PRARANCANGAN PABRIK TRIMETHYLETHYLENE DENGAN PROSES ISOMERISASI METHYLBUTENE MENGGUNAKAN KATALIS H2SO4 KAPASITAS 35.000 TON/TAHUN

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK

TRIMETHYLETHYLENE DENGAN PROSES ISOMERISASI METHYLBUTENE MENGGUNAKAN KATALIS H2SO4 KAPASITAS

35.000 TON/TAHUN

Oleh

ADELIA AYUNINGTYAS

Pabrik Trimetiletilen berbahan baku Metilbuten, akan didirikan di Tarahan, Lampung Selatan. Pabrik ini berdiri dengan mempertimbangkan ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai, tenaga kerja yang mudah didapatkan dan kondisi lingkungan.

Pabrik direncanakan memproduksi Trimetiletilen sebanyak 35.000 ton/tahun, dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah Metilbutensebanyak 4751,47 kg/jam.

Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur organisasi line dan staff dengan jumlah karyawan sebanyak 143 orang.

Dari analisis ekonomi diperoleh:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 99.701.233.801 Working Capital Investment (WCI) = Rp 19.549.261.530 Total Capital Investment (TCI) = Rp 130.328.410.197 Break Even Point (BEP) = 45,64%

Pay Out Time before Taxes (POT)b = 1,3 tahun Pay Out Time after Taxes (POT)a = 1,6 tahun Return on Investment before Taxes (ROI)b = 50,18 % Return on Investment after Taxes (ROI)a = 40,15 % Discounted Cash Flow (DCF) = 81,39 % Shut Down Point (SDP) = 33,56 %

Mempertimbangkan paparan di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik Trimetiletilen ini dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan dan mempunyai masa depan yang baik.

PRARANCANGAN PABRIK

TRIMETHYLETHYLENE DENGAN PROSES

ISOMERISASI METHYLBUTENE MENGGUNAKAN

KATALIS H

2

SO

4

KAPASITAS 35.000 TON/TAHUN

(Perancangan Reactor (RE-201))

Oleh

ADELIA AYUNINGTYAS

(Skripsi)

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar

Sarjana Teknik

Pada

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2014

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Natar, Lampung Selatan pada tanggal 24 Juni 1989, sebagai anak ke enam dari enam bersaudara, dari pasangan Bapak M. Ali dan Ibu Sumini.

Lulus dari Sekolah Dasar (SD) di SD Negeri Sidosari pada tahun 2001, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) di SLTP Al-Kautsar Bandar Lampung pada tahun 2004 dan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA Negeri 5 Bandar Lampung pada tahun 2007.

Tahun 2007, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur SPMB. Pada tahun 2011, penulis melakukan Kerja Praktek di PT Pupuk Sriwidjaja, Palembang, Sumatera Selatan.

Pada tahun 2011-2014 melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Temperatur

MOTO

Always End the Day With a

Positive Thought..

No Matter How Hard Things

We e, Tomo ow’ a F e h

Opportunity to Make it

Better..

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 akan pernah berakhir.

Guru-guruku sebagai tanda hormatku,

terima kasih atas ilmu yang telah diberikan.

Serta tak lupa kupersembahkan kepada Almamaterku tercinta,

semoga kelak berguna dikemudian hari.

i

SANWACANA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang Maha Kuasa dan Maha Penyayang, atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga tugas akhir ini dengan judul “Prarancangan Pabrik Trimethylethylene dengan Proses Isomerisasi Methylbutene menggunakan Katalis H2SO4, Kapasitas 35.000 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. Ir. Azhar, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas Lampung atas ilmu, kritik dan saran, dalam penyelesaian tugas akhir.

2. Simparmin Br Ginting, S.T., M.T 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.

ii

3. Yuli Darni, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing II, yang telah memberikan

pengarahan, masukan, bimbingan, kritik dan saran selama penyelesaian tugas akhir. Semoga ilmu bermanfaat yang diberikan dapat berguna dikemudian hari.

4. Darmansyah, S.T., M.T., selaku Dosen Penguji atas ilmu, kritik dan saran, dalam penyelesaian tugas akhir.

5. Heri Rustamaji, S.T., M.Eng., selaku Dosen Penguji atas ilmu, kritik dan saran, dalam penyelesaian tugas akhir.

6. Seluruh Dosen Teknik Kimia Universitas Lampung, atas semua ilmu dan bekal masa depan yang akan selalu bermanfaat.

7. Keluargaku tercinta, untuk Ayah, Ibu, Yunda dan Kanda yang selalu

memberikan do’a, semangat, dan dukungan, skripsi ini juga ku persembahkan untuk mereka semoga bisa menjadi pengobat hati yang pilu.

8. Taufan Firdaus, S.T., selaku rekan seperjuangan dalam suka duka yang telah membantu penulis dalam penyelesaian laporan tugas akhir ini.

9. Yulia Erza, selaku rekan seperjuangan pengerjaan skipsi.

10. Teman-teman seperjuangan di Teknik Kimia Angkatan 2007 aksel, marga, binur, catur, atung, fath, cindi, indra, muti, norma, andika, sahabat-sahabatku, ika, cici, tya, tika, nanda, kinkin, kakak-kakak dan adik-adik angkatan yang tidak bisa disebutkan satu persatu. Terimakasih atas bantuannya selama penulis menyelesaikan tugas akhir ini.

11. Kakak-kakak tingkat yang selalu memberikan bantuan dan meluangkan waktu

dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

iii

Semoga Allah membalas semua kebaikan mereka terhadap penulis dan semoga skripsi ini berguna.

Bandar Lampung, 20 Agustus 2014 Penulis,

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK_{... i}

DAFTAR ISI_{... ii}

DAFTAR TABEL _{... iv}

DAFTAR GAMBAR_{... viii}

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Kegunaan Produk ... 3

C. Analisis Pasar ... 3

D. Lokasi Pabrik ... 6

II. DESKRIPSI PROSES A. Proses Pembuatan Trimetiletilen... 10

B. Pemilihan Proses ... 13

C. Uraian Proses ... 26

III. SPESIFIKASI BAHAN DAN PRODUK A. Spesifikasi Bahan Baku ... 30

B. Produk ... 32

IV. NERACA MASSA DAN ENERGI A. Neraca Massa ... 34

B. Neraca Energi ... 39

V. SPESIFIKASI PERALATAN A. Peralatan Proses ... 45

B. Peralatan Utilitas ... 59

VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH A. Unit Pendukung Proses ... 77

1. Unit Penyediaan Air... 77

2. Unit Penyediaan Listrik... 99

3. Unit Pengadaan Bahan Bakar... 104

4. Unit Penyediaan Udara Tekan. ... 105

iii

B. Pengolahan Limbah ... 105

C. Laboratorium ... 109

D. Instumentasi Dan Pengendalian Proses... 113

VII. TATA LETAK DAN LOKASI PABRIK A. Lokasi Pabrik ... 116

B. Tata Letak Pabrik ... 120

VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN A. Bentuk Perusahaan ... 129

B. Struktur Organiasi Perusahaan ... 132

C. Tugas dan Wewenang... 136

D. Status Karyawan dan Sistem Penggajian ... 144

E. Manajemen Produksi ... 145

F. Jumlah Tenaga Kerja ... 148

G. Kesejahteraan Karyawan ... 151

H. Manajemen Produksi... 155

IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI A. Investasi... 160

B. Evaluasi Ekonomi... 166

C.Discounted Cash Flow_{... 169}

X. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ... 171

B. Saran ... 171

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI LAMPIRAN C SPESIFIKASI PERALATAN

LAMPIRAN D UTILITAS

LAMPIRAN E INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI LAMPIRAN F TUGAS KHUSUS

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1.1. Data Impor Trimetiletilen ... 2

2.1. Perbandingan Proses Pembuatan Trimetiletilen ... 14

2.2. Harga Bahan Baku dan Produk ... 14

2.2. Nilai Energi Gibbs dan Energi Pembentukan Standar ... 14

4.1. Neraca Massa Mixing Tank (MT-101)... 34

4.2. Neraca Massa Mixing Point (MP-101) ... 34

4.3. Neraca Massa Reaktor (RE-201) ... 35

4.4. Neraca Massa Centrifuge(CF-301)... 36

4.5. Neraca MassaDistilation Column(DC-301) ... 37

4.6. Neraca Massa Condenser(CD-301)... 38

4.7. Neraca Massa Reboiler(RB-301)... 39

4.8. Neraca EnergiMixing Tank (MT-101) ... 40

4.9. Neraca EnergiHeater(HE-101)... 41

4.10. Neraca EnergiMixing Point (MP-101) ... 41

4.11. Neraca EnergiHeater(HE-101) ... 42

4.12. Neraca Energi Reaktor (RE-201)... 42

4.13. Neraca EnergiCentrifuge(CF-301)... 43

4.14. Neraca EnergiDistilation Column(DC-301) ... 44

5.1. Metilbuten Storage Tank(ST-101) ... 45

5.2. H2SO4Storage Tank(ST-102) ... 46

5.3. Mixing Tank (MT-101) ... 47

5.4. Heater(HE-101) ... 48

5.5. Heater(HE-102) ... 49

v

5.9. Condenser(CD-301)... 52

5.10.Reboiler(RB-301) ... 53

5.11.Accumulator(AC-301) ... 54

5.12.Process Pump (PP-101) ... 54

5.13.Process Pump (PP-102) ... 55

5.14.Process Pump (PP-103) ... 55

5.15.Process Pump (PP-104) ... 56

5.16.Process Pump (PP-105) ... 56

5.17.Process Pump (PP-201) ... 57

5.18.Process Pump (PP-301) ... 57

5.19.Process Pump (PP-302) ... 58

5.20.Process Pump (PP-303) ... 58

5.21. Bak Sedimentasi (BS-01) ... 59

5.22. Bak Penggumpal (BP-01) ... 59

5.23. Tangki Alum (TP-01) ... 60

5.24. Tangki Soda Kaustik (TP-02) ... 60

5.25. Tangki Klorin (TP-03) ... 61

5.26.Clarifier(CL-01)... 61

5.27. Sand Filter(SF-01) ... 62

5.28.Filter Water Tank (TP-04) ... 62

5.29.Domestic Water Tank (TP-05) ... 63

5.30.Hot Basin(HB-01) ... 64

5.31. Tangki Inhibitor (TP-06) ... 64

5.32. Tangki Dispersant(TP-07) ... 65

5.33.Cooling Tower (CT-01) ... 65

5.34.Cold Basin(CB-01) ... 66

5.35. Tangki Asam Sulfat (TP-08) ... 66

5.36.Cation Exchanger (CE-01) ... 67

5.37.Anion Exchanger (AE-01) ... 67

vi

5.39. Spesifikasi Pompa Utilitas 1 (PU-01) ... 68

5.40. Spesifikasi Pompa Utilitas 2 (PU-02) ... 69

5.41. Spesifikasi Pompa Utilitas 3 (PU-03) ... 69

5.42. Spesifikasi Pompa Utilitas 4 (PU-04) ... 70

5.43. Spesifikasi Pompa Utilitas 5 (PU-05) ... 70

5.44. Spesifikasi Pompa Utilitas 6 (PU-06) ... 71

5.45. Spesifikasi Pompa Utilitas 7 (PU-07) ... 71

5.46. Spesifikasi Pompa Utilitas 8 (PU-08) ... 72

5.47. Spesifikasi Pompa Utilitas 9 (PU-09) ... 72

5.48. Spesifikasi Pompa Utilitas 10 (PU-10) ... 73

5.49. Spesifikasi Pompa Utilitas 11 (PU-11) ... 74

5.60. Spesifikasi Pompa Utilitas 12 (PU-12) ... 74

5.61. Spesifikasi Pompa Utilitas 13 (PU-13) ... 75

5.45. Tamgki Bahan Bakar (TP-09) ... 75

5.46.Compressor ... 76

6.1. Kebutuhan Air General Uses ... 79

6.2. Kebutuhan Air Pendingin ... 81

6.3. Kebutuhan Air Proses ... 90

6.4. Kebutuhan Penerangan Dalam Bangunan ... 100

6.5. Kebutuhan Penerangan Luar Bangunan ... 101

6.6. Kebutuhan Listrik Alat Proses ... 102

6.7. Kebutuhan Listrik Alat Utilitas ... ... 103

6.8. Mutu Air Limbah ... 106

6.7. Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian ... 114

7.1. Daerah Aliran Sungai di Kabupaten Lampung Selatan ... 118

7.2. Perincian Luas Area Pabrik... 128

8.1. Jadwal Kerja Regu Shift... 147

8.2. Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat ... 149

8.6. Penggolongan Tenaga Kerja ... 150

9.1. Fixed Capital Investment ... 161

9.2. Manufacturing Cost ... 163

vii

9.6. Acceptable Persent Pay Out Time... 168 9.7. Hasil Analisa Kelayakan Ekonomi ... 170

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1.1. Lokasi Pabrik ... 8

2.1. Diagram Alir Proses ... 29

4.1. Laju Alir Neraca Massa MT-101 ... 33

4.2. Laju Alir Neraca Massa MP-101 ... 34

4.3. Laju Alir Neraca Massa RE-201 ... 35

4.4. Laju Alir Neraca Massa CF-301 ... 35

4.5. Laju Alir Neraca Massa DC-301... 36

4.6. Laju Alir Neraca Massa CD-301... 38

4.7. Laju Alir Neraca Massa RB-301... 39

7.1. Lokasi Pabrik ... 120

7.2. Tata Letak Pabrik ... 124

7.3. Tata Letak Alat Proses ... 127

8.1. Struktur Organisasi Perusahaan ... 134

9.1. Analisa Ekonomi ... 169

A. Latar Belakang Pendirian Pabrik

Indonesia merupakan salah satu negara yang berpotensi di sektor minyak dan gas bumi, sehingga minyak dan gas bumi dapat dijadikan komoditi penting untuk pemasukan devisa negara. Di samping itu minyak dan gas bumi dapat diproses lagi menjadi produk-produk baru yang lebih menguntungkan.

Salah satu modal untuk mencapai tujuan tersebut adalah kekuatan sumber daya alam dan sumber daya manusia. Berdasarkan modal utama tersebut, maka pengembangan industri diarahkan untuk pendalaman dan pemantapan struktur industri yang dikaitkan dengan sektor ekonomi lain.

Pengembangan industri yang perlu mendapat perhatian pemerintah adalah pengembangan industri kimia dasar. Dengan berkembangnya industri ini akan membuka lapangan kerja baru bagi rakyat Indonesia sehingga dapat meningkatkan taraf hidup masyarakat Indonesia.

2

Peningkatan kebutuhan harus diimbangi dengan peningkatan industri, oleh sebab itu pemerintah telah menggalakkan pembangunan di sektor industri terutama dalam bidang industri kimia dasar. Salah satu di antaranya adalah pendirian pabrik trimetiletilen.

Pendirian pabrik trimetiletilen diharapkan mampu merangsang berdirinya pabrik kimia yang lain dan mampu menyuplai kebutuhan dalam negeri. Trimetiletilen merupakan bahan kimia yang sangat dibutuhkan didalam negeri dan untuk memperolehnya harus impor dari Amerika dan Eropa Barat.

Keuntungan lain yang diperoleh adalah :

1. Menurunnya jumlah impor trimetiletilen, berarti menghemat devisa negara dan dimungkinkan nanti mampu mengekspor trimetiletilen sehingga menambah devisa negara.

2. Sebagai pemasok bahan baku bagi industri-industri dalam negeri yang menggunakan trimetiletilen sebagai bahan bakunya.

3. Membuka lapangan kerja sehingga membantu mengatasi masalah pengganguran.

4. Meningkatkan kesejahteraan penduduk disekitar pabrik.

5. Merangsang dan membantu tumbuh berkembangnya industri yang menggunakan bahan dasar atau bahan pembantu trimetiletilen.

B. Kegunaan Produk

Trimetiletilen merupakan salah satu bahan kimia yang dapat digunakan diberbagai sektor kehidupan antara lain:

 Sebagai bahan baku pabrik isopropen

 Sebagai bahan baku dalam pembuatan karet sintesis

 Sebagai bahan baku pembuatan TAME, ETBE, MTBE.

C. Analisa Pasar

1. Bahan Baku yang Tersedia

Bahan baku trimetiletilen yang berupa metilbuten diperoleh secara impor dari China. Mengingat kebutuhan akan trimetiletilen yang sangat besar, maka dapat dipertimbangkan lebih lanjut untuk mendirikan pabrik tersebut.

Pemilihan bahan baku merupakan hal yang penting dalam produksi trimetiletilen, karena kemurnian produk yang dihasilkan dan desain pabrik tergantung dari kualitas bahan bakunya. Bahan baku yang digunakan adalah metilbuten.

Beberap hal yang mendasari pemilihan bahan baku tersebut adalah : a. Harga bahan baku yang relatif murah dengan tingkat kemurnian 98% b. Bahan baku tersedia cukup banyak sehingga kelangsungan pabrik serta

4

Mengingat di Indonesia belum ada pabrik trimetiletilen maka harga produk Trimetiletilen di Indonesia dijual dengan harga relatif tinggi

2. Kebutuhan Pasar

Saat ini pabrik yang telah memproduksi Trimetiletilen berada di Amerika

dan Eropa barat yaitu Kellog Co.,The M .W. yang mempunyai kapasitas rancangan sebesar 50.000 ton/tahun dan Arco Technology Inc. dengan

kapasitas rancangan sebesar 15.000 ton/tahun (Industrial Chemical

Engineering Research and Development, 2002).

Berdasarkan data statistik yang diperoleh dari Badan Pusat Statistik (BPS)

perihal data impor Trimetiletilendi Indonesia, dapat diprediksikan kapasitas

pabrik pada tahun 2017. Data statistik yang diperoleh dari biro statistik,

kebutuhan akanTrimetiletilendi Indonesia adalah sebagai berikut :

Tabel 1.1 Data Impor Trimetiletilen(Biro Pusat Statistik)

Tahun Jumlah

2004 13131,64

2005 11961,21

2006 14145,31

2007 18901,72

2008 21512,04

2009 21806,38

2010 22000,32

2011 23053,32

2012 26452,12

Peningkatan impor Trimetiletilen dari tahun ke tahun dapat dilihat pada grafik berikut.

Grafik 1.1 Impor Trimetiletilen pada tahun ke-1 hingga tahun ke-9

Untuk menghitung impor Trimetiletilen tahun berikutnya maka

menggunakan persamaan garis lurus:

y = ax + b

Keterangan : y = kebutuhan imporTrimetiletilen, ton/tahun

x = tahun

b =intercept

a = gradien garis miring

y = 1752x + 10454 R² = 0,91

0 3000 6000 9000 12000 15000 18000 21000 24000 27000 30000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

K ap as it as ( T on /T ah u n ) Tahun ke

6

Diperoleh persamaan garis lurus: y = 1752x + 10454(Ton/tahun)

Dari persamaan di atas maka dapat diketahui bahwa kebutuhan

Trimetiletilendi Indonesia pada tahun 2017 adalah:

y = 1752 (14) + 10454 y = 34.982 ton/tahun

Dengan mempertimbangkan berbagai faktor di atas, maka dipilih pabrik

Trimetiletilendengan kapasitas produksi sebesar 35.000 ton/tahun.

D. Lokasi Pabrik

Secara geografis penentuan letak lokasi suatu pabrik sangat menentukan kemajuan pabrik tersebut saat produksi dan masa datang. Lokasi pendirian pabrik merupakan salah satu faktor yang penting dalam perancangan pabrik, karena sangat mempengaruhi kegiatan industri, baik didalam kegiatan produksi maupun distribusi produk untuk kelangsungan dari suatu industri baik produksi sekarang maupun untuk masa yang akan datang seperti, perluasan pabrik, daerah pemasaran produksi, penyediaan bahan baku dan lain-lain, harus mendapat perhatian khusus dalam pendirian suatu pabrik. Oleh karena itu pemilihan lokasi yang tepat dari pabrik akan menghasilkan biaya produksi dan distribusi yang seminimal mungkin.

Provinsi Lampung sebagai lokasi strategis yang menghubungkan Pulau Jawa dan Sumatera memiliki peranan sebagai wilayah penyangga industri antara kedua pulau. Lampung juga memiliki potensi untuk digali serta dikembangkan, seperti energi terbarukan di Ulubelu dan di Suoh sebagai pembangkit listrik

dari tenaga panas bumi. Oleh karena itu, pabrik trimetiletilen direncanakan untuk didirikan di daerah Katibung, Lampung Selatan.

Faktor-faktor yang menjadi pertimbangan dalam menentukan lokasi pabrik trimetiletilen adalah sebagai berikut :

1. Penyediaan Bahan Baku

Bahan baku berupa metilbuten dipasok dari China dan katalis asam sulfat dari Gersik, Jawa Timur. Kedua bahan tersebut dikirim melalui kapal.

2. Pemasaran

Produk trimetiletilen digunakan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, dimana industri yang menggunakan trimetiletilen merupakan bahan baku penunjang yang digunakan di bidang industri, terutama industri Pembuatan Karet Sintetis. Letak geografis pabrik di provinsi Lampung cukup strategis, karena berdekatan dengan kawasan Jabodetabek yang merupakan pusat pengembangan nasional dan juga daerah lainnya di Sumatera. Hal ini merupakan peluang untuk memperluas jaringan pemasaran. Pemasaran produk tidak lepas dari sistem transportasi yang tersedia di provinsi Lampung.

3. Transportasi

Sistem transportasi di daerah ini, meliputi pelabuhan dan jalan raya, relatif mudah dan sudah tersedia bagi kepentingan umum. Sistem transportasi menunjang dalam mempermudah pengadaan bahan baku dan pemasaran produk, baik melalui darat, laut maupun udara.

8

Di Provinsi Lampung terdapat Pelabuhan Panjang. Gubernur Lampung mengatakan bahwa dari segi kelayakan Pelabuhan Panjang telah siap untuk berstatus sebagai pelabuhan internasional. Selain itu, kantor bea cukai yang ada telah naik menjadi tingkat madya. Jika Lampung dapat mengimpor barang secara langsung melalui Pelabuhan Panjang, maka tidak perlu melalui Pelabuhan Tanjung Priok sehingga secara ekonomi akan meningkatkan investasi maupun iklim usaha di Lampung (Radar Lampung, 2011). Pada gambar 1.2 dapat dilihat letak lokasi pabrik yang akan didirikan di daerah Katibung, Lampung Selatan yang cukup dekat dengan Pelabuhan Panjang.

4. Penyediaan utilitas

Air, listrik dan bahan bakar di daerah ini mudah diperoleh. Kebutuhan air untuk proses dan keperluan lainnya tersedia dari sumber air di daerah tersebut baik dari sungai/mata air atau laut. Penyediaan prasarana tenaga listrik dilayani oleh Perusahaan Umum Listrik Negara (PLN) dan Generator yang disediakan pabrik. Kemudian penyediaan bahan bakar seperti solar dapat diperoleh dari PT. Pertamina.

5. Tenaga Kerja

Tingkat pendidikan rata-rata penduduk Lampung telah menunjukan kemajuan sehingga dapat diperoleh tenaga kerja trampil maupun ahli. Tenaga kerja dapat diperoleh juga dari luar daerah jika dibutuhkan.

6. Kondisi Daerah

Iklim daerah Lampung termasuk tropis basah, dengan curah hujan beragam setiap tahun. Suhu udara beragam antara 20-34°C. Kondisi tanah relatif masih luas dengan struktur tanah yang kuat. Kecamatan Katibung, Lampung Selatan direncanakan oleh pemerintah Lampung sebagai kawasan industri (Antara News, 2013).

II. DESKRIPSI PROSES

A. Proses Pembuatan Trimetiletilen

Secara umum pembuatan trimetiletilen dapat dilakukan dengan 2 proses berdasarkan bahan baku yang digunakan, yaitu pembuatan trimetiletilen dari n-butena dengan isobutena pada fase uap serta dengan bahan baku metilbutena pada fase cair.

A.1 Trimetiletilen menggunakan bahan baku n-butena pada fasa uap

Reaksi yang terjadi terdiri dari 2 tahap, yaitu isomerisasi n-butena menjadi 2-butena (1), kemudian dilanjutkan dengan mereaksikan 2-2-butena dengan isobutena (2) :

(1) CH2= CH – CH2– CH3 CH3– CH = CH – CH3 ... (2.1)

CH3 CH3

(2) CH3– CH = CH – CH3 + CH2 = C – CH3 CH3– C = CH – CH3 + CH2 = CH – CH3 ... (2.2)

Bahan baku yang digunakandalam proses ini adalah n-butena dan isobutena. Sebelum mereaksikan n-butena dengan isobutena, terlebih dahulu n-butena diubah menjadi 2-butena dengan proses isomerisasi yang dapat dilihat seperti persamaan (2.1). Selanjutnya 2-butena direaksikan dengan isobutena yang kemudian akan menghasilkan trimetiletilen dan propilen dengan menggunakan katalis nikel sulfida. Proses yang digunakan adalah proses polimerisasi adisi seperti pada persamaan (2.3).

Reaksi isomerisasi yang n-butena menjadi 2-butena dilakukan pada temperatur 15oC dan tekanan 1 atm. Pemilihan temperatur ini didasarkan kepada jenis katalis yang digunakan, yaitu jenis alkali metal yang dapat bekerja pada suhu 15oC. Pemilihan temperatur rendah juga didasarkan atas kesetimbangan termodinamika yang rendah antara n-butena dengan 2-butena. Konversi yang diperoleh pada reaksi isomerisasi ini adalah 90%

Setelah diperoleh 2-butena dari proses isomerisasi, kemudian dilanjutkan dengan mereaksikan 2-butena dan isobutena yang berkontak di dalam reaktor pada temperatur 110oC dan tekanan 11 atm. Konversi yang diperoleh pada reaksi polimerisasi adisi ini adalah sebesar 99,5%.

A.2 Trimetiletilen dari metilbutena dengan proses fasa cair

Reaksi pembuatan trimetiletilen dari metilbuten merupakan reaksi isomerisasi:

CH3 CH3

12

Isomerisasi adalah suatu proses perpindahan rantai karbon sehingga didapatkan rumus molekul yang sama tetapi rumus strukturnya berbeda. Proses isomerisasi ini dapat juga dilakukan pada olefin. Proses pembuatan trimetiletilen merupakan salah satu proses Isomerisasi Olefin (ISOFIN).

Isomerisasi Paraffin dan Naphta merupakan reaksi orde satu, dapat balik, eksotermis dan menggunakan katalis. Dengan menggunakan katalis asam, proses isomerisasi menjadi lebih cepat dan sederhana di dalam perancangan pabrik.

Dalam beberapa proses isomerisasi paraffin, biasanya menggunakan suhu antara 30-36oC pada tekanan 4 atm. Proses isomerisasi dalam skala komersial hanya dapat dilakukan untuk hidrokarbon yang mempunyai jumlah karbon sebanyak 5 dan 6 (C5 dan C6 paraffin). Proses isomerisasi ini menggunakan bahan baku metilbuten. Konversi yang diperoleh pada reaksi isomerisasi metilbuten menjadi trimetiletilen adalah sebesar 95%.

Hidrogenasi sederhana dari C5 olefin dihasilkan dari campuran isopentan dan 1-pentan pada tekanan uap yang tinggi dan nilai oktan rendah untuk gasolin, konversi dari C5 olefin menjadi TAME menghasilkan nilai oktan tinggi dan tekanan uap yang rendah, yaitu alkilasi dari C5 olefin.

Pada reaksi isomerisasi umumnya di dalam proses menggunakan temperatur yang rendah dan menggunakan fase cair, namun ada beberapa proses isomerisasi yang menggunakan fase gas, misalnya isomerisasi butene, pentan dan heksan. Tetapi untuk isomerisasi dalam fase gas menggunakan temperatur dan tekanan proses yang cukup tinggi. Dalam skala komersial C5 dan C6 paraffin dapat menaikkan angka oktan tinggi dengan titik didih yang lebih rendah. Partikel-partikel dalam gasoline yang mempunyai angka oktan yang tinggi diproduksi dengan catalitik reforming. Produk proses isomerisasi dapat langsung digunakan tanpa harus diolah lagi.

Proses pembuatan trimetiletilen dikembangkan pertama kali pada awal tahun 1966 sebagai bahan baku isopropen dan mulai dikenalkan secara komersial pada tahun 1968. Reaksi isomerisasi trimetiletilen adalah reaksi reversible, orde satu, endotermis, isothermal dan non adiabatik. Untuk itu katalis yang digunakan adalah asam sulfat.

B. Pemilihan Proses

Pemilihan proses dilakukan dengan mempertimbangkan beberapa faktor seperti katalis yang digunakan, suhu operasi, tekanan operasi, panas reaksi, biaya bahan baku (perhitungan ekonomi kasar) dan harga pembuatan Trimetiletilen/kg.

14

1. Kelayakan Ekonomi

Tinjauan ekonomi ini bertujuan untuk mengetahui bruto yang dihasilkan oleh pabrik ini selama setahun dengan kapasitas 35.000 ton/tahun. Berikut ini perbandingan beberapa harga bahan baku dan harga produk pada tahun 2014.

Tabel 2.1 Harga bahan baku dan produk

Bahan Harga dalam $ Harga dalam Rp.

Butena 2072 USD/ton 23.830.072/ton

Isobutena 1370 USD/ton 15.756.370/ton

Nikel Sulfida 20.039 USD/ton 230.468.539/ton

Metilbuten 920 USD/ton 10.580.920/ton

Asam Sulfat 295 USD/ton 3.392.795/ton

Trimetiletilen 1780 USD/ton 20.471.780/ton

Sumber: www.alibaba.com, 2013 dan www.icis.com, 2013 *nilai kurs $1 = Rp 11.501 (www.bi.go.id)

A.Reaksi Menggunakan bahan baku Uap Butena : Konversi : 99,5%

Kapasitas : 35.000 ton Trimetiletilen tiap tahun

� � � � � � � � = � � � � � � � � ( � )

�� � � � � � � � � = 35.000.000 �

70,134

Dengan Reaksi :

CH3 CH3

CH2 = CH – CH2– CH3 + CH2 = C – CH3 (l) CH3– C = CH – CH3 + CH2 = CH – CH3 (g) ...(2.4) 1 : 1 : 1 : 1

BM 56,1063 g/mol 56,1063 g/mol 70,134 g/mol 42,0797 g/mol

Mula a b

Bereaksi (499.044,686) (499.044,686) (499.044,686)( 499.044,686)

Sisa (a-499.044,686)(b-499.044,686) (499.044,686)( 499.044,686)

Dari reaksi diatas, untuk menghasilkan 35.000 ton atau 499.044,686 kmol Trimetiletilen dengan konversi reaksi 99,5% maka dibutukan reaktan sebagai berikut

= 100%

99,5% � 499.044,686 = 501.552,448

: = 1: 1 = 501.552,448

 Mol Butena = 501.552,448 kmol

Butena yang dibutuhkan untuk menghasilkan 35.000.000 kg Trimetiletilen

= mol butena * BM butena

= 501.552,448 kmol x 56,1063 kg/kmol = 28.140.252,11 kg

16

 Mol Isobutena = 501.552,448 kmol

Isobutena yang dibutuhkan untuk menghasilkan 35.000.000 kg Trimetiletilen

= mol Isobutena * BM Isobutena

= 501.552,448 kmol x 56,1063 kgr/kmol = 28.140.252,11 kg

= 28.140,2521 ton

Jumlah katalis (Nikel Sulfida) yang digunakan dalam proses ini sebanyak 1% dari bahan baku Uap Buten.

 Mol Nikel Sulfida = 1% x 501.552,448 kmol

= 5.015,52 kmol

Nikel Sulfida yang dibutuhkan untuk menghasilkan 35.000.000 kg Trimetiletilen

= mol Nikel Sulfida * BM Nikel Sulfida = 5.015,52 kmol x 122,823 kg/kmol = 616.021,21 kg

= 616,021 ton

Jumlah harga bahan baku:

= (28.140,2521 ton x $ 2072/ton) + (28.140,2521 ton x $ 1370/ton) = $ 96.858.747,73

Jumlah harga katalis :

= 616,021 ton x $ 20.039/ton = $ 12.344.448,82

Harga produk Trimetiletilen: = (35.000 ton x $ 1780/ton) = $ 62.300.000 /tahun

 Keuntungan per tahun = Harga Produk – (Harga Reaktan + katalis) = $ 62.300.000 – ($ 96.858.747,73 + $ 12.344.448,82) = $ -46.903.196,55

= (minus) Rp. 539.433.663.500

Harga produksi/kg Trimetiletilen :

= ℎ � ℎ � � ℎ

� �

= $ 96.858.747,73/tahun

35.000.000 kg/tahun

= $ 2,767/ kg = $ 2.767/ ton

= Rp. 31.823,267/ kg ($1 = Rp 11.501)

Harga pembuatan per kg Trimetiletilen dengan menggunakan proses ini sebesar $ 2.767/ ton, lebih mahal dibandingkan harga jual Trimetiletilen sebesar $ 1780 /ton.

B.Reaksi Menggunakan bahan baku Metilbuten : Konversi : 95%

Kapasitas : 35.000 ton Trimetiletilen tiap tahun

� � � � � � � � = � � � � � � � � ( � )

18

� � � � � � � � = 35.000.000 � 70,134

� � � � � � � � = 499.044,686

Dengan Reaksi :

CH3 CH3

CH2 = C – CH2– CH3 (l) CH3– C = CH – CH3 (l) ...(2.5)

1 : 1

BM 70,134 g/mol 70,134 g/mol

Mula a

Bereaksi (499.044,686) (499.044,686)

Sisa (a-499.044,686) (499.044,686)

Dari reaksi diatas, untuk menghasilkan 35.000 ton atau 499.044,686 kmol Trimetiletilen dengan konversi reaksi 95% maka dibutukan reaktan sebagai berikut

= 100%

95% � 499.044,686 = 525.310,196

 Mol Metilbuten = 525.310,196 kmol

Metilbuten yang dibutuhkan untuk menghasilkan 35.000.000 kg Trimetiletilen

= mol Metilbuten * BM Metilbuten = 525.310,196 kmol x 70,134 kg/kmol = 36.842.105,29 kg

Jumlah katalis (H2SO4) yang digunakan dalam proses ini sebanyak 0,2% dari bahan baku Metilbuten.

 Mol H2SO4 = 0,2% x 525.310,196 kmol

= 1.050,62 kmol

H2SO4 yang dibutuhkan untuk menghasilkan 35.000.000 kg Trimetiletilen

= mol H2SO4 * BM H2SO4

= 1.050,62 kmol x 98,086 kg/kmol = 103.051,113 kg

= 103,0511 ton

Jumlah harga bahan baku : = 36.842,1053 ton x $ 920/ton = $ 33.894.736,88

Jumlah harga katalis : = 103,0511 ton x $ 295/ton = $ 30.400,075

Harga produk Trimetiletilen: = (35.000 ton x $ 1780/ton) = $ 62.300.000 /tahun

20

 Keuntungan per tahun = Harga Produk – (Harga Reaktan+katalis) = $ 62.300.000 – ($ 33.894.736,88 + $ 30.400,075) = $ 28.374.863,05

= Rp. 326.339.299.900 Harga produksi/kg Trimetiletilen :

= ℎ � ℎ � � ℎ

� �

= $ 33.894.736,88 /tahun

35.000.000 kg/tahun

= $ 0,968/ kg = $ 968/ ton

= Rp. 11.132.968/ kg ($1 = Rp 11.501)

Harga pembuatan per kg Trimetiletilen dengan menggunakan proses ini sebesar $ 968/ ton, lebih murah hampir 2 kali lipat dibandingkan harga jual Trimetiletilen sebesar $ 1780 /ton.

2. Kelayakan Teknis

Biasanya kelayakan teknik terhadap suatu reaksi kimia yang di tinjau adalah energi bebas gibbs (∆G). Untuk reaksi isotermal :

∆G Reaksi = ∑∆Gºf Produk –∑∆Gºf Reaktan

Berikut data energi bebas gibbs pembentukan (∆Gºf) dan panas pembentukan standar (∆Hºf) pada keadaan standar (T=298 K) :

Tabel 2.2 Nilai ΔG°f dan ∆Hºf masing-masing Komponen

Komponen ∆Gºf (kJ/mol) ∆Hºf (kJ/mol) n-Butena (uap)

2-Butena (uap) Isobutena (uap)

59,7 63,61 58,11

20,88 -11,18 -16,91

Metilbuten (cair) 67,2 -51,6

Trimetiletilen (cair) Propilen (uap)

61,6 62,76

-41,0 20,43

A.Reaksi Menggunakan bahan baku Uap Butena : Reaksi Pada Reaktor I :

CH2= CH – CH2– CH3 CH3– CH = CH – CH3 ...(2.6) ∆HReaksi = (∆Hºf 2-butena) - (∆Hºf n-butena)

= (-11,18) - (20,88)

= -32,06 kJ/mol (eksoterm) ∆GReaksi = (∆Gºf 2-butena) - (∆Gºf n-butena)

= (63,61) – (59,7)

22

Reaksi Pada Reaktor II :

CH3 CH3

CH3– CH = CH – CH3 + CH2 = C – CH3 CH3– C = CH – CH3 + CH2 = CH – CH3 ...(2.7)

∆HReaksi = (∆Hºf trimetiletilen + ∆Hºf propilen) - (∆Hºf 2-butena+ ∆Hºf isobutena) = (-41 + 20,43) - (-11,18 + (-16,91))

= +7,52 kJ/mol (endoterm)

∆GReaksi = (∆Gºf trimetiletilen + ∆Gºf propilen) - (∆Gºf 2-butena+ ∆Gºf isobutena) = (74,82 + 62,76) - (63,61 + 58,11)

= +15,86 kJ/mol (non-spontan) Berdasarkan nilai ∆G0

yang telah didapatkan sebesar +3,61 kJ/mol pada reaktor 1 dan +15,86 kJ/mol pada reaktor 2 menunjukkan bahwa reaksi pembentukan trimetiletilen dapat berlangsung dengan membutuhkan energi yang besar, karena diperoleh nilai ∆G0> 0 (konsumsi energi besar).

B.Reaksi Menggunakan bahan baku Metilbuten :

CH3 CH3

CH2= C – CH2– CH3 (l) CH3– C = CH – CH3 (l) ...(2.8) ∆HReaksi = (∆Hºf trimetiletilen) - (∆Hºf metilbuten)

= (-41) - (-51,6) kJ/mol = +10,6 kJ/mol (endoterm)

∆GReaksi = (∆Gºf trimetiletilen) - (∆Gºf metilbuten) = (61,6) - (67,2) kJ/mol

= -5,6 kJ/mol (spontan) Berdasarkan nilai ∆G0

yang telah didapatkan sebesar -5,6 kJ/mol menunjukkan bahwa reaksi pembentukan trimetiletien layak secara komersial, karena diperoleh nilai ∆G0< 0.

Pemilihan proses dilakukan dengan membandingkan keuntungan dan kerugian semua proses pembuatan trimetiletilen yang telah diuraikan diatas sebagai berikut :

Tabel 2.3. Perbandingan proses pembuatan trimetiletilen

No. Keterangan Jenis Proses

1 2

1. Bahan baku utama Uap butena Metilbutena

2. Katalis Nikel sulfida Asam sulfat

3. Temperatur Operasi T = 15oC

T = 110˚C

T=32˚C

4. Tekanan Operasi P = 1 atm

P = 11atm

P = 4atm

5.

6.

7.

Konversi

∆Ho

∆Go

90% 99,5% -32,06 kJ/mol +7,52 kJ/mol +3,61 kJ/mol +15,86 kJ/mol 95% +10,6 kJ/mol -5,6 kJ/mol

24

Maka dipilihlah proses pembuatan trimetiletilen yang ke 2, yaitu dengan menggunakan bahan baku metilbuten proses fasa cair, dengan pertimbangan sebagai berikut :

1. Reaksi berlangsung secara spontan, yang artinya membutuhkan energi

yang lebih kecil dibandingkan proses pertama (proses fasa uap) 2. Temperatur reaksi lebih rendah

3. Tekanan operasi lebih rendah

4. Katalis yang digunakan lebih murah

Untuk produksi trimetiletilen dari metilbuten sendiri terdiri dari dua pilihan proses:

1. Proses tanpa Recycle Keuntungan:

 Biaya pemipaan dan pompa kecil karena tidak ada arus yang

dikembalikan lagi ke proses

 Beban di reactor kecil karena umpan masuk selalu fresh sehingga lebih mudah bereaksi

 Waktu reaksi lebih cepat karena impuritas dalam reactor kecil Kerugian:

 Karena reaksi bersifat reversible maka konversinya rendah sehingga kebutuhan bahan baku besar

 Working capital lebih mahal

 Kurang aman di lingkungan karena limbah yang dibuang ke alam masih

2. Proses dengan Recycle Keuntungan:

 Biaya bahan baku lebih murah karena umpan yang belum terkonversi menjadi produk dikembalikan ke reaktor

 Limbah lebih aman dibuang ke lingkungan karena senyawa yang

terbuang non air kecil

 Biaya pengolahan limbah lebih murah

Kekurangan:

 Waktu reaksi lebih lama karena impuritas di dalam reaktor lebih besar sehingga kecepatan reaksi lebih lambat

 Diperlukan penambahan alat untuk transportasi dan pretreatment sebelum

ke reaktor sehingga diperlukan investasi lebih besar

 Beban di reaktor besar karena umpan adalah campuran dari fresh feed dan recycle yang mengandung lebih banyak impuritas

Dari pertimbangan di atas dipilih proses recycle karena dari segi ekonomi lebih menguntungkan, meskipun investasi lebih besar. Hal ini disebabkan karena biaya pembelian alat recycle lebih kecil dari penghematan pembelian bahan baku selama pabrik berdiri. Selain itu juga dari segi pengolahan limbah, proses dengan recycle lebih menguntungkan karena biaya pengolahan limbah yang lebih murah yang disebabkan oleh bahan baku yang tidak terkonversi didalam reaktor tidak dibuang melainkan digunakan kembali sebagai recycle.

26

C. Uraian Proses

Proses pembuatan Trimetiletilen secara garis besar dibagi menjadi tahap proses yaitu:

1. Persiapan bahan baku

Bahan baku yang digunakan dalam proses pembuatan trimetiletilen adalah metilbuten dengan menggunakan asam sulfat (H2SO4) sebagai katalis. Bahan baku metilbuten yang diimpor dari Cina memiliki konsentrasi 98% w/w dalam fase cair.

a. Persiapan Metilbuten

Metilbuten yang diimpor dari Cina memiliki konsentrasi 98% w/w dalam fase cair ditampung terlebih dahulu di tangki penyimpanan (ST-101) dengan kondisi 1 atm dan 30C, dialirkan dan dinaikkan

tekanannya dengan menggunakan pompa proses (P-101) hingga

tekanannya menjadi 4 atm. Setelah itu, metilbuten dipanaskan oleh heater (HE-101) hingga temperatur 32C dan dialirkan menuju reaktor.

b. Persiapan Katalis

Katalis yang digunakan ialah Asam Sulfat (H2SO4) 65%. Katalis yang didapatkan dari PT. Petrokimia Gresik, Jawa Timur memiliki konsentrasi 96% w/w dalam fase cair ditampung terlebih dahulu di tangki penyimpanan (ST-102) dengan kondisi 1 atm dan 30C.

Asam sulfat (H2SO4) konsentrasi 96% diumpankan ke mixing tank (MT-101) untuk diencerkan terlebih dahulu dengan menggunakan air proses yang diperoleh dari unit utilitas sampai konsentrasi 65%. Dari mixing tank, larutan asam sulfat dialirkan dan dinaikkan

tekanannya dengan menggunakan pompa proses (P-104) hingga

tekanannya menjadi 4 atm. Setelah itu, asam sulfat dipanaskan oleh heater (HE-101) hingga temperatur 32C dan dialirkan menuju reaktor (RE-201).

2. Tahapan Proses

Didalam reaktor (RE-201) terjadi reaksi isomerisasi metilbuten yang menghasilkan trimetiletilen dengan bantuan katalis asam sulfat. Reaksi yang terjadi dalam reaktor (RE-201) merupakan reaksi isothermal pada suhu 32°_{C dan tekanan 4 atm. Reaktor yang digunakan adalah reaktor} alir tangki berpengaduk (RATB) dengan konversi sebesar 95%.

Reaksi yang terjadi merupakan reaksi endotermis, sehingga diperlukan pemanas berupa koil yang dialiri air sebagai media pemanas dengan suhu masuk 40oC untuk menjaga suhu reaksi tetap pada 32°_C.

Reaksi yang terjadi dalam reaktor adalah:

CH3 CH3

CH2 = C – CH2– CH3 (l) CH3– C = CH – CH3 (l)

Cairan yang keluar dari reaktor (RE-201) berupa trimetiletilen 95%, metilbuten, 1-penten, air dan asam sulfat kemudian diumpankan kedalam

28

Centrifuge (CF-301) untuk memisahkan asam sulfat dan air dari metilbuten, 1-penten dan trimetiletilen. Larutan Asam Sulfat tersebut kemudian direcycle kembali sebagai katalis pada reaktor (RE-201).

3. Pemurnian dan Penyimpanan Produk

Produk keluaran reaktor (RE-201) kemudian diumpankan kedalam Centrifuge (CF-301) untuk memisahkan asam sulfat dan air dari metilbuten, 1-penten dan trimetiletilen. Larutan Asam Sulfat dialirkan

diumpankan ke mixing tank (MT-101) untuk dicampurkan dengan asam

sulfat baru terlebih dahulu dan diencerkan dengan menggunakan air proses yang diperoleh dari unit utilitas sampai konsentrasi 65%. Setelah itu, asam sulfat dialirkan menuju pompa proses (P-104) untuk menaikkan tekanan sampai 4 atm dan heater (HE-102) untuk dipanaskan sampai

suhu 32oC yang kemudian akan digunakan kembali sebagai katalis pada

reaktor (RE-201).

Sedangkan metilbuten, 1-penten, trimetiletilen dan 0,2% H2SO4 dialirkan

menuju Distilation Column (DC-310) untuk memisahkan produk

tirmetiletilen dari sisa reaktan. Produk atas yang diperoleh berupa metilbuten, 1-penten dan sedikit trimetiletilen kemudian diumpankan kembali (direcycle) menuju reaktor (RE-201), sedangkan hasil bawah berupa trimetiletilen, sedikit metilbuten, 1-penten, H2SO4 dan air dengan kemurnian trimetiletilen tinggi sekitar 99,97% dengan impurities berupa

0.013% metilbuten; 0,005% 1-penten; 0,002% asam sulfat dan 0.001% air dialirkan masuk ke tangki penyimpanan (ST-401).

Diagram alir proses dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Tangki Penyimpanan Produk (ST-401) Heater

(HE-101) Reciprocating

Pompa (P-101) Tangki

Penyimpanan Metilbuten

(ST-101)

Heater (HE-101) Reciprocating

Pompa (P-101) Mixing Tank

(MT-101) Tangki

Penyimpanan Asam Sulfat

(ST-101)

Flash Drum (FD-301) Centrifuge

(CF-301) Reaktor

(RE-201)

III. SPESIFIKASI BAHAN DAN PRODUK

A. Spesifikasi Bahan Baku

1. Bahan Baku Utama :

Metilbuten

Rumuskimia :

CH3

CH2= C – CH2– CH3

Sifat fisis:

Berat Molekul : 70,134 Titik Didih : 31 oC Titik Leleh : -137 oC

Berat Jenis pada 25 oC : 0,654 gr/cm3 Viskositas pada 25 oC : 0,1822 cP Kemurnian : 95 % wt

Fasa pada 1atm : cair

Sifat kimia :

a. Metilbuten dapat terisomerisasi menjadi trimetiletilen dengan katalisator asam sulfat.

Reaksi :

CH3 CH3

H2SO4

CH2= C – CH2– CH3 CH3– C =CH2– CH3

b. Metilbuten dapat terklorinasi menjadi 2-methyl dicloro 2-buten. Reaksi:

CH3 CCl2

CH2= C – CH2– CH3 + Cl3 CH3– C = CH – CH3

2. Bahan Baku Penunjang :

Asam Sulfat

Rumus Molekul Massa Molar Densitas

Kelarutan dalam air Viskositas

Titik leleh (oC) Titik didih (oC) Tekanan uap (mmHg)

: H2SO4 : 98,08 g/mol : 1,84 g/cm3(cair) : Larut sepenuhnya : 26,7 cP(pada 20 °C) : 10

: 290

32

B. Spesifikasi Produk

Trimetiletilen Rumus Kimia :

CH3

CH3– C = CH – CH3 Sifat fisis:

Berat Molekul : 70,134 Titik Didih : 39oC Titik Leleh : -134oC

Berat Jenis pada25oC : 0, 666 gr/cm3 Viskositas pada 25 oC : 0,2192 cP Kemurnian : 95 % wt

Fasa pada 1atm : cair

V. SPESIFIKASI PERALATAN

A. Peralatan Proses

Peralatan proses pabrik Trimetiletilen dengan kapasitas 35.000 ton/tahun terdiri dari:

1. Tangki Penyimpanan Metilbuten (ST-101) Tabel 5.1 Spesifikasi Tangki Metilbuten (ST-101)

Alat Tangki Penyimpanan Metilbuten

Kode ST-101

Fungsi Menyimpan Metilbuten dengan kapasitas

4751,4667 kg

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat

bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical.

Kapasitas 549,881 m3

Dimensi Diameter shell (D) = 30 ft

Tinggi shell (Hs) = 24 ft Tebal shell (ts) = 0.913 in

Tinggi atap = 5,538 ft

Tebal head = 2,5 in Tinggi total = 29,538 ft

Tekanan Desain 41,416 psi

Bahan Stainless Steel SA-283 Grade C

46

2. Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (ST-102) Tabel 5.2 Spesifikasi Tangki Asam sulfat (ST-102)

Alat Tangki Penyimpanan Asam sulfat

Kode ST-102

Fungsi Menyimpan Asam sulfat (H2SO4) dengan

kapasitas 6,1769 kg

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat

bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical.

Kapasitas 5,224 m3

Dimensi Diameter shell (D) = 10 ft

Tinggi shell (Hs) = 10 ft Tebal shell (ts) = 0.25 in

Tinggi atap = 0,56 ft

Tebal head = 0,313 in

Tekanan Desain 16.205 psi

Bahan Stainless Steel AISI 316

3. Mixing Tank (MT-101) Tabel 5.3 Mixing Tank (MT-101)

Alat : Mixing Tank

Kode : MT-101

Fungsi : Tempat untuk mengencerkan H2SO4 dengan H2O.

Jenis : Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar

(flat bottom) dan atap (head) serta bottom berbentuk torispherical dished head.

Bahan Konstruksi : Stainless Steel Tipe-316 Kondisi

Temperatur : 30°C

Tekanan : 1 atm

Kapasitas : 170 bbl

Dimensi Shell

Diameter : 30 ft (9,144 m)

Tinggi : 24 ft (7,315 m)

Tebal : 0,25 in

Dimensi Head

Tinggi Atas : 2,054 ft (0,626 m)

Bawah : 2,054 ft (0,626 m)

Tebal : 0,313 in

Dimensi Pengaduk

Jenis : Marine Propeller 3 Blade

Diameter : 10 ft (3,048 m)

Tebal : 1,25 ft (0,381 m)

48

Pitch : 10 ft (3,048 m)

Jumlah : 1

Dimensi Baffle

Lebar : 2,5 ft (0,762 m)

Tinggi : 18,583 ft (5,664 m)

Clearance : 0,375 ft (0,1143 m)

Offset Top : 0,417 ft (0,127 m)

Offset Bottom : 5,0 ft (1,524 m)

Jumlah : 1 Buah

4. Heater (HE-101)

Tabel 5.4 Spesifikasi Heater -101 (HE-101)

Kode Alat HE– 101

Nama Alat Heater 101

Fungsi Memanaskan aliran keluaran ST-101 (metilbuten) dari

temperatur 30oC (303,195 K) menjadi temperatur 32oC (305,15 K)

Bentuk Double pipe Heat Exchanger

Dimensi pipa

Annulus Inner

(metilbuten) (air pemanas)

IPS (in) 2 IPS (in) 1,25

Sch. No. 40 Sch. No. 40

OD (in) 2,38 OD (in) 1,66

ID (in) 2,067 ID (in) 1,38

Surface area 8,7 ft2

Fouling factor 0,9304 (hr)(ft2)(oF)/Btu

Jumlah Hairpin 1 buah

5. Heater (HE-102)

Tabel 5.5 Spesifikasi Heater -102 (HE-102)

Kode Alat HE– 102

Nama Alat Heater 102

Fungsi Memanaskan keluaran MT-101 (H2SO4) dari temperatur

30oC menjadi temperatur 32oC (303,195 K) menjadi temperatur 32oC (305,15 K)

Bentuk Double pipe Heat Exchanger

Dimensi pipa

Annulus Inner

(H2SO4) (air pemanas)

IPS (in) 2 IPS (in) 1,25

Sch. No. 40 Sch. No. 40

OD (in) 2,38 OD (in) 1,66

ID (in) 2,067 ID (in) 1,38

a' (ft2) 0,622 a' (ft2) 0,435

Surface area 5,22 ft2

Fouling factor 1,08 (hr)(ft2)(oF)/Btu

50

6. Reaktor (RE-201)

Tabel 5.6 Spesifikasi Reaktor -201 (RE-201)

Alat Reaktor

Kode RE-201

Fungsi Tempat terjadinya reaksi isomerisasi Metilbuten

dengan katalis asam sulfat (H2SO4) menjadi Trimetiletilen

Jenis Reaktor alir tangki berpengaduk dilengkapi dengan koil

pemanas

Bahan stainless steel SA 167 Grade 11 type 316

Suhu 32 ºC

Tekanan 4 atm

Jenis pengaduk Six blade turbine with disk

Jumlah pengaduk 1 buah

Daya pengadukan 6 hp

Putaran pengadukan 1.13 rps

Dimensi Diameter reaktor (D) : 10 ft Tinggi total reaktor (H) : 13,85 ft Tebal reaktor (ts) : 0,5 ft

Diameter impeler : 3,33 ft Tinggi impeler : 12,184 ft

7. Centrifuge (CF-301)

Tabel 5.7 Spesifikasi Centrifuge-301 (CF-301)

Alat : Centrifuge

Kode Alat : CF-301

Fungsi : Memisahkan Metilbuten, 1-Penten dan Trimetiletilen

dari H2SO4 dan air

Jenis : Disk – discharge bowl centrifuge

Desain : Diameter bowl = 1,7272 m Kecepatan sudut = 15 rpm

8. Flash Drum (FD-301) Tabel 5.8 Spesifikasi FD-301

Alat Flash Drum

Kode FD-301

Fungsi Memisahkan komponen yang keluar dari bottom

centrifuge

Dimensi Diameter kolom : 18 in

Tinggi : 13,2634 m Tebal shell : 0,1569 in Tebal head : 0,1805 in

52

9. Condensor 301 (CD-301)

Tabel 5.9 Spesifikasi condensor 301 (CD-301)

Alat Condensor

Kode CD – 301

Fungsi Mengkondensasikan produk atas distillasi (MD-301)

Bentuk Shell and Tube Heat Exchanger

Dimensi Shell Tube

ID

Baffle space Passes N+1 ΔPs

= 31 in = 6,2 in = 1 buah = 35 = 4,6E-05 Number Length OD BWG Pitch Passes ΔPt = 600 = 18 ft = 1 = 13 = 1,25 in = 2 = 4,4E-06 Δt A Uc Ud Rd

= 7,283 oF = 2827,440 ft2

= 157,096 btu/jam ft2.oF = 98,918 btu/jam ft2.oF = 0,004

Bahan Konstruksi Stainless Steel SA-240 A ISI tipe 316

10.Reboiler-301 (RB-301)

Tabel 5.10 Spesifikasi reboiler-301 (RB-301)

Alat Reboiler

Kode RB – 301

Fungsi Memanaskan kembali dan menguapkan sebagian

produk bawah MD–301 untuk dikembalikan lagi ke

dalam kolom distilasi.

Bentuk Shell and Tube Heat Exchanger

Dimensi Shell Tube

ID Passes

= 27 in = 1 buah

Number Length OD BWG Pitch Passes ΔPt = 600 = 18 ft = 1 = 13 = 1,25 in = 4 = 0,232 Δt A Uc Ud Rd

= 14,4 oF = 2827,44 ft2

= 244,416 btu/jam ft2.oF = 50,019 btu/jam ft2.oF = 0,016

Bahan Konstruksi Stainless Steel SA-240 A ISI tipe 316

54

11. Accumulator (AC-301)

Tabel 5.11. Spesifikasi Accumulator (AC-301)

Alat Accumulator

Kode AC – 301

Fungsi Menampung sementara cairan yang keluar

dari CD-301.

Jenis Tangki silinder dengan tutup torispherical

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 31,343 ft3

Dimensi OD

Ltotal Tebal shell Tebal head

= 2,385 ft = 8,123 ft = 0,313 in = 0,375 in

Jumlah 1 buah

12.Pompa Proses (PP-101)

Tabel 5.12 Spesifikasi Pompa (PP – 101)

Alat Pompa

Fungsi Menaikkan tekanan metilbuten dari 1 atm menjadi 4 atm

Jenis Reciprocating pump, single suction

Bahan Konstruksi Stainless Steel (austenitic) AISI tipe 316

Kapasitas 34,89 gpm

Efisiensi Pompa 92%

Dimensi NPS = 0,1 in

Sch = 40 in

Beda ketinggian : 5,00 m

Power motor 0,6 hp

13.Pompa Proses (PP-102)

Tabel 5.13 Spesifikasi Pompa (PP – 102)

Alat Pompa

Fungsi Memompa keluaran HE-101 menuju RE-201

Jenis Centrifugal pump, single suction

Bahan Konstruksi Steinless Steels AISI 316

Kapasitas 83,524 gpm

Efisiensi Pompa 61,8%

Dimensi NPS = 2 in

Sch = 40 in

Power motor 3 hp

NPSHA 1,967 m

14.Pompa Proses (PP-103)

Tabel 5.14 Spesifikasi Pompa (PP – 103)

Alat Pompa

Fungsi Memompa H2SO4 dari ST-102 menuju MT-101

Jenis Centrifugal pump, single suction

Bahan Konstruksi Steinless Steels AISI 316

Kapasitas 0,0002 gpm

Efisiensi Pompa 58%

Dimensi NPS = 0,1 in

Sch = 40 in

Power motor 0,000005 hp

56

15.Pompa Proses (PP-104)

Tabel 5.15 Spesifikasi Pompa (PP – 104)

Alat Pompa

Fungsi Menaikkan tekanan H2SO4 dari 1 atm menjadi 4 atm

Jenis Reciprocating pump, single suction

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Kapasitas 0,038 gpm

Efisiensi Pompa 92%

Dimensi NPS = 0,1 in

Sch = 40 in

Power motor 0,01 hp

NPSHA 0,012 m

16.Pompa Proses (PP-105)

Tabel 5.16 Spesifikasi Pompa (PP – 105)

Alat Pompa

Fungsi Memompa keluaran HE-102 menuju RE-201

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Kapasitas 0,038 gpm

Efisiensi Pompa 58%

Dimensi NPS = 0,1 in

Sch = 40 in

Power motor 1 hp

17. Pompa Proses (PP-201)

Tabel 5.17 Spesifikasi Pompa (PP – 201)

Alat Pompa

Fungsi Memompa Produk Keluaran RE-201 menuju ke

CF-301

Jenis Centrifugal pump, single suction

Bahan Konstruksi Stainless Steel AISI tipe 316

Kapasitas 28,458 gpm

Efisiensi Pompa 59,29 %

Dimensi NPS = 1 in

Sch = 40 in

Power motor 2,5 hp

NPSH 0,96 m

18.Pompa Proses (PP-301)

Tabel 5.18 Spesifikasi Pompa (PP – 301)

Alat Pompa

Fungsi Memompa Keluaran bawah CF-301 menuju ke

MD-301

Jenis Centrifugal pump, single suction

Bahan Konstruksi Stainless Steel AISI tipe 316

Kapasitas 28,471 Gpm

Efisiensi Pompa 59,29 %

Dimensi NPS = 0,4 in

Sch = 40 in

Power motor 1 hp

58

19.Pompa Proses (PP-302)

Tabel 5.19 Spesifikasi Pompa (PP – 303)

Alat Pompa

Fungsi Memompa Keluaran samping CF-301 menuju ke

MT-301

Jenis Centrifugal pump, single suction

Bahan Konstruksi Stainless Steel AISI tipe 316

Kapasitas 0,015 pm

Efisiensi Pompa 58 %

Dimensi NPS = 0,1 in

Sch = 40 in

Beda ketinggian : 5 m

Power motor 0,5 hp

NPSH 0,006 m

20.Pompa Proses (PP-303)

Tabel 5.20 Spesifikasi Pompa (PP – 303)

Alat Pompa

Fungsi Mengalirkan Produk Trimetiletilen keluaran

MD-301

Jenis Centrifugal pump, single suction

Bahan Konstruksi Stainless Steel AISI tipe 316

Kapasitas 25,310 gpm

Efisiensi Pompa 59 %

Dimensi NPS = 1 in

Sch = 40 in

Power motor 1,5 hp

B. Peralatan Utilitas

Peralatan utilitas terdiri dari: 1. Bak sedimentasi (BS-01)

Tabel 5.21 Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS-01)

Alat Bak Sedimentasi

Kode BS – 01

Fungsi Mengendapkan lumpur dan kotoran air sungai

sebanyak 121,942 m3/jam dengan waktu tinggal 3 jam

Bentuk Bak rectangular

Dimensi Panjang = 14,815 m

Lebar = 4,938 m

Kedalaman = 6 m

Jumlah 1 buah

2. Agglomeration Tank (AT-01)

Tabel 5.22 Spesifikasi Agglomeration Tank (AT-01)

Alat Agglomeration Tank

Kode AT – 01

Fungsi Menggumpalkan kotoran yang tidak mengendap di

bak penampung awal dengan menambahkan alum Al2(SO4)3 , klorin dan soda kaustik.

Bentuk Silinder vertical

Kapasitas 146,39 m3

Dimensi Bak Diameter = 5,712 m

Tinggi = 5,712 m

Kedalaman = 6 m Dimensi Pengaduk Diamater = 1,904 m

Power = 6,8 hp

60

3. Tangki Penyimpanan Larutan Alum (TP-01)

Tabel 5.23 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Larutan Alum (TP-01)

Alat Tangki Penyimpanan

Kode TP – 01

Fungsi Menyiapkan dan menyimpan larutan alum

konsentrasi 26% volum selama 30 hari untuk diinjeksikan ke dalam bak penggumpal

Bentuk Silinder vertical

Kapasitas 63,215 m3

Dimensi Bak Diameter = 4,572 m

Tinggi = 4,572 m

Tebal = 0,3125 in

Dimensi Head Tinggi = 0,257 m

Tebal = 0,313 in

Jumlah 1 buah

4. Tangki Penyimpanan Larutan Soda Kaustik (NaOH) (TP-02) Tabel 5.24 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Larutan NaOh (TP-02)

Alat Tangki Penyimpanan

Kode TP – 02

Fungsi Menyiapkan dan menyimpan larutan NaOH

konsentrasi 48% volum selama 30 hari untuk diinjeksikan ke BP-01 dan AE-01

Bentuk Silinder vertical

Kapasitas 52,679 m3

Dimensi Bak Diameter = 4,572 m

Tinggi = 4,572 m

Tebal = 0,3125 in

Dimensi Head Tinggi = 0,257 m

Tebal = 0,313 in

5. Tangki Penyimpanan Larutan Klorin (TP-03)

Tabel 5.25 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Klorin (TP-03)

Alat Tangki Penyimpanan

Kode TP – 03

Fungsi Menampung larutan klorin sebagai injeksi ke

bak penggumpal selama 7 hari

Bentuk Silinder vertikal

Kapasitas 295,001 m3

Dimensi Bak Diameter = 7,62m

Tinggi = 7,62m

Tebal = 0,375 in

Dimensi Head Tinggi = 0,721 m

Tebal = 0,313 in

Jumlah 1 buah

6. Clarifier (CL-101)

Tabel 5.26 Spesifikasi Clarifier (CL-01)

Alat Clarifier

Kode CL – 01

Fungsi Mengendapkan gumpalan-gumpalan kotoran dari

bak penggumpal

Bentuk Bak berbentuk kerucut terpancung

Kapasitas 146,33 m3

Dimensi Tinggi = 3,658 m

Diameter = 3,65 m

Power Jumlah

0,5 hp 1 buah

62

7. Sand Filter (SF-01)

Tabel 5.27 Spesifikasi Sand filter (SF-01)

Alat Sand Filter

Kode SF –01

Fungsi Menyaring kotoran-kotoran yang terbawa air

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk

torisperical den media penyaring pasir dan kerikil.

Kapasitas 146,33 m3

Dimensi Diameter = 4,572 m

Tinggi = 1,707 m Tebal shell (ts) = 0,313 in Tebal head = 0,375 in

Tekanan Desain 18,617 psi

Waktu backwash 5,33 menit

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Jumlah 2 Buah

8. Tangki Penyimpanan Air Filter (TP-04)

Tabel 5.28 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Saring (TP-04)

Alat Tangki Air Saring

Kode TP – 04

Fungsi

Kapasitas

Menampung air keluaran sand filter sebanyak 121,942 m3/jam

109,2691 m3

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat

bottom) dan atap (head) berbentuk kerucut (conical)

Dimensi Diameter shell (D) = 13,716 m

Tinggi shell (Hs) = 14,326 m Tebal shell (ts) = 0,625 in

Tebal head = 0,313 in

Tebal lantai = 0,5 in, bentuk plate

Tutup atas Bentuk conical

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 Buah

9. Tangki Penyimpanan Air Domestik (TP-05)

Tabel 5.29 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Air Domestik (TP-05)

Alat Tangki Penyimpanan Air Domestik

Kode TP – 05

Fungsi Tempat penyimpanan bahan baku air untuk

keperluan umum dan sanitasi 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 211,67 m3

Dimensi Diameter shell (D) = 3,048 m

Tinggi shell (Hs) = 3,048 m Tebal shell (ts) = 0,25 in

Tinggi head = 0,37 ft

Tebal head = 0,313 in

Tebal lantai = 0,5 in, bentuk plate

Jumlah course = 2

Tutup atas Bentuk conical

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

64

10.Hot Basin (HB-01)

Tabel 5.30 Spesifikasi Hot Basin (HB-01)

Alat Hot Basin

Kode HB – 01

Fungsi Menampung air prosesyang akan didinginkan di cooling

water.

Bentuk Bak rectangular

Kapasitas 74,959 m3

Dimensi Panjang = 3,347 m

Lebar = 3,347 m

Tinggi = 6,693 m

Jumlah 1 Buah

11.Tangki Inhibitor (Na3PO4) (TP-06)

Tabel 5.31 Spesifikasi Tangki Inhibitor (TP-06)

Alat Tangki Inhibitor

Kode TP-06

Fungsi Tempat penyimpanan inhibitor selama 30 hari untuk

diinjeksikan ke cooling tower

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom)

dan atap (head) berbentuk conical

Dimensi Diameter shell (D) 3,048 m

Tinggi shell (Hs) 3,048 m Tebal shell (ts) 0,25 in

Tinggi head 0,114 m

Tebal head 0.313 in

Tebal Lantai Jumlah

0,5 in 1 buah

12.Tangki Dispersant (TP-07)

Tabel 5.32 Spesifikasi Tangki Dispersant (TP-07)

Alat Tangki dispersant

Kode TP-07

Fungsi

Tempat penyimpanan dispersant selama 30 hari untuk diinjeksikan ke cooling tower

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk conical

Dimensi Diameter shell (D) 7,62 m

Tinggi shell (Hs) 7,62 m Tebal shell (ts) 0,375 in

Tinggi head 0,72 m

Tebal head 0,2500 in

13.Cooling Tower

Tabel 5.33 Spesifikasi Cooling Tower (CT-01)

Alat Cooling Tower

Kode CT –01

Fungsi Mendinginkan air pendingin yang telah digunakan

oleh peralatan proses dengan menggunakan media pendingin udara dan mengolah dari temperatur 50oC menjadi 30o C

Tipe Inducted Draft Cooling Tower

Kapasitas 75,722 m3

Dimensi Menara:

Panjang = 4,543 m

Lebar = 2,271 m

Tinggi = 0,932 m

Tenaga motor 6,69 hp

66

14.Cold Basin (CB-01)

Tabel 5.34 Spesifikasi Cold Basin (CB-01)

Alat Cold Basin

Kode CB – 01

Fungsi Menampung air keluaran dari cooling tower dan

make up water dari tangki air filter.

Bentuk Bak rektangular

Kapasitas 74,959 m3

Dimensi Panjang = 3,347 m

Lebar = 3,347 m

Tinggi = 6,693 m

Jumlah 1Buah

15.Tangki Penyimpanan Larutan Asam Sulfat (TP-08) Tabel 5.35 Spesifikasi Tangki larutan Asam Sulfat (TP-08)

Alat Tangki Larutan Asam Sulfat (TP-08)

Kode TP-08

Fungsi Menyiapkan dan menyimpan larutan asam sulfat

konsentrasi 4% volum selama 30 hari sebagai injeksi ke cation exchanger

Bentuk Silinder vertikal

Dimensi Diameter = 3,048 m

Tinggi shell = 3,048 m Tebal shell = 0,25 in Tebal head = 0,171 in

Tekanan desain 16,193 psi

16.Cation Exchanger (CE-01)

Tabel 5.36 Spesifikasi Cation Exchanger (CE-01)

Alat Cation Exchanger

Kode CE – 01

Fungsi Menghilangkan ion-ion positif yang terlarut dan menghilangkan kesadahan air

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk

torisperical.

Dimensi Diameter shell (D) = 0,008 m

Tinggi shell (Hs) = 3,375 m Tebal shell (ts) = 0,1875 in Tebal head (th) = 0,25 in

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

17.Anion Exchanger (AE-01)

Tabel 5.37 Spesifikasi Anion Exchanger (AE-01)

Alat Anion Exchanger

Kode AE – 01

Fungsi Menghilangkan ion-ion negatif yang terlarut dan

menghilangkan kesadahan air

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk

torisperical. Kapasitas

Dimensi

0,004 m3

Diameter shell (D) = 0,01 m Tinggi shell = 3,375 m Tebal shell (ts) = 0,1875 in Tinggi head = 0,1242 m Tebal head = 0,188 in

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C AISI tipe 316

68

18.Tangki Penyimpanan Air Demin (TP-09) Tabel 5.38 Spesifikasi Tangki Air Demin (TP-09)

Alat Tangki Penyimpanan Air Demin (TP-09)

Kode TP-09

Fungsi Menampung air demin keluaran anion exchanger

pada suhu 30oC dan pada tekanan atmosferik

Bentuk Silinder vertikal

Dimensi Diameter = 3,048 m

Tinggi shell = 3,048 m Tebal shell = 0,25 in Tinggi head = 0,114 m Tebal head = 0,313 in

Jumlah 1 Buah

19.Pompa Utilitas 1 (PU-01)

Tabel. 5.39 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 Grade C

Kapasitas 534,695 gpm

Efisiensi Pompa 82,3 %

Dimensi NPS = 6 in

Sch = 40 in

Power motor 13 hp

NPSH 6,782 m

20.Pompa Utilitas 2 (PU-02)

Tabel. 5.40 Spesifikasi pompa utilitas (PU – 02)

Alat Pompa Utilitas

Kode PU-02

Fungsi Memompa air keluaran BS-01 sebanyak ke

bak penggumpal (BP-01)

Jenis Centrifugal pump, single-suction, single

stage

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 534,695 gal/min

Dimensi NPS = 6 in

Sch = 40 in

Power 8 hp

NPSH 6,782 m

Jumlah 2 buah (1 cadangan)

21.Pompa Utilitas 3 (PU-03)

Tabel. 5.41 Spesifikasi pompa utilitas (PU – 03)

Alat Pompa Utilitas

Kode PU-03

Fungsi Memompa airkeluaran BP-01 menuju CF-01

Jenis Centrifugal pump, single-suction, single

stage

Kapasitas 534,695 gpm

Efisiensi Pompa Dimensi

82,3% NPS = 6 in

Sch = 40 in

Power 8 hp

NPSH 6,782 m

70

22.Pompa Utilitas 4 (PU-04)

Tabel. 5.42 Spesifikasi pompa utilitas (PU – 04)

Alat Pompa Utilitas

Kode PU-04

Fungsi Memompa air keluaran CF-01 menuju ke

SF-01

Jenis Centrifugal pump,single-suction,single

stage

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 534,695 gal/min

Dimensi NPS = 6 in

Sch = 40 in

Power 8 hp

NPSH 6,782 m

Jumlah 1 buah (1 cadangan)

23.Pompa Utilitas 5 (PU-05)

Tabel. 5.43 Spesifikasi pompa utilitas (PU – 05)

Alat Pompa Utilitas

Kode PU-05

Fungsi Memompa air keluaran SF-01 menuju ke

TP-04

Jenis Centrifugal pump, single-suction, single

stage

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 534,695 gal/min

Dimensi NPS = 6 in

Sch = 40 in

Power 8 hp

NPSH 6,782 m

24.Pompa Utilitas 6 (PU-06)

Tabel. 5.44 Spesifikasi pompa utilitas (PU – 06)

Alat Pompa Utilitas

Kode PU-06

Fungsi Memompa air keluaran TP-04 menuju ke

TP-05

Jenis Centrifugal pump, single-suction, single

stage

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 7,966 gal/min

Efisiensi Dimensi

37,25%

NPS = 0,75 in

Sch = 40 in

Power 0,5 hp

NPSH 0,411 m

Jumlah 2 buah (1 cadangan)

25.Pompa Utilitas 7 (PU-07)

Tabel. 5.45 Spesifikasi pompa utilitas (PU – 07)

Alat Pompa Utilitas

Kode PU-07

Fungsi Memompa air keluaran TP-04 menuju ke

HB-01 dan CE-01

Jenis Centrifugal pump, single-suction, single

stage

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 274,867 gal/min

Efisiensi Dimensi

70,49% NPS = 6 in

72

Power 10 hp

NPSH 4,352 m

Jumlah 2 buah (1 cadangan)

26.Pompa Utilitas 8 (PU-08)

Tabel. 5.46 Spesifikasi pompa utilitas (PU – 08)

Alat Pompa Utilitas

Kode PU-08

Fungsi Memompa air keluaran HB-01 menuju

CT-01

Jenis Centrifugal pump, single-suction, single

stage

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 277,647 gal/min

Efisiensi Dimensi

70,62% NPS = 4 in

Sch = 40 in

Power 6 hp

NPSH 4,381 m

Jumlah 2 buah (1 cadangan)

27.Pompa Utilitas 9 (PU-09)

Tabel. 5.47 Spesifikasi pompa utilitas (PU – 09)

Alat Pompa Utilitas

Kode PU-09

Fungsi Memompa air keluaran CT-01 menuju

CB-01

Jenis Centrifugal pump, single-suction, single

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 276,334 gal/min

Efisiensi Dimensi

70,56% NPS = 4 in

Sch = 40 in

Power 10,5 hp

NPSH 4,367m

Jumlah 2 buah (1 cadangan)

28.Pompa Utilitas 10 (PU-10)

Tabel. 5.48 Spesifikasi pompa utilitas (PU – 10)

Alat Pompa Utilitas

Kode PU-10

Fungsi Memompa air keluaran dari CB-01 menuju

ke CD-301

Jenis Centrifugal pump, single-suction

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 276,334 gal/min

Efisiensi Dimensi

70,56% NPS = 4 in

Sch = 40 in

Power 5 hp

NPSH 4,367m

74

29.Pompa Utilitas 11 (PU-11)

Tabel. 5.49 Spesifikasi pompa utilitas (PU – 11)

Alat Pompa Utilitas

Kode PU-11

Fungsi Memompa air dari CE-01 menuju AE-01

Jenis Centrifugal pump, double-suction, single

stage

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 0,016 gal/min

Efisiensi Dimensi

58%

NPS = 4 in

Sch = 40 in

Power 3 hp

NPSH 0,006 m

Jumlah 2 buah (1 cadangan)

30.Pompa Utilitas 12 (PU-12)

Tabel. 5.50 Spesifikasi pompa utilitas (PU – 12)

Alat Pompa Utilitas

Kode PU-12

Fungsi Mengalirkan air dari AE-01 menuju ke

TP-09

Jenis Centrifugal pump, double-suction, single

stage

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 0,016 gal/min

Dimensi NPS = 4 in

Sch = 40 in

Power 8 hp

NPSH 0,006 m

31.Pompa Utilitas 13 (PU-13)

Tabel. 5.51 Spesifikasi pompa utilitas (PU – 13)

Alat Pompa Utilitas

Kode PU-13

Fungsi Memompa air keluaran TP-09 menuju ke

Mixing Tank (MT-101)

Jenis Centrifugal pump, double-suction, single

stage

Bahan Konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kapasitas 0,016 gal/min

Efisiensi Dimensi

32,23%

NPS = 0,1 in

Sch = 40 in

Power 0,5 hp

NPSH 0,006 m

Jumlah 2 buah (1 cadangan)

32.Tangki Bahan Bakar Generator

Tabel 5.52 Spesifikasi Tangki Bahan Baku Generator

Alat Tangki BBM

Kode TB-01

Fungsi Tempat penyimpanan BBM untuk keperluan bahan bakar

generator.

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat

bottom) dan atap (head) berbentuk conical

Kapasitas 12,650 m3

Dimensi Diameter shell (D) 3,048 m

Tinggi shell (Hs) 3,048 m

76

Tinggi atap 0.114 m

Tebal head 0.313 in

Jumlah courses 2 Buah

Tutup atas Bentuk conical

Tebal Lantai 0,5 in

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 Buah

33.Compressor

Tabel 5.53 Spesifikasi Compressor

Alat Compressor

Kode CP– 01

Jenis Centrifugal compressor

Kapasitas 213,569 ft3/jam udara

Power 0,5 hp

Bahan Konstruksi Cast iron

BAB X

KESIMPULAN DAN SARAN

A.Keimpulan

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap Prarancangan Pabrik Trimetiletilen dengan Proses Isomerisasi Metilbuten menggunakan katalis H2SO4 dengan kapasitas 35.000 ton/tahun dapat dibuat simpulan sebagai berikut :

1. Percent Return on Investment (ROI) sesudah pajak adalah 40,15% 2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak adalah 1,6 tahun

3. Break Event Point (BEP) sesudah pajak adalah 45,64% dimana syarat umum pabrik di Indonesia adalah 30-60%

4. Shut Down Point (SDP) sesudah pajak adalah 33,56%, yakni batasan kapasitas produksi sehingga pabrik harus berhenti berproduksi karena merugi

5. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF) sesudah pajak adalah 81,39%, lebih besar dari suku bunga bank sekarang sehingga investor akan lebih memilih untuk berinvestasi ke pabrik ini dari dari pada ke bank.

B.Saran

Prarancangan Pabrik Trimetiletilen dengan Proses Isomerisasi Metilbuten menggunakan katalis H2SO4 dengan kapasitas 35.000 ton/tahun ini sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi proses maupun ekonominya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous. 2014. Standar Gaji Aneka Posisi di Indonesia. Tersedia di http://www.jobloker.com/id/artikel-dunia-kerja/66-standar-gaji-aneka-posisi-di-indonesia Diakses 19 Februari 2014.

Antara News. 2013. Lampung Selatan Bangun Kawasan Industri. Tersedia di

http://www.antaranews.com/berita/366878/lampung-selatan-bangun-kawasan-industri. Diakses 9 April 2013.

Badan Pusat Statistik (BPS). 2013. Tersedia di http://www.bps.go.id. Diakses 26 Maret 2013.

Badan Pusat Statistik (BPS). 2013.Tersedia di

http://www.bps.go.id/aboutus.php?inflasi=1. Diakses 18 Februari 2014. Badan Pengawas Obat dan Makanan (BPOM RI). 2011. Tersedia di

http://www.pom.go.id/webreg/index.php/home/produk/13/row/10/page/1/ord er/4/DESC/search/1/xylitol. Diakses 2 Maret 2013.

Banchero, Julius T., and Walter L. Badger. 1955. Introduction to Chemical Engineering. McGraw Hill : New York.

Bank Indonesia (BI). 2014. Tersedia di http://www.bi.go.id/id/moneter/informasi-kurs/transaksi-bi/Default.aspx. Diakses 17 Februari 2014.

Brownell, Lloyd E., and Edwin H. Young. 1959. Process Equipment Design. John Wiley & Sons, Inc. : New York.

Cascade Analytical Reagents and Biochemicals. 2013. Tersedia di http://www.cascadebiochems.com/polyols. Diakses 3 April 2013.

Coulson J.M., and J. F. Richardson. 1993. Chemical Engineering 3rd edition. Butterworth-Heinemann : Washington.

Da Silva, Manuel A.V. Ribeiro, dkk. 2013. Thermochemistry of D-xylose (cr). Journal Chem. Thermodynamics.

Doni, 2012. Permen dan Kegunaannya. Tersedia di http://news.cobadulu.com/2012/02/14/permen-dan-kegunaannya/. Diakses 26 Maret 2013.

EBTKE. 2012. Harga Hidrogen Bisa Lebih Murah dari Premium. Tersedia di

http://www.ebtke.esdm.go.id/energi/energi-baru/hidrogen/494-harga-hidrogen-bisa-lebih-murah-dari-premium.html. Diakses 25 November 2012. Fahid, Rabah, Dr. 2012. Water Treatment, Lecturer 5 : Filtration. Environmental

Engineering Department : Islamic University Of Gaza.

Geankoplis, Christie J. 1993. Transport Processes and Unit Operations 3rd edition. Prentice Hall : New Jersey.

Guangzhou CCM Information Science & Technology Co., Ltd. 2013. Domestic Output of Sugar Alcohol Witnesses Uptrend in Recent Years. Tersedia di http://eshare.cnchemicals.com/publishing/home/2013/02/05/129/domestic-output-of-sugar-alcohol-witnesses-uptrend-in-recent-years.html. Diakses 23 April 2013.

Goldberg, Robert N., Dkk. 2012. Saturation Molalities And Standard Molar Greet. 2010. The Greenhouse Gases, Regulated Emmisions, and Energy Use in Transportation Model. Argonne National Laboratory.

Honeywell. 2006. Sensors for Test and Measurement. Tersedia di https://measurementsensors.honeywell.com/Pages/default.aspx#ex. Diakses 10 Maret 2014.

Karassik, Igor J., Dkk. 2011. Pump Handbook, 3rd Edition. Mcgraw-Hill Co. : New York.

Kern, Donald Q. 1965. Process Heat Transfer. Mcgraw-Hill Co. : New York. Legawa, Cahya. 2011. Berbicara Tentang Pemanis Buatan dan Pengganti Gula.

Tersedia di http://catatan.legawa.com/2011/07/berbicara-tentang-pemanis-buatan-dan-pengganti-gula/. Diakses 26 Maret 2013.

Levenspiel, Octave. 1995. Chemical Reaction Engineering 2nd edition. John Wiley & Sons, Inc. : New York.

Marlin, Thomas. 2000. Process Control, Designing Processes, and Control System for Dynamic Performance 2nd Ed. Tersedia di http://pc-education.mcmaster.ca/default.htm. Diakses 10 Maret 2014.

Maryono. 2014. BI Rate 7,5% Suku Bunga KPR BTN Tetap 11%. Tersedia di http://www.infobanknews.com/2014/02/bi-rate-75-suku-bunga-kpr-btn-tetap-11/. Diakses 6 Maret 2014.

Meggison, Andrew. 2012. Hydrogen Without The High Cost. Tersedia di http://gas2.org/2012/06/04/hydrogen-without-the-high-cost/. Diakses 20 November 2012.

Perry, Robert H., and Don W. Green. 1999. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook 7th edition. McGraw Hill : New York.

Perry, Robert H., and Don W. Green. 2008. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook 8th edition. McGraw Hill : New York.

Powell, S. 1954. Water Conditioning for Industry, Ed. 1st. Mc Graw Hill Book Company : London.

Radar Lampung. 2011. Lampung Buka Gerbang Ekspor Impor. Tersedia di http://www.radarlampung.co.id/read/metro-bisnis/42989-lampung-buka-gerbang-ekspor. Diakses 9 April 2013.

Road, E. Moses, Dr. 2004. Role of Weak Acd Cation Resin in Water Treatment. Ion Exchange (India) Ltd., Mumbai : India.

Satyagraha. 2013. Wamenkeu : Inflasi 2016-2018 di bawah 5%. Tersedia di http://www.antaranews.com/berita/408370/wamenkeu-inflasi-2016-2018-di-bawah-lima-persen. Diakses 18 Februari 2014.

Setiawan, Iwan. 2008. Kontrol PID Untuk Proses Industri. Elex Media Komputindo.

Smith, J.M., H.C. Van Ness, and M.M. Abbott. 2001. Chemical Engineering Thermodynamics 6th edition. McGraw Hill : New York.

Stouffer, Keith, Joe Falco, and Karen Kent. 2006. Guide to Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) and Industrial Control Systems Security. National Institute of Standards and Technology : Gaithersburg.

Sumada, Ketut. 2012. Perancangan Fasilitas Pengolahan Air Limbah Secara Kimia. 20 April 2012. Tersedia di

http://Ketutsumada.Blogspot.Com/2012/04/Perancangan-Fasilitas-Pengolahan-Air.Html. UPN Veteran : Jawa Timur. Diakses 20 Januari 2014. Tackett, Herbert H., Dkk. 2008. Positive Displacement Reciprocating Pump

Fundamentals-Power And Direct Acting Types. Proceeding Of The Twenty-Fourth International Pump Symposium.

Thiel, Peta, Dkk. 2006. Activated Carbon Vs Anthracite As Primary Dual Media Filters-A Pilot Plant Study. 69th Annual Water Industry Engineers And Operators’ Conference Bendigo Exhibition Centre.

Timmerhaus, Klaus D., Max S. Peters, and Ronald E. West. 2002. Plant Design and Economics for Chemical Engineers 5th edition. McGraw-Hill : New York.

Turton, R.K., 1984. Principles Of Turbomachinery. E & F.N. Spon, London. Walas, Stanley M. 1990. Chemical Process Equipment. Butterworth-Heinemann :

Washington.

Wellesley, Mass. 2013. Global Sugar, Sweeteners Market To Hit $97 Billion by 2017. Tersedia di http://www.foodproductdesign.com/news/2013/04/global-sugar-sweeteners-market-to-hit-97-billion.aspx. Diakses 23 April 2013. Whistler, R.L. 1950. Xylan. Hudson, C.S. dan Sidney (eds). Advances in

Carbohydrate Chemistry. Volume 5. General Polysaccharides. Academic Press, New York.

Wibisono, B. Kunto. 2013. Serikat Buruh Kecewa Hasil Penetapan UMP Lampung. Tersedia di http://www.antaranews.com/berita/409807/serikat-buruh-kecewa-hasil-penetapan-ump-lampung. Diakses 19 Februari 2014.