Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Heptena dari butena dan propena Dengan Kapasitas 80.000 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN HEPTENA DARI PROPENA DAN BUTENA
DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 80.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
OLEH :

HENDRYCO PASARIBU
NIM : 080405073

D E P A R TE M E N TE K NI K K I M I A
F A K U L T A S

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
2010

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas rahmat
dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang
berjudul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Heptena dari butena dan
propena Dengan Kapasitas 80.000 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan
sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini
perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Ir. Iriany, MSi sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan
arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak M.Hendra S. Ginting, ST, MT sebagai Dosen Pembimbing II yang
telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia FT
USU.
4. Bapak Dr. Ir. Irvan, MSi sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen

Teknik Kimia FT USU.
5. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis
selama menjalani studi.
6. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan
bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Deparetemen
Teknik Kimia.
7. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yang saya sayangi yang tidak
pernah lupa memberikan motivasi dan semangat kepada penulis.
8. Teman seperjuangan Eka Novalina Ginting sebagai partner penulis dalam
penyelesaian Tugas Akhir ini.
9. Para senior – senior ‘04, Teman-teman seperjuangan ’08 dan Adik-adik junior
stambuk ’09 dan ’10.

Universitas Sumatera Utara

10. Seluruh Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang juga
turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir
ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak

kekurangan

dan

ketidaksempurnaan.

Oleh

karena

itu

penulis

sangat

mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan
pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, 5 Desember 2010

Penulis,

Hendryco Pasaribu
080405067

Universitas Sumatera Utara

INTISARI
.
Pabrik pembuatan Heptena ini direncanakan berproduksi dengan
kapasitas 80.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi
pabrik direncanakan di daerah Kawasan Industri, Kotamadya Cilacap, Propinsi
Jawa Tengah, dengan luas areal 12.320 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 151
orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh
seorang Direktur dengan struktur organisasi sistem garis.
Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan Heptena ini adalah sebagai berikut:
a) Total modal investasi
: Rp. 5,156,343,723,629
b) Biaya Produksi
: Rp. 5,900,344,336,153.

c) Hasil penjualan per tahun
: Rp . 7,359,599,783,867
d) Laba bersih
: Rp. 1,016,388,919,333.
e) Profit Margin
: 19,7 %
f) Break Event Point (BEP)
: 30,10 %
g) Return Of Investment
: 19,711 %
h) Pay Out Time
: 5,073 tahun
i) Return of Network
: 32,852 %
j) Internal Rate of Return
: 26,5782 %,
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Heptena dari propena dan butena dalam Fasa Cair ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

INTISARI
.
Pabrik pembuatan Heptena ini direncanakan berproduksi dengan
kapasitas 80.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi
pabrik direncanakan di daerah Kawasan Industri, Kotamadya Cilacap, Propinsi
Jawa Tengah, dengan luas areal 12.320 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 151
orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh
seorang Direktur dengan struktur organisasi sistem garis.
Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan Heptena ini adalah sebagai berikut:
a) Total modal investasi
: Rp. 5,156,343,723,629
b) Biaya Produksi
: Rp. 5,900,344,336,153.
c) Hasil penjualan per tahun
: Rp . 7,359,599,783,867
d) Laba bersih
: Rp. 1,016,388,919,333.
e) Profit Margin
: 19,7 %

f) Break Event Point (BEP)
: 30,10 %
g) Return Of Investment
: 19,711 %
h) Pay Out Time
: 5,073 tahun
i) Return of Network
: 32,852 %
j) Internal Rate of Return
: 26,5782 %,
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Heptena dari propena dan butena dalam Fasa Cair ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Pembangunan industri merupakan bagian dari usaha pembangunan

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

Tahun

Kebutuhan Heptena ( kg )

1

2005

83.664.535.894

2

2006

83.808.866.126

3

2007

89.935.580.813

4

2008

98.664.341.959

5

2009

82.481.816.614

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

Universitas Sumatera Utara

lahan bisnis yang baik dan menguntungkan. Dari data statistik diatas, maka saya
mengambil 0,05 % dari kapasitas tahun 2009 (82.481.816,614 Ton). Maka
kapasitas yang saya gunakan untuk tugas akhir ini sebanyak 40.000 Ton/Tahun.
Dengan hadirnya pabrik Heptena yang baru dengan menggunakan
bahan baku propena dan n-butena yang mana banyak dihasilkan oleh kilangkilang minyak di Indonesia, diharapkan akan dapat merangsang tumbuhnya
industri-industri bahan jadi yang menggunakan bahan heptena ini sebagai bahan
bakunya, serta akan membuka lapangan pekerjaan baru. Disamping itu impor
kebutuhan heptena pun dapat ditekan sehingga devisa negara dapat ditingkatkan
bahkan lebih jauh lagi dimungkinkan untuk orientasi ekspor.

1.2

Perumusan Masalah
Dengan adanya kenyataan bahwa kebutuhan heptena terus meningkat

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

1.3

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

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

1.4

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

pabrik pembuatan heptena dari propena dan n-butena adalah memberi gambaran
kelayakan (feasibility) dari segi rancangan dan ekonomi pabrik ini untuk
dikembangkan di Indonesia. Dimana nantinya gambaran tersebut menjadi patokan

Universitas Sumatera Utara

untuk pengambilan keputusan terhadap pendirian pabrik tersebut, sehingga
diharapkan kebutuhan heptena di Indonesia akan terpenuhi di masa datang.
Manfaat lain yang ingin dicapai adalah terbentuknya lapangan kerja
dan memacu rakyat untuk meningkatkan produksi dalam negeri yang pada
akhirnya akan meningkatkan kesejahteraan rakyat, jika pabrik ini nantinya
didirikan.

Universitas Sumatera Utara

II-1

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Alkena
Alkena merupakan hidrokarbon tak jenuh yang mempunyai ikatan

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

: CH2 CH2

=C2H4

Propena

: CH2 CH2 CH3

Butena

: CH2 CH CH2 CH3

Pentena

: CH2 CH CH2 CH2 CH3

=C3H6
=C4H8
=C5H10

Sifat- sifat dari alkena adalah :
a. Sifat Kimia
Sifat khas dari alkena adalah terdapatnya ikatan rangkap dua antara dua
buah atom karbon. Ikatan rangkap

dua ini merupakan gugus fungsional dari alkena sehingga menentukan
adanya reaksi-reaksi yang khusus bagi alkena, yaitu : adisi, polimerisasi, dan
pembakaran (Wikipedia, 2009).

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

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.1 Beberapa sifat fisik alkena
Nama
Alkena

Rumus
Molekul

Berat
Molekul

Titik leleh
(0C)

Titik didih
(0C)

Kerapatan
( g/cm3 )

Etena
Propena
Butena
Pentena
Heksena

C2H4
C3H6
C4H8
C5H10
C6H12

28
42
56
70
84

-169
-185
-185
-165
-140

-104
-48
-6
30
63

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

Fase
pada
250C
Gas
Gas
Gas
Cair
Cair

Heptena
Oktena
Nonena
Dekena

C7H14
C8H16
C9H18
C10H20

98
112
126
140

-120
-102
-81
-66

94
122
147
171

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

Cair
Cair
Cair
Cair

2.2

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

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

: C7H14

Berat molekul

: 98,189

Titik didih

: 93,6 0C

Titik beku

: – 118,9 0C

Suhu kritis

: 264,2 0C

Tekanan kritis

: 28,4 atm

Panas pembentukan

: – 62,34 kJ/mol

Densitas

: 679 kg/m3

Viskositas

: 0,2868 cp

Panas jenis

: 161,975 J/mol.K

Fase

: Cair

Universitas Sumatera Utara

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

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

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

operasi suhu 135 °C dan tekanan 38 atm didapatkan produk heptena 40 – 45 %,

Oktena 10 – 25 %, campuran dekena dan undekena 25 – 30 %, dan polimer –
polimer dengan titik didih yang lebih tinggi 10 – 25 %. Reaktor yang dipakai ialah
Multi Bed Reactor dengan katalisator asam fosfat padat yang berbentuk silindris
dengan ukuran 5 x 5 mm. Reaksi berlangsung pada fase gas – gas.

2. Pada tekanan rendah dan suhu rendah
Reaksi dijalankan dalam reaktor alir tangki berpengaduk pada kondisi

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

dan ZnCl2. Reaksi berlangsung pada fase cair – cair dengan konversi n–Butena
yang menjadi Heptena 50 %, sisanya menjadi Heksena dan Oktena (Chauvel,
1980).
Reaksi yang terjadi pada pembuatan Heptena dari Propena dan n–Butena
ini adalah reaksi dimerisasi, yaitu :
C3H6

+

n–C4H8

C7H14 (hasil utama)

C3H6

+

C3H6

C6H12 (hasil samping)

n–C4H8

C8H16 (hasil samping)

n–C4H8 +

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

Universitas Sumatera Utara

1. Operasi yang berlangsung pada suhu dan tekanan rendah penanganannya
lebih mudah.
2. Konversi yang di hasilkan lebih tinggi yaitu 50 %.

2.3

Spesifikasi bahan

2.3.1 Bahan baku
2.3.1.1 Propena
Sifat – sifat :
Rumus molekul

: C3H6

Berat molekul

: 42,08

Titik didih

: -47,8 0C

Titik beku

: -185 0C

Suhu kritis

: 91,8 0C

Tekanan kritis

: 45,6 atm

Panas pembentukan

: 20,43 kJ/mol

Densitas

: 612 kg/m3

Viskositas

: 0,0623 cp

Panas jenis

: 66,420 J/mol.K

Fase

: Cair

Komposisi

: C3H6

95 %

C3H8

5%

(Wikipedia, 2009)

2.3.1.2 n-Butena
Sifat – sifat :
Rumus molekul

: C4H8

Berat molekul

: 56,108

Titik didih

: – 6,3 0C

Titik beku

: – 185,4 0C

Suhu kritis

: 146,6 0C

Tekanan kritis

: 37,2 atm

Panas pembentukan

: – 0,13 kJ/mol

Universitas Sumatera Utara

Densitas

: 595 kg/m3

Viskositas

: 0,1354 cp

Panas jenis

: 89,509 J/mol.K

Fase

: Cair

Komposisi

: n-C4H8
n-C4H10

57,799 %
42,036 %

(Wikipedia, 2009)

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

: 241,43 gr/mol

2. Titik beku

: 00 C

3. Titik didih

: 1200C

4. Fase

: Padat

5. Densitas

: 1,3 g/cm3

6. Kelarutan dalam air

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

7.Larut dalam hidrogen klorida, etanol, kloroform, dan karbon tetraklorida
(Wikipedia, 2009)
2.3.2.2 Zink Klorida ( ZnCl2 )
Sifat- sifat :
1. Berat molekul

: 136,315

2. Titik beku

: 2920C

3. Titik didih

: 7560C

4. Fase

: Padat

5. Densitas

: 2,970 g/cm3

6. Kelarutan dalam air

: 432g/100ml (250C)

Universitas Sumatera Utara

7. Kelarutan dalam alkohol

: 430g/100ml

8. Larut dalam etanol, aseton dan gliserol
(Wikipedia, 2009)

2.4

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

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

Tahap Pembentukan Heptena
Dari tangki penyimpan (TK–01), propena dialirkan kedalam inline
mixing untuk dicampur dengan n–butena dari tangki penyimpan (TK–02) dan n–
butena recycle. Tangki pencampur diperlukan mengingat tingginya tekanan uap
jenuh propena pada suhu reaksi sehingga tidak memungkinkan bila dialirkan
secara langsung ke reaktor. Dari tangki pencampur ini campuran umpan

dipanaskan dalam penukar panas sampai suhu 40 °C. Dari sini campuran umpan

langsung dimasukkan ke dalam reaktor (R). Sedangkan katalisator AlCl3 dan
ZnCl2 sudah berada didalam reaktor.
Reaktor yang digunakan adalah reactor fixed bed multitubular bekerja

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

+

n–C4H8

C7H14

C3H6

+

C3H6

C6H12

n–C4H8

C8H16

n–C4H8 +

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

Universitas Sumatera Utara

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

Universitas Sumatera Utara

BAB III
NERACA MASSA
Kapasitas Produksi

: 80.000 ton / tahun

1 tahun operasi

: 330 hari

1 hari produksi

: 24 jam

Dasar Perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan

: Kg / jam

Kapasitas produksi dalam 1 jam operasi

:

=

80.000 Ton 1 Tahun 1000 Kg 1 Hari
x
x
x
1 Tahun
330 hari
1 Ton
24 jam

Heptena

= 10.101,0101 Kg/jam

Kemurnian Produk : 97 %
Heptena %

= 10.101,0101 x 97 %
= 9.797,9797 Kg / jam

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

3.1 Inline Mixing (M-101)
Fungsi : Untuk mencampur propena segar dan n-butena segar dengan gas nbutena recycle
Tabel 3.1 Neraca Massa Mixing Point (M-101)
Komponen
C3H6
C3H8
n-C4H8
i-C4H8
n-C4H10
Total

Masuk (kg/jam)
Alur 1
Alur 2
Alur 19
5.507,1068
742,2531
94,2696
- 17.337,7494 15.844,3126
631,5267 1.320,3593
5.716,2370 1.603,3355
6.249,3599 23.685,5131 18.862,2770
48.797,1500 kg/jam

3.2 Reaktor (R-101)

Keluar (kg/jam)
Alur 5
5.507,1068
836,5227
33.182,0620
1.951,8860
7.319,5725
48.797,1500 kg/jam

III-1

Universitas Sumatera Utara

Fungsi : Tempat mereaksikan n-butena menjadi heptena
Tabel 3.2 Neraca Massa Reaktor (R-101)
Masuk (kg/jam)
Alur 5
5.507,1068
836,5227
33.182,0620
1.951,8860
7.319,5725
48.797,1500 kg/jam

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

Keluar (kg/jam)
Alur 6
836,5227
16.591,8860
1.951,8860
7.319,5725
6.831,6010
10.874,7933
4.391,7455
48.797,1500 kg/jam

3.3 Kolom Destilasi 1 (MD-101)
Fungsi : Memisahkan campuran C4 dan C3 dari C6,C7 dan C8
Tabel 3.3 Neraca Massa Menara Destilasi (MD-101)
Komponen
C3H8
i-C4H8
n-C4H8
n-C4H10
C6H12
C7H14
C8H16
Total

Masuk (kg/jam)
Keluar (kg/jam)
Alur 6
Alur 7
Alur 8
836,5227
836,5227
1.951,8860 1.951,8860
16.591,0310 16.591,0310
7.319,5725 7.110,4419
209,1306
6.831,6010 1.394,2042
5.437,3968
10.874,7933
10.874,7933
4.391,7455
4.391,7455
27.884,0858
20.913,0642
48.797,1500 kg/jam
48.797,1500 kg/jam

3.3.1 Kondensor (E-102)
Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas destilasi I.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 3. 4. Neraca Massa Kondensor I
Masuk (kg/jam)
Alur Vd
1.419,5788
3.312,3505
27.918,3832
12.303,0163
2.365,9646

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

47.319,2936 Kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Ld
Alur 7
583,0562
836,5227
1.360,4645
1.951,8860
11.466,7726
16.591,0310
5.053,1540
7.110,4419
971,7603
1.394,2042
19.435,2078
27.884,0858
47.319,2936 kg/jam

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

Masuk (kg/jam)
Alur Lb
682,3235
17.740,4130
35.480,8260
14.328,7951
68.232,3578 Kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Vb
Alur 8
473,1929
209,1306
12.303,0163
5.437,3968
24.606,0326
10.874,7933
9.937,0516
4.391,7455
47.319,2936
20.913,0642
68.232,3578 Kg/Jam

3.4 Kolom Destilasi 3 (MD-103)
Fungsi : Memisahkan campuran Heptena dan Heksena dari Oktena
Tabel 3.6 Massa Menara Destilasi (MD-103)
Komponen
n-C4H10
C6H12
C7H14
C8H16
Total

Masuk (kg/jam)
Alur 10
209,1306
5.437,3968
10.874,7933
4.391,7455

20.913,0642 kg/jam
3.4.1 Kondensor (E-109)

Keluar (kg/jam)
Alur 15
Alur 17
209,1306
5.291,0054
146,3914
773,7832
10.101,0101
4.391,7435
6.273,9192
14.639,1450
20.913,0642 kg/jam

Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas destilasi III.
Tabel 3.7. Neraca Massa Kondensor III

Universitas Sumatera Utara

Masuk (kg/jam)
Alur Vd
306,7287
7.838,3142
1.143,2617
-

Komponen
n-C4H10
C6H12
C7H14
C8H16
Total

9.288,3046 Kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Ld
Alur 15
99,6894
209,1306
2.547,5182
5.291,0054
371,5697
773,7832
3.018,7773
6.273,9192
9.294,8112 Kg/Jam

3.4.2 Reboiler (E-112)
Fungsi : Menguapkan cairan dari hasil bawah destilasi III
Tabel 3.8. Neraca Massa Reboiler III
Komponen

Masuk (kg/jam)
Alur Lb

n-C4H10
C6H12
C7H14
C8H16

239,3395
16.514,4297
7.180,1868

Total

23.933,9562 Kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Vb
Alur 17
92,9481
146,3914
6.413,4197
10.101,0101
2.788,4433
4.391,7435
9.294,8112
14.639,1450
23.933,9562 Kg/Jam

3.5 Kolom Destilasi 5 (MD-105)
Fungsi : Memisahkan campuran hasil utama Heptena dari hasil samping Oktena
Tabel 3.9 Massa Menara Destilasi (MD-105)
Komponen
C6H12
C7H14
C8H16
Total

Masuk (kg/jam)
Alur 18
146,3914
10.101,0101
4.391,7435

Keluar (kg/jam)
Alur 20
Alur 21
146,3914
9.797,9797
303,0304
156,6390
4.235,1045
10.101,0101
4.538,1349
14.639,1450 kg/jam
14.639,1450 kg/jam

3.5.1 Kondensor (E-115)
Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas destilasi V.
Tabel 3 10. Neraca Massa Kondensor V
Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Universitas Sumatera Utara

Alur Vd
234,3232
16.235,2524
261,1030

C6H12
C7H14
C8H16
Total

16.737,3737 Kg/Jam

Alur Ld
Alur 20
92,9090
146,3914
6.437,2726
9.797,9797
102,8636
156,6390
6.636,3636
10.101,0101
16.737,3737 Kg/Jam

3.5.2 Reboiler (E-117)
Fungsi : Menguapkan cairan dari hasil bawah destilasi V.
Tabel 3 11. Neraca Massa Reboiler V
Masuk (kg/jam)
Alur Lb
1.404,1835
19.850,0495

Komponen
C7H14
C8H16
Total

21.275,5086 Kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Vb
Alur 21
1.121,4040
303,0304
15.615,9696
4.235,1045
16.737,3737
4.538,1349
21.275,5086 Kg/Jam

3.6 Kolom Destilasi 2 (MD-102)
Fungsi : Memisahkan campuran C4 dari C6
Tabel 3.12 Massa Menara Destilasi (MD-102)
Komponen
C3H8
i-C4H8
n-C4H8
n-C4H10
C6H12
Total

Masuk (kg/jam)
Keluar (kg/jam)
Alur 7
Alur 11
Alur 13
836,5227
836,5227
1.951,8860 1.951,8860
16.591,0310 16.521,3233
69,7077
7.110,4419 1.603,3355
5.507,1064
1.394,2042
1.394,2042
20.913,0675
6.971,0183
27.884,0858 kg/jam
27.884,0858 kg/jam

3.6.1 Kondensor (E-106)
Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas destilasi II.
Tabel 3.13. Neraca Massa Kondensor II
Komponen
C3H8

Masuk (kg/jam)
Alur Vd
1.167,7856

Keluar (kg/jam)
Alur Ld
Alur 11
331,2629
836,5227

Universitas Sumatera Utara

i-C4H8
n-C4H8
n-C4H10

2.715,1017
23.063,7673
2.218,7928

Total

29.194,6422 Kg/Jam

770,1864
1.951,8860
6.542,4440
16.521,3233
629,3996
1.603,3355
8.281,5747
20.913,0675
29.194,6422 Kg/Jam

3.6.2 Reboiler (E-107)
Fungsi : Menguapkan cairan dari hasil bawah destilasi II
Tabel 3.14. Neraca Massa Reboiler II
Masuk (kg/jam)
Alur Lb
361,6566
28.570,8718
7.233,1321

Komponen
n-C4H8
n-C4H10
C6H12
Total

Keluar (kg/jam)
Alur Vb
Alur 13
291,9464
69,7077
23.063,7673
5.507,1064
5.838,9284
1.394,2042
29.194,6422
6.971,0183

36.165,6605 Kg/Jam

36.165,6605 Kg/Jam

3.7 Kolom Distilasi 4 (MD-104)
Fungsi : Memisahkan campuran Butena dari Butana
Tabel 3.15 Massa Menara Destilasi (MD-104)
Komponen
C3H8
i-C4H8
n-C4H8
n-C4H10
Total

Masuk (kg/jam)
Alur 11
836,5227
1.951,8860
16.521,3233
1.603,3355
20.913,0675 kg/jam

Keluar (kg/jam)
Alur 23
Alur 19
742,2531
94,2696
631,5267
1.320
677,0107
15.844,3126
1.603,3355
2.050,7905
18.862,2770
20.913,0675 kg/jam

3.7.1 Kondensor (E-113)
Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas destilasi IV.
Tabel 3.16. Neraca Massa Kondensor IV
Komponen
C3H8
i-C4H8

Masuk (kg/jam)
Alur Vd
1.102,3593
937,4634

Keluar (kg/jam)
Alur Ld
Alur 18
362,0239
742,2531
307,8708
631,5267

Universitas Sumatera Utara

n-C4H8

1.007,6969
Total

3.053,627 Kg/Jam

330,9360
677,0107
1.002,8365
2.050,7905
3.053,627 Kg/Jam

3.7.2 Reboiler (E-114)
Fungsi : Menguapkan cairan dari hasil bawah destilasi IV.
Tabel 3.17. Neraca Massa Reboiler IV
Komponen
C3H8
n-C4H8
n-C4H10
C6H12
Total

Masuk (kg/jam)
Alur Lb
109,5795
1.534,1132
18.409,3593
1.862,8518
21.915,9040 Kg/Jam

Keluar (kg/jam)
Alur Vb
Alur 19
15,2681
94,2696
213,7538
1.320
2.565,0466
15.844,3126
259,5582
1.603,3355
3.053,6270
18.862,2770
21.915,9040 Kg/Jam

Universitas Sumatera Utara

BAB IV
NERACA PANAS
NERACA PANAS
Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan operasi

: kJ/jam

Temperatur referensi : 25oC = 298 K

Q = ∫ mi . Cp i . dT ……………………...........………..…………….........(4

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

-1)

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

∫ Cp
T

gi

BP


dT  ………………...........……......(4


-2)

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

: Jumlah panas (kJ/jam)

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

: Kapasitas panas masuk (kJ/kg K)

Cpli

: Kapasitas panas cairan masuk (kJ/kg K)

Cpgi

: Kapasitas panas gas masuk (kJ/kg K)

dT

: Perubahan suhu (K)

∆ H VL

: Panas Laten (kJ/kg)

Universitas Sumatera Utara

4.1 Heater (E-101)
IV-1 masuk ke reaktor (E–101).
Fungsi : Menaikkan temperatur campuran sebelum
Tabel 4.1 Neraca Panas di Heater (E-101)
Masuk (kJ/jam)
19.995,2088
39.947,0079

Panas umpan
Panas steam
Panas produk
Σ

Keluar (kJ/jam)

59.942,2167
59.942,2167

59.942,2167

4.2 Reaktor 1 (R-101)
Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi pembentukan Heptena
Tabel 4.2 Neraca Panas di Reaktor (R-101)
Masuk (kJ/jam)
59.073,4911
52.405,2325

Panas umpan
Panas steam
Panas produk
Σ

111.478,7236

Keluar (kJ/jam)

111.478,7236
111.478,7236

4.3 Kondensor 01 (E-102)
Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas destilasi I.
Tabel 4.3 Neraca Panas di Kondensor 01 (E-102)
Masuk (kJ/jam)
662.657,5503

Panas umpan
Panas Qc
Panas produk
Σ

662.657,5503

Keluar (kJ/jam)
628.048,8067
34.608,7436
662.657,5503

4.4 Reboiler 01 (E-103)
fungsi : Menguapkan cairan dari hasil bawah destilasi I
Tabel 4.4 Neraca Panas di Reboiler 01 (E-103)
Panas umpan
Panas Qr
Panas produk
Σ

Masuk (kJ/jam)
1.785.583,9730

1.785.583,9730

Keluar (kJ/jam)
1.167.557,9130
618.026,0603
1.785.583,9730

Universitas Sumatera Utara

4.5 Cooler 1 (E-105)
Fungsi : Menurunkan temperatur bahan yang keluar dari reboiler pada destilasi I
sebelum dimasukkan kedalam destilasi 3.
Tabel 4.5 Neraca Panas di Cooler (E-105)
Panas umpan
Panas air pendingin
Panas produk
Σ

Masuk (kJ/jam)
618.026,0603
-112.798,2799

Keluar (kJ/jam)

505.227,7804
505.227,7804

505.227,7804

4.6 Kondensor 03 (E-109)
Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas destilasi III.
Tabel 4.6 Neraca Panas di Kondensor 03 (E-109)
Masuk (kJ/jam)
227.064,0473

Panas umpan
Panas Qc
Panas produk
Σ

Keluar (kJ/jam)
178.489,5418
48.574,5055
227.064,0473

227.064,0473

4.7 Reboiler 03 (E-112)
fungsi : Menguapkan cairan dari hasil bawah destilasi III
Tabel 4.7 Neraca Panas di Reboiler 03 (E-112)
Masuk (kJ/jam)
383.544,1299

Panas umpan
Panas Qr
Panas produk
Σ

Keluar (kJ/jam)
52.690,1984
330.853,9315
383.544,1299

383.544,1299

4.8 Cooler (E-111)
Fungsi : Menurunkan temperatur bahan yang keluar dari kondensor pada destilasi
III

sebelum dimasukkan kedalam tangki Produk Hexene.
Tabel 4.8 Neraca Panas di Cooler (E-111)

Panas umpan
Panas air pendingin
Panas produk
Σ

Masuk (kJ/jam)
48.574,5055
-13.588,9405
34.985,5649

Keluar (kJ/jam)

34.985,5649
34.985,5649

4.9 Cooler (E-116)

Universitas Sumatera Utara

Fungsi : Menurunkan temperatur bahan yang keluar dari reboiler destilasi III
sebelum dimasukkan kedalam destilasi V.
Tabel 4.9 Neraca Panas di Cooler (E-116)
Panas umpan
Panas air pendingin
Panas produk
Σ

Masuk (kJ/jam)
330.853,9315
-250.051,5651

Keluar (kJ/jam)

80.802,3664
80.802,3664

80.802,3664

4.10 Kondensor 05 (E-115)
Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas destilasi V
Tabel 4.10 Neraca Panas di Kondensor 05 (E-115)
Masuk (kJ/jam)
411.982,1988

Panas umpan
Panas Qc
Panas produk
Σ

Keluar (kJ/jam)
395.643,2396
16.338,9592
411.982,1988

411.982,1988

4.11 Reboiler 05 (E-117)
fungsi : Menguapkan cairan dari hasil bawah destilasi V
Tabel 4.11 Neraca Panas di Reboiler 05 (E-117)
Masuk (kJ/jam)
409.524,4644

Panas umpan
Panas Qr
Panas produk
Σ

Keluar (kJ/jam)
39.172,3160
370.352,1484
409.524,4644

409.524,4644

4.12 Cooler (E-118)
Fungsi : Menurunkan temperatur bahan yang keluar dari reboiler destilasi V
sebelum dimasukkan kedalam tangki produk oktene.
Tabel 4.12 Neraca Panas di Cooler (E-118)
Panas umpan
Panas air pendingin
Panas produk
Σ

Masuk (kJ/jam)
39.172,3160
-13.807,8536
25.364,4624

Keluar (kJ/jam)

25.364,4624
25.364,4624

4.13 Heater (E-104)

Universitas Sumatera Utara

Fungsi : Menaikkan temperatur bahan yang keluar dari kondensor sebelum
dimasukkan kedalam destilasi 2.
Tabel 4.13 Neraca Panas di Heater (E-104)
Masuk (kJ/jam)
34.608,7436
4.539,4470

Panas umpan
Panas steam
Panas produk
Σ

Keluar (kJ/jam)

39.148,1906
39.148,1906

39.148,1906

4.14 Cooler (E-110)
Fungsi : Menurunkan temperatur bahan yang keluar dari reboiler destilasi II
sebelum dimasukkan kedalam tangki produk butana.
Tabel 4.14 Neraca Panas di Coolerr (E-110)
Masuk (kJ/jam)
26.837,6780
-25.645,3847

Panas umpan
Panas steam
Panas produk
Σ

Keluar (kJ/jam)

1.192,2933
1.192,2933

1.192,2933

4.15 Heater (E-108)
Fungsi : Menaikkan temperatur bahan yang keluar dari kondensor sebelum
dimasukkan kedalam destilasi 2.
Tabel 4.15 Neraca Panas di Heater (E-108)
Masuk (kJ/jam)
33.291,8388
33.214,0379

Panas umpan
Panas steam
Panas produk
Σ

66.505,8767

Keluar (kJ/jam)

66.505,8767
66.505,8767

4.16 Kondensor 04 (E-113)
Fungsi : Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas destilasi IV
Tabel 4.16 Neraca Panas di Kondensor 04 (E-113)
Panas umpan
Panas Qc
Panas produk
Σ
4.17 Reboiler 04 (E-114)

Masuk (kJ/jam)
43.998,5435

43.998,5435

Keluar (kJ/jam)
42.807,3721
1.191,1714
43.998,5435

fungsi : Menguapkan cairan dari hasil bawah destilasi IV

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.17 Neraca Panas di Reboiler 04 (E-114)
Masuk (kJ/jam)
168.082,2436

Panas umpan
Panas Qr
Panas produk
Σ

Keluar (kJ/jam)
72.787,4552
95.294,7884
168.082,2436

168.082,2436

BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Tangki Bahan Baku Propena - 01 (TK-102)
Fungsi

: Untuk penyimpanan bahan baku Propena selama 30 hari

Jumlah

: 3 unit

Bentuk

: Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup
ellipsiodal

Bahan

: Carbon Steel, SA-285

(Brownell,

1959)
Kondisi operasi

: -Temperatur = 300C
-Tekanan

= 13 atm = 191,0473 psi

Kapasitas

: 2.442,7465 m3

Kondisi fisik

:





Silinder
- Diameter

: 13,8138 m

- Tinggi

: 17,2672 m

- Tebal

: 5 in

Tutup
- Diameter

: 13,8138 m

- Tebal

: 5 in

5.2 Tangki Bahan Baku Butena - 01 (TK-101)
Fungsi

: Untuk penyimpanan bahan baku Butena selama 30 hari

Jumlah

: 3 unit

Universitas Sumatera Utara

Bentuk

: Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup
elliopsidal

Bahan

: Carbon Steel, SA-285

(Brownell,

1959)
: -Temperatur = 300C

Kondisi operasi

-Tekanan

= 3 atm = 44,08785 psi

Kapasitas

: 6.767,2894 m3

Kondisi fisik

:





Silinder
- Diameter

: 19,4011 m

- Tinggi

: 24,2513 m

- Tebal

: 3 in

V-1

Tutup
- Diameter

: 19,4011 m

- Tebal

: 3 in

5.3 Tangki Penyimpanan- 03 (TK-103)
Fungsi

: Untuk penyimpanan produk propana dari hasil atas MD-104
selama
20 hari

Jumlah

: 2 unit

Bentuk

: Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup
ellipsiodal

Bahan

: Carbon Steel, SA-285

(Brownell,

1959)
Kondisi operasi

: -Temperatur = 30 0C
-Tekanan

Kapasitas

: 801,4226 m3

Kondisi fisik

:



= 11,5 atm = 169,0034 psi

Silinder
- Diameter

: 9,5274 m

- Tinggi

: 11,9092 m

Universitas Sumatera Utara



- Tebal

: 2 in

Tutup
- Diameter

: 9,5274 m

- Tebal

: 2 in

5.4 Tangki Penyimpanan - 04 (TK-104)
Fungsi

: Untuk penyimpanan produk butana dari hasil bawah MD-02
selama
20 hari

Jumlah

: 4 unit

Bentuk

: Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup
ellipsiodal

Bahan

: Carbon Steel, SA-285

(Brownell,

1959)
: -Temperatur = 30 0C

Kondisi operasi

-Tekanan

= 2,5 atm = 36,73987 psi

Kapasitas

: 1.302,9940 m3

Kondisi fisik

:





Silinder
- Diameter

: 11,2030 m

- Tinggi

: 14,0037 m

- Tebal

: 3/4 in

Tutup
- Diameter

: 11,2030 m

- Tebal

: 3/4 in

5.5 Tangki Penyimpanan - 05 (TK-105)
Fungsi

: Untuk penyimpanan produk heksena dari hasil atas MD-103

selama
20 hari
Jumlah

: 4 unit

Universitas Sumatera Utara

Bentuk

: Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup
ellipsiodal

Bahan

: Carbon Steel, SA-285

(Brownell,

1959)
: -Temperatur = 30 0C

Kondisi operasi

-Tekanan

= 1atm = 14,69 psi

Kapasitas

: 1.115,0520 m3

Kondisi fisik

:





Silinder
- Diameter

: 10,6362 m

- Tinggi

: 13,2952 m

- Tebal

: 1/2 in

Tutup
- Diameter

: 10,6362 m

- Tebal

: 1/2 in

5.6 Tangki Penyimpanan - 06 (TK-106)
Fungsi

: Untuk penyimpanan produk heptena dari hasil atas MD-105

selama
20 hari
Jumlah

: 6 unit

Bentuk

: Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup
ellipsiodal

Bahan

: Carbon Steel, SA-285

(Brownell,

1959)
Kondisi operasi

: -Temperatur = 30 0C
-Tekanan

= 1,2 atm = 17,635 psi

Kapasitas

: 1.419,9759 m3

Kondisi fisik

:



Silinder

Universitas Sumatera Utara



- Diameter

: 11,5287 m

- Tinggi

: 14,4109 m

- Tebal

: 1/2 in

Tutup
- Diameter

: 11,5287 m

- Tebal

: 1/2 in

5.7 Tangki Penyimpanan - 07 (TK-107)
Fungsi

: Untuk penyimpanan produk heptena dari hasil atas MD-105

selama
20 hari
Jumlah

: 2 unit

Bentuk

: Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup
ellipsiodal

Bahan

: Carbon Steel, SA-285

(Brownell,

1959)
Kondisi operasi

: -Temperatur = 50 0C
-Tekanan

= 1,2 atm = 17,635 psi

Kapasitas

: 1.129,4562 m3

Kondisi fisik

:





Silinder
- Diameter

: 10,6818 m

- Tinggi

: 13,3522 m

- Tebal

: 1/2 in

Tutup
- Diameter

: 10,6818 m

- Tebal

: 1/2 in

5. 8 Pompa Bahan (L-101)
Fungsi

: Memompa bahan dari inline mixing ke heater (E-101)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Universitas Sumatera Utara

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 48.797,1500 kg/jam

Daya motor

: 4 Hp

Diameter Nominal

: 6 in

5. 9 Pompa Bahan (L-102)
Fungsi

: Memompa bahan dari reaktor ke menara destilasi I (MD-

101)
Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 48.797,1500 kg/jam

Daya motor

: 19 Hp

Diameter Nominal

: 6 in

5.10 Pompa refluks Destilasi (L-103)
Fungsi

: Memompa campuran dari Akumulator (V-101) ke refluks

Destilasi
Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 27.884,0858 kg/jam

Daya motor

: 1 Hp

Diameter Nominal

: 5 in

5.11 Pompa Refluks Destilasi (L-104)
Fungsi

: Memompa campuran dari Akumulator (V-102) ke refluks

Destilasi
Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 20.913,0675 kg/jam

Daya motor

: 1/2 Hp

Universitas Sumatera Utara

Diameter Nominal

: 5 in

5.12 Pompa Refluks Destilasi (L-105)
Fungsi

: Memompa campuran dari Akumulator (V-104) ke refluks

Destilasi
Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 2.050,7905 kg/jam

Daya motor

: 1/2 Hp

Diameter Nominal

: 1,5 in

5.13 Pompa Refluks Destilasi (L-106)
Fungsi : Memompa campuran dari Akumulator (V-103) ke refluks Destilasi
Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 6.273,9192 kg/jam

Daya motor

: 1/2 Hp

Diameter Nominal

: 2,5 in

5.14 Pompa Refluks Destilasi (L-107)
Fungsi : Memompa campuran dari Akumulator (V-105) ke refluks Destilasi
Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 11.272,1416 kg/jam

Daya motor

: 1/2 Hp

Diameter Nominal

: 3,5 in

5.15 Pompa Reboiler Destilasi I (L-108)

Universitas Sumatera Utara

Fungsi

: Memompa campuran dari alur bawah Destilasi I ke

reboiler
Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 20.913,0642 kg/jam

Daya motor

: 1/2 Hp

Diameter Nominal

: 4 in

5.16 Pompa Reboiler Destilasi II (L-109)
Fungsi

: Memompa campuran dari alur bawah Destilasi II ke

reboiler
Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 6.971,0183 kg/jam

Daya motor

: 1/2 Hp

Diameter Nominal

: 2,5 in

5.17 Pompa Reboiler Destilasi IV (L-110)
Fungsi

: Memompa campuran dari alur bawah Destilasi IV ke

reboiler.
Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 18.862,2770 kg/jam

Daya motor

: 1/2 Hp

Diameter Nominal

: 4 in

5.18 Pompa Reboiler Destilasi III (L-111)
Fungsi

: Memompa campuran dari alur bawah Destilasi III ke

reboiler..
Jenis

: Pompa sentrifugal

Universitas Sumatera Utara

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 14.639,1450 kg/jam

Daya motor

: 1/2 Hp

Diameter Nominal

: 3,5 in

5.19 Pompa Reboiler Destilasi V (L-112)
Fungsi

: Memompa campuran dari alur bawah Destilasi V ke

reboiler
Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 3.367,0033 kg/jam

Daya motor

: 1/2 Hp

Diameter Nominal

: 2 in

5.20 Pompa tangki penyimpanan (L-113)
Fungsi

: Memompa oktena ke tangki produk oktena (TK-107)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 3.367,0033 kg/jam

Daya motor

: 1/2 Hp

Diameter Nominal

: 2 in

5.21 Heater 01 (E-101)
Fungsi

: Menurunkan Menaikkan temperatur bahan yang keluar dari mixer
sebelum

Jenis

dimasukkan kedalam reaktor.

: Double pipe exchanger

Dipakai

: 2 x 1 ¼ in IPS

Luas

: 20,88 ft2

Panjang

: 48 ft

Universitas Sumatera Utara

5.22 Heater 02 (E-104)
Fungsi

: Menaikkan temperatur bahan yang keluar dari kondensor sebelum
dimasukkan kedalam destilasi 2.

Jenis

: Double pipe exchanger

Dipakai

: 2 x 1 ¼ in IPS

Luas

: 20,88 ft2

Panjang

: 48 ft

5.23 Heater 03 (E-108)
Fungsi

:Menaikkan temperatur bahan yang keluar dari kondensor sebelum
dimasukkan kedalam destilasi 4.

Jenis

: Double pipe exchanger

Dipakai

: 2 x 1 ¼ in IPS

Luas

: 41,76 ft2

Panjang

: 96 ft

5.24 Heater 04 (E-108)
Fungsi

:Menaikkan temperatur bahan yang keluar dari kondensor sebelum
dimasukkan kedalam destilasi 4.

Jenis

: Double pipe exchanger

Dipakai

: 2 x 1 ¼ in IPS

Luas

: 41,76 ft2

Panjang

: 96 ft

5.25 Cooler (E-105)
Fungsi : Menurunkan temperatur bahan yang keluar dari reboiler pada destilasi I
sebelum dimasukkan kedalam destilasi 3
Jenis

: Double pipe exchanger

Dipakai

: 2 x 1 ¼ in IPS

Luas

: 10,44 ft2

Panjang

: 24 ft

Universitas Sumatera Utara

5.26 Cooler (E-110)
Fungsi

: Menurunkan temperatur bahan yang keluar dari reboiler destilasi II
sebelum dimasukkan kedalam tangki produk butana.

Jenis

: Double pipe exchanger

Dipakai

: 2 x 1 ¼ in IPS

Luas

: 10,44 ft2

Panjang

: 24 ft

5.27 Cooler (E-111)
Fungsi

: Menurunkan temperatur bahan yang keluar dari reboiler pada destilasi
III sebelum dimasukkan kedalam tangki Produk Hexene

Jenis

: Double pipe exchanger

Dipakai

: 2 x 1 ¼ in IPS

Luas

: 10,44 ft2

Panjang

: 24 ft

5.28 Cooler (E-116)
Fungsi

: Menurunkan temperatur bahan yang keluar dari kondensor destilasi III
sebelum dimasukkan kedalam destilasi V..

Jenis

: Double pipe exchanger

Dipakai

: 2 x 1 ¼ in IPS

Luas

: 17,4 ft2

Panjang

: 40 ft

5.29 Cooler (E-118)
Fungsi

: Menurunkan temperatur bahan yang keluar dari reboiler destilasi V
sebelum dimasukkan kedalam tangki produk oktene.

Jenis

: Double pipe exchanger

Dipakai

: 2 x 1 ¼ in IPS

Luas

: 26,1 ft2

Panjang

: 60 ft

Universitas Sumatera Utara

5.30 Kolom Destilasi 0I (MD-101)
Fungsi
: Memisahkan campuran C4 dari C6,C7 dan C8
Jenis

: Sieve – tray

Bentuk

: silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA – 285 grade A

Jumlah

: 1 unit

Kondisi fisik
- Silinder
•

•
•

Diameter

: 3,1312 m

Tinggi

: 15,5656 m

Tebal

: ¼ in

- Tutup
•
•
•

Diameter

: 3,1312 m

Tinggi

: 0,7828 m

Tebal

: ¼ in

5.31 Kolom Destilasi 02 (MD-102)
Fungsi
: Memisahkan campuran C4 dari C6
Jenis

: Sieve – tray

Bentuk

: silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA – 285 grade A

Jumlah

: 1 unit

Kondisi fisik
- Silinder
•

•
•

Diameter

: 1,937 m

Tinggi

: 12,9685 m

Tebal

: ¼ in

- Tutup
•
•
•

Diameter

: 1,937 m

Tinggi

: 0,4842 m

Tebal

: ¼ in

Universitas Sumatera Utara

5.32 Kolom Destilasi 03 (MD-103)
Fungsi
: Memisahkan campuran Heptena dan Heksena dari Oktena
Jenis

: Sieve – tray

Bentuk

: silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA – 285 grade A

Jumlah

: 1 unit

Kondisi fisik
- Silinder
•

•

•

Diameter

: 0,9626 m

Tinggi

:11,6812 m

Tebal

: ¼ in

- Tutup
•
•
•

Diameter

: 0,9626 m

Tinggi

: 0,2406 m

Tebal

: ¼ in

5.33 Kolom Destilasi 04 (MD-104)
Fungsi
: Memisahkan campuran Butena dari Butana
Jenis

: Sieve – tray

Bentuk

: silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA – 285 grade A

Jumlah

: 1 unit

Kondisi fisik
- Silinder
•

•

•

Diameter

: 0,9632 m

Tinggi

:10,8816 m

Tebal

: ¼ in

- Tutup
•
•
•

Diameter

: 0,9632 m

Tinggi

: 0,2408 m

Tebal

: ¼ in

Universitas Sumatera Utara

5.34 Kolom Destilasi 05 (MD-105)
Fungsi
: Memisahkan campuran hasil utama Heptena dari hasil
samping Oktena
Jenis

: Sieve – tray

Bentuk

: silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA – 285 grade A

Jumlah

: 1 unit

Kondisi fisik
- Silinder
•

•

•

Diameter

: 1,4024 m

Tinggi

: 5,9012 m

Tebal

: ¼ in

- Tutup
•
•
•

Diameter

: 1,4024 m

Tinggi

: 0,3506 m

Tebal

: ¼ in

5.35. Accumulator I (V-101)
Fungsi
: Mengumpulkan destilat yang keluar dari kondensor MD101.
Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA –285 Grade C

Bentuk

: Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan

: Single welded butt joints

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi :
Tekanan

= 374,9025 kPa

Temperatur

= 34 oC = 307 K

Kapasitas

: 53,9178 m3

Kondisi fisik
- Silinder

• Diameter

• Tinggi

: 3,3834 m
: 4,3208 m

Universitas Sumatera Utara

• Tebal

: 3/4 in

- Tutup

• Diameter

• Tinggi

• Tebal

: 3,3834 m
: 0,8458 m
: 3/4 in

5.36. Accumulator II (V-102)
Fungsi
: Mengumpulkan destilat yang keluar dari kondensor MD102.
Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA –285 Grade C

Bentuk

: Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan

: Single welded butt joints

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi :
Tekanan

= 455,9625 kPa

Temperatur

= 37 oC = 310 K

Kapasitas

: 39,984 m3

Kondisi fisik
- Silinder

• Diameter

• Tinggi

• Tebal

: 3,0624 m
: 3,9111 m
: 3/4 in

- Tutup

• Diameter

• Tinggi

• Tebal

: 3,0624 m
: 0,7656 m
: 3/4 in

5.37. Accumulator III (V-103)
Fungsi
: Mengumpulkan destilat yang keluar dari kondensor MD103.
Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA –285 Grade C

Bentuk

: Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan

: Single welded butt joints

Universitas Sumatera Utara

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi :
Tekanan

= 101,325 kPa

Temperatur

= 105,5 oC = 378,5 K

Kapasitas

: 11,1670 m3

Kondisi fisik
- Silinder

• Diameter

• Tinggi

• Tebal

: 2,0018 m
: 2,5564 m
: 1/4 in

- Tutup

• Diameter

• Tinggi

• Tebal

: 2,0018 m
: 0,50045 m
: 1/4 in

5.38. Accumulator IV (V-104)
Fungsi
: Mengumpulkan destilat yang keluar dari kondensor MD104.
Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA –285 Grade C

Bentuk

: Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan

: Single welded butt joints

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi :
Tekanan

= 1.215,9 kPa

Temperatur

= 90 oC = 363 K

Kapasitas

: 3,9209 m3

Kondisi fisik
- Silinder

• Diameter

• Tinggi

• Tebal

: 1,4122 m
: 1,8037m
: 3/4 in

Universitas Sumatera Utara

- Tutup

• Diameter

• Tinggi

• Tebal

: 1,4122 m
: 0,3530 m
: 3/4 in

5.39. Accumulator V (V-105)
Fungsi
: Mengumpulkan destilat yang keluar dari kondensor MD105.
Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA –285 Grade C

Bentuk

: Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal

Jenis sambungan

: Single welded butt joints

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi :
Tekanan

= 1.013,25 kPa

Temperatur

= 74,5 oC = 346,5 K

Kapasitas

: 27,6618 m3

Kondisi fisik
- Silinder

• Diameter

• Tinggi

• Tebal

: 2,7085 m
3,4593 m
: 1 in

- Tutup

• Diameter

• Tinggi

• Tebal

: 0,6771 m
: 0,3530 m
: 1 in

5.40. Kondensor 1 (E-102)
Fungsi

: Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas
destilasi I.

Jenis

: shell and tube heat exchanger

Jumlah

: 1 unit

Laju alir fluida dingin : 14.989,2316 kg/jam

Universitas Sumatera Utara

Laju alir fluida panas : 47.319,2936 kg/jam
Diameter tube OD

: ¾ in

Jenis tube

: 18 BWG

Panjang tube

: 20 ft 4 pass

Pitch (PT)

: 1 in triangular pitch

Jumlah tube

: 138 buah

Diameter shell

: 15 1/4 in

5.41. Kondensor 2 (E-106)
Fungsi

: Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas
destilasi II.

Jenis

: shell and tube heat exchanger

Jumlah

: 1 unit

Laju alir fluida dingin : 10.955,0104 kg/jam
Laju alir fluida panas : 20.913,0675 kg/jam
Diameter tube OD

: ¾ in

Jenis tube

: 18 BWG

Panjang tube

: 20 ft 4 pass

Pitch (PT)

: 1 in triangular pitch

Jumlah tube

: 76 buah

Diameter shell

: 12 in

5.42. Kondensor 3 (E-109)
Fungsi

: Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas
destilasi III.

Jenis

: shell and tube heat exchanger

Jumlah

: 1 unit

Laju alir fluida dingin : 4.259,8935kg/jam
Laju alir fluida panas : 6.273,9192 kg/jam
Diameter tube OD

: ¾ in

Jenis tube

: 18 BWG

Panjang tube

: 20 ft 4 pass

Universitas Sumatera Utara

Pitch (PT)

: 1 in triangular pitch

Jumlah tube

: 24 buah

Diameter shell

: 8 in

5.43. Kondensor 4 (E-109)
Fungsi

: Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas
destilasi IV.

Jenis

: shell and tube heat exchanger

Jumlah

: 1 unit

Laju alir fluida dingin : 1.021,6556 kg/jam
Laju alir fluida panas : 2.050,7905 kg/jam
Diameter tube OD

: ¾ in

Jenis tube

: 18 BWG

Panjang tube

: 20 ft 4 pass

Pitch (PT)

: 1 in triangular pitch

Jumlah tube

: 24 buah

Diameter shell

: 8 in

5.43. Kondensor 5 (E-115)
Fungsi

: Mengkondensasikan bahan yang keluar dari hasil atas
destilasi V.

Jenis

: shell and tube heat exchanger

Jumlah

: 1 unit

Laju alir fluida dingin : 9.442,5594 kg/jam
Laju alir fluida panas : 11.272,1416 kg/jam
Diameter tube OD

: ¾ in

Jenis tube

: 18 BWG

Panjang tube

: 20 ft 4 pass

Pitch (PT)

: 1 in triangular pitch

Jumlah tube

: 122 buah

Diameter shell

: 15,25 in

Universitas Sumatera Utara

BAB VI
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1

Instrumentasi
Alat instrumentasi merupakan salah satu bagian yang paling penting dalam

suatu pabrik. Instrumentasi adalah rangkaian peralatan yang dipakai di dalam
suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil sesuai
dengan yang diharapkan. Dengan adanya alat kontrol maka dapat diketahui dan
dikorelasi segala kesalahan ataupun penyimpangan proses yang mungkin terjadi.
Fungsi instrumentasi adalah sebagai penunjuk (indicator), pencatat
(recorder), pengontrol (controller), dan pemberi tanda bahaya (alarm). Peralatan
instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanis atau tenaga listrik dan
pengontrolannya dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis. Penggunaan
instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomis
dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen juga harus
ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang di atas papan instrumen dekat
peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan di dalam suatu ruang kontrol
pusat (control room) yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol
otomatis).
Alat-alat kontrol yang biasa dipakai pada peralatan proses antara lain
(Stephanopoulus, 1984) :
1. Temperature Controller (TC)
Adalah alat/instrumen yang digunakan sebagai alat pengatur suhu atau
pengukur sinyal mekanis atau listrik. Pengaturan temperatur dilakukan dengan
mengatur jumlah material proses yang harus ditambahkan/dikeluarkan dari
dalam suatu proses yang sedang bekerja.
Prinsip kerja:
Rate fluida masuk atau keluar alat dikontrol oleh diafragma valve. Rate fluida
ini me