BAB I PENGANTAR. Prarancangan Pabrik Asam Suksinat Dari Maleat Anhydride Dan Hidrogen dengan Kapasitas ton/tahun A.

Transkripsi

1 BAB I PENGANTAR A. LATAR BELAKANG Perkembangan ekonomi Indonesia belakangan ini memang bisa dikatakan sangat lambat. Hal ini bisa di identifikasi dari nilai mata uang rupiah yang terus menurun dibanding mata uang yang lain. Bila hal ini dibiarkan terus terjadi maka tidak menutup kemungkinan akan terjadi krisis di Indonesia. Berangkat dari masalah krisis di negeri Indonesia ini, maka perlu dilakukan inovasi dan usaha usaha demi memajukkan ekonomi di Indonesia. Salah satu penyumbang terbesar devisa Negara adalah di bidang industri kimia. Industri kimia memiliki prospek yang baik bila dilakukan dengan serius dan berkelanjutan. Disamping itu industri kimia sangat diuntungkan dengan kekayaan alam Indonesia yang bisa mendukung dan memfasilitasi guna merubah suatu bahan mentah menjadi produk yang berguna bagi masyarakat luas. Pada saat ini, tidaklah berlebihan jika dikatakan bahwa industri di bidang kimia memegang peranan sangat penting di dalam peradaban manusia. Hasil-hasil olahan atau bisa dikatakan produk dari proses kimia sangat dibutuhkan untuk keberlangsungan hidup manusia. Peralatan mandi, pasta gigi, plastik, dan masih banyak contoh lainnya sangat dibutuhkan oleh manusia untuk keberlangsungan hidupnya. Salah satu produk dari proses kimia yang sangat penting adalah asam suksinat. Asam suksinat, (C 4 H 6 O 4 ), memiliki nama lain asam butanedioic. Asam suksinat merupakan bahan antara yang penting dalam industri. Industri yang menggunakan asam suksinat seperti industri makanan, obat-obatan, farmasi, dan polimer. Bahan kimia ini digunakan sebagai bahan baku pembuatan 1,4 Butanediol (BDO), asam adipat, tetrahydrofuran, dimana memiliki potensi yang tinggi untuk pembuatan solven dan fiber. Kegunaan asam suksinat yang lain adalah untuk memproduksi pyrolidinones dan N-methylpyrolidinone dimana kedua bahan itu merupakan bahan yang sangat dibutuhkan dan memiliki kebutuhan yang banyak di dunia farmasi. 3

2 Gambar 1. Value Chain Of Succinic Acid Gambar diatas menunjukan rantai alur pemakaian asam suksinat ke berbagai industri. Berdasarkan pentingnya asam suksinat sebagai hasil antara pembentuk berbagai produk, maka pendirian pabrik asam suksinat merupakan ide yang menarik, dan layak untuk dikaji lebih lanjut. 4

3 B. ANALISIS PASAR 1. Ketersediaan bahan baku Bahan baku untuk pembuatan asam suksinat adalah maleic anhydride dan hydrogen. Di Indonesia, hanya sedikit pabrik yang memproduksi maleic anhydride. Salah satu pabrik kimia yang memproduksi maleic anhydride di Indonesia adalah PT. Justus Kimiaraya dengan kapasitas ton/tahun. Tetapi sebagian besar maleic anhydride tersebut dipakai untuk membuat polyester resin. Hanya ada sebagian kecil maleic anhydride yang bisa diambil sebagai bahan baku di pabrik asam suksinat. Sehingga untuk mencukupi kapasitas yang ditentukan, pabrik perlu mengimpor bahan baku maleic anhydride dari negara lain. Harga bahan baku maleic anhydride berdasarkan data BPS tahun adalah US$ per kg. Harga jual asam suksinat adalah US$ per kg. Dapat disimpulkan bahwa harga jual asam suksinat jauh lebih tinggi dibanding harga beli bahan baku maleic anhydride, maka pabrik asam suksinat ini sangat menguntungkan. 2. Penentuan Kapasitas Pabrik Untuk menentukan kapasitas pabrik, ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan sebagai dasar keputusan penentuan kapasitas pabrik. Beberapa hal atau faktor yang perlu diperhatikan antara lain adalah kebutuhan produk asam suksinat baik di Indonesia maupun luar negeri secara global, ketersediaan jumlah bahan baku, dan kapasitas pabrik yang telah tersedia di Indonesia atau di negara lain. Informasi kapasitas pabrik asam suksinat yang sudah ada dapat dijadikan acuan bahwa dengan kapasitas tertentu, pabrik asam suksinat tersebut dapat berjalan dan menghasilkan keuntungan. Kebutuhan asam suksinat secara global bila digabungkan dengan produk turunannya adalah sekitar MT/tahun pada tahun Sedangkan data pada tahun 2011 global market dari asam suksinat baru mencapai Ton/tahun, dan diprediksi akan mencapai MT/tahun pada tahun Dengan mempertimbangkan aspek yang ada maka kapasitas pabrik asam suksinat adalah ton/tahun. 5

4 C. PEMILIHAN LOKASI PABRIK Pemilihan lokasi pabrik didasarkan atas pertimbangan yang secara praktis lebih menguntungkan, baik ditinjau dari segi teknis maupun ekonomis. Adapun faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan lokasi pabrik antara lain : 1. Penyediaan bahan baku Lokasi pabrik sebaiknya dekat penyediaan bahan baku dan pemasaran produk sehingga menghemat biaya transportasi. Pabrik juga sebaiknya dekat dengan pelabuhan jika ada bahan baku yang dikirim dari luar negeri. 2. Pemasaran Asam Suksinat merupakan bahan yang sangat dibutuhkan oleh banyak industri baik sebagai bahan baku utama ataupun sebagai bahan pembantu, sehinggga diusahakan pendirian pabrik dilakukan di kawasan industri. 3. Ketersediaan energi dan air Air merupakan kebutuhan yang sangat penting dalam suatu pabrik, baik untuk proses, pendingin, atau kebutuhan lainnya. Sumber air biasanya dari sungai, laut atau danau. Energi merupakan faktor utama dalam operasional pabrik, sehingga sumber energi yang digunakan harus terjangkau dari kawasan pabrik. 4. Ketersediaan tenaga kerja Tenaga kerja merupakan pelaku dari proses produksi. Ketersediaan tenaga kerja yang terampil dan terdidik akan memperlancar jalannya proses produksi. Berdasarkan data Kemenakertrans pada tahun 2012, jumlah angkatan kerja di provinsi Banten sebanyak orang, sedangkan jumlah angkatan kerja dengan pendidikan minimal S1 atau sederajat berjumlah orang. Dari data tersebut, maka pabrik ini dapat menyerap jumlah tenaga kerja lokal yang tersedia di provinsi Banten. 5. Kondisi geografis dan sosial Lokasi pabrik sebaiknya terletak di daerah yang stabil dari gangguan bencana alam (banjir, gempa bumi, dan lain-lain). Kebijakan pemerintah setempat juga turut mempengaruhi lokasi pabrik yang akan dipilih. Kondisi sosial masyarakat diharapkan memberi dukungan terhadap operasional pabrik sehingga dipilih lokasi yang memiliki masyarakat yang menerima keberadaaan pabrik. Dari beberapa faktor diatas maka dipilih lokasi pabrik di Cilegon. Hal ini disebabkan karena di Cilegon terdapat pabrik yang menjual hydrogen yaitu PT. Samator Gas Industri. 6

5 Selain itu di Cilegon juga dekat dengan pelabuhan dan sangat berguna karena bahan baku maleic anhydride yang dipakai di suplai secara import dari luar negeri. D. TAHAP URAIAN PROSES Sebenarnya untuk bisa memperoleh produk asam suksinat, ada beragam bahan baku yang bisa digunakan. Beberapa contoh bahan baku yang bisa diproses lebih lanjut untuk menghasilkan asam suksinat diantaranya furfural ( reaksi oksidasi), 1,4 butanediol (sistem katalis Pd-C/Pb(OOCCH 3 ) 2 ), batubara, senyawa asam akrilat (karbonilasi), glukosa (reaksi fermentasi), terakhir adalah asam maleat atau maleat anhidrat (Kirk&Othmer,1981). Dari beragam bahan baku tersebut dia atas, bahan baku yang disebutkan terakhir merupakan bahan baku yang paling menarik. Pemilihan asam maleat sebagai bahan baku merupakan pilihan paling bijak karena senyawa asam maleat maupun maleat anhidrat masih jarang digunakan sebagai bahan baku di pabrik kimia lainnya. Selain itu harganya tidak kalah murah dibandingkan dengan bahan baku yang lain. Alasan yang terakhir adalah ada bermacam cara yang bisa digunakan untuk memproses asam maleat menjadi asam suksinat, sedangkan bahan baku lain tidak memiliki banyak pilihan proses. Berikut ini adalah beberapa pilihan proses pembuatan asam suksinat dari asam maleat: 1. Reduksi elektro-kimia asam maleat 2. Reduksi asam maleat dengan ultrasound 3. Reduksi asam maleat dengan H 3 PO 2 4. Hidrogenasi asam maleat (Kirk&Othmer,1981) Dari keempat proses di atas, dipilih proses nomor 4. Karena untuk menghasilkan asam suksinat dengan skala pabrik dibutuhkan proses yang kontinu, dari parameter ini pilihan 2 jelas tidak memungkinkan. Pilihan 1 dan 3 tidak dipilih karena untuk skala pabrik kita memerlukan proses yang bisa menampung kapasitas yang besar hingga ratusan ribu ton per tahun. Pada akhirnya proses yang dipilih adalah hidrogenasi asam maleat menjadi asam suksinat. Sebelum masuk jauh lebih dalam proses tersebut, ada aspek lain yang perlu dipertimbangkan dari segi kondisi bahan baku. Jika ditinjau dari pasar global di dunia 7

6 biasanya asam maleat yang diperdagangkan dalam kondisi anhidrat. Jadi bahan baku yang ada di pasar global tidak dalam bentuk asam maleat, melainkan maleat anhidrat. Sehingga sekarang bahan baku pembuatan asam suksinat menjadi lebih dispesifikkan yaitu maleat anhidrat, yang tidak lain adalah senyawa anhidrat dari asam maleat. Reaksi hidrogenasi sendiri bisa terjadi di keadaan asam maupun anhidrat. Ada 2 pilihan jalan proses yang bisa diambil, untuk menghasilkan asam suksinat dari maleat anhidrat : 1. Maleat anhidrat dihidrolisis menjadi asam maleat baru dihidrogenasi menjadi asam suksinat (Maleat Anhidrat Asam Maleat Asam Suksinat) 2. Maleat anhidrat dihidrogenasi menjadi suksinat anhidrat lalu dihidrolisis menjadi asam suksinat (Maleat Anhidrat Suksinat Anhidrat Asam Suksinat) Dilihat dari aspek persiapan bahan baku dan pemurnian produknya, pilihan 2 lebih menguntungkan, karena suksinat anhidrat jika dihidrolisis hanya akan menjadi asam suksinat. Sementara di pilihan 1, maleat anhidrat jika dihidrolisis tidak hanya menghasilkan asam maleat, tetapi juga menghasilkan asam fumarat, yang mana nantinya akan mengurangi jumlah asam maleat yang bereaksi. Jadi dengan jumlah maleat anhidrat yang sama kita akan mendapatkan produk yang lebih banyak lewat pilihan 2, karena di pilihan satu sebagian menjadi asam fumarat dan tidak akan bereaksi. Selain itu kebanyakan pabrik dan paten yang ada memakai pilihan 2 untuk mencapai produk asam suksinat. Setelah mempertimbangkan berbagai aspek, akhirnya dipilih proses yang optimal untuk menghasilkan asam suksinat dari maleat anhidrat adalah pilihan kedua. Berikut ini adalah skema singkat proses dari pabrik kimia yang akan dibuat. Maleat anhidrat hidrogenasi suksinat anhidrat hidrolisis asam suksinat produk Gambar 2. Skema Proses dari bahan baku sampai produk 8

7 Berikut ini merupakan uraian singkat proses dari raw material sampai produk. Maleat anhidrat dari storage disiapkan kondisinya sesuai kondisi reaktor yaitu C dan tekanan psi, sehingga masuk reaktor dalam fasa liquid. Reaktor yang digunakan adalah fixed bed reactor 3 fasa (Kirk&Othmer,1981). Supaya reaksi berjalan optimal maka digunakan katalis. Katalis yang efektif adalah Nikel. Katalis nikel mampu menghasilkan konversi yang hampir sempurna yaitu 97,14% (Tian, dkk, 2012). Hasil keluaran rekator adalah campuran liquid suksinat anhidrat dan sebagian pengotor. Setelah itu campuran dibersihkan dari pengotor, lalu dicampur dengan air di reaktor tangki berpengaduk, untuk menghasilkan asam suksinat. Selanjutnya asam suksinat dimurnikan lebih lanjut hingga didapat kemurnian 99%. 9