atau terlalu banyak mencemari lingkungan, sehingga dengan dibangunnya pabrik Bisfenol
–A di Indonesia berarti : 1. Terciptanya lapangan kerja, yang berarti turut serta dalam usaha
mengurangi pengangguran. 2. Memacu pertumbuhan industri
–industri baru yang menggunakan Bisfenol
–A sebagai bahan baku dan bahan pembantu. 3. Meningkatkan pendapatan Negara disektor industri, serta menghemat
import Bisfenol –A.
B. PERANCANGAN KAPASITAS
Kapasitas pabrik Bisfenol –A ditentukan berdasarkan kebutuhan
impor Bisfenol –A dalam negeri yang berasal dari negara-negara lain.
Kebutuhan Bisfenol –A di Indonesia terus meningkat dari tahun ke tahun.
Hal ini dapat dilihat pada tabel dibawah ini : Tabel 1.1 KebutuhanBisfenol
– A di Indonesia No
Tahun Kebutuhan impor
1 2003
106.701 2
2004 157.155
3 2005
176.100 4
2006 180.672
5 2007
180.527 6
2008 210.897
7 2009
219.451 8
2010 220.916
9 2011
250.555 10
2012 255.650
Badan Pusat Statistik,2003-2012
Dari industrial and Engineering Chemistry 1999 diperoleh data bahwa kapasitas minimal pabrik yang dapat memberikan keuntungan jika
mendirikan pabrik Bisfenol – A adalah sebesar 20.000 tontahun.
Tabel 1.2 Kapasitas Pabrik BPA yang telah didirikan. Pabrik
Lokasi Kapasitas tontahun
GE Plastics Mt. Vernon, Ind., USA
265.000 Dow Chemical
Freeport, Texas, USA 185.000
Shell Rotterdam, Belanda
125.000 Mitsubishi Chemical Co
Nagoya , Japan 100.000
Nan Ya Mailiao, Taiwan
50.000 Rhodia
Paulinia, Brazil 20.000
http :google.complant of Bisfenol – A
Dengan pertimbangan tersebut diatas maka dalam perancangan dipilih kapasitas 150.000 ton tahun dengan pertimbangan :
1. Dapat mencukupi kebutuhan Bisfenol –A dalam negeri yang
mengalami peningkatan sebesar 4,24 per tahun. 2. Akan dibangunnya beberapa industri yang mendukung industri
Bisfenol –A terutama pada penyediaan bahan baku.
3. Dapat memberikan keuntungan karena kapasitas rencana minimal yang secara ekonomis menguntungkan adalah sebesar 20.000 ton tahun.
Pabrik Bisfenol –A ini direncanakan berdiri di kawasan industri
Cilegon Kabupaten Banten, Propinsi Jawa Barat.
C
.
TINJAUAN KINETIKA
Ada beberapa macam proses pembuatan Bisfenol –A yaitu :
1. Bisfenol –A denganbahanbakuAseton dan Fenol adaduayaitu :
a. Dengan katalis Asam Proses pembuatan Bisfenol
–A dengan bahan baku Aseton dan Fenol menggunakan katalis asam.
Reaksi yang terjadi :
CH
3 2
CO + 2 C
6
H
5
OH CH
3 2
CC
6
H
4
OH
2
+ H
2
O AsetonFenolBPA
air
Campuran Aseton dan Fenol dengan perbandingan 1 : 4 1 : 3 dikontakkan dengan HCl pekat atau H
2
SO
4
70 di dalam reaktor selama beberapa jam. Reaksi pembuatan Bisfenol
–A dengan katalis asam merupakan reaksi orde 1 terhadap Aseton dan orde 2 terhadap
Fenol . Energi aktivasi dari reaksi pembentukan Bisfenol
–A dengan katalis asam 19 kkalmol. Katalis H
2
SO
4
jarang digunakan hanya untuk pabrik skala kecil karena akan mengalami kesulitan dalam pemisahan
dibandingkan dengan katalis HCl. Reaksi ini berlangsung pada tekanan atmosferik sampai dengan 2 kgcm
2
dan pada suhu 35 –60
o
C dengan konversi 50. Suhu reaksi dibatasi, karena dengan suhu yang rendah
dibawah 30
o
C, reaksi berjalan lambat dan dengan suhu diatas 85
o
C, reaksi akan menghasilkan banyak hasil samping. Katalis yang dipakai
adalah asam klorida, sedangkan katalis asam sulfat jarang digunakan hanya digunakan oleh pabrik skala kecil karena berbagai kekurangan
antara lain akan mengalami kesulitan dalam pemisahan dibandingkan menggunakan katalis asam klorida, selain itu juga terjadi masalah
dengan peralatan. Dalam perkembangan pembuatan Bisfenol –A dengan
katalis asam dan promotor methyl mercaptan dengan proses Epoxy grade dapat meningkatkan konversi sampai 98.USPatents 4,946,877
b. Proses Ion Exchange Katalis yang digunakan pada proses ini adalah polysterene sulfonated
resin, dengan konversi produk 60. Temperatur proses ini lebih tinggi yaitu 70
–90
o
C. Katalis lain yang digunakan dalam pembuatan Bisfenol –
A adalah grup mercapta SH digunakan sejak tahun 1994. Diantara grup mercaptan ini adalah sulfur diclorida, sodium thiosulfat, hidrogen
sulfida dan iron sulfida. Dalam perkembangan selanjutnya grup mercaptan dimodifikasi sebagai ion exchange dengan suatu grup asam
dan digunakan sebagai katalis untuk meningkatkan konversi. Modifikasi lain yang dipakai adalah resin sulphonic acid dan reducing
agent atau dengan mercapto alkohol, mercapto alkilamin ataupun thioxolidine. US Patents 5,395,857
2. Bisfenol –A dari selain Aseton
Pembuatan Bisfenol –A dapat juga menggunakan bahan baku selain Aseton. Bahan
baku tersebut adalah propylene methylacetylene, commercial propyne propadiene
MAPP. Pada proses ini digunakan katalis seperti Boron trifloride, katalis anhidrous hydrogen flouride, sulfuric acid, atau juga asam kuat resin ion
exchanger . Isopropynyl acetat atau 2 cloropropane dapat sama
–sama digunakan. Yang terakhir adalah salah satu hasil samping pada klorinasi temperature tinggi
propylene yang digunakan untuk memproduksi allyl klorida. Proses pembuatan cara ini digunakan secara semi komersial di Rusia tetapi hasil yang diperoleh
tidak sebaik bila menggunakan Aseton sebagai bahan bakunya.McKetta, 1994
Adapun tinjauan untuk melihat lebih detail dari hasil perancangan dapat dilihat pada gambar 1.1. dan 1.2.
C
15
H
16
O
2
H
2
O C
6
H
6
O CaCl
2
C
15
H
16
O
2
H
2
O C
6
H
6
O CaCl
2
C
15
H
16
O
2
H
2
O C
6
H
6
O H
2
O C
3
H
6
O CH
4
S
C
6
H
6
O H
2
O C
3
H
6
O CH
4
S
Reaktor Still
Menara distilasi
Tangki pencuci
Kristaliser
Centrifuge Rotary dryer
Menara distilasi
C
6
H
6
O H
2
O C
3
H
6
O H
2
O
HCl H
2
O C
6
H
6
O H
2
O C
3
H
6
O HCl
CH
4
S C
15
H
16
O
2
CaOH
2
H
2
O C
6
H
6
O CaCl
2
C
15
H
16
O
2
H
2
O H
2
O
C
15
H
16
O
2
H
2
O C
6
H
6
O H
2
O T =32
o
C P = 1 atm
T =32
o
C P = 1 atm
T =32
o
C P = 1 atm
T =50
o
C P = 1 atm
H
2
O C
3
H
6
O CH
4
S C
6
H
6
O H
2
O C
3
H
6
O
H
2
O
C
6
H
6
O CaCl
2
C
15
H
16
O
2
T =83,599
o
C P = 1 atm
T =173,6
o
C P = 1,135 atm
T =154,28
o
C P = 1 atm
T =181,84
o
C P = 1 atm
T =32
o
C P = 1 atm
T =83,4
o
C P = 1 atm
T =60
o
C P = 0,6 atm
T =60
o
C P = 1 atm
T =60
o
C P = 1 atm
T = 60
o
C P = 1 atm
T =70,45
o
C P = 1 atm
T = 80
o
C P = 1 atm
Udara T =126,26
o
C P = 1,2 atm
T = 37,78
o
C P = 1 atm
T = 100
o
C P = 1,23 atm
T =32
o
C P = 1 atm
Gambar 1.1. Diagram Alir Kualitatif
Reaktor Still
Menara distilasi
Tangki pencuci
Kristaliser
Centrifuge Rotary dryer
Menara distilasi
C
6
H
6
O :15.625,27 H
2
O :78,51 15.703,78
C
3
H
6
O :4.818,00 H
2
O :24,21 4.842,21
HCl :295,51
H
2
O :599,98 895,49
C
6
H
6
O :8.779,34
H
2
O :2.241,54
C
3
H
6
O :200,66
HCl :295,51
CH
4
S :295,51
C
15
H
16
O
2
:18.929,91 30.742,50
CaOH
2
:300,26 C
6
H
6
O :8.770,56 H
2
O :2.387,55 C
3
H
6
O :200,66 CH
4
S :295,51 11.654,30
C
6
H
6
O :8,77
CaCl
2
:449,76 C
15
H
16
O
2
:18.929,91 19.388,45
C
6
H
6
O :24.387,06 H
2
O :122,54 24.509,61
C
6
H
6
O :8,77 H
2
O :2.343,52 C
3
H
6
O :200,66 CH
4
S :295,51 2.848,48
H
2
O : 25,20 C
3
H
6
O :5.016,66 CH
4
S :295,51 5.337,39
C
6
H
6
O :8,7
H
2
O :2.342,53 C
3
H
6
O :2,00 2.353,30
H
2
O :19.388,45 C
6
H
6
O :8,77
CaCl
2
:449,76 C
15
H
16
O
2
:18.929,91 H
2
O :19.388,45
38.776,91 H
2
O :969,4229
C
6
H
6
O : 8,77
CaCl
2
: 449,76 C
15
H
16
O
2 :
18.929,91 H
2
O 18.419,03
37.807,49 C
6
H
6
O :8,77
CaCl
2
:449,76 C
15
H
16
O
2
:18,92 H
2
O :165.77,13
17.054,60 C
15
H
16
O
2
:18.910,98 H
2
O :18.910,98
20.752,88 H
2
O :1.813,49
C
15
H
16
O
2
18.910,98 H
2
O : 28,40
18.939,39
Gambar 1.2. Diagram Alir Kuantitatif
D.SpesifikasiAlatUtama Proses 1.
Centrifuge
Kode : Cf-01
Fungsi : Untukmemisahkancakebasah
produkpadatan sebanyak 37.807,48 kgjam darilarutaninduknya
mother liquor Tipe
: Solid basket Kapasitas
: 166,18 gpm Kecepatan
: 9.971,01 galjam Diameter
:41 in1,04 m Kecepatan putar
:6.400 rpm Tenaga motor
:45,66HP Bahan
: Stainless steel Jumlah
: 1 buah Harga
: US 872.895,49www.matche.com 2. Kristallizer
Kode : Cr-01
Fungsi : Mengkristalkanproduk
C
15
H
16
O
2
sebanyak 38.776,91 kgjam
Tipe : Forced-circulation magma Crystallizer
Kondisioperasi :
Suhu : 60
o
C Tekanan
: 0,8 atm Dimensi
: Diameter
: 3,96 m Volume
: 38,88 m
3
Panjang : 5,94 m
Tinggi : 6,72 m
TebalSheel : ¼ in 0,23 m
Tebalhead : ¼ in 0,24 m
Pendingin : Air
Suhumasuk : 30
o
C Suhukeluar
: 40
o
C Steam
masuk : 200
o
C KebutuhanSteam
: 2.169,91 kgjam Kebutuhan air
: 266.400,16kgjam Tenaga motor
: 3,36 HP Bahan
: Stainless steel Jumlah
: 1 buah Harga
: US 130.934,32www.matche.com 3. Menara Distilasi -01
Kode : MD-01
Fungsi : Untuk Memisahkan C
6
H
6
O dari campuran keluar Still sebanyak 8.770,56 kgjam
Jenis : Sieve Tray
Spesifikasi : Kolom distilasi atas
: Tekanan
: 1 atm Temperatur bubble point : 83,59
o
C Temperatur dew point
: 98,65
o
C Kolom distilasi bawah
: Tekanan
: 1,2 atm Temperatur bubble point : 173,65
o
C Temperatur dew point
: 180,64
o
C Diameter menara
: 1,56 m Tebalshell
:
3 16
in Tebalhead
:
3 16
in Tinggi head
: 9,78 in 0,24 m Tinggi menara
: 7,25 m Jumlah plate actual
: 14 buah
Bahan konstruksi : Carbon Steel
Harga : US 70.311,73www.matche.com
4. Menara Distilasi -02
