Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Linier Alkyl Benzen Sulfonat (LAS) dari Linier Alkylbenzen (LAB) Dengan Proses Sulfonasi Kapasitas 90.000 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN LINEAR ALKYLBENZENE SULFONATE (LAS)
DARI LINEAR ALKYLBENZENE (LAB) DENGAN PROSES SULFONASI KAPASITAS 90.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh :
ALAMSYAH SIPAHUTAR 070425003
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN LINEAR ALKYLBENZENE SULFONATE (LAS) DARI LINEAR ALKYLBENZENE (LAB) DENGAN
PROSES SULFONASI KAPASITAS 90.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Oleh : ALAMSYAH SIPAHUTAR
NIM 070425003

Telah Diperiksa/Disetujui,

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Dr. Eng Irvan, MSi NIP. 19680820199501 1 001

Ir. Renita Manurung, MT NIP. 1968112141999792 2 002

Dosen Penguji I

Dosen Penguji II Dosen Penguji III

Ir. Renita Manurung, MT

Dr. Ir. Iriany, Msi

Ir. Indra surya, MSc

NIP. 1968112141999792 2 002 NIP. 19640613199003 1 001 NIP. 19630609198903 1 004

Mengetahui Koordinator Tugas Akhir

(Dr.Eng. Irvan, Msi) NIP.19680820199501 1 001

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

Universitas Sumatera Utara

2010
KATA PENGANTAR
Puji Syukur penulis ucapkan kepada Allah Yang Maha Kuasa karena atas kehendak dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Linier Alkyl Benzen Sulfonat (LAS) dari Linier Alkylbenzen (LAB) Dengan Proses Sulfonasi Kapasitas 90.000 Ton/Tahun”. Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Tugas akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu ayahanda dan ibunda, serta keluarga tercinta yang merupakan bagian hidup penulis yang senantiasa mendukung dan mendoakan dari sejak penulis lahir hingga sekarang.
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis banyak menerima bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Eng. Irvan, Msi sebagai dosen pembimbing I yang telah
membimbing dan memberi masukan selama menyelesaikan tugas akhir 2. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai dosen pembimbing II yang telah
membimbing dan memberi masukan selama menyelesaikan tugas akhir 3. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, MT sebagai koordinator tugas akhir Departemen
Teknik Kimia Fakultas Teknik USU. 4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai ketua Departemen Teknik Kimia Fakultas
Teknik USU. 5. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, Ibu Dr. Ir. Iriany, Msi dan Bapak Ir. Indra
Surya, MSc sebagai Dosen Penguji 6. Seluruh Staff pengajar dan pegawai pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas

Teknik USU 7. Rekan satu tim penulis, Ahmad kadirun dan Marwan Asnawi. Rekan-rekan
stambuk 2007, 2008, 2009 Teknik Kimia Ekstension.
Universitas Sumatera Utara

Penulis menyadari dalam penyusunan tugas akhir ini masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari pembaca yang konstruktif demi kesempurnaan penulisan tugas akhir ini. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Desember 2009 Penulis
Alamsyah Sipahutar
Universitas Sumatera Utara

INTISARI

Linier Alkilbenzen Sulfonat (LAS) diperoleh melalui reaksi sulfonasi antara Alkilbenzen sulfonat dengan Oleum pada suhu 46 oC dan tekanan 1 atm dan

dinetralisasi dengan larutan NaOH dalam reaktor mixed flow. Pabrik LAS ini

direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 90.000 ton/tahun atau setara dengan

11.363,644 kg/jam produk LAS dan direncanakan beroperasi selama 330 hari dalam

setahun. Pabrik ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap

produk impor.

Lokasi pabrik direncanakan di daerah Asahan, Provinsi Sumatera Utara

dengan luas areal 11.560 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan berjumlah 206 orang

dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang

Direktur utama dengan struktur organisasi sistem garis dan staf.

Hasil analisa ekonomi Pabrik LAS adalah :

 Total Modal Investasi

: Rp. 2.168.831.883.443,63

 Total Biaya Produksi

: Rp. 3.119.461.374.676,95

 Hasil Penjualan

: Rp. 3.781.959.469.200,00

 Laba Bersih

: Rp 463.766.166.166,14

 Profit Margin (PM)

: 17,52 %

 Break Even Point (BEP) : 50,23 %

 Return on Investment (ROI) : 21,38 %

 Pay Out Time (POT)

: 4,68 tahun

 Internal Rate of Return (IRR) : 32,14 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan LAS layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Hal KATA PENGANTAR ...............................................................................................i INTISARI .............................................................................................................. ii DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii DAFTAR TABEL ................................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR ................................................................................................x BAB I PENDAHULUAN................................................................................ I-1
1.1 Latar Belakang................................................................................ I-1 1.2 Perumusan Masalah ........................................................................ I-2 1.3 Tujuan Rancangan .......................................................................... I-3 1.4 Manfaat Perancangan ..................................................................... I-3 BAB II TINJUAN PUSTAKA ..........................................................................II-1 2.1 Surfaktan .......................................................................................II-1 2.2 Konsumsi Surfaktan Dunia.............................................................II-2 2.3 Surfaktan Anionik ..........................................................................II-3 2.3.1 Linier Alkil Benzen Sulfonat .......................................................II-3 2.3.2 Oleum .........................................................................................II-4 2.3.3 Asam Sulfat.................................................................................II-5 2.4 Sifat- sifat Bahan Baku .................................................................II-5
2.4.1 Sifat-Sifat Alkil Benzen ........................................................II-5 2.4.2 Sifat-Sifat Oleum 20% ..............................................................II-6 2.4.3 Sifat-Sifat Natrium Hidsoksida ..................................................II-6 2.4.4 Sifat-Sifat Air.............................................................................II-7 2.4.5 Sifat-Sifat Linier Alkilbenzen Sulfonat.......................................II-8 2.5 Dasar – dasar Pemilihan Proses..................................................... II.8 2.6 Deskripsi Proses............................................................................ II.9 2.6.1 Proses Sulfonasi ......................................................................... II.9 2.6.2 Proses Pemisahan....................................................................... II.9 2.6.3 Proses Netralisasi ..................................................................... II-10 2.6.4 Proses Pengeringan .................................................................. II-10 BAB III NERACA MASSA................................................................................III-1
Universitas Sumatera Utara

BAB IV NERACA PANAS ............................................................................... IV-1 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ................................................................V-1 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ......................... VI-1
6.1 Instrumentasi ............................................................................... VI-1 6.2 Keselamatan Kerja...................................................................... VI-10 6.2.1 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan LAS ..................... VI-11 6.2.2 Pencegahan Dan Penaggulangan Bahaya Kebakaran
dan Ledakan........................................................................... VI-14 BAB VII UTILITAS........................................................................................ VII-1
7.1 Kebutuhan Uap (Steam) .............................................................. VII-1 7.2 Kebutuhan Air ............................................................................ VII-2 7.2.1 Screening ................................................................................ VII-5 7.2.2 Klarifikasi ............................................................................... VII-5 7.2.3 Filtrasi..................................................................................... VII-6 7.2.4 Demineralisai.......................................................................... VII-6 7.2.5 Dearator .................................................................................. VII-9 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ............................................................. VII-9 7.4 Kebutuhan Listrik ..................................................................... VII-10 7.5 Keperluan Bahan Bakar ............................................................ VII-10 7.6 Unit Pengolahan Limbah ........................................................... VII-11 7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas..................................................... VII-15 7.7.1 Screening .............................................................................. VII-16 7.7.2 Bak Sedimentasi ................................................................... VII-17 7.7.3 Clarifier .................................................................................VII-17 7.7.4 Tangki Filtrasi....................................................................... VII-18 7.7.5 Tangki Utilitas TU-01 ........................................................... VII-18 7.7.6 Penukar Kation ..................................................................... VII-18 7.7.7 Penukar Anion ...................................................................... VII-19 7.7.8 Tangki Pelarutan Alum ......................................................... VII-19 7.7.9 Tangki Pelarutan Soda Abu................................................... VII-20 7.7.10 Tangki Pelarutan NaCl ........................................................ VII-20 7.7.11 Tangki Pelarutan NaOH ...................................................... VII-20 7.7.12 Tangki Pelarutan Kaporit .................................................... VII-21 7.7.13 Tangki Utilitas TU-02 ......................................................... VII-21
Universitas Sumatera Utara

7.7.14 Dearator .............................................................................. VII-22 7.7.15 Ketel Uap............................................................................ VII-22 7.7.16 Pompa Screening ................................................................ VII-22 7.7.17 Pompa Sedimentasi ............................................................. VII-23 7.7.18 Pompa Clarifier ................................................................... VII-23 7.7.19 Pompa Filtrasi ..................................................................... VII-23 7.7.20 Pompa Utilitas TU-01 ......................................................... VII-23 7.7.21 Pompa NaCl........................................................................ VII-24 7.7.22 Pompa Kation ..................................................................... VII-24 7.7.23 Pompa Anion ...................................................................... VII-24 7.7.24 Pompa Utilitas (PU-10) ....................................................... VII-24 7.7.25 Pompa Utilitas (PU-11) ....................................................... VII-25 7.7.26 Pompa Utilitas (PU-12) ....................................................... VII-25 7.7.27 Pompa Refrigator ................................................................ VII-25 7.7.28 Pompa Dearator .................................................................. VII-25 7.7.29 Pompa Kaporit .................................................................... VII-26 7.7.30 Pompa Alum ....................................................................... VII-26 7.7.31 Pompa Soda Abu................................................................. VII-26 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK.........................................VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik.............................................................................VIII-1 8.1.1 Faktor Utama .........................................................................VIII-1 8.1.2 Faktor Khusus........................................................................VIII-2 8.2 Tata Letak Pabrik.......................................................................VIII-6 8.3 Perincian Luas Tanah.................................................................VIII-8 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ..................... IX-1 9.1 Organisasi Perusahaan ................................................................. IX-1 9.1.1 Bentuk Organisasi Garis........................................................... IX-1 9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil .................................................. IX-2 9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf .............................................. IX-3 9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsionil dan Staf ...................................... IX-3 9.2 Manajemen Perusahaan................................................................ IX-3 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ....................................................... IX-4 9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab .......................... IX-6 9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS)................................... IX-6

Universitas Sumatera Utara

9.4.2 Dewan Komisaris ..................................................................... IX-6 9.4.3 Direktur.................................................................................... IX-6 9.4.4 Staf Ahli................................................................................... IX-7 9.4.5 Sekretaris ................................................................................. IX-7 9.4.6 Manajer Pemasaran .................................................................. IX-7 9.4.7 Manajer Keuangan ................................................................... IX-7 9.4.8 Manajer Umun dan Personalia.................................................. IX-7 9.4.9 Manajer Teknik ........................................................................ IX-7 9.4.10 Manajer Produksi ..................................................................... IX-8 9.4.11 Kepala Bagian Pemasaran ........................................................ IX-8 9.4.12 Kepala Bagian Keuangan ......................................................... IX-8 9.4.13 Kepala Bagian Personalia ......................................................... IX-8 9.4.14 Kepala Bagian Umum .............................................................. IX-8 9.4.15 Kepala Bagian Mesin ............................................................... IX-8 9.4.16 Kepala Bagian Listrik............................................................... IX-9 9.4.17 Kepala Bagian Proses ............................................................... IX-9 9.4.18 Kepala Bagian Utilitas.............................................................. IX-9 9.4.19 Kepala Bagian Administrasi ..................................................... IX-9 9.5 Sistem Kerja .................................................................................. IX-9 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ................................... IX-12 9.7 Sistem Penggajian ........................................................................ IX-13 9.8 Fasilitas Tenaga Kerja .................................................................. IX-14 BAB X ANALISA EKONOMI ........................................................................X-1 10.1 Modal Investasi............................................................................X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI) ............X-1 10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC).................................X-3 10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) .................................X-3 10.2.1 Biaya Tetap/ Fixed Cost (FC) ....................................................X-4 10.2.2 Biaya Variabel(BV)/ Variable Cost (VC) ...................................X-4 10.3 Total Penjualan (Total Sales).........................................................X-5 10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha............................................................X-5 10.5 Analisa Aspek Ekonomi.................................................................X-5 10.5.1 Profit Margin (PM) ....................................................................X-5 10.5.2 Break Even Point (BEP) ............................................................X-5
Universitas Sumatera Utara

10.5.3 Return of Investment (ROI)........................................................X-6 10.5.4 Pay Out Time (POT) ..................................................................X-6 10.5.5 Unternal Rate of Return (IRR)....................................................X-7 BAB XI KESIMPULAN ................................................................................. XI-1 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ...................................... LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ....................................... LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT ................................... LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN PERALATAN UTILITAS ........................... LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN EKONOMI ...................................................LE-1
Universitas Sumatera Utara

INTISARI

Linier Alkilbenzen Sulfonat (LAS) diperoleh melalui reaksi sulfonasi antara Alkilbenzen sulfonat dengan Oleum pada suhu 46 oC dan tekanan 1 atm dan

dinetralisasi dengan larutan NaOH dalam reaktor mixed flow. Pabrik LAS ini

direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 90.000 ton/tahun atau setara dengan

11.363,644 kg/jam produk LAS dan direncanakan beroperasi selama 330 hari dalam

setahun. Pabrik ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap

produk impor.

Lokasi pabrik direncanakan di daerah Asahan, Provinsi Sumatera Utara

dengan luas areal 11.560 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan berjumlah 206 orang

dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang

Direktur utama dengan struktur organisasi sistem garis dan staf.

Hasil analisa ekonomi Pabrik LAS adalah :

 Total Modal Investasi

: Rp. 2.168.831.883.443,63

 Total Biaya Produksi

: Rp. 3.119.461.374.676,95

 Hasil Penjualan

: Rp. 3.781.959.469.200,00

 Laba Bersih

: Rp 463.766.166.166,14

 Profit Margin (PM)

: 17,52 %

 Break Even Point (BEP) : 50,23 %

 Return on Investment (ROI) : 21,38 %

 Pay Out Time (POT)

: 4,68 tahun

 Internal Rate of Return (IRR) : 32,14 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan LAS layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Perkembangan industri kimia diharapkan dapat merangsang pertumbuhan ekonomi dan industri. Tujuannya adalah untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, dan juga untuk memberikan lapangan pekerjaan bagi masyarakat Indonesia sehingga dapat meningkatkan taraf hidup masyarakat. Pembangunan industri juga ditujukan untuk memperkokoh struktur ekonomi nasional dengan keterkaitan yang kuat dan saling mendukung antar sektor, meningkatkan daya tahan perekonomian nasional, dan mendorong berkembangnya kegiatan berbagai sektor pembangunan lainnya.
Dalam pembangunan sektor industri makin berperan sangat strategis karena merupakan motor penggerak pembangunan. Sektor ini diharapkan disamping sebagai penyerap tenaga kerja terbesar, penghasil devisa, juga sebagai pemacu pertumbuhan ekonomi yang tinggi dalam upaya mencapai tinggal landas. Hal ini akan dapat dicapai jika kita menyadari adanya peluang dan tantangan dalam liberalisasi perdagangan dunia dan kemampuan kita untuk mengatasi hambatan dalam pembangunan sektor industri. Untuk mencapai tujuan tersebut di atas dapat dilakukan dengan mengurangi impor bahan-bahan kimia dan memacu peningkatan pemanfaatan bahan industri dalam negeri (Anonim1. 2008. www.leapedia.com).
Detergen merupakan surfaktan yang sangat luas penggunaannya baik untuk keperluan rumah tangga maupun industri. Akhir-akhir ini produksi detergen meningkat menjadi sekitar 7 juta ton per tahun. Jenis surfaktan yang paling banyak digunakan dalam detergen adalah tipe anionik dalam bentuk Sulfonate (SO3-). Menurut Grayson, berdasarkan rumus struktur kimianya, detergen golongan Sulfonate dibedakan menjadi dua jenis yaitu jenis rantai bercabang sebagai contoh Alkyl Benzene Sulfonate (ABS), dan jenis rantai lurus Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS). (Lynn,2005)
Dalam kondisi resesi ekonomi seperti sekarang ini, industri deterjen termasuk yang tidak banyak terpengaruh. Industri ini tetap menunjukkan perkembangan yang baik, karena deterjen termasuk produk yang selalu dibutuhkan oleh masyarakat banyak. Keadaan ini tentunya juga Ib-e1rdampak positif terhadap industri bahan
Universitas Sumatera Utara

bakunya, termasuk yang cukup penting sebagai bahan aktif adalah Linear Alkylbenzene Sulfonate.
Linear Alkylbenzene Sulfonate dengan rumus C12H25C6H4-SO3Na suatu senyawa yang dihasilkan dengan mereaksikan antara Linear Alkylbenzene (C12H25C6H5) dan oleum (H2SO4.SO3) di dalam reaktor. Linear Alkylbenzene Sulfonate dalam bidang industri banyak digunakan sebagai bahan aktif pembuatan deterjen sintetis, selain itu juga banyak digunakan sebagai bahan baku pembuat bahan pembersih seperti pembersih lantai, peralatan rumah tangga yang memakai bahan kimia ini.
Besarnya kapasitas produksi pembuatan Linear Alkylbenzene Sulfonate ini ditentukan berdasarkan kebutuhan dalam negeri. Berdasarkan data dari badan pusat statistik (BPS), kebutuhan impor Linear Alkylbenzene Sulfonate di Indonesia semakin meningkat tahun 1999-2006 yang dapat dilihat pada tabel 1.1

Tabel 1.1 Data Impor Sodium Alkylbenzene Sulfonate di Indonesia

No. Tahun

Kebutuhan (ton/Tahun)

1 1999

141.325

2. 2000

146.155

3. 2001

154.030

4. 2002

164.642

5. 2003

174.356

6. 2004

180.737

7. 2005

181.152

8. 2006

185.142

( Badan Pusat Statistik (BPS) Sumatera Utara, 2008)

1.2 Rumusan Masalah Kebutuhan bahan surfaktan seperti Linear alkylbenzene Sulfonate (LAS)
mengalami peningkatan setiap tahun. Melihat hal ini, Indonesia memiliki peluang untuk memproduksi surfaktan tersebut baik untuk kebutuhan ekspor maupun kebutuhan dalam negeri. Untuk tujuan tersebut maka pra rancangan pabrik pembuatan Linear alkybenzene Sulfonate dengan proses sulfonasi ini perlu.

Universitas Sumatera Utara

1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik Tujuan pra rancangan pabrik pembuatan Linear alklylbenzene Sulfonate
(LAS) dengan proses sulfonasi adalah untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia yang meliputi neraca massa, neraca energi, spesifikasi peralatan, operasi teknik kimia, utilitas dan bagian ilmu teknik kimia lainnya, juga untuk memenuhi aspek ekonomi dalam pembiayaan pabrik sehingga memberikan gambaran kelayakan pra rancangan pabrik pembuatan Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS).
Tujuan lain yang ingin dicapai adalah terbukanya lapangan kerja dan memacu rakyat untuk meningkatkan produksi dalam negeri yang pada akhirnya akan meningkatkan kesejahteraan rakyat.
1.4 Manfaat Perancangan Manfaat atau kontribusi yang diberikan oleh pabrik pembuatan Linear alklyl
benzene Sulfonate (LAS) dari Linear alkylbenzene (LAB) adalah seperti berikut ini. 1. Manfaat bagi perguruan tinggi.
a. Sebagai sumber informasi untuk penelitian-penelitian dan perancangan selanjutnya tentang proses pembuatan Linear alkylbenzene Sulfonate (LAS).
b. Sebagai bahan aplikasi bagi mahasiswa dari teori-teori yang di dapat dalam perkuliahan.
2. Manfaat bagi pemerintah. a. Untuk memenuhi kebutuhan Linear alkylbenzene Sulfonate (LAS) di Indonesia. b. Menambah pendapatan bagi daerah/Negara, misalnya dari pajak, ekspor, bea cukai, dan lain sebagainya.
3. Manfaat bagi masyarakat. a. Meningkatkan kesempatan kerja, yang berarti menurunkan jumlah pengangguran di Indonesia. b. Membuka pemikiran masyarakat terhadap perkembangan sains dan teknologi.
Universitas Sumatera Utara

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Surfaktan Surfaktan adalah zat yang dapat mengaktifkan permukaan, karena cenderung
untuk terkonsentrasi pada permukaan (antar muka), atau zat yang dapat menaik dan menurunkan tegangan permukaan.
Tegangan permukaan adalah gaya dalam dyne yang bekerja pada permukaan sepanjang 1 cm dan dinyatakan dalam dyne/cm, atau energi yang diperlukan untuk memperbesar permukaan atau antarmuka sebesar 1 cm2 dan dinyatakan dalam erg/cm2. Surface tension umumnya terjadi antara gas dan cairan sedangkan Interface tension umumnya terjadi antara cairan dan cairan lainnya atau kadang antara padat dan zat lainnya (namun hal ini belum diteliti) (anonim 2.http://smk3ae.wordpress.com,2009).
Surfaktan atau surface active agent merupakan suatu molekul amphipatic atau amphiphilic yang mengandung gugus hidrofilik dan lipofilik dalam satu molekul yang sama. Secara umum kegunaan surfaktan adalah untuk menurunkan tegangan permukaan, tegangan antarmuka, meningkatkan kestabilan partikel yang terdispersi dan mengontrol jenis formasi emulsi, yaitu misalnya oil in water (O/W) atau water in oil (W/O).
Sifat-sifat surfaktan adalah mampu menurunkan tegangan permukaan, tegangan antarmuka, meningkatkan kestabilan partikel yang terdispersi dan mengontrol jenis formasi emulsi (misalnya oil in water (O/W) atau water in oil (W/O)). Disamping itu, surfaktan akan terserap ke dalam permukaan partikel minyak atau air sebagai penghalang yang akan mengurangi atau menghambat penggabungan (coalescence) dari partikel yang terdispersi. Surfaktan dibagi menjadi empat bagian penting dan digunakan secara meluas pada hampir semua sektor industri modern. Jenis-jenis surfaktan tersebut adalah surfaktan anionik, surfaktan kationik, surfaktan nonionik dan surfaktan amfoterik. Surfaktan anionik adalah senyawa yang bermuatan negatif dalam bagian aktif permukaan (surface-active) atau pusat hidrofobiknya (misalnya RCOO-Na, R adalah fatty hydrophobe). Surfaktan kationik adalah senyawa yang bermuatan positif pada bagian aktif permukaan (surface-active) atau gugus antar muka hidrofobiknya (hydrofobic surface-active). Surfaktan nonionik adalah surfaktan yang tidak bermuatan aItaI-u1tidak terjadi ionisasi molekul. Surfaktan
Universitas Sumatera Utara

amfoterik adalah surfaktan yang mengandung gugus anionik dan kationik, dimana muatannya bergantung kepada pH, pada pH tinggi dapat menunjukkan sifat anionik dan pada pH rendah dapat menunjukkan sifat kationik (Kent, 2007).

2.2 Konsumsi Surfaktan dunia Konsumsi surfaktan diseluruh dunia pada tahun 2003 ditunjukkan pada tabel
1 Sebagian besar di dunia, sabun masih merupakan surfaktan yang utama yang dimanfaatkan untuk mencuci tekstil dan digunakan juga sebagai pelindung. Detergen sintetik pada dasarnya digunakan pada daerah-daerah seperti Amerika Utara, Eropa Barat dan jepang. Surfaktan anionik mendominasi pasar surfaktan dunia. Pada umumnya yang termasuk surfaktan anionik adalah LAS, AS, dan AES. Kelas yang terbesar kedua adalah surfaktan non anionik misal APE dan AE. Tabel 2.1 Konsumsi Surfaktan Dunia tahun 2003

Surfaktan

Miliar lbs

Sabun

19,8

LAS 6,4

BAB

0,4

AES 1,8

AS 1,3

APE 1,3

Quats Lainnyaa

1,1 5,3

Amphoterics

0,2

Total

37,6

aTermasuk lignin, petroleum sulfonate, dan minyak derivativ

Universitas Sumatera Utara

2.3 Surfaktan Anionik 2.3.1 Linear Alkyl Benzene Sulfonate Alkylbenzene merupakan bahan baku dasar untuk membuat Linear Alkylbenzene sulfonate. Linear alkylbenzene sulfonate disebut juga dengan nama acid slurry. Acid slurry merupakan bahan baku kunci dalam pembuatan serbuk deterjen sintetik dan deterjen cair. Alkylbenzene disulponasi menggunakan asam sulfat, oleum atau SO3(g). Linear Alkylbenzene sulfonate diperoleh dengan variasi proses yang berbeda pada bahan yang aktif, bebas asam, warna maupun viskositas. Bahan baku utama untuk membuat acid slurry adalah dodecyl benzene, linear alkyl benzene.
Nama Kimia Acid Slurry a. D.D.B.S.-Dodecyl Benzene Sulphonate b. L.A.B.S-Linear Alkyl Benzene Sulphonate (NIIR Board, 2004) Alkylbenzene Sulfonates (ABS) merupakan bahan baku kunci pada industri
deterjen selama lebih dari 40 tahun dan berjumlah kira-kira 50 persen volum total surfaktan anionik sintetik. Linear alkylbenzene Sulfonates (LAS) digunakan secara luas menggantikan Branch alkylbenzene sulfonates (BAB) dalam jumlah besar yang ada didunia karena LAS merupakan bahan deterjen yang lebih biodegradabilitas dibandingkan BAB. Produk umumnya dipasarkan berupa asam bebas (free acid) atau yang dinetralkan dengan basa kuat seperti sodium hidroksida yang ditambahkan kedalam slurry, yang umumnya dalam bentuk pasta. Sebagian besar pasta di produksi pada sprayed-dried menghasilkan serbuk deterjen. Pasta bisa juga di proses dengan drum-dried menjadi serbuk atau flake atau spray dried menjadi butir-butir halus yang memiliki densitas rendah. Bentuk kering LAS digunakan terutama pada industri dan produk kebersihan.
Agar berguna sebagai surfaktan, pertama Alkylbenzene harus disulfonasi. Untuk proses sulfonasi biasanya digunakan Oleum dan SO3 . Sulfonasi dengan oleum memerlukan biaya peralatan yang relatif tidak mahal dan bisa dijalankan dengan proses batch atau continuous. Bagaimanapun ia juaga memiliki kerugian dalam terminologi dibandingkan harga SO3, sulfonasi dengan oleum memerlukan aliran pembuangan sisa asam dan ia juga memberikan masalah corossi potensial yang disebabkan oleh asam sulfat Proses oleum biasanya menghasilkan 90 % ABS, 6 sampai 10 % asam sulfat, dan 0,5 hingga 1 % minyak yang tidak mengalami proses sulfonasi. (Kent and Riegels, 2007)
Universitas Sumatera Utara

Proses sulfonasi dengan tipe batch memiliki empat unit proses dasar untuk netralisasi antara lain yaitu sulfonation, digestion, dilution, dan phase separation.Pada tahap sulfonasi, alkylbenzene dan oleum dicampur pada tekanan 1 atm inert. Reaksi sulfonasi berlangsung dengan eksotermik tinggi. Dan perpindahan panas tercapai dengan menggunakan reaktor jacket dan atau adanya resirkulasi pemakaian ulang penukar panas. Variabel kunci dalam mengontrol luas reaksi dan warna produk adalah temperatur, keluaran asam, waktu reaksi dan perbandingan oleum dengan alkylate. Kemudian produk meninggalkan zona sulfonasi yang kemudian dilanjutkan proses digested 15 sampai 30 menit agar reaksi berlangsung secara sempurna. Setelah proses digested, kemudian campuran dilarutkan (diluted) dengan air untuk menyempurnakan raksi. Produk kemudian diumpankan ke dalam tangki separator yang berdasarkan pada gravitasi pada lapisan asam sulfat yang keluar dari asam sulfonate ringan. Waktu separasi bergantung pada konfigurasi tangki separator, viskositas asam sulfat, temperatur dan tingkat aerasi dalam aliran umpan. (Bassam, 2005)
2.3.2 Oleum Sulphur trioksida (SO3) hampir tidak dapat larut dalam air, tetapi mudah larut
dalam asam sulfat pekat (H2SO4) (konsentrasi > 98%). Hasil dari campuran ini adalah dinamakan oleum. Oleum tergantung pada persentase dari sulfur trioksida di dalam larutan. Penggunaan yang paling umum untuk oleum adalah sintesa organik. Oleum diproduksi secara industri dengan proses kontak, dimana sulfur trioksida mengandung gas yang melalui sebuah tower oleum. Tower yang mengandung gas mengalami resirkulasi oleum dan asam sulfat yang mana membasahi sulphur trioksida. 30-60% sulphur trioksida berada dalam bentuk gas yang diabsorbsi karena pembatasan tekanan uap oleum. Karena absorbsi tdak lengkap, gas yang meninggalkan tower absorbsi oleum harus diproses didalam sebuah tower asam sulfat tersebut.
Tergantung pada konsentrasi produk yang diinginkan, Tower dibasahi dengan 22% atau 35% oleum pada temperatur 40-50OC (104-122OF). Dengan penambahan konsentrasi asam sulfat dari absorber untuk memperoleh konsentrasi oleum yang diinginkan. Oleum akhir didinginkan pada sebuah alat penukar panas. (Anonim 3, www. K-PATENTS.COM,2008).
Universitas Sumatera Utara

2.3.3 Asam Sulfat (H2SO4) Asam sulfat adalah suatu padatan, cairan yang tidak berwarna pada
temperatur kamar. Asam sulfat merupakan senyawa kimia yang sangat aktif dan secara luas yang digunakan dalam jumlah yang besar. Asam anorganik yang kuat ini juga tidak mahal untuk diproduksi.
Konsentrasi ekonomi larutan asam sulfat (H2SO4) kira-kira 93%-berat H2SO4. Asam kuat boleh dibuat dengan melarutkan SO3 98-99% dengan asam. (Anonim 3, www.K-PATENTS.COM,2008).

2.4 Sifat-sifat Bahan Baku dan Produk

Sifat fisika bahan baku, bahan penunjang, dan produk dapat dilihat pada tabel di

bawah ini :

2.4.1 Sifat – sifat Alkyl Benzene

Sifat Fisik Alkyl Benzene

Rumus Molekul

: C12H25C6H5

Berat Molekul Titik Didih Titik Leleh Densitas

: 246,435 Kg/kmol : 327,61 OC : 2,78 OC : 855,065 Kg/m3

Wujud

: Cair

Energi Panas Pembentukan Kapasitas Panas

: 1787,0 KJ/mol : 750,6 Kkal/kmol OC

Viskositas

: 12 Cp

Sifat Kimia Alkyl Benzene : • Tidak larut dalam air (20OC)

• Mudah terbakar dan beracun

Mengalami reaksi sulfonasi dengan penambahan Oleum menjadi linear

Alkylbenzene sulfonate

(Sumber : Kirk & Othmer, 1981)

2.4.2 Sifat – sifat Oleum 20%

Sifat Fisik Oleum sebagai berikut :

Universitas Sumatera Utara

Rumus Molekul Berat Molekul Titik Didih Titik Leleh Densitas Wujud Warna Viskositas

: H2SO4.SO3 : 178,14 Gr/mol : 138 OC : 21 OC : 1930 Kg/m3 : Cair : Tidak berwarna : 8,7 Cp

Sifat kimia Oleum 20% : • Oleum bersifat menarik air dan mudah larut dalam air • Oleum sangat korosif dan mudah meledak • Bahan pengoksidasi yang sangat kuat
Sumber : kirk & othmer, 1981

2.4.3 Sifat – sifat Natrium Hidroksida (NaOH)

Rumus Molekul

: NaOH

Berat Molekul Titik Didih Titik Leleh Temperatur Kritis

: 40 gr/mol : 1390 OC : 323 OC : 2546,85 OC

Tekanan Kritis Kapasitas Panas Densitas

: 249,998 atm : -36,56 Kkal/kg.OC : 1090,41 kg/m3

Panas Pembentukan

: -47,234 Kkal/kmol

Wujud

: Padat, Kristal higroskopis

Warna

: Putih

Sifat Kimia Natrium Hidroksida : NaOH merupakan zat berwarna putih dan rapuh dengan cepat dapat mengabsorbsi uap air dan CO2 dari udara, kristal NaOH berserat membentuk anyaman.
• NaOH mudah larut dalam air, jika kontak dengan udara akan mencair dan jika dibakar akan meleleh.

Universitas Sumatera Utara

Sumber : Perry, 1984: Kirk & Othmer, 1981

2.4.4 Sifat – sifat Air Rumus Molekul Berat Molekul Titik Didih Titik Beku Densitas Wujud Viscositas Panas Ionisasi Panas Diffusi Konstanta Dielektrik Panas Spesifik Konstanta disosiasi Tegangan Permukaan

: H2O : 18 gr/mol : 100 OC : 0 OC : 0,998 kg/m3 : Cair : 23,87 Cp : 55,71 kJ/mol : 6,00 kJ/mol : 77,94 : 4,179 J/gOC : 10-4 : 71,79 Dyne/cm

Sifat Kimia Air :

• Bersifat polar dan merupakan elektrolit lemah

• Pelarut yang baik bagi senyawa organik

• Merupakan senyawa polar karena memiliki pasangan elektron polar

Sumber : Perry, 1984

2.4.5. Sifat – sifat Linear Alkylbenzene Sulfonate

Rumus Molekul

: C12H25C6H4SO3Na

Berat Molekul Titik Didih Titik Leleh Densitas

: 348 gr/mol : 637 OC : 277 OC : 1198,4 kg/m3

Wujud

: Cair

Kapasitas Panas

: 0,6 Kcal/kg.K

Warna

: Bening

Viskositas

: 23,87 Cp

Universitas Sumatera Utara

Sifat Kimia Linear AlkylBenzene Sulfonate • Sangat larut dalam air • Bersifat sebagai surfaktan, berbusa Sumber: http//: www.chemicalland21.com. 2009

2.5. Dasar - dasar pemilihan proses Proses pembuatan Linear alkylbenzene Sulfonate dapat dilakukan melalui
proses sulfonasi, yaitu dengan cara mereaksikan alkylbenzene dengan oleum atau H2SO4. Proses sulfonasi dengan menggunakan oleum dan H2SO4 memiliki beberapa perbedaan dan persamaan, antara lain :

Tabel 2.2 Perbedaan Oleum dengan Asam Sulfat

Oleum 20%

H2SO4

1. Jika oleum digunakan 1 bagian Asam sulfat yang digunakan 1.5 lebih

dalam reaksi

banyak dari oleum

2. Laju reaksi dengan oleum lebih Laju reaksi dengan asam sulfat lebih

cepat daripada menggunakan Asam lambat daripada oleum

sulfat

Dalam reaksi alkylbenzene dapat

3. Dalam reaksi alkylbenzene dapat terkonversi hingga 90%

terkonversi hingga 98%

Produk samping yang dihasilkan lebih

4. Produk samping yang dihasilkan banyak

lebih sedikit

Peralatan yang digunakan untuk kedua

5. Peralatan yang digunakan untuk proses sama

kedua proses sama

Sumber: NIIR BOARD,2004

Berdasarkan pertimbangan kondisi operasi diatas, maka proses sulfonasi

dengan menggunakan oleum memiliki lebih banyak keuntungan daripada

menggunakan Asam sulfat sebagai bahan baku proses. Jadi bahan baku yang

digunakan dalam proses sulfonasi ini adalah oleum 20%.

2.6 Deskripsi Proses Proses pembuatan Linear alkylbenzene Sulfonate terdiri dari beberapa tahap
yaitu:

Universitas Sumatera Utara

2.6.1 Proses sulfonasi

Alkylbenzene pada Tangki (F-113) dan oleum pada Tangki (F-114)

dipompakan ke Tangki Sulfonator (R-110) yang sebelumnya dipanaskan dalam Heater 1 (E-111) dan Heater 2 (E-116) hingga mencapai suhu 46 oC,selanjutnya

Alkylbenzene dan oleum yang berada di dalam Tangki Sulfonator (R-110) dicampur secara perlahan-lahan. Sulfonator beroperasi pada suhu 46OC dan tekanan 1 atm

(14,7 psia), waktu tinggal dalam sulfonateor 4 jam dengan konversi 98%. Reaksi

yang terjadi adalah reaksi eksotermis.

C12H25C6H5 + SO3 + H2SO4 → C12H25C6H4SO3H + H2SO4

Alkylbenzene

Oleum 20% Alkylbenzene Sulfonate

2.6.2 Proses Pemisahan Campuran dari sulfonateor dicampur dengan air di dalam mixer (M-118)
untuk mencegah reaksi samping dan membantu memisahkan antara campuran asam sulfonate dengan asam sulfat dalam Dekanter I (H-120) dan Dekanter II (H-123)
Campuran larutan Alkylbenzene Sulfonate, H2SO4, Alkylbenzene yang tidak bereaksi dan benzene dipisahkan dalam dekanter berdasarkan berat jenis (densitas). Alkylbenzene sulfonate yang memiliki densitas lebih kecil dari pada asam sulfat akan terpisah sebagai lapisan atas dan asam sulfonate sebagai lapisan bawah. Selain berdasarkan perbedaan densitas pemisahan asam sulfat dan alkylkbenzene Sulfonate pada dekanter karena kedua larutan ini tidak saling larut. Asam sulfat sebagai lapisan bawah kemudian dipompa ke tangki penyimpan (F-124) sedangkan asam sulfonate dipompa ke Heat Exchanger (E-211) untuk dipanaskan.

2.6.3 Proses Netralisasi Alkylbenzene Sulfonate dinetralisasi menggunakan larutan NaOH 20 % di
dalam Netralizer (R-210). Netralizer beroperasi pada temperatur 55 0C dan tekanan 1 atm dengan konversi 99 %. Reaksi yang terjadi adalah reaksi eksotermis sehingga diperlukan jaket pendingin, dimana reaksinya sebagai berikut :

C12H25C6H4SO3H + NaOH → C12H25C6H4SO3Na + H2O

Alkylbenzene Sulfonate

Sodium Alkylbenzene sulfonate

Universitas Sumatera Utara

Hasil yang keluar dari netralizer berupa Sodium Alkylbenzene sulfonate dan Natrium sulfonate berbentuk slurry. 2.6.4 Proses Pengeringan Pada proses pengeringan, Slurry yang berasal dari tangki netralizer dipompakan kedalam spray dryer (D-310). Kemudian Slurry di kontakkan dengan udara panas yang berasal dari furnace pada temperatur 300 oC, dimana pengeringan berlangsung cepat menghasilkan produk berbentuk powder. Powder dari Spray Dryer (D-310) terdiri dari 96 % bahan aktif surfaktan (Sodium Alkylbenzene sulfonate), Natrium sulfonate inert dan sedikit air.
Universitas Sumatera Utara

BAB III NERACA MASSA

Kapasitas Produksi Waktu Operasi Basis Perhitungan Satuan Operasi

: 90.000 ton/tahun : 330 hari/tahun : 1 jam operasi : kg/jam

3.1 Reaktor Sulfonator (R-110)

Tabel 3.1 Neraca Massa Total Pada Reactor

Komponen

Masuk (Kg/jam) Keluar (Kg/Jam)

Alur 2 Alur 4

Alur 5

C12H25C6H5 C12H24 H2SO4 SO3 H2O C12H25C6H4SO3H Sub Total Total

8.806,119 44,252 11.311,925 2.863,778 143,189
8.850,370 14318.892 23.169,262

176,122 44,252 11.311,925 57,276 143,189 11.436,499 23.169,262 23.169,262

3.2 Mixing Tank (M-116)

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Mixing Tank

Komposisi

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 5

Alur 6

Alur 7

C12H25C6H5 C12H24 H2SO4

176,122 44,252 11.311,925

176,122 44,252 11.382,087

SO3 H2O C12H25C6H4SO3H

57,276 143,189 11.436,499

3.346,733

3.477,034 11.436,499

Sub Total

23.169,262 3.346,733

26.515,995

Total

26.515,995

26.515,995

Universitas Sumatera Utara

3.3 DEKANTER 01 (H-118)

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Dekanter 01

Komposisi

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 7

Alur 8

Alur 9

C12H25C6H5 C12H24 H2SO4 H2O C12H25C6H4SO3H

176,122 44,252 11.382,087 3477,034 11.436,499

8,806 2,213 10.812,983 3.303,183 571,825

167,316 42,039 569,104 173,852 10.864,674

Sub Total

26.515,995 14.699,009

11.816,986

Total

26.515,995

26.515,995

3.4 DEKANTER 02 (H-120) Tabel 3.4 Neraca Massa pada Dekanter II

Komposisi
C12H25C6H5 C12H24 H2SO4 H2O C12H25C6H4SO3H Sub Total Total

Masuk (kg/jam) Alur 9 167,316 42,039 569,104 173,852 10.864,674 11.816,986 11.816,986

Keluar (kg/jam)

Alur 10

Alur 12

8,366

158,950

2,102

39,937

540,649

28,455

165,159

8,693

543,234

10.321,440

1.259,510

10.557,476

11.816,986

3.5 TANGKI PELARUTAN (M-214)

Tabel 3.5 Neraca Massa pada Tangki Pelarutan

Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 14

Alur 15

Alur 16

NaOH

1.276,999

1.276,999

H2O

26,061 5.081,934

5.107,995

Sub Total

1.303,060 5.081,934

6.384,994

Total

6,384,994

6.384,994

Universitas Sumatera Utara

3.6 TANGKI NETRALIZER (R-210)

Tabel 3.6 Neraca Massa pada Netralizer

Komponen

Masuk (kg/jam)

Alur 13

Alur 17

Keluar (kg/jam) Alur 18

C12H25C6H5 C12H24 H2SO4 H2O NaOH

158,950 39,937 28,455 8,693

5.107,995 1.276,999

158,950 39,937
5.691,337

C12H25C6H4SO3H Na2SO4 C12H25C6H4SO3Na

10.321,440

103,214 41,231 10.907,799

Sub Total

10.557,476

6.384,994

16.942,470

Total

16.942,470

3.7 SPRAY DRYER (D-310)

Tabel 3.7 Neraca Massa pada Spray Dryer

Komponen

Masuk (kg/jam)

Alur 18

Alur 19

Keluar (kg/jam) Alur 20

C12H25C6H5 C12H24 H2O C12H25C6H4SO3H Na2SO4 C12H25C6H4SO3Na Udara panas

158,950 39,937 5.691,337 103,214 41,231 10.907,799

97.218,656

158,950 39,937 5.691,337 103,214 41,231 10.907,799 97.218,656

Sub total

16.942,470 76.681,818

93.624,288

Total

93.624,288

Universitas Sumatera Utara

3.8 Cyclone (H-311) Tabel LA.8 Neraca Massa pada Cyclone

Komponen
C12H25C6H5 C12H24 H2O C12H25C6H4SO3H Na2SO4 C12H25C6H4SO3Na Udara Panas Sub Total Total

Masuk (kg/jam) Alur 20 158,950 39,937 5.691,337 103,214 41,231 10.907,799 97.218,656 114.161,126 114.161,126

Keluar (kg/jam)

Alur 21

Alur 22

158,950

39,937

5.578,826

112,511

103,214

41,231

10.907,799

97.218,656

102.797,482

11.363,644

114.161,126

Universitas Sumatera Utara

BAB IV NERACA PANAS

Pra rancangan pabrik pembuatan Sodium Alkylbenzen sulfonat direncanakan beroperasi paa basis perhitungan 1 jam operasi dengan Satuan operasi dalam kJ/jam dan temperatur referensi 25oC .
Tabel 4.1 sampai dengan 4.8 di bawah ini menunjukkan hasil perhitungan neraca panas untuk setiap unit

4.1 Heater I (E-111)

Tabel 4.1 Perhitungan Neraca Panas

pada heater I (E-111)

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Komponen

Alur 1

Alur 2

C12H25C6H5(l) C12H24(l) Q

95.264,6017 478,7477
309.296,6961

402.995,2975 2.044,7480

Total

405.040,0455

405.040,0455

4.2 Heater II (E-114)

Tabel 4.2 Perhitungan Neraca Panas

pada heater II (E-114)

Komponen

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 3

Alur 4

H2SO4(l) SO3(l)

82.754,3785 26.610,7220

350.591,5823 112.624,0482

H2O(l) Q

2.980,7613 363.418,1416

12.548,3728

Total

475.764,0033

475.764,0033

Universitas Sumatera Utara

4.3 Reaktor Sulfonator (R-110)

Tabel 4.3 Neraca Panas Reaktor Sulfonator (R-110)

Komponen

Alur masuk (kJ/jam)

Alur 2

Alur 4

Alur Keluar (kJ/jam) Alur 5

C12H25C6H5(l) C12H24(l) H2SO4(l) SO3(l) H2O(l) C12H25C6H4SO3H(l) Del Hr

402.995,2975 2.044,7480 350.591,5823 112.624,0482 12.548,3728

8.059,8886 2.044,7480 350.591,5823 2.252,4983 12.548,3728 631.357,8911 -153.757.840,4971

Q -153.631.789,5649

Sub Total

-153.226.749,5194 475.764,0033

-152.750.985,5161

Total

-152.750.985,5161

-152.750.985,5161

4.4 Mixer (M-118)

Tabel 4.4 Neraca Panas pada Mixer (M-118)

Komponen

Masuk (kJ/jam)

Alur 5

Alur 6

Keluar (kJ/jam) Alur 7

C12H25C6H5(l) C12H24(l) H2SO4(l) SO3 H2O(l) C12H25C6H4SO3H(l) del Hr

8.059,8886 2.044,7480 350.591,5823 2.252,4983 12.548,3728 631.357,8911

41.788,2284

6.882,0480 1.742,7810 299.269,0608
260.421,7108 539.820,2568 -59.492,6525

Sub Total

1.006.854,9810 41.788,2284 1.048.643,2049

Total

1.048.643,2094

1.048.643,2049

4.5 Heater III (E-211)

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.5 Perhitungan Neraca Panas

pada heater III (E-211)

Komponen

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 12

Alur 13

C12H25C6H5(l) C12H24(l) H2SO4(l) H2O(l) C12H25C6H4SO3H(l) Steam

6.211,0442 1.572,8429
752,8074 651,0854 487.187,7654 333.073,8555

10.432,4346 2.660,6958 1.265,9804 1.089,6078 814.000,6822

Total

829.449,4008

829.449,4008

4.6 Heater IV (E-212)

Tabel 4.6 Perhitungan Neraca Panas

pada heater IV (E-212)

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Komponen

Alur 16

Alur 17

NaOH(l) H2O(l)

11.014,1164 106.332,9851

66.084,6983 640.252,0697

Steam

588.989,6665

Total

706.336,7679

706.336,7679

Universitas Sumatera Utara

4.7 Reaktor Netralizer (R-210)

Tabel 4.7 Perhitungan Neraca Panas pada Reaktor Netralizer (R-210)

Komponen

Masuk (kJ/jam)

Alur 13

Alur 17

Keluar (kJ/jam) Alur 18

C12H25C6H5(l) C12H24(l) H2SO4(l) H2O(l) Na2SO4(l) C12H25C6H4SO3H(l) C12H25C6H4SO3Na(l) NaOH

10.432,4346 2.660,6958 1.265,9804 1.089,6078

640.252,0697

814.000,6822

66.084,6983

10.432,4346 2.660,6958
713.369,9805 1.116,7213 8.139,9753
813.383,2875

del Hr

-24.500.013,4212

Q -24.486.696,4949

Sub total

-23.657.247,0942 706.336,7679 -22.950.910,3262

Total

-22.950.910,3262

-22.950.910,3262

4.8 Spray Dryer (D-310)

Tabel 4.8 Perhitungan Neraca panas Spray Dryer (D-310)

Komponen

Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

C12H25C6H5 C12H24 H2O

10.432,4346 2.660,6958 713.369,9805

26.577,5502 6.953,3507 35.452,6408

Na2SO4(l) C12H25C6H4SO3H C12H25C6H4SO3Na H2O (gas)

1.116,7213 8.139,9753 813.383,2875

2.791,8033 20.349,9382 2.033.458,2188 5.232.879,8999

Udara panas

26.924.208,1641 21.083.924,4928

del HVL

30.923,3650

Total

28.473.311,2591 28.473.311,2596

Universitas Sumatera Utara

4.9 Furnace

Tabel LB. 32 Neraca panas Furnace

Komponen

Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Alur 1

Alur 2

Udara

484.395,3059

Udara Panas

26.924.247,5049

Q 26.439.852,1990

Total

26.924.247,5049 26.924.247,5049

Universitas Sumatera Utara

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN

1. Tangki Penyimpanan (F-113)

Fungsi

: Menyimpan Alkil benzene untuk kebutuhan 30 hari

Jenis

: Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Jumlah Kondisi

: 10 unit : Suhu

= 30 oC

Tekanan

= 1 atm

Dimensi Tangki

- Silinder

: Tinggi

= 12,13914 m

Diameter

= 9,1043 m

Tebal

= 1 1/3 in

- Tutup

: Jenis

= ellipsoidal

Tinggi

= 2,276 m

Tebal

= 1 1/3 in

Bahan

: Low alloy steel, SA-353

2. Tangki Penyimpanan Oleum (F-116)

Fungsi

: Menyimpan Oleum untuk kebutuhan 30 hari

Jenis

: Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Jumlah Kondisi

: 10 Unit : Suhu

= 30 oC

Tekanan

= 1 atm

Dimensi Tangki

- Silinder

: Tinggi

= 11,07988 m

Diameter

= 8,3099 m

Tebal

= 2 in

- Tutup

: Jenis

= ellipsoidal

Tinggi

= 2,07747 m

Tebal

= 2 in

Bahan

: Stainless steel, SA-240, Grade A

3. Tangki Penyimpanan H2SO4 (FV-1-124)

Universitas Sumatera Utara

Fungsi Jenis Jumlah Kondisi
Dimensi Tangki - Silinder
- Tutup
Bahan

: Menampung H2SO4 untuk selama 30 hari

: Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

: 10 unit : Suhu

= 30 oC

Tekanan

= 1 atm

: Tinggi

= 11,86497 m

Diameter

= 8,8987 m

Tebal

= 2 in

: Jenis

= ellipsoidal

Tinggi

= 2,224682 m

Tebal

= 2 in

: Stainless steel, SA-240, Grade A

4. Gudang Penyimpanan (F-314)

Fungsi

: Menampung Produk Linier Alkilbenzen Sulfonat selama

10 hari

Tipe : Bangunan Beratap

Jumlah Kondisi

: 1 unit : Suhu

= 30 oC

Tekanan

= 1 atm

Dimensi Bangunan

- Panjang

= 56,25 m

- Lebar

= 25 m

- Tinggi

= 6m