Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Hexamine Dari Formaldehid Dan Amoniak Dengan Kapasitas 8000 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN HEXAMINE DARI FORMALDEHID DAN
AMONIAK DENGAN PROSES LEONARD
DENGAN KAPASITAS 8000 TON /TAHUN

SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia

DISUSUN OLEH:

ARMA SARI TARIGAN
NIM: 08 0405 077

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2012

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim
Assalammu‘alaikum wr. wb
Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan
rahmat, ridho dan karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini
dengan judul “Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Hexamine dari formaldehid
dan amoniak dengan Kapasitas 8000 Ton/tahun”.
Skripsi ini diajukan untuk memenuhi persyaratan sidang sarjana pada
Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara atau untuk
mendapatkan gelar ST.
Permulaan yang baik belum tentu berakhir baik, tetapi suatu akhir yang baik
akan memberikan kebahagian dan kepuasan walaupun dengan permulaan yang sukar.
Dalam mengerjakan Skripsi ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan
dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Bapak Dr. Eng. Irvan, M.Si sebagai Dosen Pembimbing I sekaligus Ketua
Departemen Teknik Kimia FT USU yang telah membimbing, memberikan

masukan dan arahan selama menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Ir. Bambang Trisakti, M.Si sebagai Dosen Pembimbing II yang telah
membimbing, memberikan masukan dan arahan selama menyelesaikan
skripsi ini.
3. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen
Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
4. Ibu Dr. Ir. Fatimah, MSi, Sekretaris Departemen Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh staf pengajar dan pengurus administrasi Departemen Teknik Kimia
Universitas Sumatera Utara.
6. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yaitu Ibunda Piahmuli Br
Sebayang dan Ayahanda Kelat Tarigan, yang tidak pernah lupa memberikan
motivasi dan semangat kepada penulis.

Universitas Sumatera Utara

7. Abang tercinta Ferry Mansyur Tarigan yang selalu mendoakan dan
memberikan semangat
8. Kakak tercinta Farida Dewi Br Tarigan yang selalu mendoakan dan
memberikan semangat

9. Adik tercinta Irwansyah Tarigan yang selalu mendoakan dan memberikan
semangat
10. Rekan seperjuangan Sitihodijah Ritonga, atas kerjasamanya dalam penulisan
tugas akhir ini dalam suka dan duka.
11. Dan buat sahabat saya Fitriah Sari Nasution, yang selalu mendoakan dan
memberikan semangat, cepat nyusul ya
12. Teman-teman 2007, abang/ kakak senior, serta junior penulis, yang terus
menyemangati penulis selama penyusunan skripsi.
13. Dan seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam melaksanakan skripsi
ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Pada akhirnya penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak
kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan
kritik dan saran yang bersifat konstruktif dari semua pihak demi kesempurnaan
skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak.

Wassalamu’alaikum wr. wb.

Medan, Juli 2012
Penulis

ARMA SARI TARIGAN
08 0405 077

Universitas Sumatera Utara

INTISARI
Hexamine banyak digunakan sebagai bahan baku pembuatan peledak dan
sebagai bahan baku antiseptik. Selain itu juga banyak digunakan di bidang industri
seperti resin digunakan sebagai curing agent, karet digunakan sebagai accelerator
yaitu agar karet menjadi elastis, tekstil digunakan sebagai shrinkproofing agent dan
untuk memperindah warna, makanan digunakan sebagai bahan fungisida dan serat
selulosa digunakan untuk menambah elastisitas.
Pra rancangan pabrik pembuatan Hexamine dari formaldehid dan amoniak
dengan proses leonard, direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 8000
Ton/Tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam satu tahun.
Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah dekat bahan baku yakni
Jambi, dengan luas areal 11.208 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 150 orang dengan
bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) dengan sistem organisasi dan staf.
Hasil evaluasi ekonomi Pabrik Pembuatan Hexamine ini sebagai berikut:


Total Modal Investasi

: Rp. 794.950.061.710,-



Total Biaya Produksi

: Rp. 405.860.929.439,-



Hasil Penjualan

: Rp. 720.000.000.000,-



Laba Bersih

: Rp. 218.817.862.645,-



Profit Margin (PM)

: 43,41 %



Break Even Point (BEP)

: 42,58 %



Return on Investment (ROI)

: 27,52 %



Pay Out Time (POT)

: 3,63 tahun



Return on Network (RON)

: 45,87 %



Internal Rate of Return (IRR)

: 40,45 %

Dari hasil evaluasi ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan

Hexamine ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Hal
KATA PENGANTAR ..............................................................................................i
INTISARI .............................................................................................................. iii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL .................................................................................................vii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xiv
BAB I

BAB II

PENDAHULUAN .............................................................................. I-1
1.1

Latar Belakang............................................................................ I-1

1.2

Perumusan Masalah .................................................................... I-2

1.3

Tujuan Pra Rancangan Pabrik ..................................................... I-2

TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES ...................... II-1
2.1

Hexamine .................................................................................. II-1

2.2

Sifat – sifat Bahan baku, Bahan Penyerta, dan Produk................ II-1

2.3

BAB III

2.2.1

Amoniak ........................................................................ II-1

2.2.2

Formaldehid ................................................................... II-2

2.2.3

Formalin ......................................................................... II-2

2.2.4

Hexamethylenetetramine ................................................ II-3

Proses Pembuatan Hexamine .................................................... II-3

2.3.1

Meissner......................................................................... II-3

2.3.2

Leonard .......................................................................... II-4

2.3.3

AGF Lefebvre ................................................................ II-4

2.4

Pemilihan Proses........................................................................ II-5

2.5

Deskripsi Proses ........................................................................ II-5

NERACA MASSA ............................................................................III-1
3.1

Reaktor 1 (R-101) .....................................................................III-1

3.2

Evaporator I (FE-101) ...............................................................III-2

3.3

Evaporator II (FE-102)..............................................................III-2

3.4

Centrifuge (FF-101) ..................................................................III-3

3.5

Rotarry Dryer (DE-101) ............................................................III-3

Universitas Sumatera Utara

BAB IV

NERACA ENERGI ......................................................................... IV-1
4.1

Reaktor 1 (R-101) .................................................................... IV-1

4.2

Evaporator I (FE-101) .............................................................. IV-1

4.3

Ejektor 1 (EJ-101).................................................................... IV-2

4.4

Kondensor 1 (E-101)................................................................ IV-2

4.5

Evaporator II (FE-102)............................................................. IV-2

4.6

Ejektor II (EJ-102) ................................................................... IV-3

4.7

Kondensor II (E-102) ............................................................... IV-3

4.8

Cooler (E-103) ......................................................................... IV-3

4.9

Rotarry Dryer (DE-101) ........................................................... IV-4

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN ........................................................... V-1

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ................... VI-1
6.1

Instrumentasi ........................................................................... VI-1

6.2

Keselamatan Kerja Pabrik ........................................................ VI-5

6.3

Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Hexamine............. VI-6
6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Ledakan ............... VI-7
6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri ............................................ VI-8
6.3.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik .............................. VI-8
6.3.4 Pencegahan Terhadap Ganguan Kesehatan ...................... VI-9
6.3.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis ........................... VI-9

BAB VII UTILITAS...................................................................................... V11-1

BAB VIII

BAB IX

7.1

Kebutuhan Uap (Steam) .......................................................... VII-1

7.2

Kebutuhan Air ........................................................................ VII-2

7.3

Kebutuhan Listrik ................................................................... VII-9

7.4

Kebutuhan Bahan Bakar ....................................................... VII-10

7.5

Unit Pengolahan Limbah ...................................................... VII-12

7.6

Spesifikasi Peralatan Utilitas................................................. VII-18

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ................................... VIII-1
8.1

Lokasi Pabrik......................................................................... VIII-1

8.2

Tata Letak Pabrik .................................................................. VIII-6

8.3

Perincian luas tanah ............................................................... VIII-7

ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN .................. IX-1

Universitas Sumatera Utara

BAB X

9.1

Organisasi Perusahaan ........................................................... IX-1

9.2

Manajemen Perusahaan ........................................................... IX-3

9.3

Bentuk Hukum Badan Usaha ................................................... IX-4

9.4

Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ...................... IX-6

9.5

Sistem Kerja ............................................................................ IX-8

9.6

Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan .............................. IX-9

9.7

Sistem Penggajian ................................................................. IX-11

9.8

Fasilitas Tenaga Kerja ........................................................... IX-12

ANALISA EKONOMI ...................................................................... X-1
10.1 Modal Investasi ......................................................................... X-1
10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) ............................. X-4
10.3 Total Penjualan (Total Sales) ..................................................... X-5
10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ....................................................... X-5
10.5 Analisa Aspek Ekonomi ............................................................ X-5

BAB XI

KESIMPULAN ................................................................................ XI-1

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... xiv

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 3.1

Neraca Massa pada Reaktor (R-101) .............................................III-1

Tabel 3.2

Neraca Massa pada Evaporator I (FE-101) ....................................III-2

Tabel 3.3

Neraca Massa pada Evaporator II (FE-102) ...................................III-2

Tabel 3.4

Neraca Massa pada Centrifuge (FF-101) .......................................III-3

Tabel 3.5

Neraca Massa pada Rotarry Dryer (DE-101) .................................III-3

Tabel 4.1

Neraca Energi pada Reaktor 1 (R-101) ......................................... IV-1

Tabel 4.2

Neraca Energi pada Evaporator I (FE-101) ................................... IV-1

Tabel 4.3

Neraca Energi pada Ejektor 1 (EJ-101)......................................... IV-2

Tabel 4.4

Neraca Energi pada Kondensor 1 (E-101)..................................... IV-2

Tabel 4.5

Neraca Energi pada Evaporator II (FE-102).................................. IV-2

Tabel 4.6

Neraca Energi pada Ejektor II (EJ-102) ........................................ IV-3

Tabel 4.7

Neraca Energi pada Kondensor II (E-102) .................................... IV-3

Tabel 4.8

Neraca Energi pada Cooler (E-103) .............................................. IV-3

Tabel 4.9

Neraca Energi pada Rotarry Dryer (DE-101) ................................ IV-4

Tabel 6.1

Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan
Hexamine .................................................................................... VI-4

Tabel 6.2

Peralatan Perlindungan Diri.......................................................... VI-8

Tabel 7.1

Kebutuhan Uap sebagai Media Pemanas ..................................... VII-1

Tabel 7.2

Kebutuhan air Pendingin pada Alat ............................................. VII-2

Tabel 7.3

Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan ................................. VII-3

Tabel 7.4

Kualitas Air Sungai ..................................................................... VII-3

Tabel 7.5

Spesifikasi Komposisi Limbah Proses ....................................... VII-12

Tabel 8.1

Perincian Luas Tanah ................................................................. VIII-7

Tabel 9.1

Jadwal Kerja Karyawan Shift........................................................ IX-9

Tabel 9.2

Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya........................................... IX-9

Tabel 9.3

Perincian Gaji Karyawan ............................................................ IX-11

Tabel LA.1

Spesifikasi Bahan Baku dan Produk...............................................LA-1

Tabel LB.1

Kapasitas Panas Gas .................................................................... LB-1

Tabel LB.2

Kapasitas Panas Cairan ............................................................... LB-2

Universitas Sumatera Utara

Tabel LB.3

Panas Perubahan Fasa ................................................................. LB-2

Tabel LB.4

Panas Reaksi Komponen ............................................................. LB-2

Tabel LB.5

Estimasi Kapasitas Panas Liquid hexamine.................................. LB-3

Tabel LB.6

Estimasi Kapasitas Panas solid hexamine .................................... LB-3

Tabel LB.7

Panas Masuk Alur I ..................................................................... LB-4

Tabel LB.8

Panas Masuk Alur 2 .................................................................... LB-4

Tabel LB.9

Panas Masuk Alur 3 .................................................................... LB-5

Tabel LB.10 Neraca Panas Reaktor.................................................................. LB-6
Tabel LB.11 Panas Masuk Alur 3 .................................................................... LB-6
Tabel LB.12 Panas Masuk Alur 14 .................................................................. LB-7
Tabel LB.13 Panas Masuk Alur 5 .................................................................... LB-8
Tabel LB.14 Panas Masuk Alur 4 .................................................................... LB-8
Tabel LB.15 Neraca Panas Evaporator I .......................................................... LB-9
Tabel LB.16 Panas Masuk Alur 5 ...................................................................LB-10
Tabel LB.17 Panas Masuk Alur 6 ...................................................................LB-11
Tabel LB.18 Neraca Panas Ejector ..................................................................LB-12
Tabel LB.19 Panas Masuk Alur 7 ...................................................................LB-12
Tabel LB.20 Neraca Panas Condensor ............................................................LB-13
Tabel LB.21 Panas Masuk Alur 8 ...................................................................LB-15
Tabel LB.22 Panas Masuk Alur 9 ...................................................................LB-15
Tabel LB.23 Neraca Panas Evaporator II ........................................................LB-16
Tabel LB.24 Panas Masuk Alur 10 .................................................................LB-17
Tabel LB.25 Neraca Panas Ejektor I ...............................................................LB-18
Tabel LB.26 Panas Masuk Alur 11 .................................................................LB-19
Tabel LB.27 Neraca Panas Condensor ............................................................LB-19
Tabel LB.28 Panas Masuk Alur 12 .................................................................LB-20
Tabel LB.29 Neraca panas Cooler...................................................................LB-21
Tabel LB.30 Panas Masuk Alur 13 .................................................................LB-22
Tabel LB.31 Panas Masuk Alur 14 .................................................................LB-22
Tabel LB.32 Neraca Panas Centrifuge ............................................................LB-22
Tabel LB.33 Panas Masuk Alur 15 .................................................................LB-23
Tabel LB.34 Panas Masuk Alur 16 .................................................................LB-23

Universitas Sumatera Utara

Tabel LB.35 Rotary Dryer ..............................................................................LB-24
Tabel LC.1

Komposisi Bahan Baku ............................................................... LC-4

Tabel LC.2

Komposisi Umpan Masuk ........................................................... LC-9

Tabel LC.3

Ukuran dan Dimensi Standar Steam Ejektor ...............................LC-34

Tabel LD.1

Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara Pendingin....................................

Tabel LE.1

Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ........................... LE-1

Tabel LE.2

Harga Indeks Marshall dan Swift .................................................. LE-3

Tabel LE.3

Estimasi Harga Peralatan Proses ................................................... LE-6

Tabel LE.4

Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ........... LE-7

Tabel LE.5

Biaya Sarana Transportasi ............................................................ LE-9

Tabel LE.6

Perincian Gaji Pegawai .............................................................. LE-12

Tabel LE.7

Perincian Biaya Kas ................................................................... LE-15

Tabel LE.8

Perincian Modal Kerja................................................................ LE-16

Tabel LE.9

Aturan Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia
No.17 Tahun 2000...................................................................... LE-17

Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UU RI
No. 17 Tahun 2000 ..................................................................... LE-18
Tabel LE.11 Data Perhitungan BEP ................................................................ LE-28
Tabel LE.12 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ......................... LE-30

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Hal
Gambar 6.1

Instrumentasi pada Alat .............................................................. VI-5

Gambar 7.2

Diagram Alir Pengolahan Air Pra Rancangan Pabrik Pembuatan
Hexamine dari Amoniak dan Formaldehid ................................VII- 30

Gambar 8.1

Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Hexamine ........... VIII-9

Gambar 9.1

Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pra Rancangan
Pabrik Pembuatan Hexamine ................................................... IX-13

Gambar LD.1 Spesifikasi screening ................................................................. LD-1
Gambar LD.2 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower .... LD-28
Gambar LD.3 Kurva Hy terhadap 1/(Hy*– Hy) .............................................. LD-29
Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)
dan Tangki Pelarutan .................................................................. LE-5
Gambar LE.4 Grafik BEP .............................................................................. LE-27

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Hal
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 ALAT UTILITAS ............... LD-1
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ..................................... LE-1

Universitas Sumatera Utara

INTISARI
Hexamine banyak digunakan sebagai bahan baku pembuatan peledak dan
sebagai bahan baku antiseptik. Selain itu juga banyak digunakan di bidang industri
seperti resin digunakan sebagai curing agent, karet digunakan sebagai accelerator
yaitu agar karet menjadi elastis, tekstil digunakan sebagai shrinkproofing agent dan
untuk memperindah warna, makanan digunakan sebagai bahan fungisida dan serat
selulosa digunakan untuk menambah elastisitas.
Pra rancangan pabrik pembuatan Hexamine dari formaldehid dan amoniak
dengan proses leonard, direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 8000
Ton/Tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam satu tahun.
Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah dekat bahan baku yakni
Jambi, dengan luas areal 11.208 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 150 orang dengan
bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) dengan sistem organisasi dan staf.
Hasil evaluasi ekonomi Pabrik Pembuatan Hexamine ini sebagai berikut:


Total Modal Investasi

: Rp. 794.950.061.710,-



Total Biaya Produksi

: Rp. 405.860.929.439,-



Hasil Penjualan

: Rp. 720.000.000.000,-



Laba Bersih

: Rp. 218.817.862.645,-



Profit Margin (PM)

: 43,41 %



Break Even Point (BEP)

: 42,58 %



Return on Investment (ROI)

: 27,52 %



Pay Out Time (POT)

: 3,63 tahun



Return on Network (RON)

: 45,87 %



Internal Rate of Return (IRR)

: 40,45 %

Dari hasil evaluasi ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Hexamine ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Perkembangan industri di Indonesia pada saat ini mengalami peningkatan di
segala bidang, terutama industri-industri yang bersifat padat modal dan teknologi
tinggi. Untuk itu Indonesia diharapkan mampu bersaing dengan negara-negara maju
lainnya (Adetya, 2007).
Peningkatan yang secara pesat baik secara kualitatif maupun kuantitatif juga
terjadi dalam industri kimia. Industri kimia yang dikembangkan di Indonesia selama
ini, termasuk industri berskala besar yang padat modal dan berteknologi tinggi.
Industri kimia ini umumnya menghasilkan produk berupa bahan baku bagi industri
pemakainya (industri hilir) seperti industri plastik. Untuk itu, industri kimia
diharapkan memegang peranan penting dalam penguatan dan pendalaman struktur
industri, terutama yang berbasis pada pengolahan sumber daya alam sehingga
memperkukuh keterkaitan antara industri hulu dengan industri hilir maupun antara
sektor industri dengan sektor ekonomi lainnya.
Secara umum, industri kimia menunjukkan kenaikan produksi yang cukup
mantap walaupun sempat dilanda krisis moneter. Hal tersebut dimungkinkan berkat
adanya perluasan kapasitas produksi beberapa pabrik dan pembangunan pabrikpabrik kimia baru, dan makin meningkatnya permintaan pasar terutama pasar ekspor.
Peningkatan yang pesat ini selain didorong oleh meningkatnya permintaan ekspor
sehingga

beberapa

pabrik

melakukan

perluasan

kapasitas

produksi,

juga

bertambahnya permohonan investasi baru untuk pembangunan pabrik-pabrik kimia
hulu/dasar.
Hexamethylenetetramine (HMTA) atau biasa disebut sebagai hexamine
merupakan salah satu produk industri kimia yang sangat penting bagi kehidupan.
Selama Perang Dunia ke II bahan ini banyak digunakan sebagai bahan baku
pembuatan cyclonite yang mempunyai daya ledak sangat tinggi. Setelah masa perang
usai, bahan peledak ini masih diperlukan untuk keperluan pertahanan dan keamanan
dan industri pertambangan. Hexamine banyak digunakan juga dalam berbagai bidang
antara lain: bidang kedokteran (bahan baku antiseptik), industri resin (curing agent),

Universitas Sumatera Utara

industri karet (accelerator yaitu agar karet menjadi elastis), industri tekstil (shrinkproofing agent dan untuk memperindah warna), industri serat selulosa (menambah
elastisitas), dan pada industri buah digunakan sebagai fungisida pada tanaman jeruk
untuk menjaga tanaman dari serangan jamur. (Kent,J.A., 1974)
Kebutuhan hexamine terus meningkat dari tahun ketahun. Menurut BPS
(2004 - 2010), impor hexamine Indonesia seperti pada Tabel 1.1 berikut ini.
Tabel 1.1 Impor Hexamine Indonesia

2004

Impor
Berat bersih (kg)
9.612

2005

9.238

2006

5.778

2007

6.887

2008

11.887

2009

9.649

2010

12.934

Tahun

(BPS, 2004 - 2010)
Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa impor hexamine ke Indonesia
meningkat setiap tahunnya. Negara import hexamine adalah seperti Cina, Jepang,
Amerika , India, dan lain-lain. Jelas bahwa Indonesia merupakan salah satu negara
tujuan import hexamine dunia.

1.2 Perumusan Masalah
Kebutuhan dunia terhadap hexamine juga mengalami peningkatan sehingga
Indonesia juga terancam tidak bisa mengimpor hexamine untuk memenuhi
kebutuhan dalam negeri. Maka salah satu cara untuk mengatasi hal tersebut adalah
dengan mendirikan pabrik hexamine di Indonesia.

1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik
Tujuan dari Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Hexamine dari amoniak dan
formaldehid dengan proses leonard adalah :

Universitas Sumatera Utara

1. Untuk menerapkan pengetahuan ilmu teknik kimia yang telah diterima di
Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara,
khususnya dimensi alat, desain proses, dan kelayakan ekonomi
2. Untuk membuat hexamine sehingga diharapkan dengan dibangunnya pabrik
hexamine ini akan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri dan meningkatkan
ekspor hexamine sehingga dapat meningkatkan devisa negara dan mendorong
pertumbuhan industri yang menggunakan hexamine sebagai bahan baku maupun
bahan pendukung.
3. Untuk menciptakan lapangan kerja baru sehingga dapat meningkatkan
perekonomian masyarakat dan mengurangi jumlah pengangguran di Indonesia.

Universitas Sumatera Utara

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Hexamine
Hexamine merupakan produk dari reaksi antara amonia dan formalin dengan
menghasilkan air sebagai produk samping.
6CH2O(l) + 4NH3(l) -------------> (CH2)6N4(s) + 6H2O(l)
Gambar 2.1 Reaksi formaldehid dengan amoniak

Hexamethylenetetramine (HMTA) atau biasa disebut sebagai hexamine
merupakan salah satu produk industri kimia yang sangat penting bagi kehidupan.
Selama Perang Dunia ke II bahan ini banyak digunakan sebagai bahan baku
pembuatan cyclonite yang mempunyai daya ledak sangat tinggi. Setelah masa perang
usai, bahan peledak ini masih diperlukan untuk keperluan pertahanan dan keamanan
dan industri pertambangan. Hexamine banyak digunakan juga dalam berbagai bidang
antara lain: bidang kedokteran (bahan baku antiseptik), industri resin (curing agent),
industri karet (accelerator yaitu agar karet menjadi elastis), industri tekstil (shrinkproofing agent dan untuk memperindah warna), industri serat selulosa (menambah
elastisitas), dan pada industri buah digunakan sebagai fungisida pada tanaman jeruk
untuk menjaga tanaman dari serangan jamur. (Kent,J.A., 1974)

2.2 Sifat-Sifat Bahan Baku, Bahan Penyerta, dan Produk
Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan hexamine ini adalah
amoniakdan formaldehid. Sifat-sifat bahan baku, bahan pembantu, dan produk dapat
dilihat sebagai berikut.

2.2.1 Amoniak
Berat molekul

: 17,03 kg/kg mol

Fase

: gas

Warna

: tak berwarna

II-1
Universitas Sumatera Utara

Titik didih

: -33,35 °C (101,3 KPa)

Titik leleh

: -77,7 °C

Specific heat

: 2097,2 (0 °C)
2226,2 (100 °C)

Kelarutan dalam air (%wt)

: 42,8 (0 °C)
14,1 (60 °C)
: 0,690 (-40 °C)

Specific gravity

0,639 (0 °C)
0,590 (40 °C)
Berat jenis (%wt)

: 0,970 (8 °C)
0,618 (100 °C)

2.2.2 Formaldehid (CH2O)
Berat molekul

: 30,03 kg/kg mol

Fase

: gas

Berat jenis

: 0,8153 g/cm3 (-20 °C)
0,9151 g/cm3 (-80 °C)

Titik didih

: -19 oC (101,3 Kpa)

Titik cair

: -118 oC

Suhu kritis

: 137,2 – 141,2 °C

Tekanan kritis

: 6,784 – 6,637 Mpa

Entropi

: 218,8 J/mol.K

Panas pembakaran

: 561 KJ/mol

2.2.3 Formalin (CH2O)
Fase

: cair

Bau

: tajam

Warna

: tak berwarna

Berat jenis

: 1,08 kg/L

Titik didih

: 96 oC

Titik cair

: -15 oC

Kemurnian

: 37 %

Universitas Sumatera Utara

Impuritas

: 62,5 % H2O
: 0,5 % CH3OH

2.2.4 Hexamethylenetetramine ((CH2)6N4)
Berat molekul

: 140,19 kg/kg mol

Fase

: padat

Bentuk

: kristal

Warna

: putih dan berkilauan

Specific grafity

: 1,270 (25°C)

Titik didih

: 285-295 oC

Kelarutan dalam air

: 46,5 gr/100 gr air (25 °C)
: 43,4 gr/100 gr air (70 °C)

2.3 Perhitungan Rumus Antoin
Rumus antoin, pembuktian fasa pada amoniak
B 

Ln P   A 

T

C


Nilai :
A = 15,49
B = 2363,24
C = -22,6207
T = 35 oC = 308K

2363,24 
Ln P  15,49 

308  22,6207 

Ln P

= 15,49 - 8,281

Ln P

= 7,208

P

= 1351 Kpa

Psebenarnya= 13,33 atm
Pteoritis

= 11,5 atm

Jd amoniak berbentuk fasa cairan

Universitas Sumatera Utara

2.4 Proses Pembuatan Hexamine
Dalam pembutan hexamine secara komersial dengan bahan baku amonia dan
formaldehid dikenal 3 (tiga) macam proses, yaitu :
2.3.1 Proses Meissner
Proses ini pertama kali dikembangkan oleh Firtz Meissner pada tahun 1938 di
Jerman Barat. Bahan baku yang digunakan adalah gas amonia dan gas formaldehid.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
6CH2O(g) + 4NH3(g) -------------> C6H12N4(s) + 6H2O(l)
Formaldehid dialirkan dari tangki formaldehid masuk ke dalam reaktor bersama
amonia. Reaksi yang terjadi sangat cepat sehingga yang mengontrol kecepatan reaksi
adalah kecepatan pembentukan kristal hexamine. Pada proses ini panas reaksi yang
terjadi pada reaktor digunakan untuk menguapkan air hasil reaksi. Reaktor dalam
proses ini didesain sangat khusus, karena selain sebagai tempat reaksi antara gas
amonia dan gas formaldehid juga digunakan sebagai evaporator dan kristaliser.
Reaktor berjumlah dua buah dan saling berhubungan dengan suhu reaksi 20-30 oC.
Untuk menjaga suhu reaksi digunakan gas inert ataupun dengan pengaturan tekanan
total saat campuran dalam reaktor mendidih. Hal ini untuk mengurangi kebutuhan
pendingin. Produk hexamine keluar reaktor dengan konsentrasi 25 – 30 %. Dengan
adanya panas yang terbentuk, hexamine dapat dikristalkan langsung dengan reaktor.
Uap dalam reaktor dikondensasikan sedangkan bahan inert serta impuritas seperti
metanol dibuang dari bagian atas reaktor seperti waste gas. Gas ini masih
mengandung hidrogen 18 – 20 % dan dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar. Dari
reaktor produk masuk ke dalam centrifuge untuk dicuci dengan air kemudian
dikeringkan dan dipasarkan. Konversi dari proses ini adalah 97 % dan yield proses
ini mencapai 95 %. (European Patent Office no. 0468353b)

2.3.2 Proses Leonard
Bahan baku yang digunakan dalam proses ini adalah amonia cair dan larutan
formalin dengan konsentrasi 37 %. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
6CH2O(l) + 4NH3(l) -------------> (CH2)6N4(s) + 6H2O(l) + 28,2 kkal

Universitas Sumatera Utara

Reaksi berlangsung pada suhu 30 – 50oC dengan pH 7-8. Untuk mempertahankan
suhu digunakan pendingin air. Larutan formalin yang mengandung metanol kurang
dari 2 % diumpankan bersama dengan amonia cair ke dalam reaktor. Produk yang
keluar dari reaktor kemudian masuk ke dalam evaporator. Di dalam evaporator
terjadi penguapan sisa–sisa reaktan dan mulai terjadi proses pengkristalan. Produk
keluar evaporator kemudian dimasukkan ke dalam centrifuge dan dikeringkan di
dryer, setelah itu produk kemudian dikemas. Dengan proses ini dapat diperoleh yield
overall sebesar 95 – 96 % berdasarkan reaktan formalin. (Kent, J. A., 1974) Konversi
dari reaksi pembuatan hexamine dari amonia dan formalin pada proses ini adalah 98
%. (Kermode & Stevens, 1965)

2.3.4 Proses AGF Lefebvre
Bahan baku yang digunakan dalam proses ini adalah larutan formalin bebas
metanol sebesar 30-37 % berat dan gas anhidrat amonia. Reaksi yang terjadi adalah
sebagai berikut :
6CH2O(l) + 4NH3(g) ------------->

C6H12N4(s) + 6H2O(l)

Bahan baku formalin diumpankan ke dalam reaktor yang dilengkapi dengan
pengaduk dan gas amonia anhidrat diumpankan secara pelan – pelan dari bagian
bawah reaktor. Reaksi berlangsung dalam kisaran suhu 20 – 30oC dan merupakan
reaksi eksotermis sehingga membutuhkan pendingin. Untuk menyempurnakan reaksi
maka digunakan amonia berlebih. Produk yang keluar dari reaktor kemudian masuk
ke dalam vaccum evaporator. Dalam evaporator bahan mengalami pemekatan dan
pengkristalan. Kristal yang terbentuk dikumpulkan dibagian bawah evaporator yaitu
di dalam salt box kemudian diumpankan kedalam centrifuge untuk memisahkan
kristal hexamine dan air. Untuk memperoleh bahan dengan kemurnian yang tinggi,
air yang masih banyak mengandung kristal hexamine (mother liquor) yang keluar
dari centrifuge dikembalikan ke evaporator. Setelah itu produk dikeringkan dan
dikemas. Dengan proses ini mempunyai konversi 97 % dan didapatkan yield sebesar
95 %. (Gupta, R. K., 1987).

Universitas Sumatera Utara

2.5 Pemilihan Proses
Dengan melihat ketiga macam proses di atas maka dalam prarancangan pabrik
hexamine dipilih proses Leonard dengan beberapa pertimbangan sebagai berikut:
Tabel 2.1 Jenis Proses Pembuatan Hexamine Serta Kelebihan Dan Kekurangannya
No
1

Jenis Proses
Meissner

Kelebihan
 Proses

pembentukan  Bahan baku berfasa gas,

hexamine cepat.
 Konversi reaksi mencapai
97% dan yield 95%

2

Leonard

Kekurangan

 Penanganannya mudah.

sehingga

memerlukan

volum tangki penyimpanan
dan reaktor yang besar.
 Prosesnya lebih panjang.

 Bahan baku berfasa cair
 Konversi reaksi mencapai
98% dan yield 95 – 96 %
3

AGF Lefebvre

 Konversi reaksi mencapai  Penanganannya
97 % dan yield 95%

susah,

karena bahan baku berfasa
heterogan yaitu gas dan
cair
 Untuk

menyempurnakan

reaksi digunakan ammonia
berlebih.

2.6 Deskripsi Proses
Amonia disimpan dalam tangki penyimpan (TT-101) pada tekanan 11 atm dan
pada suhu 35oC sehingga amonia tetap dalam kondisi cair. Kemudian dialirkan ke
dalam reaktor. Larutan formalin disimpan dalam tangki penyimpanan (TT-102) pada
suhu 35 oC dan tekanan 11 atm. Dari tangki ini formalin dialirkan ke dalam reaktor
menggunakan pompa (J-102) pada tekanan tinggi yaitu 11 atm.
Kedua bahan baku diumpankan dalam reaktor dengan perbandingan mol
formalin : amonia = 3 : 2. Reaksi berlangsung dalam fase cair dan merupakan reaksi
eksotermis. Konversi yang dapat dicapai pada reaksi ini sebesar 98 % berdasarkan

Universitas Sumatera Utara

reaktan formalin. Reaksi dijalankan dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (R)
pada keadaan isotermal 35 oC. Reaktor beroperasi pada tekanan 11 atm untuk
menjaga agar reaktan tetap dalam keadaan cair. Panas yang dihasilkan oleh reaktor
diserap dengan koil pendingin. Produk keluar dari reaktor yang mempunyai suhu
35 oC dan tekanan 11 atm kemudian dialirkan ke dalam expander (E) untuk
menurunkan menjadi 1 atm sebelum masuk ke evaporator (EV-01). Suhu produk
keluar expander sebesar 35oC. Produk hexamine dan sisa reaktan yang berupa
amonia dan formalin keluar expander kemudian diumpankan ke dalam 2 buah
evaporator (FE-101 dan FE-102). Di dalam evaporator, produk mengalami proses
pemekatan dan pengkristalan. Evaporator bekerja pada tekanan di bawah 1 atm
(vakum) untuk menghindari dekomposisi hexamine. Tekanan evaporator 1 (FE-101)
yaitu 0,11 atm dan suhu 101,8oC. Evaporator 2 (FE-102) beroperasi pada tekanan
0,12 atm dan suhu 115,24oC. Sebagai media pemanas digunakan steam jenuh pada
suhu 150

o

C dan tekanan 4,698 atm. Untuk mengumpankan produk keluar

evaporator 1 digunakan pompa J-103. Produk hasil evaporator 2 (FE-102) berupa
kristal hexamine, yang kemudian di umpankan ke centrifuge (FF) dengan
menggunakan pompa (J-105) untuk dipisahkan antara kristal hexamine dengan
cairannya. Kristal hexamine kemudian dibawa ke unit pemurnian dengan
menggunakan screw conveyor (SC). Sedangkan cairan keluar centrifuge (mother
liquor) di-recycle kembali ke evaporator 1 (FE-101) dengan menggunakan pompa
(J-106). Untuk memurnikan produk digunakan dryer. Pada proses ini menggunakan
rotary dryer (RD). Pada rotary dryer terjadi penguapan sisa–sisa air dan dihasilkan
produk mencapai kemurnian 99,93%. Produk diangkut oleh bucket elevator (BE)
sebelum disimpan dalam silo (SL).

Universitas Sumatera Utara

Keterangan Gambar
Laju Alir
T-101

CH2 O STORAGE TANK

T-102

NH3 STORAGE TANK

J-101

PUMP 1

P-102

PUMP 2

R-101

REACTOR

J-103

PUMP3

E

EXPANDER

FE-101

EVAPORATOR 1

EJ-101

EJECTOR 1

E-101

CONDENSER 1

J-104

PUMP 4

FE-102

EVAPORATOR 2

EJ-102

EJECTOR 2

E-102

CONDENSER 2

E-103

COOLER 2

J-105

PUMP 5

FF

CENTRIFUGE

J-106

PUMP 6

SC

SCREW CONVEYOR

DE

ROTARI DRYER

BC

BELT CONVEYOR

BE

BUCKET ELEVATOR

G

GUDANG PENYIMPANA

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA
FLOWSHEET PABRIK PEMBUATAN HEXAMINE DARI AMONIA DAN
FORMALDIHYD
DIGAMBAR NAMA : Arma Sari Tarigan
TANPA SKALA NIM : 080405077
1. NAMA : Dr. Ir. IRVAN, MT
DIPERIKSA/ NIP : 19680820 199501 1 001
DISETUJUI 2. NAMA : Ir. BAMBANG TRISAKTI, MT
NIP : 19660925 199103 1 003

Komponen
P (atm)
T (◦C)
NH3
H2O
CH2O
CH3OH
(CH2)6N4(l)
(CH2)6N4(s)
TOTAL

1
2
11,5
11,5
35
35
506,6288
2,5455 2265,3316
1341,0763
18,1227
509,1743 3624,5306

3
11,5
35
10,1326
3056,4303
26,8215
18,1227
1022,1981
4133,7052

4
5
0,12
0,11
101,87
101,87
0,0000 10,1326
308,5745 2777,1708
0,0536 26,7680
0,2175 17,9077
569,5579 696,1263 1574,5298 2831,9791

6
0,11
100,4

7
1
35

10,1326 10,1326
2777,1708 2777,1708
26,7680 26,7680
17,9077 17,9077
2831,9791 2831,9791

Laju Alir (kg/jam)
9
10
1
0,12
35
101,87
30,8575 30,8575 277,7171
0,0001 0,0001
0,0535
0,0026 0,0026
0,2149
256,3010 256,3010 1009,3831 1009,3831 1296,5443 1296,5443 277,9855
8
0,12
115,24

11
0,12
100,01
277,7171
0,0535
0,2149
277,9855

12
1
30
277,7171
0,0535
0,2149
277,9855

13
1
40

-

14
1
40

15
1
40

16
1
45

1,5429 29,3146
1,5429
0,0771
0,0000
0,0001
0,0000
0,0000
0,0001
0,0025
0,0001
0,0000
12,8151 243,4860 12,8151
0,6408
1009,3831 1009,3831 1009,3831
1023,7412 272,8032 1023,7412 1010,1010

17
1
45

TANGGAL T.TANGAN

18
1
40

1,4657 0,0771
0,0001 12,1743 0,6408
1009,3831
13,6402 1010,1010

Universitas Sumatera Utara

BAB III
NERACA MASSA
Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan hexamine dengan
kapasitas produksi 8000 ton/tahun atau setara dengan 1010,1010 kg/jam sebagai
berikut :
Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Waktu operasi

: 330 hari / tahun

Satuan operasi

: kg/jam

3.1 Reaktor (R-101)
Tabel 3.1 Neraca Massa Reaktor (R-101)
Input ( kg/jam )

Alur

Output (kg/jam)

1

2

3

NH3

506,6288

-

10,1326

H2O

2,5459

2265,3316

3056,4303

CH2O

-

1341,0763

26,6215

CH3OH

-

18,1227

18,1227

(CH2)6N4

-

3624,5305

1022,7052

Total

4133,7052

4133,7052

Universitas Sumatera Utara

3.2 Evaporator I (FE-101)
Tabel 3.2 Neraca Massa Evaporator I (FE-101)
Input (kg/jam)

Output (kg/jam)

Alur
3

14

4

5

NH3

10,1326

-

-

10,1326

H2O

3056,4303

29,315

308,5745

2777,1708

CH2O

26,8215

0,0001

0,0536

26,7680

18,1227

0,0025

0,2175

17,9077

(CH2)6N4(l)

1022,1981

243,486

569,5579

-

(CH2)6N4(s)

-

-

696,1263

-

CH3OH

Total

4406,5088

4406,5088

3.3 Evaporator II (FE-102)
Tabel 3.3 Neraca Massa Evaporator II (FE-102)
Alur

Input (kg/jam)

Output (kg/jam)

4

8

10

NH3

-

-

-

H2O

308,5745

30,8575

277,7171

CH2O

0,0536

0,0001

0,0535

Universitas Sumatera Utara

CH3OH

0,2175

0,0026

0,2149

(CH2)6N4(l)

569,5579

256,3010

-

(CH2)6N4(s)

696,1263

1009,3831

-

Total

1574,5298

1574,5298

3.4 Centrifuge (FF-101)
Tabel 3.4 Neraca Massa Centrifuge (FF-101)
Alur

Input (kg/jam)

Output (kg/jam)

9

13

14

H2O

30,8575

1,5429

29,315

CH2O

0,0001

0,0000

0,0001

CH3OH

0,0026

0,0001

0,0025

(CH2)6N4(l)

256,3010

12,8151

243,486

(CH2)6N4(s)

1009,3831

1009,3831

-

Total

1296,5443

1296,5443

3.5 Rotary Dryer (DE-101)
Tabel 3.5 Neraca Massa Rotary Dryer (DE-101)
Input (kg/jam)
Alur

Output (kg/jam)

15

16

17

H2O

1,5429

0,0771

29,315

CH2O

-

-

-

CH3OH

0,0001

0,0000

0,0001

Universitas Sumatera Utara

(CH2)6N4(l)

12,8151

0,6408

12,1743

(CH2)6N4(s)

1009,3831

1009,3831

-

Total

1023,7412

1023,7412

BAB IV
NERACA ENERGI
Basis perhitungan

: 1 jam

Satuan operasi

: kiloJoule/jam (kJ/jam)

Temperatur Basis

: 25oC (298,15 K)

4.1

Reaktor (R-101)

Tabel 4.1

Neraca energi pada R-101

Komponen

Masuk

Keluar

Umpan

158401,8248

Produk

149329,03

Panas reaksi

1005897

Steam

996823,9311

Total

1155225,756

4.2

1155225,756

Evaporator 1 (FE-101)

Tabel 4.2

Neraca energi pada FE-101

Komponen

Qmasuk (kJ/jam)

Qkeluar (kJ/jam)

Umpan

155375,3226

-

Universitas Sumatera Utara

Produk

-

7921218,65

Steam

7765843,3275

-

Total

7921218,6501

7921218,6501

4.3

Ejector I (EJ-101)

Tabel 4.3

Neraca energi pada EJ-101

Komponen

Qmasuk (kJ/jam)

Qkeluar (kJ/jam)

Umpan

7646675

-

Produk

-

7620728

Steam

25946,2

-

Total

7620728

7620728

4.4

Kondensor I (E101)

Tabel 4.4

Neraca energi pada R-201

Komponen

Q masuk (kJ/jam)

Q keluar (kJ/jam)

Umpan

7543673

-

Produk

-

6327182,885

Panas yang dilepas

-

1216489,8716

Total

7543673

7543673

4.5

Evaporator II (FE-102)

Tabel 4.5

Neraca energi pada FE-102

Komponen

Qmasuk (kJ/jam)

Qkeluar (kJ/jam)

Universitas Sumatera Utara

Umpan

274544,106

-

Produk

-

988248,9028

Steam

713704,7966

-

Total

988248,9028

988248,9028

4.6

Ejector II (EJ-102)

Tabel 4.6

Neraca energi pada EJ-102

Komponen

Qmasuk (kJ/jam)

Qkeluar (kJ/jam)

Umpan

780389,1

-

Produk

-

754288

Steam

26100,9

-

Total

754288,2

754288,2

4.7

Kondensor II (E-102)

Tabel 4.7

Neraca energi pada E-102

Komponen

Q masuk (kJ/jam)

Q keluar (kJ/jam)

Umpan

754288,2374

-

Produk

-

627551,829

Panas yang dilepas

-

126736,409

Total

754288,2374

754288,2374

4.8

Cooler (E-103)

Tabel 4.8

Neraca energi pada E-103

Universitas Sumatera Utara

Komponen

Qmasuk (kJ/jam)

Qkeluar (kJ/jam)

Umpan

207859,7617

-

Produk

-

23020,7556

Panas yang dilepas

-

184839,006

Total

207859,7617

207859,7617

4.9

Rotary Dryer (DE-101)

Tabel 4.10 Neraca energi pada DE-101
Komponen
Umpan

Masuk

Keluar

17143,48182
1,9121 x105

Produk
Steam

1,7406 x10 5

Total

1,912 x105

1,9121 x105

Universitas Sumatera Utara

BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Tangki formaldehid (TT-101)
Fungsi

: Menyimpan bahan baku formaldehid 37% untuk kebutuhan

30 hari
Bentuk

: Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA –283 Grade C

Jumlah

: 2 unit

Kapasitas

: 1415,93076 m3

Kondisi operasi

:

- Temperatur

: 35 °C

- Tekanan

: 11,5 atm

Kondisi fisik




:

Silinder
- Diameter

: 11,8577 m

- Tinggi

: 15,8103 m

- Tebal

: 6 in

Tutup
- Diameter

: 11,8577 m

- Tinggi

: 18,7747 m

Universitas Sumatera Utara

- Tebal

: 5,7 in

5.2 Tangki amoniak (TT-102)
Fungsi
cair untuk

: Tempat penyimpanan bahan baku amoniak dalam keadaan
kebutuhan 30 hari
: Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup torisperhical

Bentuk
dished
Bahan konstruksi

head
: Carbon Steel SA –283 Grade C

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 700,93008 m3

Kondisi operasi

:

- Temperatur

: 35 °C

- Tekanan

: 11,5 atm

Kondisi fisik




:

Silinder
- Diameter

: 6,004 m

- Tinggi

: 21,7830 m

- Tebal

: 2,5 in

Tutup
- Diameter

: 20,71m

- Tinggi

: 21,375 m

- Tebal

: 4 in

5.3 Reaktor (R-101)
Fungsi

:

Tempat terjadinya reaksi antara amoniak dengan formaldehid

Tipe

:

Mixed flow reactor

Bahan konstruksi :

stainless steel type 316 (SA-204)

Bentuk

:

Silinder vertical dengan alas dan tutup ellipsoidal

Jumlah

:

1 unit

Kondisi Operasi

:

Suhu

= 35oC

Tekanan

= 11,5 atm

Universitas Sumatera Utara

Dimensi Reaktor
- Silinder

: Tinggi

- Tutup

= 1,9127 m

Diameter

= 1,2751 m

Tebal

= 1 1/5 in

: Jenis

- Pengaduk

= ellipsoidal

Tinggi

= 0,07969 m

Tebal

=

: Jenis

- Jaket Pendingin

1
1 in
2

= Flat six-blade turbine

Jumlah Buffle

= 4 buah

Diameter Impeller

= 1,394558 ft

Daya Motor

= 1 hp

: Diameter

= 1,5310 m

Tebal Jaket

= 1

1
in
2

5.4 Evaporator I (FE-101)
Fungsi
reaktor

: Menguapkan sisa CH2O, CH3OH, NH3,dan sebagian air dari produk

Bentuk

: Long-tube Vertical Evaporator

Tipe

: Double Effect Evaporator

Jenis

: 1-2 shell and tube exchanger

Dipakai

: 1 in OD Tube 18 BWG, panjang = 12 ft

Jumlah

: 1 unit

Kondisi Operasi

: T = 101,8 0C

 Diameter luar tube (OD)

= 1 in

 Jenis tube

= 18 BWG

 Pitch (PT)

= 1 1/4 in triangular pitch

 Panjang tube (L)

= 12 ft

Jumlah tube: 131tube dengan ID shell 17,25 in.

Universitas Sumatera Utara

5.5 Evaporator II (FE-102)
Fungsi

: Menguapkan sisa CH2O, CH3OH,dan sebagian air dari produk

evaporator 01
Bentuk

: Long-tube Vertical Evaporator

Tipe

: Double Effect Evaporator

Jenis

: 1-2 shell and tube exchanger

Dipakai

: 15/16 in OD Tube 18 BWG, panjang = 10 ft

Jumlah

: 1 unit

Kondisi Operasi

: T = 115,24 0C
P = 0,3 atm

 Diameter luar tube (OD)

= 1/2 in

 Jenis tube

= 18 BWG

 Pitch (PT)

= 1 1/4 in triangular pitch

 Panjang tube (L)

= 10 ft

Jumlah tube: 62 tube dengan ID shell 10 in.

5.6 Centrifuge (FF – 101)
Fungsi

: Memisahkan kristal hexamine dari mother liquornya

Jenis

: Nozzle discharge centrifuge

Kondisi operasi

: Temperatur = 30 0C
Tekanan = 1 atm

Bahan konstruksi
Jumlah

: Carbon steel, SA-285 Grade C
= 1 buah

Kapasitas centrifuge = 5,191162 gpm
Diameter bowl

= 10 in

Speed

= 10000 rpm

Daya motor

= 20 Hp

5.7 Rotary Dryer (DE-101)
Fungsi

: Mengurangi kadar cairan yang terikut pada hasil padatan

hexamine
Jenis

: Steam Tube Dryer

Universitas Sumatera Utara

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA –283 Grade C

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

:

- Temperatur

: 45 °C

- Tekanan

: 11,5 atm

Kondisi fisik

:

- Diameter

: 0,964 m

- Panjang

: 4,572 m

- Putaran rotary dryer

: 6 r/min

- Daya motor

: 2,2 hp

- Tube steam OD

: 114

- Jumlah tube steam

: 14

5.8 Steam Ejector I (JE-101)
Fungsi

: Memvakumkan evaporator hingga 0,1 atm

Jenis

: Steam jet ejector

Bahan konstruksi

: Stainless steel

Jumlah

: 1 unit

Spesifikasi steam ejector :
steam nozzle

= 3 in

- Panjang total steam ejector (A)

= 31

43
in
64

- Panjang diffuser body (B)

= 26

7
in
16

- Panjang booster body (C)

=5

- Lebar Suction Chamber (D)

5
= 4 in
8

- Diameter lubang inlet bahan masuk (E)

= 3 in

- Diameter lubang discharge (F)

= 3 in

- Diameter lubang inlet steam (G)

= 2 in

15
in
16

Universitas Sumatera Utara

5.9

Steam Ejector II (JE-102)

Fungsi

: Memvakumkan evaporator hingga 0,1 atm

Jenis

: Steam jet ejector

Bahan konstruksi

: Stainless steel

Jumlah

: 1 unit

Spesifikasi steam ejector :
steam nozzle

= 2 1/2 in

- Panjang total steam ejector (A)

= 26

- Panjang diffuser body (B)

=

- Panjang booster body (C)

=

- Lebar Suction Chamber (D)

=

- Diameter lubang inlet bahan masuk (E)

=

- Diameter lubang discharge (F)

=

- Diameter lubang inlet steam (G)

=

41
in
64
1
22 in
16
37
4 in
64
7
3 in
8
1
2 in
2
1
2 in
2
1
1 in
2

5.10 Screw Conveyor (SC-101)
Fungsi

: Mengangkut cake dari centrifuge untuk diumpankan

ke rotary
dryer
Bentuk

: horizontal screw conveyor

Bahan konstruksi

: Carbon steel

Jumlah

: 1 unit

Jarak angkut

:5m

Kondisi operasi

: Temperatur = 40 °C

Universitas Sumatera Utara

Tekanan = 1 atm
Laju alir

: F = 1010,1010 kg/jam =0,280584 kg/detik

Densitas

: ρ = 1329,339 kg/m3 = 82,99098 lb m/ft3

Laju alir volumetric

: Q = 0,007454 ft3/jam

Daya motor

: 0,007114 hp

5.11 Cooler (E-103)
Fungsi
Jenis
Jumlah

: Untuk menurunkan suhu dari evaporator ke
centrifuge
: 1-2 shell and tube exchanger
: 1 unit

Fluida panas

:

Laju alir fluida masuk (W)

: 1296,54432 kg/jam = 2858,40587 lbm/jam

Temperatur masuk (T1)

: 115,24°C

= 239,432°F

Temperatur keluar (T2)

: 35°C

= 95°F

Fluida dingin :
Laju alir fluida masuk (w)

: 1447,0425

kg/jam

=

3190,19927

lbm/jam
Temperatur masuk (t1)

: 30 0C

Temperatur keluar (t2)

: 60°C

= 86 0F
= 140°F

Tube
Jumlah tube

: 52 buah

Jumlah pass

: 1

OD

: 1/2 in

Panjang

: 9 ft =

BWG

: 18

Pitch

: 15/16 in, triangular

∆Pf

: 0,03632 psi

108,00131 in

Shell

Universitas Sumatera Utara

ID

: 10 in

∆Ps

: 0,03302 psi

Jumlah pass

: 1

5.12 Bucket Elevator (BE-101)
Fungsi

: Mengangkut produk hexamine padatan dari SC menuju
silo

Jenis

:

Centrifugal Discharge Elevator

Bahan Konstruksi : Carbon steel
Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 1131,313 kg/jam

Dimensi Bucket Elevator
-

Ukuran

= 102 in

-

Kecepatan

= 43 m/menit

-

Lebar

= 7 in

-

Jarak antar Bucket = 7 in

Daya

: 0,4 hp

5.13 Pompa Tangki Formaldehid 37% (J-101)
Fungsi