Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Selulosa Diasetat Dari Pulp Dan Asetat Anhidrat Dengan Kapasitas Produksi 3.000 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN SELULOSA DIASETAT DARI PULP DAN
ASETAT ANHIDRAT DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 3.000
TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia

OLEH :
LEONARDO SILITONGA
NIM : 050405046

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
2011

Universitas Sumatera Utara

PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN SELULOSA DIASETAT DARI PULP DAN ASETAT
ANHIDRAT DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 3.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh:

LEONARDO SILITONGA
050405046
Telah Diperiksa / Disetujui,

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Ir. Netti Herlina, MT
NIP: 132 243 746

Dr. Halimatuddahliana ST, MSc
NIP : 19730408 199802 2 002
Dosen Penguji I

Dosen Penguji II

Dr. Halimatuddahliana ST, MSc Prof.Dr.Ir.Setiaty Pandia
NIP : 19730408 199802 2 002

Dosen Penguji III

Dr.Ir.Fatimah MT

NIP : 19530921 198103 2 003 NIP : 19640617

199403 2 001
Mengetahui,
Koordinator Tugas Akhir

Ir. Renita Manurung, MT
NIP. 19681214 199702 2 002

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011

Universitas Sumatera Utara

Syukur saya kepada Tuhan Yang Maha Esa
Tanpa Restu-Nya, tidak ada yang dapat terjadi
Tugas Akhir ini saya dedikasikan untuk:
Bapak, Mamak, Kekasih, Sahabat
atas dukungan dan doa mereka
serta

Semua dosen, pegawai dan teman-teman di Teknik
Kimia USU

atas kebersamaan yang tak ternilai selama ini

Judul :

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN SELULOSA DIASETAT DARI PULP DAN
ASETAT ANHIDRAT DENGAN KAPASITAS
PRODUKSI 3.000 TON / TAHUN

Judul dalam bahasa Inggris :

THE PRELIMINARY DESIGN FOR
CELLULOSE DIACETATE PRODUCTION PLANT BY
PULP AND ACETIC ANHYDRATE
AT THE CAPACITY OF 3.000 TONNES / YEAR

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis panjatkan kepada Tuhan yang selalu memberikan
kesehatan dan menunjukkan jalan dan pengharapan sehingga Penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir dengan judul Pembuatan Selulosa Diasetat dari Pulp
dan Asetat Anhidrat dengan Pelarut Asam Asetat dengan Kapasitas Produksi
3.000 ton/tahun.
Pra–rancangan pabrik ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat dalam
menyelesaikan perkuliahan pada Program Studi Strata Satu (S1) Teknik Kimia,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini,
Penulis banyak menerima bantuan, bimbingan dan fasilitas dari berbagai pihak. Pada
kesempatan ini Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ayahanda L. Silitonga dan Ibunda R. Lumban Gaol yang selalu memotivasi
dan tidak henti berdoa agar penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Ibu Dr.Halimatuddahliana, ST. MSc, dosen pembimbing I yang telah banyak
memberikan masukan, motivasi dan bimbingan serta pengertian kepada
Penulis selama penulisan Tugas Akhir ini.
3. Ibu Ir. Netti Herlina, MT, dosen pembimbing II yang telah banyak
memberikan masukan dan bimbingan kepada Penulis selama penulisan Tugas
Akhir ini.
4. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, MSi, Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.

5. Ibu Dr. Ir. Fatimah MS, Sekretaris Departemen Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
6. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
7. Bapak dan Ibu dosen staf pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara
8. Sahabat sekaligus kekasih tercinta Maryana Jayanti Pasaribu yang selalu
memberikan semangat, bantuan dan pengertian dalam penyelesaian Tugas
Akhir ini.

Universitas Sumatera Utara

9. Sahabatku Esron Gigs, Martin Stax, Edi Mulia, Bambang, Bob Ave dan
Jamardi yang selalu memberikan dukungan dalam penyelesaian Tugas Akhir
ini.
10. Juneidi Manurung, sebagai teman seperjuangan Penulis dalam menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
11. Sahabatku Wilson, Edu, Septin, Edu, Bobby dan kawan – kawan di Angkatan
’05 yang telah banyak memberikan masukan, doa dan motivasinya kepada
Penulis.

12. Adik – Adik di Teknik Kimia USU yang tidak tersebutkan namanya yang
telah banyak memberikan bantuan, masukan, doa dan motivasinya kepada
Penulis.
13. Abang dan Kakak Alumni yang tidak tersebutkan namanya yang telah banyak
memberikan masukan, doa dan motivasinya kepada Penulis.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, Penulis menyadari masih banyak terdapat
kekurangan baik isi ataupun kesalahan penulisan tugas akhir ini. Oleh karena itu
Penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca sehingga
tulisan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Juni 2011

(Leonardo Silitonga)

Universitas Sumatera Utara

INTISARI

Selulosa diasetat merupakan bahan baku utama dalam pembuatan tekstil,

filter, plastik dan yang lainnya yang dapat diproduksi dari serat yang mengandung
selulosa dengan kadar tinggi. Kebutuhan akan selulosa diasetat yang meningkat yang
selama ini selalu diimpor tentu membuat biaya produksi industri lanjutannya
semakin tinggi padahal bahan baku utama dalam pembuatan selulosa diasetat adalah
pulp hasil produksi dalam negeri yang selama ini selalu diekspor.
Selulosa diasetat yang akan diproduksi 3.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja
dengan bahan baku utama pulp dan asetat anhidrat dengan proses utama yaitu
asetilasi pada suhu 700C dan hidrolisis pada suhu 1200C.
Lokasi pabrik pembuatan selulosa diasetat ini direncanakan didirikan di
daerah Air Genting, Kabupaten Asahan, Provinsi Sumatera Utara dengan luas areal
21.500 m2.Tenaga kerja yang dibutuhkan 156 orang dengan bentuk badan usaha
Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur utama dengan struktur
organisasi sistem garis.
Hasil analisa ekonomi pabrik selulosa diasetat adalah sebagai berikut:
 Total Modal Investasi
:
Rp 139.034.755.050, Biaya Produksi
:
Rp 107.487.240.911, Hasil Penjualan
:

Rp 163.397.950.289, Laba Bersih
:
Rp 38.959.309.082, Profit Margin
:
34,05 %
 Break Even Point
:
50,85%
 Return on Investment
:
28,02 %
 Pay Out Time
:
3,57 tahun
 Return on Network
:
47,70 %
 Internal Rate of Return
:
40,05 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Selulosa Diasetat dari Pulp dan Asetat Anhidrat dengan Pelarut Asam Asetat ini
layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

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

PENDAHULUAN ............................................................................ I-1
1.1 Latar Belakang ............................................................................ I-2
1.2 Perumusan Masalah .................................................................... I-2
1.3 Tujuan Perancangan Pabrik ......................................................... I-2

1.4 Manfaat Perancangan .................................................................... I-2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... II-1
2.1 Pulp ............................................................................................. II-1
2.2 Serat ............................................................................................ II-1
2.3 Selulosa Diasetat.......................................................................... II-3
2.4 Tahapan Pembuatan Selulosa Diasetat ........................................ II-3
2.4.1 Persiapan Bahan Baku (Pretreatment) ...................................... II-4
2.4.2 Proses Reaksi Utama ................................................................ II-4
2.4.3 Pemurnian Produk.................................................................... II-5
2.4.4 Recovery Pelarut Asam Asetat. ................................................ II-6
2.5 Sifat Bahan Baku dan Produk...................................................... II-6
2.5.1 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku ............................................ II-6
2.5.2 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Penunjang .................................... II-7
2.5.3 Sifat Fisis dan Kimia Produk.................................................... II-9

BAB III

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

BAB IV

NERACA ENERGI ......................................................................... IV-1

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN ...........................................................V-1
5.1 Gudang Penyimpanan Pulp (V-101)............................................V-1
5.2 Tangki Penyimpanan Asam Asetat Glasial (V-102).....................V-1
5.3 Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (V-103) .................................V-2

Universitas Sumatera Utara

5.4 Tangki Penyimpanan Asetat Anhidrat (V-104)............................ V-2
5.5 Tangki Penyimpanan Magnesium Asetat (V-105) ....................... V-3
5.6 Tangki Penampungan Asam Asetat Sisa (V-106) ........................V-3
5.7

Gudang Penyimpanan Selulosa Diasetat (V-107) ........................V-4

5.8 Tangki Pencampur (M-101) ........................................................V-4
5.9 Tangki Pencampur (M-102) ........................................................V-5
5.10 Tangki Pencuci (WT-101)...........................................................V-5
5.11 Reaktor (R-101 A/B)...................................................................V-6
5.12 Tangki Hidrolisa (R-102 A/B).....................................................V-7
5.13 Tangki Netralisasi (T-101) ..........................................................V-8
5.14 Pompa Bahan Asetat Anhidrat (P-104)........................................V-9
5.15 Pompa Bahan Asam Asetat Glasial (P-102) ................................V-9
5.16 Conveyer Pulp (SC-101) ........................................................... V-10
5.17 Sentrifuge (CF-101) ................................................................... V-10
5.18 Sentrifuge (CF-102) .................................................................. V-10
5.19 Dekanter (D-101) ...................................................................... V-11
5.20 Cooler (E-101).......................................................................... V-11
5.21 Hammer Mill (HM-101)............................................................ V-12
5.22 Hammer Mill (HM-102)............................................................ V-12
5.23 Rotary Dryer (RD-101) ............................................................. V-12
BAB VI

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

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

6.2

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

6.3 Pencegahan Bahaya Pada Pabrik Pembuatan Selulosa Diasetat . VI-5
6.3.1 Pencegahan terhadap Kebakaran dan Peledakan ............... VI-5
6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri.............................................. VI-7
6.3.3 Keselamatan Kerja terhadap Listrik .................................. VI-7
6.3.4 Pencegahan terhadap Gangguan Kesehatan ...................... VI-7
6.3.5 Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis ............................. VI-8
6.3.6 Pencegahan dan Pertolongan Pertama Jika terhadap Bahan
Kimia ............................................................................... VI-9

Universitas Sumatera Utara

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

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

7.2

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

7.2.1 Screening .............................................................................. VII-5
7.2.2 Klarifikasi ............................................................................. VII-6
7.2.3 Filtrasi .................................................................................. VII-7
7.2.4 Demineralisasi ...................................................................... VII-8
7.2.5 Deaerator ............................................................................ VII-10
7.3 Kebutuhan Listrik .................................................................. VII-11
7.4 Kebutuhan Bahan Bakar ........................................................ VII-11
7.5 Unit Pengolahan Limbah........................................................ VII-12
7.5.1 Kolam Penampungan (POND) ............................................ VII-14
7.5.2 Bak Penampungan Awal ..................................................... VII-14
7.5.3 Bak Netralisasi .................................................................... VII-15
7.5.4 PengolHn Limbah dengan Sistem Activated Sludge
(Lumpur Aktif) ................................................................... VII-16
7.5.5 Tangki Sedimentasi ............................................................. VII-18
7.6 Spesifikasi Peralatan Utilitas .................................................. VII-19
7.6.1 Screening (SC) .................................................................... VII-19
7.6.2 Bak Sedimentasi (BS) ......................................................... VII-19
7.6.3 Klarifier (CL) ...................................................................... VII-20
7.6.4 Sand Filter (SF)................................................................... VII-20
7.6.5 Tangki Penampungan -01(TU-01) ....................................... VII-20
7.6.6 Tangki Penampungan -02 (TU-02) ...................................... VII-21
7.6.7 Tangki Penampungan -03 (TU-03) ...................................... VII-21
7.6.8 Tangki Kation / Cation Exchanger (CE).............................. VII-22
7.6.9 Tangki Anion / Anion Exchanger (AE) ............................... VII-22
7.6.10 Tangki Pelarutan Alum [Al2(SO4)3] (TP – 01) ................... VII-22
7.6.11 Tangki Pelarutan Soda Abu [Na2CO3] (TP – 02) ............... VII-23
7.6.12 Tangki Pelarutan NaCl (TP-04) ......................................... VII-23
7.6.13 Tangki Pelarutan NaOH (TP-03) ....................................... VII-24
7.6.14 Tangki Pelarut Kaporit (TP-05) ......................................... VII-24

Universitas Sumatera Utara

7.6.15 Deaerator (DE).................................................................. VII-25
7.6.16 Ketel Uap (KU) ................................................................. VII-25
7.6.17 Cooling Tower (CT) .......................................................... VII-25
7.6.18 Tangki Bahan Bakar (TU-03) ............................................ VII-25
7.6.19 Pompa Sedimentasi (PU-01) ............................................. VII-26
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ...................................... VIII-1
8.1 Lokasi Pabrik .......................................................................... VIII-1
8.2 Tata Letak Pabrik .................................................................... VIII-3
8.3 Perincian Luas Tanah .............................................................. VIII-4
BAB IX

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

Organisasi Perusahaan .............................................................. IX-1
9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ...................................................... IX-2
9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil.............................................. IX-2
9.1.3 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
9.4.2 Dewan Komisaris ................................................................ IX-6
9.4.3 Direktur .............................................................................. IX-7
9.4.4 Sekretaris ............................................................................ IX-7
9.4.5 Manager Produksi ............................................................... IX-7
9.4.6 Manager Teknik .................................................................. IX-7
9.4.7 Manager Umum dan Keuangan ........................................... IX-8
9.4.8 Manager Pembelian dan Pemasaran..................................... IX-8

9.5

Sistem Kerja ............................................................................. IX-8

9.6

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

9.7

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

9.8 Tata Tertib .............................................................................. IX-13
9.9 JAMSOSTEK dan Fasilitas Tenaga Kerja ................................ IX-13
BAB X

ANALISA EKONOMI ......................................................................X-1
10.1 Modal Investasi...........................................................................X-1

Universitas Sumatera Utara

10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI) .....X-1
10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC)..................................X-2
10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/ Total Cost (TC)..............................X-4
10.2.1 Biaya Tetap (BT) / 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 Bonus Perusahaan .......................................................................X-5
10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha .........................................................X-5
10.6 Analisa Aspek Ekonomi ..............................................................X-5
10.6.1 Profit Margin (PM) .............................................................X-5
10.6.2 Break Even Point (BEP)............................................................X-5
10.6.3 Return on Investment (ROI) ................................................X-6
10.6.4 Pay Out Time (POT) ...........................................................X-6
10.6.5 Return on Network (RON) ..................................................X-7
10.6.6 Internal Rate of Return (IRR) ..............................................X-7
BAB XI

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

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... xII-1
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN
LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1

Karakteristik Beberapa Jenis Pulp ......................................................... II-1

Tabel 4.1

Neraca energi pada Tangki Pencampur (M-101) ................................. IV-1

Tabel 4.2

Neraca energi pada Reaktor (R-101 A/B) ............................................ IV-2

Tabel 4.3

Neraca energi pada Tangki Hidrolisa (R-102 A/B) .............................. IV-2

Tabel 4.4

Neraca energi pada Cooler (E-101) ..................................................... IV-2

Tabel 4.5

Neraca energi pada Tangki Netralisasi (T-101) ................................... IV-3

Tabel 4.6

Neraca energi pada Rotary Dryer (RD-101) ........................................ IV-3

Tabel 5.1

Spesifikasi pompa – pompa ................................................................. V-9

Tabel 5.2

Spesifikasi Conveyer ..........................................................................V-10

Tabel 6.1

Daftar Instrumentasi Pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Selulosa
Asetat………………………………………………………………….VI
-4

Tabel 6.2

Metode Pencegahan dan Pertolongan Pertama Jika Terkena Bahan
Kimia………………………………………………………………………V
I-9

Tabel 7.1

Kebutuhan Uap .................................................................................. VII-1

Tabel 7.2

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

Tabel 7.3

Kebutuhan Air Panas 90 0C pada Alat ................................................ VII-2

Tabel 7.4

Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan......................................... VII-3

Tabel 7.5

Kualitas Air Sungai Silau Asahan ...................................................... VII-4

Tabel 7.6

Kebutuhan Listrik pada Alat Utilitas ................................................ VII-11

Tabel 7.7

Spesifikasi pompa-pompa utilitas..................................................... VII-27

Tabel 8.1

Perincian Luas Tanah .......................................................................VIII-4

Tabel 9.1

Susunan Jadwal Shift Karyawan ......................................................... IX-9

Tabel 9.2

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

Tabel 9.3

Perincian Gaji Karyawan ................................................................... IX-12

Tabel LA-1

Menyajikan rumus molekul, berat molekul dan titik didih komponen
yang

terlibat

dalam

proses

ini……………………………………...….LA-1

Universitas Sumatera Utara

Tabel LB-1

Tabel kontribusi nilai kapasitas panas liquid (Cpl) metode Chuch dan
Swanson .......................................................................................... LB-1

Tabel LB-2

Tabel Tabel Kontribusi Unsur Atom dengan Metode Hurst dan
Harrison ........................................................................................... LB-2

Tabel LB-3

Tabel kontribusi gugus nilai panas pembentukan (∆Hfo) .................. LB-3

Tabel LB-4

Nilai kapasitas panas masing-masing komponen ............................. LB-5

Tabel LB-5

Nilai panas pembentukan dan panas penguapan .............................. LB-7

Tabel LB-6

Perhitungan panas masuk pada Tangki Pencampur (M-101)............ LB-8

Tabel LB-7

Perhitungan panas keluar Tangki Pencampur (M-101) .................... LB-9

Tabel LB-8

Neraca energi Tangki Pencampur (M-

101)……………………….....LB-9
Tabel LB-9

Perhitungan panas masuk Reaktor (R-101 A/B) ........................... LB-11

Tabel LB-10 Perhitungan panas keluar Reaktor (R-101 A/B)…………………...LB11
Tabel LB-11

Neraca energi Reaktor (R-101 A/B) ............................................. LB-12

Tabel LB-12

Perhitungan panas masuk Tangki Hidrolisa (R-102 A/B) ............. LB-13

Tabel LB-13

Perhitungan panas keluar Tangki Hidrolisa (R-102 A/B)………...LB14

Tabel LB-14

Neraca energi Tangki Hidrolisa (R-102 A/B)…………………….LB15

Tabel LB-15 Perhitungan panas keluar Cooler (E101)…………………………LB-16
Tabel LB-16

Neraca Energi Cooler (E-101)...................................................... LB-17

Tabel LB-17

Perhitungan panas masuk Tangki Netralisasi (T-101). .................. LB-18

Tabel LB-18

Perhitungan panas keluar Tangki Netralisasi (T-101). .................. LB-19

Tabel LB-19

Neraca energy Tangki Netralisasi (T-101). ................................... LB-20

Tabel LB-20

Perhitungan panas masuk Rotary dryer (RD-101). ....................... LB-21

Tabel LB-21

Perhitungan panas keluar Rotary Dryer (RD-101) ........................ LB-22

Tabel LB-22

Neraca Energi Rotary Dryer (RD-101)......................................... LB-22

Tabel LC-1

Komposisi bahan masuk ke gudang penyimpanan pulp (V-

101)…...LC-1
Tabel LC-2

Komposisi bahan masuk ke gudang penyimpanan selulosa

Universitas Sumatera Utara

Diasetat........................................................................................ LC-12
Tabel LC-3

Komposisi bahan masuk ke tangki pencampur (M-101)…………..LC-

13
Tabel LC-4

Komposisi bahan masuk ke tangki pencampur (M-102) ............... LC-16

Tabel LC-5

Komposisi bahan masuk ke tangki pencuci (V-105) ..................... LC-18

Tabel LC-6

Komposisi bahan masuk ke reaktor (R-101 A/B) ......................... LC-22

Tabel LC-7

Komposisi bahan masuk ke Tangki Hidrolisa (R-102 A/B) .......... LC-27

Tabel LC-8

Komposisi bahan masuk ke tangki netralisasi (T-101) .................. LC-32

Tabel LC-9

Hasil perhitungan untuk semua pompa proses .............................. LC-39

Tabel LC-10 Komposisi bahan masuk ke Centrifuge (CF101)………………….LC-42
Tabel LC-11

Komposisi bahan masuk ke centrifuge (CF-102) .......................... LC-43

Tabel LC-12

Komposisi bahan yang masuk ke decanter (D-101) ...................... LC-45

Tabel LD-1

Spesifikasi untuk ponpa-pompa utilitas ........................................ LD-34

Tabel LE-1

Perincian Harga Bangunan dan Sarana Lainnya ..............................LE-1

Tabel LE-2

Harga Indeks Marshall dan Swift ....................................................LE-3

Tabel LE-3

Estimasi Harga Peralatan Proses .....................................................LE-7

Tabel LE-4

Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ..............LE-8

Tabel LE-5

Biaya Sarana Transportasi.............................................................LE-10

Tabel LE-6

Perincian Gaji Pegawai .................................................................LE-13

Tabel LE-7

Perician Biaya Kas ........................................................................LE-15

Tabel LE-8

Perincian Modal Kerja ..................................................................LE-16

Tabel LE-9

Aturan Depresiasi sesuai UU RI No.17 tahun 2000 ....................... LE-17

Tabel LE-10

Perkiraan Biaya Depresiasi sesuai UU RI No.17 tahun 2000 .........LE-18

Tabel LE-11

Data perhitungan BEP...................................................................LE-25

Tabel LE-12

Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ............................ LE-27

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 8.1

Tata Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Selulosa Diasetat ................. VIII-6

Gambar 9.1

Struktur Organiasi Pabrik Pembuatan Selulosa Diasetat ............ IX-16

Gambar LE-1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan dan Tangki
Pelarutan.(Peters, 2004) ............................................................. LE-5
Gambar LE-2 Kurva Break Even Point Pabrik Pembuatan Selulosa Diasetat ... ....LE26

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

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 PERALATAN UTILITAS... LD-1
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ..................................... LE-1

Universitas Sumatera Utara

INTISARI

Selulosa diasetat merupakan bahan baku utama dalam pembuatan tekstil,
filter, plastik dan yang lainnya yang dapat diproduksi dari serat yang mengandung
selulosa dengan kadar tinggi. Kebutuhan akan selulosa diasetat yang meningkat yang
selama ini selalu diimpor tentu membuat biaya produksi industri lanjutannya
semakin tinggi padahal bahan baku utama dalam pembuatan selulosa diasetat adalah
pulp hasil produksi dalam negeri yang selama ini selalu diekspor.
Selulosa diasetat yang akan diproduksi 3.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja
dengan bahan baku utama pulp dan asetat anhidrat dengan proses utama yaitu
asetilasi pada suhu 700C dan hidrolisis pada suhu 1200C.
Lokasi pabrik pembuatan selulosa diasetat ini direncanakan didirikan di
daerah Air Genting, Kabupaten Asahan, Provinsi Sumatera Utara dengan luas areal
21.500 m2.Tenaga kerja yang dibutuhkan 156 orang dengan bentuk badan usaha
Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur utama dengan struktur
organisasi sistem garis.
Hasil analisa ekonomi pabrik selulosa diasetat adalah sebagai berikut:
 Total Modal Investasi
:
Rp 139.034.755.050, Biaya Produksi
:
Rp 107.487.240.911, Hasil Penjualan
:
Rp 163.397.950.289, Laba Bersih
:
Rp 38.959.309.082, Profit Margin
:
34,05 %
 Break Even Point
:
50,85%
 Return on Investment
:
28,02 %
 Pay Out Time
:
3,57 tahun
 Return on Network
:
47,70 %
 Internal Rate of Return
:
40,05 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Selulosa Diasetat dari Pulp dan Asetat Anhidrat dengan Pelarut Asam Asetat ini
layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Selulosa Diasetat pertama kali dikenalkan oleh Schutzanberger pada 1865.
Pada 1879, Franchimont melaporkan penggunaan asam sulfat sebagai katalis untuk
asetilasi, dimana katalis ini masih sangat biasa digunakan untuk produksi selulosa
diasetat secara komersial. Proses pembuatan selulosa diasetat selanjutnya
disempurnakan oleh Miles (1903) dan Von Bayer (1906), selanjutnya dibawah
pengawasan Camille dan Henri Dreyfus untuk pertama kalinya direalisasikan proses
produksi selulosa diasetat dengan skala besar di Inggris. Selulosa diasetat banyak
digunakan untuk berbagai macam hal, yaitu sebagai bahan untuk pembuatan benang
tenunan dalam industri tekstil, sebagai filter pada rokok, bahan untuk lembaranlembaran plastik, film dan juga cat. Oleh karena itu selulosa diasetat merupakan
bahan industri yang cukup penting peranannya.
Berdasarkan data dari Biro Pusat Statistik, diperoleh data bahwa kebutuhan
selulosa diasetat di Indonesia masih dipenuhi dengan mengimpor dari luar negeri
misalnya negara Jepang, Amerika dan beberapa negara Eropa. Indonesia merupakan
salah satu penghasil tekstil terbesar di dunia, ketergantungan akan selulosa diasetat
menjadikan APBN Indonesia untuk impor bahan baku ini cukup tinggi, sehingga
membebani ongkos produksi tekstil dalam negeri.
Dengan demikian, maka sangatlah tepat untuk mendirikan suatu industri yang
memproduksi selulosa diasetat di Indonesia. Adapun beberapa hal yang menjadi
pertimbangan untuk mendirikan pabrik selulosa diasetat di Indonesia di antaranya :
1. Kebutuhan akan selulosa diasetat yang semakin meningkat dari tahun ke tahun.
2. Banyaknya tenaga kerja yang memerlukan penyaluran sehingga dengan
pendirian pabrik ini diharapkan dapat menyerap tenaga kerja sehingga akan
mengurangi angka pengangguran.
Dalam perkembangannya, kebutuhan selulosa diasetat di Indonesia cenderung
meningkat.

Universitas Sumatera Utara

Walau ada beberapa tahun impor menurun, akan tetapi tidak terlalu kecil
sehingga tidak perlu terlalu di khawatirkan, seperti yang diperlihatkan pada tabel di
bawah ini.
Tahun

Ton

2005

2.840,353

2006

2.699,461

2007

2.941,931

2008

3.180,449

2009

3.037,247

(Sumber : Data BPS Medan, 2009)
1.2 Perumusan Masalah
Sehubungan dengan semakin diperlukannya tekstil yang aman dan ramah
terhadap lingkungan, serta terdapatnya potensi produksi tekstil yang cukup besar di
Indonesia, maka suatu prospek yang bagus untuk membuat suatu perancangan pabrik
pembuatan selulosa diasetat sebagai bahan baku pembuatan tekstil dengan
menggunakan bahan baku utama pulp dan asetat anhidrat dengan bantuan katalis
asam sulfat sangat memungkinkan.

1.3 Tujuan Perancangan
Tujuan perancangan pabrik pembuatan selulosa diasetat ini adalah untuk
menerapkan disiplin ilmu Teknik Kimia, khususnya dibidang rancang, proses dan
operasi teknik kimia, sehingga memberikan gambar kelayakan Pra Perancangan ini.

1.4 Manfaat Perancangan
Manfaat Pra Rancangan pabrik Pembuatan Selulosa Diasetat dari Pulp dan
Asetat Anhidrat adalah memberi gambaran kelayakan (feasibility) dari segi
rancangan dan ekonomi pabrik ini untuk dikembangkan di Indonesia. Di mana
nantinya gambaran tersebut menjadi patokan untuk pengambilan keputusan terhadap
pendirian pabrik tersebut. Proses pembuatan selulosa diasetat dimanfaatkan untuk
menekan biaya impor dan menjaga ketersediaan selulosa diasetat yang selama ini

Universitas Sumatera Utara

merupakan salah satu komoditas yang harus didatangkan dari luar Indonesia dan
mengurangi penggunaan bahan baku tekstil yang berasal dari bahan sintesis yang
seringkali menimbulkan berbagai masalah lingkungan sehingga kebutuhan dalam
negeri maupun ekspor ke luar negeri dapat terpenuhi di masa yang akan datang.

Universitas Sumatera Utara

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Pulp
Pulp merupakan material berserat yang dihasilkan dari beberapa tahapan

proses melalui perlakuan kimia dan mekanis, tergantung jenis bahan baku. Sekarang,
sekitar 90 % produksi pulp dunia berbahan baku dari kayu. Adapun beberapa
kandungan yang terdapat dalam kayu adalah α-selulosa (R-10) dan xylen.
Kandungan dari bahan baku pulp yang mempengaruhi pembuatan selulosa asetat
adalah α-selulosa (R-10, dengan batas kandungan minimal α-selulosa (R-10) dalam
pulp 96 % (Lewin, 2006). Berikut kadar α-selulosa (R-10) dalam pulp pada beberapa
proses dan bahan baku.
Tabel 2.1 Karakteristik Beberapa Jenis Pulp

(Sumber : Sixta, 2006)

2.2

Serat
Serat atau fiber adalah suatu jenis bahan berupa potongan-potongan

komponen yang membentuk jaringan memanjang yang utuh. Contoh serat yang
paling sering dijumpai adalah serat pada kain. Manusia menggunakan serat dalam

Universitas Sumatera Utara

banyak hal: untuk membuat tali, kain, atau kertas. Serat dapat digolongkan menjadi
dua jenis yaitu serat alami dan serat sintetis (serat buatan manusia). Serat sintetis
dapat diproduksi secara murah dalam jumlah yang besar. Namun demikian, serat
alami memiliki berbagai kelebihan khususnya dalam hal kenyamanan.
Serat alami meliputi serat yang diproduksi oleh tumbuh-tumbuhan, hewan,
dan proses geologis. Serat jenis ini bersifat dapat mengalami pelapukan. Serat alami
dapat digolongkan ke dalam:
•

Serat tumbuhan/serat pangan; biasanya tersusun atas selulosa, hemiselulosa,
dan kadang-kadang mengandung pula lignin. Contoh dari serat jenis ini yaitu
katun dan kain ramie. Serat tumbuhan digunakan sebagai bahan pembuat

•

•

kertas dan tekstil. Serat tumbuhan juga penting bagi nutrisi manusia.
Serat kayu, berasal dari tumbuhan berkayu.
Serat hewan, umumnya tersusun atas protein tertentu. Contoh dari serat
hewan yang dimanfaatkan oleh manusia adalah serat laba-laba (sutra) dan

•

bulu domba (wol).
Serat mineral, umumnya dibuat dari asbestos. Saat ini asbestos adalah satusatunya mineral yang secara alami terdapat dalam bentuk serat panjang.
Adapun serat buatan/sintetis yang dikenal pada saat ini di kelompokkan
menjadi dua, yaitu :

1.Serat mineral : serat yang terbuat dari bahan baku berupa mineral
Contoh :
•

•

•

Kaca serat/Fiberglass, dibuat dari kuarsa
Serat logam dapat dibuat dari logam yang duktil seperti emas, atau perak.
Serat karbon

2. Serat polimer : bagian dari serat sintetis, serat jenis ini dibuat melalui proses kimia
Contoh :
•

•

•

•

•

•

polyamida nilon
PET atau PBT poliester, digunakan untuk membuat botol plastik
fenol-formaldehid (PF)
serat polivinyl alkohol (PVOH)
serat polivinyl khlorida (PVC)
poliolefin (PP dan PE)

Universitas Sumatera Utara

•

•

•

2.3

polyethylene (PE)
Elastomer, digunakan untuk membuat spandex
poliuretan.

Selulosa Diasetat
Selulosa diasetat merupakan serat yang sangat mudah dihasilkan dengan

biaya yang rendah dan kualitas produk yang baik. Selulosa diasetat digunakan dalam
berbagai industri seperti pembuatan tekstil, plastik, fiber, dan filter rokok. Adapun
sifat selulosa diasetat yang membedakan dengan serat sintetis lainnya adalah :
•

•
•

•

Termoplastik
Selektif absorpsi dan dapat membuang beberapa bahan organik dengan kadar
rendah
Mudah digabungkan dengan plasticizers, panas, dan tekanan
Selulosa diasetat larut pada kebanyakan pelarut (terutama aseton dan pelarut
organik) dan dapat dimodifikasi agar dapat dilarutkan dengan pelarut

•
•

•

•

•

•

2.4

alternatif, termasuk air
Hidrofilik, membuat selulosa diasetat gampang basah, dengan pengantar
cairan yang baik dan absorpsi yang bagus
Area permukaan luas
Terbuat dari sumber yang dapat diperbaharui : pulp kayu
resistan untuk mold dan mildew
Mudah hancur dengan larutan alkali kuat dan agen oksidasi kuat
Dapat dibersihkan atau dikeringkan dengan mudah

Tahapan Pembuatan Selulosa diasetat
Selulosa diasetat merupakan hasil reaksi dari selulosa dan asetat anhidrid, yang

merupakan produk senyawa dari gugus hidroksil dan asam. Ada 3 proses utama yang
biasa digunakan untuk memproduksi selulosa diasetat, yaitu :
1. Solvent process (proses dengan pelarut)
Merupakan proses yang paling umum dan biasa digunakan. Pada proses asetilasi
digunakan asetat anhidrid sebagai reaktan utama dan berlangsung dengan
kehadiran asam asetat glasial sebagai pelarut serta asam sulfat sebagai katalis.

Universitas Sumatera Utara

2. Solution process (proses larutan)
Methylene chloride menggantikan semua atau sebagian asam asetat dan aksinya
sebagai solvent bagi selulosa diasetat yang terbentuk.
3. Heterogenous process (proses heterogen)
Cairan organik inert, seperti benzene ligroin digunakan sebagai non-solvent
untuk menjaga selulosa terasetilasi yang telah terbentuk dalam larutan.
Proses yang digunakan pada perancangan proses ini yaitu proses dengan pelarut
asam asetat dengan reaktan utama asetat anhidrat dan katalis asam sulfat karena
memiliki keuntungan pada proses asetilasi yang menghasilkan derajat asetilasi yang
tinggi yaitu 2,50 – 2,95 (Mc Ketta, 1997).
Secara umum, proses produksi selulosa diasetat dengan proses di atas meliputi 4
tahapan proses, yaitu :
1. Persiapan Bahan Baku (Pretreatment)
2. Proses Reaksi Utama (Asetilasi dan Hidrolisis)
3. Pemurnian Produk
4. Recovery pelarut asam asetat
Proses pembuatan selulosa diasetat adalah sebagai berikut :
2.4.1 Persiapan Bahan Baku (Petreatment)
Pulp dari gudang penyimpanan pulp (V-101) dibawa dengan conveyor SC101 dan dilewatkan ke alat pemotong (hammer mills) HM-101 untuk memperkecil
partikel pulp. Kemudian dibawa kembali dengan conveyor SC-102 ke tangki M-101
yang terbuat dari stainless steel dilengkapi dengan agitator dan asam asetat glasial
dipompa dari tangki V-102 sebanyak 25 % dari berat selulosa pada kondisi operasi
500C dan diagitasi selama 30 menit.untuk proses aktivasi pulp dalam penyeragaman
selulosa (pretreatment). Fasa pada proses pretreatment adalah bubur (slurry).

2.4.2 Proses Reaksi Utama
- Asetilasi
Kemudian pulp yang diaktivasi dimasukkan ke dalam reaktor R-101A/B yang
dilengkapi dengan agitator dan jaket pendingin. Proses asetilasi yang berlangsung
pada reaktor R- 101A/B adalah batch sehingga dibuat paralel untuk menjadikan
proses kontiniu. Ke dalam reaktor dipompakan reaktan asetat anhidrat sebanyak

Universitas Sumatera Utara

280% dari tangki V-104, pelarut asam asetat (70%) sebanyak 450% dari tangki V106 dan katalis asam sulfat dari tangki V-103 sebanyak 3% dari berat selulosa yang
telah diaktivasi dengan kondisi operasi 70oC dan waktu reaksi 1 jam (50 menit
pencapaian suhu 700C akibat adanya panas reaksi dan 10 menit untuk memperoleh
efek asetilasi).
Berikut mekanisme proses asetilasi yang terjadi pada reaktor R-101A/B :

Asetat anhidrat

Karbokation

Karbokation

Selulosa monoasetat

Asam asetat

Reaksi ini diawali dengan terjadinya protonisasi pada atom O pada gugus
karbonil dalam asetat anhidrat membentuk karbokation. Karbo-kation yang cukup
efektif ini merupakan suatu senyawa antara dimana terjadi muatan positif pada atom
C yang berikatan dengan atom O yang terprotonasi. Dengan adanya karbokation ini
maka subtitusi nukleofilik akan mudah terjadi. Pada reaksi ini pasangan electron
yang tidak berikatan pada atom O pada gugus hidroksil akan menyerang karbokation
tersebut dan diikuti oleh eliminasi asam karboksilat dan H+. Dalam reaksi asetilasi ini
kedudukan OH- pada atom C menentukan kereaktifan atom pada reaksi esterifikasi.
Halangan sterik yang dimiliki gugus hidroksil pada C6 lebih kecil dibandingkan pada
atom C2 dan atom C3. Dengan alasan yang sama kemungkinan tahap reaksi
selanjutnya terjadi pada atom C3 dan terakhir pada C2. Dengan demikian reaksi
esterifikasi triasetat pada selulosa berlangsung secara bertahap ( Suyati, 2008).

Universitas Sumatera Utara

Berikut reaksi umum asetilasi selulosa dengan asetat anhidrat pada reaktor R-101A/B

(α-selulosa (R-10))

(Asetat anhidrat)

(Selulosa triasetat) (Asam asetat)

- Hidrolisis
Setelah proses asetilasi, produk R-101A/B

selanjutnya dihidrolisis dalam

tangki R-102A/B dengan penambahan air sebanyak 70% dari berat selulosa (U.S.
Patent :4,590,266 Yamashita, 1986). Tangki hidrolisis berbentuk vertikal dan
dilengkapi dengan agitator. Suhu operasi yang berlangsung pada proses hidrolisis
adalah 1200C yang diperoleh dari steam selama 2 jam (U.S. Patent : 4,306,060
Ikemoto, 1981).
CTA

+ 0,55 H2O

CDA +

0,55CH3COOH

Pada proses hidrolisis ini seluruh asetat anhidrat sisa juga terhidrolisis menjadi asam
asetat.

2.4.3 Pemurnian Produk
Setelah melalui proses hidrolisis, maka larutan dialirkan ke dalam tangki
netralisasi T-101. Pada tangki ini dipompakan larutan magnesium asetat 20%
sebanyak 24% dari berat selulosa dari tangki V-105 untuk menetralisasikan asam
sulfat. Kemudian larutan dipompa ke sentrifius (SF-101). Endapan berupa selulosa
asetat sekunder (selulosa diasetat) dalam bentuk serpihan padatan (flake) diambil dan
dimasukkan ke dalam tangki pencucian WT-101, sedangkan larutan sisa masuk ke
dalam proses recovery asam asetat. Selulosa diasetat dicuci dengan air pada tangki
WT-101 untuk membersihkan kotoran atau larutan asam sisa yang masih terdapat
pada selulosa asetat. Kemudian larutan dialirkan ke sentrifius (SF-102) untuk
memisahkan air dan padatan selulosa diasetat. Selanjutnya selulosa diasetat dibawa
ke rotary dryer (RD-101) untuk dikeringkan hingga kelembaban 2-5% pada suhu
100 OC yang kemudian dibawa dengan menggunakan conveyor (SC-103) ke tangki
pembentukan produk / hammer mills (HM-102) untuk menyeragamkan produk dalam

Universitas Sumatera Utara

bentuk flake. Kemudian diteruskan ke gudang penyimpanan produk selulosa diasetat
(V-107) dengan menggunakan conveyer (SC-104).

2.4.4 Recovery Pelarut Asam Asetat
Larutan dari tangki pengendapan SF-101 dialirkan ke tangki dekanter D-101
untuk memisahkan magnesium sulfat dari asam asetat dan air. Fasa berat dialirkan ke
unit pengolahan limbah sedangkan larutan sisa dialirkan ke tangki pencampuran
asam asetat dengan menambahkan sejumlah air sehingga komposisi asam asetat pada
tangki penyimpanan sebesar 70%.

2.5

Sifat Bahan Baku dan Produk

2.5.1 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku
a. Pulp
Sifat Fisis :








Wujud

: padat

Sg

: 1,6 g/cm3

Rumus molekul

: (C6H7O2(OH)3)x

Kapasitas panas

: 0,32 Cal/g.oC

Sifat Kimia :


Reaksi esterifikasi selulose dengan asam asetat anhidrid :
OSO2OH
Rcell(OH)3 + H2SO4 + 3 (CH3CO)2O

Rcell

+ 4 CH3COOH
(OCOCH3)2

b. Asetat Anhidrid
Sifat Fisis :












Wujud

: cair

Kenampakan

: jernih (tidak berwarna)

Rumus molekul

: (CH3CO)2O

BM

: 102,09 g/mol

Titik didih

: 139,6oC pada tekanan 1 atm.

Sg

: 1,082 g/cm3

Universitas Sumatera Utara









Kapasitas panas

: 0,456 cal/g.oC

Temperatur kritis : 326oC
Viscositas

: 0,91 Cp

Panas penguapan : 93 cal/g (pada titik didih normal)
(Perry, 1997)

Sifat Kimia :
Asetat anhidrid bisa berasetilasi dengan berbagai macam campuran, mulai
dari kelompok selulosa sampai ammonia dengan menggunakan katalis asam atau
basa. Pada beberapa garam inorganik dipakai juga aksi katalis, tetapi sukar untuk
menggeneralisasi aksi dari garam metalik dan ion.
Pada umumnya reaksi katalisasi asam dari asetat anhidrid lebih cepat
dibandingkan dengan reaksi katalis dengan basa. Hidrolisa dari asetat anhidrid
berjalan pada suhu yang rendah dengan adanya katalis akan mencapai tingkat
(laju) yang lebih baik.

2.5.2 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Penunjang
a. Asam Asetat
Sifat Fisis :






















Wujud

: cair

Kenampakan

: jernih (tidak berwarna)

Rumus molekul

: CH3COOH

BM

: 60,05 g/mol

Titik didih

: 118, 4oC pada tekanan 1 atm

Kapasitas panas

: 0,522 cal/g.oC

Sg

: 1,049 g/cm3

Temperatur kritis

: 594,45oK

Viscositas

: 1,22 Cp

Panas penguapan

: 94,29 cal/g (pada titik didih normal)

Panas pembakaran

: 46,6 cal/g
(Perry, 1997)

Sifat Kimia:

Universitas Sumatera Utara

Dalam sintesa cellulose dan rayon, asam asetat anhidrat terbentuk dari asam
asetat dengan kondisi 700 0C dan 150 mmHg
Reaksi:
HOAc

H2O + CH2 = CO

Dengan katalis trietil pospat, diikuti reaksi pendinginan dalam fase cair
HOAc + CH2 = CO

Ac2O

b. Asam Sulfat
Sifat Fisis :














Wujud

: cair

Kenampakan

: jernih (tidak berwarna)

Rumus molekul : H2SO4
BM

: 98 g/mol

Titik didih

: 340oC pada tekanan 1 atm

Kapasitas panas : 0,3404 cal/g.oC
Sg

: 1,8361 g/cm3
(Perry, 1997)

Sifat Kimia :
Asam sulfat larut dalam semua proporsi air dan menghasilkan sejumlah panas.
Setiap 1 lb asam sulfat 100% ditambah air sampai konsentrasi asam 90% akan
melepaskan panas 80 BTU dan bila ditambah air hingga konsentrasi 20% maka akan
melepas panas sebesar 300 BTU. Asam sulfat dapat melarutkan sejumlah besar SO3
dan memproduksi bermacam-macam tingkatan oleum.

c. Magnesium Asetat
Sifat fisis :












Wujud

: cair

Kenampakan

: jernih (tidak berwarna)

Rumus molekul : Mg(CH3COO)2
BM

: 142,39 g/mol

Titik didih

: 134oC pada tekanan 1 atm

Kapasitas panas : 0,2340 cal/g.oC

Universitas Sumatera Utara



Sg

: 1,035 g/cm3

(Perry, 1997)
Sifat Kimia :
Pada kasus asetilasi dengan katalis yang tinggi (pekat), asam sulfat
dinetralisir dengan menambahkan sodium asetat atau magnesium asetat untuk
mengurangi kandungan asam sulfat bebas dan mencegah depolimerisasi yang
berlebihan (Kirk & Othmer, 1977).

2.5.3 Sifat Fisis dan Kimia Produk
a. Selulose Diasetat (produk utama)
Sifat fisis :
















Wujud

: padat

Kenampakan

: flake (butiran)

Rumus molekul

: (C6H7O2(OCOCH3)3)x

Titik lebur

: 260oC

Kapasitas panas

: 0,42 cal/g.oC

Sg

: 1,32 g/cm3

Derajat polimerisasi : 200
Derajat subtitusi

:3

Sifat kimia :


Larut dalam aseton

Universitas Sumatera Utara

Air Proses

Steam

Air Panas

Air Pendingin

P-105
V-105
1
2

7

SC-102

SC-101
HM-101
V-101

3
P-242

25

M-101
500C

4

9

P-102
LI

V-102

LI

PC

24

PC

FC

FC

12

5

14

FC

P-109

D-101

M-102
P-111

P-103
V-103

8

R-102A/B\
1200C

26

23

R-101A/B
700C

13
FC
11

LI

LI

PC

16

P-107A/B

P-106A/B

LI

PC

P-110

P-108
V-106

SF-101
FC
10

15

6
E-101
700C

20

T-101
P-104

22

21

19

17
R-101A/B

R-102 A/B

WT-101
P-106A/B

SC-103

P-107A/B

RD-101

SC-105

SC-104
HM-102

SF-102

18

V-104

V-107

Ke Utilitas

Bekas Air Pendingin

Kondensat

Universitas Sumatera Utara

BAB III
NERACA MASSA
Pembuatan selulosa diasetat dari pulp dengan katalis asam sulfat dan pelarut
asam asetat didasarkan pada :
Kapasitas produksi

: 3.000 ton/tahun

Waktu kerja

: 330 hari/tahun

Satuan operasi

: kg/jam

Kemurnian produk

: 97%

Peralatan – peralatan yang mengalami peneracaan massa yaitu :
-

Tangki Pencampur (M-101)

-

Reaktor (R-101 A/B)

-

Tangki Hidrolisis (R-102 A/B)

-

Tangki Netralisasi (T-101)

-

Sentrifuge 1 (SF-101)

-

Tangki Pencuci (WT-101)

-

Sentrifuge 2 (SF-102)

-

Rotary dryer (RD-101)

-

Decanter (D-101)

-

Tangki Pencampur (M-102)

1. Tangki Pencampur (M-101)
Masuk
Komponen
α-selulosa
Xylan
Asam asetat
Air

TOTAL

Keluar

F2

F3

F4

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

221,813

-

221,813

2,043

-

2,043

-

54,344

54,344

3,178

1,109

4,287

227,034

55,453

282,488

282,488

Universitas Sumatera Utara

2. Reaktor (R-101 A/B)
Masuk
Komponen

F4

F5

(kg/jam) (kg/jam)
Selulosa triasetat
α-selulosa
Xylan
Asam asetat

Keluar
F6

F7

F8

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

-

-

-

-

398,031

221,813

-

-

-

-

2,043

-

-

-

2,043

54,344

-

12,4215

698,711

1011,94

- 608,6545

-

185,978

Asetat anhidrat

-

Asam sulfat

-

6,5213

-

-

6,5213

4,287

0,1331

-

299,448

303,868

227,034

6,6544

621,076

998,159

Air

TOTAL

1908,38

1908,38

3. Hidroliser (R-102 A/B)
Masuk
Komponen

Keluar

F8

F9

F10

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

Selulosa diasetat

-

-

367,996

Selulosa triasetat

398,031

-

-

2,043

-

2,043

Asam asetat

1011,94

-

1269,67

Asetat anhidrat

185,978

-

3,7196

6,5213

-

6,5213

303,868

157,487

415,918

1908,38

157,487

Xylan

Asam sulfat
Air

TOTAL

2065,86

2065,86

Universitas Sumatera Utara

4. Tangki Netralisasi (T-101)
Masuk
Komponen

Selulosa diasetat

Keluar

F11

F12

F13

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

367,996

-

367,996

2,043

-

2,043

1269,67

-

1277,57

Asetat anhidrat

3,7196

-

3,7196

Asam sulfat

6,5213

-

0,0652

415,918

42,5881

458,506

Magnesium asetat

-

10,647

1,2923

Magnesium sulfat

-

-

7,9054

2065,86

53,2351

Xylan
Asam asetat

Air

TOTAL

2119,1

2119,1

5. Sentrifuge (SF-101)
Masuk
Komponen

Selulosa diasetat

Keluar

F13

F14

F15

(kg/jam)

(kg/jam)

(kg/jam)

367,996

-

367,996

2,043

-

2,043

1277,57

1252,02

25,5514

Asetat anhidrat

3,7196

3,6452

0,0744

Asam sulfat

0,0652

0,064

0,0013

458,506

449,3363

9,1701

Magnesium asetat

1,2923

1,2664

0,0258

Magne