Prarancangan Pabrik Aseton Sianohidrin Kapasitas Ton / Tahun BAB I PENDAHULUAN

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Prarancangan Pabrik Aseton Sianohidrin Kapasitas Ton / Tahun BAB I PENDAHULUAN"

Farida Irawan
6 tahun lalu
Tontonan:

1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pembangunan industri sebagai bagian dari usaha pengembangan jangka panjang diarahkan untuk mencapai struktur ekonomi yang lebih kuat, yaitu struktur ekonomi dengan titik berat industri yang maju. Untuk itu proses industrialisasi lebih dimantapkan untuk mendukung berkembangnya industri sebagai penggerak peningkatan laju pertumbuhan ekonomi dan perluasan lapangan kerja. Aseton sianohidrin dengan komposisi 99% merupakan produk industri sianohidrin yang paling populer sebagai bahan pembuat methyl metacrilate dan derivatifnya. Aseton sianohidrin juga merupakan bahan baku untuk pembuatan insektisida, selain itu aseton sianohidrin digunakan untuk bahan baku pembuatan ethyl α-hydroxyisobutyrate (senyawa intermediet farmasi) dan juga sebagai bahan pengompleks untuk pemurnian logam dan pemisahan logam, dapat juga digunakan untuk memisahkan Ni 2+, Cu 2+, Hg 2+, Zn 2+, Cd 2+ atau Fe 2+ dari Mg 2+, Ba 2+, Ca 2+, Na 2+ atau K 2+ di ion-exchange resin. Aseton sianohidrin juga digunakan sebagai reagen dalam pembentukan aldehyde cyanoydrin dari aldehid dan senyawa kompleks KCNcrown ether (Kirk, dkk., 1978). Aseton sianohidrin yang juga dikenal sebagai 2-methyllactonitrile dan α- hydroxsisobutyronitril sangat larut dalam air, diethyl ether dan alcohol, tapi tidak begitu larut dalam carbon disulfide atau petroleum ether. Industri aseton sianodirin di Indonesia belum ada, sehingga adanya industri aseton Sianohidrin yang adalah bahan baku utama untuk pembuatan methyl metacrilate mempunyai prospek yang cukup baik untuk dikembangkan di Indonesia. Kebutuhan aseton sianohidrin di Asia pada tahun 2016 hingga 2026 diperkirakan berkisar antara 4 hingga 5 juta ton/tahun. Salah satu pabrik baru yang membutuhkan bahan baku aseton sianohidrin yang ada di kawasan Asia Tenggara adalah PT Asahi di Thailand yang diresmikan pada Februari 2013 dan memproduksi metil metakrilat dari aseton sianohidrin dengan kapasitas ton/tahun, dengan didirikannya Maulida Annisa (10/305341/TK/37470) 1

2 pabrik metil metakrilat tersebut maka diperkirakan kebutuhan aseton sianohidrin sebagai bahan baku metil metakrilat akan terus meningkat hingga tahun Atas dasar pertimbangan tersebut maka dibuat prarancangan pabrik aseton sianohidrin dari aseton dan hidrogen sianida dengan kapasitas ton/tahun guna memenuhi 2,5% kebutuhan aseton sianohidrin di kawasan Asia. Dengan demikian diharapkan selain mampu memenuhi kebutuhan pasar dalam negeri, juga dapat bersaing di pasar bebas untuk memenuhi kebutuhan dunia, khususnya Asia Tenggara. Guna mencapai target tersebut maka dalam prarancangan ini, pabrik akan didirikan di kawasan industri Pelintung, Dumai, Riau yang selain merupakan kota industri, lokasi pabrik akan berdekatan dengan lokasi bahan baku dan dekat dengan lokasi pemasaran yaitu Singapura dan Thailand. B. Tinjauan Pustaka Sianohidrin merupakan senyawa organik yang mengandung gugus sianida dan hidroksi pada bagian alifatik dari molekul. Reaksi pembentukan aseton sianohidrin dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya adalah melalui: 1. Reaksi penggantian ion bisulfite dengan ion sianida + M-CN (acetone sodium bisulfite) (metal sianida) (aseton sianohidrin) Pada mekanisme reaksi ini acetone sodium bisulfite direaksikan dengan metal sianida (seringkali digunakan adalah sodium sianida atau kalium sianida) sehingga akan terjadi pertukaran ion bisulfite (SO 2-3 ) dengan ion sianida (CN - ) dan menghasilkan produk aseton sianohidrin (Kirk, dkk., 1978). a. Proses pembuatan aseton sianohidrin melalui proses ini tergolong relatif aman dari segi safety dibanding proses-proses lainnya karena tidak menggunakan hidrogen sianida yang merupakan hazardous material yang dapat berakibat fatal jika suatu saat terjadi accident yang menyebabkan hidrogen sianida release ke lingkungan. Maulida Annisa (10/305341/TK/37470) 2

3 a. Harga acetone sodium bisulfite (bahan baku) lebih tinggi dibanding harga aseton sianohidrin (produk), sehingga walaupun secara kinetika proses dapat berlangsung, namun dari segi ekonomi jelas tidak menguntungkan. 2. Reaksi antara hidrogen sianida dengan aldehide atau ketone dengan penambahan metal-sianida + M-CN + HCN (aseton) (metal sianida) (hidrogen sianida) (aseton sianohidrin) Reaksi antara hidrogen sianida dengan aldehide atau ketone dan metal sianida, akan menghasilkan aseton sianohidrin. Reaksi tersebut eksotermis dan reversibel, sehingga diperlukan suhu yang tepat untuk mendapatkan konversi yang diinginkan. Suhu reaksi yang disarankan berkisar antara 0 o 50 o C, dengan waktu tinggal menit. a. Hidrogen sianida yang dibutuhkan tidak terlalu banyak dibanding jika tanpa metal sianida. b. Dari segi safety, pengangkutan metal sianida dalam dalam bentuk anhydrous lebih aman dalam pengangkutan dibanding hidrogen sianida. a. Produk aseton sianohidrin keluar reaktor melalui proses ini kemurniannya cukup rendah, yang dihasilkan adalah crude aseton sianohidrin dengan kemurnian ±50%, sehingga biaya pemurnian produk tinggi. b. Banyak terbentuk by product (garam sodium sulfat). c. Walaupun metal sianida dalam bentuk anhydrous lebih aman dalam pengangkutan dibanding hidrogen sianida, akan tetapi harga metal sianida relatif lebih tinggi dibanding harga hidrogen sianida. Maulida Annisa (10/305341/TK/37470) 3

4 3. Reaksi antara hidrogen sianida dengan ketone dengan katalis basa base (keton) (hidrogen sianida) (keton sianohidrin) Pada proses pembuatan aseton sianohidrin dengan mereaksikan aseton dengan hidrogen sianida, ion CN - masuk dan berkatan dengan atom C sehingga ikatan rangkapnya dengan atom O putus dan kemudian atom O akan berikatan dengan atom H. Produk yang dihasilkan tidak stabil dalam medium alkali, maka produk selanjutnya diasamkan dengan H 2 SO 4 98% pada kondisi suhu dibawah 20 o C sampai ph mencapai 1-2 (O'Neil, M.J, 2006). a. Yield aseton sianohidrin yang cukup tinggi (±98%) b. Produk aseton sianohidrin keluar reaktor melalui proses ini relatif tinggi kemurniannya (±90%), sehingga biaya pemurnian produk tidak terlalu tinggi. c. By product yang terbentuk (garam sodium sulfat) lebih sedikit dibanding proses 2 d. Kemurnian produk setelah melalui unit purifikasi dapat mencapai lebih dari 99%, hal ini menguntungkan karena untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan methyl metacrylate, aseton sianohidrin dengan kemurnian 98% lebih disukai (sebagian besar aseton sianohidrin akan dipasarkan sebagai bahan baku pembuatan methyl metacrylate), oleh karena itu spek produk dipasaran lebih disukai aseton sianohidrin dengan kemurnian 98%. a. Untuk memproduksi aseton sianohidrin dalam jumlah yang sama diperlukan hidrogen sianida dalam jumlah yang relatif lebih banyak dibanding bila menggunakan proses 2, dari segi safety hal ini kurang diinginkan karena hidrogen sianida termasuk dalam kategori hazardous material yang dalam pengangkutannya (shipping) sangat berbahaya jika terjadi kebocoran dan release ke lingkungan sehingga diperlukan penanganan khusus dan cukup mahal. Maulida Annisa (10/305341/TK/37470) 4

5 Ketiga proses diatas telah terbukti dapat menghasilkan aseton sianohidrin, namun atas dasar beberapa pertimbangan maka proses 3 dipilih pada perancangan pabrik aseton sianohidrin ini, beberapa pertimbangan tersebut antara lain: a. Aspek ekonomi harga bahan baku yang lebih rendah. b. Harga untuk operasi unit pemurnian yang lebih ekonomis. c. Proses 3 adalah proses yang digunakan pada hampir seluruh pabrik aseton sianohidrin modern saat ini, sehingga dapat dikatakan bahwa proses 3 telah terbukti paling feasible dari segi teknis dan ekonomis dibanding proses lainnya. Pada proses nomor 3, katalisator basa diperlukan karena hidrogen sianida atau juga dikenal sebagai asam sianida yang bersifat asam (ph=4,25) padahal pada ph dibawah 7 kecepatan reaksi pembentukan aseton sianohidrin yang eksotermis akan naik dua kali lipat dan lebih sulit untuk dikontrol sehingga beresiko untuk terjadi runaway reaction. Katalisator basa yang biasa digunakan untuk reaksi ini adalah NaOH, KOH atau Na 2 CO 3. (Kirk-Othmer, 1978) Pada perancangan ini katalisator yang digunakan adalah NaOH, atas dasar pertimbangan : a. Menurut beberapa penelitian maupun jurnal NaOH lebih direkomendasikan sebagai katalis pada proses pembuatan aseton sianohidrin. b. Sebagian besar pabrik aseton sianohidrin yang telah berdiri menggunakan NaOH. c. Dari segi harga, harga KOH lebih tinggi daripada NaOH, walaupun harga Na 2 CO 3 paling murah namun karena Na 2 CO 3 tidak larut di aseton maka sebaiknya NaOH yang digunakan. Maulida Annisa (10/305341/TK/37470) 5

dokumen-dokumen yang mirip

Tugas Prarancangan Pabrik Kimia Prarancangan Pabrik Aseton Sianohidrin dari Aseton dan HCN BAB I PENDAHULUAN

Tugas Prarancangan Pabrik Kimia Prarancangan Pabrik Aseton Sianohidrin dari Aseton dan HCN BAB I PENDAHULUAN BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Pembangunan industri sebagai bagian dari usaha pengembangan jangka panjang diarahkan untuk mencapai struktur ekonomi yang lebih kuat, yaitu struktur ekonomi dengan titik