000134 , 0 00015 , 0 22 , 8( T T
n H
ΔH= 1 mol X 886,034 kj/mol
ΔH= 886,034 kj
(22)
18
Sehingga
ΔHreaksi = ΔHstandar + (ΔHproduk - ΔHreaktan) = -347,2 kJ + (32.831,4194 kj - 37.928,48 kj ) = -5444,2606 kj
Karena nilaiΔH°r 298 K negatif, maka reaksi bersifat eksotermis.
Energi bebas Gibbs (ΔG) digunakan untuk mementukan apakah reaksi spontan, tidak spontan atau berada dalam kesetimbangan, jika nilai ΔG adalah negatif
berarti rekasi berjalan spontan, jika bernilai positif berarti reaksi berjalan secara
tidak spontan, sedangkan jika nilai ΔG adalah nol berari reaksi berada dalam kesetimbangan. Berikut perhitungan ΔG dalam proses esterifikasi dimethyl phthalate.
Tabel 2.4. NilaiΔG°fmasing-masing Komponen
Komponen ΔG°f, kJ/mol
C6H4(CO)2 -329
CH3OH -162,2
C6H4(COOCH3)2 -526
H2O -237,129
(Yaws, 1999) Persamaan :
ΔGo= Σ(nΔGof) produk –Σ(nΔGof) reaktan
ΔGo= -RT ln K K = exp(-ΔGo/RT)
(23)
dimana :
ΔGo: Energi bebas Gibbs standard (kJ/mol) R : Tetapan gas (8,314 x 10-3 kJ/mol K) K : Konstanta kesetimbangan pada 298 K
(J.M. Smith and H.C. Van Ness, 1975) Maka :
ΔGo= Σ(nΔGof) produk –Σ(nΔGof) reaktan
= (-526 + ( -237,129)) - (-329) + 2(-162,2)) = -109,729 kJ/mol
ΔG = ΔGo+ R. T. In
= -109,729 kJ/mol + (8,314x10-3 kJ/mol.K . 413 K. In
3546 , 272 . 292
154 505 283. ,
)
(24)
20
III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK
3.1 Spesifikasi Bahan Baku 3.1.1. Phthalic Anhydride
1. Sifat Fisik Phthalic Anhydride
Berat Molekul : 148 gr/mol Warna : Kristal putih Fase : Padat Titik didih (1 atm) : 284,6oC Titik leleh : 131oC Densitas : 1,53 gr/ml
Kemurnian : 99,65% berat (0.35% MAN) Kelarutan dalam air : 0,62 gr/100 gr (20-25oC) (Yaws.C,1999)
2. Sifat Kimia Phthalic Anhydride
a. Membentuk asam dengan hidrasi
Phthalic Anhydride cair dapat bereaksi dengan air membentuk asam secara Eksotermis.
(25)
Reaksi Phthalic Anhydride padat berlangsung lambat karena kelaruatannya rendah dan berjalan lambat pada suhu 200oC. b. Dekarboksiklis
Jika steam dimasukkan ke Phthalic Anhydride lebur yang
mengandung katalis dekarboksilat akan membentuk asam yang sesaat kemudian pecah menjadi asam benzoate dan CO2.
Reaksi: C8H4O3+ H2O → C6H5(COOH) + CO2
3.1.2 Methanol
1. Sifat Fisik methanol
Berat Molekul : 32 gr/mol
Titik didih normal : 64.7 oC (pada 1 atm) Tekanan Kritis : 79.91 atm
Temperatur Kritis : 239.49oC Panas Pembentukan : -200940 kj/kmol Specific heat : 0.82 cal g oC (Yaws.C,1999)
2. Sifat Kimia Methanol
Esterifikasi
Jika Methanoldireaksikan dengan Phthalic Anhydride menghasilkan
Dimethyl Phthalate dengan menggunakan katalis asam sulfat. C8H4O3+ 2 C4H9OH → C10H10O4+ H2O
(26)
22
3.2 Spesifikasi Bahan Pembantu 3.2.1 Asam Sulfat
Rumus molekul : H2SO4
Fase, warna (1 atm, 30C) : cair, kental, tidak berwarna Komposisi : 96,7 % (3,3 % H2O)
Berat molekul : 98 gr/mol Titik didih (1 atm) : 290 oC Specific Gravity (4C) : 1.797 g / cm3
Kapasitas panas (300 K) : 34.857 kkal / kgmol.K
Kelarutan : larut dalam alkohol, sedikit larut dalam air.
3.2.2 Sodium Hidroksida
Rumus molekul : NaOH
Fase, warna (1 atm, 30C) : cair, tidak berwarna Komposisi : 33 % (67 % H2O)
Berat molekul : 40 gr/mol Specific Gravity (4C) : 2.0231 g / cm3 Kapasitas panas (300 K) : 18.42 kkal / kgmol.K
(27)
3.2 Spesifikasi Produk 3.2.1 Dimethyl Phthalate
Berat Molekul : 194 gr/mol
Kenampakan : cairan tak berwarna Titik Didih : 282oC
Titik leleh : -25 oC (pada 1 atm) Spesific Gravity : 1.189 gr/cm3 Kapasitas Panas : 71.7 kkal/kg mol.K Kelarutan : Larut dalam alkohol (Yaws.C,1999)
(28)
V. SPESIFIKASI PERALATAN
A. Peralatan Proses
Peralatan proses pabrik Dimethyl Phthalatedengan kapasitas 55.000 ton/tahun terdiri dari:
1. Tangki Penyimpanan Metanol (ST-101)
Tabel 5.1. Spesifikasi tangki penyimpanan Metanol (ST-101)
Alat Tangki Penyimpanan Metanol
Kode ST-101
Fungsi Menyimpan Metanol dengan kapasitas
872.647,163 kg.
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat
bottom) dan atap (head)berbentuk torispherical
Kapasitas 453,464 m3
Dimensi Diameter shell (D)
Tinggi shell (Hs) Tebal shell(ts)
Tinggi atap Tebal head
Tinggi total
= 28 = 20 = 0,5 = 5,058
=0,8 = 25,058
ft ft in ft in ft
Tekanan Desain 33,472 psi
Bahan Carbon Steel SA-203 Grade C
(29)
2. Pompa Proses (PP-101)
Tabel 5.2. Spesifikasi Pompa Proses (PP-101)
Alat
Pompa
Fungsi
Mengalirkan metanol dari Storage Tank (ST-101) menuju ke mixing tank(MT-101)
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316
Kapasitas 2.486,110 kg/jam
Efisiensi Pompa 45%
Dimensi NPS = 0,75 in
Sch = 40 in
Beda ketinggian : 2 m
Power motor 0,5 hp
NPSH Jumlah
0,397 m
2 buah (1 cadangan)
3. Heater-01 (HE-101)
Tabel 5.3. Spesifikasi Heater-01 (HE-101)
Alat Heater
Kode HE – 101
Fungsi Menaikan temperatur keluaran Mixing Tank 01 (MT-101) dari
97,839oC menjadi 140 oC.
Bentuk Double Pipe Heat Exchanger
Dimensi Annulus Inner Pipe
IPS
Sch. No. 40 OD
ID
∆P, annulus
= 2 in = 2,38 in = 2,067 in = 0,034 < 1 psi
IPS
Sch. No. 40 OD
ID
Length
∆P, pipe
= 1,25 = 1,66 in = 1,38 in = 20 ft = 0,748 < 10 psi
Hairpin = 2 buah
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-203 Grade C
(30)
38
4. Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (ST-102)
Tabel 5.4. Spesifikasi tangki penyimpanan Asam Sulfat (ST-102)
Alat Tangki Penyimpanan Asam Sulfat
Kode ST-102
Fungsi Menyimpan Asam Sulfat dengan kapasitas
8.194,271 kg
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat
bottom) dan atap (head)berbentuk torispherical
Kapasitas 16,291 m3
Dimensi Diameter shell (D)
Tinggi shell (Hs) Tebal shell(ts)
Tinggi total =10 = 6 = 0,2 = 7,970 ft ft in ft
Tekanan Desain 17,342 psi
Bahan Stainless Steel SA 167 Grade 11 type 316
Jumlah 1 buah
5. Mixing Tank-01 (MT-101)
Tabel 5.5. Spesifikasi Mixing Tank-01 (MT-101)
Alat Mixing Tank-01
Kode MT-101
Fungsi
Tempat mencampurkan Metanol 99 % dan H2O sehingga diperoleh konsentrasi
larutan metanol keluaran MT-101 97 %.
Jenis Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR)
Bahan Konstruksi Stainless Steel SA 167 Grade 11 type 316
dan dilapisi glass
Kapasitas 3,7109 m3
Dimensi ID
Htotal
Tebal shell
Tebal head Impeller Jumlah = 66,07 = 95,135 = 5/16 = 5/16 in in in in
= flat six blade turbine whit disc
= 1 buahimpeller
Power 0,0002 hp
(31)
6. Mixing Tank-02 (MT-102)
Tabel 5.6. Spesifikasi Mixing Tank-02 (MT-102)
Alat Mixing Tank-02
Kode MT-102
Fungsi
Tempat mencampurkan H2SO498 % dan
H2O sehingga diperoleh konsentrasi
larutan H2SO4keluaran MT-101 96,7 %.
Jenis Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR)
Bahan Konstruksi Stainless Steel SA 167 Grade 11 type 316
dan dilapisi glass
Kapasitas 0,00759 m3
Dimensi ID
Htotal
Tebal shell
Tebal head Impeller Jumlah = 8,45 = 17,868 = 5/16 = 5/16 in in in in
= flat six blade turbine whit disc
= 1 buahimpeller
Power 0,0002 hp
Jumlah 1 buah
7. Pompa Proses (PP-102)
Tabel 5.7. Spesifikasi Pompa Proses (PP-102)
Fungsi Mengalirkan fluida dari mixing tank 1(MT-101) menuju
reaktor 1 (Re-201) dan menaikkan tekanan fluida dari 1 atm menjadi 3 atm
Tipe Pompa PDP
Kapasitas 2.486,110 kg/jam
Dimensi NPS = 2
Sch = 40 Diameter (D) = 2,067 in Power motor = 0,5 hp Putaran (N) = 3.000 rpm NPSH (minimum) = 97,2778 m
Efisiensi pompa 45%
(32)
40
8. Heater-02 (HE-102)
Tabel 5.8. Spesifikasi Heater-02 (HE-102)
Alat Heater
Kode HE – 102
Fungsi Menaikan temperatur keluaran Mixing Tank-02
(MT-102 ) dari 97,839 oC menjadi 140 oC.
Bentuk Double Pipe Heat Exchanger
Dimensi Annulus Inner Pipe
IPS
Sch. No. 40 OD
ID
∆P, annulus
= 2 in = 2,38 in = 2,067 in = 2,41.10-7 < 1 psi
IPS
Sch. No. 40 OD
ID
Length
∆P, pipe
= 1,25 = 1,66 in = 1,38 in = 12 ft
= 2,52.10-5 < 10 psi
Hairpin = 1 buah
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-203 Grade C
Jumlah 1 buah
9. Solid Storage–01 (SS – 101)
Tabel 5.9. Spesifikasi Solid Storage–01 (SS – 101)
Alat Solid Storage(BIN)
Kode Alat SS-101
Fungsi Tempat menyimpan bahan baku Phthalic
Anhydridesolid selama 7 hari
Tipe Storage Bin
Kapasitas 245,1652 m3
Dimensi Diameter shell (D)
Diameter konis bawah (d) Tebal shell(ts)
Tebal konis (tc)
Tinggi storage (Ht)
= 26,4088 ft = 13,204 ft = ½ in = 0,85 in = 52,817 ft
Tekanan Desain 46,0775 psi
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-7
(33)
10. Bucket Elevator-01 (BE-101)
Tabel 5.10. Spesifikasi Bucket Elevator-01 (BE-101)
Alat Bucket Elevator
Kode Alat BE-101
Fungsi Untuk mengangkut Phthalic Anhydride
padat dari BIN (SS-101) menuju ke
hopper(H-101)
Jenis Centrifugal-discharge spaced buckets
Kapasitas 6,1374 ton/jam
Dimensi Tinggi = 25 ft
Lebar Belt = 12 in Kecepatan = 225 ft/menit
Daya Motor 2 hp
Jumlah 1 buah
11. Hopper-01 (H-101)
Tabel 5.11. Spesifikasi Hopper-01 (H-101)
Alat Hopper
Kode Alat H-101
Fungsi Menampung Phthalic Anhydrideuntuk
sementara dan mengumpankannya ke
Melter(ME-101)
Tipe Hopper
Kapasitas 0,64795 m3
Dimensi Diameter Hopper = 2,925 ft
H Hopper = 1,0968 ft Tebal konis (tc) = 3/16 in Bahan Kontruksi
Jumlah
Carbon Steel SA-7
(34)
42
12. Melter-01 (ME-101)
Tabel 5.12. Spesifikasi Melter-01 (ME-101)
13. Expander-01 (EV-101)
Tabel 5.13. Spesifikasi Expander Valve(Ev-101)
Alat Expander Valve
Kode EV-101
Fungsi Menurunkan tekanan aliran N2dan PT. SAMATOR
dari 6,908 atm menjadi 3 atm
Jenis Global Valve
Bahan Stainless Steel SA 167 Grade 11 type 316
Debit 0,187 m/s
Dimensi NPS
Sch
= 0,125 = 40
in in
Panjang Pipa 10,834 m
Jumlah 1 buah
Alat Melter
Kode ME-101
Fungsi
Meleburkan Phthalic Anhydride(PA) dari tangki bahan baku pada suhu 131,26 oC dan menaikkan suhu lelehan menjadi140oC, agar siap
diumpankan ke Reaktor (RE-201)
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-7
Kapasitas 4,645 m3
Dimesi OD
Od
4,874 2,750
ft ft
Htotal 10,125 Ft
Tebal shell 0,1875 In
Tebal konis 0,250 In
Tebal Jacket 3/16 in
Overall heat-transfer 256,568 Btu/jam.ft2.oF
(35)
14. Expander-02 (EV-201)
Tabel 5.14. Spesifikasi Expander(Ev-201)
Alat Expander Valve
Kode Ev-201
Fungsi Menurunkan tekanan aliran keluaran Re-202 dari 3
atm menjadi 1 atm
Jenis Global Valve
Bahan Stainless Steel SA 167 Grade 11 type 316
Debit 1,986 m/s
Dimensi NPS Sch = 0,125 = 40 in in
Panjang Pipa 0,705 m
Jumlah 1 buah
15. Heater-03 (HE-103)
Tabel 5.15. Spesifikasi Heater-03 (HE-103)
Alat Heater
Kode HE – 103
Fungsi Menaikan temperatur keluaran Expander 01 (EX-101) dari 30oC
menjadi 140 oC
Bentuk Double Pipe Heat Exchanger
Dimensi Annulus Inner Pipe
IPS
Sch. No. 40 OD
ID
∆P, annulus
= 2,5 in = 2,88 in = 2,469 in = 3,33 x 10-11 < 1 psi
IPS
Sch. No. 40 OD
ID
Length
∆P, pipe
= 1,25 = 1,66 in = 1,38 in = 12 ft = 8,5 x 10-6 < 10 psi
Hairpin = 1 buah
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-203 Grade C
(36)
44
16. Reactor-01 (RE-201)
Tabel 5.16. Spesifikasi Reactor-01 (RE-201)
Alat Reaktor
Kode RE-201
Fungsi Tempat mereaksikan Phthalic Anhydridedan
Metanol dengan menggunakan katalis Asam Sulfat
Jenis Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR)
Bahan Konstruksi SA 167 Grade 11 type 316
Kapasitas 2,864 m3
Dimensi OD 1,543 M
Htotal 2,402 M
Tebalshell 0,375 In
Tebalhead 0,28 In
Tebal Jacket 0,375 M
JenisImpeller Six flat blade turbin
JumlahImpeller 1 Buah
Power 3,15 hp
Overall heat-transfer 299,056 Btu/jam.ft2.oF
Coefficient
17. Pompa Proses (PP-105)
Tabel 5.17. Spesifikasi Pompa Proses (PP-105)
Fungsi Mengalirkan fluida dari melter (Me- 01) menuju reaktor
1 (Re-201) dan menaikkan tekanan fluida dari 1 atm menjadi 3 atm
Tipe Pompa PDP
Kapasitas 5.579,4461 kg/jam
Dimensi NPS = 2,5
Sch = 40 Diameter (D) = 02,469 in Power motor = 3,151 hp Putaran (N) = 3.000 rpm NPSH (minimum) = 51,6049 m
Efisiensi pompa 45%
(37)
18. Pompa Proses (PP-201)
Tabel 5.18. Spesifikasi Pompa Proses (PP-201)
Alat
Pompa
Fungsi
Mengalirkan produk Re-201 menuju ke Re-202
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316
Kapasitas 7.482,4885 kg/jam
Efisiensi Pompa 45 %
Dimensi NPS = 1 in
Sch = 40 in
Beda ketinggian : 2 m
Power motor 30 hp
NPSH 1,1128 m
19. Reactor-02 (RE-202)
Tabel 5.19. Spesifikasi Reactor-02 (RE-202)
Alat Reaktor
Kode RE-202
Fungsi Melanjutkan reaksi dari RE-201
Jenis Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR)
Bahan Konstruksi SA 167 Grade 11 type 316
Kapasitas 2,864 m3
Dimensi OD 1,543 M
Htotal 2,402 M
Tebal shell 0,375 In
Tebal head 0,28 In
Tebal Jacket 0,375 M
Jenis Impeller Six flat blade turbin
Jumlah Impeller 1 Buah
Power 3,15 hp
Overall heat-transfer 288,794 Btu/jam.ft2.oF
(38)
46
20. Pompa Proses (PP-202)
Tabel 5.20. Spesifikasi Pompa Proses (PP-202)
Alat
Pompa
Fungsi
Mengalirkan produk Re-202 menuju ke cooler
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316
Kapasitas 7.364.7410 kg/jam
Efisiensi Pompa 45 %
Dimensi NPS = 1 in
Sch = 40 in
Beda ketinggian : 2 m
Power motor 28 hp
NPSH 1,0699 m
21. Pompa Proses (PP-103)
Tabel 5.21. Spesifikasi Pompa proses (PP-103)
Alat
Pompa
Fungsi
Mengalirkan H2SO4 dari Storage tank 102
menuju ke mixing tank 102
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316
Kapasitas 11,381 kg/jam
Efisiensi Pompa 45 %
Dimensi NPS = 1 in
Sch = 40 in
Beda ketinggian : 2 m
Power motor 0,0002 hp
(39)
22. Pompa Proses (PP-104)
Tabel 5.22. Spesifikasi Pompa proses (PP-104)
23. Cooler-01 (CO-301)
Tabel 5.23. Spesifikasi Cooler-01 (CO-301)
Alat Cooler
Kode CO – 301
Fungsi Mendinginkan produk bawah RE-203 dari 140oC
menjadi 40oC
Bentuk Double Pipe Heat Exchanger
Dimensi Annulus Inner Pipe
IPS
Sch. No. 40 OD
ID
∆P, annulus
= 2 in = 2,380 in = 2,067 in =3,014<10 psi
IPS
Sch. No. 40 OD
ID
Length
∆P, pipe
= 1,25 in = 1,660 in = 1,380 in = 20 ft
= 0,569 < 10 psi
Hairpin = 4 buah
Bahan Konstruksi Stainless Steel SA 167 Grade 11 type 316
Jumlah 1 buah
Fungsi Mengalirkan fluida dari mixing tank 2 (MT-102)
menuju reaktor 1 (Re-201) dan menaikkan tekanan fluida dari 1 atm menjadi 3 atm
Tipe Pompa PDP
Kapasitas 11,5339 kg/jam
Dimensi NPS = 0,125
Sch = 40 Diameter (D) = 0,269 in Power motor = 0,003 hp Putaran (N) = 3.000 rpm NPSH (minimum) = 10,2368 m
Efisiensi pompa 45%
(40)
48
24.Tangki Penyimpanan Natrium Hidroksida (ST-301)
Tabel 5.24. Spesifikasi tangki penyimpanan Natrium Hidroksida (ST-301)
Alat Tangki Penyimpanan Natrium Hidroksida
Kode ST-301
Fungsi Menyimpan Natrium Hidroksida dengan
kapasitas 16.388,541 kg
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar
(bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical
Kapasitas 18,514 ft3
Dimensi Diameter shell (D)
Tinggi shell (Hs) Tebal shell(ts)
Tinggi total = 10,000 = 7,000 = 0,210 = 8,969 ft ft in ft
Tekanan Desain 19,021 psi
Bahan Carbon Steel SA 203 Grade C
Jumlah 1 buah
25. Mixing Tank-03 (MT-301)
Tabel 5.25. Spesifikasi Mixing Tank-02 (MT-301)
Alat Mixing Tank-03
Kode MT-301
Fungsi
Tempat mencampurkan NaOH 48 % dan H2O sehingga diperoleh konsentrasi
larutan NaOH keluaran MT-301 33 %.
Jenis Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR)
Bahan Konstruksi Stainless Steel SA 203 Grade C
Kapasitas 0,0217 m3
Dimensi OD
Htotal
Tebal shell
Tebal head Impeller Jumlah = 12,28 = 1,8605 = 0,1875 = 0,1875 in ft in in = Disc six flat -blade open turbine
= 1 buahimpeller
Power 0,1371 hp
(41)
26.Pompa Proses (PP-301)
Tabel 5.26. Spesifikasi Pompa Proses (PP-301)
Alat Pompa Proses
Kode PP-301
Fungsi Mengalirkan NaOH dari storage NaOH menuju ke
Mixing Tank(MT-301)
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Stainless Steel SA 203 Grade C
Kapasitas 0,0891 gpm
Dimensi NPS
Sch
= 1 = 40
in in
Power motor 0,0011 hp
NPSH (Required) 0,0205 m
Jumlah 2 buah (1 cadangan)
27.Pompa Proses (PP-302)
Tabel 5.27. Spesifikasi Pompa Proses (PP-302)
Alat Pompa Proses
Kode PP-301
Fungsi Mengalirkan keluaran Mixing Tank(MT-201)
menuju Netralizer(NE-301)
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Stainless Steel SA 203 Grade C
Kapasitas 0,1135 gpm
Dimensi NPS
Sch
= 0,125 = 40
In In
Power motor 0,0013 hp
NPSH (Required) 0,0241 m
(42)
50
28. Netralizer (NE-301)
Tabel 5.28. Spesifikasi Netralizer (NE-301)
Fungsi Tempat menetralisir H2SO4keluaran bawah
RE-202 dengan NaOH
Kode Alat NE-301
Tipe Tangki berpengaduk
Dimensi Tinggi Vessel = 53,3680 in
Ids = 37,2836 in
Tebal shell = 5/16 in
Tipe Head = Torispherical
Tebal head = 3/16 in
Tipe pengaduk = Disc six flat-blade open turbine
Jumlah pengaduk 1 buah
Kapasitas 39,3089 ft3
Power motor 1 hp
29. Pompa Proses (PP-303)
Tabel 5.29. Spesifikasi Pompa Proses (PP-303)
Alat Pompa Proses
Kode PP-303
Fungsi Mengalirkan keluaran dari Netralizer(NE-301)
menuju ke Decanter(DE-301)
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Stainless steel SA 167 Grade 11 type 316
Kapasitas 31,916 gpm
Dimensi NPS
Sch
= 1 = 40
in in
Power motor 12,403 hp
NPSH (Required) 1,036 m
(43)
30. Decanter(DE-301)
Tabel 5.30. Spesifikasi Decanter(DE-301)
Alat Decanter
Kode DE-301
Fungsi Memisahkan fase organik dan fase anorganik
yang keluar dari Netralizer (NE-301) dengan prinsip perbedaan densitas dengan laju umpan 7.387,503 kg/jam.
Tekanan desain 1,458 atm
Temperatur operasi 43,151oC
Bahan konstruksi Stainless steel SA 167 Grade 11 type 316
Dimensi Diameter
Tebal shell
Tebal head
= 1 m = 0,3125 in = 0,3125 in Waktu tinggal cairan 19,820 menit
Jumlah 1 buah
31.Pompa Proses (PP-305)
Tabel 5.31. Spesifikasi Pompa Proses (PP-305)
Alat Pompa Proses
Kode PP-303
Fungsi Mengalirkan keluaran dari Decanter(DE-301)
menuju ke UPL
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Stainless steel SA 167 Grade 11 type 316
Kapasitas 1,73 gpm
Dimensi NPS
Sch
= 0,25 = 40
in in
Power motor 0,3726 hp
NPSH (Required) 0,126 m
(44)
52
32. Pompa Proses (PP-304)
Tabel 5.32. Spesifikasi Pompa Proses (PP-304)
Alat
Pompa
Fungsi
Mengalirkan keluaran dari Decanter (DE-301) menuju ke Heater(HE-302)
Jenis Centrifugal pump, single suction, single
stage
Bahan Konstruksi Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316
Kapasitas 16,972 gpm
Efisiensi Pompa 50 %
Dimensi NPS = 1 in
Sch= 40 in
Beda ketinggian : 2 m
Power motor 5,547 hp
NPSH 0,68 m
33. Heater-04 (HE-301)
Tabel 5.33. Spesifikasi Heater-04 (HE-301)
Alat Heater
Kode HE – 301
Fungsi Menaikan temperatur keluaran dekanter (DE-301)
dari 316,301 K menjadi 396,972 K.
Bentuk Double Pipe Heat Exchanger
Dimensi Annulus Inner Pipe
IPS
Sch. No. 40 OD
ID
∆P, annulus
= 4 in = 4,50 in = 4,026 in = 0,5 < 1 psi
IPS
Sch. No. 40 OD
ID
Length
∆P, pipe
= 3 in = 3,50 in = 3,068 in = 20 ft
= 0,2014 < 10 psi
Hairpin = 3 buah
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-203 Grade C
(45)
34. Menara Destilasi (DC-301)
Tabel 5.34. Spesifikasi Menara Destilasi (DC-301)
Alat Menara Destilasi
Kode DC-301
Fungsi Memisahkan komponen yang keluar dari atas
DE-301 atas dasar perbedaan tidik didih
Jenis Plate tower (sieve tray)
Bahan Konstruksi Carbon SteelSA-203 GradeC
Dimensi D kolom : 1 m
Tinggi : 15,196 m Tebal shell : 0,1875 in Tebal head : 0,1875 in Jenis tray : sieve tray Diamater hole : 0,005 m
Jumlah 1 buah
35.Condensor (CD-301)
Tabel 5.35. Spesifikasi Condensor (CD-301)
Alat Condensorr-01
Kode CD – 301
Fungsi Mengkondensasikan produk atas distillasi (DC-301)
Bentuk Double Pipe Heat Exchanger
Dimensi pipa Annulus:
IPS = 4 in
Sch. No. 40
OD = 4,5 in
ID = 4,026 in
Inner pipe:
IPS = 3 in
Sch. No. 40
OD = 3,5 in
ID = 3,068 in
Jumlah hairpin = 20 buah
Panjang 1 pipa = 20 ft
∆P, annulus = 0.0203 psi
∆P, inner pipe = 8,8431 psi
Bahan konstruksi Carbon Steel SA 203 Grade C
(46)
54
36. Accumulator (AC-301)
Tabel 5.36. Spesifikasi Accumulator (AC-301)
Alat Accumulator
Kode ACC-301
Fungsi Menyimpan keluaran kondensor dengan kapasitas
122,6789 kg
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar dan atap
(head)berbentuk torispherical.
Kapasitas 6,0476 ft3
Dimensi Diameter shell (D) = 1,3854 ft
Tinggi shell (Hs) = 2,50 ft Tebal shell(ts) = 0,3125 in
Tinggi total = 4,8169 ft
Tekanan Desain 22,044 psi
Bahan Stainless Steel SA 203 Grade C
37.Reboiler(RB-301)
Tabel 5.33. Spesifikasi Reboiler (RB-301)
Alat Reboiler-01
Kode RB – 301
Fungsi Memanaskan kembali dan menguapkan sebagian
produk bawah DC–301 untuk dikembalikan lagi ke dalam menara distilasi.
Bentuk Shell and Tube Heat Exchanger
ΔtLMTD 156,240oF
Luas, A 298,3760 ft2
Dimensi pipa Shell:
ID = 8 in
B = 12 in
Lewatan = 1 N+1 = 20
∆Ps = diabaikan
Tube: Jumlah Panjang BWG OD ID Pitch Lewatan ∆Pt = 76 = 20 ft = 16 = 0,75 in = 0,62 in
=15/16 in triangular
= 4
= 0,8710 psi
Clean Overall Coefficient, Uc
250 btu/jam ft2.oF
Design Overall Coefficient, UD
119,4711 btu/jam ft2.oF
Dirt Factor, Rd 0,004 hr ft2 oF/ Btu
Bahan konstruksi Carbon Steel SA 203 Grade C
(47)
38.Pompa Proses (PP-306)
Tabel 5.38. Spesifikasi Pompa Proses (PP-306)
Alat Pompa Proses
Kode PP-306
Fungsi Mengalirkan keluaran bawah dari Reboiler
(RB-301) menuju ke Cooler(CO-302)
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Stainless Steel SA 203 Grade C
Kapasitas 20,008 gpm
Dimensi NPS
Sch
= 1 = 40
in in
Power motor 6,634 hp
NPSH (Required) 0,759 m
Jumlah 2 buah (1 cadangan)
39.Cooler-02 (CO-302)
Tabel 5.39. Spesifikasi Cooler-02 (CO-302)
Alat Cooler-302
Kode CO – 302
Fungsi Mendinginkan keluaran reboiler (RB-301) dari 150
o
C menjadi 40oC
Bentuk Shell and Tube Heat Exchanger
Dimensi pipa Shell (keluaran reboiler) Tube (air)
ID : 12 in
Passes : 1
ΔPs : 1,2 psi (Max : 10 psi)
Number : 86
Length : 12 ft OD : 0,75 in BWG : 12
Pitch : 15/16 in
triangular passes : 4
ΔPt : 0,38 psi
(Max :10 psi)
Δt : 80,002o
F
(48)
56
40. Tangki Penyimpanan Dimethyl Phthalate(ST-303)
Tabel 5.40. Spesifikasi tangki penyimpanan Dimethyl Phthalate(ST-302)
Alat Tangki Penyimpanan Dimethyl Phthalate
Kode ST-302
Fungsi Menyimpan Dimethyll Phthalatedengan
kapasitas 1.166.675,984 Kg
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat
bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical
Kapasitas 1.584,988 m3
Dimensi Diameter shell (D)
Tinggi shell (Hs) Tebal shell(ts)
Tinggi atap Tebal head
Tinggi total = 40 = 40 = 0,69 = 7,117 =1,125 = 47,117 ft ft in ft in ft
Tekanan Desain 32,225 psi
Bahan Carbon Steel SA-203 Grade C
Jumlah 1 buah
41.Pompa Proses (PP-307)
Tabel 5.41. Spesifikasi Pompa Proses (PP-307)
Alat Pompa Proses
Kode PP-307
Fungsi Mengalirkan produk Dimetyl Phthalate dari tangki
penyimpanan menuju gudang penyimpanan
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Stainless Steel SA 203 Grade C
Kapasitas 6.944,444 kg
Dimensi NPS Sch = 1 = 40 in in
Power motor 32 hp
NPSH (Required) 0,9841 m
(49)
B. Peralatan Utilitas
Peralatan utilitas terdiri dari:
1. Pompa (PU-01)
Tabel 5.42. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-01)
Alat Pompa
Kode PU – 01
Fungsi Memompa air sungai ke Bak Sedimentasi (BS – 01)
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Carbon steel SA 283
Kapasitas 33,033 m3/jam
Efisiensi Pompa 67 %
Dimensi NPS = 2,5 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (Le) : 500 m Jumlah globe valve : 1 unit Standar elbow90o : 3 unit Jumlah gate valve : 2 unit
Beda ketinggian : 7 m
Power motor 34 hp
NPSH 3,429 m
Jumlah 2 buah (1 cadangan)
2. Bak Sedimentasi (BS-101)
Tabel 5.43. Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS–101)
Alat Bak Sedimentasi
Kode BS-101
Fungsi Mengendapkan lumpur dan kotoran air sungai dengan
waktu tinggal 1,5 jam
Bentuk Bak rectangular
Kapasitas 270,5702 m3
Dimensi Panjang = 14,8971 m
Lebar = 3,7243 m Kedalaman = 4,8768 m
(50)
58
3. Pompa (PU-02)
Tabel 5.44. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-02)
Alat Pompa Utilitas
Kode PU-02
Fungsi Memompa air keluaran dari bak
sedimentasi menuju ke bak penggumpal
Jenis Centrifugal pump, single-suction, single
stage
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 GradeC
Kapasitas 297,6142 gpm
Dimensi NPS = 2 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L): 10 m Jumlah globe valve : 1 unit Standar elbow90o : 3 unit Jumlah gate valve : 2 unit Beda ketinggian : 1 m
Power 1,5 hp
NPSH 9,327 m
Jumlah 2 buah (1 cadangan)
4. Tangki Penyimpanan Alum (TP-101)
Tabel 5.45. Spesifikasi Tangki Alum (TP-101)
Alat Tangki Alum
Kode TP-101
Fungsi Menyiapkan dan menyimpan larutan alum
konsentrasi 26% volum selama 7 hari untuk diinjeksikan ke dalam bak penggumpal.
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat
bottom) dan atap (head)berbentuk conical
Kapasitas 2,3953 m3
Dimensi Diameter shell (D) 1,3649 m
Tinggi shell (Hs) 1,6378 m
Tebal shell(ts) 0,1875 in
Tinggi atap 0,1479 m
Jumlah courses 2 Buah
Tutup atas Bentuk conical
Tekanan desain 18,0991 psi
Tebal head 0,2500 in
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C
(51)
5. Tangki Penyimpanan Kaporit (TP-102)
Tabel 5.46. Spesifikasi Tangki Kaporit (TP-102)
Alat Tangki Kaporit
Kode TP-102
Fungsi Menyiapkan dan menyimpan larutan Kaporit
konsentrasi 30% volum selama 7 hari untuk diinjeksikan ke dalam bak penggumpal.
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat
bottom) dan atap (head)berbentuk conical
Kapasitas 40,0320 m3
Dimensi Diameter shell (D) 4,5720 M
Tinggi shell (Hs) 2,4384 M
Tebal shell(ts) 0,1875 In
Tinggi atap 1,4380 M
Tebal Head 0,2857 In
Jumlah courses 2 Buah
Tutup atas Bentuk conical
Tekanan desain 18,0455 psi
Power motor 1 hp
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah 1 Buah
6. Tangki Penyimpanan NaOH (TP-103)
Tabel 5.47. Spesifikasi Tangki Soda Kaustik (TP-103)
Alat Tangki soda kaustik
Kode TP-103
Fungsi
Tempat penyimpanan soda kaustik untuk diinjeksikan ke bak penggumpal dan anion exchanger
Kapasitas 6,772 m3
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head)berbentuk torrispherical
Dimensi Diameter shell (D) 2,1844 M
Tinggi shell (Hs) 2,184 M
Tipe head Torrispherical Dished Head
Tipe pengaduk Impeller
(52)
60
7. Bak Penggumpal (BP-101)
Tabel 5.48. Spesifikasi Bak Penggumpal (BP–101)
Alat Bak Penggumpal
Kode BP-101
Fungsi Menggumpalkan kotoran yang tidak mengendap
di bak penampungan awal dengan menambahkan alum Al2(SO4)3, soda kaustik dan kaporit.
Bentuk Silinder Vertikal
Kapasitas 270,5702 m3
Dimensi Diameter = 7,2365 m
Tinggi = 7,2365 m
Pengaduk Marine Propeller
Diameter pengaduk = 2,4122 m
Power = 15 hp
Jumlah 1 buah
8. Pompa (PU-03)
Tabel 5.49. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-03)
Alat Pompa Utilitas
Kode PU-03
Fungsi Memompa air keluaran bak penggumpal
menuju ke clarifier(CL-01)
Jenis Centrifugal pump, single-suction, single
stage
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 GradeC
Kapasitas 1.310,4016 gal/min
Dimensi NPS = 2 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L): 10 m Jumlah globe valve : 1 unit Standar elbow90o : 5 unit Jumlah gate valve : 2 unit
Beda ketinggian : 1 m
Power 1,5 hp
NPSH 9,327 m
(53)
9. Clarifier (CL-101)
Tabel 5.50. Spesifikasi Clarifier (CL–101)
Alat Clarifier
Kode CL – 101
Fungsi Mengendapkan gumpalan-gumpalan
kotoran dari bak penggumpal
Bentuk Bak berbentuk kerucut terpancung
Kapasitas 297,6272 m3
Dimensi Tinggi = 3,0480 m
Diameter atas = 15,2206 m
Diameter bawah = 9,2845 m
Jumlah 1 buah
10. Pompa (PU-04)
Tabel 5.51. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-04)
Alat Pompa Utilitas
Kode PU-04
Fungsi Memompa air keluaran CL-01 ke sand
filter (SF-01)
Jenis Centrifugal pump, single-suction, single
stage
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 GradeC
Kapasitas 297,6133 gal/min
Dimensi NPS = 2 in
Sch = 40 in
Panjang pipa lurus (L): 10 m Jumlah globe valve : 1 unit Standar elbow90o : 6 unit Jumlahgate valve : 2 unit
Beda ketinggian : 1 m
Power 0,5 hp
NPSH 4,5889 m
(54)
62
11. Sand Filter(SF-101)
Tabel 5.52. Spesifikasi Sand Filter(SF-101)
Alat Sand Filter
Kode SF-101
Fungsi Menyaring kotoran-kotoran yang terbawa air
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan headberbentuk
torispericalden media penyaring pasir dan kerikil.
Kapasitas 270,5575 m3/jam
Dimensi Diameter 18,034 m
Tinggi 4,8768 m
Tebal Shell (ts) 1,125 in
Tebal head (th) 1,125 in
Tekanan Desain 25,9472 psi
Waktu
Backwash
0,6949 menit
Jumlah 2 Buah (1 cadangan)
12. Pompa (PU-05)
Tabel 5.53. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-05)
Alat Pompa
Kode PU – 05
Fungsi Memompa air keluaran SF-01 ke tangki air filter
(TP-04)
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 283Grade C
Kapasitas 297,5686 gpm
Dimensi NPS = 2 in
Sch = 40 in
Power motor 1 hp
NPSH 4,5885 m
(55)
13. Tangki Penyimpanan Air Filter (TP-104)
Tabel 5.54. Spesifikasi Filtered Water Tank(TP-104)
Alat Filtered Water Tank
Kode TP-104
Fungsi Menampung air keluaran sand filtersebanyak
324,6203 m3/jam
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar
(flat
bottom) dan atap (head) berbentuk conical
Kapasitas 324,6203 m3
Dimensi Diameter shell (D) 3,0480 m
Tinggi shell (Hs) 1,5240 m
Tebal shell (ts) 0,2500 in
Tinggi atap 0,1295 m
Tebal lantai 0,1875 in
Tutup atas Bentuk conical
Tekanan desain 16,6995 psi
Tebal head 0,25 in
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah 1 Buah
14. Pompa (PU-06)
Tabel 5.55. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-06)
Alat Pompa
Kode PU – 06
Fungsi Memompa air dari tangki airfilter ke Cold Basin
(CB-01) dan Domestic Water and Hydrant
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 283Grade C
Kapasitas 4,4345 gpm
Dimensi NPS = ½ in
Sch = 40 in
Power motor 0,5 hp
NPSH 0,1034 m
(56)
64
15.Pompa (PU-07)
Tabel 5.56. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-07)
Alat Pompa
Kode PU – 07
Fungsi Memompa air dari tangki airfilter ke cation
exchanger
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 283Grade C
Kapasitas 0,4176 gpm
Dimensi NPS = ½ in
Sch = 40 in
Power motor 0,5 hp
NPSH 0,0575 m
Jumlah 2 buah (1 cadangan)
16.Hot Basin (HB-101)
Tabel 5.57. Spesifikasi Hot Basin(HB–101)
Alat Hot Basin
Kode Hhb-101
Fungsi Manampung air yang akan didinginkan di cooling
tower.
Bentuk Bak rectangular
Dimensi Panjang 21,8347 m
Lebar 5,4587 m
Kedalaman 2,4384 m
(57)
17.Pompa (PU-08)
Tabel 5.58. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-08)
Alat Pompa
Kode PU – 08
Fungsi Memompa air dari hot basinmenuju cooling
tower
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 283Grade C
Kapasitas 319,6932 gpm
Dimensi NPS = 6 in
Sch = 40 in
Power motor 1,5 hp
NPSH 4,8312 m
Jumlah 2 buah (1 cadangan)
18.Tangki Inhibitor (TP-201)
Tabel 5.59. Spesifikasi Tangki Inhibitor (TP-201)
Alat Tangki Inhibitor
Kode TP-201
Fungsi Tempat penyimpanan inhibitor untuk
diinjeksikan ke cooling tower
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head)berbentuk torrispherical
Dimensi Diameter shell (D) 48 in
Tinggi shell (Hs) 56 in
Tebal shell(ts) 0,1875 in
Tinggi head 1,3185 in
Tipe head Torrispherical Dished Head
Tebal head 0,50 in
Tipe pengaduk Six Blade Flat Turbine
(58)
66
19.Tangki Dispersant (TP-202)
Tabel 5.60. Spesifikasi Tangki Dispersant(TP-202)
Alat Tangki Dispersant
Kode TP-202
Fungsi Tempat penyimpanan dispersant untuk
diinjeksikan ke cooling tower Bentuk
Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head)berbentuk torrispherical
Dimensi Diameter shell (D) 108 in
Tinggi shell (Hs) 84 in
Tebal shell(ts) 0,1875 in
Tinggi head 6,8250 in
Tipe head Torrispherical Dished Head
Tebal head 0,3125 in
Tipe pengaduk Six Blade Flat Turbine
Jumlah pengaduk 1 buah
Power Motor 7,5 hP
20.Cooling Tower(CT-101)
Tabel 5.61. Spesifikasi Cooling Tower(CT-101)
Alat Cooling Tower
Kode CT-101
Fungsi
Mendinginkan air pendingin yang telah digunakan
oleh peralatan proses dengan menggunakan media
pendingin udara dan mengolah dari temperatur 45oC menjadi 30oC
Tipe Inducted Draft Cooling Tower
Kapasitas 288554,1221 m3/jam
Dimensi Panjang 9,7521 m
Lebar 4,8760 m
Tinggi 6,1000 m
Tenaga motor Daya fan / efisiensi motor
25,00 hp
Bahan
Konstruksi Beton
(59)
21.Pompa (PU-09)
Tabel 5.62. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-09)
Alat Pompa
Kode PU – 09
Fungsi Memompa air dari cooling tower menuju cold
basin
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 283Grade C
Kapasitas 319,6932 gpm
Dimensi NPS = 6 in
Sch = 40 in
Power motor 0,5 hp
NPSH 4,8132 m
Jumlah 2 buah (1 cadangan)
22.Cold Basin(CB-101)
Tabel 5.63. Spesifikasi Cold Basin(CB–101) Alat Cold Basin
Kode CB-101
Fungsi
Menampung air keluaran dari cooling tower
dan
make up water dari filtered water tank.
Bentuk Bak rectangular
Dimensi Panjang 21,8347 m
Lebar 5,4587 m
Kedalaman 2,4384 m
(60)
68
23.Pompa (PU-10)
Tabel 5.64. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-10)
Alat Pompa
Kode PU – 10
Fungsi Memompa air dari cold basinmenuju peralatan
yang membutuhkan cooling water
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 283Grade C
Kapasitas 319,6932 gpm
Dimensi NPS = 6 in
Sch = 40 in
Power motor 0,5 hp
NPSH 4,8132 m
Jumlah 2 buah (1 cadangan)
24. Tangki Air Kondensat (TP-301)
Tabel 5.65. Spesifikasi Tangki Air Kondensat (TP-301)
Alat Tangki Air Kondensat
Kode TP-301
Fungsi Tempat penyimpanan air kondensat
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat
bottom) dan atap (head)berbentuk conical
Kapasitas 4,3590 m3
Dimensi Diameter shell (D) 2,1336 m
Tinggi shell (Hs) 1,2192 m
Tebal shell(ts) 0,2500 in
Tinggi atap 0,1637 m
Tebal lantai 0,1875 in
Tutup atas Bentuk conical
Tekanan desain 27,2771 psi
Tebal head 0,2500 in
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C
(61)
25.Pompa (PU-11)
Tabel 5.66. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-11)
Alat Pompa
Kode PU –11
Fungsi Memompa air dari tangki penyimpanan kondensat
menuju kation exchanger
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 283Grade C
Kapasitas 4,0353 gpm
Dimensi NPS = 1 ½ in
Sch = 40 in
Power motor 4,5 hp
NPSH 0,2609 m
Jumlah 2 buah (1 cadangan)
26.Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (TP-302)
Tabel 5.67. Spesifikasi Tangki Asam Sulfat (TP-302)
Alat Tangki Asam Sulfat
Kode TP-302
Fungsi Menyiapkan dan menyimpan larutan asam sulfat
4% volum selama 4 hari ( 12 regenerasi) sebagai regeneran resin penukar kation dan injeksi ke cooling tower.
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat
bottom) dan atap (head)berbentuk conical
Kapasitas 0,0890 m3
Dimensi Diameter shell
(D)
0,6096 m
Tinggi shell (Hs) 0,3048 m
Tebal shell (ts) 0,1875 in
Tinggi atap 0,0096 m
Tutup atas Bentuk conical
Tekanan desain 19,6709 psi
Tebal head 0,1875 in
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C
(62)
70
27.Cation Exchanger(CE-101)
Tabel 5.68. Spesifikasi Cation Exchanger(CE-101)
Alat Cation Exchanger
Kode CE-101
Fungsi
Menghilangkan ion-ion positif yang terlarut dan
menghilangkan kesadahan air
Bentuk
Silinder tegak (vertikal) dengan head
berbentuk torisperical.
Kapasitas 0,3796 m3/jam
Dimensi Diameter shell (D) 0,1778 m
Tinggi shell (Hs) 0,9142 m Tebal shell(ts) 0,1875 in
Tebal head(th) 0,1875 in
Tinggi atap 0,0833 m
Tekanan Desain 16,6461 Psi
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C AISI tipe 316
Jumlah 2 Buah (1 cadangan)
29.Pompa (PU-12)
Tabel 5.69. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-12)
Alat Pompa
Kode PU – 12
Fungsi Memompa air dari kationexchangermenuju
anion exchanger
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 283Grade C
Kapasitas 0,4176 gpm
Dimensi NPS = ½ in
Sch = 40 in
Power motor 0,5 hp
NPSH 0,0575 m
(63)
30. Anion Exchanger(AE-101)
Tabel 5.70. Spesifikasi Anion Exchanger(AE – 101)
Alat Anion Exchanger
Kode AE-101
Fungsi Menghilangkan ion-ion negatif yang terlarut dan
menghilangkan kesadahan air
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan headberbentuk
torisperical.
Kapasitas 0,3796 m3
/jam
Dimensi Diameter shell (D) 0,1778 m
Tinggi shell (Hs) 0,5685 m
Tebal shell(ts) 0,1875 in
Tebal head(th) 0,1875 in
Tinggi atap 0,1044 m
Tekanan Desain 16,4822 psi
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C AISI tipe 316
Jumlah 2 Buah (1 cadangan)
31.Pompa (PU-13)
Tabel 5.71. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-13)
Alat Pompa
Kode PU –13
Fungsi Memompa air dari tangki penyimpanan air proses
menuju air proses
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 283Grade C
Kapasitas 4,3575 gpm
Dimensi NPS = 1 ½ in
Sch = 40 in
Power motor 7,5 hp
NPSH 0,2746 m
(64)
72
32.Tangki Air Proses (TP-303)
Tabel 5.72. Spesifikasi Tangki Air Proses
Alat Tangki Air Proses
Fungsi Menampung air proses keluaran dari anion exchanger pada suhu 30oC dan pada tekanan atmosferik selama 1 shift (8 jam)
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head)berbentuk conical
Kapasitas 0,7081 m3
Dimensi Diameter shell (D) 0,6096 m
Tinggi shell (Hs) 0,3124 m Tebal shell (ts) 0,1875 in
Tinggi atap 0,0076 m
Tutup atas Bentuk conical
Tekanan desain 18,4327 psi
Tebal head 0,1875 in
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah 1 Buah
33.Pompa (PU-14)
Tabel 5.73. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-14)
Alat Pompa
Kode PU – 13
Fungsi Memompa air dari demineralisasi menuju tangki
air proses
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Carbon SteelSA 283Grade C
Kapasitas 0,0813 gpm
Dimensi NPS = 1/8 in
Sch = 40 in
Power motor 0,5 hp
NPSH 0,0193 m
(65)
34.Tangki Hidrazin (TP-401)
Tabel 5.74. Spesifikasi Tangki Hidrazin (TP-401)
Alat Tangki Hidrazin
Kode TH-401
Fungsi Menyiapkan dan menyimpan hidrazin untuk diinjeksikan ke deaerator
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan headberbentuk torrispherical
Kapasitas 58,3088 m3/jam
Dimensi Diameter shell (D) 13,000 m
Tinggi shell (Hs) 15,583 m Tebal shell(ts) 0,3125 in
Tebal head(th) 0,3750 in
Tinggi head 8,5005 m
Tekanan Desain 21,3689 Psi
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C AISI tipe 316
Jumlah 1 buah
35.Daerator (DA-101)
Tabel 5.75. Spesifikasi Deaerator (DA-101)
Alat Deaerator
Kode DA-401
Fungsi Menghilangkan gas-gas terlarut dalam air, seperti:
O2dan CO2, agar korosif dan kerak tidak terjadi,
diinjeksikan hydrazine(O2 scavanger)
serta senyawaan fosfat.
Bentuk Tangki horizontal dengan headberbentuk ellips
dilengkapi sparger.
Bahan Isian Rasching ring metal
Diameter packing 1,0000 in
Tinggi bed 0,4238 m
Diameter bed 0,9144 m
Dimensi Diameter shell (D) 0,9144 m
Tinggi shell (Hs) 4,5720 m
Tebal shell(ts) 0,1875 in
Tebal head(th) 0,2500 in
Tekanan Desain 22,7986 psi
Bahan
Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C
(66)
74
36.Pompa (PU-15)
Tabel 5.76. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-15)
Alat Pompa
Kode PU – 15
Fungsi Memompa keluaran dari DA-01 ke tangki air
boiler
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 283Grade C
Kapasitas 4,4388 gpm
Dimensi NPS =1 ½ in
Sch = 40 in
Power motor 7,5 hp
NPSH 0,2780 m
Jumlah 2 buah (1 cadangan)
37.Tangki Air Demin (TP-402)
Tabel 5.77. Spesifikasi Tangki Air Demin (TP-303)
Alat Tangki Air Demin
Kode TP-303
Fungsi Menampung air demin keluaran daerator pada suhu 30oC dan pada tekanan atmosferik selama 1 shift (8 jam)
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head)berbentuk conical
Kapasitas 60,1680 m3
Dimensi Diameter shell (D) 1,8288 m Tinggi shell (Hs) 0,9144 m Tebal shell (ts) 0,2500 in
Tinggi atap 0,0479 m
Tutup atas Bentuk conical
Tekanan desain 24,6145 Psi
Tebal head 0,2500 In
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C
(67)
38.Pompa (PU-16)
Tabel 5.78. Spesifikasi Pompa Utilitas (PU-16)
Alat Pompa
Kode PU – 16
Fungsi Memompa air demineralisasi menuju boiler
Jenis Centrifugal pump,single suction, single stage
Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 283Grade C
Kapasitas 4,4388 gpm
Dimensi NPS =1 ½ in
Sch = 40 in
Power motor 7,5 hp
NPSH 0,2780 m
Jumlah 2 buah (1 cadangan)
39.Boiler I
Tabel 5.79. Spesifikasi Boiler I
Alat Boiler
Fungsi
Menghasilkan high pressure steamuntuk keperluan proses.
Tipe Water tube boiler
Jenis Steam High pressure satureted steam
Heating surface 4,5772 m2
Kapasitas 4297,5670 kJ/jam
Bahan Bakar Solar
Kebutuhan BBM 0,1204 m3/jam
Power 5 hP
Jumlah 1 Buah
40.Boiler II
Tabel 5.80. Spesifikasi Boiler II
Alat Boiler
Fungsi
Menghasilkan high pressure steamuntuk keperluan proses.
Tipe Water tube boiler
Jenis Steam High pressure satureted steam
Heating surface 1,5013 ft2
Kapasitas 1327,2145 kJ/jam
Bahan Bakar Solar
Kebutuhan BBM 0,0372 m3/jam
Power 2,00 hP
(68)
76
41. Tangki air domestic
Tabel 5.81. Spesifikasi tangki air domestik
Alat Tangki Air Domestik
Fungsi Tempat penyimpanan bahan baku air untuk keperluan
umum dan sanitasi.
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat
bottom) dan atap (head)berbentuk conical
Kapasitas 32,0040 m3
Dimensi Diameter shell (D) 1,5240 M
Tinggi shell (Hs) 0,9144 M
Tebal shell(ts) 0,2500 In
Tinggi atap 0,0610 M
Tebal lantai 0,1875 In
Jumlah courses 2
Tutup atas Bentuk conical
Tekanan desain 24,5099 psi
Tebal head 0,2500 in
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah 1 Buah
42. Tangki air hydrant
Tabel 5.82 Spesifikasi tangki air hydrant
Alat Tangki Air Hydrant
Fungsi Tempat penyimpanan air untuk keperluan pemadam
kebakaran pada suhu 30oC dan pada tekanan atmosferik selama 7 hari.
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat
bottom) dan atap (head)berbentuk conical
Kapasitas 29,0072 m3
Dimensi Diameter shell (D) 1,5240 M
Tinggi shell (Hs) 1,5240 M
Tebal shell(ts) 0,1952 In
Tinggi atap 0,1293 M
Tebal lantai 0,1875 In
Jumlah courses 1 Buah
Tutup atas Bentuk conical
Tekanan desain 23,6602 psi
Tebal head 0,2500 In
Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C
(69)
43. Tangki air boiler
Tabel 5.83 Spesifikasi tangki air boiler
Alat Tangki Air Boiler
Kode TP-402
Fungsi Tempat penyimpanan air untuk keperluan umpan
boiler pada suhu 30oC dan pada tekanan atmosferik selama 7 hari
Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat
bottom) dan atap (head)berbentuk conical
Kapasitas 4,3590 m3
Dimensi Diameter shell (D) 2,1336 m
Tinggi shell (Hs) 1,2192 m
Tebal shell(ts) 0,2500 in
Tinggi atap 0,1637 m
Tebal lantai 0,1875 in
Jumlah courses 3
Tutup atas Bentuk conical
Tekanan desain 28,4613 psi
Tebal head 0,2500 in
Bahan
konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C
(1)
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang
pernah dilakukan oleh orang lain dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak
terdapat karya atas pendapat yang ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali
yang secara tertulis diacu dalam naskah ini sebagaimana diterbitkan dalam daftar
pustaka. Selain itu saya menyatakan pada skripsi ini dibuat oleh saya sendiri.
Apabila pernyataan saya ini tidak benar maka saya bersedia dikenai sanksi sesuai hukum yang berlaku.
Bandar Lampung, 16 April 2013
Merry Yanti NPM. 0615041058
(2)
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tanjung Karang pada tanggal 28 Januari 1988, sebagai anak
ketiga dari tiga bersaudara, dari pasangan Mustafa dan Rowiah.
Lulus dari Sekolah Dasar (SD) di SDN 1 Rawa Laut Bandar Lampung, pada
tahun 2000, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) di SLTPN 1 Bandar
Lampung pada tahun 2003 dan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMAN 2
Bandar Lampung pada tahun 2006.
Tahun 2006, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas
Teknik Universitas Lampung melalui jalur SPMB. Aktif di organisasi FOSSI-FT
Unila sebagai anggota Departemen Mushola dan Kesekretariatan pada tahun
2008-2009.
Pada tahun 2010 melakukan penelitian dengan judul “ Sintesis ZSM-5 dari Zeolit Alam Lampung ( Pengaruh Temperatur Terhadap Persen Kristalinitas)”
Pada tahun 2010, penulis melakukan Kerja Praktek di Pupuk Sriwidjaja,
(3)
Sebuah Karya kecilku....
Dengan segenap hati kupersembahkan tugas akhir ini kepada:
Allah SWT,
Atas kehendak-Nya semua ini ada
Atas rahmat-Nya semua ini aku dapatkan
Atas kekuatan dari-Nya aku bisa bertahan
Orang tuaku sebagai tanda baktiku, terima kasih atas segalanya,
doa, kasih sayang, pengorbanan, dan keikhlasannya.
Ini hanyalah setitik balasan yang tidak bisa dibandingkan dengan
berjuta-juta pengorbanan dan kasih sayang
yang tidak pernah berakhir.
Kakak-Yayukkuu atas segala dukungannya, kasih sayang dan doa.
Guru-guruku sebagai tanda hormatku,
terima kasih atas ilmu yang telah diberikan.
Serta tak lupa kupersembahkan kepada Almamaterku tercinta,
semoga kelak berguna dikemudian hari.
(4)
“Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan
.
Maka apabila Engkau telah selesai (dari sesuatu urusan),
tetaplah bekerja keras untuk urusan yang lain”
(Q.S. Al Insyirah : 6 - 7)
Barang siapa di pagi hari mengeluhkan kesulitan hidupnya (kepada orang lain), berarti seakan – akan dia mengeluhkan Rabbnya.
Barang siapa bersedih karena urusan duniawi, berarti dia tidak puas dengan ketetapan Allah. Barang siapa menghormati seseoarang karena kekayaannya, sungguh telah lenyaplah
duapertiga agamanya. (Nabi Muhammad SAW)
Jagalah Allah niscaya engkau akan mendapatkan Dia di hadapanmu, kenalilah
Allah di saat lapang, niscaya Dia akan mengenalimu di saat sempit. Ketahuilah
bahwa apa yang semestinya tidak menimpamu niscaya tidak akan menimpamu,
dan apa yang semestinya menimpamu niscaya engkau tidak kuasa mengelaknya.
Ketahuilah sesungguhnya kesenangan itu bersama kesusahan dan bersama
kesulitan itu ada kemudahan. (Al-Hadist)
“Katakanlah, ‘Sesungguhnya shalatku, ibadahku, hidupku dan matiku hanyalah untuk Allah Tuhan semesta alam’.”
(5)
SANWACANA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya, sehingga tugas akhir ini dengan judul “Prarancangan Pabrik Dimethyl Phthalate dari Phtalic Anhydride dan Methanol kapasitas 55.000 ton/tahun ” dapat diselesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat guna
memperoleh derajat kesarjanaan (S-1) di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Lampung.
Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari beberapa
pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Panca Nugrahini.,S.T. M.T., selaku ketua Jurusan Teknik Kimia.
2. Ibu Dr. Elida Purba S.T., M.Sc. selaku dosen pembimbing I yang telah
memberikan pengarahan, masukan, bimbingan, kritik dan saran selama
penyelesaian tugas akhir. Semoga ilmu bermanfaat yang diberikan dapat
berguna dikemudian hari.
3. Bpk Heri Rustamaji.,S.T.,M.Eng selaku Dosen Pembimbing II, pengarahan,
masukan, bimbingan, kritik dan saran selama penyelesaian tugas akhir.
4. Bapak Taharuddin, S.T., M.Sc. dan Ibu Simparmin Br Ginting, S.T.,M.T.,
selaku Dosen Penguji yang telah memberikan kritik dan saran, juga selaku
(6)
5. Seluruh Dosen Teknik Kimia Universitas Lampung, atas semua ilmu dan
bekal masa depan yang akan selalu bermanfaat.
6. Keluargaku tercinta, Orangtua atas segala dukungan, pengorbanan, doa, cinta
dan kasih sayang yang selalu mengiringi disetiap langkahku. Kakak-yayuk ku,
atas pengorbanan dan doa. Semoga Allah SWT memberikan perlindungan dan
Karunia-Nya.
7. Melina Sari selaku rekan seperjuangan dalam suka dan duka yang telah
membantu penulis dalam penyelesaian laporan tugas akhir.
8. Teman-teman saudara-i di Teknik Kimia angkatan 2006 khususnya, aci,mb
lia,meli,mey,icha,vincent,nova,dora,dian,yuli,dara,indah,kucing,maya,cici,yes
ti,widya,nia,syam,yesika,ajeng,dessy,bunga,elia,mpeb,tri,didik,kur,sedny,amri
h,niko,geri,kymul,ozi,riki,jemmy,heri,made,timbo,wawan,ryan,indri.
9. Rekan-rekan teknik kimia yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Terimakasih atas bantuan dan dukungannya selama penulis menyelesaikan
tugas akhir ini.
10. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.
Semoga Allah SWT membalas kebaikan mereka terhadap penulis dan semoga
skripsi ini berguna.
Bandar Lampung, April 2013 Penulis,