Latar Belakang Kapasitas Industri

3 kemudian masuk kedalam Reaktor melalui gaya gravitasi. b. Tahap reaksi dan pemisahan Pada reaktor terjadi reaksi Esterifikasi pada suhu 110 o C dengan katalis amberlyst 15 , reaksi yang terjadi memiliki karakteristik isotermal, non adiabatis, cair-cair, dan reversibel. Bahan keluaran reaktor berupa uap jenuh dan cair jenuh,, keluaran uap jenuh mengalir keatas dan masuk dalam rectifier D1.1. untuk dipisahkan komponen airnya melalui hasil atas. Hasil bawah berupa sebagian bahan baku kemudian dikembalikan ke mixer untuk dilakukan recycle. Hasil keluaran bawah yang berwujud cair jenuh mengalir kedalam stripper. Didalam stripper terjadi pemisahan seluruh air dan sebagian amil alkohol serta asam asetat. Selanjutnya produk bawah dialirkan kedalam menara destilasi D.3.1. untuk dilakukan pemurnian sesuai spesifikasi bahan produk. Hasil bawah berupa produk amil asetat yang ditampung dalam tangki penyimpan F.13 dan hasil atas ditampung dalam tangki F.1.4 untuk dijual sebagai hasil samping. 2. Konsep Reaksi Reaksi pembuatan asam asetat dari 1-pentanol dan asam asetat ini merupakan reaksi substitusi gugus radikal dengan komponen hidrogen yang berasal dari asam. Hal yang sangat diperhatikan pada reaksi ini yaitu kemungkinan akan terputusnya salah satu gugus sehingga akan membentuk molekul air. Dalam reaksi akan dibantu dengan katalis untuk mempercepat proses reaksi karena energi aktivasi akan berkurang. Reaksi esterifikasi 1-pentanol dan asam asetat : CH 3 COOH + C 5 H 11 OH CH 3 COOC 5 H 11 + H 2 O 1 Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan, proses esterifikasi amil asetat dari amil alkohol dan asam asetat yang berjalan pada orde satu, mempunyai persamaan laju reaksi sebagai berikut Chiang et al., 2002: 3234: 4 CH 3 COOH + C 5 H 11 OH CH 3 COOC 5 H 11 + H 2 O -r A = Karena , maka: -r A = Proses esterifikasi berlangsung pada suhu 110 o C dan tekanan 1 atm, karena pada kondisi tersebut akan tercapai kondisi optimal untuk kecepatan reaksi dan konveersi yang besar. Perbandingan komposisi bahan baku sebanyak 50:50 3. Tinjauan Termodinamika Secara termodiamika reaksi esterifikasi ini bersifat eksotermis hal ini dikarenakan reaksi melepaskan sejumlah panas kelingkungan dan memiliki delta H yang bernilai negatif.Untukmemperlihatkan bahwa reaksi berjalan secara eksotermis dapat dibuktikan dengan perhitngan pembentukan : Data panas pembentukan dari yaws : ΔH f o Asam asetat =-434,84 kJmol ΔH f o Amil alkohol= -302,38 kJmol ΔH f o Amil asetat= -505,50 kJmol ΔH f o Air= -241,80 kJmol CH 3 COOH + C 5 H 11 OH ↔ CH 3 COOC 5 H 11 + H 2 O ΔH 298,15K = ΔH f o produk- ΔH f o reaktan = -505,50 –-241,80 - -434,84 – 302,38 = -10,036 kJmol C. SPESIFIKASI ALAT PROSES

1. REAKTOR

Kode : R-01 Tipe: RATB Reaktor Amil Tangki Berpengaduk Kegunaan :Mereaksikan amil alkohol dan asam asetat untuk pembentuka amil asetat. Suhu operasi : 110 o C Tekanan Operasi: 1 atm Katalis : amberlyst 15 Harga : R 3.256.704.891,60 Dimensi : Tinggi reaktor : 4,005 m Diameter shell : 2,896 m Volume reaktor : 24,266 .. 21 kf kb 5 Bahan konstruksi :stainless steel type304 Pengaduk : Jenis : Turbin dengan 6 blade disk standar , dengan 4 baffle. Jumlah pengaduk : 1 Tenaga : 10 Hp Jaket pendingin : Bahan: carbon steel Tinggi : 2,896 Tebal dinding jaket : 0,5 in

2. STRIPPER

Kode : D.2.1 Fungsi : mengambil komponen berat amil asetat dan 1- pentanol dari komponen ringan asam asetat dan air Tekanan operasi : 1 atm Suhu umpan : 129,58 o C Tinggi : 18,13 m Plate ideal : 24 Jumlah plate aktual : 39 Umpa dari tray : 1 Harga = Rp 551.538.731,64

3. RECTIFIER

Kode : D.1.1 Fungsi : Mengambil komponen ringan air dari komponen berat asam asetat dan pentanol Kondisi operasi : - Suhu umpan :110 o C - Suhu distilat : 100,032 o C - Suhu Bottom : 108,55 o C Dimensi - Diameter : 1,044 - Tinggi : 17,514 m - Plate aktual : 38 plate - Harga : Rp 511.806.393,22

4. MIXER

Kode : M-01 Fungsi : Untuk Mencampurkan Sementara Baku dengan sisa reaktan agar homogeny Suhu operasi : 41,32 o C Tekanan : 1 atm Tinggi Shell : 2,747 m Volume Shell : 14,036 Tinggi total : 3,834 m Tebal head : 516 in Tebal shell : 516 in Tenaga Motor : 10 Hp 6 Harga = Rp 678.816.900,48

5. Menara Destilasi

Kode : Menara Destilasi Fungsi : Memurnikan produk utama sampai kadar 99,9 Jenis : Plat Sieve Tray Coloumn Suhu umpan :147,27 o C Tekanan : 1 atm Diameter :1,874 m Tinggi : 27,779 m Plate aktul : 55 plate Umpan tray no. : 33 Harga : Rp 1.333.390.340,23 D. UTILITAS Pada industri kimia utilitas merupakan suatu unit pendukung yang sangat penting agar proses berjalan dengan lancar. Sumber dari unit utilitas sendiri biasanya berasal dari air tanah ataupun air permukaan yang fungsi sebagai suplayer kebutuhan air proses. Selain untuk mencukupi kebutuhan air unit utilitas juga berfungsi sebagai penghasil steam,listrik,atau pun sebagai tempat peyedia bahan bakar. Utuk kebutuhan air sendri mengambil air dari sungai terdekat yaitu bengawan Solo. Agar pabrik amil asetat dapat beroperasi dengan baik maka diperlukan utilitas dengan rincian : 1. Unit penyediaan Air Jumlah keseluruhan air yang digunakan untuk proses maupun kebutuhan karyawan sejumlah 58.351,47 kg per jam. 2. Unit penyediaan Steam Kebutuhan steam dari boiler sebesar 3.332,42 kg per jam. 3. Unit penyediaan bahan bakar Jumlah bahan bakar = 413,87 liter jam 4. Unit penyediaan listrik Jumlah listrik yang dibutuhkan : 500 kW 5. Unit penyedia udara tekan Total udara tekan = 50 E. ANALISIA EKONOMI Melihat dari analisa ekonomi dari pabrik yang akan yang akan didirikan pada tahun 2020 dan beroperasi selama 330 hari per tahun dengan total pekerja sebayak 110 orang dengan upah daerah karanganyar sebesar Rp. 1.250.000,00, didapatkan keuntungan sebelum pajak sebesar Rp