PABRIK ISOPROPYL ALKOHOL DENGAN PROSES HIDRASI LANGSUNG.

PABRIK ISOPROPYL ALKOHOL
DENGAN PROSES HIDRASI LANGSUNG

PRA RENCANA PABRIK
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyar atan
Dalam mempr oleh Gelar Sarjana Teknik
Pr ogram Study Teknik Kimia

Oleh :
RATIH IRMAWATI
NPM : 0931010038

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
SURABAYA – J AWA TIMUR
2013

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

PABRIK ISOPROPYL ALKOHOL DENGAN PROSES
HIDRASI LANGSUNG

PRA RENCANA PABRIK

Diajukan Sebagai Salah Satu Syar at Untuk
Memper oleh Gelar Sar jana Teknik
Pr ogr am Studi Teknik Kimia

Oleh :
RATIH IRMAWATI
0931010038

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
2013

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

LEMBAR PENGESAHAN

PABRIK ISOPROPYL ALKOHOL DENGAN PROSES
HIDRASI LANGSUNG

Oleh :
RATIH IRMAWATI
0931010038

Sur abaya, 12 Apr il 2013
Disetujui untuk diajukan dalam Ujian Lisan

Dosen Pembimbing

Ir . Mu’tasim Billah, MS
NIP. 19600504 198703 1 001

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Pr a Rencana Pabr ik
Pabr ik Isopr opyl Alkohol Dengan Pr oses Hidr asi Langsung
Oleh :
Rarih Ir mawati
NPM. 0731010041
Telah dipertahankan di hadapan dan diter ima oleh tim penguji pada tanggal
9 Mei 2013
Tim Penguji :

Dosen Pembimbing :

1.

Ir .Mu’tasim Billah,MT

Ir .Bambang Wahyudi,MS
NIP.19580711 198503 1 001

NIP.19600504 198703 1 001

2.

Ir . Dwi Hery, MT
NIP.19590520 198703 2 001
3.

Dr.Ir.Edy Mulyadi,SU
NIP.1955123 1198503 1 002
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” J awa Timur

Ir . Sutiyono,
NIP. 19600713 198703 1 001

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

THANKS TO
ALHAM DULILLAH !!! ALHAM DULILLAH !!!ALHAM DULILLAH !!!ALHAM DULILLAH!!!
Tak hent i- hent inya saya ucapkan syukur selalu kepada Allah SWT yang selalu memberikan yang t erbaik dan
paling t erbaik unt uk hambanNYA ,hingga sampai saat ini sampai saya berumur 22 tahun ,untuk
nikmat ,rezeki,kebahagiaan ,kemudahan,keterangan, dan orang-orang yang terbaik yang hamba dapat kan ,
ALHAM DULILLAH!! Q SAYANG ALLAH
To Nabi M uhammad s.a , dengan doa yang Beliau panjatkan unt uk umatNya, tauladan yang baik yang harus
dit iru oleh umatNya , sholaw at Nabi yang selalu kami panjatkan untukNya,Saya ucapkan Terimakasih Nabi
M uhammad s.a, semoga hamba bisa meniru t auladanmu, mengikuti jejakmu. ALHAM DULILLAH!! Q SAYANG
NABI
To malaikat malaikat Allah yang sealu menjaga hamba dari siang sampai malam, dari lahir sampai m at i,
melindungi hamba,,, ALHAM DULILLAH!! Q SAYANG KALIAN

To my parent , HJamal dan Hj.Sholikha , Terima kasih untuk semua, t ak bisa saya ucapkan kat a-kat a
yang indah karena perilaku sikap sert a hasil keringat dsb lebih dari pada kat a yang indah yang telah kalian
berikan pada saya,,saya berjanji bisa membahagiakan at au lebih baik unt uk memperindah senyummu lebih dari
ini.seluruh doa yang saya panjatkan

hanya untukmu,, TERIM AKASIH, TERIM AKASIH, TERIM AKASIH,

TERIM AKASIH!!! Q SAYANG ABA IBU!
To keluarga saya ,(nenek, tante-tant e, om-om, mbakyuni,mas yudi, mbak yuli, mbak neneng, aul, afif,
my litt le neva, m as dony)TERIM AKASIH SEM UANYA at as doa,bant uan,dukungan sert a kebersamaan selama
ini.untuk mama neva(mbk yuni ) t erimakasih at as motivasinya,.unt uk mas yudi terimakasih sebagai kakak cw o
yang baik. untuk mbak yuli terimaksih semngat dukungan n gurauannya,.untuk mabk neneng mkasih banget
yang udah nemenin q mulai kuliah sampai selesai sert a dengerin q curhat ,semangatanya juga. untuk adekq aul n
afif makasih adek2q yang biasanya bikin jengkel tapi kalu g ada kalian q g bs ceria dan sesemangat ini.sert a
untuk rang2 yang selalu membantu hamba ( mak kar yang bersih-bersih rumah,cak kan yang mengant ar jemput
q, cak huri yang buka gerbang, tetangga2q yang biasanya maen bersama ,pokoknya semuanya maaf g bisa
sebutin sat u2) Q SAYANG KALIAN!

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

To Teman-tem an PB comunnit y,(Ria,TyaraPriz,Tyara
,Yanti,Nirma,Luana,Ratna,Dhea,Bunda,Chintya,yuda,eka,dyo,ayah,pandu,t ommy,arif,adi,aan,blacky,
sert a t eman-teman PB yang udah keluar )
makasih teman-tem an atas senang duka qt bersama ngerjakan bersama bermain bersama belajar
bersama,,, t ermikasih teman2, q g akan melupakan kalian semua,, sert a semua teman-teman
angkat an 2009 terimaksih atas bantuan dan kerjasamanya, dari qt g kenal sampai qt w isuda,,,, semga

qt sem ua sukses semua!!! TERIM AKASIH SEM UA! Q SAYANG KALIAN

Khususnya unt uk part ner q RIA partner PKL dan TA ini,,, maksih sahabat q,, q rasa qt it u saling
melengkapi,,, maksih yaa, kalo g ad km gmn, km tmenq yg paling rajin dan maksih atas bantuan dan
ngajarin q yaa,,, maksih dengar curhat q, maksih nemenin q , maksih perhatiannya jg,,,, mkasih
semunya,,, maaf udah bikin km marah ato tersinggung… makasih Nurria Srikhandhit a, q sayang

kamu ! M uach!
To Jerapahcu (oco) Andik Ferianto , makasih sayang yang udah nemenin 2thun lebih ini,
ngejaga perhatian, bantuin TA ini,nganterin kmn2,n selalu dampingin chi ,,,mkasih semua yang udah
co berikan pada chi, mav chi udah suruh2 , marah2, g ngehargain oco,,,,t api

chi sayang ma oco

cu ,,, makasih sayang ! muach
To Semua dosen-dosen kampus,pegaw ai kampus, tukang parkir kampus ,bu kant in kampus,
sert a asdos yang q sayg (mbk icha)…. M aksih bantuan ,dukungan,partisipasi serta kebaikn yang telah
kalian berikan terhadap saya….

GRACIAS ……UNIVERSITAS PEM BANGUNAN NASIONAL !

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

PABRIK ISOPROPYL ALKOHOL
DENGAN PROSES HIDRASI LANGSUNG

PRA RENCANA PABRIK
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyar atan
Dalam mempr oleh Gelar Sarjana Teknik
Pr ogram Study Teknik Kimia

Oleh :
RATIH IRMAWATI
NPM : 0931010038

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
SURABAYA – J AWA TIMUR

2013

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

ii

Kata Pengantar

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan rasa syukur kepada Tuhan Yang Maha esa dan
dengan segala rahmat serta karuniaNya sehingga penyusun telah dapat
menyelesaikan Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan
Proses Hidrasi Langsung”, dimana Tugas Akhir ini merupakan tugas yang
diberikan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan
kesarjanaan di Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses
Hidrasi Langsung” ini disusun berdasarkan pada beberapa sumber yang berasal

dari beberapa literature, data – data, dan internet.
Pada kesempatan ini saya mengucapkan terima kasih atas segala bantuan
baik berupa saran, sarana maupun prasarana sampai tersusunya Tugas Akhir ini
kepada :
1. Bapak Ir. Sutiyono,MT , selaku Dekan FTI UPN “Veteran” Jawa Timur
2. Ibu Ir. Retno Dewati,MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia, FTI UPN
“Veteran” Jawa Timur
3. Bapak Ir. Mu’tasim Billah, MS , selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir
4. Bapak Ir. I Wayan Warsa, selaku Dosen wali
5. Dosen-dosen Jurusan Teknik Kimia, FTI UPN “Veteran” Jawa Timur
6. Seluruh Civitas Akademik Jurusan Teknik Kimia, FTI UPN “Veteran”
Jawa Timur
7. Kedua Orang tua , adek, kakak saya , keluarga saya dan oco yang selalu
mendoakan saya serta membantu menyelesaikan tugas akhir ini.

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

iii

Kata Pengantar

8. Semua pihak yang telah membantu, memberikan bantuan, saran serta
dorongan dalam penyelesaian tugas akhir ini.
Saya menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, karena
itu segala kritik dan saran yang membangun saya harapkan dalam sempurnanya
tugas akhir ini.
Sebagai akhir kata, penyusun mengharapkan semoga Tugas Akhir yang
telah disusun ini dapat bermanfaat bagi kita semua khususnya bagi mahasiswa
Fakultas Teknologi Indusri Jurusan Teknik Kimia.

Surabaya, April 2013

Penyusun

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

viii

Daftar Isi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

i

KATA PENGANTAR

ii

INTISARI

iv

DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vii

DAFTAR ISI

viii

BAB I

PENDAHULUAN

I-1

BAB II

SELEKSI DAN URAIAN PROSES

II-1

BAB III

NERACA MASSA

III-1

BAB IV

NERACA PANAS

IV-1

BAB V

SPESIFIKASI ALAT

V-1

BAB VI

PERENCANAAN ALAT UTAMA

VI-1

BAB VII

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

VII-1

BAB VIII

UTILITAS

VIII-1

BAB IX

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

IX-1

BAB X

ORGANISASI PERUSAHAAN

X-1

BAB XI

ANALISA EKONOMI

XI-1

BAB XII

KESIMPULAN DAN SARAN

XII-1

DAFTAR PUSTAKA

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

iv

Intisari

INTISARI

Perencanaan pabrik Isopropyl Alkohol ini diharapkan dapat berproduksi
dengan kapasitas 30000 ton/tahun dalam bentuk cair. Pabrik beroperasi secara
continuous selama 330 hari dalam setahun.
Propilen dari tangki penampung dikompresikan ke heater sampai suhu
160oC, bersama-sama dengan air proses dikompresikan ke heater sampai suhu
160oC menuju reaktor. Di dalam reaktor terjadi reaksi antara propilen dan air
dibantu katalis resin asam sulfat pada suhu 160oC dan tekanan 60 atm.
Dari reactor hasil dialirkan oleh expansion valve dan tekanan diturunkan
dari 60 atm menjadi 1 atm menuju separator. Di separator pada suhu 40 oC terjadi
pemisahan antara gas dan liquid. Gas buang di tamping d propylene recovery,
sedangkan liquid di pompakan dan dipanaskan oleh heater destilasi sampai suhu
80 oC. Dari heater destilasi liquid dimurnikan lagi ke destilasi I. Komponen yang
mempunyai titik didih rendah akan menguap terlebih dahulu dan menuju ke atas,
sedangkan komponen yang mempunyai titik didih tinggi akan dipanaskan di
reboiler dan dialirkan masuk ke destilasi I. Di dalam destilasi akan terjadi kontak
anatara liquid dan uap. Produk atas akan didinginkan oleh cooler sampai suhu 35
o

C, menuju tangki penampung DIPE . Sedangkan bottom menuju kolom destilasi

II untuk mendapatkan produk isopropyl alcohol dengan kemurnian 98%. Produk
atas dari destilasi II didinginkan oleh cooler sampai suhu 35 oC menuju tangki
Isopropyl alcohol, sedangkan

produk bawah akan didinginkan oleh cooler

sampai suhu 35 oC menuju tangki penampung air.

Pra rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

v

Intisari

Pendirian pabrik berlokasi di Kec.Plaju, Sumatra Selatan dengan ketentuan :
Bentuk Perusahaan

: Perseroan Terbatas

Sistem Organisasi

: Garis dan Staff

Jumlah Karyawan

: 140 orang

Sistem Operasi

: Continuous

Waktu Operasi

: 330 hari/tahun ; 24 jam/hari

Analisa Ekonomi :
Massa konstruksi

: 1 tahun

Umur pabrik

: 10 tahun

Fixed Capital Investment (FCI)

: Rp 670,923,967,011

Working Capital Investment (WCI) : Rp. 156,854,861,904
Total Capital Investment (TCI)

: Rp 827,778,828,915

Biaya Bahan Baku

: Rp 623,719,138,615

Biaya Utilitas

: Rp. 6,547,748,183

Biaya Produksi Total

: Rp. 909,038,872,508

Hasil Penjualan Produk

: Rp 1,248,272072,478

Internal Rate of Return

: 32%

Rate of Investment

: 28%

Pay Out Period

: 3.15tahun

Break Even Point (BEP)

: 28.8 %

Pra rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Pendahuluan

I-1

BAB I
PENDAHULUAN

I.1

Latar Belakang
Indonesia sebagai negara yang berkembang akan melaksanakan pembangunan

dan pengembangan di berbagai sektor, salah satunya adalah sektor industri. Dalam
pembangunan, sektor industri makin berperan strategis karena merupakan motor
penggerak dalam pembangunan suatu Negara. Sektor ini di harapkan disamping
sebagai penyerap tenaga kerja terbesar dan penghasil devisa, juga sebagai pemacu
pertumbuhan ekonomi yang tinggi.
Industri yang tengah dikembangkan di Indonesia yaitu industri kimia.Industri
kimia merupakan industri yang cukup besar kontribusinya dalam menghasilkan devisa
negara dan juga selama ini Indonesia banyak mengimport bahan kimia dari luar
negeri. Selain itu Indonesia kaya akan sumber daya alam yang merupakan bahan
dasar atau bahan baku dari industri kimia.
Salah satu bahan kimia yang masih diimpor adalah Isopropyl alcohol.
Isoprophyl alcohol adalah bentuk kedua dari Alkohol yang lebih sederhana.
Isoprophyl alcohol untuk pertama kali diperkenalkan oleh “Barthelot” pada tahun
1855, dimana reaksi pembentukannya didasarkan pada reaksi Propylene dengan asam
sulfat selanjutnya senyawa tersebut di Hidrolisa dengan menggunakan air dan
selanjutnya senyawa akan terbentuk Alkohol.
Pada tahun 1862 “ Friedel” menemukan Isoprophyl alkohol dengan cara
mereduksi Aceton dengan menggunakan Sodium Amalgam. Akan tetapi, baik

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Pendahuluan

I-2

Barthelot maupun Friedel gagal untuk mengidentifikasi secara benar dari senyawa ini.
Baru kemudian pada tahun yang sama, “Kolbe” berhasil mengidentifikasikan secara
benar nama Isoprophyl alkohol.
Isoprophyl alcohol secara umum dianggap sebagai produk Petro kimia yang
pertama. Sebuah pabrik dengan skala Pilotplant telah dibangun oleh “ Melco chemical
company” pada tahun 1919. Tidak lama kemudian “Standart Oil Company” di New
Yersey mempatenkan produk Isoprophyl alkohol yang menggunakan bahan baku
propylene serta pemurnian “Bay Way” .
Walaupun proses pembuatan Isoprophyl alkohol ini mengalami banyak sekali
kemajuan, akan tetapi pada dasarnya masih menggunakan bahan yang sama yaitu
Propylene dan air.
I.2

Per kembangan Industri Kimia di Indonesia
Sampai saat ini Indonesia masih mengimport dari luar negeri guna memenuhi

kebutuhan Isoprophyl alkohol, antara lain berasal dari Amerika Serikat, Jerman,
Belgia serta beberapa negara di Asia.
Bahan baku utama yang digunakan didalam produksi Isoprophyl alkohol ini
adalah gas Propylene dan air. Dimana bahan tersebut sampai saat ini dapat dipenuhi
oleh Pertamina Plaju dan sungai Gerong sedangkan air sangat melimpah.
Mengingat kebutuhan senyawa ini dari tahun ketahun semakin meningkat
maka dengan didirikannya pabrik ini akan menggurangi ketergantungan bahan ini dari
luar negeri.

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Pendahuluan

I-3

Disamping itu juga akan membuka kesempatan kerja bagi masyarakat sekitar
yang pada akhirnya dapat menekan angka penganguran. Keterkaitan antara sektor
industri dengan sektor ekonomi lainnya diharapkan bisa dicapai subsitusi impor dan
pada akhirnya mampu berorientasi ekspor dengan pemenuhan kebutuhan didalam
negri lebih dahulu.
I.3

Manfaat Didirikannya Pabrik Nor mal Butanol
Manfaat lebih lanjut didirikan pabrik ini diharapkan dapat mendukung dan

mendorong pertumbuhan industri-industri kimia, menciptakan lapangan kerja,
mengurangi pengangguran dan memperkuat perekonomian di Indonesia.
Atas pertimbangan – pertimbangan tersebut, maka pendirian pabrik Isoprophyl
alkohol ini masih dapat dilaksanakan di Indonesia.
Tabel 1.1. Import Isoprophyl Alkohol di Indonesia tahun 1998 – 2010
Tahun

Volume ( Kg )

2006

38.806.382

2007

44.300.198

2008

43.578.736

2009

42.316.267

2010

43.470.067

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Pendahuluan

I-4

I.4

Sifat dan Kegunaan

I.4.1

Sifat Bahan Baku dan Produk

1. Propylene

(Matheson, gas data book, 1961 ; Kirk Othmer,vol.3, 1964)

Sifat Fisika
a. Rumus molekul

: C3H6

b. Kenampakkan pada suhu kamar (32oC)

: gas tidak berwarna

c. Berat molekul (BM)

: 42,081 g/gmol

d. Boiling point (Tbp)

: -47,7oC

e. Density (20oC)

: 0,609 gr/cm³

f. Critical temperature (Tc)

: -91,8oC (-197,2oF)

g. Critical Presure (Pc)

: 45,6 atm (670,32 psi)

h. Spesific grafity, gas

: 1,49

i.

Viscositas, cP (-185oC)

: 0.0078

j.

Panas penguapan (-47,7 oC), cal/gr

: 104,62

k. Panas pembentukkan (25oC), cal/gr
l.

Panas pembakaran (25oC), cal/gr

m. Spesific Heat ratio,cp/cv

: 4,879
: 460,428
: 1.145

Sifat Kimia
a. larut dalam alkhohol dan eter, tetapi sedikit larut dalam air
b. bila terbakar berwarna kuning

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Pendahuluan

I-5

2. Air
Sifat Fisika :
a. Rumus kimia

: H2O

b. Bentuk

: tidak berwarna

c. Berat molekul

: 18

d. Densitas

: 0,99708 gr/cm3

e. Titik didih

: 100 oC

f. Titik lebur

: 0 oC

g. Viskositas

: 0,8937 cp

h. Spesifik gravity

: 1,00

i.

pH

: 8,5 – 9,5

j.

O2 terlarut

: 10 ppm

k. Silica maximum

: 0,02 ppm

3. Asam Sulfat (H2SO4)
Sifat Fisika :
a. Rumus molekul

: H2SO4

b. Berat molekul

: 98,08

c. Warna

: tidak berwarna

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Pendahuluan

d. Sifat

I-6

: korosif terutama pada kosentrasi
tinggi, dapat menimbulkan luka
bakar

bila

berkontak dengan

kulit.
e. Specifik gravity

: 1,834 gr/cm3 pada suhu 180C

f. Melting point (titik cair)

: 10,450C

g. Boiling point (titik didih)

: 3400C

Sifat Kimia :
a. Larut dalam air pada segala perbandingan
b. Larut dalam alkohol 95%
c. Pada suhu kamar berbentuk lig dan mudah menguap.
d. Cp

: 0,3403 kkal/g0C untuk 98%
: 0,5012 kkal/g0C untuk 98%

e. Δ H0 f

: -193,91 kcal/gmol

Δ H0S

: -22,99 kcal/gmol

Spesifikasi Produk
4. Isoprophyl alkohol
Sifat fisika:
a. Rumus molekul

: C3H7OH

b. Berat molekul

: 60,09

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Pendahuluan

I-7

c. Warna

: tidak berwarna

d. Bentuk

: cairan

e. Titik didih pada 780 mm Hg

: 80,3°C

f. Titik leleh

: 70,2°C

g. Titik embun

: 74,2°C

h. Spesifik gravity (20/20oC)

: 0,8169 (minimum)
: 0,8193 (maximum)

i. Spesifik heat pada 27oC

: 0,2627 cal/gr °C

j.

: 120 k cal/mole

Panas pembentukan

k. Surface tention (25oC)

: 0,0214 dyne/cm

Sifat kimia:
a. Larut dalam air, etanol,eter dan mudah terbakar

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Uraian Proses

II-1

BAB II
URAIAN DAN PROSES

II.1

Macam Proses
Untuk

memproduksi

Isopropyl

Alkohol

secara

komersial

dengan

menggunakan proses hidrasi secara langsung, pada dasarnya terdapat tiga proses yaitu
a. Hidrasi Langsung fase uap
b. Hidrasi Langsung fase cair-uap
c. Hidrasi Langsung fase cair

II.1.1 Hidrasi Langsung Fase Uap
Produksi Isopropyl Alkohol dengan menggunakan proses Hidrasi Katalis
langsung, mulai diperkenalkan pada permulaan tahun 1951 oleh ICI. Katalis yang
digunakan pada proses ini adalah WO3 – ZnO sebagai zat penyokong SiO2. Proses
terjadi pada temperatur dan tekanan yang tinggi yaitu pada 230oC – 290oC dan 200 –
250 atm. Pada tahun yang sama juga diperkenalkan oleh “ Veba – Chemie ” suatu
proses lain dalam memproduksi Isopropyl Alkohol.
Pada prose Veba Chemie ini Propylene – air diuapkan kemudian dilewatkan
pada suatu Bed katalis asam yaitu H3PO4 dengan bahan penyokongnya adalah SiO2.
kondisi operasi pada reaksi ini yaitu pada temperature 240 –260 o C dan tekanan 25 –
65 atm.

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Uraian Proses

II-2

Aliran gas dari reaktor kemudian didinginkan dan produk Isoprophyl alkohol
dipisahkan dengan menggunakan Scrubber. Untuk proses phase uap ini selektivitas
Isopropyl Alkohol mendekati 100 % dan jumlah Propylene yang tidak bereaksi
jumalahnya sangat rendah ( 4 – 5% ) yang kemudian direcycle. Oleh karena
menggunakan kondisi operasi pada tekanan serta temperatur yang tinggi dan adanya
recycle gas kereaktor maka pada proses ini diperlukan bahan dasar dengan kemurnian
yang tinggi dengan demikian maka biaya operasinya juga tinggi.

Gambar II.1 Flowsheet Uraian Proses Veba Chemie
II.1.2 Hidrasi langsung Fase Cair-uap
Untuk menghindari kerugian serta untuk menekan adanya biaya operasi yang
tinggi maka oleh “ Deutsche – Texco “ dikembangkan suatu program “ Trickle – Bed
“. Didalam proses ini air dan gas propylene dalam perbandingan molar antara 12 – 15
berbanding 1 dimasukkan dalam suatu reaktor Fixed bed lewat bagian atas yang
kemudian akan mengalir sedikit demi sedikit (Trickle) kebawah melalui Resin Ion
Exchange asam sulfat yang terdapat didalam reaktor.

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Uraian Proses

II-3

Reaksi yang terjadi antara phase cair dan phase gas berlangsung antara
temperatur 130 – 160 o C dan tekanan 60 – 100 atm. Selektivitas Isopropyl Alkohol
pada proses semacam ini berkisar antara 98 %. Didalam proses phase cair ini akan
dihasilkan produk samping yang berupa Diisopropyl Ether dan beberapa alkohol.

Gambar II.2 Flowsheet Uraian Proses Deutsce-Texco
II.1.3 Hidrasi langsung Fase Cair
Proses Hidrasi dalam Phase cair dikembangkan oleh Tokuyama – Soda dengan
menggunakan katalis cair asam lemah. Untuk menghindari kerugian pada proses
sebalumnya yaitu phase cair – uap dan phase uap, maka pada proses ini bahan baku
propylene, air, katalis serta recycle larutan terlebih dahulu dipanaskan dan kemudian
dilakukan penekanan didalam suatu reaktor. Katalis kemudian akan dipisahkan dan
kebutuhan akan katalis ini jumlahnya relative sangat kecil kondisi reaksi pada phase
ini yaitu pad tekanan 200 atm serta temperature

270oC . Selektifitas Isopropyl

Alkohol pada proses ini antara 80 – 99 % mol.

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Uraian Proses

II-4

Dengan menggunakan proses ini masalah utama dari perusahaan yaitu korosi
dan pencemaran dapat ditekan, dan kemurnian bahan baku Propylene yang digunakan
adalah 95% berat.

Gambar II.3 Flowsheet Uraian Proses Tokuyama-Soda
Berdasarkan pertimbangan tersebut diatas maka didalam perencanaan pabrik
ini dipilih proses Hidrasi Langsung pada fase cair – uap. Karena pada proses ini selain
beroperasi pada kondisi yang medium, persyaratan bahan baku juga tidak terlalu
tinggi walaupun Yield relative kecil bila dibandingkan dengan kedua proses (fase)
yang lain.

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Uraian Proses

II.2

II-5

Seleksi Proses

Tabel II.2. Perbandingan fase uap, cair dan uap-cair dalam proses hidrasi langsung.
FASE CAIRFASE UAP

FASE CAIR
UAP

Katalis

WO3

dan

ZnO Resin

ion Resin

ion

sebagai

exchange asam exchange asam

penyokong SiO2

kuat H2SO4

lemah

240-260 0C

130-160 0C

270 0C

25-65 atm

60-100 atm

200 atm

100%

98%

80-99%

Kondisi
operasi
- Suhu
- Tekanan
- Selektivitas

Berdasarkan perbandingan proses pada table 2.1, maka proses yang dipilih
dalam pembuatan Isopropil Alkohol adalah proses hidrasi langsung dalam fase cair.
Dengan pertimbanan sebagai berikut :
-Harga katalis lebih murah
- Biaya operasi lebih murah
- Suhu dan tekanan tidak terlalu tinggi.

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Uraian Proses

II.3

II-6

Uraian Proses
Reaksi yang digunakan dalam pembuatan Isopropyl Alkohol dengan proses

hidrasi langsung. Tahpan-tahapan proses pra rencana pabrik Isopropil Alkohol
adalah sebagai berikut :
1.

Tahap persiapan bahan baku.
Propylene yang merupakan umpan segar dari tangki penyimpan yang
bertekanan 15 atm dan bersuhu 30

0

C dipompa menuju heater guna

dipanaskan dengan memakai steam. Dengan demikian diperoleh propylene
yang bersuhu 160 0C yang siap dimasukkan ke dalam reaktor.
2.

Tahap reaksi.
Campuran propylene dengan air dimasukkan ke reactor pada tekanan
60 atm dan suhu 160 0C dimana didalam reactor juga terdapat resin ion
exchange asam kuat H2SO4 yang berfungsi untuk mempercepat terjadinya
reaksi.
Reaksi yang terjadi dalam reaktor adalah :
C3H6(g) + H2O (l)
C3H7OH9 (l)

C3H7OH(l)

[(CH3)2CH]2O (l) + H2O (l)

Reaktor yang digunakan adalah reactor jenis “ Fixed – bed “. Aliran
yang masuk kedalam reaktor terdiri dari uap propylene, diisopropil ether dan
air yang masuk secara Co – current. Reaksi pembentukan Isoprophyl alkohol
direaktor berlangsung pada temperatur 130 - 160° C dan tekanan 60 atm.

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Uraian Proses

II-7

Reaksi pembentukan Isoprophyl alkohol adalah reaksi Eksothermis.
Panas yang keluar dari reaksi ini kemudian di hilangkan dengan pendingin
sehingga temperatur didalam reaktor dapat dipertahankan pada 130 -160° C.
Produk yang keluar dari reaktor merupakan Isoprophyl alkohol,
dimasukkan pada flash drum dengan kondisi operasi pada temperatur 40°C
dan tekanan 1 atm. Flash drum ini berfungsi untuk memisahkan antara fase
uap dan fase cairan.
3.

Tahap pemisahan dan pemurnian.
Produk dari reactor lalu dimasukkan dalam flash drum untuk
memisahkan fase liquid dan fase gas. Dalam flash drum terjadi pemisahan
antara propylene, Isopropil Alkohol, H2O dan Diisopropyl Ether. Dimana
propylene menuju keatas sedangkan yang menuju kolom destilasi adalah
Isopropil Alkohol, H2O dan Diisopropyl Ether untuk dimurnikan lebih lanjut.
Isopropyl Alkohol yang dipasarkan berkadar 98% maka produk atas
kolom destilasi I kembali dialirkan ke kolom destilasi II untuk dimurnikan,
sedangkan produk bawah adalah diisopropyl ether yang merupakan hasil
samping yang disimpan dalam tangki penampung.
Kolom destilasi II ini beroperasi pada tekanan 1 atm dan feed masuk
dalam keadaan liquid jenuh. Produk atas dari kolom destilasi II merupakan
produk utama Isopropyl Alkohol dengan kemurnian 98% dan produk bawah
merupakan H2O yang dipompa menuju water proses untuk digunakan kembali
dalam reactor.

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

III-1
Neraca Massa

BAB III
NERACA MASSA

Kapasitas Produksi

= 30.000 ton / tahun ( data Import Indonesia )

Operasi

= 330 hari / tahun

Basis Perhitungan

= 60 detik

Produksi Isopropyl alkohol

= 3787.879 kg / jam

Ratio propylene : air

= 1 : 12

1. Reaktor (R-210)

Komponen

Masuk (kg/jam)
aliran 1

aliran 2

Keluar
(kg/jam)
aliran 3

C3H6

3526.3890

881.5973

C3H8

9.1962

9.1962

CO2

1.4148

1.4148

H2O

18135.7149

17023.7688

IPA

3634.6995

DIPE

122.0382
3537.0000

jumlah

18135.7149

21672.7149

21672.7149

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

III-2
Neraca Massa

2. Flash Drum (H-310)
Masuk
Keluar (kg/jam)
Komponen

(kg/jam)
Aliran 3

Aliran 4

Aliran 5

C3H6

881.59725

881.59725

C3H8

9.1962

9.1962

CO2

1.4148

1.4148

H2O

17023.76884

17023.76884

IPA

3634.699534

3634.699534

DIPE

122.0382479

122.0382479
20780.50662

jumlah

21672.7149

892.20825

21672.7149

3. Distilasi I (D-320)
Masuk
Keluar (kg/jam)
Komponen

(kg/jam
Aliran 4

Aliran 6

Aliran 7

H2O

17023.7688

16257.6992

766.0696

IPA

3634.6995

3616.5260

18.1735

DIPE

122.0382

6.1019

115.9363

19880.3272

900.1794

Jumlah

20780.5066

20780.5066

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

III-3
Neraca Massa

4. Distilasi II(D-330)
Masuk
Keluar (kg/jam)
Komponen

(kg/jam
Aliran 7

Aliran 9

Aliran 8

H2O

16257.6992

16013.8338

243.8655

IPA

3616.5260

72.3305

3544.1955

DIPE

6.1019

6.0714

0.0305

16092.2357

3788.0915

Jumlah

19880.3272

19880.3272

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

IV-1
Neraca Panas

BAB IV
NERACA PANAS

1. Kompresor Pr opylane (G-111)

NERACA PANAS
Masuk

Keluar

Komponen

kkal / jam

Komponen

kkal / jam

C3H6

6451.0899

C3H6

15886.0409

C3H8

18.5672

C3H8

45.7706

CO2

1.6915

CO2

4.1554

Ws

9464.6184
15935.9669

15935.9669

2. Kompresor Air (G-113)
NERACA PANAS
Masuk
Komponen

kkal / jam

H2O

40218.4280

Ws

205580.0643

Keluar
Komponen
H2O

245798.4924

kkal / jam
245798.4924

245798.4924

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

IV-2
Neraca Panas

3. Heater Propylane (E-112)

Masuk
Komponen

Keluar
kkal/jam

Komponen

kkal/jam

C3H6

15886.0409

C3H6

202768.8267

C3H8

45.7706

C3H8

592.6128

CO2

4.1554

CO2

51.6076

Q steam

197344.2950

Q loss

213280.2620

9867.2148
213280.2620

4. Reaktor (R-210)
NERACA PANAS
Masuk

Keluar

Propylene:
C3H6

202768.8267

C3H7OH

205581.8871

C3H8

592.6128

C6H14O

7075.2868

CO2

51.6076
H2O produk

1307.2354

C3H6 sisa

50692.2067

H2O sisa

1032027.9543

H2O proses :
H2O

Δ H reaksi

1100829.8179

C3H8

592.6128

CO2

51.6076

53721483.1334
Q terserap

Total

55025725.999

kkal /
jam

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

53728397.2078
55025725.999

kkal /
jam

IV-3
Neraca Panas

5. Ekspansi Valve (E-211)
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)
C3H6 sisa

50692.2067

KELUAR (kkal/jam)
C3H6 sisa

109217.4161

C3H8

592.6128

C3H8

924.0785

CO2

51.6076

CO2

149.2836

H2O sisa

1032027.9543

H2O sisa

1318806.4259

C3H7OH

205581.8871

C3H7OH

331970.5529

C6H14O

7075.2868

C6H14O

7151.5639

H2O produk

1307.2354

H2O produk

6276.8338

Q ekspansi

477167.3639

Total

1774496.1547

1774496.1547

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

IV-4
Neraca Panas

6. Cooler I (E-212)
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C3H6

109217.4161

C3H6

4902.2254

C3H8

924.0785

C3H8

56.5196

CO2

149.2836

CO2

5.1245

H2O sisa

374237.9437

H2O sisa

113224.6112

C3H7OH

634075.0391

C3H7OH

20237.3336

C6H14O

10740.9242

C6H14O

684.4073

H2O
12099.9725
produk

143.4178
H2O produk
Q terserap

Total

1141444.6577

1002191.0181
1141444.6577

7. Heater Distilasi (E-312)

NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C3H7OH

20290.0625

C3H7OH

77613.8008

C6H14O

684.4073

C6H14O

2637.8842

H2O

113368.0291

H2O

417361.4005

Q supply

382390.0910

Q loss

19119.5046

Total

516732.5900

516732.5900

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

IV-5
Neraca Panas

8. Destilasi I (D-320)

NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C3H7OH

77613.8008

destilat

C6H14O

2637.8842

C3H7OH

403.0113

H2O

417361.4005

C6H14O

2603.3311

Q supply

1030997.3174 H2O

19468.2458
bottom

Total

C3H7OH

84681.1743

C6H14O

144.7442

H2O

435040.0816

Q loss

51549.8659

Qcondesation

934719.9485

1528610.4028

1528610.4028

9. Cooler I Bottom (E-327)
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C3H7OH

84681.1743

C3H7OH

83184.3173

C6H14O

144.7442

C6H14O

142.1631

H2O

435040.0816

H2O

Q terserap
Total

519866.0002

427744.9711
8794.5487
519866.0002

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

IV-6
Neraca Panas

10. Cooler I Top (E-324)
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C3H7OH

403.0113

C3H7OH

67.2669

C6H14O

2603.3311

C6H14O

430.6356

H2O

19468.2458

H2O

3399.3784

Q terserap

18577.3073

Total

22474.5882

22474.5882

11. Destilasi II(D-330)

NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C3H7OH

67.2669

C6H14O

430.6356

C3H7OH

84457.2954

H2O

3399.3784

C6H14O

0.7367

Q supply

3434463.7771

destilat

H2O

6635.0514
bottom

Total

C3H7OH

2149.6189

C6H14O

183.2101

H2O

536493.7086

Q loss

171723.1889

Qcondesation

2636718.2481

3438361.0580

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3438361.0580

IV-7
Neraca Panas

12. COOLER II Top (E-334)

NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C3H7OH

84457.2954

C3H7OH

13118.3837

C6H14O

0.7367

C6H14O

0.1133

H2O

6635.0514

Total

H2O

1082.1355

Q terserap

76892.4510

91093.0835

91093.0835

13. Cooler II Bottom (E-338)
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C3H7OH

2149.6189

C3H7OH

267.7221

C6H14O

183.2101

C6H14O

22.5517

H2O

Total

536493.7086

H2O

71060.2282

Q terserap

467476.0355

538826.5376

538826.5376

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-1
Spesifikasi Peralatan

BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN

1. TANGKI PENYIMPAN PROPYLEN (F-110)
Fungsi

=

menampung gas propylene

Type

=

silinder horizontal dengan tutup dished ( hemispherical)

Kapasitas

= 88481.39 cuft

Tekanan

=

Diameter

= 39.82 ft =

11.68

m

Panjang

=

23.37

m

Tebal shell

=

4 1/2 in

Tebal tutup

=

2 2/3 in

Bahan konstruksi =
Jumlah

=

15

atm

79.6 ft =

Carbon Steal SA-283 grade C ( brownell hal 253 )
5

buah

2. KOMPRESSOR PROPYLEN (G-111)
Fungsi

: Untuk menaikkan tekanan sebelum masuk ke dalam reactor

Type

: rotary sliding vane

Power

: 52 hp

Jumlah

: 1 buah

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-2
Spesifikasi Peralatan

3. KOMPRESSOR AIR(G-113)
Fungsi

: Untuk menaikkan tekanan sebelum masuk ke dalam reactor

Type

: rotary sliding vane

Power

: 1.5 hp

Jumlah

: 1 buah

4. HEATER GAS PROPYLEN (E-112)
Fungsi

: memanaskan bahan sampai suhu 160 °C

Type

: 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)

Tube :

Number and length : 70 16’0”

Shell :

OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

ID

: 12 in

Passes

:1

A

: 701.5 ft²

Jumlah

: 1 buah

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-3
Spesifikasi Peralatan

5. EKSPANSI VALVE (E-211)

Fungsi

: menurunkan tekanan setelah keluar reaktor dan menuju

separator
Jenis

: centrifugal

Power

: 41 hp

Jumlah

: 1 buah

6. COOLER (E-212)
Fungsi

: menurunkan bahan sampai suhu 40 °C

Type

: 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)

Tube :

Number and length : 480, 16’0”
OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

ID

: 10.2 in

Passes

:1

Jumlah

: 1 buah

Shell :

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-4
Spesifikasi Peralatan

7. FLASH DRUM(H-310)

Fungsi

: memisahkan gas dan liquid

Type

: silinder vertical

Kapasitas

: 2020.8.8 cuft

Diameter

:3m

Tinggi

:7m

Tebal shell

: 3/4 in

Tebal tutup

: 3/4 in

Banhan kontruksi : Carbon Stell SA - 283 grade C
Jumlah

: 1 buah

8. POMPA (L-311)
Fungsi

: mengalirkan IPA, DIPE dan AIR menuju destilasi

Type

: Centrifugal pump

Bahan

: Commercial steel

Rate volumetric

: 99.79 gpm

Total dynamic Head : 32.05 ft lbf / lbm
Effisiensi motor

: 82%

Power

: 6 hp

Jumlah

: 1 buah

9. HEATER DESTILASI (E-312)
Fungsi

: memanaskan bahan sampai suhu 80 °C

Type

: 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-5
Spesifikasi Peralatan

Tube :

Shell :

Number and length : 74 16’0”
OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

ID

: 12 in

Passes

:1

A

: 735.7 ft²

Jumlah

: 1 buah

10. DESTILASI I (D-320)
Fungsi

: memisahkan DIPE dari AIR dan IPA berdasarkan titik didih

Type

: Sieve Tray Coloumn

T operasi

: 80 °C

P operasi

: 1 atm

Diameter

: 3 ft

Tebal shell

: 3 / 16 in

Tinggi tutup

: 0.25 ft

Tebal tutup

: 0.1490 in

Jumlah Tray

: 17 plate

Tebal tray

: 12 gage

Tray spacing

: 24 in

Feed plate

: masuk pada plate ke 3

H total tower

: 12.5 m

Jumlah

: 1 buah

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-6
Spesifikasi Peralatan

11. KONDENSOR (E-321)
Fungsi

: mengkondensasikan bahan sampai suhu 35 °C

Type

: 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)

Tube :

Number and length : 585 16’0”
OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

ID

: 10.2 in

Passes

:1

A

: 212.7 ft²

Jumlah

: 1 buah

Shell :

12. AKUMULATOR (F-322)
Fungsi

: Menampung sementara kondensat dari kondensor

Type

: silinder horizontal dengan tutup dished

Volume

: 2.47 cuft

Tekanan

: 1 atm

Diameter

: 0.31 ft

Panjang

: 0.92 ft

Tebal shell

: 3/16 in

Tebal tutup

: 3/16 in

Bahan kontruksi : Carbon Steal SA-283 grade C
Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-7
Spesifikasi Peralatan

Jumlah

: 1 buah

13. POMPA (L-323)
Fungsi

: mengalirkan bahan menuju Tangki penampung DIPE

Type

: Centrifugal pump

Bahan

: Commercial steel

Rate volumetric

: 4.1385 gpm

Total dynamic Head : 30.9 ft lbf / lbm
Effisiensi motor

: 80%

Power

: 1.1 hp

Jumlah

: 1 buah

14. REBOILER (E-326)
Fungsi

: menguapkan bahan sampai suhu 80 °C

Type

: 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)

Tube :

Number and length : 850 16’0”

Shell :

OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

ID

: 12 in

Passes

:1

A

: 217 m²

Jumlah

: 1 buah

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-8
Spesifikasi Peralatan

15. POMPA (L-327)
Fungsi

: mengalirkan bahan menuju distilasi II

Type

: Centrifugal pump

Bahan

: Commercial steel

Rate volumetric

: 105.3 gpm

Total dynamic Head : 48.19 ft lbf / lbm
Effisiensi motor

: 81%

Power

: 10 hp

Jumlah

: 1 buah

16. COOLER (E-328)
Fungsi

: menurunkan bahan sampai suhu 84oC

Type

: 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)

Tube

Number and length : 753 16’0”

Shell :

OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

ID

: 10.2 in

Passes

:1

A

: 7.3 m²

Jumlah

: 1 buah

17. TANGKI PENAMPUNG DIPE (F-325)
Fungsi

: menampung produk DIPE

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-9
Spesifikasi Peralatan

Type

: silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas dished

Kapasitas

:3187.19 cuft

Diameter

: 12ft

Panjang

: 25 ft

Tebal shell

:7/8 in

Tebal tutup

: 7/8 in

Bahan kontruksi

: Carbon Steal SA-283 grade C ( brownell hal 253 )

Jumlah

: 1 buah

18. COOLER (E-324)
Fungsi

: mendinginkan suhu menuju Tangki DIPE

Type

: 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)

Tube :

Number and length : 1 16’0”

Shell :

Jumlah

OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

ID

: 10.2 in

Passes

:1

A

: 4.5 m²

: 1 buah

19. DESTILASI II (D-330)
Fungsi

: memurnikan IPA

Type

: Sieve Tray Coloumn

T operasi

: 84 °C

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-10
Spesifikasi Peralatan

P operasi

: 1 atm

Diameter

: 3 ft

Tebal shell

: 3 / 16 in

Tinggi tutup

: 0.23 ft

Tebal tutup

: 0.1490 in

Jumlah Tray

: 17 plate

Tebal tray

: 12 gage

Tray spacing

: 24 in

Feed plate

: masuk pada plate ke – 2

H total tower

: 13.11 m

Jumlah

: 1 buah

20. KONDENSOR (E-331)
Fungsi

: mengkondensasikan bahan sampai suhu 35 °C

Type

: 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)

Tube :

Number and length : 401 16’0”

Shell :

OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

ID

: 10.2 in

Passes

:1

A

: 560 ft²

Jumlah

: 1 buah

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-11
Spesifikasi Peralatan

21. AKUMULATOR (F-332)
Fungsi

: Menampung sementara kondensat dari kondensor

Type

: silinder horizontal dengan tutup dished

Volume

: 10.4 cuft

Tekanan

: 1 atm

Diameter

: 1.88 ft

Panjang

: 3.76 ft

Tebal shell

: 3/16 in

Tebal tutup

: 3/16 in

Bahan kontruksi : Carbon Steal SA-283 grade C
Jumlah

: 1 buah

22. POMPA (L-333)
Fungsi

: mengalirkan bahan menuju destilasi

Type

: Centrifugal pump

Bahan

: Commercial steel

Rate volumetric

: 19.8gpm

Total dynamic Head :52.2 ft lbf / lbm
Effisiensi motor

: 85%

Power

: 6 hp

Jumlah

: 1 buah

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-12
Spesifikasi Peralatan

23. REBOILER (E-336)
Fungsi

: menguapkan bahan sampai suhu 84 °C

Type

: 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)

Tube :

Number and length : 576 16’0”

Shell :

OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

ID

: 12 in

Passes

:1

A

: 786 ft²

Jumlah

: 1 buah

24. POMPA (L-337)
Fungsi

: mengalirkan bahan menuju tangki penampung AIR

Type

: Centrifugal pump

Bahan

: Commercial steel

Rate volumetric

: 84.41gpm

Total dynamic Head : 32 ft lbf / lbm
Effisiensi motor

: 81%

Power

: 4 hp

Jumlah

: 1 buah

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-13
Spesifikasi Peralatan

25. COOLER (L-338)
Fungsi

: menurunkan bahan sampai suhu 35 °C ,menuju tangki AIR

Type

: 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)

Tube :

Number and length : 156 16’0”

Shell :

OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

ID

: 10.2 in

Passes

:1

A

: 212.68 ft²

Jumlah

: 1 buah

26. TANGKI PENAMPUNG AIR (L-339)
Fungsi

: menampung AIR hasil destilasi

Type

: silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas dished

Kapasitas

: 65001.25 cuft

Diameter

:68.9 ft

Panjang

: 34.4ft

Tebal shell

: 3/16 in

Tebal tutup

: 3/16 in

Bahan kontruksi

: Carbon Steal SA-283 grade C ( brownell hal 253 )

Jumlah

: 1 buah

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-14
Spesifikasi Peralatan

27. COOLER (E-334)
Fungsi

: mendinginkan suhu menuju tangki penampung sementara IPA

Type

: 1-2 Shell and Tube Heat Exchanger (fixed tube)

Tube :

Number and length : 522 16’0”

Shell :

OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

ID

: 10.2 in

Passes

:1

A
Jumlah

: 175 m²
: 1 buah

28. TANGKI PENAMPUNG IPA (F-335)
Fungsi

: menampung IPA hasil destilasi

Type

: silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas dished

Kapasitas

: 7210 cuft

Diameter

: 16.5 ft

Panjang

: 33.13 ft

Tebal shell

: 1/2 in

Tebal tutup

: 1/2 in

Bahan kontruksi

: Carbon Steal SA-283 grade C ( brownell hal 253 )

Jumlah

: 1 buah

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

V-15
Spesifikasi Peralatan

29. POMPA (L-340)
Fungsi

: mengalirkan bahan dari tangki penampung AIR sebagai

pendingin
Type

: Centrifugal pump

Bahan

: Commercial steel

Rate volumetric

: 84.41 gpm

Total dynamic Head : 60.18 ft lbf / lbm
Effisiensi motor

: 82%

Power

: 10 hp

Jumlah

: 1 buah

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

VI-1
Perancangan Alat Utama

BAB VI
PERANCANGAN ALAT UTAMA

1. REAKTOR (R-210)
Nama alat

: Reaktor

Fungsi

: untuk mereaksikan propylene dan air

Type

: fixed bed multitube

Shell :
Diameter

: 6.4498 ft

Tinggi

: 13 ft

Tebal shell

: 2.51 in

Tebal tutup atas

: 1 1/2in

Tebal tutup bawah

: 1 1/2 in

Bahan kontruksi

: Carbon Stell SA-283 grade C

Jumlah

: 1 buah

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

VI-2
Perancangan Alat Utama

Tube sheet :
Digunakan tube dengan diameter 1 1/4 in sch 40 IPS
OD

: 1.66 in

ID

: 1.38 in

Panjang tube

: 12.009 ft

Pitch

: 1 ¼ triangular

Jumlah tube

: 46 buah

Distributor :
Diameter lubang

: 1..38 in

Jarak antar lubang

: 1 ¼ in

Jumlah lubang

: 46 buah

Pra Rencana Pabrik Isopropyl Alkohol dengan Proses Hidrasi Langsung
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

VII-1
Instrumentasi dan Keselamatan Kerja

BAB VII
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJ A

VII.I. Instrumentasi
Dalam rangka pengoperasian pabrik, pemasangan alat – alat instrumentasi
sangat dibutuhkan dalam memperoleh hasil produksi yang optimal. Pemasangan
alat –alat instrumentasi disini bertujuan sebagai pengontrol jalannya proses
produksi dari peralatan – peralatan pada awal sampai akhir produksi, dimana
dengan alat insrumentasi tersebut, kegiatan maupun aktifitas tiap – tiap unit dapat
dicatat kondisi operasinya sehingga sesuai dengan kondisi operasi yang
dikehendaki serta mampu memberikan tanda – tanda apabila terjadinya
penyimpangan selama proses produksi berlangsung.
Pada uraian diatas dapat disederhanakan bahwa dengan adanya alat
instrumentasi maka :
1. Proses produksi dapat berjalan sesuai dengan kondisi – kondisi yang telah
ditentukan sehingga diperoleh hasil yang optimum.
2. Proses produksi berjalan sesuai dengan effisiensi yang telah ditentukan dan
kondisi proses tetap ter