PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Cumen merupakan bahan kimia organik yang termasuk dalam

golongan aromatik hidrokarbon. Bahan ini mulai diminati orang selama

Perang Dunia II berlangsung, karena cumen dapat digunakan sebagai

bahan aditif dalam gasoline yaitu untuk menaikkan bilangan oktan.

Disamping itu cumen merupakan bahan utama pembuatan

phenol dan aceton. Produk akhir dari cumen dan derivativenya

menghasilkan antara lain : fibers, tires, lube oil additive, surfactants,

rubber and plastic antioxidants, plywood adhesives, glass fiber

insulation, molding compounds, laminates, appliances, glazing,

lighting, signs, all nature of polycarbonate products, solvents, brake

fluids, acrylic sheets, cosmetics, drugs, cellophane, polyurethanes, dan

bahan - bahan explosives.

B. TINJAUAN PUSTAKACumen adalah bahan kimia murni yang dibuat dari propilen dan

benzena. Nama lain dari cumen adalah isopropylbenzena, cumol, isopropylbenzol dan 2-phenylpropane.

H3C CH3 CH

Beberapa proses pembuatan cumen diantaranya : Proses Alumunium khloride

Pada proses ini reaksi pembentukan cumen berlangsung pada fase cair dengan menggunakan katalis alumunium khloride.

Proses CatskillProses Catskill mengkombinasikan reaksi katalitik dan distilasi dengan menggunakan katalis zeolit

Proses Mobil / BadgerProses ini merupakan reaksi katalitik fase cair dengan menggunakan katalis zeolit serta menghasilkan produk dengan kemurnian yang tinggi, yield tinggi dengan biaya operasi yang rendah.

Proses Phosporic Acid CataliticProses ini dikembangkan oleh Universal Oils Products ( UOP ), merupakan reaksi katalitik yang berlangsung pada fase gas dengan menggunakan katalis asam phospat kiselguhr.

Reaksi pembentukan cumen dari benzena dan propilen :C3H6 (g) + C6H6(g) C9H12 (g) …. ( 1 )

C9H12(g) + C3H6(g) C12H18 (g) …. ( 2 )

Supaya reaksi berlangsung dengan baik , maka ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu :1. Temperatur.

Reaksi pembentukan cumen berlangsung pada suhu > 200 0C. Suhu operasi yang dipilih adalah 275 0C, karena pada suhu ini diperoleh konversi propylene yang optimum yaitu 92 %.

( Mimin R . & Sutoyo, Undip ).

Suhu reaksi dibatasi hanya sampai suhu 300 0C, karena pada suhu 300 0C katalis asam phosphat kieseguhr akan rusak.

2. Tekanan.Tekanan operasi berlangsung dari 13 atm – 34 atm. Untuk skala komersial dipilih tekanan 18 atm, karena untuk selektivitas yang sama, jika dipilih tekanan yang lebih besar, akan didapatkan keuntungan yang sedikit. Dan selektivitas yang diperoleh tetap sama dengan tekanan operasi 18 atm.

(Mimin R &Sutoyo,Undip )

3. Perbandingan mol reaktanBesarnya perbandingan mol pereaksi akan berpengaruh pada konversi propilen dan pembentukan reaksi samping diisopropil benzena. Perbandingan mol pereaksi benzena dengan propilen ( 5 : 1 ) akan menghasilkan konversi sebesar 92 %. Perbandingan mol pereaksi yang lebih rendah ( 4 : 1 ) hanya menghasilkan konversi sebesar 70 %, sedangkan perbandingan pereaksi diatas 5 : 1 tidak memberikan kenaikan yang signifikan terhadap konversi.

( Kirk and Othmer,1952 )Karena itu dalam proses ini digunakan perbandingan pereaksi benzena dengan propilen ( 5 : 1 ).

Disamping itu, kecepatan pembentukan diisopropilbenzena ( C12H18 ) sebagai hasil samping dibatasi + 7 % dari reaksi utama ( 1 ) agar reaksi lebih mudah berlangsung dan dikendalikan. ( Y. Mita and Kametaka, 1968 )

SPESIFIKASI BAHAN

1. C3H6 ( Propilen )Komposisi :

C3H6 : 98,24 % C3H8 : 1,76 %

Berat molekul ( BM ) : 42,08Titik didih : - 47,7 0CTitik lebur : -185,2 0CDensitas : 0,609 gr /cm3 ( -47 0C )Kelarutan : 44,6 ml / 100 ml air

: 500 ml /100 ml acetonFlash point : -108 0C ( -162 0F )Autoignition temperatur : 455 0CCritical temperatur : 91,8 0CCritical pressure : 45,6 atmFase : gas

2. C3H8 ( Propana )Berat molekul ( BM ) : 44,09Titik didih : -42,2 0CDensitas : 0,585 gr /cm3 Critical temperatur : 96,8 0C

Critical pressure : 42,5 atmFase : gas

3. C6H6 ( Benzena )Komposisi :

C6H6 : 96,55 % C7H8 : 3,45 % C12H18 : 0,34 %

Berat molekul ( BM ) : 78,11Titik didih : 80,1 0CTitik lebur : 5,5 0CDensitas : 0,905 gr /cm3 ( -47 0C )Kelarutan : 1 - 5 mg / ml air

: >= 100 mg /ml acetonFlash point : -11 0C (12 0F )Autoignition temperatur : 562 0CCritical temperatur : 289,1 0CCritical pressure : 48,9 atmFase : cair

4. C7H8 ( Toluen )Berat- molekul ( BM ) : 92,13Titik didih : 110,6 0CDensitas : 0,866 gr /cm3 ( -47 0C )Critical temperatur : 318,8 0CCritical pressure : 41 atmFase : cair

5. C9H12 ( Cumen / Isopropilbenzena )Komposisi

C9H12 : 97,28 % C7H8 : 2,38 % C12H18 : 0,34 %

Berat molekul ( BM ) : 120,19Titik didih : 152,4 0CTitik lebur : -96,0 0CDensitas : 0,862 gr /cm3 Kelarutan : insoluble in waterFlash point : 39 0C Critical temperatur : 358,1 0CCritical pressure : 32,1 atmFase : cair

6. C12H18 ( Diisopropilbenzena )Komposisi :

C12H18 : 98,50 % C9H12 : 1,5 %

Berat molekul ( BM ) : 162Titik didih : 194 0CDensitas : 0,859 gr /cm3 Critical temperatur : 4850CCritical pressure : 21,3 atmFase : cair

UTILITAS

1. Unit Penyediaan dan Pengolahan AirKebutuhan air meliputi :a. Air untuk make up boiler feed water = 2772,626

kg/jamb. Air untuk make up cooling water = 291810,95

kg/jamc. Air untuk keperluan umum = 5000,00 kg/jam

+ 344521.11 kg/jam

Dengan angka keamanan diambil 15 %, maka jumlah air yang harus diolah adalah 344,52 m3/jam.

2. Unit Pembangkit Steam

Steam yang harus dibangkitkan adalah steam jenuh sebanyak 11221,20 kg/jam pada 812,5 psia untuk keperluan pemanas pada heat exchanger, vaporizer dan reboiler.

3. Unit Penyedia Bahan BakarKebutuhan bahan bakar digunakan untuk :

1. Boiler ( pembangkit steam ) : 332,66 Kg / j ( fuel oil )

2. Diesel ( pembangkit listrik ) : 21941,69 Kg ( solar )semuanya dipenuhi dari pertamina.

4. Unit Penyedia Udara TekanUdara tekan digunakan untuk memenuhi kebutuhan instrumen,

dengan tekanan sebesar 4 atm. Total kebutuhan udara instrumen diperkirakan 150 m3/jam , yang dipenuhi oleh kompresor .

5. Unit Penyediaan dan Penyaluran ListrikKebutuhan listrik meliputi : Penggerak alat-alat proses = 901,kW Penggerak alat-alat utilitas = 1372,83 kW Keperluan kantor, bengkel, laboratorium, dll= 200,00 kW

Total = 3092,52 kWKebutuhan listrik dipenuhi dari PLN, dan diesel digunakan sebagai cadangan untuk keperluan selama 3 hari.

6. Unit DowthermKebutuhan Dowtherm A meliputi :

1. Reaktor : 10000,00

2. Condenser 3 ( CD-03 ) : 25582,59

3. Reboiler 2 ( RB-02 ) : 23494,71

4. Intercooler 2 : 26265,83

5. Intercooler 3 : 2124,93

Total : 87468,06

Diperkirakan make-up sebesar 5 % , sehingga kebutuhan Dowtherm A

untuk make-up sebesar 4373,40

EVALUASI EKONOMI

1. Fixed Capital = Rp. 95.175.109.178,-2. Manufacturing Cost = Rp. 200.826.964.617.-3. Working Ca[ital = Rp. 56.078.499.409,-4. General Expense = Rp 77.692.262.327,-5. Analisa Keuntungan

Sales Price (Sa) = Rp 338.399.661.600,- Total Cost = Rp 278.550.655.125,- Keuntungan sebelum pajak = Rp 59.849.006.475.- Pajak Pendapatan = 50 % Keuntungan sesudah pajak = Rp 29.924.503.237.-

6. Analisa Kelayakana. Percent Return of Investment (ROI)

ROI sebelum pajak = 62,88% ROI setelah pajak = 31,44%

b. Pay Out Time (POT) POT sebelum pajak = 1,37 tahun POT setelah pajak = 2,41 tahun

c. Break Even Point (BEP) = 41,27%d. Shut Down Point (SDP) = 27,28 %e. Discounted Cash Flow = 31,48%

LOKASI PABRIK

BEPSDP

Va

Fa

Sa

Ra

Pabrik cumen yang berkapasitas 40000 ton / tahun ini akan didirikan di Cilegon, Jawa Barat dengan areal tanah seluas 30.000 m2

dengan karyawan berjumlah 141 orang. Pabrik ini menggunakan bahan baku utama benzena sebanyak

3482,71 kg/j yang di peroleh dari Pertamina Unit Pengolahan Cilacap dan gas propilen sebanyak 1993,59 kg/j yang diperoleh dari PT. Candra Asri.

hitungKZ = KZ + SDZKX = KX + K1/2KT = KT + L1/2KTS = KTS + M1/2KP = KP + N1/2

KZ=Z, KX=X, KT=T, KTS=TS, KP=P

cetakZ,X,T ,T,TS,P

panggil subrotineK1,L1,M1,N1

input Fa0,NT,PB,OD,ID,DZ,DP,EPS,RE,PSI,

MS,G,B,IDS,TETA

InputZ,X,T,TS,P

InputMA,MB,MC,MD,ME

CetakFa0, NT, PB, OD, ID, DZ, DP, EPS,

RE, PSI ,MS, G, B, IDS, TETA

panggil subrotineK2,L2,M2, N2

hitungKZ = KZ + SDZKX = KX + K2/2KT = KT + L2/2KTS = KTS + M2/2KP = KP + N2/2

panggil subrotineK3,L3,M3, N3

hitungKZ = KZ + SDZKX = KX + K3KT = KT + L3KTS = KTS + M3KP = KP + N3

panggil subrotineK4,L4,M4, N4

hitungZ = Z + SDZX = X + (K1+2*K2+2*K3+K4)/6T = T + (L1+2*L2+2*L3+L4)/6TS = TS + (M1+2*M2+2*M3+M4)/6P = P + (N1+2*N2+2*N3+N4)/6

cetakZ,X,T,TS,P

XA 0,92

Cetak hasil(OK)

YESNO

a. Harga Penjualan Propilen

b. Harga Penjualan Benzena

c. Harga Penjualan Phenol

( www. Cumene.com)

Harga penjualan cumen diambil berdasarkan harga phenol.Hal ini mengaju pada standard harga di Amerika bahwa harga cumen sedikit lebih murah dari harga phenol.a. Harga Pasaran Cumen di Amerika

Pasaran aceton di Amerika

Spot Market Aceton di Dunia

Grafik Hubungan Tinggi Bed Katalis dengan Konversi

Grafik Hubungan Tinggi Bed Katalis dengan

Pressure Drop dalam Tube

Grafik Hubungan Tinggi Bed katalis dengan Suhu Gas

Grafik Hubungan Tinggi Bed Katalis dengan

Suhu Pendingin