PABRIK ISOPROPYL ALKOHOL DENGAN PROSES HIDRASI LANGSUNG.

PABRIK ISOPROPYL ALKOHOL DENGAN PROSES HIDRASI
LANGSUNG

PRA RENCANA PABRIK

Oleh :
NURRIA SRIKHANDHITA
NPM. 0931010055

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.

PABRIK ISOPROPYL ALKOHOL DENGAN PROSES HIDRASI
LANGSUNG

PRA RENCANA PABRIK

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Per syaratan
Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Kimia
Program Studi Teknik Kimia

NURRIA SRIKHANDHITA
NPM. 0931010055

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
PRA RENCANA PABRIK

PABRIK ISOPROPYL ALKOHOL DENGAN PROSES HIDRASI
LANGSUNG
Disusun Oleh
NURRIA SRIKHANDHITA
NPM. 0931010055
Telah dipertahankan di hadapan dan diterima oleh tim penguji pada tanggal
12 April 2013
Tim Penguji :

Dosen Pembimbing :

1.

Dr. Ir. Edi Muljadi, SU
NIP. 19551231 198503 1 002

Ir. Mu’tasim Billah, MS
NIP. 19600228 198803 2 001

2.

Ir. Bambang Wahyudi, MS
NIP. 19580711 198503 1 001
3.

Ir. Dwi Hery Astuti, MT
NIP. 19590520 198703 2 001
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknologi Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional “Veteran” J awa Timur

Ir. Sutiyono, MT
NIP. 19600713 198703 1 001

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 :
NURRIA SRIKHANDHITA
0931010055

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 :
NURRIA SRIKHANDHITA
0931010055

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.

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. Dosen-dosen Jurusan Teknik Kimia, FTI UPN “Veteran” Jawa Timur
5. Seluruh Civitas Akademik Jurusan Teknik Kimia, FTI UPN “Veteran”
Jawa Timur
6. Kedua Orang tua , adik saya , keluarga saya dan babooku yang selalu
mendoakan saya.

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

7. 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 dimaksudkan untuk menambah jumlah
produksi Isopropyl Alkohol untuk mencukupi kebutuhan konsumen serta
merupakan lapangan pekerjaan.
Rencana lokasi pendirian pabrik ini di daerah Kec. Plaju, Palembang,
Sumatra Selatan dengan perencanaan sebagai berikut:
1. Kapasitas produksi

: 25.000 ton

2. Bentuk perusahaan

: Perseroan Terbatas

3. Sistem dan organisasi : Garis dan Staff
4. Sistem produksi

: Continue

5. Waktu operasi

: 330 hari/tahun

6. Bahan dasar

: Propylene
Air

7. Jumlah tenaga kerja

: 140 orang

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

Analisa Ekonomi :
Massa konstruksi

: 2 tahun

Umur pabrik

: 10 tahun

Fixed Capital Investment (FCI)

: Rp 670,923,967,011

Working Capital Investment (WCI) : Rp. 139,414,537,079
Total Capital Investment (TCI)

: Rp 810,338,504,090

Biaya Bahan Baku

: Rp 549,745,133,672

Biaya Utilitas

: Rp. 6,546,196,227

Biaya Produksi Total

: Rp. 822,571,988,882

Hasil Penjualan Produk

: Rp 1,112,801,100,309.05

Internal Rate of Return

: 30%

Rate of Investment

: 25%

Pay Out Period

: 3.3 tahun

Break Even Point (BEP)

: 31.7%

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 negri 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 negri.

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 Isopropyl Alkohol
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 2007 – 2011
Tahun

Volume ( Kg )

2007

38.806.382

2008

44.300.198

2009

43.578.736

2010

42.316.267

2011

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
2. Air
Sifat Fisika :
a. Rumus kimia

: H2O

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

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

d. Sifat

:

korosif

terutama

pada

konsentrasi tinggi, dapat menimbulkan luka bakar bila berkontak dengan
kulit.
e. Specifik gravity

: 1,834 gr/cm3 pada suhu 180C

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-6

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

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

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

h. Spesifik gravity (20/20oC)

I-7

: 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 50 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(l) + H2O (g)
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

= 25000 ton / tahun ( data BPS )

Operasi

= 330 hari / tahun

Basis Perhitungan

= 1 jam operasi

Produksi n- Butanol

= 2950 kg / 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.

III-2
Neraca Massa

1. Reaktor

Komponen

Masuk (kg/jam)
aliran 1

Keluar (kg/jam)

aliran 2

aliran 3

C3H6

2941.1500

735.2875

C3H8

7.6700

7.6700

CO2

1.1800

1.1800

H2O

15125.9143

14198.5067

IPA

3031.4853

DIPE

101.7848
2950.0000

jumlah

15125.9143

18075.9143

18075.9143

2. Flash Drum

Komponen

Masuk (kg/jam)
Aliran 3

Keluar (kg/jam)
Aliran 4

Aliran 5

C3H6

735.2875

735.2875

C3H8

7.67

7.6700

CO2

1.18

1.1800

H2O

14198.50667

14198.50667

IPA

3031.485341

3031.485341

DIPE

101.7847982

101.7847982
17331.77681

jumlah

18075.9143

744.1375

18075.9143

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

3. DESTILASI I

Komponen

Masuk (kg/jam

Keluar (kg/jam)

Aliran 4

Aliran 6

Aliran 7

H2O

14198.5067

13559.5739

638.9328

IPA

3031.4853

3016.3279

15.1574

DIPE

101.7848

5.0892

96.6956

16580.9910

750.7858

Jumlah

17331.7768

17331.7768

4. DESTILASI II

Komponen

Masuk (kg/jam

Keluar (kg/jam)

Aliran 6

Aliran 9

Aliran 8

H2O

13559.5739

13356.1803

203.3936

IPA

3016.3279

60.3266

2956.0014

DIPE

5.0892

5.0638

0.0254

13421.5706

3159.4204

Jumlah

16580.9910

16580.9910

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. KOMPRESSOR PROPYLEN
NERACA PANAS
Masuk

Keluar

Komponen

kkal / jam

Komponen

kkal / jam

C3H6

5380.4679

C3H6

13249.5959

C3H8

15.4858

C3H8

38.1745

CO2

1.4108

CO2

3.4658

Ws

7893.8717
13291.2362

13291.2362

2. KOMPRESSOR AIR
NERACA PANAS
Masuk
Komponen

kkal / jam

H2O

33543.7836

Ws

171462.0271

Keluar
Komponen
H2O

205005.8107

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.

kkal / jam
205005.8107

205005.8107

IV-2
Neraca Panas

3. HEATER PROPYLEN
Masuk
Komponen

Keluar

kkal/jam

Komponen

kkal/jam

C3H6

13249.5959

C3H6

169117.3421

C3H8

38.1745

C3H8

494.2629

CO2

3.4658

CO2

43.0428

Q steam

164593.0649

Q loss

8229.6532

177884.3011

177884.3011

4. REAKTOR
NERACA PANAS
Masuk (kkal/jam)
Pr opylene :
C3H6
C3H8
CO2
H 2O proses :
H2O

Δ H reaksi

169117.3421
494.2629
43.0428

918136.2632

Keluar (kkal/jam)
C3H7OH
C6H14O

171463.5474
5901.0732

H2O produk
C3H6 sisa
H2O sisa
C3H8
CO2

1090.2868
42279.3355
860752.7467
494.2629
43.0428

44805873.6830
Q terserap

Total

45893664.594

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.

44811640.2986
45893664.594

IV-3
Neraca Panas

5. EXPANSI VALVE
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)
C3H6 sisa

42279.3355

KELUAR (kkal/jam)
C3H6 sisa

91091.7098

C3H8

494.2629

C3H8

770.7186

CO2

43.0428

CO2

124.5085

H2O sisa

860752.7467

H2O sisa

1099937.5053

C3H7OH

171463.5474

C3H7OH

276876.7687

C6H14O

5901.0732

C6H14O

5964.6914

H2O

1090.2868

produk
Q ekspansi

397976.7383

Total

1480001.0337

5235.1314

H2O produk

1480001.0337

6. COOLER I
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C 3H6

91091.7098

C3H6

4088.6528

C 3H8

770.7186

C3H8

47.1397

CO2

124.5085

CO2

4.2741

H2O sisa

312129.4696

H2O sisa

94433.8714

C 3H7OH

528844.0388

C3H7OH

16878.7487

C 6H14O

8958.3620

C6H14O

570.8232

H2O
produk

10091.8629

H2O produk
Q terserap

Total

952010.6701

119.6162
835867.5441
952010.6701

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

7. HEATER DESTILASI
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C 3H7OH

16922.7268

C 3H7OH

89996.9926

C 6H14O

570.8232

C 6H14O

3068.1126

H2O

94553.4876

H2O

475197.3775

Q supply

480226.7842

Q loss

24011.3392

Total

592273.8219

592273.8219

8. DESTILASI I
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)
C 3H7O

89996.9926

C 6H14O

3068.1126

KELUAR (kkal/jam)
destilat
C3H7OH

448.4544

H2O

475197.3775

C6H14O

2904.6948

Q supply

820722.2385

H2O

21315.7078
bottom

Total

C3H7OH

89575.2878

C6H14O

153.4546

H2O

453947.8022

Q loss

41036.1119

Qcondesation

779603.2077

1388984.7212

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.

1388984.7212

IV-5
Neraca Panas

9. COOLER II
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C3H7OH

89575.2878

C3H7OH

88999.6285

C6H14O

153.4546

C6H14O

152.4586

H2O

453947.8022

H2O

451212.9567

Q terserap
Total

543676.5446

3311.5008
543676.5446

10. COOLER III
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C 3H7OH

448.4544

C3H7OH

56.1033

C 6H14O

2904.6948

C6H14O

359.1674

H2O

21315.7078

H2O

2835.2181

Q terserap

21418.3682

Total

24668.8569

24668.8569

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
11. DESTILASI II

NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C 3H7OH

56.1033

C 6H14O

359.1674

C3H7OH

86257.3940

H2O

2835.2181

C6H14O

0.7538

Q supply

2950966.0753

destilat

H2O

6698.1538
bottom

Total

C3H7OH

1792.8684

C6H14O

152.8046

H2O

447457.2916

Q loss

147548.3038

Qcondesation

2264308.9941

2954216.5641

2954216.5641

12. COOLER IV

NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C 3H7OH

86257.3940

C3H7OH

10941.2587

C 6H14O

0.7538

C6H14O

0.0945

H2O

6698.1538

H2O
Q terserap

Total

92956.3016

902.5444
81112.4040
92956.3016

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-7
Neraca Panas

13. COOLER V
NERACA PANAS
MASUK (kkal/jam)

KELUAR (kkal/jam)

C 3H7OH

1792.8684

C3H7OH

223.2910

C 6H14O

152.8046

C6H14O

18.8090

H2O

Total

447457.2916

H2O

59267.0832

Q terserap

389893.7814

449402.9646

449402.9646

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
spesifikasi :
Fungsi

:

menampung gas propylene

Type

:

silinder horizontal dengan tutup dished ( hemispherical)

Kapasitas

:

82427.53

Tekanan

:

50

Diameter

:

37.44

ft

Panjang

:

74.9

ft

Tebal shell

:

4 1/2

in

Tebal tutup

:

2 2/3

in

Bahan konstruksi

:

Jumlah

:

cuft

atm

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

buah

2. KOMPRESSOR PROPYLEN
Fungsi

: Untuk menaikkan tekanan sebelum masuk ke dalam reactor

Type

: rotary sliding vane

Power

: 43.7783 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
Fungsi

: Untuk menaikkan tekanan sebelum masuk ke dalam reactor

Type

: rotary sliding vane

Power

: 1.1198 hp

Jumlah

: 1 buah

4. HEATER GAS PROPYLEN
Fungsi

: memanaskan bahan sampai suhu 160 °C

Type

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

Tube :
Number and length : 70 16’0”
OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

Shell :
ID

: 12 in

Passes

:1

A

: 585.1878 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

Fungsi

: menurunkan tekanan setelah keluar reaktor dan menuju separator

Jenis

: centrifugal

Power

: 34.8549 hp

Jumlah

: 1 buah

6. COOLER
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

Shell :
ID

: 10.2 in

Passes

:1

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-4
Spesifikasi Peralatan

7. FLASH DRUM

Fungsi

: memisahkan fase gas dan liquid

Type

: silinder vertical

Kapasitas

: 1685.4959 cuft

Diameter

: 7.4008 ft

Tinggi

: 18.5021 ft

Tebal shell

: 3/4 in

Tebal tutup

: 3/4 in

Banhan kontruksi : Carbon Stell SA - 283 grade C
Jumlah

: 1 buah

8. POMPA
Fungsi

: mengalirkan IPA, DIPE dan AIR menuju destilasi

Type

: Centrifugal pump

Bahan

: Commercial steel

Rate volumetric

: 83.1212 gpm

Total dynamic Head : 33.9702 ft lbf / lbm
Effisiensi motor

: 82%

Power

: 10.2283 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-5
Spesifikasi Peralatan

9. HEATER DESTILASI
Fungsi

: memanaskan bahan sampai suhu 88.44 °C

Type

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

Tube :
Number and length : 162 16’0”
OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

Shell :
ID

: 12 in

Passes

:1

A

: 507.7667 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-6
Spesifikasi Peralatan

10. DESTILASI I
Fungsi

: memisahkan IPA, DIPE dan AIR berdasarkan titik didih

Type

: Sieve Tray Coloumn

T operasi

: 86.58 °C

P operasi

: 1 atm

Diameter

: 2.996 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

: 12.2100 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-7
Spesifikasi Peralatan

11. KONDENSOR
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

Shell :
ID

: 10.2 in

Passes

:1

A

: 1839.2956 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-8
Spesifikasi Peralatan

12. AKUMULATOR
Fungsi

: Menampung sementara kondensat dari kondensor

Type

: silinder horizontal dengan tutup dished

Volume

: 9.5464 cuft

Tekanan

: 1 atm

Diameter

: 1.594 ft

Panjang

: 4.781 ft

Tebal shell

: 3/16 in

Tebal tutup

: 3/16 in

Bahan kontruksi : Carbon Steal SA-283 grade C
Jumlah

: 1 buah

13. POMPA
Fungsi

: mengalirkan bahan menuju destilasi

Type

: Centrifugal pump

Bahan

: Commercial steel

Rate volumetric

: 18.1617 gpm

Total dynamic Head :48.8670 ft lbf / lbm
Effisiensi motor

: 80%

Power

: 7 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-9
Spesifikasi Peralatan

14. REBOILER
Fungsi

: menguapkan bahan sampai suhu 87.086 °C

Type

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

Tube :
Number and length : 850 16’0”
OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

Shell :
ID

: 12 in

Passes

:1

A

: 2670.2791 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-10
Spesifikasi Peralatan

15. POMPA
Fungsi

: mengalirkan bahan menuju tangki penampung DIPE

Type

: Centrifugal pump

Bahan

: Commercial steel

Rate volumetric

: 29.5148 gpm

Total dynamic Head : 42.6579 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-11
Spesifikasi Peralatan

16. COOLER
Fungsi

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

Type

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

Tube :
Number and length : 550 16’0”
OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

Shell :
ID

: 10.2 in

Passes

:1

A

: 2365.6071 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-12
Spesifikasi Peralatan

17. TANGKI PENAMPUNG DIPE
Fungsi

: menampung produk DIPE

Type

: silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas dished

Kapasitas

: 58174.9309 cuft

Diameter

: 33.22 ft

Panjang

: 66.44 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
Fungsi

: mendinginkan suhu menuju destilasi II

Type

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

Tube :
Number and length : 1 16’0”
OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

Shell :
ID

: 10.2 in

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

Passes

:1

A

: 0.2581 ft²

Jumlah

: 1 buah

19. DESTILASI II
Fungsi

: memurnikan IPA

Type

: Sieve Tray Coloumn

T operasi

: 88.40 °C

P operasi

: 1 atm

Diameter

: 2.685 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

: 12.0837 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-14
Spesifikasi Peralatan

20. KONDENSOR
Fungsi

: mengkondensasikan bahan sampai suhu 35 °C

Type

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

Tube :
Number and length : 401 16’0”
OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

Shell :
ID

: 10.2 in

Passes

:1

A

: 1261.8867 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-15
Spesifikasi Peralatan

21. AKUMULATOR
Fungsi

: Menampung sementara kondensat dari kondensor

Type

: silinder horizontal dengan tutup dished

Volume

: 8.6920 cuft

Tekanan

: 1 atm

Diameter

: 1.77 ft

Panjang

: 3.54 ft

Tebal shell

: 3/16 in

Tebal tutup

: 3/16 in

Bahan kontruksi : Carbon Steal SA-283 grade C
Jumlah

: 1 buah

22. POMPA
Fungsi

: mengalirkan bahan menuju tangki IPA

Type

: Centrifugal pump

Bahan

: Commercial steel

Rate volumetric

: 16.7275 gpm

Total dynamic Head :46.0048 ft lbf / lbm
Effisiensi motor

: 85%

Power

: 6.3 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-16
Spesifikasi Peralatan

23. REBOILER
Fungsi

: menguapkan bahan sampai suhu 89.58 °C

Type

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

Tube :
Number and length : 576 16’0”
OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

Shell :
ID

: 12 in

Passes

:1

A

: 1810.5702 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-17
Spesifikasi Peralatan

24. POMPA
Fungsi

: mengalirkan bahan menuju tangki penampung AIR

Type

: Centrifugal pump

Bahan

: Commercial steel

Rate volumetric

: 1.6441 gpm

Total dynamic Head : 32.5145 ft lbf / lbm
Effisiensi motor

: 81%

Power

: 2.5 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-18
Spesifikasi Peralatan

25. COOLER
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”
OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

Shell :
ID

: 10.2 in

Passes

:1

A

: 1770.3976 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-19
Spesifikasi Peralatan

26. TANGKI PENAMPUNG AIR
Fungsi

: menampung AIR hasil destilasi

Type

: fixed conical

Kapasitas

: 1266.1574 cuft

Diameter

: 9.287 ft

Panjang

: 18.5748 ft

Tebal shell

: 3/16 in

Tebal tutup

: 3/16 in

Bahan kontruksi

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

Jumlah

: 1 buah

27. COOLER
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”
OD

: ¾ in

BWG

: 16

Pitch

: 1 in²

Passes

:2

Shell :
ID

: 10.2 in

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-20
Spesifikasi Peralatan

Passes

:1

A

: 1639.7332 ft²

Jumlah

: 1 buah

28. TANGKI PENAMPUNG IPA
Fungsi

: menampung IPA hasil destilasi

Type

: silinder tegak, tutup bawah datar dan tutup atas dished

Kapasitas

: 6007.9410 cuft

Diameter

: 15.6 ft

Panjang

: 31.1969 ft

Tebal shell

: 1/5 in

Tebal tutup

: 1/5 in

Bahan kontruksi

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

Jumlah

: 1 buah

29. POMPA
Fungsi

: mengalirkan bahan dari tangki penampung AIR sebagai

pendingin
Type

: Centrifugal pump

Bahan

: Commercial steel

Rate volumetric

: 1.6445 gpm

Total dynamic Head : 57.0845 ft lbf / lbm
Effisiensi motor

: 82%

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-21
Spesifikasi Peralatan

Power

: 2.5 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

R-320

1. REAKTOR
Nama alat

: Reaktor

Fungsi

: untuk mereaksikan propylene dan air

Type

: Trickle bed reaktor

Shell :
Diameter

: 6.1168 ft

Tinggi

: 12.2335 ft

Tebal shell

: 3 in

Tebal tutup atas

: 1 ½ in

Tebal tutup bawah

: 1 ½ 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.

VII-1
Instrumentasi dan Keselamatan Kerja

BAB VII
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJ A

VII.I. Instr umentasi
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 terjaga pada kondisi yang sama.
3. Membantu mempermudah pengoperasian alat.

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-2
Instrumentasi dan Keselamatan Kerja

4. Bila terjadi penyimpangan selama proses produksi, maka dapat segera diketahui
sehingga dapat ditangani dengan segera.

Adapun variabel proses yang diukur dibagi menjadi 3 bagian :
1. Variabel yang berhubungan dengan energi, seperti temperatur, tekanan, dan
radiasi.
2. Variabel yang berhubungan dengan kuantitas dan rate, seperti pada kecepatan
aliran fluida, ketinggian liquida, dan ketebalan.
3. Variabel yang berhubungan dengan karakteristik fisik dan kimia, seperti densitas,
kandungan air.

Yang harus diperhatikan didalam pemilihan alat Instrumentasi adalah :
-

Lavel, Range, dan fungsi dari alat instrumentasi.

-

Ketelitian hasil pengukuran.

-

Konstruksi material.

-

Pengaruh yang ditimbulkan terhadap kondisi operasi proses yang berlangsung.

-

Mudah diperoleh dipasaran.

-

Mudah dipergunakan dan mudah diperbaiki jika rusak.

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-3
Instrumentasi dan Keselamatan Kerja

Instrumentasi yang ada dipasaran dapat dibedakan dari jenis pengoperasian alat
instrumentasi tersebut, yaitu alat instrumentasi manual atau otomatis. Pada dasarnya
alat – alat kontrol yang otomatis lebih disukai dikarenakan pengontrolannya tidak
terlalu sulit, kontinyu, dan efektif, sehingga menghemat tenaga kerja dan waktu.
Akan tetapi mengingat faktor – faktor ekonomis dan investasi modal yang
ditanamkan pada alat instrumentasi berjenis otomatis ini, maka pada perancangan
pabrik ini sedianya akan menggunakan kedua jenis alat instrumentasi tersebut.

Adapun fungsi utama dari alat instrumentasi otomatis adalah :
-

Melakukan pengukuran.

-

Sebagai pembanding hasil pengukuran dengan kondisi yang harus dicapai.

-

Melakukan perhitungan.

-

Melakukan koreksi.

Alat instrumentasi otomatis ini dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :
1. Sensing / Primary element
Alat kontrol ini langsung merasakan adanya perubahan pada variabel yang diukur,
misalnya temperatur. Primary element merubah energi yang dirasakan dari medium
yang sedang dikontrol menjadi signal yang bisa dibaca (yaitu dengan tekanan fluida).

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-4
Instrumentasi dan Keselamatan Kerja

2. Receiving Element / Element Pengontrol
Alat kontrol ini akan mengevaluasi signal yang didapat dari sensing element dan
diubah menjadi skala yang bisa dibaca, digambarkan dan dibaca oleh error detector.
Dengan demikian sumber energi bisa diatur sesuai dengan perubahan – perubahan
yang terjadi.
3. Tr ansmitting Element.
Alat kontrol ini berfungsi sebagai pembawa signal dari sensing element ke receiving
element.

Disamping ketiga jenis tersebut, masih terdapat peralatan pelengkap yang lain
yaitu : Error Element Detector, alat ini akan membandingkan besarnya harga terukur
pada variabel yang dikontrol dengan harga yang diinginkan dan apabila terdapat
perbedaan alat ini akan mengirimkan signal error. Amplifier akan digunakan sebagai
penguat signal yang dihasilkan oleh error detector jika signal yang dikeluarkan lemah.
Motor Operator Signal Error yang dihasilkan harus diubah sesuai dengan kondisi
yang diinginkan, yaitu dengan penambahan variabel manipulasi. Kebanyakan sistem
kontrol memerlukan operator atau motor untuk menjalankan Final Control Element.
Final Control Element adalah untuk mengoreksi harga variabel manipulasi.
Instrumentasi pada perencanaan pabrik 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.

VII-5
Instrumentasi dan Keselamatan Kerja

1. Flow Control (FC)
Mengontrol aliran setelah keluar pompa.
2. Flow Ratio Control (FRC)
Mengontrol ratio aliran yang bercabang setelah pompa.
3. Level Control (LC)
Mengontrol ketinggian bahan didalam tangki dapat juga digunakan sebagai (WC)
Weight Control.
4. Level Indicator (LI)
Mengindikasikan / informatif ketinggian bahan didalam tangki.
5. Pressure Control (PC)
Mengontrol tekanan pada aliran / alat.
6. Pressure Indicator (PI)
Mengindikasikan / informatif tekanan pada aliran / alat.
7. Temperatur Control (TC)
Mengontrol suhu pada aliran /