Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kaprolaktam dengan Proses Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa dari Toluena dengan Kapasitas 50.000 Ton/Tahun
PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN KAPROLAKTAM DENGAN PROSES SOSIETA NASIONALE INDUSTRI APPLICAZIONI – VISCOSA DARI TOLUENA DENGAN KAPASITAS 50.000 TON / TAHUN TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia OLEH : AMELIA SIBARANI NIM : 070405005
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
INTISARI
Indonesia merupakan negara yang memiliki Industri yang berkembang dari tahun ke tahun. Salah satu Industri tersebut adalah Industri kaprolaktam. Kaprolaktam merupakan industri yang memanfaatkan bahan baku senyawa aromatik untuk menghasilkan kaprolaktam yang dibutuhkan dalam subsektor pertekstilan sebagai bahan baku nylon-6. Kaprolaktam diperlukan juga dalam industri plastik, film, kulit imitasi, serat sintetis, plastisizer, dan cat mobil. Kegunaan lainnya adalah dalam pembentukan ikatan silang pada poliuretana, salah satu bahan baku untuk mensintesa asam amino lisin, serat tekstil untuk pakaian olah raga, serat karpet untuk karpet sintetis hingga komponen plastik otomotif. Data impor kaprolaktam dari Badan Pusat Statistik Indonesia menunjukkan peningkatan 31.756,655 kg pada tahun 2010.
Kaprolaktam diproduksi 50.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan di kawasan industri Cilegon, Banten, dengan luas areal 29.500 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan berjumlah 383 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur dengan struktur organisasi sistem garis dan staf. Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Kaprolaktam Proses Snia-Viscosa dari Toluena adalah sebagai berikut :
Modal Investasi : Rp 9.221.753.352.000,Biaya Produksi : Rp 1.582.562.870.000 Hasil Penjualan : Rp 22.814.784.010.000,Laba Bersih : Rp 1.558.445.032.000,Profit Margin : 8,841 % Break Even Point : 6,910 % Return on Investment : 16,899 % Pay Out Time : 5,9 tahun Return on Network : 28,166 % Internal Rate of Return : 49,230 Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa “υra Rancangan Pabrik Pembuatan Kaprolaktam dengan Proses Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa dari Toluena dengan Kapasitas η0.000 Ton/Tahun”.
layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pra Rancangan Pabrik Perkembangan industri kimia di Indonesia telah mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Hal ini tampak dari pertambahanh jumlah pabrik kimia yang ada di Indonesia. Bentuk industri kimia yang ada beragam, mulai dari industri yang menghasilkan berbagai barang jadi hingga industri kimia intermediat. Untuk menopang kelangsungan industri-industri yang bergerak dalam menghasilkan barang jadi, maka dibutuhkan industri yang dapat menghasilkan bahan intermediat. Salah satu jenis industri intermediat di Indonesia adalah industri kaprolaktam. Kaprolaktam merupakan salah satu produk industri petrokimia yang saat ini semakin banyak dibutuhkan (Nasmiarti, 2011). Industri kaprolaktam merupakan industri yang memanfaatkan bahan baku senyawa aromatik untuk menghasilkan kaprolaktam yang dibutuhkan dalam subsektor pertekstilan sebagai bahan baku nylon-6. Kaprolaktam diperlukan juga dalam industri plastik, film, kulit imitasi, serat sintetis, plastisizer, dan cat mobil. Kegunaan lainnya adalah dalam pembentukan ikatan silang pada poliuretana, salah satu bahan baku untuk mensintesa asam amino lisin, serat tekstil untuk pakaian olah raga, serat karpet untuk karpet sintetis hingga komponen plastik otomotif. Kaprolaktam beredar di pasaran dalam bentuk serpihan, butiran maupun kristal yang dijual dalam kemasan kantong kertas, drum, dan tangki (Bataviase, 2011). Berdasarkan hasil penelusuran Indochemical (2003), diketahui bahwa sampai sejauh ini, konsumen utama kaprolaktam di Indonesia adalah industri nylon chip yang kemudian dikonsumsi oleh industri nylon-6 filament yarn (NFY-6) baik untuk industri tekstil maupun industri tyre cord. Sejauh ini, bahan baku berupa kaprolaktam yang diperoleh oleh industri nylon chip tersebut berasal dari pasokan impor. Hal ini terjadi karena pabrik kaprolaktam belum didirikan di Indonesia.
Universitas Sumatera Utara
Beberapa industri nylon-6 filament yarn (NFY-6) beserta kapasitasnya ditunjukkan oleh Tabel 1.1 di bawah ini. Tabel 1.1 Produsen Nylon-6 Filament Yarn di Indonesia dengan Kapasitasnya
(Indochemical, 2003) Untuk menjamin kelangsungan pabrik kaprolaktam, maka penyediaan bahan baku harus
Nama Perusahaan
Lokasi
Kapasitas
(ton/tahun)
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
16.000
Synthetics
Tangerang, Banten
28.000
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
8.550
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung 6.500
Chemical Ind.
Rengasdengklok
7.000
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
8.500
Ind.
PT Sandang Utama Mulya
PT Prima Rajuli Sukses
Total kapasitas
74.750
benNaro-.benar dipikirkan. BahanBbaahkaunyaBnagkduigunakan dalamHapregmabUuaSt$an kaprolaktam proses
Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa adalah toluena, asam nitrosilsulfur, hidrogen,
udara, dan amonia.
Ditinjau dari harga bahan baku yang digunakan dan produk yang dihasilkan, ternyata harga dari
produk ini lebih mahal dibandingkan dengan harga bahan bakunya, di mana harga kaprolaktam
mencapai US$ 4,2/kg (Hong Kong Limited and Licensors, 2011). Adapun harga bahan baku yang
digunakan dapat dilihat pada Tabel 1.2 di bawah ini.
Tabel 1.2 Harga Bahan Baku
(Hong Kong Limited and Licensors, 2011) Bila dilihat dari harga bahan baku dan harga produk, secara ekonomis pendirian pabrik kaprolaktam menguntungkan. Sampai saat ini di Indonesia, kaprolaktam belum dapat diproduksi sendiri, sehingga seluruh kebutuhan bagi industri lokal masih mengandalkan pasokan impor. Impor kaprolaktam pada tahun 2010 mencapai 31.756,655 ton. Upaya pendirian pabrik ini sebenarnya pernah dirintis oleh tiga
Nama Perusahaan
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi perusaChahaenmyicaaklnIinPdT. Caprindo
Lokasi
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung Rengasdengklok
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000
Universitas Sumatera Utara
Perdana, PT Redeco Inti Oilin dan PT Gemaprima Adisejati. Ketiga perusahaan tersebut berminat dan berniat membangun pabrik kaprolaktam dengan kapasitas produksi masing-masing sebesar 40.000 ton, 50.000 ton dan 80.000 ton per tahun. Hingga saat ini, dari ketiga investor tersebut belum ada investor yang berhasil merealisasikan proyeknya. Di masa mendatang, ketergantungan Indonesia terhadap produk impor diperkirakan masih akan terus berlanjut, mengingat sumber Badan Koordinasi Penanaman Modal (BKPM) yang menyatakan bahwa belum ada investor yang serius menekuni bidang industri kaprolaktam hingga saat ini. Hal ini berarti bahwa Indonesia harus tetap mengandalkan pasokan kaprolaktam dari negara lain. Adapun perkembangan impor kaprolaktam di Indonesia mulai tahun 2005 sampai tahun 2010 ditunjukkan oleh Tabel 1.3 berikut ini. Tabel 1.3 Perkembangan Impor Kaprolaktam di Indonesia Tahun 2005 sampai Tahun 2010
(Biro Pusat Statistik, 2011) Impor kaprolaktam tersebut sebagian besar berasal dari negara Jepang, Thailand, Cina, India, Belanda, Belgia, Polandia, dan Rusia. Berdasarkan data impor pada Tabel 1.3 di atas, dapat diketahui bahwa untuk memenuhi kebutuhan kaprolaktam di Indonesia sampai tahun 2010, Indonesia masih mengimpor sebesar 31.756,655 ton dengan kenaikan impor rata-rata sebasar 156%. Oleh sebab itu, berdasarkan data perkembangan impor di atas, maka untuk tahun 2012 diperkirakan kebutuhan kaprolaktam di Indonesia akan mencapai 49.225,340 ton (Biro Pusat Statistik, 2011). Pabrik kaprolaktam merupakan pabrik yang tidak beresiko tinggi. Hal ini dapat ditinjau dari bahan baku yang digunakan, proses produksi, maupun produknya yang tidak beracun, tidak bersifat eksplosif, dan tidak mudah terbakar. Selain itu,
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi Chemical Ind. PT Susila Indah Synthetic Ind. PT Sandang Utama Mulya PT Prima Rajuli Sukses
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung Rengasdengklok Cikupa, Banten
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Universitas Sumatera Utara
pabrik ini tidak termasuk dalam daftar pabrik yang dilarang didirikan (Kirk-Othmer, 1967). 1.2 Perumusan Masalah Kebutuhan kaprolaktam di Indonesia belum dapat terpenuhi, sehingga seluruh kebutuhan bagi industri lokal masih mengandalkan dari pasokan impor. Untuk memenuhi kebutuhan di dalam negeri serta untuk meningkatkan nilai ekonomis dari kaprolaktam dengan biaya produksi yang cukup rendah dibandingkan dengan proses lain, maka perlu dikaji untuk memproduksi kaprolaktam di Indonesia dengan cara menganalisa pra rancangan pabrik pembuatan kaprolaktam dari bahan baku toluena dengan proses Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa. 1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik Tujuan dari pra rancangan pabrik pembuatan kaprolaktam dari bahan baku toluena dengan proses Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa adalah untuk mengaplikasikan ilmu Teknik Kimia, khususnya di bidang perancangan, analisis proses, dan operasi teknik kimia, sehingga dapat memberikan gambaran kelayakan prarancangan pabrik pembuatan kaprolaktam. 1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik Manfaat yang dapat diperoleh dari pra rancangan ini adalah tersedianya informasi mengenai pabrik kaprolaktam dari bahan baku toluena sebagai produk intermediat sehingga dapat menjadi referensi untuk pendirian suatu pabrik kaprolaktam.
Universitas Sumatera Utara
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kaprolaktam Kaprolaktam telah dikenal sejak abad ke-19. S.Gabriel dan T.A.Mass pertama kali mensintesis kaprolaktam pada tahun 1899 dengan proses siklis. O.Wallach mensintesis kaprolaktam dengan proses penyusunan Beckmann (Beckmann rearrangement) menggunakan senyawa sikloheksanon oksim. Produksi secara komersial meningkat mulai tahun 1938, ketika P.Schlack dari IG Farbenindustrie memproduksi polimer siklis pertama dari proses polikondensasi kaprolaktam. Sejak saat itu, kaprolaktam semakin dibutuhkan. Produksi skala industri meningkat drastis. Pada tahun 1989, produksi kaprolaktam dunia mencapai 2 x 106 ton dan pada tahun 1994 meningkat menjadi 2,2 x 106 ton ( Ullmann‟s, 2005). Kaprolaktam (C6H11NO) atau dikenal dengan nama amino caproic lactam adalah senyawa kimia yang larut dalam air, toluena, sikloheksanol, sikloheksanon, metil etil keton, etil asetat, dan p-xilena. Kaprolaktam biasanya tersedia dalam bentuk bulat, serpihan ataupun kristal. Kaprolaktam juga merupakan senyawa organik dengan kenampakan padatan yang memiliki titik leleh 69,30C dan titik didih 2700C serta bersifat higroskopis. Kaprolaktam merupakan salah satu produk industri petrokimia yang saat ini semakin dibutuhkan, khususnya dalam subsektor pertekstilan sebagai bahan baku nylon-6. Selain sebagai bahan baku nylon-6, kaprolaktam juga diperlukan dalam industri plastik, film, kulit imitasi, serat sintetis, plastisizer, dan cat mobil. Kegunaan lainnya sebagai ikatan silang pada poliurethane dan salah satu bahan baku untuk mensintesa asam amino lisin (Kirk-Othmer, 1967). Mengingat banyaknya penggunaan produk kaprolaktam pada dunia industri, maka secara otomatis keperluannya akan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah pemakaian produk dari industri-industri pengguna kaprolaktam (Nasmiarti, 2011).
Universitas Sumatera Utara
2.2 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk 2.2.1 Bahan Baku A. Toluena ( C6H5CH3 ) Wujud : cair Kenampakan : jernih tidak berwarna Bau : aromatis Berat molekul : 92 gr/mol Titik didih : 1110C Densitas : 0,876 gr / cm3 (250C, 1 atm) Viskositas : 0,548 mPa.s (cP) Panas penguapan : 33,59 kJ/mol Komposisi Toluena : minimal 98% berat
Benzena : maksimal 2% berat (www.temarry.com) B. Asam Nitrosilsulfur ( NOHSO4 ) Wujud : cair Berat molekul : 127 gr/mol Warna : kekuning-kuningan Titik didih : 101,20C (1 atm) Specific Gravity : 1,890 – 1,895 Komposisi Asam nitrosilsulfur : minimal 90% berat Air : maksimal 10% berat (www.chemicalland21.com) C. Hidrogen ( H2 ) Wujud : gas Kenampakan : tidak berwarna Komposisi H2 : minimal 90,52% mol
Universitas Sumatera Utara
Ar : maksimal 2,16% mol N2 : maksimal 7,32% mol
(www.airliquideindoneia.com) D. Udara Wujud : gas Berat molekul : 29 gr/mol Komposisi Nitrogen : 79% mol Oksigen : 21% mol Partikulat : 1 mg/Nm3 (Perry&Green, 1999) E. Air (H2O) Wujud : cair Berat molekul : 18 gr/mol Titik didih : 1000C (1 atm) Densitas : 0,997 g/cm3 (250C, 1 atm) Titik beku : 00C Latent heat of melting : 334 kJ/kg
Panas penguapan : 2,270 kJ/kg Temperatur kritis : 380 oC - 386 oC
(www.engineeringtoolbox.com) 2.2.2 Bahan Pendukung A. Amonia (NH3) Wujud : gas ( 250C, 1 atm) Berat molekul : 17 gr/mol Kenampakan : tak berwarna Bau : khas Densitas ( 1 atm, 79oC ) : 0,817 gr / cm3
Universitas Sumatera Utara
Komposisi NH3 : minimal 99,5% berat
H2O : maksimal 0,5% berat (www.pupukkujang.com) B. Katalis Oleum ( H2S2O7 ) Wujud : cair-berasap Kenampakan : jernih hingga kecoklatan Bau : khas Berat molekul : 178 gr/mol Densitas : 1,956 gr/cm3 (300C, 1 atm)
1,930 gr/cm3 (400C, 1 atm) Titik didih : 138oC Komposisi H2SO4 : 65% berat SO3 : 35% berat
(www.alibaba.com) C. Katalis Paladium Wujud : padat Bentuk : serbuk Kenampakan : putih keperakan Titik leleh : 15550C Densitas : 12,023 gr /cm3 (200C, 1 atm) Komposisi Paladium : 10% berat Charcoal : 90% berat
(www.chemfinder.com) D. Katalis Cobalt Naftenat Wujud : padat Bentuk : serbuk
Universitas Sumatera Utara
Kenampakan : perak Ukuran : diameter 0,25 mm Bau : khas Titik leleh : 14800C Densitas : 8,9 gr/cm3 (200C, 1 atm) Komposisi : 98% kobalt
(www.alibaba.com) 2.2.3 Produk 2.2.3.1 Produk Utama Kaprolaktam ( NH(CH2)5CO ) Wujud : padat Bentuk : kristal Kenampakan : putih Berat molekul : 113 gr/mol Ukuran : 20-25 mesh Bau : khas Titik leleh & titik didih : 690C & 2700C Densitas (cairan) : 0,9983 gr/cm3 (1000C) Viskositas : 8,82 mPa.s (800C) Panas penguapan : 628 kJ/kg (1050C) Komposisi Kaprolaktam : minimal 99,5% berat H2O : maksimal 0,3% berat Asam sulfat : maksiml 0,2% berat
(www.honeywell.com) 2.2.3.2 Produk Samping A. Amonium sulfat (NH4)2SO4 Wujud : padat Bentuk : kristal Berat molekul : 132,14 gr/mol
Universitas Sumatera Utara
Kenampakan : putih Bau : khas Titik leleh : 2350C Densitas : 1,769 kg / liter (200C, 1 atm) Komposisi (NH4)2SO4 : minimal 98,5% berat H2O : maksimal 0,8% berat Asam sulfat : maksimal 0,7% berat
(www.wikipedia.com) B. Benzaldehida (C6H5CHO) Wujud : cair Berat molekul : 106 gr/mol Titik didih : 1790C (760 mm Hg)
112,50C (100 mm Hg) Titik beku : -260C (-150F) Specific Gravity : 1,046 Kelarutannya : 0,6% (benzaldehida dalam air)
1,5% (air dalam benzaldehida) Panas penguapan : 42,13 kJ/mol Viskositas : 1,4 cp (250C) Tekanan uap : 10 mm Hg (620C)
60 mm Hg (99,60C) 100 mm Hg (112,50C) 400 mmHg (154,10C)
(www.emeraldkalamachemical.com) 2.2.3.3 Produk Antara A. Asam Benzoat (C6H5COOH) Massa Molar : 122 gr/mol Temperatur didih pada 1 atm : 249,2oC Densitas : Padat : 1,316 gr/cm3
Universitas Sumatera Utara
Cair : 1,029 gr/cm3 Temperatur kritis : 751oK Viskositas (130oC) : 1,26 mPa.s (cP) Panas penguapan pada 140oC : 534 J/g pH pada larutan jenuh, 25oC : 2,8
(Kirk & Othmer, 1989) B. Asam Sikloheksana Karbosilat / CHCA (C6H11COOH) Berat molekul : 128 gr/mol Densitas : 1,079 g/cm3 Titik lebur : 30-32℃ Titik didih : 233°C (760 mmHg) Indeks bias : 1,48 Kelarutan dalam air : 0,201 g/100 mL (15℃)
(www.chemicaldatabase.com) C. Asam Sulfat (H2SO4) Wujud : cair Berat molekul : 98 gr/mol Densitas : 1,76 gr/mol (1000C) Titik didih : 279,60C Viskositas : 6 cP (800C) Panas penguapan : 650 kJ/kg (279,60C) Kelarutan dalam air : sangat baik
(Kirk & Othmer, 1989) 2.3 Proses Pembuatan Kaprolaktam Kaprolaktam dapat dibuat dengan proses dan bahan baku yang berbeda-beda. Jenis proses dan bahan baku pembuatan kaprolaktam menentukan tahapan proses yang diperlukan dan biaya produksi yang harus dikeluarkan. Adapun beberapa metode produksi / proses pembuatan kaprolaktam ditunjukkan oleh Gambar 1 di bawah ini:
Universitas Sumatera Utara
SikloheksanaFenolSikloheksanolSikloheksanonSikloheksanon oksimKaprolaktonToluenaAsam benzoatAsam sikloheksana karboksilatKaprolaktamMetode 1Metode IIMetode III Gambar 2.1. Produksi Kaprolaktam dengan Berbagai Metode Adapun perbedaan dari beberapa metode proses produksi kaprolaktam di atas adalah sebagai berikut. a. Proses Menggunakan Sikloheksana
Proses ini terdiri atas 2 tahap di mana tahap pertama sikloheksana dioksidasi dalam campuran sikloheksanon / sikloheksanol lalu dihidrogenasi. Sikloheksanon yang dihasilkan diubah menjadi oksida dan laktam yang sama dengan proses fenol.
Katalis yang digunakan adalah seng yang merupakan logam. b. Proses Menggunakan Fenol
Prosesnya ada 3 tahap, di mana tahap pertama fenol dihidrogenasi menjadi sikloheksanol dengan suatu katalisator nikel, alkohol yang dibentuk dihidrogenasi kembali menjadi sikloheksanon, dan kemudian membentuk kaprolaktam dengan penyusunan Beckmann.
Katalis yang digunakan adalah natrium hidroksida (NaOH) yang merupakan senyawa basa. Melibatkan sikloheksanon sebagai bahan utama proses pembuatan kaprolaktam.
Universitas Sumatera Utara
c. Proses Menggunakan Toluena Tidak melibatkan sikloheksana sebagai bahan utama dalam pembuatan kaprolaktam. Ada 3 langkah yang harus ditempuh dalam pembuatan kaprolaktam :
1. Pembuatan asam benzoat melalui proses oksidasi toluena. 2. Proses hidrogenasi asam benzoat menjadi asam sikloheksana karboksilat. 3. Mengkonversi asam sikloheksana karboksilat menjadi kaprolaktam.
Berdasarkan jenis-jenis metode pembuatan kaprolaktam di atas, maka ada beberapa proses yang dikembangkan dalam rangka pembuatan kaprolaktam dalam skala pabrik komersial. Adapun beberapa proses yang telah dikembangkan dan digunakan sampai saat ini adalah sebagai berikut: 1. Allied Chemical Phenol Process Pembuatan kaprolaktam dengan proses ini menggunakan bahan baku sikloheksanon dan fenol, dengan katalis paladium dan karbon. Proses ini digunakan oleh Allied Chemical Corporation di Amerika sejak tahun 1954. Pada proses ini fenol dihidrogenasi secara endotermis membentuk sikloheksanol dan sikloheksanon dalam jumlah kecil. Reaksi berlangsung pada 250°C-375°C dan tekanan 300-450 psig, dilakukan dalam reaktor seri dengan penambahan katalis paladium dan karbon. Efluen dari reaktor setelah mengalami filtrasi untuk pengembalian kembali katalis, dimasukkan pada menara destilasi untuk membuang fenol yang tidak bereaksi dengan cara mendaur ulang ke dalam reaktor. Campuran sikloheksanol dan sikloheksanon dipisahkan dengan cara distilasi. Sikloheksanol kemudian direaksikan dengan hidroksilamin sulfat dan amonia membentuk sikloheksanon oksim. Langkah berikutnya adalah proses pembentukan kaprolaktam sesuai dengan penyusunan Beckmann yaitu mereaksikan sikloheksanon oksim dengan oleum, yang kemudian dipisahkan dari reaksi dengan netraliser menggunakan larutan amonia dan larutan solvent. Kristal yang terbentuk kemudian dilelehkan serta dikeringkan dalam flash dryer. Hasil bawah ekstraktor berupa larutan amonium sulfat dan diproses lebih lanjut, sedangkan keluaran bawah solvent stripper diumpankan pada kristaliser
Universitas Sumatera Utara
untuk kemudian diproses lebih lanjut menjadi produk akhir kaprolaktam. Adapun flowsheet pembuatan kaprolaktam ini ditunjukkan oleh Gambar 2 di bawah ini.
Gambar 2.2 Produksi Kaprolaktam dari Fenol dengan Allied Chemical Pheno Process 2. Toyo Rayon Photonitrosation Pembuatan kaprolaktam dengan proses ini menggunakan bahan baku sikloheksana, amonia dengan katalis Pt-Rh. Proses ini dikembangkan oleh Toyo Rayon Co. dari Jepang. Proses fotonisasi ini secara keseluruhan ditujukan untuk mengubah sikloheksana menjadi sikloheksanon oksim. Amonia dioksidasi dengan katalis Pt-Rh dalam sintesis asam nitrat normal, tetapi produk gas dari scrubber dengan asam sulfat menjadi nitrosilsulfat. HCl kemudian ditambahkan dalam larutan nitrosil sulfat membentuk gas nitrosilklorida dan asam sulfat. Sinar UV disini berfungsi sebagai penyuplai energi untuk reaksi nitrosil klorida menjadi sikloheksanon oksim hidroklorida, kemudian diubah menjadi kaprolaktam dengan penyusunan Beckmann, proses ini beroperasi pada kondisi operasi 1200C dan tekanan 1-2 atmosfir (Nasmiarti, 2011). 3. Proses Sosieta Nazionale Industria Applicazioni-Viscosa (Snia-Viscosa) Pembuatan kaprolaktam dengan proses ini menggunakan bahan baku toluena dengan katalis cobalt, paladium dan oleum. Toluena dioksidasi dengan udara dalam fasa cair menggunakan katalis cobalt pada suhu 1600C-1700C dan tekanan 8-10 atm
Universitas Sumatera Utara
dengan reaktor tunggal. Dilanjutkan dengan hidrogenasi asam benzoat menjadi asam sikloheksana karboksilat menggunakan katalis slurry paladium. Asam sikloheksana karboksilat selanjutnya direaksikan dengan asam nitrosil sulfat menghasilkan kaprolaktam sulfat yang kemudian dinetralisasi dengan amonia menghasilkan kaprolaktam dan produk samping amonium sulfat (Nasmiarti, 2011). 2.4 Pemilihan Proses Pada pra perancangan pabrik pembuatan kaprolaktam, proses yang dipilih adalah Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa (Snia-Viscosa). Adapun pemilihan proses ini dilakukan adalah berdasarkan pertimbangan sebagai berikut. - Konversinya lebih besar dibandingkan dengan proses lain. - Bahan baku (toluena) yang digunakan lebih murah dibandingkan dengan bahan baku proses lain. - Tidak melibatkan senyawa sikloheksana sebagai bahan utama. (Nasmiarti, 2011) 2.5 Deskripsi Proses Pembuatan Kaprolaktam Pada tahun 1960, Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa (Snia-Viscosa) dari Italia menemukan cara alternatif dalam memproduksi kaprolaktam, yang memiliki kelebihan yaitu harga bahan baku toluena yang lebih murah dibandingkan dengan benzena yang merupakan bahan dasar pembuatan fenol dan sikloheksana. Pembuatan kaprolaktam dari bahan baku toluena dengan proses Snia-Viscosa didasarkan pada reaksi oksidasi toluena, hidrogenasi asam benzoat dan reaksi pembentukan kaprolaktam melalui reaksi nitrosasi dekarboksilasi dari cyclohexane carboxylic acid. Tahap pertama adalah reaksi oksidasi toluena dengan udara yang berlangsung pada fase cair-gas akan menghasilkan asam benzoat. Reaksi ini merupakan reaksi irreversibel eksotermis. Selanjutnya pada tahap kedua asam benzoat yang terbentuk di hidrogenasi dengan gas hidrogen sehingga dihasilkan cyclohexane carboxylic acid (CHCA). Reaksi ini bersifat eksotermis irreversibel dan berlangsung pada fase cair-gas.
Universitas Sumatera Utara
Pada tahap ketiga, kaprolaktam terbentuk dari hasil reaksi nitrosasi dekarboksilasi CHCA dengan
asam nitrosilsulfur pada fase cair. Reaksi ini juga bersifat eksotermis irreversibel.
Berikut adalah persamaan reaksi pembentukan kaprolaktam dari toluena dengan proses Snia –
Viscosa :
Reaksi oksidasi toluena akan menghasilkan asam benzoat menurut reaksi berikut:
Reaksi utama
C6H5CH3(l) + 3/2 O2(g)
C6H5COOH(l) + H2O(l)
toluena
asam benzoat
Reaksi samping
C6H5CH3(l) + O2(g)
C6H5CHO(l) + H2O(l)
benzaldehida
Reaksi hidrogenasi asam benzoat akan menghasilkan Cyclohexane Carboxylic Acid (CHCA)
menurut reaksi berikut :
C6H5COOH(l) + 3H2 (g)
C6H11COOH (l)
asam benzoat
hidrogen CHCA
Pembentukan kaprolaktam berdasarkan pada reaksi nitrosasi dekarboksilasi dari asam
sikloheksana karbosiklat atau cyclohexane carboxylic acid.
C6H11COOH (l) +
NOHSO4 (l)
C6H11ON.H2SO4
(l) + CO2 (g)
CHCA
asam nitrosilsulfur
kaprolaktam sulfat
karbondioksida
Reaksi oksidasi toluena menjadi asam benzoat dilakukan di dalam bubbling reactor yang
berlangsung pada kondisi isotermal 1600C dan tekanan 10 atm. Konversi toluena yang dihasilkan
sebesar 30% dengan selektifitas asam benzoat sebesar 90%. Untuk mempercepat terjadinya reaksi
oksidasi toluena menjadi
asam benzoat digunakan katalis cobalt yang
berbentuk serbuk.
Reaksi hidrogenasi asam benzoat menjadi CHCA juga dilakukan dalam bubbling reaktor yang
berlangsung pada kondisi suhu 1700C dan tekanan 16 atm menggunakan katalis paladium dengan
perbandingan mol asam benzoat dan hidrogen sesuai dengan koefisien reaksi yaitu 1: 3. Pada
suhu 1700C dan tekanan 16 atm konversi mendekati sempurna (Chauvel dkk., 1989).
Universitas Sumatera Utara
Reaksi nitrosasi CHCA menjadi kaprolaktam dilakukan dalam reaktor CSTR. Reaksi berlangsung dalam fase cair pada suhu 800C dan tekanan 1 atm di mana perbandingan mol CHCA yang diberikan 25% berlebih dan NOHSO4 menjadi reaktan pembatas. CHCA dibuat berlebih dengan tujuan supaya reaktan pembatas tepat bereaksi sempurna. Pada suhu 800C dan tekanan 1 atm konversi yang diperoleh sebesar 50%. Pada reaksi nitrosasi, asam sikloheksana karbosiklat (CHCA) digunakan katalis berbentuk cair, yaitu oleum dengan komponen H2SO4 65% dan SO3 35% berat (Ullmann, 2005).
2.6 Langkah Proses Proses pembuatan kaprolaktam dari toluena dengan menggunakan proses dari 4 langkah proses, yaitu : 1. Penyiapan bahan baku
Snia – Viscosa terdiri
2. Pembentukan produk
3. Pemurnian produk
4. Penyimpanan produk
Berikut adalah penjelasan dari tiap langkah proses pembuatan kaprolaktam dari toluena dengan menggunakan proses Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa (Snia-Viscosa) : 1. Tahap Penyiapan Bahan Baku
Pembentukan Asam Benzoat 1. Mencampur toluena dari tangki penyimpan (TT-101) dengan sisa reaktan hasil pemisahan produk keluar menara destilasi 2 (T-101) pada mixer (M-101).
2. Memanaskan campuran dari suhu 300C sampai 1600C dengan menggunakan heater (E-101).
3. Memisahkan partikulat padat dari udara dengan melewatkan udara pada filter (P-101)
4. Mendinginkan udara tersebut dengan menggunakan cooler sampai 1600C (E-102)
5. Mereaksikan toluena dengan udara pada suhu 1600C dan tekanan reactor (R-101)
10 atm dalam bubbling
Universitas Sumatera Utara
6. Mempertahankan kondisi reaksi pada suhu 1600C dan tekanan 10 atm. Bahan baku toluena dari tangki dicampur dengan sisa reaktan hasil pemisahan produk keluar menara destilasi 2 (T-102) di dalam mixer (M-101). Kemudian campuran pada kondisi kamar dialirkan ke dalam reaktor 1 (R-101) dengan menggunakan pompa sehingga tekanannya naik menjadi 10 atm. Katalis cobalt naftenat masuk ke dalam reaktor bersama-sama dengan aliran campuran. Sebagai oksidator, udara dari lingkungan dipisahkan dari partikel padatnya dengan menggunakan filter (FG-101). Udara yang telah bersih tersebut dialirkan ke dalam reaktor 1 (R-101) dengan menggunakan kompresor (JC-101). Kemudian udara dilewatkan ke dalam pendingin (E-102) sehingga suhunya turun menjadi 1600C agar sesuai dengan kondisi reaksi. Di dalam reaktor 1 (R-101) terjadi reaksi oksidasi toluena oleh oksigen dari udara menjadi asam benzoat. Pada reaksi ini terbentuk produk samping berupa benzaldehida dan air. Oleh karena reaksi tersebut merupakan reaksi eksotermis, maka akan dihasilkan sejumlah panas hasil reaksi. Untuk menjaga operasi reaktor 1 (R-101) pada kondisi isotermal maka panas yang timbul diserap dengan menggunakan air yang dilewatkan ke dalam koil. Keluaran reaktor 1 (R-101) terdiri dari produk asam benzoat, katalis, sisa reaktan berupa toluena dan benzena, serta hasil samping yang berupa benzaldehida dan air. Katalis dipisahkan dengan menggunakan filter (P-101). Pemisahan semua air dan benzena dari asam benzoat dan reaktan yang tidak bereaksi dilakukan dengan destilasi pada menara destilasi 1 (T-101). Produk atas keluaran menara destilasi 1(T-101) terdiri dari semua benzena, air dan sedikit toluena, sedangkan hasil bawahnya berupa toluena, benzaldehida, dan asam benzoat. Uap keluar puncak menara destilasi 1 (T-101) diembunkan pada kondensor dan hasilnya ditampung sementara di akumulator untuk kemudian diumpankan kembali ke menara destilasi 1 (T-101) sebagai refluks. Cairan keluar dasar menara destilasi 1 (T-101) yang terdiri dari toluena, benzaldehida, dan asam benzoat kemudian dipompa sehingga masuk menara destilasi 2 (T-102). Hasil atas dari menara destilasi 2 (T-102) terdiri dari semua toluena serta sedikit benzaldehida. Hasil atas puncak menara destilasi 2 (T-102) kemudian dikembalikan ke tangki pencampuran 1 (M-101).
Universitas Sumatera Utara
Hasil bawah dari menara destilasi 2 (T-102) berupa asam benzoat dan benzaldehida dialirkan dengan menggunakan pompa menuju ke menara destilasi 3 (T-103). Hasil atas destilasi 3 (T-103) terdiri dari semua benzaldehida dan sedikit asam benzoat. Sedangkan hasil bawah terdiri dari asam benzoat. Asam benzoat kemudian dialirkan dengan menggunakan pompa menuju reaktor 2 (R-201) yang sebelumnya didinginkan di dalam pendingin (E-201) sampai suhu 1700C.
Pembentukan Cyclohexane Carboxylic Acid (CHCA) 1. Mendinginkan larutan asam benzoat sampai 1700C. 2. Memanaskan gas hidrogen sampai suhu 1700C. 3. Mereaksikan asam benzoat dengan gas hidrogen pada suhu 1700C dan tekanan 16 atm. 4. Mempertahankan kondisi reaksi pada suhu 1700C dan tekanan 16 atm. Larutan asam benzoat dialirkan ke dalam reaktor 2 (R-201) dengan menggunakan pompa sehingga tekanannya naik menjadi 16 atm. Sebelum masuk ke dalam reaktor 2 (R-201) larutan tersebut didinginkan suhunya menjadi 1700C dengan cara dilewatkan ke dalam pendingin (E-201). Dengan demikian larutan asam benzoat siap untuk direaksikan dalam reaktor sesuai dengan kondisi operasi yang diinginkan. Gas hidrogen dialirkan ke dalam reaktor dengan menggunakan kompresor sehingga tekanannya naik menjadi 16 atm. Kemudian dilewatkan ke dalam heater (E-202) sehingga suhunya naik menjadi 1700C agar sesuai dengan kondisi reaksi. Reaksi hidrogenasi asam benzoat ini merupakan reaksi eksotermis maka akan dihasilkan sejumlah panas. Untuk menjaga operasi reaktor pada kondisi isotermal maka panas hasil reaksi tersebut diserap menggunakan pendingin yang dilewatkan dalam koil. Keluaran reaktor 2 (R-201) terdiri dari produk cyclohexane carboxylic acid (CHCA) dan katalis paladium. Katalis dipisahkan dari produk dengan menggunakan filter (P-201), sedangkan CHCA diumpankan ke reaktor CSTR (R-301)
Universitas Sumatera Utara
2. Tahap pembentukan produk Pembentukan Kaprolaktam
Tahap ini dimaksudkan untuk : 1. Mereaksikan CHCA, oleum dan asam nitrosilsulfur pada reaktor tangki berpengaduk (CSTR) pada suhu 800C dan tekanan 1 atm. 2. Mempertahankan suhu operasi reaktor pada suhu 800C dan tekanan 1 atm. Bahan yang diperlukan untuk pembentukan kaprolaktam adalah CHCA, oleum dan asam nitrosilsulfur. CHCA sebagai produk reaktor kedua diumpankan ke dalam reaktor CSTR pada suhu 800C dan tekanan 1 atm. Oleum dari tangki (TT-301) dan asam nitrosilsulfur dari tangki (TT-302) dialirkan ke dalam reaktor dengan menggunakan pompa di mana masing-masing mengalami pemanasan terlebih dahulu di dalam heater (E-303) sebelum masuk ke reaktor hingga suhunya mencapai 800C. Di dalam reaktor 3 (R-301) terjadi reaksi nitrosasi. Oleh karena reaksi tersebut merupakan reaksi eksotermis maka dihasilkan panas sehingga diperlukan pendingin berupa air yang dialirkan melalui jaket pendingin untuk menyerap panas hasil reaksi tersebut. 3. Tahap pemurnian produk Tahapan ini dimaksudkan untuk : 1. Memisahkan produk kaprolaktam dari asam sulfat dan CHCA. 2. Menetralkan asam sulfat dengan amonia menjadi amonium sulfat dalam reaktor netralisasi (R-302). Produk keluar dari reaktor 3 (R-301) dicampur dengan air di dalam tangki pencampur (M-301). Fungsi dari penambahan air adalah untuk melarutkan kaprolaktam. Kelarutan kaprolaktam dalam air sangat besar bila dibandingkan dengan kelarutan CHCA dalam air sehingga pemisahan produk dari CHCA yang tidak bereaksi dapat dilakukan. Larutan keluar dari tangki pencampur pencampur (M-301 diumpankan ke dalam dekanter (FL-301) untuk memisahkan CHCA dengan kaprolaktam sulfat dan air. Larutan terpisah menjadi 2 bagian di mana pada bagian atas terdiri dari CHCA dan pada bagian bawah terdiri dari kaprolaktam sulfat yang larut dalam air. CHCA
Universitas Sumatera Utara
yang terpisah kemudian diumpankan kembali ke dalam reaktor ketiga (R-301) sebagai recycle. Pemurnian kaprolaktam dilakukan dengan menggunakan amonia. Amonia akan mengikat sulfat yang ada dalam kaprolaktam sehingga akan dihasilkan produk samping berupa amonium sulfat. Pemisahan produk samping ini dilakukan dalam reaktor netralisasi (R-302) di mana akan dihasilkan kristal amonium sulfat. Campuran kaprolaktam sulfat dan air dialirkan dengan pompa dan didinginkan dengan menggunakan pendingin kemudian diumpankan ke dalam reaktor netralisasi / saturator kristaliser (R-302) Sementara itu, amonia cair dari tangki (TT-303) pada suhu 300C dan tekanan 11,6 atm diubah fasenya menjadi fase gas dengan menggunakan vaporiser (E-304) dan kemudian diekspansi lalu dipanaskan menggunakan heater (E-306) dan selanjutnya diumpankan secara bersamaan dengan larutan kaprolaktam sulfat ke dalam reaktor netralisasi (R-302) untuk menetralkan kandungan asam sulfat pada kaprolaktam. Produk keluar dari reaktor kristalisasi (R-302) dipisahkan antara kristal amonium sulfat yang terbentuk dan larutan kaprolaktam dengan menggunakan filter (P-301). Larutan kaprolaktam lalu diumpankan ke dalam evaporator (FE-301) untuk dipekatkan, selanjutnya diumpankan ke dalam spray dryer (SR-301). 4. Penyimpanan produk Kaprolaktam dalam bentuk butiran dari spray dryer (SR-301) masuk ke dalam belt conveyor (C-301) dan kemudian diangkut dengan bucket elevator (C-302) masuk ke dalam bin untuk disimpan sebelum masuk ke unit packing.
Universitas Sumatera Utara
BAB III NERACA MASSA
Perhitungan neraca massa pada proses pembuatan kaprolaktam dengan proses Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa (Snia-Viscosa) dari toluena dengan kapasitas 50.000 ton/tahun diuraikan sebagai berikut : Kapasitas produksi per tahun = 50.000 ton/tahun atau 6313,131 kg/jam Bahan baku utama = toluena (C6H5CH3) Produk = kaprolaktam ( NH(CH2)5CO ) Basis perhitungan = 1 jam operasi 1 tahun produksi = 330 hari Satuan operasi = kg/jam
3.1 Neraca Massa di Tangki Pencampur M-101
Tabel 3.1 Neraca Massa pada Tangki Pencampur (M-101)
3.2 Neraca Massa di Reaktor R-101 Tabel 3.2 Neraca Massa pada Reaktor (R-101)
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi Chemical Ind. PT Susila Indah Synthetic Ind.
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung Rengasdengklok Cikupa, Banten
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Nama Perusahaan
Lokasi
Kapasitas
(ton/tahun)
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
16.000
Synthetics
Tangerang, Banten
28.000
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
8.550
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung 6.500
Chemical Ind.
Rengasdengklok
7.000
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
8.500
Ind.
PT Sandang Utama Mulya
PT Prima Rajuli Sukses
Total kapasitas
74.750
No.
Bahan Baku
Harga US$
1.
Toluena
0,8 / L
7
Universitas Sumatera Utara
3.3 Neraca Massa di Filter P-101 Tabel 3.3 Neraca Massa pada Filter (P-101)
Nama Perusahaan
Lokasi
Kapasitas
(ton/tahun)
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
16.000
Synthetics
Tangerang, Banten
28.000
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
8.550
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung 6.500
Chemical Ind.
Rengasdengklok
7.000
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
8.500
Ind.
PT Sandang Utama Mulya
PT Prima Rajuli Sukses
Total kapasitas
74.750
Neraca Massa di Menara Destilasi T-101
Tabel 3.4 Neraca Massa pada Menara Destilasi I (T-101)
Nama Perusahaan
Lokasi
3.5 PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
Ind.
PT Sandang Utama Mulya
NeracaPTMParsismaadRi MajuelniaSruakDseesstilasi T-102
Tabel
3.5 Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
Ind. Neraca Massa pada Menara Destilasi II (T-102)
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Nama Perusahaan 3.6
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten Neraca Massa di Menara Destilasi T-103
Tabel 3.6 Neraca Massa pada Menara Destilasi III (T-103)
6K62a,p0a5s7itas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
3.4
662,057
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
3.7 Neraca Massa di Reaktor R-201 Tabel 3.7 Neraca Massa pada Reaktor (R-201)
Nama Perusahaan 3.8
Lokasi
Kapasitas (ton/tahun)
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
16.000
Synthetics
Tangerang, Banten
28.000
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
8.550
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung 6.500
Chemical Ind.
Rengasdengklok
7.000
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
8.500
Ind.
PT Sandang Utama Mulya
PT Prima Rajuli Sukses
Total kapasitas
74.750
No. Bahan Baku Neraca Massa di Filter P-201
Harga US$
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
TabelP3T.8SNuseirlaacIanMdaahssSaypnathdeatiFcilterC(iPk-u2p0a1, )Banten
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
3.9 Nama Perusahaan
Lokasi
Kapasitas
(ton/tahun)
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
16.000
Synthetics
Tangerang, Banten
28.000
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
8.550
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung 6.500
Chemical Ind.
Rengasdengklok
7.000
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
8.500
Ind.
PT Sandang Utama Mulya
PT Prima Rajuli Sukses
Total kapasitas
74.750
No.
Bahan Baku
Harga US$
Neraca Massa di Reaktor R-301 Tabel 3.9 Neraca Massa pada Reaktor (R-301)
662,057
3.10 Neraca Massa di Tangki Pencampur M-301 Tabel 3.10 Neraca Massa pada Tangki Pencampur (M-301)
119,545 9837,562
662,057
Universitas Sumatera Utara
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi Chemical Ind. PT Susila Indah Synthetic Ind.
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung Rengasdengklok Cikupa, Banten
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Universitas Sumatera Utara
3.11 Neraca Massa di Dekanter FL-301 Tabel 3.11 Neraca Massa pada Dekanter (FL-301)
Nama Perusahaan 3.12
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
Ind. Neraca Massa di Reaktor Netralisasi R-302
Tabel 3.12 Neraca Massa pada Reaktor Netralisasi (R-302)
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
3.13 Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi Chemical Ind. PT Susila Indah Synthetic Ind. PT Sandang Utama Mulya PT Prima Rajuli Sukses
Nama Perusahaan
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung Rengasdengklok Cikupa, Banten
Lokasi
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi Chemical Ind. PT Susila Indah Synthetic Ind.
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung Rengasdengklok Cikupa, Banten
Neraca Massa di Filter P-301 Tabel 3.13 Neraca Massa pada Filter (P-301)
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
7
Nama Perusahaan 3.14
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten Neraca Massa di Menara Evaporator FE-301
Tabel 3.14 Neraca Massa pada Menara Evaporator (FE-301)
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 662,057 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
119,545 9837,7562
662,057
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
3.15 Neraca Massa di Meeting Joint
Tabel 3.15 Neraca Massa pada Meeting Joint
3.16. Neraca Massa di Spray Dryer SR-301
Tabel Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten Neraca Massa pada Spray Dryer (SR-301)
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
3.17 Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
Ind.
PT Sandang Utama Mulya
NeracaPMTaPsrsiamdaiRSacjruelei nSiunkgseSs-301
Tabel
Neraca Nama Perusahaan
Lokasi
pada PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
ScreeninPgT(Su-3s0il1a)Indah Synthetic Cikupa, Banten
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
3.16
3.17 Massa
3.18 Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
Neraca Massa di Melter ME-301
Tabel 3.18 Neraca Massa pada Melter (ME-301)
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 662,057 7.000 8.500
7
7 119,545
9837,562
662,057
Universitas Sumatera1U1t9ar,5a 45 9837,5762
Universitas Sumatera Utara
BAB IV NERACA PANAS
4.1 Neraca Panas di Tangki Pencampur (M-101) Tabel 4.1 Neraca Panas pada Mixer
4.2 Neraca Panas di Heater (E-101) Tabel 4.2 Neraca Panas pada Heater
Nama Perusahaan
Lokasi
4.3
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Neraca Panas di Reaktor (R-101)
Tabel 4.3 Neraca Panas pada Reaktor
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar
4.4 Neraca Panas di Filter (P-101) Tabel 4.4 Neraca Panas pada Filter
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
4.5 CNheermaciacaPlaInnda.s di Cooler (E-1R0e2n)gasdengklok
Tabel 4.5 Neraca Panas pada Cooler
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000
Nama Perusahaan
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti
Lokasi
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
Nama Perusahaan
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti
Lokasi
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 662,057 8.550
662,057
Universitas Sumatera Utara
4.6 Neraca Panas di Destilasi (T-101) Tabel 4.6 Neraca Panas pada Destilasi 1
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
4.7 Neraca Panas di Destilasi (T-102)
Tabel 4.7 Neraca Panas pada Destilasi 2
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
4.8 PNTerIancdaonPeasniaasAdsai hDiestilasi (TT-a1n0g3e)rang dan Cibitung
Tabel 4.8 Neraca Panas pada Destilasi 3
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
4.9 Neraca Panas di Cooler (E– 201)
Tabel 4.9 Neraca Panas pada Cooler
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
4.10 Neraca Panas di Heater (E– 202)
Tabel 4.10 Neraca Panas pada Heater
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500
Nama Perusahaan
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi Chemical Ind.
Lokasi
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung Rengasdengklok
Kapasitas (ton/tahu6n6)2,057 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000
662,057
Un6iv6e2r,s0it5as7Sumatera Utara
4.11 Neraca Panas di Reaktor (R– 201) Tabel 4.11 Neraca Panas pada Reaktor
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
4.12CNheemraiccaalPInadn.as di Filter (P–R2e0n1g)asdengklok
Tabel 4.12 Neraca Panas pada Filter
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
4.13 Neraca Panas di Cooler (E– 301)
Tabel 4.13 Neraca Panas pada Cooler
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
4.14CNhemraicalPInadn.as di Heater (ER–e3n0g2a)sdengklok
Tabel 4.14 Neraca Panas pada Heater
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
4.15PNTeFrialacma ePnadnoaSs adkitHi eater (EP–u3rw03a)karta, Jabar
Tabel 4.15 Neraca Panas pada Heater
Nama Perusahaan
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti
Lokasi
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
Kapasita6s62,057 (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
662,057
Universitas Sumatera Utara
4.16 Neraca Panas di Reaktor (R– 301) Tabel 4.16 Neraca Panas pada Reaktor
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten 4.17 Neraca Panas di Mixer (M– 301)
Tabel 4.17 Neraca Panas pada Mixer
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
4.18PNTeFrialacma ePnadnoaSs adkitDi ekanterP(uFrLw–ak3a0r1ta), Jabar
Tabel 4.18 Neraca Panas pada Dekanter
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
4.19PNTeFrialacma ePnadnoaSs adkitCi ooler (EP–u3r0w5a)karta, Jabar
Tabel 4.19 Neraca Panas pada Cooler
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
Tabel 4.20 Neraca Panas pada Vaporizer
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
4.20 Neraca Panas di
Vaporizer (E– 304)
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
Nama Perusahaan
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi
Lokasi
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung
Kapasita6s62,057 (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500
662,057
Universitas Sumatera Utara
4.21 Neraca Panas di Ekspander (JE– 301) Tabel 4.21 Neraca Panas pada Ekspander
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
4.22 Neraca Panas di Heater (E– 306)
Tabel 4.22 Neraca Panas pada Heater
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia OLEH : AMELIA SIBARANI NIM : 070405005
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
INTISARI
Indonesia merupakan negara yang memiliki Industri yang berkembang dari tahun ke tahun. Salah satu Industri tersebut adalah Industri kaprolaktam. Kaprolaktam merupakan industri yang memanfaatkan bahan baku senyawa aromatik untuk menghasilkan kaprolaktam yang dibutuhkan dalam subsektor pertekstilan sebagai bahan baku nylon-6. Kaprolaktam diperlukan juga dalam industri plastik, film, kulit imitasi, serat sintetis, plastisizer, dan cat mobil. Kegunaan lainnya adalah dalam pembentukan ikatan silang pada poliuretana, salah satu bahan baku untuk mensintesa asam amino lisin, serat tekstil untuk pakaian olah raga, serat karpet untuk karpet sintetis hingga komponen plastik otomotif. Data impor kaprolaktam dari Badan Pusat Statistik Indonesia menunjukkan peningkatan 31.756,655 kg pada tahun 2010.
Kaprolaktam diproduksi 50.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan di kawasan industri Cilegon, Banten, dengan luas areal 29.500 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan berjumlah 383 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur dengan struktur organisasi sistem garis dan staf. Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Kaprolaktam Proses Snia-Viscosa dari Toluena adalah sebagai berikut :
Modal Investasi : Rp 9.221.753.352.000,Biaya Produksi : Rp 1.582.562.870.000 Hasil Penjualan : Rp 22.814.784.010.000,Laba Bersih : Rp 1.558.445.032.000,Profit Margin : 8,841 % Break Even Point : 6,910 % Return on Investment : 16,899 % Pay Out Time : 5,9 tahun Return on Network : 28,166 % Internal Rate of Return : 49,230 Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa “υra Rancangan Pabrik Pembuatan Kaprolaktam dengan Proses Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa dari Toluena dengan Kapasitas η0.000 Ton/Tahun”.
layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pra Rancangan Pabrik Perkembangan industri kimia di Indonesia telah mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Hal ini tampak dari pertambahanh jumlah pabrik kimia yang ada di Indonesia. Bentuk industri kimia yang ada beragam, mulai dari industri yang menghasilkan berbagai barang jadi hingga industri kimia intermediat. Untuk menopang kelangsungan industri-industri yang bergerak dalam menghasilkan barang jadi, maka dibutuhkan industri yang dapat menghasilkan bahan intermediat. Salah satu jenis industri intermediat di Indonesia adalah industri kaprolaktam. Kaprolaktam merupakan salah satu produk industri petrokimia yang saat ini semakin banyak dibutuhkan (Nasmiarti, 2011). Industri kaprolaktam merupakan industri yang memanfaatkan bahan baku senyawa aromatik untuk menghasilkan kaprolaktam yang dibutuhkan dalam subsektor pertekstilan sebagai bahan baku nylon-6. Kaprolaktam diperlukan juga dalam industri plastik, film, kulit imitasi, serat sintetis, plastisizer, dan cat mobil. Kegunaan lainnya adalah dalam pembentukan ikatan silang pada poliuretana, salah satu bahan baku untuk mensintesa asam amino lisin, serat tekstil untuk pakaian olah raga, serat karpet untuk karpet sintetis hingga komponen plastik otomotif. Kaprolaktam beredar di pasaran dalam bentuk serpihan, butiran maupun kristal yang dijual dalam kemasan kantong kertas, drum, dan tangki (Bataviase, 2011). Berdasarkan hasil penelusuran Indochemical (2003), diketahui bahwa sampai sejauh ini, konsumen utama kaprolaktam di Indonesia adalah industri nylon chip yang kemudian dikonsumsi oleh industri nylon-6 filament yarn (NFY-6) baik untuk industri tekstil maupun industri tyre cord. Sejauh ini, bahan baku berupa kaprolaktam yang diperoleh oleh industri nylon chip tersebut berasal dari pasokan impor. Hal ini terjadi karena pabrik kaprolaktam belum didirikan di Indonesia.
Universitas Sumatera Utara
Beberapa industri nylon-6 filament yarn (NFY-6) beserta kapasitasnya ditunjukkan oleh Tabel 1.1 di bawah ini. Tabel 1.1 Produsen Nylon-6 Filament Yarn di Indonesia dengan Kapasitasnya
(Indochemical, 2003) Untuk menjamin kelangsungan pabrik kaprolaktam, maka penyediaan bahan baku harus
Nama Perusahaan
Lokasi
Kapasitas
(ton/tahun)
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
16.000
Synthetics
Tangerang, Banten
28.000
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
8.550
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung 6.500
Chemical Ind.
Rengasdengklok
7.000
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
8.500
Ind.
PT Sandang Utama Mulya
PT Prima Rajuli Sukses
Total kapasitas
74.750
benNaro-.benar dipikirkan. BahanBbaahkaunyaBnagkduigunakan dalamHapregmabUuaSt$an kaprolaktam proses
Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa adalah toluena, asam nitrosilsulfur, hidrogen,
udara, dan amonia.
Ditinjau dari harga bahan baku yang digunakan dan produk yang dihasilkan, ternyata harga dari
produk ini lebih mahal dibandingkan dengan harga bahan bakunya, di mana harga kaprolaktam
mencapai US$ 4,2/kg (Hong Kong Limited and Licensors, 2011). Adapun harga bahan baku yang
digunakan dapat dilihat pada Tabel 1.2 di bawah ini.
Tabel 1.2 Harga Bahan Baku
(Hong Kong Limited and Licensors, 2011) Bila dilihat dari harga bahan baku dan harga produk, secara ekonomis pendirian pabrik kaprolaktam menguntungkan. Sampai saat ini di Indonesia, kaprolaktam belum dapat diproduksi sendiri, sehingga seluruh kebutuhan bagi industri lokal masih mengandalkan pasokan impor. Impor kaprolaktam pada tahun 2010 mencapai 31.756,655 ton. Upaya pendirian pabrik ini sebenarnya pernah dirintis oleh tiga
Nama Perusahaan
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi perusaChahaenmyicaaklnIinPdT. Caprindo
Lokasi
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung Rengasdengklok
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000
Universitas Sumatera Utara
Perdana, PT Redeco Inti Oilin dan PT Gemaprima Adisejati. Ketiga perusahaan tersebut berminat dan berniat membangun pabrik kaprolaktam dengan kapasitas produksi masing-masing sebesar 40.000 ton, 50.000 ton dan 80.000 ton per tahun. Hingga saat ini, dari ketiga investor tersebut belum ada investor yang berhasil merealisasikan proyeknya. Di masa mendatang, ketergantungan Indonesia terhadap produk impor diperkirakan masih akan terus berlanjut, mengingat sumber Badan Koordinasi Penanaman Modal (BKPM) yang menyatakan bahwa belum ada investor yang serius menekuni bidang industri kaprolaktam hingga saat ini. Hal ini berarti bahwa Indonesia harus tetap mengandalkan pasokan kaprolaktam dari negara lain. Adapun perkembangan impor kaprolaktam di Indonesia mulai tahun 2005 sampai tahun 2010 ditunjukkan oleh Tabel 1.3 berikut ini. Tabel 1.3 Perkembangan Impor Kaprolaktam di Indonesia Tahun 2005 sampai Tahun 2010
(Biro Pusat Statistik, 2011) Impor kaprolaktam tersebut sebagian besar berasal dari negara Jepang, Thailand, Cina, India, Belanda, Belgia, Polandia, dan Rusia. Berdasarkan data impor pada Tabel 1.3 di atas, dapat diketahui bahwa untuk memenuhi kebutuhan kaprolaktam di Indonesia sampai tahun 2010, Indonesia masih mengimpor sebesar 31.756,655 ton dengan kenaikan impor rata-rata sebasar 156%. Oleh sebab itu, berdasarkan data perkembangan impor di atas, maka untuk tahun 2012 diperkirakan kebutuhan kaprolaktam di Indonesia akan mencapai 49.225,340 ton (Biro Pusat Statistik, 2011). Pabrik kaprolaktam merupakan pabrik yang tidak beresiko tinggi. Hal ini dapat ditinjau dari bahan baku yang digunakan, proses produksi, maupun produknya yang tidak beracun, tidak bersifat eksplosif, dan tidak mudah terbakar. Selain itu,
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi Chemical Ind. PT Susila Indah Synthetic Ind. PT Sandang Utama Mulya PT Prima Rajuli Sukses
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung Rengasdengklok Cikupa, Banten
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Universitas Sumatera Utara
pabrik ini tidak termasuk dalam daftar pabrik yang dilarang didirikan (Kirk-Othmer, 1967). 1.2 Perumusan Masalah Kebutuhan kaprolaktam di Indonesia belum dapat terpenuhi, sehingga seluruh kebutuhan bagi industri lokal masih mengandalkan dari pasokan impor. Untuk memenuhi kebutuhan di dalam negeri serta untuk meningkatkan nilai ekonomis dari kaprolaktam dengan biaya produksi yang cukup rendah dibandingkan dengan proses lain, maka perlu dikaji untuk memproduksi kaprolaktam di Indonesia dengan cara menganalisa pra rancangan pabrik pembuatan kaprolaktam dari bahan baku toluena dengan proses Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa. 1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik Tujuan dari pra rancangan pabrik pembuatan kaprolaktam dari bahan baku toluena dengan proses Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa adalah untuk mengaplikasikan ilmu Teknik Kimia, khususnya di bidang perancangan, analisis proses, dan operasi teknik kimia, sehingga dapat memberikan gambaran kelayakan prarancangan pabrik pembuatan kaprolaktam. 1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik Manfaat yang dapat diperoleh dari pra rancangan ini adalah tersedianya informasi mengenai pabrik kaprolaktam dari bahan baku toluena sebagai produk intermediat sehingga dapat menjadi referensi untuk pendirian suatu pabrik kaprolaktam.
Universitas Sumatera Utara
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kaprolaktam Kaprolaktam telah dikenal sejak abad ke-19. S.Gabriel dan T.A.Mass pertama kali mensintesis kaprolaktam pada tahun 1899 dengan proses siklis. O.Wallach mensintesis kaprolaktam dengan proses penyusunan Beckmann (Beckmann rearrangement) menggunakan senyawa sikloheksanon oksim. Produksi secara komersial meningkat mulai tahun 1938, ketika P.Schlack dari IG Farbenindustrie memproduksi polimer siklis pertama dari proses polikondensasi kaprolaktam. Sejak saat itu, kaprolaktam semakin dibutuhkan. Produksi skala industri meningkat drastis. Pada tahun 1989, produksi kaprolaktam dunia mencapai 2 x 106 ton dan pada tahun 1994 meningkat menjadi 2,2 x 106 ton ( Ullmann‟s, 2005). Kaprolaktam (C6H11NO) atau dikenal dengan nama amino caproic lactam adalah senyawa kimia yang larut dalam air, toluena, sikloheksanol, sikloheksanon, metil etil keton, etil asetat, dan p-xilena. Kaprolaktam biasanya tersedia dalam bentuk bulat, serpihan ataupun kristal. Kaprolaktam juga merupakan senyawa organik dengan kenampakan padatan yang memiliki titik leleh 69,30C dan titik didih 2700C serta bersifat higroskopis. Kaprolaktam merupakan salah satu produk industri petrokimia yang saat ini semakin dibutuhkan, khususnya dalam subsektor pertekstilan sebagai bahan baku nylon-6. Selain sebagai bahan baku nylon-6, kaprolaktam juga diperlukan dalam industri plastik, film, kulit imitasi, serat sintetis, plastisizer, dan cat mobil. Kegunaan lainnya sebagai ikatan silang pada poliurethane dan salah satu bahan baku untuk mensintesa asam amino lisin (Kirk-Othmer, 1967). Mengingat banyaknya penggunaan produk kaprolaktam pada dunia industri, maka secara otomatis keperluannya akan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah pemakaian produk dari industri-industri pengguna kaprolaktam (Nasmiarti, 2011).
Universitas Sumatera Utara
2.2 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk 2.2.1 Bahan Baku A. Toluena ( C6H5CH3 ) Wujud : cair Kenampakan : jernih tidak berwarna Bau : aromatis Berat molekul : 92 gr/mol Titik didih : 1110C Densitas : 0,876 gr / cm3 (250C, 1 atm) Viskositas : 0,548 mPa.s (cP) Panas penguapan : 33,59 kJ/mol Komposisi Toluena : minimal 98% berat
Benzena : maksimal 2% berat (www.temarry.com) B. Asam Nitrosilsulfur ( NOHSO4 ) Wujud : cair Berat molekul : 127 gr/mol Warna : kekuning-kuningan Titik didih : 101,20C (1 atm) Specific Gravity : 1,890 – 1,895 Komposisi Asam nitrosilsulfur : minimal 90% berat Air : maksimal 10% berat (www.chemicalland21.com) C. Hidrogen ( H2 ) Wujud : gas Kenampakan : tidak berwarna Komposisi H2 : minimal 90,52% mol
Universitas Sumatera Utara
Ar : maksimal 2,16% mol N2 : maksimal 7,32% mol
(www.airliquideindoneia.com) D. Udara Wujud : gas Berat molekul : 29 gr/mol Komposisi Nitrogen : 79% mol Oksigen : 21% mol Partikulat : 1 mg/Nm3 (Perry&Green, 1999) E. Air (H2O) Wujud : cair Berat molekul : 18 gr/mol Titik didih : 1000C (1 atm) Densitas : 0,997 g/cm3 (250C, 1 atm) Titik beku : 00C Latent heat of melting : 334 kJ/kg
Panas penguapan : 2,270 kJ/kg Temperatur kritis : 380 oC - 386 oC
(www.engineeringtoolbox.com) 2.2.2 Bahan Pendukung A. Amonia (NH3) Wujud : gas ( 250C, 1 atm) Berat molekul : 17 gr/mol Kenampakan : tak berwarna Bau : khas Densitas ( 1 atm, 79oC ) : 0,817 gr / cm3
Universitas Sumatera Utara
Komposisi NH3 : minimal 99,5% berat
H2O : maksimal 0,5% berat (www.pupukkujang.com) B. Katalis Oleum ( H2S2O7 ) Wujud : cair-berasap Kenampakan : jernih hingga kecoklatan Bau : khas Berat molekul : 178 gr/mol Densitas : 1,956 gr/cm3 (300C, 1 atm)
1,930 gr/cm3 (400C, 1 atm) Titik didih : 138oC Komposisi H2SO4 : 65% berat SO3 : 35% berat
(www.alibaba.com) C. Katalis Paladium Wujud : padat Bentuk : serbuk Kenampakan : putih keperakan Titik leleh : 15550C Densitas : 12,023 gr /cm3 (200C, 1 atm) Komposisi Paladium : 10% berat Charcoal : 90% berat
(www.chemfinder.com) D. Katalis Cobalt Naftenat Wujud : padat Bentuk : serbuk
Universitas Sumatera Utara
Kenampakan : perak Ukuran : diameter 0,25 mm Bau : khas Titik leleh : 14800C Densitas : 8,9 gr/cm3 (200C, 1 atm) Komposisi : 98% kobalt
(www.alibaba.com) 2.2.3 Produk 2.2.3.1 Produk Utama Kaprolaktam ( NH(CH2)5CO ) Wujud : padat Bentuk : kristal Kenampakan : putih Berat molekul : 113 gr/mol Ukuran : 20-25 mesh Bau : khas Titik leleh & titik didih : 690C & 2700C Densitas (cairan) : 0,9983 gr/cm3 (1000C) Viskositas : 8,82 mPa.s (800C) Panas penguapan : 628 kJ/kg (1050C) Komposisi Kaprolaktam : minimal 99,5% berat H2O : maksimal 0,3% berat Asam sulfat : maksiml 0,2% berat
(www.honeywell.com) 2.2.3.2 Produk Samping A. Amonium sulfat (NH4)2SO4 Wujud : padat Bentuk : kristal Berat molekul : 132,14 gr/mol
Universitas Sumatera Utara
Kenampakan : putih Bau : khas Titik leleh : 2350C Densitas : 1,769 kg / liter (200C, 1 atm) Komposisi (NH4)2SO4 : minimal 98,5% berat H2O : maksimal 0,8% berat Asam sulfat : maksimal 0,7% berat
(www.wikipedia.com) B. Benzaldehida (C6H5CHO) Wujud : cair Berat molekul : 106 gr/mol Titik didih : 1790C (760 mm Hg)
112,50C (100 mm Hg) Titik beku : -260C (-150F) Specific Gravity : 1,046 Kelarutannya : 0,6% (benzaldehida dalam air)
1,5% (air dalam benzaldehida) Panas penguapan : 42,13 kJ/mol Viskositas : 1,4 cp (250C) Tekanan uap : 10 mm Hg (620C)
60 mm Hg (99,60C) 100 mm Hg (112,50C) 400 mmHg (154,10C)
(www.emeraldkalamachemical.com) 2.2.3.3 Produk Antara A. Asam Benzoat (C6H5COOH) Massa Molar : 122 gr/mol Temperatur didih pada 1 atm : 249,2oC Densitas : Padat : 1,316 gr/cm3
Universitas Sumatera Utara
Cair : 1,029 gr/cm3 Temperatur kritis : 751oK Viskositas (130oC) : 1,26 mPa.s (cP) Panas penguapan pada 140oC : 534 J/g pH pada larutan jenuh, 25oC : 2,8
(Kirk & Othmer, 1989) B. Asam Sikloheksana Karbosilat / CHCA (C6H11COOH) Berat molekul : 128 gr/mol Densitas : 1,079 g/cm3 Titik lebur : 30-32℃ Titik didih : 233°C (760 mmHg) Indeks bias : 1,48 Kelarutan dalam air : 0,201 g/100 mL (15℃)
(www.chemicaldatabase.com) C. Asam Sulfat (H2SO4) Wujud : cair Berat molekul : 98 gr/mol Densitas : 1,76 gr/mol (1000C) Titik didih : 279,60C Viskositas : 6 cP (800C) Panas penguapan : 650 kJ/kg (279,60C) Kelarutan dalam air : sangat baik
(Kirk & Othmer, 1989) 2.3 Proses Pembuatan Kaprolaktam Kaprolaktam dapat dibuat dengan proses dan bahan baku yang berbeda-beda. Jenis proses dan bahan baku pembuatan kaprolaktam menentukan tahapan proses yang diperlukan dan biaya produksi yang harus dikeluarkan. Adapun beberapa metode produksi / proses pembuatan kaprolaktam ditunjukkan oleh Gambar 1 di bawah ini:
Universitas Sumatera Utara
SikloheksanaFenolSikloheksanolSikloheksanonSikloheksanon oksimKaprolaktonToluenaAsam benzoatAsam sikloheksana karboksilatKaprolaktamMetode 1Metode IIMetode III Gambar 2.1. Produksi Kaprolaktam dengan Berbagai Metode Adapun perbedaan dari beberapa metode proses produksi kaprolaktam di atas adalah sebagai berikut. a. Proses Menggunakan Sikloheksana
Proses ini terdiri atas 2 tahap di mana tahap pertama sikloheksana dioksidasi dalam campuran sikloheksanon / sikloheksanol lalu dihidrogenasi. Sikloheksanon yang dihasilkan diubah menjadi oksida dan laktam yang sama dengan proses fenol.
Katalis yang digunakan adalah seng yang merupakan logam. b. Proses Menggunakan Fenol
Prosesnya ada 3 tahap, di mana tahap pertama fenol dihidrogenasi menjadi sikloheksanol dengan suatu katalisator nikel, alkohol yang dibentuk dihidrogenasi kembali menjadi sikloheksanon, dan kemudian membentuk kaprolaktam dengan penyusunan Beckmann.
Katalis yang digunakan adalah natrium hidroksida (NaOH) yang merupakan senyawa basa. Melibatkan sikloheksanon sebagai bahan utama proses pembuatan kaprolaktam.
Universitas Sumatera Utara
c. Proses Menggunakan Toluena Tidak melibatkan sikloheksana sebagai bahan utama dalam pembuatan kaprolaktam. Ada 3 langkah yang harus ditempuh dalam pembuatan kaprolaktam :
1. Pembuatan asam benzoat melalui proses oksidasi toluena. 2. Proses hidrogenasi asam benzoat menjadi asam sikloheksana karboksilat. 3. Mengkonversi asam sikloheksana karboksilat menjadi kaprolaktam.
Berdasarkan jenis-jenis metode pembuatan kaprolaktam di atas, maka ada beberapa proses yang dikembangkan dalam rangka pembuatan kaprolaktam dalam skala pabrik komersial. Adapun beberapa proses yang telah dikembangkan dan digunakan sampai saat ini adalah sebagai berikut: 1. Allied Chemical Phenol Process Pembuatan kaprolaktam dengan proses ini menggunakan bahan baku sikloheksanon dan fenol, dengan katalis paladium dan karbon. Proses ini digunakan oleh Allied Chemical Corporation di Amerika sejak tahun 1954. Pada proses ini fenol dihidrogenasi secara endotermis membentuk sikloheksanol dan sikloheksanon dalam jumlah kecil. Reaksi berlangsung pada 250°C-375°C dan tekanan 300-450 psig, dilakukan dalam reaktor seri dengan penambahan katalis paladium dan karbon. Efluen dari reaktor setelah mengalami filtrasi untuk pengembalian kembali katalis, dimasukkan pada menara destilasi untuk membuang fenol yang tidak bereaksi dengan cara mendaur ulang ke dalam reaktor. Campuran sikloheksanol dan sikloheksanon dipisahkan dengan cara distilasi. Sikloheksanol kemudian direaksikan dengan hidroksilamin sulfat dan amonia membentuk sikloheksanon oksim. Langkah berikutnya adalah proses pembentukan kaprolaktam sesuai dengan penyusunan Beckmann yaitu mereaksikan sikloheksanon oksim dengan oleum, yang kemudian dipisahkan dari reaksi dengan netraliser menggunakan larutan amonia dan larutan solvent. Kristal yang terbentuk kemudian dilelehkan serta dikeringkan dalam flash dryer. Hasil bawah ekstraktor berupa larutan amonium sulfat dan diproses lebih lanjut, sedangkan keluaran bawah solvent stripper diumpankan pada kristaliser
Universitas Sumatera Utara
untuk kemudian diproses lebih lanjut menjadi produk akhir kaprolaktam. Adapun flowsheet pembuatan kaprolaktam ini ditunjukkan oleh Gambar 2 di bawah ini.
Gambar 2.2 Produksi Kaprolaktam dari Fenol dengan Allied Chemical Pheno Process 2. Toyo Rayon Photonitrosation Pembuatan kaprolaktam dengan proses ini menggunakan bahan baku sikloheksana, amonia dengan katalis Pt-Rh. Proses ini dikembangkan oleh Toyo Rayon Co. dari Jepang. Proses fotonisasi ini secara keseluruhan ditujukan untuk mengubah sikloheksana menjadi sikloheksanon oksim. Amonia dioksidasi dengan katalis Pt-Rh dalam sintesis asam nitrat normal, tetapi produk gas dari scrubber dengan asam sulfat menjadi nitrosilsulfat. HCl kemudian ditambahkan dalam larutan nitrosil sulfat membentuk gas nitrosilklorida dan asam sulfat. Sinar UV disini berfungsi sebagai penyuplai energi untuk reaksi nitrosil klorida menjadi sikloheksanon oksim hidroklorida, kemudian diubah menjadi kaprolaktam dengan penyusunan Beckmann, proses ini beroperasi pada kondisi operasi 1200C dan tekanan 1-2 atmosfir (Nasmiarti, 2011). 3. Proses Sosieta Nazionale Industria Applicazioni-Viscosa (Snia-Viscosa) Pembuatan kaprolaktam dengan proses ini menggunakan bahan baku toluena dengan katalis cobalt, paladium dan oleum. Toluena dioksidasi dengan udara dalam fasa cair menggunakan katalis cobalt pada suhu 1600C-1700C dan tekanan 8-10 atm
Universitas Sumatera Utara
dengan reaktor tunggal. Dilanjutkan dengan hidrogenasi asam benzoat menjadi asam sikloheksana karboksilat menggunakan katalis slurry paladium. Asam sikloheksana karboksilat selanjutnya direaksikan dengan asam nitrosil sulfat menghasilkan kaprolaktam sulfat yang kemudian dinetralisasi dengan amonia menghasilkan kaprolaktam dan produk samping amonium sulfat (Nasmiarti, 2011). 2.4 Pemilihan Proses Pada pra perancangan pabrik pembuatan kaprolaktam, proses yang dipilih adalah Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa (Snia-Viscosa). Adapun pemilihan proses ini dilakukan adalah berdasarkan pertimbangan sebagai berikut. - Konversinya lebih besar dibandingkan dengan proses lain. - Bahan baku (toluena) yang digunakan lebih murah dibandingkan dengan bahan baku proses lain. - Tidak melibatkan senyawa sikloheksana sebagai bahan utama. (Nasmiarti, 2011) 2.5 Deskripsi Proses Pembuatan Kaprolaktam Pada tahun 1960, Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa (Snia-Viscosa) dari Italia menemukan cara alternatif dalam memproduksi kaprolaktam, yang memiliki kelebihan yaitu harga bahan baku toluena yang lebih murah dibandingkan dengan benzena yang merupakan bahan dasar pembuatan fenol dan sikloheksana. Pembuatan kaprolaktam dari bahan baku toluena dengan proses Snia-Viscosa didasarkan pada reaksi oksidasi toluena, hidrogenasi asam benzoat dan reaksi pembentukan kaprolaktam melalui reaksi nitrosasi dekarboksilasi dari cyclohexane carboxylic acid. Tahap pertama adalah reaksi oksidasi toluena dengan udara yang berlangsung pada fase cair-gas akan menghasilkan asam benzoat. Reaksi ini merupakan reaksi irreversibel eksotermis. Selanjutnya pada tahap kedua asam benzoat yang terbentuk di hidrogenasi dengan gas hidrogen sehingga dihasilkan cyclohexane carboxylic acid (CHCA). Reaksi ini bersifat eksotermis irreversibel dan berlangsung pada fase cair-gas.
Universitas Sumatera Utara
Pada tahap ketiga, kaprolaktam terbentuk dari hasil reaksi nitrosasi dekarboksilasi CHCA dengan
asam nitrosilsulfur pada fase cair. Reaksi ini juga bersifat eksotermis irreversibel.
Berikut adalah persamaan reaksi pembentukan kaprolaktam dari toluena dengan proses Snia –
Viscosa :
Reaksi oksidasi toluena akan menghasilkan asam benzoat menurut reaksi berikut:
Reaksi utama
C6H5CH3(l) + 3/2 O2(g)
C6H5COOH(l) + H2O(l)
toluena
asam benzoat
Reaksi samping
C6H5CH3(l) + O2(g)
C6H5CHO(l) + H2O(l)
benzaldehida
Reaksi hidrogenasi asam benzoat akan menghasilkan Cyclohexane Carboxylic Acid (CHCA)
menurut reaksi berikut :
C6H5COOH(l) + 3H2 (g)
C6H11COOH (l)
asam benzoat
hidrogen CHCA
Pembentukan kaprolaktam berdasarkan pada reaksi nitrosasi dekarboksilasi dari asam
sikloheksana karbosiklat atau cyclohexane carboxylic acid.
C6H11COOH (l) +
NOHSO4 (l)
C6H11ON.H2SO4
(l) + CO2 (g)
CHCA
asam nitrosilsulfur
kaprolaktam sulfat
karbondioksida
Reaksi oksidasi toluena menjadi asam benzoat dilakukan di dalam bubbling reactor yang
berlangsung pada kondisi isotermal 1600C dan tekanan 10 atm. Konversi toluena yang dihasilkan
sebesar 30% dengan selektifitas asam benzoat sebesar 90%. Untuk mempercepat terjadinya reaksi
oksidasi toluena menjadi
asam benzoat digunakan katalis cobalt yang
berbentuk serbuk.
Reaksi hidrogenasi asam benzoat menjadi CHCA juga dilakukan dalam bubbling reaktor yang
berlangsung pada kondisi suhu 1700C dan tekanan 16 atm menggunakan katalis paladium dengan
perbandingan mol asam benzoat dan hidrogen sesuai dengan koefisien reaksi yaitu 1: 3. Pada
suhu 1700C dan tekanan 16 atm konversi mendekati sempurna (Chauvel dkk., 1989).
Universitas Sumatera Utara
Reaksi nitrosasi CHCA menjadi kaprolaktam dilakukan dalam reaktor CSTR. Reaksi berlangsung dalam fase cair pada suhu 800C dan tekanan 1 atm di mana perbandingan mol CHCA yang diberikan 25% berlebih dan NOHSO4 menjadi reaktan pembatas. CHCA dibuat berlebih dengan tujuan supaya reaktan pembatas tepat bereaksi sempurna. Pada suhu 800C dan tekanan 1 atm konversi yang diperoleh sebesar 50%. Pada reaksi nitrosasi, asam sikloheksana karbosiklat (CHCA) digunakan katalis berbentuk cair, yaitu oleum dengan komponen H2SO4 65% dan SO3 35% berat (Ullmann, 2005).
2.6 Langkah Proses Proses pembuatan kaprolaktam dari toluena dengan menggunakan proses dari 4 langkah proses, yaitu : 1. Penyiapan bahan baku
Snia – Viscosa terdiri
2. Pembentukan produk
3. Pemurnian produk
4. Penyimpanan produk
Berikut adalah penjelasan dari tiap langkah proses pembuatan kaprolaktam dari toluena dengan menggunakan proses Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa (Snia-Viscosa) : 1. Tahap Penyiapan Bahan Baku
Pembentukan Asam Benzoat 1. Mencampur toluena dari tangki penyimpan (TT-101) dengan sisa reaktan hasil pemisahan produk keluar menara destilasi 2 (T-101) pada mixer (M-101).
2. Memanaskan campuran dari suhu 300C sampai 1600C dengan menggunakan heater (E-101).
3. Memisahkan partikulat padat dari udara dengan melewatkan udara pada filter (P-101)
4. Mendinginkan udara tersebut dengan menggunakan cooler sampai 1600C (E-102)
5. Mereaksikan toluena dengan udara pada suhu 1600C dan tekanan reactor (R-101)
10 atm dalam bubbling
Universitas Sumatera Utara
6. Mempertahankan kondisi reaksi pada suhu 1600C dan tekanan 10 atm. Bahan baku toluena dari tangki dicampur dengan sisa reaktan hasil pemisahan produk keluar menara destilasi 2 (T-102) di dalam mixer (M-101). Kemudian campuran pada kondisi kamar dialirkan ke dalam reaktor 1 (R-101) dengan menggunakan pompa sehingga tekanannya naik menjadi 10 atm. Katalis cobalt naftenat masuk ke dalam reaktor bersama-sama dengan aliran campuran. Sebagai oksidator, udara dari lingkungan dipisahkan dari partikel padatnya dengan menggunakan filter (FG-101). Udara yang telah bersih tersebut dialirkan ke dalam reaktor 1 (R-101) dengan menggunakan kompresor (JC-101). Kemudian udara dilewatkan ke dalam pendingin (E-102) sehingga suhunya turun menjadi 1600C agar sesuai dengan kondisi reaksi. Di dalam reaktor 1 (R-101) terjadi reaksi oksidasi toluena oleh oksigen dari udara menjadi asam benzoat. Pada reaksi ini terbentuk produk samping berupa benzaldehida dan air. Oleh karena reaksi tersebut merupakan reaksi eksotermis, maka akan dihasilkan sejumlah panas hasil reaksi. Untuk menjaga operasi reaktor 1 (R-101) pada kondisi isotermal maka panas yang timbul diserap dengan menggunakan air yang dilewatkan ke dalam koil. Keluaran reaktor 1 (R-101) terdiri dari produk asam benzoat, katalis, sisa reaktan berupa toluena dan benzena, serta hasil samping yang berupa benzaldehida dan air. Katalis dipisahkan dengan menggunakan filter (P-101). Pemisahan semua air dan benzena dari asam benzoat dan reaktan yang tidak bereaksi dilakukan dengan destilasi pada menara destilasi 1 (T-101). Produk atas keluaran menara destilasi 1(T-101) terdiri dari semua benzena, air dan sedikit toluena, sedangkan hasil bawahnya berupa toluena, benzaldehida, dan asam benzoat. Uap keluar puncak menara destilasi 1 (T-101) diembunkan pada kondensor dan hasilnya ditampung sementara di akumulator untuk kemudian diumpankan kembali ke menara destilasi 1 (T-101) sebagai refluks. Cairan keluar dasar menara destilasi 1 (T-101) yang terdiri dari toluena, benzaldehida, dan asam benzoat kemudian dipompa sehingga masuk menara destilasi 2 (T-102). Hasil atas dari menara destilasi 2 (T-102) terdiri dari semua toluena serta sedikit benzaldehida. Hasil atas puncak menara destilasi 2 (T-102) kemudian dikembalikan ke tangki pencampuran 1 (M-101).
Universitas Sumatera Utara
Hasil bawah dari menara destilasi 2 (T-102) berupa asam benzoat dan benzaldehida dialirkan dengan menggunakan pompa menuju ke menara destilasi 3 (T-103). Hasil atas destilasi 3 (T-103) terdiri dari semua benzaldehida dan sedikit asam benzoat. Sedangkan hasil bawah terdiri dari asam benzoat. Asam benzoat kemudian dialirkan dengan menggunakan pompa menuju reaktor 2 (R-201) yang sebelumnya didinginkan di dalam pendingin (E-201) sampai suhu 1700C.
Pembentukan Cyclohexane Carboxylic Acid (CHCA) 1. Mendinginkan larutan asam benzoat sampai 1700C. 2. Memanaskan gas hidrogen sampai suhu 1700C. 3. Mereaksikan asam benzoat dengan gas hidrogen pada suhu 1700C dan tekanan 16 atm. 4. Mempertahankan kondisi reaksi pada suhu 1700C dan tekanan 16 atm. Larutan asam benzoat dialirkan ke dalam reaktor 2 (R-201) dengan menggunakan pompa sehingga tekanannya naik menjadi 16 atm. Sebelum masuk ke dalam reaktor 2 (R-201) larutan tersebut didinginkan suhunya menjadi 1700C dengan cara dilewatkan ke dalam pendingin (E-201). Dengan demikian larutan asam benzoat siap untuk direaksikan dalam reaktor sesuai dengan kondisi operasi yang diinginkan. Gas hidrogen dialirkan ke dalam reaktor dengan menggunakan kompresor sehingga tekanannya naik menjadi 16 atm. Kemudian dilewatkan ke dalam heater (E-202) sehingga suhunya naik menjadi 1700C agar sesuai dengan kondisi reaksi. Reaksi hidrogenasi asam benzoat ini merupakan reaksi eksotermis maka akan dihasilkan sejumlah panas. Untuk menjaga operasi reaktor pada kondisi isotermal maka panas hasil reaksi tersebut diserap menggunakan pendingin yang dilewatkan dalam koil. Keluaran reaktor 2 (R-201) terdiri dari produk cyclohexane carboxylic acid (CHCA) dan katalis paladium. Katalis dipisahkan dari produk dengan menggunakan filter (P-201), sedangkan CHCA diumpankan ke reaktor CSTR (R-301)
Universitas Sumatera Utara
2. Tahap pembentukan produk Pembentukan Kaprolaktam
Tahap ini dimaksudkan untuk : 1. Mereaksikan CHCA, oleum dan asam nitrosilsulfur pada reaktor tangki berpengaduk (CSTR) pada suhu 800C dan tekanan 1 atm. 2. Mempertahankan suhu operasi reaktor pada suhu 800C dan tekanan 1 atm. Bahan yang diperlukan untuk pembentukan kaprolaktam adalah CHCA, oleum dan asam nitrosilsulfur. CHCA sebagai produk reaktor kedua diumpankan ke dalam reaktor CSTR pada suhu 800C dan tekanan 1 atm. Oleum dari tangki (TT-301) dan asam nitrosilsulfur dari tangki (TT-302) dialirkan ke dalam reaktor dengan menggunakan pompa di mana masing-masing mengalami pemanasan terlebih dahulu di dalam heater (E-303) sebelum masuk ke reaktor hingga suhunya mencapai 800C. Di dalam reaktor 3 (R-301) terjadi reaksi nitrosasi. Oleh karena reaksi tersebut merupakan reaksi eksotermis maka dihasilkan panas sehingga diperlukan pendingin berupa air yang dialirkan melalui jaket pendingin untuk menyerap panas hasil reaksi tersebut. 3. Tahap pemurnian produk Tahapan ini dimaksudkan untuk : 1. Memisahkan produk kaprolaktam dari asam sulfat dan CHCA. 2. Menetralkan asam sulfat dengan amonia menjadi amonium sulfat dalam reaktor netralisasi (R-302). Produk keluar dari reaktor 3 (R-301) dicampur dengan air di dalam tangki pencampur (M-301). Fungsi dari penambahan air adalah untuk melarutkan kaprolaktam. Kelarutan kaprolaktam dalam air sangat besar bila dibandingkan dengan kelarutan CHCA dalam air sehingga pemisahan produk dari CHCA yang tidak bereaksi dapat dilakukan. Larutan keluar dari tangki pencampur pencampur (M-301 diumpankan ke dalam dekanter (FL-301) untuk memisahkan CHCA dengan kaprolaktam sulfat dan air. Larutan terpisah menjadi 2 bagian di mana pada bagian atas terdiri dari CHCA dan pada bagian bawah terdiri dari kaprolaktam sulfat yang larut dalam air. CHCA
Universitas Sumatera Utara
yang terpisah kemudian diumpankan kembali ke dalam reaktor ketiga (R-301) sebagai recycle. Pemurnian kaprolaktam dilakukan dengan menggunakan amonia. Amonia akan mengikat sulfat yang ada dalam kaprolaktam sehingga akan dihasilkan produk samping berupa amonium sulfat. Pemisahan produk samping ini dilakukan dalam reaktor netralisasi (R-302) di mana akan dihasilkan kristal amonium sulfat. Campuran kaprolaktam sulfat dan air dialirkan dengan pompa dan didinginkan dengan menggunakan pendingin kemudian diumpankan ke dalam reaktor netralisasi / saturator kristaliser (R-302) Sementara itu, amonia cair dari tangki (TT-303) pada suhu 300C dan tekanan 11,6 atm diubah fasenya menjadi fase gas dengan menggunakan vaporiser (E-304) dan kemudian diekspansi lalu dipanaskan menggunakan heater (E-306) dan selanjutnya diumpankan secara bersamaan dengan larutan kaprolaktam sulfat ke dalam reaktor netralisasi (R-302) untuk menetralkan kandungan asam sulfat pada kaprolaktam. Produk keluar dari reaktor kristalisasi (R-302) dipisahkan antara kristal amonium sulfat yang terbentuk dan larutan kaprolaktam dengan menggunakan filter (P-301). Larutan kaprolaktam lalu diumpankan ke dalam evaporator (FE-301) untuk dipekatkan, selanjutnya diumpankan ke dalam spray dryer (SR-301). 4. Penyimpanan produk Kaprolaktam dalam bentuk butiran dari spray dryer (SR-301) masuk ke dalam belt conveyor (C-301) dan kemudian diangkut dengan bucket elevator (C-302) masuk ke dalam bin untuk disimpan sebelum masuk ke unit packing.
Universitas Sumatera Utara
BAB III NERACA MASSA
Perhitungan neraca massa pada proses pembuatan kaprolaktam dengan proses Sosieta Nasionale Industri Applicazioni – Viscosa (Snia-Viscosa) dari toluena dengan kapasitas 50.000 ton/tahun diuraikan sebagai berikut : Kapasitas produksi per tahun = 50.000 ton/tahun atau 6313,131 kg/jam Bahan baku utama = toluena (C6H5CH3) Produk = kaprolaktam ( NH(CH2)5CO ) Basis perhitungan = 1 jam operasi 1 tahun produksi = 330 hari Satuan operasi = kg/jam
3.1 Neraca Massa di Tangki Pencampur M-101
Tabel 3.1 Neraca Massa pada Tangki Pencampur (M-101)
3.2 Neraca Massa di Reaktor R-101 Tabel 3.2 Neraca Massa pada Reaktor (R-101)
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi Chemical Ind. PT Susila Indah Synthetic Ind.
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung Rengasdengklok Cikupa, Banten
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Nama Perusahaan
Lokasi
Kapasitas
(ton/tahun)
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
16.000
Synthetics
Tangerang, Banten
28.000
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
8.550
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung 6.500
Chemical Ind.
Rengasdengklok
7.000
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
8.500
Ind.
PT Sandang Utama Mulya
PT Prima Rajuli Sukses
Total kapasitas
74.750
No.
Bahan Baku
Harga US$
1.
Toluena
0,8 / L
7
Universitas Sumatera Utara
3.3 Neraca Massa di Filter P-101 Tabel 3.3 Neraca Massa pada Filter (P-101)
Nama Perusahaan
Lokasi
Kapasitas
(ton/tahun)
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
16.000
Synthetics
Tangerang, Banten
28.000
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
8.550
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung 6.500
Chemical Ind.
Rengasdengklok
7.000
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
8.500
Ind.
PT Sandang Utama Mulya
PT Prima Rajuli Sukses
Total kapasitas
74.750
Neraca Massa di Menara Destilasi T-101
Tabel 3.4 Neraca Massa pada Menara Destilasi I (T-101)
Nama Perusahaan
Lokasi
3.5 PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
Ind.
PT Sandang Utama Mulya
NeracaPTMParsismaadRi MajuelniaSruakDseesstilasi T-102
Tabel
3.5 Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
Ind. Neraca Massa pada Menara Destilasi II (T-102)
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Nama Perusahaan 3.6
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten Neraca Massa di Menara Destilasi T-103
Tabel 3.6 Neraca Massa pada Menara Destilasi III (T-103)
6K62a,p0a5s7itas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
3.4
662,057
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
3.7 Neraca Massa di Reaktor R-201 Tabel 3.7 Neraca Massa pada Reaktor (R-201)
Nama Perusahaan 3.8
Lokasi
Kapasitas (ton/tahun)
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
16.000
Synthetics
Tangerang, Banten
28.000
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
8.550
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung 6.500
Chemical Ind.
Rengasdengklok
7.000
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
8.500
Ind.
PT Sandang Utama Mulya
PT Prima Rajuli Sukses
Total kapasitas
74.750
No. Bahan Baku Neraca Massa di Filter P-201
Harga US$
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
TabelP3T.8SNuseirlaacIanMdaahssSaypnathdeatiFcilterC(iPk-u2p0a1, )Banten
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
3.9 Nama Perusahaan
Lokasi
Kapasitas
(ton/tahun)
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
16.000
Synthetics
Tangerang, Banten
28.000
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
8.550
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung 6.500
Chemical Ind.
Rengasdengklok
7.000
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
8.500
Ind.
PT Sandang Utama Mulya
PT Prima Rajuli Sukses
Total kapasitas
74.750
No.
Bahan Baku
Harga US$
Neraca Massa di Reaktor R-301 Tabel 3.9 Neraca Massa pada Reaktor (R-301)
662,057
3.10 Neraca Massa di Tangki Pencampur M-301 Tabel 3.10 Neraca Massa pada Tangki Pencampur (M-301)
119,545 9837,562
662,057
Universitas Sumatera Utara
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi Chemical Ind. PT Susila Indah Synthetic Ind.
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung Rengasdengklok Cikupa, Banten
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Universitas Sumatera Utara
3.11 Neraca Massa di Dekanter FL-301 Tabel 3.11 Neraca Massa pada Dekanter (FL-301)
Nama Perusahaan 3.12
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
Ind. Neraca Massa di Reaktor Netralisasi R-302
Tabel 3.12 Neraca Massa pada Reaktor Netralisasi (R-302)
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
3.13 Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi Chemical Ind. PT Susila Indah Synthetic Ind. PT Sandang Utama Mulya PT Prima Rajuli Sukses
Nama Perusahaan
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung Rengasdengklok Cikupa, Banten
Lokasi
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi Chemical Ind. PT Susila Indah Synthetic Ind.
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung Rengasdengklok Cikupa, Banten
Neraca Massa di Filter P-301 Tabel 3.13 Neraca Massa pada Filter (P-301)
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
7
Nama Perusahaan 3.14
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten Neraca Massa di Menara Evaporator FE-301
Tabel 3.14 Neraca Massa pada Menara Evaporator (FE-301)
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 662,057 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
119,545 9837,7562
662,057
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
3.15 Neraca Massa di Meeting Joint
Tabel 3.15 Neraca Massa pada Meeting Joint
3.16. Neraca Massa di Spray Dryer SR-301
Tabel Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten Neraca Massa pada Spray Dryer (SR-301)
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
3.17 Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
Ind.
PT Sandang Utama Mulya
NeracaPMTaPsrsiamdaiRSacjruelei nSiunkgseSs-301
Tabel
Neraca Nama Perusahaan
Lokasi
pada PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
ScreeninPgT(Su-3s0il1a)Indah Synthetic Cikupa, Banten
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
3.16
3.17 Massa
3.18 Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten
Neraca Massa di Melter ME-301
Tabel 3.18 Neraca Massa pada Melter (ME-301)
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 662,057 7.000 8.500
7
7 119,545
9837,562
662,057
Universitas Sumatera1U1t9ar,5a 45 9837,5762
Universitas Sumatera Utara
BAB IV NERACA PANAS
4.1 Neraca Panas di Tangki Pencampur (M-101) Tabel 4.1 Neraca Panas pada Mixer
4.2 Neraca Panas di Heater (E-101) Tabel 4.2 Neraca Panas pada Heater
Nama Perusahaan
Lokasi
4.3
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Neraca Panas di Reaktor (R-101)
Tabel 4.3 Neraca Panas pada Reaktor
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar
4.4 Neraca Panas di Filter (P-101) Tabel 4.4 Neraca Panas pada Filter
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
4.5 CNheermaciacaPlaInnda.s di Cooler (E-1R0e2n)gasdengklok
Tabel 4.5 Neraca Panas pada Cooler
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000
Nama Perusahaan
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti
Lokasi
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
Nama Perusahaan
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti
Lokasi
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 662,057 8.550
662,057
Universitas Sumatera Utara
4.6 Neraca Panas di Destilasi (T-101) Tabel 4.6 Neraca Panas pada Destilasi 1
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
4.7 Neraca Panas di Destilasi (T-102)
Tabel 4.7 Neraca Panas pada Destilasi 2
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
4.8 PNTerIancdaonPeasniaasAdsai hDiestilasi (TT-a1n0g3e)rang dan Cibitung
Tabel 4.8 Neraca Panas pada Destilasi 3
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
4.9 Neraca Panas di Cooler (E– 201)
Tabel 4.9 Neraca Panas pada Cooler
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
4.10 Neraca Panas di Heater (E– 202)
Tabel 4.10 Neraca Panas pada Heater
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500
Nama Perusahaan
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi Chemical Ind.
Lokasi
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung Rengasdengklok
Kapasitas (ton/tahu6n6)2,057 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000
662,057
Un6iv6e2r,s0it5as7Sumatera Utara
4.11 Neraca Panas di Reaktor (R– 201) Tabel 4.11 Neraca Panas pada Reaktor
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
4.12CNheemraiccaalPInadn.as di Filter (P–R2e0n1g)asdengklok
Tabel 4.12 Neraca Panas pada Filter
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
4.13 Neraca Panas di Cooler (E– 301)
Tabel 4.13 Neraca Panas pada Cooler
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
4.14CNhemraicalPInadn.as di Heater (ER–e3n0g2a)sdengklok
Tabel 4.14 Neraca Panas pada Heater
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
4.15PNTeFrialacma ePnadnoaSs adkitHi eater (EP–u3rw03a)karta, Jabar
Tabel 4.15 Neraca Panas pada Heater
Nama Perusahaan
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti
Lokasi
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
Kapasita6s62,057 (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
662,057
Universitas Sumatera Utara
4.16 Neraca Panas di Reaktor (R– 301) Tabel 4.16 Neraca Panas pada Reaktor
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
PT Indonesia Asahi
Tangerang dan Cibitung
Chemical Ind.
Rengasdengklok
PT Susila Indah Synthetic Cikupa, Banten 4.17 Neraca Panas di Mixer (M– 301)
Tabel 4.17 Neraca Panas pada Mixer
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500 7.000 8.500
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
4.18PNTeFrialacma ePnadnoaSs adkitDi ekanterP(uFrLw–ak3a0r1ta), Jabar
Tabel 4.18 Neraca Panas pada Dekanter
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
4.19PNTeFrialacma ePnadnoaSs adkitCi ooler (EP–u3r0w5a)karta, Jabar
Tabel 4.19 Neraca Panas pada Cooler
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
Tabel 4.20 Neraca Panas pada Vaporizer
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
4.20 Neraca Panas di
Vaporizer (E– 304)
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
Nama Perusahaan
PT Indonesia Toray Synthetics PT Filamendo Sakti PT Indonesia Asahi
Lokasi
Tangerang, Banten Tangerang, Banten Purwakarta, Jabar Tangerang dan Cibitung
Kapasita6s62,057 (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550 6.500
662,057
Universitas Sumatera Utara
4.21 Neraca Panas di Ekspander (JE– 301) Tabel 4.21 Neraca Panas pada Ekspander
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti
Purwakarta, Jabar
4.22 Neraca Panas di Heater (E– 306)
Tabel 4.22 Neraca Panas pada Heater
Kapasitas (ton/tahun) 16.000 28.000 8.550
Nama Perusahaan
Lokasi
PT Indonesia Toray
Tangerang, Banten
Synthetics
Tangerang, Banten
PT Filamendo Sakti