Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Heptena dari Propena dan Butena Dengan Kapasitas 40.000 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN HEPTENA DARI PROPENA DAN BUTENA
DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 40.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
OLEH :

EKA NOVALINA W G
NIM : 080405083

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
F A K U L T A S

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
2010

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa

atas

rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang
berjudul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Heptena dari Propena dan Butena
Dengan Kapasitas 40.000 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat
untuk kelulusan dalam sidang sarjana.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah
penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Ir. Iriany, MSi sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan
arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak M.Hendra S. Ginting, ST, MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia FT USU.
4. Bapak Dr. Ir. Irvan, MSi sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik

Kimia FT USU.
5. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani
studi.
6. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan
bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Deparetemen Teknik
Kimia.
7. Dan yang paling istimewa kepada orang yang sangat saya sayangi Kedua orang
tua saya H Ginting, BA dan S Sinuraya serta kakak-kakak saya Monita Ginting,
Isabella Ginting dan Yulinda Ginting yang tidak pernah lupa memberikan
motivasi dan semangat kepada saya.
8. Teman-teman penulis di Permata Agape yang selalu turut memberikan bantuan,
motivasi dan doanya kepada penulis.
9. Teman seperjuangan saya Hendryco Pasaribu sebagai partner yang baik dalam
penyelesaian Tugas Akhir ini.

Universitas Sumatera Utara

10. Para senior – senior ‘04, Teman-teman satu stambuk ’05 dan Adik-adik junior
stambuk ’08,’09 dan ’10.

11. Seluruh Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang juga turut
memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan
dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan
kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya.
Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, 5 Desember 2010
Penulis,

Eka Novalina W Ginting
080405083

Universitas Sumatera Utara

INTISARI
Pabrik pembuatan Heptena ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas
40.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik
direncanakan di daerah Kawasan Industri, Kotamadya Cilacap, Propinsi Jawa

Tengah, dengan luas areal 12.320 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 151 orang
dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang
Direktur dengan struktur organisasi sistem garis. Hasil analisa ekonomi pabrik
Heptena dari propena dan butena ini adalah sebagai berikut:
• Total modal investasi
: Rp. 3.027.977.018.767,36
• Biaya Produksi
: Rp. 3.040.158.757.415,24
• Hasil penjualan per tahun
: Rp. 3.898.620.095.040,00
• Laba bersih
: Rp. 600.412.558.848,03
• Profit Margin
: 22,0 %
• Break Event Point (BEP)
: 31,97 %
• Return Of Investment
: 19,82 %
• Pay Out Time
: 5 Tahun

• Return of Network
: 33,04 %
• Internal Rate of Return
: 27,78 %,
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Heptena dari propena dan butena dalam Fasa Cair ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Hal
KATA PENGANTAR ..............................................................................................i
INTISARI .............................................................................................................. iii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL .................................................................................................vii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................xii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiii
BAB I

BAB II

PENDAHULUAN .............................................................................. I-1
1.1

Latar Belakang ............................................................................ I-1

1.2

Perumusan Masalah .................................................................... I-2

1.3

Tujuan Pra Rancangan Pabrik ..................................................... I-2

1.4

Manfaat Pra Rancangan Pabrik ................................................... I-2

TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... II-1

2.1

Alkena ....................................................................................... II-1

2.2

Heptena ..................................................................................... II-2

2.3

Spesifikasi Bahan ..................................................................... II-4
2.3.1 Bahan Baku .................................................................... II-4
2.3.2

2.4
BAB III

Bahan Pembantu............................................................. II-5

Deskripsi Proses ........................................................................ II-6

NERACA MASSA ............................................................................III-1
3.1

Inline Mixing (M-101) ..............................................................III-1

3.2

Reaktor (R-101) .......................................................................III-2

3.3

Kolom Destilasi 1 (MD-101) ....................................................III-2
3.3.1 Kondensor (E-102) ........................................................III-3
3.3.2 Reboiler (E-103)............................................................III-3

3.4

Kolom Destilasi 3 (MD-103) ....................................................III-3
3.4.1 Kondensor (E-109) ........................................................III-4

3.4.2 Reboiler (E-112)............................................................III-4

3.5

Kolom Destilasi 5 (MD-105) ....................................................III-4
3.5.1 Kondensor (E-115) ........................................................III-5

Universitas Sumatera Utara

3.5.2 Reboiler (E-117)............................................................III-5
3.6

Kolom Destilasi 2 (MD-102) ....................................................III-5
3.5.1 Kondensor (E-106) ........................................................III-6
3.5.2 Reboiler (E-107)............................................................III-6

3.7

Kolom Destilasi 2 (MD-104) ....................................................III-6
3.5.1 Kondensor (E-113) ........................................................III-7

3.5.2 Reboiler (E-104)............................................................. III-

BAB IV

NERACA PANAS ............................................................................ IV-1
4.1

Heater (E-101) ......................................................................... IV-2

4.2

Reaktor 1 (R-101) .................................................................... IV-2

4.3

Kondensor 01 (E-102).............................................................. IV-2

4.4

Reboiler 01 (E-103) ................................................................. IV-2

4.5

Cooler 1 (E-105))..................................................................... IV-3

4.6

Kondensor 03 (E-109).............................................................. IV-3

4.7

Reboiler 03 (E-112) ................................................................. IV-3

4.8

Cooler (E-111) ........................................................................ IV-3

4.9

Cooler (E-116) ........................................................................ IV-4

4.10 Kondensor 05 (E-115).............................................................. IV-4
4.11 Reboiler 05 (E-117) ................................................................. IV-4
4.12 Cooler (E-118) ........................................................................ IV-4
4.13 Heater (E-104) ......................................................................... IV-5
4.14 Cooler (E-110) ........................................................................ IV-5
4.15 Heater (E-108) ......................................................................... IV-5
4.16 Kondensor 04 (E-113).............................................................. IV-5
4.17 Reboiler 04 (E-114).....................................................................IV-6
BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN ...........................................................V-1

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ................... VI-1
6.1

Instrumentasi ........................................................................... VI-1

6.2

Keselamatan Kerja Pabrik ........................................................ VI-4

BAB VII UTILITAS....................................................................................... VII-1
7.1

Kebutuhan Uap (Steam) .......................................................... VII-1

7.2

Kebutuhan Air ........................................................................ VII-2

Universitas Sumatera Utara

BAB VIII

BAB IX

BAB X

7.3

Kebutuhan Bahan Kimia ....................................................... VII-12

7.4

Kebutuhan Listrik ................................................................. VII-12

7.5

Kebutuhan Bahan Bakar ....................................................... VII-12

7.6

Unit Pengolahan Limbah Gas ............................................... VII-14

7.7

Spesifikasi Peralatan Utilitas................................................. VII-15

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ................................... VIII-1
8.1

Lokasi Pabrik......................................................................... VIII-1

8.2

Tata Letak Pabrik .................................................................. VIII-6

8.3

Perincian luas tanah ............................................................... VIII-7

ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN .................. IX-1
9.1

Organisasi Perusahaan ........................................................... IX-1

9.2

Manajemen Perusahaan ........................................................... IX-3

9.3

Bentuk Hukum Badan Usaha ................................................... IX-4

9.4

Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ...................... IX-6

9.5

Sistem Kerja ............................................................................ IX-9

9.6

Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ............................ IX-10

9.7

Sistem Penggajian ................................................................. IX-11

9.8

Kesejahteraan Karyawan ....................................................... IX-12

ANALISA EKONOMI ......................................................................X-1
10.1 Modal Investasi .........................................................................X-1
10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) .............................X-4
10.3 Total Penjualan (Total Sales) .....................................................X-5
10.4 Bonus Perusahaan ......................................................................X-5
10.5 Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan,.................................................X-5
10.6 Analisa Aspek Ekonomi ............................................................X-5

BAB XI

KESIMPULAN ................................................................................ XI-1

DAFTAR PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Hal
Tabel 1.1

Kebutuhan heptena di Indonesia ...................................................... I-1

Tabel 2.1

Beberapa sifat fisik alkena .............................................................. II-2

Tabel 3.1

Neraca Massa Mixing Point (M-101).............................................III-1

Tabel 3.2

Neraca Massa Reaktor (R-101)......................................................III-2

Tabel 3.3

Neraca Massa Menara Destilasi (MD-101) ....................................III-2

Tabel 3.4

Neraca Massa Kondensor I ............................................................III-3

Tabel 3.5

Neraca Massa Reboiler I ...............................................................III-3

Tabel 3.6

Massa Menara Destilasi (MD-103) ................................................III-3

Tabel 3.7

Neraca Massa Kondensor III .........................................................III-4

Tabel 3.8

Neraca Massa Reboiler III .............................................................III-4

Tabel 3.9

Massa Menara Destilasi (MD-105) ................................................III-3

Tabel 3.10

Neraca Massa Kondensor V ..........................................................III-5

Tabel 3.11

Neraca Massa Reboiler V ..............................................................III-5

Tabel 3.12

Massa Menara Destilasi (MD-102) ................................................III-5

Tabel 3.13

Neraca Massa Kondensor II...........................................................III-6

Tabel 3.14

Neraca Massa Reboiler II ..............................................................III-6

Tabel 3.15

Massa Menara Destilasi (MD-104) ................................................III-6

Tabel 3.16

Neraca Massa Kondensor IV .........................................................III-7

Tabel 3.17

Neraca Massa Reboiler IV.............................................................III-7

Tabel 4.1

Neraca Panas di Heater (E-101) ................................................... IV-2

Tabel 4.2

Neraca Panas di Reaktor (R-101) ................................................. IV-2

Tabel 4.3

Neraca Panas di Kondensor 01 (E-102) ........................................ IV-2

Tabel 4.4

Neraca Panas di Reboiler 01 (E-103) ............................................ IV-2

Tabel 4.5

Neraca Panas di Cooler (E-105) ................................................... IV-3

Tabel 4.6

Neraca Panas di Kondensor 03 (E-109) ....................................... IV-3

Tabel 4.7

Neraca Panas di Reboiler 03 (E-112) ........................................... IV-3

Tabel 4.8

Neraca Panas di Cooler (E-111) ................................................... IV-3

Tabel 4.9

Neraca Panas di Cooler (E-116) ................................................... IV-4

Tabel 4.10

Neraca Panas di Kondensor 05 (E-115) ....................................... IV-4

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.11

Neraca Panas di Reboiler 05 (E-117) ........................................... IV-4

Tabel 4.12

Neraca Panas di Cooler (E-118) ................................................... IV-4

Tabel 4.13

Neraca Panas di Heater (E-104) ................................................... IV-5

Tabel 4.14

Neraca Panas di Coolerr (E-110).................................................. IV-5

Tabel 4.15

Neraca Panas di Heater (E-108) ................................................... IV-5

Tabel 4.16

Neraca Panas di Kondensor 04 (E-113) ....................................... IV-5

Tabel 4.17

Neraca Panas di Reboiler 04 (E-114) ........................................... IV-6

Tabel 6.1

Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan
Heptena dari Propena Dan Butena .............................................. VI-3

Tabel 7.1

Kebutuhan Uap (steam) ............................................................... VII-1

Tabel 7.2

Kebutuhan Air Pendingin pada Alat ............................................ VII-2

Tabel 7.4

Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan ................................. VII-4

Tabel 7.5

Kualitas Air Sungai Serayu, Cilacap ............................................ VII-4

Tabel 7.6

Perincian Kebutuhan Listrik ...................................................... VII-12

Tabel 8.1

Perincian Luas Tanah ................................................................. VIII-7

Tabel 9.1

Jadwal Kerja Karyawan Shift........................................................ IX-9

Tabel 9.2

Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya......................................... IX-10

Tabel 9.3

Perincian Gaji Karyawan ............................................................ IX-11

Tabel LA.1

Neraca Massa Mixing Point (M-101)........................................... LA-4

Tabel LA.2

Neraca Massa Reaktor (R-101).................................................... LA-5

Tabel LA.3

Neraca Massa Menara Destilasi (MD-101) .................................. LA-6

Tabel LA.4

Nilai trial erorr θ ......................................................................... LA-7

Tabel LA.5

Neraca Massa Kondensor I .......................................................... LA-8

Tabel LA.6

Neraca Massa Reboiler I ........................................................... LA-10

Tabel LA.7

Massa Menara Destilasi (MD-103) ............................................ LA-11

Tabel LA.8

Nilai trial erorr θ ....................................................................... LA-12

Tabel LA.9

Neraca Massa Kondensor III ..................................................... LA-13

Tabel LA.10 Neraca Massa Reboiler III ......................................................... LA-14
Tabel LA.11 Massa Menara Destilasi (MD-105) ............................................ LA-15
Tabel LA.12 Nilai trial erorr θ ....................................................................... LA-16
Tabel LA.13 Neraca Massa Kondensor V ...................................................... LA-17
Tabel LA.14 Neraca Massa Reboiler V .......................................................... LA-18

Universitas Sumatera Utara

Tabel LA.15 Massa Kolom Destilasi (MD-102) ............................................. LA-19
Tabel LA.16 Nilai trial erorr θ ....................................................................... LA-19
Tabel LA.17 Neraca Massa Kondensor II....................................................... LA-21
Tabel LA.18 Neraca Massa Reboiler II .......................................................... LA-22
Tabel LA.19 Massa Kolom Destilasi (MD-104) ............................................. LA-23
Tabel LA.20 Nilai trial erorr θ ....................................................................... LA-24
Tabel LA.21 Neraca Massa Kondensor IV ..................................................... LA-25
Tabel LA.22 Neraca Massa Reboiler IV......................................................... LA-26
Tabel LB.1

Panas masuk Heater pada Alur 4 (E-101) .................................... LB-2

Tabel LB.2

Panas Keluar Heater pada Alur 5 (E-101) ................................... LB-2

Tabel LB.3

Panas masuk reaktor pada Alur 5 (R-101) ................................... LB-3

Tabel LB.4

Panas keluar reaktor pada Alur 6 (R-101) .................................... LB-4

Tabel LB.5

Neraca Panas umpan Kolom Destilasi I pada alur 6 ..................... LB-5

Tabel LB.6

Neraca Panas destilat pada alur 7................................................. LB-5

Tabel LB.7

Neraca Panas produk bawah Destilasi I pada alur 8 .................... LB-6

Tabel LB.8

Neraca Panas pada Condensor I................................................... LB-6

Tabel LB.9

Neraca Panas Keluar Cooler 1 (E-105) Alur 10 ........................... LB-8

Tabel LB.10 Neraca Panas destilat pada Destilasi III pada alur 15 ................... LB-9
Tabel LB.11 Neraca Panas produk bawah Destilasi III pada alur 17................. LB-9
Tabel LB.12 Neraca Panas pada Condensor III ................................................ LB-9
Tabel LB.13 Neraca Panas Keluar Cooler (E-111) Alur 16 ............................LB-11
Tabel LB.14 Neraca Panas Keluar Cooler (E-111) Alur 19 ............................LB-13
Tabel LB.15 Neraca Panas destilat Pada Destlasi V pada alur 20 ....................LB-14
Tabel LB.16 Neraca Panas produk bawah Destilasi V pada alur 21 .................LB-14
Tabel LB.17 Neraca Panas pada Condensor V ................................................LB-14
Tabel LB.18 Neraca Panas Keluar Cooler (E-118) Alur 19 ............................LB-16
Tabel LB.19 Neraca Panas Keluar Heater (E-104) Alur 5 ..............................LB-18
Tabel LB.20 Neraca Panas destilat Pada Destilasi II pada alur 11 ...................LB-19
Tabel LB.21 Neraca Panas produk bawah pada alur 13 ...................................LB-19
Tabel LB.22 Neraca Panas pada Condensor II ................................................LB-20
Tabel LB.23 Neraca Panas Keluar Cooler (E-110) Alur 14 ............................LB-22
Tabel LB.24 Neraca Panas Keluar Heater (E-108) Alur 12 ............................LB-23

Universitas Sumatera Utara

Tabel LB.25 Neraca Panas destilat Pada Destilasi IV pada alur 18 ..................LB-24
Tabel LB.26 Neraca Panas produk bawah Destilasi IV pada alur 19 ...............LB-25
Tabel LB.27 Neraca Panas pada Condensor IV ...............................................LB-25
Tabel LC.1

Data Komposisi Pompa Bahan pada alur 3 .................................. LC-6

Tabel LC.2

Data Komposisi Pompa Bahan pada alur 6 .................................LC-16

Tabel LC.3

Data fraksi berat dan harga K Pada Destilasi I ...........................LC-19

Tabel LC.4

Nilai trial erorr θ Pada Destilasi I ...............................................LC-20

Tabel LC.5

Komposisi Bahan pada Alur Vd Kolom Destilasi MD-101 .........LC-22

Tabel LC.6

Komposisi Bahan pada Alur Lb Kolom Destilasi MD-101 ........LC-22

Tabel LC.7

Data fraksi berat dan harga K Pada Destilasi III.........................LC-27

Tabel LC.8

Nilai trial erorr θ Pada Destilasi III .............................................LC-27

Tabel LC.9

Komposisi Bahan pada Alur Vd Kolom Destilasi MD-103 .........LC-29

Tabel LC.10 Komposisi Bahan pada Alur Lb Kolom Destilasi MD-103 ........LC-30
Tabel LC.11 Data fraksi berat dan harga K Pada Destilasi V ..........................LC-34
Tabel LC.12 Nilai trial erorr θ Pada Destilasi V ..............................................LC-35
Tabel LC.13 Komposisi Bahan pada Alur Vd Kolom Destilasi MD-105 .........LC-36
Tabel LC.14 Komposisi Bahan pada Alur Lb Kolom Destilasi MD-105 ........LC-37
Tabel LC.15 Data fraksi berat dan harga K Pada Destilasi II ..........................LC-41
Tabel LC.16 Nilai trial erorr θ Pada Destilasi II ..............................................LC-42
Tabel LC.17 Komposisi Bahan pada Alur Vd Kolom Destilasi MD-102 .........LC-43
Tabel LC.18 Komposisi Bahan pada Alur Lb Kolom Destilasi MD-102 ........LC-44
Tabel LC.19 Data fraksi berat dan harga K Pada Destilasi IV ........................LC-48
Tabel LC.20 Nilai trial erorr θ Pada Destilasi IV.............................................LC-49
Tabel LC.21 Komposisi Bahan pada Alur Vd Kolom Destilasi MD-104 .........LC-51
Tabel LC.22 Komposisi Bahan pada Alur Lb Kolom Destilasi MD-104 ........LC-52
Tabel LC.23 Data pada akumulator (V-101) ...................................................LC-93
Tabel LC.24 Data pada akumulator (V-102) ...................................................LC-96
Tabel LC.25 Data pada akumulator (V-104) ...................................................LC-99
Tabel LC.26 Data pada akumulator (V-103) ................................................. LC-102
Tabel LC.27 Data pada akumulator (V-105) ................................................. LC-105

Universitas Sumatera Utara

Tabel LE.1

Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ........................... LE-2

Tabel LE.2

Harga Indeks Marshall dan Swift .................................................. LE-4

Tabel LE.3

Estimasi Harga Peralatan Proses ................................................... LE-8

Tabel LE.4

Estimasi Harga Peralatan Utilitas ............................................... LE-10

Tabel LE.5

Biaya Sarana Transportasi .......................................................... LE-12

Tabel LE.6

Perincian Gaji Pegawai .............................................................. LE-15

Tabel LE.7

Perincian Biaya Kas ................................................................... LE-17

Tabel LE.8

Perincian Modal Kerja................................................................ LE-19

Tabel LE.9

Aturan Biaya Depresiasi ............................................................. LE-20

Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi ..................................................... LE-21
Tabel LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ......................... LE-28

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Hal
Gambar 2.1

Flowsheet Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Heptena Dari
Propena dan Butena ..................................................................... II-8

Gambar 6.1

Instrumentasi pada Alat .............................................................. VI-4

Gambar 7.1

Diagram Alir Pengolahan Air ................................................... VII-27

Gambar 8.1

Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Heptena .............. VIII-9

Gambar 9.1

Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pra Rancangan
Pabrik Pembuatan Heptena ...................................................... IX-13

Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)
dan Tangki Pelarutan .................................................................. LE-6
Gambar LE.2 Grafik BEP .............................................................................. LE-29

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Hal
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ..................................... LA-1
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ...................................... LB-1
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ..................... LC-1
LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT UTILITAS ............... LD-1
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ..................................... LE-1

Universitas Sumatera Utara

INTISARI
Pabrik pembuatan Heptena ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas
40.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik
direncanakan di daerah Kawasan Industri, Kotamadya Cilacap, Propinsi Jawa
Tengah, dengan luas areal 12.320 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 151 orang
dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang
Direktur dengan struktur organisasi sistem garis. Hasil analisa ekonomi pabrik
Heptena dari propena dan butena ini adalah sebagai berikut:
• Total modal investasi
: Rp. 3.027.977.018.767,36
• Biaya Produksi
: Rp. 3.040.158.757.415,24
• Hasil penjualan per tahun
: Rp. 3.898.620.095.040,00
• Laba bersih
: Rp. 600.412.558.848,03
• Profit Margin
: 22,0 %
• Break Event Point (BEP)
: 31,97 %
• Return Of Investment
: 19,82 %
• Pay Out Time
: 5 Tahun
• Return of Network
: 33,04 %
• Internal Rate of Return
: 27,78 %,
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Heptena dari propena dan butena dalam Fasa Cair ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Pembangunan industri merupakan bagian dari usaha pembangunan

ekonomi jangka panjang yang diarahkan untuk menciptakan struktur ekonomi yang
lebih kokoh dan seimbang. Untuk itu proses industri lebih dimantapkan guna
mendukung berkembangnya industri sebagai penggerak utama peningkatan laju
pertumbuhan ekonomi dan perluasan lapangan kerja.
Perkembangan industri di Indonesia pada saat ini mengalami peningkatan
kualitas maupun kuantitas terutama industri bidang kimia, sehingga kebutuhan akan
bahan baku, bahan penunjang, maupun tenaga kerja meningkat pula. Salah satu
industri kimia yang mengalami peningkatan adalah industri bahan intermediate (
setengah jadi ). Salah satu bahan intermediate yang cukup penting adalah olefin,
yang sangat diperlukan untuk membuat produk yang dibutuhkan manusia seperti
plastik dan bahan bakar. Salah satu dari olefin yang diperlukan ini adalah heptena (
Destinigsih, 2003 ).
Tabel 1.1 Kebutuhan heptena di Indonesia
No.

Tahun

Kebutuhan Heptena ( kg )

1

2005

83.664.535.894

2

2006

83.808.866.126

3

2007

89.935.580.813

4

2008

98.664.341.959

5

2009

82.481.816.614

( Biro Pusat Statistik, 2010 )
Dari tabel 1.1 dapat terlihat besarnya pertumbuhan kebutuhan heptena di
Indonesia dari tahun 2005 sampai tahun 2008 akan meningkat rata-rata sebesar 6%
per tahunnya. Hanya saja pada tahun 2009 pertumbuhan kebutuhan heptena menurun
dikarenakan krisis ekonomi dunia pada saat itu. Dengan memperhatikan kebutuhan
heptena yang semakin meningkat, maka pendirian pabrik heptena adalah salah satu
penyelesaian untuk memenuhi kebutuhan heptena di Indonesia. Selain dapat

Universitas Sumatera Utara

menyelamatkan devisa negara, industri heptena juga merupakan lahan bisnis yang
baik dan menguntungkan.
Dengan hadirnya pabrik Heptena yang baru dengan menggunakan bahan
baku propena dan n-butena yang mana banyak dihasilkan oleh kilang-kilang minyak
di Indonesia, diharapkan akan dapat merangsang tumbuhnya industri-industri bahan
jadi yang menggunakan bahan heptena ini sebagai bahan bakunya, serta akan
membuka lapangan pekerjaan baru. Disamping itu impor kebutuhan heptena pun
dapat ditekan sehingga devisa negara dapat ditingkatkan bahkan lebih jauh lagi
dimungkinkan untuk orientasi ekspor.

1.2

Perumusan Masalah
Dengan adanya kenyataan bahwa kebutuhan heptena terus meningkat dan

Indonesia juga masih menerima masukan dri luar negeri hingga saat ini, maka
diperlukan suatu usaha untuk memenuhi kebutuhan tersebut dengan cara mendirikan
pabrik heptena. Perancangan pabrik heptena ini menggunakan bahan baku propena
dan n-butena. Dalam pengadaan bahan baku saat ini ketersediaan kilang-kilang di
Indonesia masih mencukupi sehingga memberikan nilai tambah dalam pendirian
pabrik heptena yang baru di Indonesia.

1.3

Tujuan Perancangan
Tujuan perancangan pabrik heptena dari propena dan n-butena ini adalah

untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia yang meliputi neraca massa, neraca
energi, spesifikasi peralatan, operasi tenik kimia, utilitas dan bagian ilmu teknik
kimia lainnya.

1.4

Manfaat Perancangan
Manfaat atau kontribusi yang dapat diberikan dari pra rancangan pabrik

pembuatan heptena dari propena dan n-butena adalah memberi gambaran kelayakan
(feasibility) dari segi rancangan dan ekonomi pabrik ini untuk dikembangkan di
Indonesia. Dimana nantinya gambaran tersebut menjadi patokan untuk pengambilan
keputusan terhadap pendirian pabrik tersebut, sehingga diharapkan kebutuhan
heptena di Indonesia akan terpenuhi di masa datang.

Universitas Sumatera Utara

Manfaat lain yang ingin dicapai adalah terbentuknya lapangan kerja dan
memacu rakyat untuk meningkatkan produksi dalam negeri yang pada akhirnya akan
meningkatkan kesejahteraan rakyat, jika pabrik ini nantinya didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Alkena
Alkena merupakan hidrokarbon tak jenuh yang mempunyai ikatan rangkap

dua C=C. Suku alkena yang paling kecil terdiri dari dua atom C, yaitu etena. Jumlah
atom H pada gugus alkena dua kali lebih banyak dari jumlah atom C, sehingga secara
umum dapat dirumuskan : CnH2n.
Etena

: CH2 CH2 C2H4

Propena

: CH2 CH2 CH3 C3H6

Butena

: CH2 CH CH2 CH3 C4H8

Pentena

: CH2 CH CH2 CH2 CH3 C5H10

Sifat- sifat dari alkena adalah :
a. Sifat Kimia
Sifat khas dari alkena adalah terdapatnya ikatan rangkap dua antara dua
buah atom karbon. Ikatan rangkap dua ini merupakan gugus fungsional dari alkena
sehingga menentukan adanya reaksi-reaksi yang khusus bagi alkena, yaitu : adisi,
polimerisasi, dan pembakaran (Wikipedia, 2009).

b. Sifat Fisik
1. Pada suhu kamar, tiga suku yang pertama adalah gas, suku-suku berikutnya
adalah cair dan suku-suku tinggi berbentuk padat. Jika cairan alkena dicampur dengn
air maka kedua cairan itu akan membentuk lapisan yang saling tidak mencampur.
Karena kerapatan cairan alkena lebih kecil dari pada air maka cairan alkena berada di
atas lapisan air.
2. Dapat terbakar dengan nyala yang berjelaga karena kadar karbon alkena
lebih tinggi daripada alkana yang jumlah atom karbonnya sama Beberapa sifat fisik
alkena lainnya diberikan dalam tabel 2.1

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.1 Beberapa sifat fisik alkena
Nama
Alkena

Rumus
Molekul

Berat
Molekul

Titik leleh
(0C)

Titik didih
(0C)

Kerapatan
( g/cm3 )

Etena
Propena
Butena
Pentena
Heksena

C2H4
C3H6
C4H8
C5H10
C6H12

28
42
56
70
84

-169
-185
-185
-165
-140

-104
-48
-6
30
63

0,568
0,614
0,630
0,643
0,675

Fase
pada
250C
Gas
Gas
Gas
Cair
Cair

Heptena
C7H14
98
Oktena
C8H16
112
Nonena
C9H18
126
Dekena
C10H20
140
( Sumber : Wikipedia, 2009 )

-120
-102
-81
-66

94
122
147
171

0,698
0,716
0,731
0,743

Cair
Cair
Cair
Cair

2.2

Heptena
Heptena merupakan bahan baku untuk industri oli sintesis, polietilena,

deterjen, dan Poly Vinyl Chloride (PVC) (Kirk Othmer, 1978). Heptena juga dapat
digunakan sebagai bahan pencampur untuk meningkatkan angka oktan pada motor
bakar (Ipatieff dan Schaad, 1989).
Sifat-sifat dari heptena adalah :
Rumus molekul

: C7H14

Berat molekul

: 98,189

Titik didih

: 93,6 0C

Titik beku

: – 118,9 0C

Suhu kritis

: 264,2 0C

Tekanan kritis

: 28,4 atm

Panas pembentukan

: – 62,34 kJ/mol

Densitas

: 679 kg/m3

Viskositas

: 0,2868 cp

Panas jenis

: 161,975 J/mol.K

Fase

: Cair

( Sumber : Wikipedia, 2009 )

Universitas Sumatera Utara

Pembuatan Heptena dapat dilakukan dengan dua cara :
1. Pada tekanan tinggi dan suhu tinggi
Proses pembuatan heptena dari propena dan n–butena dilakukan dalam reaktor

fixed bed pada suhu 175 – 225 °C dan tekanan diatas 27 atm. Konversi n–butena

yang menjadi heptena 30 – 40 %. Sebagai hasil samping didapat heksena dan oktena.
Katalisator yang digunakan untuk proses ini adalah asam fosfat padat. (Kirk dan
Othmer, 1978).
Destiningsih (2003), memperlihatkan data-data proses yaitu pada kondisi

operasi suhu 135 °C dan tekanan 38 atm didapatkan produk heptena 40 – 45 %,
Oktena 10 – 25 %, campuran dekena dan undekena 25 – 30 %, dan polimer –

polimer dengan titik didih yang lebih tinggi 10 – 25 %. Reaktor yang dipakai ialah
Multi Bed Reactor dengan katalisator asam fosfat padat yang berbentuk silindris
dengan ukuran 5 x 5 mm. Reaksi berlangsung pada fase gas – gas.

2. Pada tekanan rendah dan suhu rendah
Reaksi dijalankan dalam reaktor fixed bed multitubular pada kondisi operasi

suhu 40 °C dan tekanan 8 atm. Katalisator yang digunakan adalah AlCl3 dan ZnCl2.

Reaksi berlangsung pada fase cair – cair dengan konversi n–Butena yang menjadi
Heptena 50 %, sisanya menjadi Heksena dan Oktena (Chauvel, 1980).
Reaksi yang terjadi pada pembuatan Heptena dari Propena dan n–Butena ini
adalah reaksi dimerisasi, yaitu :
C3H6

+

n–C4H8

C7H14 (hasil utama)

C3H6

+

C3H6

C6H12 (hasil samping)

n–C4H8

C8H16 (hasil samping)

n–C4H8 +

Berdasarkan penelitian di Eropa, proses yang kedua (pada tekanan dan suhu
rendah dengan katalisator AlCl3 dan ZnCl2) lebih disukai dan lebih menguntungkan
daripada proses yang pertama (pada tekanan dan suhu tinggi dengan katalisator
H3PO4 padat) (Chauvel, 1980).
Dari kedua proses diatas dipilih proses yang kedua yaitu pada tekanan rendah
dan suhu rendah dengan pertimbangan :
1. Operasi yang berlangsung pada suhu dan tekanan rendah penanganannya lebih
mudah.

Universitas Sumatera Utara

2. Konversi yang di hasilkan lebih tinggi yaitu 50 %.

2.3

Spesifikasi bahan

2.3.1 Bahan baku
2.3.1.1 Propena
Sifat – sifat :
Rumus molekul

: C3H6

Berat molekul

: 42,08

Titik didih

: -47,8 0C

Titik beku

: -185 0C

Suhu kritis

: 91,8 0C

Tekanan kritis

: 45,6 atm

Panas pembentukan

: 20,43 kJ/mol

Densitas

: 612 kg/m3

Viskositas

: 0,0623 cp

Panas jenis

: 66,420 J/mol.K

Fase

: Gas

Komposisi

: C3H6

95 %

C3H8

5%

(Wikipedia, 2009)

2.3.1.2 n-Butena
Sifat – sifat :
Rumus molekul

: C4H8

Berat molekul

: 56,108

Titik didih

: – 6,3 0C

Titik beku

: – 185,4 0C

Suhu kritis

: 146,6 0C

Tekanan kritis

: 37,2 atm

Panas pembentukan

: – 0,13 kJ/mol

Densitas

: 595 kg/m3

Viskositas

: 0,1354 cp

Universitas Sumatera Utara

Panas jenis

: 89,509 J/mol.K

Fase

: Cair

Komposisi

: n-C4H8
n-C4H10

57,799 %
42,036 %

(Wikipedia, 2009)

2.3.2 Bahan Pembantu
Bahan-bahan pembantu yang digunakan dalam proses pembuatan heptena
dari propena dan butena ini adalah : Aluminium Klorida ( AlCl3 ) dan Zink Klorida (
ZnCl2 ). Kedua bahan ini berfungsi sebagai katalisator pada tahap pembentukan
heptena.
2.3.2.1 Aluminium Klorida ( AlCl3 )
Sifat- sifat :
1. Berat molekul

: 241,43 gr/mol

2. Titik beku

: 00 C

3. Titik didih

: 1200C

4. Fase

: Padat

5. Densitas

: 1,3 g/cm3

6. Kelarutan dalam air

: 46,6g/100 ml (300C)

7.Larut dalam hidrogen klorida, etanol, kloroform, dan karbon tetraklorida
(Wikipedia, 2009)

2.3.2.2 Zink Klorida ( ZnCl2 )
Sifat- sifat :
1. Berat molekul

: 136,315

2. Titik beku

: 2920C

3. Titik didih

: 7560C

4. Fase

: Padat

5. Densitas

: 2,970 g/cm3

6. Kelarutan dalam air

: 432g/100 ml (25 0C)

7. Kelarutan dalam alkohol

: 430g/100 ml

8. Larut dalam etanol, aseton dan gliserol

Universitas Sumatera Utara

(Wikipedia, 2009)

2.4

Proses Pembuatan Heptena
Proses pembuatan heptena dari propena dan n–butena terjadi dalam dua

tahap. Tahap pertama adalah tahap pembentukan heptena (tahap sintesis) dan tahap
kedua adalah tahap pemisahan heptena dari hasil – hasil samping lain dan sisa bahan
bakunya.

Tahap Pembentukan Heptena
Dari tangki penyimpan (TK–01), propena dialirkan kedalam inline mixing
untuk dicampur dengan n–butena dari tangki penyimpan (TK–02) dan n–butena
recycle. Tangki pencampur diperlukan mengingat tingginya tekanan propena pada
suhu reaksi. Dari tangki pencampur (T–08) ini campuran kemudian dipanaskan
dalam penukar panas sampai suhu 40 °C. Dari sini campuran umpan langsung

dimasukkan ke dalam reaktor (R). Katalisator AlCl3 dan ZnCl2 diumpankan dengan
menggunakan hopper dan dimasukkan ke dalam reaktor pada saat start up dan
diganti setiap satu tahun sekali pada waktu pembersihan alat-alat pabrik dilakukan.
Reaktor yang digunakan adalah reactor fixed bed multitubular dan bekerja

pada suhu 40 °C dan tekanan 8,5 atmosfer. Waktu tinggal pereaksi dalam reaktor 5
detik. Kemudian digunakan steam untuk mempertahankan panas dalam reaktor.
Konversi n–butena yang menjadi heptena 50 %, sedangkan propena habis bereaksi.
Reaksi – reaksi yang terjadi adalah :
C3H6

+

n–C4H8

C7H14

C3H6

+

C3H6

C6H12

n–C4H8

C8H16

n–C4H8 +

Dari sini campuran hasil dan sisa bahan baku masuk ke tahap pemisahan.

Universitas Sumatera Utara

Tahap Pemisahan
Campuran hasil reaksi dan sisa bahan baku dari reaktor (R) dipompakan
secara langsung ke menara distilasi (MD–01).
Pada menara distilasi (MD–01) sisa bahan baku terpisah dari hasil reaksi
menjadi hasil atas dan hasil bawah. Hasil atas yang merupakan sisa bahan baku
dalam keadaan cair jenuh langsung diumpankan ke menara distilasi (MD–02)
sedangkan hasil bawah yang merupakan hasil reaksi didinginkan dalam penukar
panas. Dari sini hasil bawah diturunkan suhunya dengan menggunakan penukar
panas baru kemudian dialirkan ke menara distilasi (MD–03).
Pada menara distilasi (MD–02) n–butana dipisahkan untuk diambil sebagai
hasil samping pada hasil bawah. Hasil samping n–butana ini didinginkan terlebih
dahulu dalam penukar panas, kemudian disimpan di tangki penyimpan (TK–05).
Sedangkan hasil atas dipompa dan dimasukkan ke menara distilasi (MD–04). Pada
menara distilasi (MD–04) ini n–butena dipisahkan sebagai hasil bawah bersama
dengan i–butena dan kemudian diumpankan kembali ke tangki pencampur untuk
dicampur dengan umpan segar. Sedangkan hasil atas yang berupa propane dipompa
dan dialirkan ke tangki penyimpan (TK–03).
Pada menara distilasi (MD–03 ), hasil samping heksena terpisah dari hasil
utama heptena dan hasil samping oktena sebagai hasil atas. Heksena didinginkan
terlebih dahulu dalam penukar panas, kemudian dialirkan ke tangki penyimpan (TK–
05). Sedangkan hasil bawah langsung diumpankan ke menara distilasi (MD–05).
Pada menara distilasi (MD–05) ini hasil utama heptena dipisahkan sebagai hasil atas.
Heptena terlebih dahulu didinginkan dalam penukar panas kemudian disimpan dalam
tangki penyimpan (TK–06). Hasil bawah oktena juga terlebih dahulu didinginkan
dalam penukar panas kemudian dialirkan ke tangki penyimpan (TK–07)

Universitas Sumatera Utara

BAB III
NERACA MASSA

Kapasitas Produksi

: 40.000 ton / tahun

1 tahun operasi

: 330 hari

1 hari produksi

: 24 jam

Dasar Perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan

: Kg / jam

Kapasitas produksi dalam 1 jam operasi

:

=
Heptena

40.000 Ton 1 Tahun 1000 Kg 1 Hari
x
x
x
1 Tahun
330 hari
1 Ton
24 jam
= 5.050,5050 Kg/jam

Kemurnian Produk : 97 %
Heptena %

= 5.050,5050 x 97 %
= 4.898,9898 Kg / jam
= 4.899 Kg / jam

Perhitungan neraca massa dilakukan dengan alur mundur, dimana
perhitungan dimulai dari alur produk sampai ke alur bahan baku. Adapun kemurnian
heptena yang dihasilkan adalah 97 % .

Universitas Sumatera Utara

3.1

Inline Mixing (M-101)
Fungsi

: Untuk mencampur gas propena segar dan gas n-butena segar

dengan gas n-butena recycle
Tabel 3.1 Neraca Massa Mixing Point (M-101)
Komponen
C3H6
C3H8
n-C4H8
i-C4H8
n-C4H10
Total

3.2

Masuk (kg/jam)
Alur 1
Alur 2
Alur 19
2.753,5534
371,1265
47,1348
8.668,8747 7.922,1563
315,7633
660,1796
2.858,1185
801,6677
3.124,6799 11.842,7565 9.431,1385
24.398,5749 kg/jam

Keluar (kg/jam)
Alur 5
2.753,5534
418,2613
16.591,031
975,9429
3.659,7862
24.398,5749 kg/jam

Reaktor (R-101)
Fungsi

: Tempat mereaksikan n-butena menjadi heptena
Tabel 3.2 Neraca Massa Reaktor (R-101)

Komponen
C3H6
C3H8
n-C4H8
i-C4H8
n-C4H10
C6H12
C7H14
C8H16
Total
3.3

Masuk (kg/jam)
Alur 5
2.753,5534
418,2613
16.591,031
975,9429
3.659,7862
24.398,5748 kg/jam

Keluar (kg/jam)
Alur 6
418,2613
8.295,5155
975,9429
3.659,7862
3.415,8005
5.437,3967
2.195,8717
24.398,5748 kg/jam

Kolom Destilasi 1 ( MD-101 )
Fungsi

: Memisahkan campuran C4 dan C3 dari C6,C7 dan C8
Tabel 3.3 Neraca Massa Menara Destilasi (MD-101)

Komponen
C3H8
i-C4H8
n-C4H8

Masuk (kg/jam)
Alur 6
418,2613
975,9429
8.295,5155

Keluar (kg/jam)
Alur 7
Alur 8
418,2613
975,9429
8.295,5155

-

Universitas Sumatera Utara

n-C4H10
C6H12
C7H14
C8H16

3.659,7862
3.415,8005
5.437,3967
2.195,8717

3.555,2209
104,5653
697,1021
2.718,6984
5.437,3967
2.195,8717
13.942,0427
10.456,5321
24.398,5748 kg/jam
24.398,5748 kg/jam

Total

3.3.1 Kondensor (E-102)
Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas destilasi I.
Tabel 3. 4. Neraca Massa Kondensor I
Masuk (kg/jam)
Alur Vd
709,7893
1.656,1752
13.959,1913
6.151,5080
1.182,9823

Komponen
C3H8
i-C4H8
n-C4H8
n-C4H10
C6H12
Total

23.659,6461 kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Ld
Alur 7
291,5281
418,2613
680,2322
975,9429
5.733,3861
8.295,5155
2.526,5769
3.555,2209
485,8801
697,1021
9.717,6034
13.942,0427
23.659,6461 kg/jam

3.3.2 Reboiler (E-103)
Fungsi : Menguapkan cairan dari hasil bawah destilasi I
Tabel 3.5. Neraca Massa Reboiler I
Komponen
n-C4H10
C6H12
C7H14
C8H16
Total

Masuk (kg/jam)
Alur Lb
341,1617
8.870,2064
17.740,4128
7164,3974
34.116,1783 Kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Vb
Alur 8
236,5964
104,5653
6.151,5080
2.718,6984
12.303,0161
5.437,3967
4.968,5257
2.195,8717
23.659,6462
10.456,5321
34.116,1783 Kg/Jam

Universitas Sumatera Utara

3.4

Kolom Destilasi 3 (MD - 103)
Fungsi : Memisahkan campuran Heptena dan Heksena dari Oktena
Tabel 3.7 Massa Menara Destilasi (MD-103)
Masuk (kg/jam)
Alur 10
104,5653
2.718,6984
5.437,3967
2.195,8717

Komponen
n-C4H10
C6H12
C7H14
C8H16
Total

10.456,5321 kg/jam

Keluar (kg/jam)
Alur 15
Alur 17
104,5653
2.645,5235
73,1749
386,8917
5.050,5050
2.195,8717
3.136,9805
7.319,5516
10.456,5321 kg/jam

3.4.1 Kondensor (E-109)
Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas destilasi III.
Tabel 3.8. Neraca Massa Kondensor III
Masuk (kg/jam)
Alur Vd
153,3655
3.919,1835
571,6346
-

Komponen
n-C4H10
C6H12
C7H14
C8H16
Total

4.646,4366 kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Ld
Alur 15
49,8450
104,5653
1.273, 7676
2.645,5235
185,7861
386,8917
1.510,4561
3.136,9805
4.646,4366 kg/Jam

3.4.2 Reboiler (E-112)
Fungsi : Menguapkan cairan dari hasil bawah destilasi III
Tabel 3.9. Neraca Massa Reboiler III
Komponen
n-C4H10
C6H12
C7H14
C8H16
Total

Masuk (kg/jam)
Alur Lb
119,6698
8.257,2218
3.590,0906
11.966,9812 kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Vb
Alur 17
46,4742
73,1749
3.206,7264
5.050,5050
1.394,2288
2.195,8717
4.647, 4296
7.319,5516
11.966,9812 kg/Jam

Universitas Sumatera Utara

3.5

Kolom Destilasi 5 (MD-105)
Fungsi : Memisahkan campuran hasil utama Heptena dari hasil samping
Oktena
Tabel 3.10 Massa Menara Destilasi (MD-105)
Masuk (kg/jam)
Alur 18
73,1749
5.050,5050
2.195,8717

Keluar (kg/jam)
Alur 20
Alur 21
73,1749
4.899,0001
219,5865
78,331
2.049,4601
5.5050,5050
2.269,0466
7.319,5516 kg/jam
7.319,5516 kg/jam

Komponen
C6H12
C7H14
C8H16
Total

3.5.1 Kondensor (E-115)
Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas destilasi V.
Tabel 3 11. Neraca Massa Kondensor V
Masuk (kg/jam)
Alur Vd
108,7929
7.423,0252
836,8686

Komponen
C6H12
C7H14
C8H16
Total

8.368,6867 Kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Ld
Alur 20
43,1365
73,1749
2.943,2271
4.899,0001
331,8181
78,331
3.318,1817
5.5050,5050
8.368,6867 Kg/Jam

3.5.2 Reboiler (E-117)
Fungsi : Menguapkan cairan dari hasil bawah destilasi V.
Tabel 3 12. Neraca Massa Reboiler III
Komponen
C7H14
C8H16
Total

Masuk (kg/jam)
Alur Lb
319,1319
10.318,6014
10.637,7333 Kg /Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Vb
Alur 21
251,0607
219,5865
8.117,6260
2.049,4601
8.368,6867
2.269,0466
10.637,7333 Kg/Jam

Universitas Sumatera Utara

3.6

Kolom Destilasi 2 (MD-102)
Fungsi : Memisahkan campuran C4 dari C6
Tabel 3.13 Massa Menara Destilasi (MD-102)
Masuk (kg/jam)
Alur 7
418,2613
975,9429
8.295,5155
3.555,2209
697,1021

Keluar (kg/jam)
Alur 11
Alur 13
418,2613
975,9429
8.260,6890
34,8265
801,6752
2.753,5457
697,1021
10.456,5684
3.485,4743
13.942,0427 kg/jam
13.942,0427 kg/jam

Komponen
C3H8
i-C4H8
n-C4H8
n-C4H10
C6H12
Total

3.6.1 Kondensor (E-106)
Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas destilasi II.
Tabel 3.14. Neraca Massa Kondensor II
Masuk (kg/jam)
Alur Vd
583,8947
1.357,5553
11.531,9218
1.123,9973

Komponen
C3H8
i-C4H8
n-C4H8
n-C4H10
Total

3.6.2

14.597,3691 Kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Ld
Alur 11
165,6320
418,2613
385,0944
975,9429
3.271,2327
8.260,6890
318,8416
801,6752
4.140,8007
10.456,5684
14.597,3691 Kg/Jam

Reboiler (E-107)

Fungsi : Menguapkan cairan dari hasil bawah destilasi II
Tabel 3.15. Neraca Massa Reboiler II
Komponen
n-C4H8
n-C4H10
C6H12
Total

Masuk (kg/jam)
Alur Lb
180,828437
14.285,44652
3.616,56874
18.082,8437 Kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Vb
Alur 13
145,9736
34,8265
11.531,9218
2.753,5457
2.919,4738
697,1021
14.597,3694
3.485,4743
18.082,8437 Kg/Jam

Universitas Sumatera Utara

3.7

Menara Distilasi 4 ( MD-104 )
Fungsi : Memisahkan campuran Butena dari Butana
Tabel 3.16 Massa Menara Destilasi (MD-104)
Masuk (kg/jam)
Alur 11
418,2613
975,9492
8.260,6890
801,6752

Keluar (kg/jam)
Alur 18
Alur 19
371,123908
47,137392
315,755328
660,187572
338,438135
7.922,250865
801,6752
1.025,317371
9.431,251029
10.456,5684 kg/jam
10.456,5684 kg/jam

Komponen
C3H8
i-C4H8
n-C4H8
n-C4H10
Total

3.7.1 Kondensor (E-113)
Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas destilasi IV.
Tabel 3.17. Neraca Massa Kondensor IV
Masuk (kg/jam)
Alur Vd
551,137785
468,696122
506,863558

Komponen
C3H8
i-C4H8
n-C4H8
Total

1.526,697464 kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Ld
Alur 18
180,9981679
371,123908
153,9237105
315,755328
166,4582146
338,438135
501,380093
1.025,317371
1.526,697464 kg/Jam

3.7.2 Reboiler (E-114)
Fungsi : Menguapkan cairan dari hasil bawah destilasi IV.
Tabel 3.18. Neraca Massa Reboiler IV
Komponen
C3H8
n-C4H8
n-C4H10
C6H12
Total

Masuk (kg/jam)
Alur Lb
54,78974282
767,0563992
9.204,67679
931,4256276
10.957,94856 kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Vb
Alur 19
7,633487653
47,137392
106,8688272
660,187572
1.282,425926
7.922,250865
129,7692901
801,6752
1.526,697531
9.431,251029
10.957,94856 kg/Jam

Universitas Sumatera Utara

BAB IV
NERACA PANAS
NERACA PANAS
Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan operasi

: kJ/jam

Temperatur referensi : 25oC = 298 K

Q = ∫ mi . Cp i . dT ……………………...........………..…………….........(4-1)

Perhitungan Panas Bahan Masuk (Qin) dan keluar (Qout)

 BP
Q = Fi  ∫ Cp l i dT + ΔH vl +
298

∫ Cp
T

gi

BP


dT  ………………...........……......(4-2)


Keterangan : Persamaan (2) di atas merupakan perhitungan panas bahan yang disertai
perubahan fasa (phase transition) (Reklaitis,1983).
Dimana :
Q

: Jumlah panas (kJ/jam)

mi = Ni = Fi : Jumlah bahan yang masuk (kg/jam)
Cpi

: Kapasitas panas masuk (kJ/kg K)

Cpli

: Kapasitas panas cairan masuk (kJ/kg K)

Cpgi

: Kapasitas panas gas masuk (kJ/kg K)

dT

: Perubahan suhu (K)

∆ H VL

: Panas Laten (kJ/kg)

Universitas Sumatera Utara

4.1

Heater I (E-101)
Fungsi : Menaikkan temperatur campuran sebelum masuk ke reaktor (E–

101).
Tabel 4.1 Neraca Panas di Heater (E-101)
Masuk (kJ/jam)
19.995,2088
39.947,0079

Panas umpan
Panas steam
Panas produk
Σ
4.2

28.506,77581

Keluar (kJ/jam)

28.506,77581
28.506,77581

Reaktor 1 (R-101)
Fungsi : Tempat b