tugas ppk ratri ilham rev2

28
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik Seiring dengan berkembangnya kebutuhan manusia, menyebabkan permintaan bahan baku mentah, intermediet maupun bahan jadi semakin bertambah. Salah satu sektor yang dapat menjadi parameter kenaikan kebutuhan manusia yaitu sektor industri. Permintaan material yang semakin bertambah namun tidak diiringi dengan persediaan yang mencukupi kebutuhan pasar. Selama ini kebutuhan dalam negri masih bergantung pada impor. Sebagai contohnya yaitu impor paraxylene di Indonesia dari tahun 2013 hingga 2014 setiap bulannya cenderung mengalami kenaikan (BPS,2015). Paraxylene atau 1,4 dimetil benzene adalah salah satu isomer dari xylene yang paling penting. Dewasa ini paraxylene banyak digunakan sebagai bahan baku dasar bagi pabrik penghasil dimetyl terephtalate (DMT) dan terephtalic acid (TPA) dimana keduanya adalah perantara dalam produksi polyester. Keduanya digunakan dalam pembuatan resi polybutylene terephtalate (PBT). Selain itu, paraxylene dapat digunakan untuk bahan fiber, plasticizer, film, resin, dll. (Monika dan Lanny, 2010). Xylene dapat dibuat dari berbagai macam bahan baku dan setiap bahan baku yang digunakan memiliki proses yang berbeda. Xylene dapat dibuat dari naphta, toluene, dan

Upload: ilham-dwiyanto-emzar

Post on 06-Nov-2015

53 views

Category:

Documents


14 download

DESCRIPTION

perancangan pabrik

TRANSCRIPT

BAB 1PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik Seiring dengan berkembangnya kebutuhan manusia, menyebabkan permintaan bahan baku mentah, intermediet maupun bahan jadi semakin bertambah. Salah satu sektor yang dapat menjadi parameter kenaikan kebutuhan manusia yaitu sektor industri. Permintaan material yang semakin bertambah namun tidak diiringi dengan persediaan yang mencukupi kebutuhan pasar. Selama ini kebutuhan dalam negri masih bergantung pada impor. Sebagai contohnya yaitu impor paraxylene di Indonesia dari tahun 2013 hingga 2014 setiap bulannya cenderung mengalami kenaikan (BPS,2015).Paraxylene atau 1,4 dimetil benzene adalah salah satu isomer dari xylene yang paling penting. Dewasa ini paraxylene banyak digunakan sebagai bahan baku dasar bagi pabrik penghasil dimetyl terephtalate (DMT) dan terephtalic acid (TPA) dimana keduanya adalah perantara dalam produksi polyester. Keduanya digunakan dalam pembuatan resi polybutylene terephtalate (PBT). Selain itu, paraxylene dapat digunakan untuk bahan fiber, plasticizer, film, resin, dll. (Monika dan Lanny, 2010).

Xylene dapat dibuat dari berbagai macam bahan baku dan setiap bahan baku yang digunakan memiliki proses yang berbeda. Xylene dapat dibuat dari naphta, toluene, dan biomass. Proses pembentukan xylene dari toluene ada dua, yaitu transkilasi dan disporporsionasi, sedangkan pembuatan xylene dari naphta menggunakan proses katalitik reforming. Pembuatan Xylene dari biomassa ini sedang diteliti dan dikembangkan namun belum diterapkan dalam industri. Para-xylene memiliki banyak kegunaan karena merupakan bahan baku untuk banyak industri kimia seperti PTA, resin ester, pelapis cat, emulsifier, bahan penggosok, pewarna, dan perekat. Perihal kegunaan para-xylene maka dibutuhkan pasokan dalam negri yang mencukupi kebutuhan pasar. 1.2 Kapasitas Rancangan

1.2.1 Proyeksi Kebutuhan Paraxylene Di Indonesia Beberapa industri yang membutuhkan paraxylene di Indonesia dapat dilihat di tabel 1.1. Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa kebutuhan paraxylene di Indonesia cukup besar dan hampir selalu meningkat tiap tahunnya. Di Indonesia belum ada perusahaan yang memproduksi paraxylene dalam skala yang besar. Hingga saat ini, industri intermediate yang membutuhkan paraxylene di Indonesia masih bergantung pada Chandra Asri, Pertamina, dan produsen luar negeri.

Berdasarkan data BPS, jumlah impor paraxylene di Indonesia dari tahun ke tahun selalu mengalami kenaikan yang berkisar antara 36 50 % per tahun.

Tabel 1.1 Data kenaikan impor paraxylene Indonesia

Periode Impor (Tahun) Paraxylene (kg)

2008586.496

200934463

20103.071.786

20115.937.575

20122.036.881

20131.661.136

20142.851.407

Sumber : BPS.com

Bila direncanakan pabrik akan didirikan pada tahun 2017 , maka dapat diprediksi kebutuhan impor paraxylene Indonesia pada tahun tersebut 1,7 juta ton. Sedangkan selama ini kebutuhan paraxylene dari dalam negeri dipasok oleh kilang paraxylene UP IV Cilacap yang berkapasitas 270.000 ton / tahun.

1.2.2 ketersediaan bahan baku

Bahan baku merupakan kebutuhan utama suatu pabrik, sehingga beroperasi atau tidaknya suatu pabrik sangat bergantung terhadap ketersediaan bahan baku utamanya. Sehingga dalam merancang dan mendirikan pabrik harus memperhatikan ketersediaan bahan baku dalam jangka panjang. Bahan baku utama pembuatan paraxylene adalah toluene. Di Indonesia, toluene diproduksi oleh PT Pertamina UP IV Cilacap dengan kapasitas produksi 270000 ton/tahun.1.2.3 kapasitas minimum yang menguntungkan

Faith and Keys dalam Industrial Chemical menyebutkan bahwa kapasitas yang disyaratkan secara ekonomi menguntungkan untuk paraxylene adalah 38.000 s/d 685.000 ton/tahun. Dan pabrik paraxylene di Indonesia adalah kilang paraxylene Pertamina UP IV Cilacap yang berproduksi dengan kapasitas 270.000 ton / tahun. Sedangkan kapasitas terbesar diproduksi oleh PT. Makasar Petrosel dengan kapasitas 500.000 ton/tahun. Kebutuhan dalam negeri yang belum terpenuhi masih diimpor dari Amerika Serikat, Jepang, Korea, Australia.

Berdasarkan beberapa pertimbangan diatas, serta prediksi kebutuhan paraxylene pada tahun 2017 maka untuk perancangan tahap pertama diharapkan pabrik dapat beroperasi untuk menghasilkan paraxylene yang dapat memenuhi 10 % kebutuhan domestik, maka direncanakan pabrik beroperasi dengan kapasitas 280.000 ton / tahun. Dan jika menguntungkan dapat dikembangkan dan ditingkatkan kapasitas produksinya sehingga memungkinkan untuk diekspor di masa mendatang.

1.3 Lokasi

Pemilihan lokasi pabrik penting dalam perancangan karena hal ini berhubungan dengan nilai ekonomi pabrik, daya saing dan kelangsungan proses produksinya. Pada perancangan ini lokasi pabrik paraxylene yang dipilih yaitu Indramayu jawa Barat dengan faktor yang dijadikan acuan dalam penentuan pabrik dibagi dua faktor utama yaitu :

1. Faktor primer a. Bahan baku

Bahan baku merupakan kebutuhan pokok bagi kelangsungan suatu pabrik sehingga kontinuitasnya harus dijaga. Sumber bahan baku merupakan faktor penting dalam pemilihan lokasi pabrik dengan memperhatikan konsumsi jumlah bahan baku yang sangat besar. Hal ini dapat mengurangi biaya transportasi dan penyimpanan. Lokasi pabrik yang dipilih di daerah Indramayu jawa Barat karena dekat dengan sumber bahan baku yang dapat diperoleh dengan mudah dari Pertamina Balongan. Pabrik ini merupakan bagian Unit produksi paraxylene di Pertamina Balongan indramayu jawa Barat. Bahan baku paraxylene yaitu toluene dan hidrogen yang diperoleh secara inline melalui pipa dengan kapasitas yang memenuhi kebutuhan proses.

b. Pemasaran

Pemasaran pabrik paraxylene ditekankan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Lokasi pabrik di wilayah jawa barat yang dapat menjangkau kawasan industri di wilayah Cilegon seperti PT Amoco Mitsui Indonesia, PT. Polyprima Karyareksa, dan PT. Mitsubishi Chemical Indonesia memproduksi Purified Terephtalic Acid (PTA). c. Transportasi

Sarana transportasi diperlukan untuk mengangkut bahan, memasarkan produk dan lainnya. Telah tersedia sarana transportasi yang memadai yaitu jalan raya dan pelabuhan laut yang memudahkan distribusi dan pemasaran produk ke wilayah lain. d. Utilitas

Sarana utilitas untuk pabrik paraxylene ini terintegrasi dengan utilitas Pertamina Balongansehingga kebutuhan utilitas seperti air dan listrik telah tersedia.

e. Buruh dan tenaga kerja

Faktor buruh atau tenaga kerja merupakan faktor yang penting bagi suatu perusahaan, karena berhasil tidaknya pencapaian tujuan perusahaan juga dipengaruhi oleh faktor buruh atau tenaga kerja yang berkualitas dan berkemampuan tinggi. Pabrik paraxylene ini yang merupakan bagian dari Pertamina Balongan, sehingga tenaga kerja yang digunakan sama seperti Pertamina yang terdiri dari tenaga kerja lokal dengan tujuan meningkatkan tafar hidup masyarakat dan tenaga kerja alhi dikhususkan pada bidang engineering. f. Lahan

Faktor lahan berkaitan dengan rencana pengembangan pabrik lebih lanjut. Kawasan Pertamina balongan telah memiliki lahan khusus untuk pendirian atau pengembangan pabrik dimasa yang akan datang.

g. Kemungkinan perluasan pabrikApabila permintaan terus bertambah maka dapat dilakukan perluasan pabrik untuk meningkatkan kapasitas produksi. Kemungkinan perluasan pabrik ini dapat dilakukan oleh dinas tata kota.

2. Faktor sekunder

a. Kondisi Tanah dan Daerah

Kondisi tanah yang relatif masih luas dan merupakan tanah datar dengan kondisi iklim yang stabil sepanjang tahun sangat menguntungkan. Disamping itu, Indramayu merupakan kawasan unit pengolahan minyak pertamian balongan sehingga pengaturan dan penanggulangan mengenai dampak lingkungan telah dilaksanakan dengan baik.

b. Iklim

Keadaan iklim di Indonesia khususnya di Indramayau secara umum cukup mendukung dan daerah yang tidak mudah dilanda topan dan banjir. Sehingga akan menunjang kemajuan dari pabrik yang akan dibangun.

c. Kebijakan Pemerintah

Pendirian suatu pabrik perlu mempertimbangkan faktor kepentingan pemerintah yang terkait didalamnya seperti kebijakan pengembangan industri dan hubungan dengan pemerataan kesempatan kerja serta hasil-hasil pembangunan.d. Sarana penunjang lain

Kawasan Pertamina balongan indramayu telah memiliki fasilitas terpadu seperti perumahan, sarana olah raga, sarana kesehatan, sarana hiburan, dan lainnya. Sehingga, unit produksi paraxylene yang merupakan bagian dari Pertamina balongan telah memiliki fasilitas yang memadahi, meskipun pada nantinya harus mengembangkan fasilitas-fasilitas untuk karyawannya sendiri tetapi untuk mengurangi pembiayaan awal pendirian pabrik maka dapat mempergunakan fasilitas yang telah tersedia tersebut1.4. Tinjauan Pustaka

1.4.1. Macam-macam ProsesProses pembuatan paraxylene dapat dilakukan dengan menggunakan

beberapa proses yang berbeda, antara lain :

1. Alkilasi TolueneParaxylene dibuat dengan mereaksikan toluene dengan methanol sebagai pemberi gugus alkil. Biasanya sering disebut methylasi dari toluene. Gugus methyl dari methanol akan masuk pada senyawa benzene membentuk p-xylene. Proses ini tidak komersial dengan adanya banyak kemungkinan reaksi samping

meliputi dehidrasi methanol, disproporsionasi toluene dan dealkilasi xylene.

Reaksi Utama :C6H5CH3 + CH3OHC6H4 (CH3)2+ H2O

toluene methanolparaxyleneair

Reaksi samping :1. Dehidrasi methanol :

CH3OH gas hidrokarbon + H2O2. Disproporsionasi :Toluene: 2 C6H5CH3 C6H6 + C6H4 (CH3)2Dealkilasi xylene : C6H4 (CH3)2 C6H5CH3 + gas hidrokarbon2. Adsorpsi dan Isomerisasi Xylene ( Proses AROMAX ISOLENE )

a. Proses Mobil High Activity Xylene Isomeration ( MHAI )

C8 aromatis atau mixed xylene dipompakan menuju adsorber untuk menyerap paraxylene dengan adsorbent AD (Barium Oxide on Silica Alumina Support) yaitu molecular sieve adsorbent temuan UOP. Umpan sebelum masuk reactor dibakar di furnace agar sesuai dengan kondisi reactor dimana terjadi reaksi isomerisasi. Isomerisasi katalitik menggunakan katalis zeolit jenis 19. Reaksi terjadi secara eksotermis reversible. Sistem operasi reactor non isothermal, non adiabatic. Reaksi terjadi dalam tube katalis pada suhu 4500 C dan tekanan 24 atm. Produk keluaran reaktor diturunkan tekanannya menjadi atmosferik menggunakan expander. Aliran gas dikirim ke separator, didinginkan dalam kompresor sampai kondisinya antara dew dan buble point sehingga aliran masuk separator bisa terpisah antara gas dan cairannya. Hasil atas dikirim ke off gas, sedangkan aliran hasil bawah C8 aromat dan sedikit toluene dikirim ke menara destilasi untuk dimurnikan dan diambil toluennya kemudian dikirim ke mixer tank untuk dicampur dengan umpan segar.b.Proses Kombinasi Aromax dan Isolene (Kombinasi Adsorpsi &Isomerisasi)

Proses aromax mengembangkan substansi yang membuat proses lebih ekonomis dengan menyusun secara seri padatan adsorbent yang dapat mengadsopsi secara selektif isomer tertentu dari campuran xylene. Aliran inlet umpan yang masuk ke dalam adsorbent diatur dengan menggunakan on-off valve melalui control computer sehingga memungkinkan bed dapat bergerak.

Setelah terjadi separasi, mother liquoir mengandung kandungan tinggi o-xylene, m-xylene dan ethylbenzene. Proses isolene dikembangkan untuk mengisomerisasi keluaran ini untuk memperbanyak hasil C8 aromatis.

3. Kristalisasi dan Isomerisasi Xylene ( Proses ISOMAR MERUZEN )Proses ini digunakan untuk mengkristalkan dan mengisomerisasikan mixed xylene menjadi paraxylene. Aromatik berat dan ringannya dapat digunakan dalam campuran bensin dengan octane number 92 atau lebih. Umpan C8 aromatis displit menjadi fraksi ringan dan berat, aliran yang kaya akan xylene dipisahkan dimasukkan bersama recycle xylene dari system fraksinasi.

Pada tipe proses ini, xylene berisi 1529 % p-xylene didinginkan dengan precooler pada 400 C kemudian dilewatkan melalui heat exchanger yang mempunyai luas perpindahan panasnya dijaga pada suhu 700 C dengan pendinginan luar memakai etilene yang dididihkan. Slurry kristal paraxylene dilewatkan holding tank, kemudian secara bertahap dilewatkan centrifuge. Kristal mentah dari centrifuge mengandung 80 % p-xylene. Dilelehkan dan dikristalkan kembali menjadi kemurnian 95 %. Mother liquoir yang masih mengandung p-xylene dikembalikan ke stage pertama. Dengan recycle filtrat, semua p-xylene dapat diperoleh semua. Sisa mother liquoir dari centrifuge stage pertama dilewatkan ke reaktor fixed bed katalitik silica alumina pada tekanan atmosfer, katalis mempunyai selektivitas terhadap p-xylene dan menjaga aromatik dapat terecovery 100 %.4. Disproporsinasi Toluene (Px-Plus UOP)Proses disproporsionasi merupakan proses transkilasi secara katalitik. Dalam bentuk yang paling sederhana toluene dikonversi menjadi benzene dan xylene. Gugus metil dari molekul toluene satu pindah ke molekul toluene yang lain.

CH3CH3

2 +CH3TolueneparaxylenebenzeneXylene yang terjadi dari campuran ini adalah campuran xylene dan benzene. Para selektivity adalah jumlah proporsi p-xylene dalam total campuran xylene. Dari percobaan yang dilakukan Young Butter dan Kaeding (Journal of Catalyst 76, 1982, hal. 418432) didapatkan bahwa penggunaan katalis modified ZSM5 Zeolith pada reaksi disproporsionasi toluene akan memberikan konsentrasi 7090 % p-xylene dalam campuran xylene tersebut. Konsentrasi tersebut jauh lebih besar daripada konsentrasi paraxylene dalam kesetimbangan yang hanya mencapai 24 %. Kenaikan para selektivity dalam katalis ini disebabkan adanya kontrol dispersi secara selektif dari pori-pori katalis. Benzene yang terbentuk dari reaksi disproporsionasi toluene dapat dengan cepat meninggalkan permukaan katalis, kemudian diikuti p-xylene, sedang o- dan m-xylene lebih lama waktu tinggalnya dalam katalis sebab difusifitasnya lebih rendah dari paraxylene. Proses disproporsionasi toluene ini telah dikembangkan oleh beberapa perusahaan, yaitu perusahaan Mobil di Enichem Refinery dengan nama MSTDP dan oleh perusahaan Fina oil and Chemical Co. dengan nama Finas T2BX. Sealin itu juga ada proses yang dikembangkan oleh perusahaan ExxonMobile yang diberi nama PxMax. Hasil yang diperoleh dengan proses ini lebih baik dari kedua proses diatas, yaitu kemurnian produk p-xylene yang lebih tinggi, total yield dari xylene yang lebih baik, dan rasio xylene-benzene yang lebih baik, juga kebutuhan H2/hidrokarbon yang dapat ditekan sehingga diharapkan keuntungan yang didapat lebih besar.

Tabel 1.3. Proses pembuatan paraxylene

ProsesParameterKeuntungan dan kerugian

Adsorbsi danT = 450 oCKeuntungan

IsomerasiP = 24 atm-

XyleneX = 83%Kerugian

Katalis ZSM-5-Modal Besar

-Pemurnian produk tidak

Efisien

KristalisasiT = -18oCKeuntungan

DanP =-Kemurnian produk tinggi

IsomerisasiX = 95 %-Investasi murah

XyleneKerugian

-Reliabilitas alat rendah

- Hanya untuk kapasitas kecil

-Pemakaian mekanik tinggi

untuk menggerakan peralatan

AlkilasiT = 400-450 0CKeuntungan

TolueneP = 1-5 atm-Selektivitas > 85%

X =- Paling murah untuk investasi

Katalis ZSM-5masa depan

Kerugian

-Banyak reaksi samping

DisproporsionaT = 390-400oCKeuntungan

si tolueneP = 30 atm- T, P operasi rendah

X = 99%-Konversi tinggi

Katalis ZSM-5- Umur katalis panjang yaitu

Umur katalis 3 tahunbisa bertahan selama 3 tahun

tanpa diregenerasi

Kerugian

-

Dalam pra rancangan ini digunakan proses disproporsionasi toluene proses disproporsionasi toluene. Dari beberapa proses diatas, keuntungan proses disproporsionasi toluene adalah :1. Reaksi disproporsionasi toluene tidak mempunyai reaksi samping sedangkan reaksi alkilasi toluene mempunyai reaksi samping yang cukup banyak (hingga 3 reaksi samping).

2. Reaksi disproporsionasi toluene mempunyai produk samping benzene yang cukup besar, namun dalam hal ini benzene dapat diolah untuk dijual.

1.4.1 Kegunaan Produk (ratri)

Paraxylene merupakan produk antara yang banyak digunakan dalam industri kimia bila dibandingkan dengan isomer- isomernya yang lain (ortho dan meta), dimana bahan ini dapat diolah lebih lanjut menjadi beberapa produk akhir, diantaranya untuk pembuatan Asam Terephtalat (PTA) dan Dimetyl Terephtalat (DMT) yang digunakan sebagai bahan antara industri platik dan tekstil. Gambaran proses pemakaian paraxylene dalam berbagai industri :Tabel 2.4 Kegunaan Paraxylene Pada Industri (Kristiono,2013)NoJenis PenggunaanProses Pemakaian

1PTABahan intermediate PTA

2Solven PenguapanDitambahakan pada zat yang diuapkan

3XylidineNitrasi xylene menjadi nitroxylene dan xylidine

4PetroleumSebagai campuran bensin supaya knocking tinggi

5Emulsifier dari fungsisida dan insektisidaPelarutan toxaphena

6Solven resinPelarut phenol

7PewarnaDigunakan dalam fotografi

1.4.2 Sifat Fisis Dan Kimia

1. Bahan Baku

a. Toluene

Sifat Fisis Fasa ( P = 1 atm ; T = 250C ): gas

BM: 92,13

TD(P = 1 atm): 110,629 0 C

TB(P = 1 atm): - 94,99 0 C

Density ( gr / cm3) pada 250C: 0,8667

Temperatur kritis: 318,7 0 C

Tekanan kritis: 40,62 atm

Volume kritis: 0,13 l / mol

Sifat Kimia Substitusi gugus metil

CH3CH2ClCHCl2 CCl3

+ 3Cl2 + + + 3 H2 Reaksi dengan Oksigen dengan katalis bromine, cobalt dan manganese menghasilkan asam benzoatb. Hidrogen

Sifat Fisis

Fasa ( P = 1 atm ; T = 250C ) : gas

BM ( kg / mol ) : 2,001

TD, pada 1 atm : - 7 0 C

Titik leleh : -259,1 0 C

Suhu kritis : -239,9 0 C

Tekanan kritis ( atm ) : 12,83

Density kritis ( gr / ml ) : 0,031

Density ( gr / ml ) pada 250C : 0,0352

Viscositas ( Cp ) pada 250C : 0,013

c. Methane

Sifat Fisis

BM ( kg / mol ): 16,04

Titik Didih: -161,6 0 C

Titik Beku=: -182,5 0 C

Density

- gas: 0,77 kg/m3

- cair: 415 kg/m3

2. Produk : Paraxylene

Sifat Fisis

Berat molekul: 106,17

Titik Beku ( P = 1 atm): 13,263 0 C

Titik Didih(P = 1 atm): 138,351 0 C

Density ( gr / ml )

Pada T = 200 C: 0,861

Pada T = 400 C: 0,8437

Viscositas , Cp

Pada T = 200 C: 0,644

Pada T = 400 C: 0,508

Tekanan uap pada 250C: 8,6 mmHg

Tc,0C: 345

Pc ,0C: 34

Density kritis: 0,29 gr / ml

Spesific gravity: 0,868

b. Sifat Kimia

Reaksi sulfonasi

Reaksi sulfonasi pada senyawa xylene terjadi sangat lambat dan memungkinkan pemecahan xylene.

Reaksi oksidasi

Jika Xylene dioksidasi maka akan terbentuk asam phthalate dan isophtalate.

3. Produk : Benzene

Sifat Fisis

Berat molekul: 78,11

Titik Beku( P =1 atm): 5,5 0 C

Titik Didih(P =1 atm): 80,1 0 C

Viscositas , Cp

Pada T = 160 C: 0,8

Density kritis: 0,29 gr / ml

Spesific gravity20 0C: 0,88

b. Sifat Kimia

Reaksi dalam benzene yaitu :

Adisi hydrogen dengan katalisator Ni dan Pt membentuk sikloheksan

Dengan chlor terbentuk chlorobenzene dengan katalis serbuk Fe

Jika benzene direaksikan dengan HNO3 pekat dan H2SO4 akan terbentuk nitrobenzene

Jika benzene direaksikan dengan asam sulfat berasap maka akan terbentuk benzene sulfonate1.4.3 Tinjauan Proses Secara Umum (ratri)

Pembuatan paraxylene dari toluene dengan proses disporposionasi toluene merupakan reaksi katalitik fase gas. Reaksi ini bersifat endotermis. Reaksi berlangsung dalam reaktor fixed bed multitube menggunakan katalis HZSM- 5 type zeolite pada suhu 470 C dan tekanan 21 atm. Reaksi yang terjadi yaitu :

Reaksi ini menghasilkan konversi toluene 48% dan Xylene yang dihasilkan memiliki selektivitas p-xylene yang tinggi yaitu mencapai 90%. Serta menghasilkan produk samping berupa Benzene yang memiliki nilai jual tinggi. Toluene yang belum bereaksi akan di recycle kembali sebagai umpan proses. Proses pemurnian produk menggunakan dua menara distilasi. Sebagai hasil atas menara distilasi pertama adalah benzene, sedangkan produk xylenen didapat dari hasil bawah menara distilasi kedua yang kemudian diteruskan ke unit kristalisasi untuk diambil para xylene nya.BAB 2

DESKRIPSI PROSES

2.1 Spesifikasi Bahan Baku Dan Produk (ilham)2.2 Konsep Proses (ratri) 2.2.1 Dasar reaksi

Reaksi pembentukan paraxylene dari disproporsionasi toluene adalah sebagai berikut :

Reaksi pembuatan paraxylene ini berlangsung pada kondisi operasi reaktor sebagai berikut:

Temperature = 470 C

Tekanan = 21 atm

Fase

= gas

Sifat reaksi = endotermis, irreversible2.2.2 Sifat Reaksi

Sifat reaksinya adalah ireversibel (searah). Ditinjau dari besarnya harga panas reaksi yang terjadi pada suhu 25oC adalah sebagai berikut : Hfo = 570 j/mol. Jadi reaksi tersebut berjalan searah dan membutuhkan panas (endotermis).

Dari harga Hfo yang harganya positif dapat disimpulkan bahwa reaksi yang terjadi adalah reaksi endotermis yang berarti ada penyerapan panas. Hal ini mengakibatkan suhu reaktor akan mengalami penurunan terus-menerus. Oleh karena itu perlu adanya jaket pemanas untuk mempertahankan suhu reaktor. 2.2.3 Tinjauan TermodinamikaTinjauan termodinamika adalah untuk mengetahui reaksi itu memerlukan panas atau melepaskan panas. Secara termodinamika reaksi pembentukan paraxylene dapat dilihat dari harga enthalpi dan konstanta kesetimbangannya.

Diketahui pada suhu kamar (298,15 K) : Hfo Toluene = 5,017 x 107 J/kmolHfo p-xylene = 1,803 x 107 J/kmolHfo benzene = 8,288 x 107 J/kmol(Reff : Perry Chemical Engineering Hand Book)

Hr= Hproduk - Hreaktan

= (1,803 x 107 + 8,288 x 107) (2x5,017x107)

= 0,057 x 107 J/kmol = 570 J/mol

Pada suhu kamar diperoleh data sebagai berikut :

Gfo Toluene = 12,22 x 107 J/kmol

Gfo p-xylene= 12,14 x 107 J/kmol

Gfo benzene = 12,96 x 107 J/kmol

Gr= Gproduk - Greaktan

= (12,14 x 107 + 12,96x107) (2x 12,22 x 107)

= 0,66 x 107 j/kmolDari harga Hfo tersebut dapat dilihat bahwa reaksi pembentukan ammonium chloride adalah endotermis. Sedangkan reaksi ini bersifat irreversible dengan harga Gr >0 yang berarti reaksi tidak berlangsung secara spontan.2.2.4 Tinjauan Kinetika (liat file esterifikasi)

Dari persamaan vant Hoff : Gof 298

= -RT ln K

06600 j/mol = -(8,314 J/mol K) (298,15 K) ln K

Ln K =

Ln k = -2,66167

K = 0,0698

Persamaan K pada suhu 470 C (743,15 K) dapat dihitung : ln (K2/K1) = - )

ln (K743,15/K298,15) = (ln (K743,15/0,0698) = -0,13762

ln K743,15 ln 0,0698 = -0,13762

ln K743,15 = 2,5245

K743,15 = e (2,5245)

K743,15 = 12,48465Dari perhitungan energi Gibbs di dapat nilai K >1 , maka dapat disimpulkan reaksi disproporsionasi toluene untuk mengahsilkan metanol merupakan reaksi irreversible.2.2.5 Perbandingan Mol Reaktan Pada proses pembuatan paraxylene reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Pada reaksi ini perbandingan mol reaktan terhadap produk adalah 2:1. Reaktan berupa toulene sebanyak 2 mol dapat menghasilkan 1 mol paraxylene. 2.3 diagram alir proses

2.3.1 Diagram Alir

2.3.2 Langkah proses

2.3.3 Tahap Penyiapan Bahan Baku

2.3.4 Tahap Pembentukan Produk

2.3.5 Tahap Pemurnian Produk2.3.6 Tahap penyimpana produk DAFTAR PUSTAKA

Monika dan Lanny.2010. Tugas Prarancangan Pabrik Paraxylene Dari Proses Selektivitas Disporposionasi Toluene Dengan Kapasitas 300 Ton/Tahun. Universitas sebelas Maret Surakarta.

Kristiono, 2013. PRARANCANGAN PABRIK PARAXYLENE PROSES DISPROPORSIONASI TOLUENE KAPASITAS 200.000 TON/TAHUN. Universitas Muhammadiyah Purwokerto: PurwokertoPerry, R.H. & P.W., Green,1986,Perrys Chemical Engineering Hand Book, 6th ed., Mc. Graw Hill Book Co., International Student Edition, Singapura.Ham, coba yuk kita cek biar sinkron dengan lokasi pabrik. Kalo yg aku susun di bagian lokasi ini pabrik sebagai bagian dari pabrik pertamnia balongan. Jd bahan bakunya dari balongan. Kalo km gimana? Baiknya ini pabrik dmn?

Ini nanti bisa aku edit menyesuaikan reaksi pilihan mu ham. hehe

Kalo yang dari itunganku rekais ini irreversible. Jd ntar aku ganti tanda panahnya. Bantu help ham. Takut salah (

Ini aku ikut format TPPk dari buku panduan jurusan.

Idem

Jangan lupa dapusnya