PRARANCANGAN PABRIK CUMENE DARI PROPYLENE DAN BENZENE

MENGGUNAKAN PROSES UOP KAPASITAS 100.000 TON PER TAHUN

Oleh

ASVIF MA’RUFAH (113020045)

Dosen Pembimbing ;

1. Ir. Hargono, MT2. Laeli Kurniasari, ST., MT

Seiring dengan perkembangan zaman, industri kimia di indonesia juga semakin berkembang. Akibatnya kebutuhan bahan - bahan baku dan bahan penunjang produksi juga semakin meningkat.

Saat ini masih banyak sekali bahan baku ataupun bahan penunjang pada industri- industri di indonesia yang masih mengandalkan impor dari luar negeri. Salah satunya adalah Cumene

Cumene merupakan bahan kimia utama dalam pembuatan fenol dan aseton.

Kebutuhan cumene di Indonesia dari tahun ke tahunnya terus mengalami peningkatan sedangkan di Indonesia belum ada pabrik cumene yang telah didirikan.

Industri cumene mempunyai prospek yang cukup baik untuk dikembangkan di Indonesia.

Selain untuk mengatasi ketergantungan impor cumene dari luar negeri, manfaat yang lain juga untuk mendorong berdirinya industri-industri kimia baru berbahan dasar cumene.

Faktor – faktor yang perlu dipertimbangkan dalam menentukan kapasitas rancangan pabrik Cumene yaitu :

a. Proyeksi kebutuhan Cumene di IndonesiaData statistik menunjukkan bahwa impor Cumene mengalami peningkatan dengan kenaikan 17.2 % per tahun, maka kebutuhan cumene yang belum mampu dipenuhi oleh produksi dalam negeri pada tahun 2020 nanti mencapai 11,584.100 ton.

b. Proyeksi kebutuhan cumene Dunia

Data statistik menunjukkan bahwa kebutuhan Cumene Dunia mengalami peningkatan dengan kenaikan 4.2 % per tahun.

Diperkirakan pada tahun 2020 kebutuhan cumene mencapai 17,988,934 ton.

c. Ketersediaan bahan bakubahan baku propilen diperoleh dari PT Chandra Asri di Cilegon (kapasitas 320.000 ton per tahun). Sedangkan bahan baku benzene di peroleh dari Kilang Paraxylene di Cilacap (kapasitas 270.000 ton per tahun).

d. Skala komersial pabrik yang didirikanBerdasarkan pertimbangan skala komersial, kapasitas minimal yang masih dapat memberikan keuntungan jika didirikan pabrik Cumene dari bahan baku benzena dan propilena adalah 5,000 ton/tahun (Dow Chemical, US) dan kapasitas terbesar adalah 290,000 ton/tahun (Celanese, Co. US).

Berdasarkan keempat pertimbangan tersebut diatas, maka untuk perancangan awal pabrik Cumene ini ditetapkan 100,000 ton per tahun, ini diharapkan :

• Dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri pada tahun 2020 yang mencapai 11,584.100 ton

• Dapat dieksport sehingga menghasilkan devisa negara.• Dapat membuka kesempatan berdirinya industri lain

yang menggunakan Cumene sebagai bahan baku.• Dapat memberikan keuntungan, karena kapasitas

secara komersial yang masih memberikan keuntungan adalah 5,000 hingga 290,000 ton per tahun.

Lokasi pabrik Cumene ini, ditetapkan dikawasan industri Merak, Banten. Ditunjuk dari segi geografis dan ekonomis, lokasinya cukup strategis, karena ada beberapa faktor yang mendukung, yaitu :

PROSES AlCl3 Catskill Mobil/Badger

UOP

Katalis Terjadi masalah pembuangan dan limbah katalis

Sulit didapatkan

Ketersediaan katalis sulit di dapatkan

Mudah didapat

Biaya Produksi

Relatif tinggi

Rendah Rendah Murah

Proses Produksi

* Rumit * Sederhana

Kemurnian * * * 99.9%

•Propilena Kenampakan (300C) CairanWarna Tidak BerwarnaKemurnian 99.5% beratImpuritas C3H8 Max 0.5%Viskositas (300C) 0.1094 g/cm.det

Titik beku (0C) -185Titik didih (0C) -48Suhu kritis (0C) 91.4Density (300C) 0.612 gr/cm3

• BenzenaKenampakan (300C) CairanWarna Tidak BerwarnaKemurnian 99.9% beratImpuritas C7H8 Max 0.1%Viskositas (300C) 5.7994 g/cm.detTitik beku (0C) 5.53Titik didih (0C) 80.09Suhu kritis (0C) 289.01Density (300C) 0.871 gr/cm3

• . Spesifikasi Katalis• Bahan aktif : asam phosphate• Carrier : Kieselguhr• Bentuk : spherical padat• Diameter partikel : 0.3 cm• Komposisi : 62.5 % - 65 % P2O5 dan 35 % - 37.5 %

SiO2

• Densitas : 1.600 gr/cm3

• cumeneKenampakan (300C) CairanWarna Tidak BerwarnaKemurnian 99.9% beratImpuritas C12H18 0.07%ImpuritasC7H8 0.03%Titik didih (0C) 152.39Suhu kritis (0C) 351.4Density (300C) 0.8534 gr/cm3

Pada proses pembuatan cumene ini, dibagi dalam beberapa tahap, yaitu :

1.Tahap penyimpanan/storage bahan baku2.Tahap preparasi bahan baku3.Tahap reaksi4.Tahap separasi dan purifikasi produk

Komponen

Input Output

Tangki Benzene (F1)

Hasil Atas D-02 (F7)

Tangki Propilen (F2)

Keluaran Atas Sparator (F5)

Hasil Atas D-01 (F7)

Hasil Atas D-02 (F9)

Hasil Bawah D-02 (F10)

Benzene 8556.3248 9286.7322 0 0 9286.7322

Propilen 0 0 4806.2720 48.0638 0

Cumene 0 0 0 0 0 12613.6905 127.4095

Toluene 8.5553 9.2877 0 0 9.2877 3.7879 4.7674

Propane 0 0 24.1520 24.1520 0

DIPB 0 0 0 0 0 8.8384 564.5946

8564.8801 9296.0199 4830.4240 72.2158 9296.0199 12626.3168 696.7715

Jumlah 22691.32 22691.32

Pada prarancangan pabrik cumene ini, kebutuhan air untuk pabrik diperoleh dengan mengambil air laut dan Selat Sunda. Fresh water diambil dari badan air laut Selat Sunda melalui sistem pemompaan dan pemipaan langsung masuk ke unit pengolahan air di dalam pabrik. Selain itu, digunakan juga air sumur hasil pengeboran yang telah diolah terlebih dahulu untuk keperluan sanitasi atau keperluan rumah tangga pabrik.

Spesifikasi Boiler• Fungsi = membuat saturated steam• Tipe = fire tube boiler• Jumlah = 1 buah• Heat Surface = 2821,87 ft2

• Tekanan = 1002,7 kPa = 9.9 atm• Temperatur = 453,15 K• Bahan bakar = fuel oil grade 4• Rate bahan bakar = 290,83 1liter/jam

Kebutuhan tenaga listrik suatu industri dapat diperoleh dari:

• Suplai dari Perusahaan Listrik Negara (PLN)

• Pembangkit tenaga listrik sendiri (Generator Set)

Unit pengadaan bahan bakar bertujuan untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar pada furnace, generator dan boiler. Pada perancangan ini digunakan bahan bakar jenis solar pada generator dan boiler karena mudah didapat harganya murah dan mudah penyimpanannya.

Pada prarancangan ini, udara tekan digunakan untuk menjalankan instrumentasi dan udara plant di peralatan proses, seperti untuk menggerakkan kontrol valve yang dikendalikan dengan sistem DCS serta untuk pembersihan pealatan pabrik. Udara terkompresi disuplai oleh IA/PA kompressor dengan jenis screw tipe pakage. Udara dan IA/PA reservoir dibagi menjadi dua, yaitu untuk kebutuhan plant dan instrumentasi.

Tugas laboratorium antara lain:• Memeriksa bahan baku dan bahan

pendukung yang akan digunakan• Menganalisa dan meneliti produk yang akan

dipasarkan• Melakukan riset/percobaan yang ada

kaitannya dengan proses produksi• Memeriksa kadar zat-zat yang menyebabkan

pencemaran pada buangan pabrik.

Limbah yang dihasilkan dan pabrik cumene dapat diklasifikasikan menjadi:

• Limbah cair Air buangan sanitasi dan konsumsi di kawasan pabrik dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilisasi dengan menggunakan lumpur aktif, aerasi dan desinfektan calsium hypoclorite. Air berminyak berasal dari buangan pelumas pada pompa dan alat lain. Pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Minyak dibagian atas dialirkan ke penampungan minyak dan pengolahannya dengan pembakaran di dalam tungku pembakar, sedangkan air di bagian bawah dialirkan ke penampungan akhir, kémudian dibuang.

• Limbah padatLimbah padat yang dihasilkan berasal dari limbah domestik dan Insalasi Pengolahan Air Limbah . Limbah domestik berupa sampah-sampah dan keperluan sehari-hari seperti kertas dan plastik, sampah tersebut ditampung di dalam bak penampungan dan selanjutnya dikirim ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA).

• Limbah gasLimbah gas berasal dari gas hasil pembakaran bahan bakar boiler berupa CO2 dan N2. Gas tersebut langsung dibuang ke udara bebas.

• Analisa ekonomi dari prarancangan pabrik Isopropilbenzene dimaksudkan untuk mengetahui kelayakan pabrik agar bisa didirikan dengan pertimbangan ekonomi untung dan rugi. Untuk mengetahui hal tersebut perlu dievaluasi atau penilaian investasi yang ditinjau dari :

• Keuntungan / Profit• Percent Return on Investment (ROI)• Pay Out Time (POT)• Break Event Point (BEP)• Shut Down Point (SDP)• Discounted Cash Flow (CSF)

• Keuntungan / Profitkeuntungan sebelum pajak $ 87023151.84Keuntungan setelah pajak $ 65267363.88POS sebelum pajak = 46%POS setelah pajak = 35%• Percent Return on Investment (ROI)ROI sebelum pajak = 45%ROI sesudah pajak = 34%• Pay Out Time (POT)POT sebelum pajak = 2 tahunPOT setelah pajak = 3 tahun

• Break Event Point (BEP)BEP = 48 %

• Shut Down Point (SDP)SDP = 12 %

• Discounted Cash Flow (CSF)Dengan metode trial Ms. Excel, harga DCF ( i ) diperoleh sebesar 25.76%.