PRARANCANGAN PABRIK METIL ETIL KETON DARI 2-BUTANOL DENGAN PROSES DEHIDROGENASI KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN (Perancangan Menara Distilasi (MD-301))

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Grafik Prediksi Kebutuhan MEK ... 4

2. Blok diagram aliran massa ... 10

3. Diagram Alir Pengolahan Air ... 60

4. Sistem Refrigerasi Kompresi Uap ... 80

5. Lokasi Pabrik ... 93

6. Tata Letak Pabrik ... 94

7. Tata Letak Peralatan Proses ... 95

8 .Struktur Organisasi Perusahaan ... 100

9. Grafik Analisa Ekonomi ... 133

DAFTAR ISI

Halaman DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ... 1

B. Kegunaan Produk ... 2

C. Ketersediaan Bahan Baku ... 3

D. Analisa Pasar ... 3

E. Kapasitas Pabrik ……… 4

II. DESKRIPSI PROSES A. Jenis Proses ... 6

B. Pemilihan Proses ... 8

C. Uraian Proses ... 9

III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK A. Sifat Bahan Baku dan Produk ... 11

B. Data Konstanta Komponen ... 12

IV. NERACA MASSA DAN ENERGI A. Neraca Massa ... 17

B. Neraca Energi ... 21

V. SPESIFIKASI PERALATAN A. Peralatan Proses ... 24

B. Peralatan Utilitas ... 34

VI. UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM A. Unit Pendukung Proses ... 63

1. Unit Penyediaan dan Pengolahan Air ... 65

2. Unit Penyedia Steam ... 76

3. Unit Penyedia Tenaga Listrik ... 77

4. Unit Penyedia Udara tekan ... 78

5. Unit Penyedia Bahan bakar ... 78

6. Unit Refrigerant ... 79

B. Pengolahan Limbah ... 82

C. Laboratorium ... 83

D. Instrumentasi dan Pengendalian Proses ... 87 VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

A. Lokasi Pabrik ... 89

B. Tata Letak Pabrik ... 91

VIII. SISTEM MANAJEMEN DAN ORGANISASI PERUSAHAAN A. Bentuk Perusahaan ... 97

B. Struktur Organisasi Perusahaan ... 98

C. Tugas dan Wewenang ... 102

D. Status Karyawan dan Sistem Penggajian ... 110

E. Pembagian Jam Kerja Karyawan ... 110

F. Penggolongan Jabatan dan Jumlah Karyawan ... 113

G. Kesejahteraan Karyawan ... 118

H. Manajemen Produksi ... 123

IX. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI A. Investasi ... 127

B. Evaluasi Ekonomi ... 131

X. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ... 132

B. Saran ... 132 DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Daftar Harga Bahan Baku dan Produk ... 3

2. Data Impor MEK ke Indonesia ... 4

3. Perbandingan Proses Pembuatan MEK ... 8

4. Sifat Fisik Komponen ... 13

5. Entalpi komponen pada kondisi standar ... 13

6. Konstanta Densitas Cair ... 14

7. Konstanta viskositas cair ... 14

8. Konstanta viskositas gas ... 14

9. Konstanta viskositas gas ... 15

10. Konstanta kapasitas panas cairan ... 15

11. Konstanta kapasitas panas gas ... 15

12. Konstanta Konduktivitas Termal Gas ... 16

13. Konstanta Konduktivitas Termal Liquid ... 16

14. Neraca massa overall ... 17

15. Neraca massa pada MD-301 ... 18

16. Neraca massa di seputar Divider Point ... 18

17. Neraca massa pada SD-301 ... 18

18. Neraca massa pada CP-201 ... 19

19. Neraca Massa RE-201 ... 19

20. Neraca Massa RE-201 dalam kmol/jam ... 19

21. Neraca massa SD-101 ... 20

22. Neraca massa VP-101 ... 20

23. Neraca massa pada Mix Point ... 20

24. Neraca panas pada mixed point 1 (MP-101) ... 21

25. Neraca panas pada Vaporizer (VP-101) ... 21

26 Neraca panas pada Separator Drum (SD-101) ... 21

28. Neraca panas pada Heater (HT-101) ... 22

29. Neraca energi pada Reaktor (R-201) ... 22

30. Neraca panas Condenser Parsial (CP-201) ... 22

31. Neraca panas pada Heat Exchanger (HE-201) ... 22

32. Neraca panas pada Separator Drum (SD - 301) ... 23

33. Neraca Panas Menara Distilasi (MD-301) ... 23

34. Neraca panas pada Cooler (CO-301) ... 23

35. Neraca energi pada D-301 ... 23

36. Spesifikasi TP-101 ... 24

37. Spesifikasi Vaporizer (VP-101) ... 24

38. Spesifikasi Separator Drum (SD-101) ... 25

39. Spesifikasi Heater (HT-101) ... 25

40. Spesifikasi Reaktor (RE-201) ... 26

41. Spesifikasi Condenser Parsial (CP-201) ... 26

42. Spesifikasi Separator Drum (SD-301) ... 27

43. Spesifikasi Heat Exchanger (HE-301) ... 28

44. Spesifikasi Menara Distilasi (MD-301) ... 28

45. Spesifikasi Condenser (CD-301) ... 29

46. Spesifikasi Accumulator (AC-301) ... 30

47. Spesifikasi Reboiler (RB–301) ... 30

48. Spesifikasi Cooler (CO-301) ... 31

49. Spesifikasi Tangki Penyimpanan (TP-301) ... 31

50. Spesifikasi Kompresor (K-101) ... 32

51. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 101) ... 32

52. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 102) ... 32

53. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 103) ... 33

54. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 301) ... 33

55. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 302) ... 33

56. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 303) ... 33

57. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 304) ... 33

58. Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS-401) ... 34

62. Spesifikasi Tangki Air Filter (TP-402) ... 36

63. Spesifikasi Tangki Air Filter (TP-403) ... 36

64. Spesifikasi Tangki Air Filter (TP-404) ... 37

65. Spesifikasi Cooling Tower (CT -401) ... 37

66. Spesifikasi Cold Basin (CB-401) ... 37

67. Spesifikasi Hot Basin (HB - 401) ... 38

68. Spesifikasi Cation Exchanger (CE-401) ... 38

69. Spesifikasi Anion Exchanger (AE-401) ... 38

70. Spesifikasi Tangki Air Demin (TP-408) ... 39

71. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Kaporit (TP- 405A) ... 39

72. Spesifikasi Tangki Asam Sulfat (TP-405B) ... 39

73. Spesifikasi Tangki Larutan Na.Pospat (TP-405C) ... 40

74. Spesifikasi Tangki Dispersant (TP-405D) ... 40

75. Spesifikasi Tangki Regenerant Cation Exchanger (TP-406) ... 41

76. Spesifikasi Tangki Regenerant Anion Exchanger (TP-406) ... 41

77. Spesifikasi Tangki Tawas (TP – 401A) ... 41

78. Spesifikasi Tangki Air Kapur (TP - 401B) ... 42

79. Spesifikasi Tangki Poly elektrolit (TP – 401C)... 42

80. Spesifikasi Pompa – 401 (PU – 401) ... 43

81. Spesifikasi Pompa – 402 (PU – 402) ... 43

82. Spesifikasi Pompa – 403 (PU – 403) ... 43

83. Spesifikasi Pompa – 404 (PU – 404) ... 44

84. Spesifikasi Pompa – 405 (PU – 405) ... 44

85. Spesifikasi Pompa – 406 (PU – 406) ... 45

86. Spesifikasi Pompa – 407 (PU – 407) ... 45

87. Spesifikasi Pompa – 408 (PU – 408) ... 46

88. Spesifikasi Pompa – 409 (PU – 409) ... 46

89. Spesifikasi Pompa – 410 (PU – 410) ... 47

90. Spesifikasi Pompa – 411 (PU – 411) ... 47

92. Spesifikasi Pompa – 413 (PU – 413) ... 48

93. Spesifikasi Pompa – 414 (PU – 414) ... 49

94. Spesifikasi Pompa – 415 (PU – 415) ... 49

95. Spesifikasi Pompa – 416 (PU – 416) ... 50

96. Spesifikasi Pompa – 417 (PU – 417) ... 50

97. Spesifikasi Pompa – 418 (PU – 418) ... 51

98. Spesifikasi Pompa – 419 (PU – 419) ... 51

99. Spesifikasi Pompa – 420 (PU – 420) ... 52

100. Spesifikasi Pompa – 421 (PU – 421). ... 52

101. Spesifikasi Pompa – 422 (PU – 422) ... 53

102. Spesifikasi Pompa – 423 (PU – 423) ... 53

103. Spesifikasi Pompa – 424 (PU – 424) ... 54

104. Spesifikasi Pompa – 425 (PU – 425) ... 54

105. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Hidrazin (TP-409) ... 55

106. Spesifikasi Deaerator (DA – 401) ... 55

107. Spesifikasi Boiler – 401 (BO – 401) ... 55

108. Spesifikasi Blower Steam – 401 (BL – 401) ... 56

109. Spesifikasi Tangki Bahan Bakar (TP – 410) ... 56

110. Spesifikasi Pompa – 426 (PU – 426) ... 56

111. Spesifikasi Pompa – 427 (PU – 427) ... 57

112. Spesifikasi Pompa – 428 (PU – 428) ... 57

113. Spesifikasi Pompa – 429 (PU – 429) ... 58

114. Spesifikasi Cyclone (CN – 401) ... 58

115. Spesifikasi Air Dryer (AD – 401)... 58

116. Spesifikasi Blower (BL –402) ... 59

117. Spesifikasi Blower (BL –403) ... 59

118. Spesifikasi Blower (BL –404) ... 59

119. Spesifikasi Gen Set (GS-401) ... 59

120. Spesifikasi Tangki Bahan Bakar (TP-411) ... 60

121. Spesifikasi Air Kompressor (AK-401) ... 60

122. Spesifikasi Expansion Valve (EV-401) ... 61

126. Spesifikasi Blower Ammonia 2 (BA-402) ... 62

127. Tingkatan Kebutuhan Informasi dan Sistem Pengendalian. ... 78

128. Pengendalian Variabel Utama Proses ... 78

129. Luas Tanah Untuk Pabrik Metil Etil Keton ... 82

130. Jadwal Kerja Masing-Masing Regu ... 100

131. Perincian Tingkat Pendidikan. ... 101

132. Jumlah Operator Peralatan Berdasarkan Jenis Alat ... 102

133. Jumlah Karyawan. ... 103

134. Sistem Gaji Karyawan ... 104

135. Fixed capital investment ... 116

136. Manufacturing cost ... 117

137. Administrative Cost ... 118

138. General expenses ... 119

139. Minimum acceptable persent return on investment ... 120

140. Acceptable payout time untuk tingkat resiko pabrik ... 120

141. Hasil uji kelayakan ekonomi ... 122

PRARANCANGAN PABRIK METIL ETIL KETON

DARI 2-BUTANOL DENGAN PROSES

DEHIDROGENASI KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN

(Tugas Khusus Perancangan Menara Distilasi (MD-301))

(Skripsi)

Oleh

Agus Musoddiq

(0315041023)

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2010

DEHIDROGENASI KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN

(Tugas Khusus Perancangan Menara Distilasi (MD-301))

Oleh

AGUS MUSODDIQ

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2010

Judul Skripsi : PRARANCANGAN PABRIK METIL ETIL KETON DARI 2-BUTANOL DENGAN PROSES

DEHIDROGENASI KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN (Perancangan Menara Distilasi (MD-301))

Nama Mahasiswa : Agus Musoddiq No.Pokok Mahasiswa : 0315041023 Jurusan : Teknik Kimia

Fakultas : Teknik

MENYETUJUI 1. Komisi Pembimbing

Dr.Elida Purba, S.T., M.Sc. Ir. Sufriadi Burhanuddin, M.Eng.

NIP. 132170387 NIP. 196609221995011001

2. Ketua Jurusan

Ir.Azhar, M.T

1. Tim Penguji

Ketua : Dr.Elida Purba, S.T., M.Sc. ...

Sekretaris : Ir. Sufriadi Burhanuddin, M.Eng. ...

Penguji

Bukan Pembimbing : Ir. Azhar, M.T. ...

M. Hanif, S. T., M. T. ...

2. Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung

Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A. NIP. 196505101993032008

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK METIL ETIL KETON DARI 2-BUTANOL DENGAN PROSES DEHIDROGENASI

KAPASITAS 30.000 TON/TAHUN (Perancangan Menara Distilasi (MD-301))

Oleh Agus Musoddiq

Sebagian besar Metil Etil Keton (MEK) digunakan sebagai solvent misal pada nitrocellulose dan acrylic. Selain sebagai solvent, MEK juga digunakan sebagai adhesives (perekat), magnetic tapes, tinta cetak, dan sebagai bahan kimia intermediate pada produksi antioksidan, parfum dan katalis.

Kebutuhan MEK di Indonesia cenderung meningkat tiap tahunnya dan selama ini kebutuhan bahan tersebut masih diimpor dari luar negeri.

MEK diproduksi dengan cara mendehirogenasikan 2-Butanol di dalam Reaktor Fixed Bed Multitubular pada suhu 250oC dan tekanan 3 atm . Hasil keluaran reaktor berupa gas hidrogen, MEK dan unreacted 2-Butanol dipisahkan lagi dengan proses partialy condensation. Campuran MEK, 2-Butanol dan air di murnikan dalam kolom aseton dengan kemurnian 99,7 %.

Kapasitas produksi pabrik direncanakan 30.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan didirikan di daerah Kawasan Industri Serang yang terletak di Provinsi Banten. Tenaga kerja yang dibutuhkan sebanyak 160 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur Utama yang dibantu oleh Direktur Produksi dan Direktur Keuangan dengan struktur organisasi line and staff.

Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik berupa sistem pengolahan dan penyediaan air, sistem penyedia steam, sistem penyedia udara tekan, unit refrigerant dan sistem pembangkit tenaga listrik.

ii

Working Capital Investment (WCI) = Rp. 11.646.060.061 Total Capital Investment (TCI) = Rp. 77.640.400.410 Break Even Point (BEP) = 31,29 %

Shut Down Point (SDP) = 26,2 % Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,23 tahun

Pay Out Time after taxes (POT)a = 1 tahun

Return on Investment before taxes (ROI)b = 90,88 %

Return on Investment after taxes (ROI)a = 77,25 %

Discounted cash flow (DCF) = 61,97 %

Mempertimbangkan rangkuman di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik MEK ini dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan dan mempunyai prospek yang baik.

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Pendirian Pabrik

Indonesia saat ini adalah negara berkembang yang sedang memperbaiki kondisi perekonomian. Industrialisasi adalah salah satu metode untuk meningkatkan perekonomian. Dibukanya pasar bebas, merupakan tantangan bagi Indonesia untuk membangun industri kompetitif. Salah satu industri kimia yang dinilai prospektif adalah industri Metil Etil Keton.

Metil Etil Keton (MEK) dengan rumus molekul C4H8O, adalah salah satu

senyawa keton yang banyak digunakan dalam industri dan diproduksi secara komersial. MEK berupa cairan jernih tidak berwarna, mudah terbakar, berbau seperti aseton dan stabil pada suhu kamar. MEK mudah larut dalam air dan beberapa pelarut organik lainnya. (Ullman vol A4,1989)

MEK sangat berperan pada beberapa industri kimia terutama pada industri cat, pelapisan, pernis, dan lain sebagainya. Sebagian besar MEK digunakan sebagai solvent misal pada nitrocellulose dan acrylic. Selain sebagai solvent, MEK juga digunakan sebagai adhesives (perekat), magnetic tapes, tinta cetak, dan sebagai bahan kimia intermediate pada produksi antioksidan, parfum dan katalis. Proses polimerisasi polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene dan

styrene-butadiene-rubber juga menggunakan MEK. (www.icis_news-chemical-profileMethyl-Ethyl-ketone-mek.html).

Dengan semakin meningkatnya perkembangan industri kimia di Indonesia maka diperkirakan permintaan MEK pada tahun-tahun mendatang juga akan meningkat. Oleh karena itu pabrik MEK perlu didirikan di Indonesia dengan pertimbangan sebagai berikut:

 Dapat menghemat devisa Negara. Dengan adanya pabrik MEK di

Indonesia maka impor MEK dapat dikurangi bahkan dihilangkan dan jika berlebih dapat di ekspor sehingga menambah devisa negara.

 Membuka lapangan kerja baru bagi penduduk di sekitar wilayah industri yang didirikan.

B. Kegunaan Produk Kegunaan MEK antara lain :

 Bahan baku industri perekat (adhesive), tinta cetak (printing ink)  Bahan baku industri pita kaset (plastic record)

 Bahan baku pembuatan serat sintetis, zat warna dan pigmen  Bahan baku industri cat, pernis dan film topografi

 Bahan pelapis (coating)

 Bahan kimia intermediate untuk produksi metil etil ketoksin, metil etil keton peroksida, dan metil isopropil keton

3

 Sebagai solvent pada proses pembuatan resin, nitroselulosa, proses polimerisasi, fraksionasi minyak bumi, ekstraksi minyak dan lemak (Zakhari. et al, 2002)

C. Ketersedian Bahan Baku

Bahan baku pembuatan MEK yang akan diproduksi adalah 2-Butanol (sec-Butil Alkohol). Bahan baku ini diimpor dari Jepang yaitu dari Maruzen Petro Chemical,Ltd.

D. Analisa Pasar

Ditinjau dari segi harga bahan baku dan produk, pendirian pabrik MEK ini menguntungkan karena MEK mempunyai harga jual yang lebih tinggi dari pada harga jual bahan bakunya.

Tabel 1. Daftar Harga Bahan Baku dan Produk Jenis Bahan Harga per Kg

2-Butanol $ 1,01

MEK $ 2,102

(Sumber : CIC&www.alibaba.com)

Berkembangnya industri yang membutuhkan MEK sebagai bahan baku atau bahan intermediate dan bahan penunjang menyebabkan kebutuhan MEK terus meningkat. Hal ini dibuktikan dengan perkembangan impor MEK dari tahun 2004 sampai dengan tahun 2009 di Indonesia yang cenderung mengalami peningkatan.

E. Kapasitas Pabrik

Indonesia masih mengimpor MEK dari negara lain. Impor MEK ini setiap tahunnya cenderung mengalami peningkatan. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 2

Tabel 2. Data Impor MEK ke Indonesia Tahun Impor (ton/tahun)

2004 _20900,679

2005 _17405,523

2006 _20114,557

2007 _23275,288

2008 _26068,159

2009 _29029,380

Sumber:Badan Pusat Statistik tahun 2010

Data-data yang sudah ada diplotkan dalam grafik dan dilakukan pendekatan berupa garis lurus.

y = 4E-68e0,0857x R2 = 0,7493 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Tahun K e but uha n M E K (T on / ta hun )

Gambar 1. Grafik Prediksi Kebutuhan MEK

Untuk menghitung kebutuhan impor MEK tahun berikutnya maka menggunakan persamaan eksponensial :

y = a.ex

Keterangan : y = kebutuhan impor MEK, ton/tahun x = tahun ke- i

5

a = koefisien

e = konstanta eksponen yaitu 2,71828

Diperoleh persamaan eksponen : y = (4x10(-68)) x (e(0,0857x))

Dari persamaan di atas diketahui bahwa kebutuhan impor MEK di Indonesia pada tahun 2015 adalah :

y = (4x10(-68)) x (e(0,0857x2015)) y = 47.000 ton/tahun

Seiring dengan peningkatan kebutuhan MEK di Indonesia dari tahun ke tahun, maka direncanakan pabrik MEK ini akan didirikan pada tahun 2015 dan berorientasi untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Untuk menetapkan kapasitas produksi pabrik MEK yang akan didirikan perlu dipertimbangkan kemungkinan penurunan kebutuhan MEK dalam negeri seperti penurunan yang terjadi pada tahun 2004. Oleh karena itu ditetapkanah kapasitas pabrik MEK yang akan didirikan adalah 30.000 ton/tahun.

II. DESKRIPSI PROSES

A. Jenis Proses

MEK mulai dikembangkan pada tahun 1980-an sebagai pelarut cat. Dalam pembuatan MEK dikenal 3 macam metode pembuatan berdasarkan perbedaan bahan bakunya (Ullman, 2007). yaitu :

1. Oksidasi n-Butana pada fase cair

2. Oksidasi langsung n-Butana (Hoecsht-Wacker Process) 3. Dehidrogenasi katalitik sec-Butyl Alcohol pada fase gas

1. Proses oksidasi n-butana fase cair

MEK adalah produk samping dari oksidasi n-butana menjadi Asam asetat. Auto oksidasi n-butana fase cair menghasilkan MEK dan Asam asetat. Proses pada reaktor plug flow dikembangkan oleh Union Carbide. MEK dan Asam asetat dengan perbandingan 0,15-0,23 : 1 diperoleh dengan oksidasi fase cair tanpa katalis pada 180oC dan 5,3 MPa (52 atm). Oksidasi kontinyu dengan reaktor plug flow pada 150 oC dan 6,5 MPa (64 atm) dan waktu tinggal 2,7 menit dapat membentuk MEK dan Asam asetat pada rasio 3 :1. Proses batch yang terjadi pada 160 – 165 oC dan 5,7 MPa (56 atm) dapat mencapai rasio MEK dan asam asetat 0,4 :1.

Kelemahan proses ini adalah adanya korosi akibat adanya oksidasi sehingga memerlukan penanganan khusus terhadap peralatan proses. (Ullmans, 1989)

7

2. Proses oksidasi langsung n-butene (Hoechst Wacker Process)

Reaksi ini analog dengan proses Hoechst Wacker untuk produksi asetaldehid via oksidasi etylene. Pada proses oksidasi langsung n-Butena berdasarkan Hoechst-Wacker Process, oksigen dialirkan ke n-butena pada fase yang sama menggunakan PdCl2/2CuCl2 dengan mekanisme reaksi redoks. Selanjutnya PdCl2 dan CuCl2 dapat

terbentuk kembali melalui oksidasi. Reaksi yang terjadi:

Akan tetapi proses ini secara komersial tidak baik karena terbentuk hasil samping seperti butiraldehid, butanon terklorinasi, dan karbon dioksida yang akan menurunkan yield. Selain itu juga sulit dalam pemurnian produk. (Ullmans, 1989)

3. Proses dehidrogenasi katalitik 2-butanol (sec-butyl alcohol) fase gas

Dehidrogenasi katalitik 2-Butanol (Sec-Butil Alkohol) merupakan reaksi endotermis yang terjadi pada fase gas. Reaksi yang terjadi:

C4H9OH(g) C4H8O(g) + H2(g)

Reaksi ini biasanya menggunakan katalis ZnO atau brass dengan temperatur reaksi 200 - 500 oC dan tekanan 1-3 atm. Konversi MEK 98 %. (Mc Ketta, 1976). Sec-Butyl Alkohol (SBA) didehidrogenasi pada reaktor fixed bed multitube, panas reaksi disupplay lewat pemanas. Gas hasil reaksi dikondensasikan dan kondensat difraksionasi dalam menara distilasi. (Ullmans, 1989)

B. Pemilihan Proses

Secara keseluruhan perbandingan ketiga proses di atas dapat dilihat pada Tabel 3 berikut :

Tabel 3. Perbandingan Proses Pembuatan MEK Kriteria Dehidrogenasi SBA Oksidasi Butena

fase cair Hoecsht-Wacker Bahan Baku

Bahan Baku Sec-Butil Alkohol n-Butena n-Butena Proses

Reaksi dehidrogenasi oksidasi n Butena pada fase cair

Oksidasi n-Butena pada fase gas Kondisi operasi 240 – 350

o

C 180 oC 70 oC – 200 oC 1 – 3 atm 52,3 atm

Konversi 90-98 % 86 %

Katalisator

Tembaga,seng oksida atau

perunggu

Non katalis Oksigen dan katalis asam Produk

Produk utama C4H8O C4H8O C4H8O

Produk

samping Hidrogen Asam asetat

n-Butiraldehida Produk Terklorinasi

Karbon Dioksida

Berdasarkan perbandingan dari metode di atas maka dalam pembuatan MEK ini dipilih metode Dehidrogenasi sec-Butil Alkohol dengan alasan :

1. Konversi yang dihasilkan tinggi yaitu 98 % dan tidak terjadi reaksi samping sehingga proses pemurnian produk lebih mudah dan ekonomis.

2. Tekanan operasi lebih rendah (1 – 3 atm) dibanding proses oksidasi n-butana fase cair (64 atm).

3. MEK diproduksi sebagai produk utama sehingga kapasitasnya lebih besar dibanding proses oksidasi n-butana. MEK yang terbentuk merupakan produk samping dari produksi asam asetat.

9

4. Tidak ada permasalahan khusus mengenai korosi seperti pada proses oksidasi n-butana fase cair dan proses oksidasi Hoechst Wacker, sehingga peralatan proses dapat menggunakan bahan-bahan konstruksi dari baja. (Ullmans, 1989)

C. Uraian Proses

Proses pembuatan MEKdengan reaksi dehidrogenasi 2-Butanol dapat dibagi menjadi 4 tahap, yaitu :

1. Pencampuran Bahan Baku

Bahan baku untuk pembuatan MEK ini adala SBA (C4H9OH). Untuk keperluan ini digunakan C4H9OH 99,5 % dan H2O 0,5 % fraksi massa. Bahan baku C4H9OH dari storage dialirkan dan dicampur dengan C4H9OH yang berasal dari hasil recycle sebelum masuk ke dalam vaporizer yang beroperasi pada tekanan 2 atm.

2. Pembentukan Metil Etil Keton.

Sebelum masuk reaktor, umpan diuapkan dengan cara dilewatkan dalam vaporizer. Untuk mendapatkan suhu reaksi yang sesuai, aliran keluaran dari vaporizer dipanaskan dalam heater kemudian dimasukkan ke dalam reaktor. Konversi yang dapat dicapai 96,4%. Reaksi berlangsung endotermis pada temperatur 250 oC pada tekanan 3 atm. Reaksi yang terjadi didalam reaktor adalah sebagai berikut:

C4H9OH(g)  C4H8O(g) + H2(g)

3. Unit Pemurnian

Keluaran dari reaktor tekanannya diturunkan dilanjutkan dengan proses kondensasi. Setelah gas dikondensasikan, hasilnya dialirkan menuju separator. Uap dari separator

Umpan

Produk

drum mengandung Gas Hidrogen. Sedangkan untuk mendapatkan kemurnian sesuai dengan yang diharapkan cairan dari separator drum dimurnikan dengan menggunakan distilasi. Hasil bawah menara distilasi sebagian direcycle ke aliran umpan dan sebagian dialirkan ke unit utilitas, sedangkan hasil atas menara distilasi yaitu MEK 99,7 % berat dan SBA 0,3 % disimpan sebagai hasil produk.

4. Unit Penyimpanan Produk

Setelah produk memenuhi spesifikasi yang diinginkan maka, produk disimpan sementara di dalam storage (penyimpanan). Sebelum dimasukan kedalam storage produk terlebih dahulu mengalami pendinginan. Selanjutnya produk siap dipasarkan.

Blok diagram proses dehidrogenasi SBA menjadi MEK dan Hidrogen dapat dilihat pada Gambar 2 di bawah ini.

Gambar 2. Blok diagram aliran massa

III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK

Berikut adalah sifat fisik dan kimia dari bahan baku dan produk.

A. Sifat Bahan Baku dan Produk

 Bahan Baku 1. 2-Butanol

Rumus Kimia : CH3CH(OH)CH2CH3

Sinonim : sec-Butil Alkohol (SBA) Berat molekul : 74.122 g/mol

Titik didih : 99 oC

Titik beku : -114,7°C ( pada 1 atm ) Temperatur Kritis : 265 0C

Tekanan Kritis : 41, 24 atm

Panas spesifik : 2,8 J/goC pada 20 oC Densitas : 0.805 g/ml ( pada 25 °C ) Viskositas : 3,248 cp ( pada 25 °C )

Kapasitas Panas : 95,037 + 0,56593 T – 1,8256 x 10-3 T2 Kelarutan dalam air : 12,5 % massa pada 20 oC

18 % massa pada 30oC Komposisi : 2-butanol : 99,5 %

air : 0,5 %

(www.alibaba.com) Korosifitas : Tidak korosif

(http://msds.chem.ox.ac.uk)

Bentuk : cair

Warna : tidak berwarna

(Ullmans, 1989)

 Produk

1. Metil Etil Keton (MEK)

Rumus kimia : CH3COCH2CH3

Sinonim : 2-Butanon

Berat molekul : 72,107 g/mol

Titik didih : 79,64 0C ( pada 1 atm ) Titik beku : -86,67 °C ( pada 1 atm ) Temperatur Kritis : 262,54 0C

Densitas cair : 0,8037 g/ml pada 20oC Tekanan Kritis : 40,95 atm

Viskositas : 0,396 cp ( pada 25 °C )

Kapasitas Panas : 37,369 + 0,23045 T + 5,7387 x 10-6 T2 Kelarutan dalam air : 27,5 % massa pada 20 oC

Panas spesifik : 0,549 kal/goC Panas pembentukan : -238,52 kJ/mol Panas penguapan : 106 kal/g

Kenampakan : Tidak berwarna Korosifitas : Tidak korosif

Toksisitas : Membuat iritasi

(http://msds.chem.ox.ac.uk)

Bentuk : Gas

Kemurnian : 99,5%

13

2. Hidrogen

Rumus kimia : H2

Berat molekul : 2,016 g/mol

Titik didih : -252,76°C ( pada 1 atm ) Titik beku : -259,2 C ( pada 1 atm ) Temperatur Kritis : -239,97°C

Tekanan Kritis : 12,96 atm

Viskositas : 88,03 mikropoise ( pada 25 °C ) Kapasitas Panas : 25,399 + 0,02017 T – 3,8549x 10-5 T2 Kenampakan : Tidak berwarna

Bentuk : Gas

Korosifitas : Tidak korosif Toksisitas : Tidak beracun

(http://msds.chem.ox.ac.uk)

B. Data Konstanta Komponen 1. Sifat Fisik Komponen Tabel 4. Sifat Fisik Komponen

Komponen BM Tb Tc Pc Vc

(kg/kmol) (K) (K) (atm)

MEK 72 352,79 535,5 40,9998 267

SBA 74 372,7 536,05 41,2435 269

Air 18 373,2 647,35 217,6 56

H2 2 20,4 33,2 12,8 65

2. Konstanta Entalpi Komponen Pada Kondisi Standar Tabel 5. Entalpi Komponen Pada Kondisi Standar

Komponen ∆Hf

0 _∆H

G0 ω Hv

(kJ/jam) (kJ/jam) (kJ/jam)

MEK -56,9311 -34,8857 0,3241 31213,31

SBA -69,9578 -40,5081 0,5722 40821

Air -57,8 -54,64 0,344 40656,8

3. Densitas Cair, ρL dalam kmol/m3                  _D C T L B A 1 1

 , T dalam Kelvin

Tabel 6. Konstanta Densitas Cair

Komponen Konstanta Densitas Cair

A B C D

MEK 0,933 0,2514 535,5 0,2857

SBA 0,966 0,26064 536,05 0,2746

Air 5,459 0,30542 647,13 0,081

H2 5,384 0,3473 33,18 0,2756

Sumber: Yaws, 1999

4. Viskositas Cair, μL dalam Pascal/sec

, T dalam Kelvin Tabel 7. Konstanta viskositas cair

Komponen Konstanta Viskositas Cair

A B C D E

MEK -0,8134 509,78 -1,5324 0 0

SBA -106,38 7434,3 13,285 0 0

Air -51,964 3670,6 5,7331 -5,350E-29 10

H2 -11,986 26,26 -0,1774 -4,400E-16 10

Sumber: Yaws, 1999

5. Viskositas Gas, μG dalam Pascal/sec

, T dalam Kelvin

Tabel 8. Konstanta viskositas gas

Komponen Konstanta Viskositas Gas

A B C D

MEK 1,976E-08 1,025E+00 -1,648E+01 0

SBA 1,253E-07 7,656E-01 9,285E+01 0

Air 2,699E-06 4,980E-01 1,258E+03 -1,957E+04 H2 1,560E-07 7,060E-01 -5,870E+00 2,100E+02 Sumber: Yaws, 1999

      _{  }  E

L C.ln(T) D.T

T B A exp μ       _{ }  2 B g T D T C 1 A.T μ

15

6. Tekanan Uap (Pisat) dalam Pascal

Tabel 9. Konstanta viskositas gas

Komponen Tekanan Uap

A B C D E

MEK 114,74 -7130 -15,184 0,017234 1

SBA 152,54 -11111 -19,025 1,04E-05 2

Air 72,55 -7206,7 -7,1385 4,046E-06 2

H2 12,752 -95,133 1,0947 3,359E-04 2

7. Kapasitas Panas Cairan (Cpc)

Cpc = A+BT+CT2+DT3+ET4 , (J/kmol-K)

Tabel 10. Konstanta kapasitas panas cairan

Komponen Tekanan Uap

A B C D E

MEK 132300 200,87 -0,9597 1,953E-03 0

SBA 206700 -1020,4 3,29 0 0

Air 276370 -2090,1 8,125 -1,412E-02 9,37E-06

H2 58,8663 -0,2306 -0,0604 1,378E-03 0

8. Kapasitas Panas Gas (Cpg)

Cpg = A+BT+CT2+DT3+ET4 , (cal/mol-K) Tabel 11. Konstanta kapasitas panas gas

Komponen Tekanan Uap

A B C D E

MEK 10,8683 0,0364 6,194E-05 -1,073E-07 6,258E-11

SBA 7,69691 0,0611 4,414E-05 -1,101E-07 7,245E-11

Air 7,9755 -0,00069 2,781E-06 1,918E-09 -3,040E-12

H2 6,0897 -0,00445 3,905E-05 -7,706E-08 5,895E-11

9. Konduktivitas Termal Gas, kgas dalam W/(mK)

, T dalam Kelvin       _{  }  E sat

i C.ln(T) D.T

T B A exp P       _{ }  2 B g T D T C 1 A.T k

Tabel 12. Konstanta Konduktivitas Termal Gas

Komponen Konstanta Konduktivitas TermalGas

A B C D

MEK -4202700 -0,1524 2,085E+09 -1,458E+13 SBA 2008,6 0,9745 1,501E+10 -9,251E+11

Air 6,977E-05 1,1243 844,9 -1,489E+05

H2 0,002547 0,7444 9 0

Sumber: Yaws, 1999

10.Konduktivitas Termal Cair, kliq dalam W/(mK)

kL = A+BT+CT2+DT3+ET4 ,T dalam Kelvin

Tabel 13. Konstanta Konduktivitas Termal Liquid

Komponen Konstanta Konduktivitas Termal Liquid

A B C D E

MEK 0,2192 -2,484E-04 0 0 0

SBA 0,2046 -2,354E-04 0 0 0

Air -0,4267 5,690E-03 -8,007E-06 1,815E-09 0 H2 -0,4936 1,008E-01 -6,550E-03 1,991E-04 2,350E-06 Sumber: Yaws, 1999

IV. NERACA MASSA DAN ENERGI

Perhitungan neraca massa dan energi dilakukan dengan basis perhitungan dan data konversi seperti dibawah ini :

Kapasitas : 30.000 ton/th

Operasi : 330 hari/tahun, 24 jam/hari

Proses : kontinyu

Basis : 1 jam

Bahan baku : Sec-Butyl Alkohol (SBA)

Produk : Metil Etil Keton

Kapasitas produksi per tahun:

= 30.000 ton/th

jam 24

hari 1 hari 330

tahun 1 ton 1

kg 1000

 

 = 3787,8788 kg/jam

A. Neraca Massa Neraca Massa Overall

Tabel 14. Neraca Massa Overall

Komponen Masuk

(kg/jam)

Keluar (kg/jam)

SBA 3.896,5580 13,5962

Air 19,5807 19,5807

MEK 0,0000 3.778,0169

Hidrogen 0,0000 104,9449

Neraca Massa per Alat

1. Menara Distilasi (MD-301)

Tabel 15. Neraca massa pada MD-301

Aliran Komponen Input Output

kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam F8

MEK 53,5220 3853,5869

SBA 1,9596 145,0069

Air 54,7705 985,8686

F9

MEK 52,4516 3776,5152

SBA 0,1484 10,9848

Air 0,0210 0,3788

F10

MEK 1,0704 77,0717

SBA 1,8111 134,0220

Air 54,7494 985,4898

Total 110,2521 4.984,4624 110,2521 4.984,4624

2. Divider Point

Tabel 16. Neraca massa di seputar Divider Point

Aliran Komponen Input Output

kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam F10

MEK 1,0704 77,0717

SBA 1,8112 134,0220

Air 54,7494 985,4898 F11

MEK 1,0496 75,5700

SBA 1,7758 131,4107

Air 53,6827 966,2879

F12

MEK 0,0209 1,5017

SBA 0,0353 2,6114

Air 1,0668 19,2019

Total 57,6310 1196,5836 57,6310 1196,5836

3. Separator Drum (SD-301)

Tabel 17. Neraca massa pada SD-301

Aliran Komponen Input Output

kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam

F6

MEK 53,8554 3853,5869

SBA 1,9596 145,0069

Air 54,7705 985,8686

19 Lanjutan Tabel 17 Neraca massa pada SD-301

Aliran Komponen Input Output

kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam

F7 H2 52,4725 104,9449

F8

MEK 53,8554 3853,5869

SBA 1,9596 145,0069

Air 54,7705 985,8686

Total 162,7245 5089,4073 162,7245 5089,4073 4. Condensor Parsial (CP-201)

Tabel 18. Neraca massa pada CP-201

Aliran Komponen Input Output

kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam

F5

MEK 53,8554 3853,5869

SBA 1,9596 145,0069

Air 54,7705 985,8686

H2 52,4725 104,9449

F6

MEK 53,8554 3853,5869

SBA 1,9596 145,0069

Air 54,7705 985,8686

H2 52,4725 104,9449

Total 162,7245 5089,4073 162,7245 5089,4073

5. Reaktor (R-201)

Tabel 19. Neraca Massa RE-201 dalam kg/jam

Komponen Input Bereaksi Terbentuk Output Acc MEK 75,5700 0,0000 3778,0200 3853,5869 0,0000

SBA 4027,9687 3882,9650 0,0000 145,0069 0,0000

Air 985,8686 0,0000 0,0000 985,8686 0,0000

H2 0,0000 0,0000 104,9450 104,9449 0,0000

Total 5089,4073 3882,9650 3882,9650 5089,4073 0,0000

Tabel 20. Neraca Massa RE-201 dalam kmol/jam

Komponen Input Bereaksi Terbentuk Output Acc

MEK 1,0496 0,0000 52,4725 53,8554 0,0000

SBA 54,4320 52,4725 0,0000 1,9596 0,0000

Air 54,7705 0,0000 0,0000 54,7705 0,0000

H2 0,0000 0,0000 52,4725 52,4725 0,0000

6. Separator Drum (SD-101) Tabel 21. Neraca massa SD-101

Aliran Komponen Input Output

kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam

3

C4H8O (g,l) 1,1417 82,2030

C4H9OH(g,l) 67,6353 5005,0116

H2O(g,l) 69,0380 1242,6847

4

C4H8O (l) 0,0921 6,6330

C4H9OH(l) 13,2033 977,0429

H2O(l) 14,2676 256,8161

5

C4H8O (g) 1,0496 75,5700

C4H9OH(g) 54,4320 4027,9687

H2O(g) 54,7705 985,8686

Total 137,8150 6329,8992 137,815 6329,8992 7. Vaporizer (VP-101)

Tabel 22. Neraca massa VP-101

Aliran Komponen Input Output

kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam

2

C4H8O (l) 1,1417 82,2030 - -

C4H9OH(l) 67,6353 5005,0116 - -

H2O(l) 69,0380 1242,6847 - -

3

C4H8O (g,l) - - 1,1417 82,2030

C4H9OH(g,l) - - 67,6353 5005,0116

H2O(g,l) - - 69,0380 1242,6847

Total 137,815 6.329,8992 137,815 6.329,8992 8. Mix Point

Tabel 23. Neraca massa pada Mix Point

Aliran Komponen Input Output

kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam 1 C4H9OH(l) 52,6562 3.896,5580

H2O(l) 1,0878 19,5807

4

C4H8O (l) 0,0921 6,6330

C4H9OH(l) 13,2033 977,0429

21 Lanjutan Tabel 23

11

C4H8O (l) 1,0496 75,5700

C4H9OH(l) 1,7758 131,4107

H2O(l) 53,6827 966,2879

2

C4H8O (l) 1,1417 82,2030

C4H9OH(l) 67,6353 5.005,0116

H2O(l) 69,0380 1.242,6847

Total 137,815 6.329,8992 137,815 6.329,8992

B. Neraca Energi

1. Mixed Point 1 (MP-101)

Tabel 24. Neraca panas pada mixed point 1 (MP-101)

Panas masuk Panas keluar

Keterangan kJ/jam Keterangan kJ/jam

ΔH2 52.319,4830 ΔH3 841.101,1282

ΔH26 346.210,6989

ΔH5 442.570,9463

Total 841.101,1282 Total 841.101,1282

2. Vaporizer (VP-101)

Tabel 25. Neraca panas pada Vaporizer (VP-101)

Panas masuk Panas keluar

Keterangan kJ/jam Keterangan kJ/jam

ΔH2 841.101,1282 ΔH vaporisasi 4.308.831,5500

ΔHsteam 4.757.760,4204 ΔH4 cair 442.570,9463

ΔH4 uap 847.459,0523

Total 5.598.861,5486 Total 5.598.861,5486 3. Separator Drum (SD-101)

Tabel 26. Neraca panas pada Separator Drum (SD-101)

Panas Masuk Panas Keluar

Aliran Q (kJ/jam) Aliran Q (kJ/jam)

4 1.290.029,9986 5 442.570,9463

6 847.459,0523

4. Kompresor (K-101)

Tabel 27. Neraca energi pada Kompresor (K-101)

QInput WCompressor EKinetik Qoutput acc

847.459,0523 215.759,7617 -2042,6529 1.065.261,4668 0,0000 5. Heater (HT-101)

Tabel 28. Neraca panas pada Heater (HT-101)

Panas masuk (kJ) Panas keluar (kJ)

Q7 1.065.261,4668 Q8 2.228.003,0710

QSteam 1.162.741,6042

Total 2.228.003,0710 Total 2.228.003,0710

6. Reaktor (R-201)

Tabel 29. Neraca energi pada Reaktor (R-201)

Input Q reaksi Q steam Output Acc

2.228.003,0710 2.862.005,624 2704146,7187 2.385.861,977 0,0000

7. Partial Condensor(CP-201)

Tabel 30. Neraca panas Condenser Parsial (CP-201)

QInput Qoutput Qpengembunan Qpendingin Acc

1073845,0792 -501.241,3679 -2.817.344,1890 -4.392.430,4230 0,0000

8. Heat Exchanger (HE-201)

Tabel 31. Neraca panas pada Heat Exchanger (HE-201)

Panas masuk Panas keluar

Keterangan kJ/jam Keterangan kJ/jam

ΔH9 2.385.861,97 ΔH10 1.073.845,0792

ΔH14 -450647,3619 ΔH15 861.369,5355

Total 1.935.214,6148 Total 1.935.214,6148

23 Tabel 32. Neraca panas pada Separator Drum (SD - 301)

Panas Masuk Panas Keluar

Aliran Q (kJ/jam) Aliran Q (kJ/jam)

11 -501.241,3125 12 -50594,1459

13 -450.647,1666

Total -501.241,3125 -501.241,3125

10.Menara Distilasi (MD-301)

Tabel 33. Neraca Panas Menara Distilasi (MD-301)

Panas Masuk Panas Keluar

Keterangan kJ/jam Keterangan kJ/jam

Q15 861.369,5355 QB 353.239,3617

QRB 5.263.210,2988 QD _471.733,4115

QCD _{5.299.607,0611}

Total 6.124.579,8343 Total 6.124.579,8343

11.Cooler (CO-301)

Tabel 34. Neraca panas pada Cooler (CO-301)

QInput Qoutput Qpendingin acc

471.735,8473 41.852,5149 429.883,3324 0,0000 12.Divider Point (D-301)

Tabel 35. Neraca energi pada D-301

Panas masuk (kJ) Panas keluar (kJ)

Q23 353.239,3617 Q24 6882,738552

Q 25 346210,6989

V. SPESIFIKASI PERALATAN

A. Peralatan Proses

1. Tangki Penyimpanan 2-Butanol (TP-101) Tabel 36. Spesifikasi TP-101.

Alat Tangki Penyimpanan 2-Butanol

Kode TP - 101

Fungsi Menyimpan 2-Butanol pada suhu 30oC dan pada tekanan atmosferik selama 15 hari

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

Kapasitas 31310,1533 ft3

Dimensi Diameter (D) = 40 ft Tinggi shell (Hs) = 32 ft Tutup atas Bentuk torispherical head Tekanan Desain 29,2516 psi

Tebal head 1 3/8 in Tutup bawah Bentuk plat

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 grade C

Jumlah 2 buah

2.Vaporizer (VP-101)

Tabel 37. Spesifikasi Vaporizer(VP-101)

Fungsi

Untuk menguapkan sebagian bahan baku 2-Butanol dengan medium pemanasnya adalah steam temperatur 300 oC

Jenis Shell and Tube (Counter Current) Dimensi

Shell Diameter dalam (ID) = 12 in Baffle space (B) = 3 in

25 Tabel 37. Lanjutan

Tube Diameter luar (OD) = 1 in Diameter dalam (ID) = 0,87 in Susunan tube = square pitch Pitch (pt) = 1,25 in

Panjang tube (L) = 12 ft Jumlah tube = 45 buah Luas Perpindahan

Panas A = 141,372 ft

2

Pressure drop ΔP _ΔP Shell = 1,451 psi tube = 0,039 psi

3. Separator Drum (SD-101)

Tabel 38. Spesifikasi Separator Drum (SD-101)

Fungsi Memisahkan fasa uap dan fasa cair yang keluar dari Vaporizer (VP-101)

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan bentuk head dan bottom torispherical head

Dimensi Shell

IDs = 21,0114 in

Tinggi (L) = 72,9533 in Tebal = 3/16 in Dimensi Head

dan Bottom

Tinggi = 5,7479 in Tebal = 1/4 in Holding Time 5 menit

Tekanan Desain 35,28 psi

Bahan konstruksi Carbon Stell SA 285 grade C

Jumlah 1 Buah

4. Heater (HT-101)

Tabel 39. Spesifikasi Heater (HT-101)

Fungsi

Untuk Memanaskan Fluida sebelum bereaksi di reaktor dari temperatur 141,95 0C menjadi 250 0C. Menggunakan steam sebagai media pemanas

Jenis Shell and Tube (Counter Current) Dimensi

Shell Diameter dalam (ID) = 8 in Baffle space (B) = 1,6 in

Tabel 39 Lanjutan

Tube Diameter luar (OD) = 1 in Diameter dalam (ID) = 0,87 in

Susunan tube = triangular pitch Pitch (pt) = 1 1/4 in

Panjang tube (L) = 12 ft Jumlah tube = 32 buah Luas Perpindahan

Panas A = 100,5312 ft

2

Pressure drop ΔP _ΔP Shell = 0,061 psi tube = 2,964 psi

4. Reaktor (RE-201)

Tabel 40. Spesifikasi Reaktor (RE-201)

Fungsi

Tempat terjadinya proses perubahan bahan baku sec-butil alkohol menjadi produk metil etil keton dan gas hidrogen

Kode R - 201

Jenis Reaktor Fixed Bed Multitubular Kondisi Operasi T = 250

o

C P = 3 atm

Dimensi

Diameter = 1,775 m Tinggi = 10,4336 m Jumlah tube = 500 Tinggi bed = 9,72 m Diameter tube = 0,0525 m Rancangan Alat

Material = Carbon Steel SA type 283 Tebal dinding = 3/8 in

Posisi alat = vertikal

Jumlah 1 Buah

5. Condenser Parsial (CP-201)

Tabel 41. Spesifikasi Condenser Parsial (CP-201)

Fungsi

Mengkondensasikan uap dan gas yang berasal dari reaktor. Dengan menggunakan amonia sebagai refrigerant. Dimana gas H2, sebagai gas non

condensable tidak akan terkondensasi, sedangkan gas lainnya seluruhnya akan terkondensasi menjadi cairan

27 Tabel 41. Lanjutan

Jenis Shell and Tube (Counter Current)

Dimensi

Shell Diameter dalam (ID) = 13,5 in Baffle space (B) = 3,375 in

Passes = 1

Tube Diameter luar (OD) = 3/4 in Diameter dalam (ID) = 0,62 in

Susunan tube = Triangular Pitch Pitch (pt) = 1 in

Panjang tube (L) = 12 ft Jumlah tube = 151 buah Luas Perpindahan

Panas A = 355,6956 ft

2

Pressure drop ΔP _ΔP Shell = 0,396 psi tube = 0,257 psi

6. Separator Drum (SD-301)

Tabel 42. Spesifikasi Separator Drum (SD-301)

Fungsi Memisahkan fasa uap dan fasa cair yang keluar dari Condensor

Bentuk Silinder horizontal dengan bentuk head dan bottom torispherical head

Dimensi Shell

IDs = 24,1856 in

Panjang (L) = 110,3637 in Tebal = 1/4 in Dimensi Head

dan Bottom

Panjang (L) = 6,3455 in Tebal = 1/4 in Holding Time 8 menit

Tekanan Desain 44,1 psi

Bahan konstruksi Carbon Stell SA 285 grade C Jumlah 1 buah

7. Heat Exchanger (HE-301)

Fungsi

Memanaskan umpan sebelum masuk ke menara distilasi dengan memanfaatkan panas yang terkandung dalam komponen yang keluar dari Reaktor

Jenis Shell and Tube (Counter Current)

Dimensi

Shell Diameter dalam (ID) = 10 in Baffle space (B) = 2,5 in

Passes = 2

Tube Diameter luar (OD) = 1 in Diameter dalam (ID) = 0,87 in Susunan tube = square pitch Pitch (pt) = 1 1/4 in

Panjang tube (L) = 12 ft Jumlah tube = 26 buah Luas Perpindahan

Panas A = 81,6816 ft

2

Pressure drop ΔP Shell =2,227 psi

ΔP tube = 0,133 psi

8. Menara Distilasi (MD-301)

Tabel 44. Spesifikasi Menara Distilasi (MD-301)

Fungsi Memurnikan produk Methyl Ethyl Ketone sehingga di dapatkan produk dengan kemurnian 99,7 % fraksi masa

Jenis Sieve Tray

Kondisi : Tekanan operasi = 1 atm - Temperatur :

o _{Feed = 89,3} o_C o _{Top = 65,4} o_C o _{Bottom = 99,59} o_C

Dimensi Kolom : ID = 1,08 m OD = 1,09 m H = 12,9455 m ts = 3/16 in

Material = Carbon Steel SA-212 Grade B Dimensi plate : Diameter hole ( dh ) = 0,005 m

Jumlah tray = 20

Hole pitch ( lp ) = 0,013 m Tray spacing = 0,5 m Plate thickness = 0,005 m Panjang weir = 0,78 m Tinggi weir = 0,05 m Material plate = Carbon steel Dimensi hole : Luas Hole = 0,034 m2

29 Tabel 44. Lanjutan

Bentuk : Silinder tegak (vertikal) dengan dasar atap (head) berbentuk Torispherical dished heads

Sistem pemipaan: : - Feed

Nominal Pipe Size (NPS) = 2 in - Uap keluar dari puncak menara Nominal Pipe Size (NPS) = 12 in - Cairan refluks dari puncak menara Nominal Pipe Size (NPS) = 1,5 in - Cairan keluar dari bottom menara Nominal Pipe Size (NPS) = 1,5 in - Pipa uap refluks dari reboiler ke kolom Nominal Pipe Size (NPS) = 14 in Pressure drop 0,31 atm

Jumlah 1 buah

9. Condenser (CD-301)

Tabel 45. Spesifikasi Condenser (CD-301)

Fungsi Untuk mengkondensasikan uap yang berasal dari Menara Distilasi (MD-301)

Jenis Shell and Tube (Counter Current)

Dimensi

Shell Diameter dalam (ID) = 31 in Baffle space (B) = 7,75 in

Passes = 4

Tube Diameter luar (OD) = 1 in Diameter dalam (ID) = 0,87 in Susunan tube = square Pitch (pt) = 1,25 in

Panjang tube (L) = 16 ft Jumlah tube = 380 buah Luas Perpindahan

Panas A = 1591,744 ft

2

Pressure drop ΔP _ΔP Shell = 0,461 psi tube = 0,490 psi

10. Accumulator (AC-301) Tabel 46. Accumulator (AC-301)

Fungsi : Menyimpan produk atas (distilat) Menara Distilasi (MD-301)

Bentuk : Silinder horizontal dengan elliptical dished head sebagai tutup atas dan tutup bawah

Kapasitas : 1,7291 m3 = 61,0611 ft3 Waktu tinggal : 5 menit

Dimensi : Diameter (D) = 0,893 m Tinggi (Hs) = 2,67910 m Tebal shell = 1/4 in Tinggi head (OA) = 0,2948 m Tebal head = 1/2 in Tekanan desain : 15,5716 psi

Tebal Head : 1/2 in Bahan

konstruksi

: Carbon Steel SA-212 Grade B

Jumlah : 1 buah

11. Reboiler (RB-301)

Tabel 47. Spesifikasi Reboiler(RB–301)

Fungsi Memanaskan Bottom Product dari Distilasi 301

Jenis Shell and Tube

Dimensi

Shell Diameter dalam (ID) = 21,25 in

Passes = 1

Tube Diameter luar (OD) = 1 in Diameter dalam (ID) = 0,78 in Susunan tube = square pitch Pitch (pt) = 1,25 in

Panjang tube (L) = 12 ft Jumlah tube = 158 buah Luas Perpindahan Panas A = 27,019 ft2

Pressure drop Δ_ΔP Shell = 0,040 psi

31 12. Cooler (CO-301)

Tabel 48.Spesifikasi Cooler (CO-301)

Fungsi Mendinginkan Produk MEK sebelum disimpan dalam tangki penyimpanan (TP – 301)

Jenis Shell and Tube (Counter Current)

Dimensi

Shell Diameter dalam (ID) = 12 in Baffle space (B) = 2 in

Passes =1

Tube Diameter luar (OD) = 1 in Diameter dalam (ID) = 0,87 in

Susunan tube = triangular pitch Pitch (pt) = 1 1/4 in

Panjang tube (L) = 12 ft Jumlah tube = 52 buah Luas Perpindahan

Panas A = 163,3632 ft

2

Pressure drop ΔP Shell = 1,206 psi

ΔP tube = 0,024 psi

13. Tangki Penyimpanan (TP-301)

Tabel 49. Spesifikasi Tangki Penyimpanan (TP-301)

Alat Tangki Penyimpanan MEK

Kode TP – 301

Fungsi Menyimpan Produk MEK pada suhu 30oC dan pada tekanan atmosferik selama 15 hari

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

Kapasitas 45485,2 ft3

Dimensi Diameter (D) = 40 ft Tinggi shell (Hs) = 32 ft Tutup atas Bentuk torispherical head Tekanan Desain 29,2516 psi

Tebal head 7/8 in Tutup bawah Bentuk plat

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 grade C

14. Kompresor (K-101)

Tabel 50. Spesifikasi Kompresor (K-101)

Fungsi Untuk Menaikan tekanan yang keluar dari Separator Drum (SD-101) dari 2 atm menjadi 3 atm.

Jenis alat Centrifugal Compressor

Stage 1 stage

Kerja polytropik, W 1330,7382 kJ/kmol Kerja aktual 215759,7617 Efisiensi polytropik 68 %

Power kompresor 81 HP

15.Pompa Proses (PP-101)

Tabel 51. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 101)

Fungsi Mengalirkan bahan baku SBA dari tangki penyimpanan ke MP-101

Tipe Pompa sentrifugal

Kapasitas 23,65983 gpm Tenaga Pompa 1 HP

NPSHA 10,3122 m

NPSHr 2,2014 m

Bahan Low Alloy Steel SA 353

Jumlah 2 buah

16.Pompa Proses (PP-102)

Tabel 52. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 102)

Fungsi mengalirkan baku SBA dari MP-101

menuju Vaporizer (VP – 101)

Tipe Pompa sentrifugal

Kapasitas 37,0533 gpm

Tenaga Pompa 1 HP

NPSHA 16,9718 m

NPSHr 2,6255m

Bahan Low Alloy Steel SA 353

33 17.Pompa Proses (PP-103)

Tabel 53. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 103)

Fungsi Mengalirkan produk bawah SD-101 menuju

Mix Point (MP-101)

Tipe Pompa sentrifugal

Kapasitas 7,23316 gpm

Tenaga Pompa 1 HP

NPSHA 3,7644 m

NPSHr 1,1093 m

Bahan Low Alloy Steel SA 353

Jumlah 1 buah

18.Pompa Proses (PP-301)

Tabel 54. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 301)

Fungsi Mengalirkan produk bawah SD-301 menuju

HE-301

Tipe Pompa sentrifugal

Kapasitas 25,2598 gpm

Tenaga Pompa 1 HP

NPSHA 30,7644 m

NPSHr 3,2463 m

Bahan Low Alloy Steel SA 353

Jumlah 1 buah

19.Pompa Proses (PP-302)

Tabel 55. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 302)

Fungsi Mengalirkan aliran refluks

Tipe Pompa sentrifugal

Kapasitas 54,3838 gpm

Tenaga Pompa 1 HP

NPSHA 30,7644 m

NPSHr 3,2463 m

Bahan Low Alloy Steel SA 353

20.Pompa Proses (PP-303)

Tabel 56. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 303)

Fungsi Mengalirkan produk menuju ST – 301

Tipe Pompa sentrifugal

Kapasitas 20,9968 gpm

Tenaga Pompa 1 HP

NPSHA 32,8839 m

NPSHr 2,5073 m

Bahan Low Alloy Steel SA 353

Jumlah 2 buah

21.Pompa Proses (PP-304)

Tabel 57. Spesifikasi Pompa Proses (PP - 304)

Fungsi Mengalirkan recycle dari MD – 301 menuju mixed point 01 Tipe Pompa sentrifugal

Kapasitas 5,3208 gpm Tenaga Pompa 2 HP

NPSHA 7,7433 m

NPSHr 1,0561 m

Bahan Low Alloy Steel SA 353

Jumlah 1 buah

B. Peralatan Utilitas

1. Bak Sedimentasi (BS-401)

Tabel 58. Spesifikasi Bak Sedimentasi (BS-401)

Alat Bak Sedimentasi

Fungsi Mengendapkan Lumpur dan kotoran air sungai

sebanyak 0,630069kg/jam dengan waktu tinggal 2 jam Bentuk Bak rectangular

Kapasitas 158,25 m3

Dimensi Panjang = 4,2 m Lebar = 1,4 m Kedalaman = 5 m Tebal Dinding = 12 cm

35 2. Bak Penggumpal (BP-401)

Tabel 59. Spesifikasi Bak Penggumpal (BP-401)

Alat Bak Penggumpal

Fungsi Menggumpalkan kotoran yang tidak mengendap di bak penampungan awal dengan menambahkan alum

Al2(SO4)3 dan soda abu Na2CO3

Bentuk Silinder Vertikal Kapasitas 7,8648m3

Dimensi Diameter = 3,258 m Tinggi = 3,258 m

Pengaduk Turbine

Diameter pengaduk = 1,086 m Power = 1,5 Hp

Jumlah 1 buah

3. Clarifier (CF-401)

Tabel 60. Spesifikasi Clarifier (CF-401)

Alat Clarifier

Fungsi Mengendapkan gumpalan-gumpalan

kotoran dari bak penggumpal Bentuk Bak berbentuk kerucut terpancung

Kapasitas 16,2 m3

Dimensi Tinggi = 4,572 m

Diameter atas = 2,6138 m Diameter bawah = 1,5944 m

Jumlah 1 buah

4. Sand Filter (SF-401)

Tabel 61. Spesifikasi Sand Filter (SF-401)

Alat Sand Filter

Fungsi Menyaring kotoran yang masih terbawa air dengan media penyaring pasir

Bentuk Silinder vertikal silinder tegak dengan tutup atas dan bawah torispherical

Kapasitas 14,7274001 m3/jam

Dimensi Tinggi = 4,82 m

Diameter = 0,52 m

Waktu Backwash 18,1842 menit

5. Tangki Air Filter (TP-402)

Tabel 62. Spesifikasi Tangki Air Filter (TP-402)

Fungsi Tempat penyimpanan bahan baku air untuk kebutuhan steam dan proses pada suhu 30 oC dan pada tekanan atmosferik

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

Dimensi Diameter shell (D) = 24 ft Tinggi shell (Hs) = 24 ft Tebal shell (ts) = 5/8 in

Tebal head (th) = 5/8 in

Tinggi atap = 1,076 ft Jumlah course = 4 Tutup atas Bentuk conical

Tekanan Desain 27,5549 psi

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-221 Grade B

Jumlah 1 buah

6. Tangki Air Filter (TP-403)

Tabel 63. Spesifikasi Tangki Air Filter (TP-403)

Fungsi Tempat penyimpanan bahan baku air untuk keperluan umum (general uses) pada suhu 30 oC dan pada tekanan atmosferik selama 1 shift (8 jam) Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat

bottom) dan atap (head) berbentuk conical Dimensi Diameter shell (D) = 12 ft

Tinggi shell (Hs) = 10 ft Tebal shell (ts) = 1/4 in

Tebal heal (th) = 1/4 in

Tinggi atap = 0,6226 ft Jumlah course = 2

Tutup atas Bentuk conical Tekanan Desain 20,4579 psi

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-2831 Grade C

Jumlah 1 buah

37 Tabel 64. Spesifikasi Tangki Air Filter (TP-404)

Fungsi Tempat penyimpanan air filter untuk pemadam kebakaran

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

Dimensi Diameter shell (D) = 9 ft Tinggi shell (Hs) = 11 ft Tebal shell (ts) = 5/16 in

Tebal heal (th) = 3/16 in

Tinggi atap = 0,851 ft Jumlah course = 2 Tutup atas Bentuk conical

Tekanan Desain 20,4579 psi

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-2831 Grade C

Jumlah 1 buah

8. Cooling Tower (CT-401)

Tabel 65. Spesifikasi Cooling Tower (CT -401)

Fungsi Mendinginkan air pendingin yang telah digunakan oleh peralatan proses dengan menggunakan media pendingin udara dari temperatur 50 oC menjadi 30 oC

Tipe Inducted Draft Cooling Tower

Dimensi Menara:

L = 10,5571 ft P = 13,1964 ft Tinggi = 19,685 ft Tenaga motor 17,5 Hp

Bahan konstruksi Beton

Jumlah 1 buah

9. Cold Basin (CB-401)

Tabel 66. Spesifikasi Cold Basin (CB-401)

Fungsi Menampung air keluaran dari cooling tower dan make up water dari filtered water tank.

Bentuk Bak rektangular

Kapasitas 87,0162 m3

Dimensi Panjang = 3,5171 m Lebar = 3,5171 m Tinggi = 7,0347 m Tebal dinding = 12 cm

10. Hot Basin (HB - 401)

Tabel 67. Spesifikasi Hot Basin (HB - 401)

Fungsi Menampung air keluaran dari cooling tower dan make up water dari filtered water tank.

Bentuk Bak rektangular

Kapasitas 87,0162 m3

Dimensi Panjang = 3,5171 m Lebar = 3,5171 m Tinggi = 7,0347 m Tebal dinding = 12 cm

Jumlah 1 buah

11.Cation Exchanger (CE-401)

Tabel 68. Spesifikasi Cation Exchanger (CE-401)

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

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torisperical.

Kapasitas 44,7152 gpm

Dimensi Diameter (D) = 1,094976 ft Tinggi (H) = 0,309 ft

Tebal shell (ts) = 1/4 in

Tinggi atap = 29,19349 in Tekanan Desain 16,657 psi

Tebal head 1/4 in

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C AISI tipe 316 Jumlah 2 buah (1 cadangan saat regenerasi resin) 12.Anion Exchanger (AE-401)

Tabel 69. Spesifikasi Anion Exchanger (AE-401)

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

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan head berbentuk torisperical.

Kapasitas 44,7152 gpm

Dimensi Diameter (D) = 1,094976 ft Tinggi (H) = 0,309 ft

Tebal shell (ts) = 1/4 in

Tinggi atap = 29,19349 in Tekanan Desain 16,657 psi

Tebal head 1/4 in

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C AISI tipe 316 Jumlah 2 buah (1 cadangan saat regenerasi resin)

39 13.Tangki Penyimpanan Air Demin (TP-408)

Tabel 70. Spesifikasi Tangki Air Demin (TP-408) Fungsi Tempat penyimpanan air demin

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

Dimensi Diameter shell (D) = 6 ft Tinggi shell (Hs) = 6 ft Tebal shell (ts) = 1/4 in

Tebal heal (th) = 1/4 in

Tinggi atap = 0,168 ft Jumlah course = 3 Tutup atas Bentuk conical

Tekanan Desain 19,0162 psi

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-2831 Grade C

Jumlah 1 buah

14.Tangki Kaporit (TP-405A)

Tabel 71. Spesifikasi Tangki Penyimpanan Kaporit (TP- 405A)

Fungsi Tempat penyimpanan larutan kaporit sebagai injeksi ke tangki TP-402 dan CT-401

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk Torisphercal Kapasitas 675,42 ft3

Dimensi Diameter shell (D) = 12 ft Tinggi shell (Hs) = 12 ft Tebal shell (ts) = 7/16 in

Tebal head (ts) = 1/2 in

Tinggi atap = 11,4160 m Jumlah course = 3

Tutup atas Bentuk Torisphercal Tekanan Desain 21,8624 psi

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-212 Grade B

Jumlah 1 buah

15.Tangki Asam Sulfat (TP-405B)

Tabel 72. Spesifikasi Tangki Asam Sulfat (TP-405B)

Fungsi Tempat penyimpanan larutan asam sulfat sebagai injeksi ke CT-401

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk Torisphercal Kapasitas 614,02 ft3

Lanjutan Tabel 72

Dimensi Diameter shell (D) = 12 ft Tinggi shell (Hs) = 12 ft Tebal shell (ts) = 7/16 in

Tebal head (ts) = 1/2 in

Tinggi atap = 11,4160 m Jumlah course = 3

Tutup atas Bentuk Torisphercal Tekanan Desain 23,7967 psi

Bahan konstruksi Stainless stell 316 CF-20

Jumlah 1 buah

16. Tangki Natrium Pospat (TP-405C)

Tabel 73. Spesifikasi Tangki Larutan Na.Pospat (TP-405C)

Fungsi

Tempat penyimpanan larutan natrium pospat sebagai injeksi ke CT-401

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk Torisphercal Kapasitas 706,29 ft3

Dimensi Diameter shell (D) = 15 ft Tinggi shell (Hs) = 12 ft Tebal shell (ts) = 1/2 in

Tebal head (ts) = 1/2 in

Tinggi atap = 2,79 ft Jumlah course = 2 Tutup atas Bentuk Torispherical Tekanan Desain 21,8900 psi

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283-Grade C

Jumlah 1 buah

17. Tangki Dispersant (TP-405D)

Tabel 74. Spesifikasi Tangki Dispersant (TP-405D)

Fungsi Tempat penyimpanan larutan dispersant sebagai injeksi ke CT-401

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk Torisphercal Kapasitas 614,02 ft3

Dimensi Diameter shell (D) = 15 ft Tinggi shell (Hs) = 12 ft Tebal shell (ts) = 1/2 in

Tebal head (ts) = 1/2 in

Tinggi atap = 0,5923 m Jumlah course = 3

41 Lanjutan Tabel 74

Tutup atas Bentuk Torisphercal Tekanan Desain 23,7967 psi

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283-Grade C

Jumlah 1 buah

18. Tangki Regenerant Cation Exchanger (TP-406)

Tabel 75. Spesifikasi Tangki Regenerant Cation Exchanger (TP-406) Fungsi Tempat penyimpanan larutan asam sulfat

konsentrasi 4% volum selama 14 hari sebagai resin penukar kation

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk Torisphercal Kapasitas 2,6557 ft3

Dimensi Diameter shell (D) = 1,5013 ft Tinggi shell (Hs) = 1,5013 ft

Jumlah 1 buah

19. Tangki Regenerant Anion Exchanger (TP-407)

Tabel 76. Spesifikasi Tangki Regenerant Anion Exchanger (TP-406) Fungsi Tempat penyimpanan soda kaustik konsentrasi 45%

volum selama 4 hari sebagai regenean resin penukar anion

Bentuk Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk Torisphercal Kapasitas 0,4308 ft3

Dimensi Diameter shell (D) = 2,6102 ft Tinggi shell (Hs) = 2,6102 ft

Jumlah 1 buah

20. Tangki Tawas (TP – 401A)

Tabel 77. Spesifikasi Tangki Tawas (TP – 401A) Alat Tangki Tawas

Fungsi Melarutkan dan membuat larutan Tawas 5 % yang akan diumpankan ke dalam flokulator dengan kecepatan total 127,6447 kg/jam.

Bentuk Silinder vertikal Kapasitas 25,7332 m3

Dimensi Diameter = 3,0112 m Tinggi = 3,6134 m

Lanjutan Tabel 77

Pengaduk Marine propeller

Diamater pengaduk = 1,0037 m Power = 3 hp

Jumlah 1 buah

21. Tangki Air Kapur (TP - 401B)

Tabel 78. Spesifikasi Tangki Air Kapur (TP - 401B) Alat Tangki Air Kapur

Kode TP - 401B

Fungsi Melarutkan dan membuat larutan Kapur 5 % yang akan diumpankan kedalam flokulator

Bentuk Silinder vertikal Kapasitas 44,4520 m3

Dimensi Diameter = 3,6130 m Tinggi = 4,3357 m Pengaduk Marine propeller

Diamater pengaduk = 1,2043 m Power = 5 hp

Jumlah 1 buah

22. Tangki Polyelektrolit (TP - 401C)

Tabel 79. Spesifikasi Tangki Poly elektrolit (TP – 401C)

Fungsi Melarutkan dan membuat larutan Poly elektrolit 5 % sebagai umpan flokulator

Bentuk Silinder vertikal Kapasitas 1,9308 m3

Dimensi Diameter = 1,2701 m Tinggi = 1,5241 m Pengaduk Marine propeller

Diamater pengaduk = 0,4234 m Power = 1 Hp

Jumlah 1 buah

23. Pompa Utilitas Unit Pengolahan Air

43 Tabel 80. Spesifikasi Pompa – 401 (PU – 401)

Fungsi Mengalirkan air sungai ke bak pengendapan Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 755,25 gpm

Efisiensi 73 %

Dimensi NPS = 6 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 15 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 6311,6 rpm

Power motor 5 hp

NPSH 32,0665 ft

Jumlah 2 buah

b. Pompa – 402 (PU – 402)

Tabel 81. Spesifikasi Pompa – 402 (PU – 402)

Fungsi Mengalirkan larutan tawas (TP-401A) menuju bak penggumpal (BP-401)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 0,6183 gpm

Efisiensi 40 %

Dimensi NPS = 0,125 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 17 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 181,9709 rpm

Power motor 1 Hp

NPSH 32,3946 ft

Jumlah 2 buah

c. Pompa – 403 (PU – 403)

Tabel 82. Spesifikasi Pompa – 403 (PU – 403)

Fungsi Mengalirkan larutan kapur (TP-401B) menuju bak penggumpal (BP-401)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 1,0680 gpm

Efisiensi 40 %

Dimensi NPS = 0,125 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 14 m

Lanjutan Tabel 82

Power motor 0,5 hp

NPSH 17,4249 ft

Jumlah 2 buah

d. Pompa – 404 (PU – 404)

Tabel 83. Spesifikasi Pompa – 404 (PU – 404)

Fungsi Mengalirkan larutan polyelektrolit (TP-401C) menuju bak penggumpal (BP-401)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 0,0036 gpm

Efisiensi 40 %

Dimensi NPS = 0,125 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 12 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 28,0457 rpm

Power motor 0,5 hp

NPSH 36,9379 ft

Jumlah 2 buah

e. Pompa – 405 (PU – 405)

Tabel 84. Spesifikasi Pompa – 405 (PU – 405)

Fungsi Mengalirkan air dari bak Sedimentasi (BS-410) menuju bak penggumpal (BP-401)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 755,22 gpm

Efisiensi 73 %

Dimensi NPS = 6 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 20 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 12166,061 rpm

Power motor 2 hp

NPSH 42,5871 ft

45 f. Pompa – 406 (PU – 406)

Tabel 85. Spesifikasi Pompa – 406 (PU – 406)

Fungsi Mengalirkan air dari bak penggumpal (BP-401)ke clarifier (CF-401)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 755,22 gpm

Efisiensi 80 %

Dimensi NPS = 6 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 22,5 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 9194,1758 rpm

Power motor 2 hp

NPSH 45,8183 ft

Jumlah 2 buah

g. Pompa – 407 (PU – 407)

Tabel 86. Spesifikasi Pompa – 407 (PU – 407)

Fungsi Mengalirkan air dari Clarifier (CF-401) ke saringan pasir (SF-401)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 755,14 gpm

Efisiensi 73 %

Dimensi NPS = 6 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 28,5 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 5626,3196 rpm

Power motor 5 hp

NPSH 42,3919 ft

h. Pompa – 408 (PU – 408)

Tabel 87. Spesifikasi Pompa – 408 (PU – 408)

Fungsi Mengalirkan air dari saringan pasir (SF-401) ke Filtered water tank (TP-402), dan Tangki Air Filter (TP-404)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 754,66 gpm

Efisiensi 73 %

Dimensi NPS = 6 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 25 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 6430,3552 rpm

Power motor 5 hp

NPSH 42,4759 ft

Jumlah 2 buah

l. Pompa – 409 (PU – 409)

Tabel 88. Spesifikasi Pompa – 409 (PU – 409)

Fungsi Mengalirkan kaporit dari tangki kaporit menuju filtered water tank (TP-402) dan Cooling Tower (CT-401)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 3,4740 gpm

Efisiensi 42 %

Dimensi NPS = 0,375 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 23 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 192,06336 rpm

Power motor 1 hp

NPSH 24,8779 ft

47 k. Pompa – 410 (PU – 410)

Tabel 89. Spesifikasi Pompa – 410 (PU – 410)

Fungsi Mengalirkan air dari TP-402 ke Cation Exchanger (CE-401).

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 7,497 gpm

Efisiensi 80 %

Dimensi NPS = 1 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 15 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 1941,7415 rpm

Power motor 1 hp

NPSH 46,1385 ft

Jumlah 2 buah

i. Pompa – 411 (PU – 411)

Tabel 90. Spesifikasi Pompa – 411 (PU – 411)

Fungsi Mengalirkan air dari Filtered water tank (TP-402) ke tangki keperluan umum (TP-403)

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 7,9802 gpm

Efisiensi 41 %

Dimensi NPS = 0,75 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 20 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 645,8426 rpm

Power motor 1 hp

NPSH 43,5753 ft

j. Pompa – 412 (PU – 412)

Tabel 91. Spesifikasi Pompa – 412 (PU – 412)

Fungsi Mengalirkan air dari tangki keperluan umum (TP-403) untuk kebutuhan umum.

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 37,7807 gpm

Efisiensi 50 %

Dimensi NPS = 1,5 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 50 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 1602,1873 rpm

Power motor 1,5 hp

NPSH 35,2991 ft

Jumlah 2 buah

m. Pompa – 413 (PU – 413)

Tabel 92. Spesifikasi Pompa – 413 (PU – 413)

Fungsi Mengalirkan air dari tangki (TP-402) untuk

kebutuhan air make – up Cooling Tower (CT-401). Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 1,4479 gpm

Efisiensi 80 %

Dimensi NPS = 0,125 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 40 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 64,4769 rpm

Power motor 1 hp

NPSH 11,6459 ft

49 j. Pompa – 414 (PU – 414)

Tabel 93. Spesifikasi Pompa – 414 (PU – 414)

Fungsi Mengalirkan air dari tangki hidrant (TP-404) untuk pemadam kebakaran

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 37,7807 gpm

Efisiensi 50 %

Dimensi NPS = 1,5 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 50 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 1602,1873 rpm

Power motor 1,5 hp

NPSH 35,2991 ft

Jumlah 2 buah

n. Pompa – 415 (PU – 415)

Tabel 94. Spesifikasi Pompa – 415 (PU – 415)

Fungsi Mengalirkan inhibitor dari tangki penyimpanan (TP-405B) menuju cooling tower (CT-401). Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 0,5954 gpm

Efisiensi 80 %

Dimensi NPS = 0,125 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 19 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 182,49016 rpm

Power motor 0,5 hp

NPSH 10,2397 ft

o. Pompa – 416 (PU – 416)

Tabel 95. Spesifikasi Pompa – 416 (PU – 416)

Fungsi Mengalirkan H2SO4 dari tangki penyimpanan

(TP-405C) menuju cooling tower (CT-401). Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 1,4786 gpm

Efisiensi 80 %

Dimensi NPS = 0,125 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 13 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 124,7003 rpm

Power motor 1 hp

NPSH 13,9998 ft

Jumlah 2 buah

p. Pompa – 417 (PU – 417)

Tabel 96. Spesifikasi Pompa – 417 (PU – 417)

Fungsi Mengalirkan dispersan dari tangki penyimpanan (TP-405D) menuju cooling tower (CT-401). Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 1,5257 gpm

Efisiensi 40 %

Dimensi NPS = 0,125 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 8 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 162,8829 rpm

Power motor 1 hp

NPSH 13,3912 ft

51 q. Pompa – 418 (PU – 418)

Tabel 97. Spesifikasi Pompa – 418 (PU – 418)

Fungsi Mengalirkan air pendingin dari cooling tower (CT-401) ke alat proses.

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 671,114 gpm

Efisiensi 80 %

Dimensi NPS = 10 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 50,5 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 13450,686 rpm

Power motor 15 hp

NPSH 32,7972 ft

Jumlah 2 buah

s. Pompa – 419 (PU – 419)

Tabel 98. Spesifikasi Pompa – 419 (PU – 419)

Fungsi Mengalirkan asam sulfat (TP-406) ke cation exchanger (CE-401).

Jenis Centrifugal pump, single suction, single stage Bahan Konstruksi Carbon steel

Kapasitas 0,4325 gpm

Efisiensi 41%

Dimensi NPS = 0,125 in

Sch = 40 in

Panjang pipa lurus (L) : 19 m

Putaran spesifik pompa (Ns) = 173,7623 rpm

Power motor 1 hp

NPSH 31,1049 ft

114

evaluasi. Selanjutnya diadakan perencanaan kembali sesuai dengan kondisi yang ada.

5. Pengendalian waktu

Untuk mencapai kuantitas tertentu perlu adanya waktu tertentu pula. 6. Pengendalian bahan proses

Bila ingin dicapai kapasitas produksi yang diinginkan, maka bahan untuk proses harus mencukupi. Untuk itu diperlukan pengendalian bahan proses agar tidak terjadi kekurangan.

X. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil analisis ekonomi yang telah dilakukan terhadap Prarancangan Pabrik Metil Etil Keton dari 2-Butanol dengan Proses Dehidrogenasi Kapasitas 30.000 Ton/Tahun dapat ditarik simpulan sebagai berikut :

1. Percent Return on Investment (ROI) sebesar 77,25% sesudah pajak. 2. Pay Out Time (POT) sesudah pajak 1 tahun (metode linier)

3. Break Even Point (BEP) sebesar 31,29%. dimana syarat umum pabrik di Indonesia adalah 30 – 60 % kapasitas produksi. Shut Down Point (SDP) sebesar 26,2 %, yakni batasan kapasitas produksi sehingga pabrik harus berhenti berproduksi karena merugi.

4. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF) sebesar 61,97%, lebih besar dari suku bunga bank sekarang sehingga investor akan lebih memilih untuk berinfestasi ke pabrik ini dari pada ke bank.

B. Saran

Pabrik Metil Etil Keton dari 2-Butanol dengan Proses Dehidrogenasi Kapasitas 30.000 Ton/Tahun sebaiknya dikaji lebih lanjut baik dari segi proses, maupun ekonominya.

DAFTAR PUSTAKA

Badan Pusat Statistik, 1999-2006, Buletin Statistik Perdagangan Luar negeri vol II, BPS, Jakarta.

Badger.W.L.& Banchero.J.L., 1957, Introduction to Chemical Engineering, McGraw-Hill, Australia.

Brown.G.George., 1956, Unit Operation 6ed, Wiley&Sons, USA.

Brownell.L.E. and Young.E.H., 1979, Process Equipment Design 3ed, John Wiley & Sons, New York.

Carl R. Branan., 2002, Rules of Thumb for Chemical Engineers, Gulf Professional Publishing, New York

Coulson.J.M. and Ricardson.J.F., 1989, Chemical Engineering vlo 6, Pergamon Press Inc, New York.

Fogler.A.H.Scott, 1999, Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall International Inc, New Jersey.

Froment&Bischoff, 1990, Chemical Reactor Analysis & Design, John Wiley & Sons, US.

Geankoplis.Christie.J., 1993, Transport Processes and unit Operation 3th ed, Allyn & Bacon Inc, New Jersey.

Hewwit.G.F., 2000, Process Heat Transfer, Begell House Inc, New York.

Himmeblau.David., 1996, Basic Principles and Calculation in Chemical Engineering, Prentice Hall Inc, New Jersey.

Jirak F, Horack, J, and Pasek, 1969, “The effect of internal mass transfer on Hydrogenation of Benzen over Nickel Catalyst”, AIChe Journal, vol 15, no.3 pp: 400-404

Kern.D.Q., 1983, Process Heat Transfer, McGraw-Hill Book Company, New York.

Kirk.R.E.and Othmer.D.F., 1977, Encyclopedia of Chemical Technology 18ed, John Wiley&Sons, New York.

Levenspiel.O., 1972, Chemical Reaction Engineering 2nd edition, John Wiley and Sons Inc, New York.

Ludwig.E.Ernest., 1984, Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants vol I, Gulf Publishing Company, Houston.

McCabe.W.L. and Smith.J.C., 1985, Operasi Teknik Kimia, Erlangga, Jakarta. McKetta.J.J., Encyclopedia of Chemical Process & Design, The International Inc,

New York.

Megyesy.E.F., 1983, Pressure Vessel Handbook, Pressure Vessel Handbook Publishing Inc, USA.

P. Shao, R.Y.M. Huang., 2006, Polymeric membrane pervaporation, Science Direct, Canada

Perry.R.H. and Green.D., 1997, Perry’s Chemical Engineer Handbook 7th ed, McGraw-Hill Book Company, New York.

Peter.M.S. and Timmerhause.K.D., 1981, Plant Design an Economic for Chemical Engineering 3ed, McGraww-Hill Book Company, New York. R.D.Noble and S.A.Stern., 2003, Membrane Separations Technology

Principles And Applications, Elsevier, New York

R.W.Baker., 2004, Membrane Technology And Applications 2nd ed, John Wiley & Sons, Chichester, England

Reklaitis, 1984, Mass & Energy Balance, John Wiley and Sons, New York. Richard A. Davis., 2002, Simple Gas Permeation and Pervaporation Membrane

Unit Operation Model For Process Simulators, Chem. Eng. Technology, Elsevier, New York

Smith.J.M. and Van Ness.H.C., 2001, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics 3ed, McGraww-Hill Inc, New York.

Treyball.R.E., 1984, Mass Transfer Operation 3ed, McGraw-Hill Book Company, New York.

Ulman’s, 2007, Encyclopedia of Industical Chemistry vol VI, New york.

Ulrich.G.D., 1987, A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics. John Wiley & Sons Inc, New York.

Wallas. S.M., 1988, Chemical Process Equipment, Butterworth Publishers, Stoneham USA.

Yuri Yampolskii., Ingo Pinnau., and Benny Freeman., 2006, Materials Science of Membranes for Gas and Vapor Separation, John Wiley & Sons Ltd, Chichester, England

www.Chemical Market Reported, Accesed April 2007. www.Freepatentonline.com, Accesed April 2006.

Demi masa Sesungguhnya manusia berada dalam kerugian kecuali orang-orang yang beriman dan beramal saleh, dan saling mengingatkan tentang kebenaran dan saling mengingatkan tentang kesabaran (Al-Qur’an, Al 'Ashr : 1 - 3)

Ya Allah, sesungguhnya aku meminta kepada-MU permemohonan yang terbaik, kesuksesan yang terbaik, amal yang terbaik, pahala yang terbaik, kehidupan yang terbaik dan kematian yang terbaik. Teguhkanlah aku, benarkanlah keimananku, terimalah ibadahku dalam menuntut ilmu, Amin

“Thougt Become Things” (The Secret)

Teruntuk :