PRA RANCANGAN PABRIK KIMIA PROPYLENE OXIDE DARI TERT BUTYL HYDROPEROXIDE DAN PROPYLENE KAPASITAS TON/TAHUN

Transkripsi

1 PRA RANCANGAN PABRIK KIMIA PROPYLENE OXIDE DARI TERT BUTYL HYDROPEROXIDE DAN PROPYLENE KAPASITAS TON/TAHUN Disusun Oleh : Nama : Andreas Wiguna No. Mhs : Jurusan : Teknik Kimia Fakultas : Teknologi Industri JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA 2003

2 HALAMAN PENGESAHAN Diajukan guna memenuhi kelengkapan kurikulum untuk menyelesaikan program Strata -1 pada jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta Disusun Oleh : Nama : Suyanti No. Mhs : Yogyakarta, September 2003 Telah diperiksa dan disetujui oleh : Pembimbing I Pembimbing II Ir. I. Made Bendiyasa, Msc. Phd. Ir. Sumarni MS. Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Kimia Ir. Moedjiana Sajidi, MT.

3 KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa berkat rahmat kasih-nya, penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir hingga tersusunnya laporan ini. Disamping untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar kesarjanaan (S-1) program studi Teknik Kimia di Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta. Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk latihan merencana dan merancang salah satu pabrik kimia dengan menerapkan teori-teori yang diperoleh dalam perkuliahan serta didukung dengan berbagai literatur dan narasumber yang ada. Dengan selesainya laporan Tugas Akhir ini penyusun menyampaikan terima kasih sedalam-dalamnya kepada : 1. Ir. Moedjiana Sajidi, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia 2. Ir. Made Bendiyasa, Msc. Phd., selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengarahan selama melaksanakan Tugas Akhir 3. Ir. Sumarni, Ms., selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengarahan selama melaksanakan Tugas Akhir. 4. Semua pihak yang telah memberikan bantuan baik moril maupun spirituil Hingga akhir penyusunan laporan ini penyusun telah berusaha semaksimal mungkin demi kesempurnaan isi laporan ini. Namun apabila masih terdapat kekurangan, segala saran dan masukan yang bersifat membangun akan penyusun terima dengan senang hati. Semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca. Yogyakarta, September 2003 Penyusun

4 DAFTAR ISI halaman HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... INTISARI... BAB I. PENDAHULUAN... A. Latar Belakang... B. Pemilihan Lokasi Pabrik... C. Tinjauan Pustaka... BAB II. URAIAN PROSES... BAB III. SPESIFIKASI BAHAN... A. Bahan Baku... B. Produk Utama... C. Produk Tambahan... D. Katalisator... BAB IV. SPESIFIKASI ALAT... BAB V. NERACA MASSA... BAB VI. NERACA PANAS... BAB VII. TATA LETAK PABRIK... A. Lokasi Dan Tata Letak Pabrik... B. Tata Letak Alat... BAB VIII. UTILITAS... A Pengadaan Air dan Steam... B. Pengadaan Energi Listrik... BAB IX. ORGANISASI PERUSAHAAN... A. Sumber Daya Manusia...

5 B. Sistem Jam Kerja... C. Sistem pengajian... D. Kesejahteraan Karyawan... BAB X. EVALUASI EKONOMI... A. Capital Investment Cost... B. Manufacturing Cost... C. Keuntungan... D. Analisa Kelayakan... BAB XI. KESIMPULAN... DAFTAR PUSTAKA... LAMPIRAN

6 DAFTAR GAMBAR halaman Gambar 1. Grafik persentase penggunaan Propylene Oxide... Gambar 2. Diagram Alir Kualitatif... Gambar 3. Diagram Alir Kuantitatif... Gambar 4. Tata Letak Pabrik... Gambar 5. Tata Letak Alat Proses... Gambar 6. Water Treatment Flow Diagram... Gambar 7. Struktur Organisasi Perusahaan... Gambar 8. Grafik Evaluasi Ekonomi... Gambar 9. Penampang Reaktor Autoclave... Gambar 10. Process Engineering Flow Diagram...

7 INTI SARI Propylene Oxide merupakan salah satu jenis senyawa karbon yang memiliki peranan penting dalam dunia industri. Sebagian besar Propylene Oxide digunakan sebagai bahan pembuatan polimer. Proses pembuatan Propylene Oxide dari Tert-Butyl Hydroperoxide dan Propylene dengan proses hydroperoxide ialah dengan cara mereaksikan Propylene dengan Tert-Butyl Hidroperoxide dalam beberapa Reaktor Autoclave yang disusun secara seri. Reaksi berlangsung pada kondisi cair dengan temperatur 85 o C dan tekanan 37,4 atm. Perbandingan reaktan ialah 2 mol Propylene per mol hydroperoxide serta mengunakan katalisator Molybdenum Trioxide sebanyak 0,001 mol per mol Hydroperoxide. Total konversi reaksi yang diperoleh sebesar 98 % dengan menghasilkan Propylene Oxide sebagai produk utama dan Tert-Butyl Alcohol sebagai produk tambahan. Hasil reaksi selanjutnya dipisahkan dan dimurnikan dengan cara distilasi. Pabrik pembuatan Propylene Oxide dengan kapasitas produksi ton/tahun direncanakan didirikan di daerah Serang-Jawa barat dengan menempati area seluas m 2, serta memperkerjakan 200 karyawan. Guna menunjang proses produksi dipersiapkan sarana utilitas berupa air bersih sebanyak 114,825 m 3 /jam, yang meliputi air untuk keperluan proses, air minum dan sanitasi, serta keperluan perumahan karyawan. Untuk mendirikan Pabrik ini dibutuhkan modal tetap (FC) sebesar U$ ,00 serta modal kerja (WC) sebesar U$ dengan laju pemgembalian modal sebesar 24,75 % pertahun serta jangka waktu pengembalian modal selama 2,87 tahun. Break even point terjadi pada kapasitas 46,08 % dan shut down point pada kapasitas 25,32 % dari kapasitas produksi maksimum serta diperoleh discounted cash flow sebesar 35,80 % pertahun. Berdasar pertimbangan dari hasil tersebut diatas, maka Pabrik Propylene Oxide layak dipertimbangkan lebih lanjut.

8 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Propylene Oxide merupakan salah satu dari ribuan jenis senyawa kimia karbon, dimana didalamnya tersusun atas ikatan rantai atom C. Propylene Oxide dengan nama lain methyloxirane atau 1,2-epoxypropane memiliki rumus molekul C 3 H 6 O. Pengunaan Propylene Oxide dalam kehidupan sehari-hari cukup penting. Dalam dunia industri sebagian besar Propylene Oxide dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan polymer, seperti misalnya Propylene Glycol dan Polypropylene Glycol yang merupakan bahan busa yang umum digunakan pada pembuatan tempat duduk dalam mobil, tempat tidur, pembuatan permadani, serta dapat digunakan sebagai bahan isolator termal. Pertumbuhan pembuatan Propylene Oxide dimulai sejak berlangsungnya perang dunia I, dengan didirikannya pabrik pembuatan Propylene Oxide di Jerman yang kemudian diikuti oleh Amerika pada tahun 1960, dengan membangun pabrik serupa di Freeport, Texas dengan kapasitas 310 juta pound/tahun. Pada tahun 1986 produksi Propylene Oxide telah meningkat hingga mencapai 2,48 milyar pound bersamaan dengan didirikannya sejumlah pabrik baru dengan skala produksi yang bervariasi. 5% Miscellaneous 6% Brake and other fluid 9% Tobacco Humectant 60% Polypropylene glycol 20% Propylene glycol Gambar 1. Grafik persentase penggunaan Propylene Oxide

9 Di Indonesia hingga abad ke-21 pun belum mendirikan pabrik sejenis. Seluruh kebutuhan Propylene Oxide dalam negeri dipenuhi dengan cara mengimport dari mancanegara, seperti Cina, Korea, dan beberapa negara di Eropa. Menurut data dari Biro Pusat Statistik tentang kebutuhan Propylene Oxide nasional pada tahun 2000 mencapai ,405 ton dan pada akhir tahun 2001 telah meningkat hingga mencapai ,42 ton. Mengingat pertumbuhan dan peningkatan permintaan pasar terhadap Propylene Oxide sementara di Indonesia belum terdapat pabrik yang menghasilkan, maka wajar bila pembangunan pabrik pembuatan Propylene Oxide di Indonesia merupakan investasi yang cukup menarik, terlebih dengan dimasukinya era pasar bebas. B. Pemilihan Lokasi Pabrik Lokasi suatu pabrik dapat mempengaruhi kedudukan suatu pabrik dalam persaingan maupun penentuan kelangsungan hidupnya. Penentuan lokasi pabrik yang tepat dan ekonomis dipengaruhi oleh banyak faktor. Idealnya lokasi yang dipilih harus dapat memberikan kemungkinan perluasan dan perkembangan pabrik serta dapat memberikan keuntungan dalam jangka panjang. Lokasi pabrik yang baik akan menentukan hal-hal sebagai berikut : a. Mampu melayani konsumen dan pelanggan dengan memuaskan b. Mampu mendapatkan bahan baku yang cukup dan berkesinambungan dengan harga cukup murah c. Mudah dalam mendapatkan tenaga kerja yang diperlukan oleh pabrik d. Kemungkinan untuk memperluas pabrik di masa datang ditinjau dari segi keuntungan yang dicapai maupun areal tanah untuk pabrik Pada dasarnya ada 2 faktor utama yang dapat mempengaruhi pemilihan lokasi suatu pabrik, yaitu : 1. Faktor Primer, meliputi : a. Letak pabrik terhadap pasar (market oriented) b. Letak pabrik terhadap sumber bahan baku (raw material oriented) c. Tersedianya sarana transportasi (transprotation oriented)

10 d. Adanya tenaga kerja yang murah (labor oriented) e. Tersedianya sumber air, tenaga listrik dan bahan bakar yang cukup (power oriented) 2. Faktor sekunder, meliputi : a. Harga tanah, gedung biasanya dikaitkan dengan rencana masa datang b. Kemungkinan perluasan pabrik c. Tersedianya tempat perbelanjaan untuk kepentingan pabrik d. Keadaan masyarakat daerah (sikap, keamanan, dan adat istiadat) e. Iklim f. Keadaan tanah, hal ini penting untuk rencana bangunan pondasi. Faktor-faktor harus dipertimbangkan dan diperhatikan dalam pemilihan lokasi pabrik. Dengan memperhatikan faktor-faktor tersebut diatas maka untuk pembangunan pabrik Propylene Oxide dari bahan baku Tert-Butyl Hydroperoxide dan Propylene dipilih daerah Serang, Jawa Barat. C. Tinjauan Pustaka Pembuatan Propylene Oxide dalam industri dikenal dua macam proses, yaitu Chlorohydrin process dan Hydroperoxide process. Kedua macam proses tersebut mengunakan bahan baku utama Propylene. 1. Chlorohydrin Metode ini merupakan yang pertama kali digunakan dalam industri penghasil Propylene Oxide pertama di Jerman pada masa perang dunia I. Dalam proses ini Propylene Oxide dibuat melalui dua tahapan proses, yaitu : Chlorohydrination Epoxidation Pada tahap cholrohydrination pertama-tama Propylene direaksikan dengan cholrine yang akan menghasilkan ion kompleks, sebagaimaan reaksi berikut : CH 3 CH=CH 2 + Cl 2 CH 3 CH=CH 2 Cl + Cl Propylene chloronium complex

11 Selanjutnya ion kompleks yang terbentuk direaksikan dngan air sehingga akan menghasilkkan 2 buah senyawa isomer dan hydrogen chloride, sesuai reaksi berikut : OH Cl 2CH 3 CH=CH 2 + 2H 2 O CH 3 CHCH 2 Cl + CH 3 CHCH 2 OH + 2HCl Cl + Cl Berikutnya pada tahap expodation, senyawa chlorohydrin direaksikan dengan larutan basa, sodium hydroxide atau calcium hydroxide menurut reaksi berikut : OH Cl CH 3 CHCH 2 Cl +CH 3 CHCH 2 OH + 2NaOH 2CH 3 CH CH 2 + 2H 2 O + 2HCl Selanjutnya hasil reaksi dipisahkan untuk memungut Propylene Oxide sebagai produk yang diinginkan. 2. Hydroperoxide Proces Proses ini merupakan metode modern yang masih digunakan hingga saat ini. Dua pabrik pertama yang menerapkan metode ini dalam produksi Propylene Oxide ialah Halcon International dan Atlantic Richfield corporation yang terdiri di Bayport dan Channelview, Texas. Dalam proses ini Propylene Oxide diperoleh dengan cara mereaksikan Propylene dengan senyawa organik hydroperoxide, dimana yang biasa digunakan ialah Tert-Butyl Hydroperoxide atau Ethylbenzyl-hydroperoxide. Pada reaksi antara Propylene dan tert-butyl hydroperxide akan dihasilkan Propylene Oxide sebagai hasil utama dan Tert-Butyl Alcohol sebagai hasil samping, sesuai reaksi berikut : O CH 3 CH=CH 2 + (CH 3 ) 3 COOH CH 3 CH-CH 2 + (CH 3 ) 3 COH Sedangkan reaksi Propylene dengan Ethylbenzyl hydroperoxide akan menghasilkan Propylene Oxide dan Ethylbenzyl alcohol sebagai hasil samping, menurut reaksi berikut : OOH O CH 3 CH=CH 2 + C 6 H 5 CHCH 3 CH 3 CH-CH 2 (CH 3 ) 3 COH

12 Kelebihan hydroperoxide proses dibanding chlorohydrin proses ialah mekanisme reaksi yang lebih sederhana dan total konversi yang diperoleh lebih tinggi. Namun demikian kekurangan yang dimiliki ialah bahwa dijalankan pada tekanan tinggi yaitu lebih dari 5 atm serta memerlukan peralatan purifiaksi yang lebih mahal. (Kirk and Othmer, 1980). Reaksi yang terjadi dapat ditinjau dari : 1. Tinjauan Thermodinamika Pada reaksi setimbang : A + B C + D C 4 H 10 O 2 + C 3 H 6 C 3 H 6 O + C 4 H 10 O Maka konstanta kesetimbangan reaksi dapat dihitung persamaan (9-11) Smith Van Ness hal. (391) : G o = R T ln K atau G ln K = - o RT G o = selisih energi Gibbs = ( H fgp o - fgr o ) = [ H fgtba o + H fgpoo ] [ H fgtbh o + H fgpeo ] = (-42,46 + (-6,16)) (-47,36 +14,99) = -16,25 kcal/gnol = cal/gmol R = 1,987 cal/gmol o K T 1 = 85 o C = 358 o K G Ln K = - o RT Ln K = cal / gmol o o (1,987 cal / gmol K)(358 K) K = K = [ C][ D] [ A][ B]

13 = = = n n n nc V n A V C A AO. n. n n n V n V D B AO D B X 1 x. n M x e e. n AO AO = 1 x. M x e X 2 e = 1 x. 2 x e X 2 e X e = 0, e e X e e Karena harga K >>> maka reaksi berjalan ke arah kanan saja. Ini pembuktian dengan waktu yang sangat panjang, X e dapat digunakan karena X e >> X A 2. Tinjauan Kinetika Pada Reaktor RATB ( Reaktor Alir Tangki Berpengaduk) F v C AO V F v C A Rate of Input Rate of Output = Rate of Accumulation F v. C AO [F v C A + (-r A ) V] = 0 F v. C AO F v C A - (-r A ) V = 0 F v. (C AO - C A ) = (-r A ) V C C V AO F = V r A A

14 C AO C = r A A Sehingga bila di ketahui dan konversi maka (-r A ) dapat dihitung : Reaksi yang terjadi : C 4 H 10 O 2 + C 3 H 6 C 3 H 6 O + C 4 H 10 O A + B C + D Koefisien persamaan reaksi kimia merupakan bilangan bulat sederhana sehingga dikategorikan sebagai reaksi elementer, maka orde reaksi mengikuti jumlah koefisien pada persamaan reaksi kimia maka : (-r A ) = K 1. C A. C B - K 2. C C. C D Dari data literatur diperoleh konversi 0,98 ( = 1) maka persamaan kecepatan diatas menunjukan bahwa K 1 >>> K 2 sehingga dianggap (-r A ) = K 1. C A. C B maka : = maka : = C K. X C C AO 1 C A = C AO (1-X A ) C B = C BO C AO. X A A A B CBO = C AO X A C AO = C AO (M X A ) K 1 C 2 AO C AO. X 1 X M X sehingga dapat dihitung harga K 1 : K 1 = C K 1 = C 2 AO AO C AO A. X A 1 X M X C AO A. X 1 X M X A A A A A A

15 Menentukan konsentrasi awal Tert Butyl Hydroperoxide (t-bh) = C AO Komponen BM Kg/jam Kgmol/jam = V= m / g/cm 3 C 3 H 6 C 3 H 8 C 4 H 10 O 2 H 2 O MoO , , , ,9877 9, ,6124 0, ,3062 1,6660 0,0663 0,612 0,582 0,867 0,98 4, ,67 48, ,99 30,59 2,03 Fv = 16063,37 lt/jam 66,3062 kgmol / jam Konsentrasi awal tbh (C 4 H 10 O 2 ) = = 0, Kgmol/lt 16063,37 lt / jam Dari literatur diperoleh : = 2 jam X A = 0,98 Maka dapat diperoleh K 1 : K 1 = C AO C AO. X 1 X M X A A A = 0,98 2 jam 0, kgmol / jam 1 0,98 2 0,98 Kaidah Teen Degree s Rule : Setiap kenaikan 10 o C harga K menjadi 2 x lipatnya T1 = 358 K K1 = 582,0119 lt/kgmol j T2 = (T+10) K K2 = 2 x K1 = = 2 x 582,0119 = 368 K = 1164,0226 lt/kgmol j Pendekatan dengan persamaan Empiris Arhenius K = A e E/RT E Atau ln K = ln A - RT B ln K = ln A - T

16 ln K 1 = ln A - ln K 2 = ln A - B T 1 B T 2 K1 ln K = B T T 1 2 ln 582, , = B , = B (7, ) B = ,79822 ln K 1 = ln A + B T 1 ln 582,0113 = ln A + ln A = 31, A = 6, Maka diperoleh harga K = f(t) 9131, K = 6, e 9131,79822/T lt/kgmoljam

17 BAB II URAIAN PROSES Proses pembuatan Propylene Oxide dari Tert-Butyl Hydroperoxide dan Propylene dengan Proses Hydroperoxide terdiri dari 2 bagian utama, yaitu : A. Reaksi kimia B. Separasi dan purifikasi Reaksi kimia dilangsungkan dalam 2 buah Reaktor Autoclave yang disusun seri. Separasi dan Purifikasi dilakukan berdasarkan perbedaan titik didih dan volatilitas bahan dengan mengunakan Menara Distilasi. A. Reaksi Kimia Proses reaksi kimia diawali dengan mengalirkan bahan baku, yaitu Tert- Butyl Hydroperoxide dan Propylene ke dalam reaktor. Sebelum sampai di reaktor kedua bahan baku dipanaskan dari temperatur penyimpanan hingga temperatur 85 o C. Tert Butyl Hydroperoxide disimpan pada temperatur 30 o C dan tekanan 1 atm dan Propylene disimpan pada temperatur 30 o C dan tekanan 13 atm. Kemudian Propylene dicampur dengan Propylene daur ulang sisa reaksi yang berasal dari unit separasi. Sedangkan Tert Butyl Hydroperoxide dicampurkan dengan katalisator Molybdenum Trioxide di dalam Mixer selama 1 jam. Dan selanjutnya bahan campuran tersebut direaksikan dalam reaktor. Reaksi kimia dalam reaktor dilangsungkan pada temperatur 85 o C dan tekanan 37,4 atm dengan perbandingan reaktan 2 mol Propylene per mol hydroperoxide. Katalisator yang digunakan ialah Molybdenum Trioxide dengan konsentrasi 0,001 mol per mol hydroperoxide. Waktu tinggal dalam reaktor 2 jam dengan total konversi 98 %. Oleh karena reaksi bersifat Endotermis, maka reaktor dilengkapi dengan coil pemanas. Sebagai bahan pemanas digunakan steam dengan temperatur 130 o C atau 291,6 o F dan tekanan 3 atm.

18 B. Separasi dan purifikasi Setelah keluar dari reaktor selanjutnya bahan dialirkan ke unit separasi dan purifikasi untuk memisahkan produk dari reaktan sisa reaksi. Menara Distilasi MD-1 berfungsi untuk memisahkan fraksi ringan dan fraksi berat yang terdapat dalam arus keluar reaktor. Fraksi ringan yang terdiri dari Propylene sisa reaksi akan terdistribusi ke puncak Menara Distilasi dan keluar sebagai recycle dan dialirkan kembali ke reaktor. Sementara fraksi berat yang terdiri dari Propylene Oxide sebagai produk utama, Tert-Butyl Hydroperoxide sisa reaksi dan Tert-Butyl Alcohol sebagai produk tambahan akan terdistribusi ke dasar Menara Distilasi dan keluar sebagai hasil bawah. Hasil bawah Menara Distilasi (MD-01) selanjutnya dialirkan ke Menara Distilasi (MD-02) untuk memisahkan antara Propylene Oxide produk, dimana Propylene Oxide yang merupakan fraksi yang lebih ringan akan terdistribusi ke puncak Menara Distilasi dan Tert Butyl Alcohol sebagai fraksi yang lebih berat akan terdistribusi ke bawah Menara Distilasi. Kemudian Propylene Oxide sebagai hasil atas didinginkan dan disimpan dalam tangki produk. Disamping sebagai alat pemisah, Menara Distilasi (MD-02) juga sekaligus merupakan alat purifikasi, dimana Propylene Oxide produk yang keluar dari atas Menara Distilasi memiliki kemurinan 99 %. Sementara itu Menara Distilasi (MD-03) untuk memisahkan antara Tert- Butyl Hydroperoxide sisa reaksi dan Tert-Butyl Alcohol sebagai produk tambahan. Sebagai fraksi yang lebih ringan Tert-Butyl Alcohol terdistribusi ke puncak Menara Distilasi, sementara Tert-Butyl Hydroperoxide sisa reaksi yang keluar sebagai hasil dasar Menara Distilasi (MD-03) dialirkan ke Tangki limbah. Hasil atas Menara Distilasi (MD-03) terdiri dari Tert-Butyl Alcohol 99 % merupakan produk tambahan yang kemudian didinginkan dan ditampung dalam tangki produk tambahan. Sedangkan hasil bawah mengandung Tert-Butyl Hydroperoxide, Molybdenum Trioxide dan Air yang selanjutnya dialirkan ke Tangki limbah.

19 BAB III SPESIFIKASI BAHAN A. Bahan baku 1. Propylene Rumus molekul : C 3 H 6 Berat Molekul : 42,08 Titik didih normal : -46 o C Titik beku : -185,1 o C Densitas cairan : 0,5193 kg.lt (pada 20 o C) Kelarutan : larut dalam air dan alkohol Temperatur kritis : 91,8 o C Tekanan kritis : 45,6 atm Panas reaksi standar : -6,9 kcal/mol Fase : Cair Kemurnian : 99,5 % - Propana (C 3 H 8 ) : 0,5 % 2. Tert-Butyl Hidroperoxide Rumus molekul : C 4 H 10 O 2 Berat Molekul : 90,12 Titik didih normal : 107,3 o C Titik beku : -71 o C Densitas cairan : 0,896 kg.lt (pada 20 o C) Kelarutan : larut dalam air dan alkohol Temperatur kritis : 263 o C Tekanan kritis : 38,2 atm Panas reaksi standar : -94,7 kcal/mol Fase : Cair Kemurnian : 99,5 % - Air (H 2 O) : 0,5 %

20 B. Produk Utama : Propylene Oxide Rumus molekul : C 3 H 6 O Berat Molekul : 58,08 Titik didih normal : 38 o C Titik beku : -112 o C Densitas cairan : 0,8287 kg.lt (pada 20 o C) Kelarutan : larut dalam air dan alkohol Temperatur kritis : 209 o C Tekanan kritis : 46,6 atm Panas reaksi standar : -22,17 kcal/mol Fase : Cair Kemurnian : 99 % C. Produk Tambahan : Tert-Butyl Alcohol Rumus molekul : C 4 H 10 O Berat Molekul : 74,12 Titik didih normal : 82,3 o C Titik beku : 25 o C Densitas cairan : 0,7887 kg.lt (pada 20 o C) Kelarutan : larut dalam air dan alkohol Temperatur kritis : 233 o C Tekanan kritis : 49 atm Panas reaksi standar : -74,67 kcal/mol Fase : Cair Kemurnian : 99,5 % D. Katalisator : Molydenum Trioxide Rumus molekul : MoO 3 Berat Molekul : 144 Kelarutan : 2,179 gr/100 gr air (pada 85 o C) dan alkohol Kemurnian : 99,99 % Fase : Padat (powder)

21 BAB IV SPESIFIKASI ALAT 1. Reaktor (R-01) Fungsi : Mereaksikan Tert-Butyl Hydroperoxide dengan Propylene Type alat : Reaktor Autoclave Diameter : 3,20 m Tinggi : 4,80 m Tebal dinding : 4 in Diameter coil : 7, ft Jumlah coil : 10 lilitan Tinggi coil : 1,0659 m Bahan isolator : busa urethane Tebal isolator : 3 in Type head : elliptical Pemanas : steam (130 o C, 2,68 atm) Agitator : type impeller : Marine dengan 3-blade : diameter impeller : 106,66 cm : kecepatan putaran : 60 rpm : power motor : 2 Hp Bahan konstruksi : stainless steel type SA 333 Jumlah : 2 buah Harga : US $ ,- 2. Menara Distilasi (MD-01) Fungsi : Memisahkan Propylene sisa reaksi ke hasil atas dan Propylene Oxide hasil reaksi sebagai produk ke hasil bawah menara Diameter dalam : 1,821 m Type pelat : sieve tray Jarak antar pelat : 0,25 m Jumlah pelat : 59 buah

22 Tinggi menara : 18,51 m Tebal dinding : 5/16 in Type head : torispherical Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 178 grade C Jumlah : 1 buah Harga : US $ 7.281,- 3. Menara Distilasi (MD-02) Fungsi : Memisahkan Propylene Oxide hasil reaksi ke hasil atas dan Tert Butyl Alcohol hasil sebagai produk tambahan reaksi ke hasil bawah menara. Diameter dalam : 1,786 m Type pelat : sieve tray Jarak antar pelat : 0,25 m Jumlah pelat : 26 buah Tinggi menara : 10,05 m Tebal dinding : 3/16 in Type head : torispherical Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 178 grade C Jumlah : 1 buah Harga : US $ 7.281,- 4. Menara Distilasi (MD-03) Fungsi : Memisahkan Tert-Butyl Alcohol hasil reaksi ke hasil atas dan tert-butyl hidroperoxide sisa reaksi ke hasil bawah menara. Diameter dalam : 2,196 m Type pelat : sieve tray Jarak antar pelat : 0,25 in Jumlah pelat : 60 buah Tinggi menara : 18,83 m Tebal dinding : 4/16 in Type head : torispherical

23 Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 178 grade B Jumlah : 1 buah Harga : US $ 7.281,- 5. Condensor (C-01) Fungsi : Mengembunkan uap yang keluar dari puncak Menara Distilasi (MD-1) Type alat : Shell & Tube Condensor Luas bidang transfer panas : 1416,09 ft 2 Shell side : diameter, ID : 25 in : Jumlah pass : 1 : Baffle spacing : 12,5 in Tube : panjang pipa : 16 ft : Diameter : ¾ in, 16 BWG : jumlah pipa : 506 : susunan pipa : 1 in, Triangular pitch : jumlah pass : 2 Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ ,- 6. Condensor (C-02) Fungsi : Mengembunkan uap yang keluar dari puncak Menara Distilasi (MD-2) Type alat : Shell & Tube Condensor Luas bidang transfer panas : 1588,66 ft 2 Shell side : diameter, ID : 27 in : Jumlah pass : 1 : Baffle spacing : 13,5 in Tube : panjang pipa : 16 ft : Diameter : 1 in, 16 BWG : jumlah pipa : 460 : susunan pipa : 3/4 in, square pitch

24 : jumlah pass : 2 Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ ,- 7. Condensor (C-03) Fungsi : Mengembunkan uap yang keluar dari puncak menara distilasi (MD-3) Type alat : Shell & Tube Condensor Luas bidang transfer panas : 831,34 ft 2 Shell side : diameter, ID : 21 ¼ in : Jumlah pass : 1 : Baffle spacing : 10,625 in Tube : panjang pipa : 16 ft : Diameter : ¾ in, 16 BWG : jumlah pipa : 270 : susunan pipa : 1 in, square pitch : jumlah pass : 2 Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ ,- 8. Accumulator (ACC-01) Fungsi : Menampung cairan hasil kondensasi yang keluar dari Condensor (C-1) Type alat : Tangki silinder Horisontal Diameter : 0,90 m Panjang : 1,8 m Tebal dinding : 4/16 in Type Head : elliptical Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 178 grade C Jumlah : 1 buah Harga : US $ 4.095,-

25 9. Accumulator (ACC-02) Fungsi : Menampung cairan hasil kondensasi yang keluar dari Condensor (C-2) Type alat : Tangki silinder Horisontal Diameter : 0,90 m Panjang : 1,80 m Tebal dinding : 3/16 in Type Head : elliptical Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 178 grade C Jumlah : 1 buah Harga : US $ 5.461,- 10. Accumulator (ACC-03) Fungsi : Menampung cairan hasil kondensasi yang keluar dari Condensor (C-3) Type alat : Tangki silinder Horisontal Diameter : 0,99 m Panjang : 1,97 m Tebal dinding : 3/16 in Type Head : elliptical Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 178 grade C Jumlah : 1 buah Harga : US $ 6.371,- 11. Reboiler (RB-01) Fungsi : Menguapkan kembali sejumlah cairan yang keluar dari dasar Menara Distilasi (MD-1) Type alat : Shell & Tube Kettle Reboiler Luas bidang transfer panas : 1381 ft 2 Shell side : diameter shell : 27 in : Jumlah pass : 1 Tube side : panjang pipa : 16 ft : diameter, OD : ¾ in, 16 BWG

26 : jumlah pipa : 432 : susunan pipa : 1 in, square pitch : jumlah pass : 4 Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ ,- 12. Reboiler (RB-02) Fungsi : Menguapkan kembali sejumlah cairan yang keluar dari dasar Menara Distilasi (MD-2) Type alat : Shell & Tube Kettle Reboiler Luas bidang transfer panas : 307,98 ft 2 Shell side : diameter shell : 13 1/4 in : Jumlah pass : 1 Tube side : panjang pipa : 16 ft : diameter, OD : ¾ in, 16 BWG : jumlah pipa : 938 : susunan pipa : 1 in, Square pitch : jumlah pass : 2 Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ ,- 13. Reboiler (RB-03) Fungsi : Menguapkan kembali sejumlah cairan yang keluar dari dasar Menara Distilasi (MD-3) Type alat : Shell & Tube Kettle Reboiler Luas bidang transfer panas : 611,59 ft 2 Shell side : diameter shell : 19 1/4 in : Jumlah pass : 1 Tube side : panjang pipa : 16 ft : diameter, OD : 1 in, 16 BWG : jumlah pipa : 220

27 : susunan pipa : 1 in Square pitch : jumlah pass : 2 Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ ,- 14. Heat Exchanger (HE-01) Fungsi : Memanaskan Tert-Butyl Hydroperoxide umpan segar Type alat : Double Pipe Heat Exchanger Luas bidang transfer panas : 31,27 ft 2 Panjang pipa : 16 ft Ukuran pipa luar inner pipe : 2,38 in, schedule no. 40 Ukuran pipa luar annulus : 3,5 in, schedule no. 40 Jumlah hairpin : 1 Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 5006,- 15. Heat Exchanger (HE-02) Fungsi : Memanaskan Propylene umpan segar dan Propylene recycle dari hasil atas Menara Distilasi (MD-02). Type alat : Double Pipe Heat Exchanger Luas bidang transfer panas : 50, 00 ft 2 Panjang pipa : 16 ft Ukuran pipa luar inner pipe : 2,38 in, schedule no. 40 Ukuran pipa luar annulus : 3,5 in, schedule no. 40 Jumlah hairpin : 2 Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 6.826,- 16. Heat Exchanger (HE-03) Fungsi : Mendinginkan hasil keluar dari Reaktor menuju Menara Distilasi (MD-1).

28 Type alat : Shell & Tube Heat Exchanger Luas bidang transfer panas : 318,113 ft 2 Shell side : diameter,id : 13 ¼ in : jumlah pass : 1 : baffle spacing : 6,63 in Tube side : panjang pipa : 16 ft : diameter, OD : ¾ in, 10 BWG : jumlah pipa : 90 : susunan pipa : 1 in square pitch : jumlah pass : 2 Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ ,- 17. Heat Exchanger (HE-04) Fungsi : Mendinginkan hasil bawah dari Menara Distilasi (MD-01) menuju Menara Distilasi (MD-02) Type alat : Double Pipe Heat Exchanger Luas bidang transfer panas : 59,48 ft 2 Panjang pipa : 13 ft Ukuran pipa luar inner pipe : 3,58 in, schedule no. 40 Ukuran pipa luar annulus : 6,63 in, schedule no. 40 Jumlah hairpin : 3 Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 9.101,- 18. Heat Exchanger (HE-05) Fungsi : Mendinginkan hasil bawah Menara Distilasi menuju Menara Distilasi (MD-03) Type alat : Double Pipe Heat Exchanger Luas bidang transfer panas : 8,25 ft 2 Panjang pipa : 10 ft

29 Ukuran pipa luar inner pipe : 3,58 in, schedule no. 40 Ukuran pipa luar annulus : 4,63 in, schedule no. 40 Jumlah hairpin : 1/2 Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 3.185,- 19. Heat Exchanger (HE-06) Fungsi : Mendinginkan produk Propylene Oxide hasil atas Menara Distilasi (MD-2) menuju Tangki (T-03) Type alat : Double Pipe Heat Exchanger Luas bidang transfer panas : 34,89 ft 2 Panjang pipa : 12 ft Ukuran pipa luar inner pipe : 3,58 in, schedule no. 40 Ukuran pipa luar annulus : 4,63 in, schedule no. 40 Jumlah hairpin : 2 Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 6.826,- 20. Heat Exchanger (HE-07) Fungsi : Mendinginkan produk tambahan Tert-Butyl Alcohol hasil atas Menara Distilasi (MD-3) menuju Tangki (T-04) Type alat : Shell & Tube Heat Exchanger Luas bidang transfer panas : 105,7106 ft 2 Shell side : diameter,id : 8 in : jumlah pass : 2 : baffle spacing : 12 in Tube side : panjang pipa : 8 ft : diameter, OD : ¾ in, 10 BWG : jumlah pipa : 32 : susunan pipa : 1 in square pitch : jumlah pass : 2

30 Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ ,- 21. Heat Exchanger (HE-08) Fungsi : Mendinginkan hasil bawah berupa Limbah Menara Distilasi (MD-03) menuju Tangki (T-05). Type alat : Double Pipe Heat Exchanger Luas bidang transfer panas : 6,84 ft 2 Panjang pipa : 16 ft Ukuran pipa luar inner pipe : 84 in, schedule no. 40 Ukuran pipa luar annulus : 1,32 in, schedule no. 40 Jumlah hairpin : 1 Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 3.640,- 22. Tangki (T-01) Fungsi : Menyimpan bahan baku Tert-Butyl Hydroperoxide untuk persediaan selama 1 bulan Type alat : Tangki Silinder Vertical Diameter : 19,652 m Panjang : 9,826 m Tebal dinding : 0,4799 in Type clossure : Elliptical roff Bahan konstuksi : Carbon Steel type SA 178 grade C Jumlah : 1 buah Harga : US $ ,- 23. Tangki (T-02) Fungsi : Menyimpan bahan baku Propylene untuk persediaan selama 10 hari Type alat : Tangki Silinder Horisontal Diameter : 6,03 m

31 Panjang : 24,14 m Tebal dinding : 3/16 in Bahan konstuksi : Carbon Steel SA 178 grade C Jumlah : 1 buah Harga : US $ ,- 24. Tangki (T-03) Fungsi : Menyimpan produk Propylene Oxide untuk jangka waktu 1 bulan Type alat : Tangki Silinder Vertical Diameter : 17,187 m Panjang : 8,593 m Tebal dinding : 0,3606 in Type clossure : Elliptical roff Bahan konstuksi : Carbon Steel type SA 178 grade C Jumlah : 1 buah Harga : US $ ,- 24. Tangki (T-04) Fungsi : Menyimpan produk Tert-Butyl Alcohol untuk persediaan selama 1 bulan Type alat : Tangki Silinder Vertical Diameter : 18,843 m Panjang : 9,422 m Tebal dinding : 0,3699 in Type clossure : Elliptical roff Bahan konstuksi : Carbon Steel type SA 178 grade C Jumlah : 1 buah Harga : US $ ,- 25. Tangki (T-05) Fungsi : Menyimpan Limbah untuk persediaan selama 1 bulan Type alat : Tangki Silinder Vertical Diameter : 7,117 m

32 Panjang : 3,558 m Tebal dinding : 0,1865 in Type clossure : Elliptical roff Bahan konstuksi : Carbon Steel type SA 178 grade C Jumlah : 1 buah Harga : US $ ,- 26. Pompa (P-01) Fungsi : Mengalirkan bahan baku Tert-Butyl Hydroperoxide dari Truck ke Tangki penyimpanan (T-01) Type alat : Single Stage Centrifugal Pump Kapasitas : 0, m 3 /dt Ukuran pipa : 8,0 in IPS no. schedule 40 Power motor : 10,215 Hp Ukuran motor : 12,5 Hp, 1750 rpm, 3-phase, 220/240 V Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 2.503,- 27. Pompa (P-02) Fungsi : Mengalirkan bahan baku Propylene dari Truck ke Tangki penyimpanan (T-02) Type alat : Single Stage Centrifugal Pump Kapasitas : 0, m 3 /dt Ukuran pipa : 8,0 in IPS no. schedule 40 Power motor : 4,596 Hp Ukuran motor : 5,0 Hp, 1500 rpm, 3-phase, 220/240 V Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 2.048,- 28. Pompa (P-03) Fungsi : Mengalirkan Tert-Butyl Hydroperoxide dari Tangki bahan baku (T-01) menuju ke Mixer (M-01).

33 Type alat : Single Stage Centrifugal Pump Kapasitas : 0, m 3 /dt Ukuran pipa : 1,5 in IPS no. schedule 40 Power motor : 0,543 Hp Ukuran motor : 0,5 Hp, 1500 rpm, 3-phase, 220/240 V Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 2.048,- 29. Pompa (P-04) Fungsi : Mengalirkan Propylene dari Tangki bahan baku (T-02) menuju ke Reaktor (R-01). Type alat : Single Stage Centrifugal Pump Kapasitas : 0, m 3 /dt Ukuran pipa : 1,0 in IPS no. schedule 40 Power motor : 8,758 Hp Ukuran motor : 10 Hp, 1500 rpm, 3-phase, 220/240 V Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 1.138,- 30. Pompa (P-05) Fungsi : Mengalirkan Campuran dari Mixer (M-01) menuju ke Reaktor (R-01). Type alat : Single Stage Centrifugal Pump Kapasitas : 0,00191m 3 /dt Ukuran pipa : 1,5 in IPS no. schedule 40 Power motor : 19,644 Hp Ukuran motor : 20 Hp, 1750 rpm, 3-phase, 220/240 V Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 1.251,- 31. Pompa (P-06)

34 Fungsi : Mengalirkan Propylene dari hasil atas Menara Distilasi (MD-01) menuju ke puncak Menara sebagai Refluk. Type alat : Single Stage Centrifugal Pump Kapasitas : 0, m 3 /dt Ukuran pipa : 1,5 in IPS no. schedule 40 Power motor : 1,408 Hp Ukuran motor : 1,5 Hp, 1750 rpm, 3-phase, 220/240 V Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 1.365,- 32. Pompa (P-07) Fungsi : Mengalirkan Propylene dari hasil atas Menara Distilasi (MD-01) menuju ke Reaktor (R-01) sebagai Recycle. Type alat : Single Stage Centrifugal Pump Kapasitas : 0, m 3 /dt Ukuran pipa : 1,0 in IPS no. schedule 40 Power motor : 11,882 Hp Ukuran motor : 12,5 Hp, 1750 rpm, 3-phase, 220/240 V Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 910,- 33. Pompa (P-08) Fungsi : Mengalirkan hasil bawah Menara Distilasi (MD-02) menuju ke Menara Distilasi (MD-03) sebagai umpan. Type alat : Single Stage Centrifugal Pump Kapasitas : 0, m 3 /dt Ukuran pipa : 1,5 in IPS no. schedule 40 Power motor : 0,182 Hp Ukuran motor : 0,5 Hp, 1500 rpm, 3-phase, 220/240 V Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah

35 Harga : US $ 1.024,- 34. Pompa (P-09) Fungsi : Mengalirkan Propylene Oxide hasil atas Menara Distilasi (MD-02) menuju ke Tangki Penyimpanan (T-03) sebagai produk utama. Type alat : Single Stage Centrifugal Pump Kapasitas : 0, m 3 /dt Ukuran pipa : 1,0 in IPS no. schedule 40 Power motor : 0,267Hp Ukuran motor : 0,5 Hp, 1750 rpm, 3-phase, 220/240 V Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 683,- 35. Pompa (P-10) Fungsi : Mengalirkan Tert-Butyl Alcohol hasil atas Menara Distilasi (MD-03) menuju ke Tangki Penyimpanan (T-04) sebagai produk tambahan. Type alat : Single Stage Centrifugal Pump Kapasitas : 0, m 3 /dt Ukuran pipa : 1,5 in IPS no. schedule 40 Power motor : 0,363 Hp Ukuran motor : 0,5 Hp, 1750 rpm, 3-phase, 220/240 V Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 569,- 36. Pompa (P-11) Fungsi : Mengalirkan hasil bawah Menara Distilasi (MD-03) menuju ke Tangki Penyimpanan (T-05) sebagai limbah. Type alat : Single Stage Centrifugal Pump Kapasitas : 0, m 3 /dt Ukuran pipa : 0,5 in IPS no. schedule 40

36 Power motor : 0,002 Hp Ukuran motor : 0,5 Hp, 1750 rpm, 3-phase, 220/240 V Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 455,- 37. Pompa (P-12) Fungsi : Mengalirkan produk utama Propylene Oxide dari Tangki Penyimpanan (T-03) ke truck pengangkutan. Type alat : Single Stage Centrifugal Pump Kapasitas : 0, m 3 /dt Ukuran pipa : 6,0 in IPS no. schedule 40 Power motor : 4,145 Hp Ukuran motor : 5,0 Hp, 1750 rpm, 3-phase, 220/240 V Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 2.048,- 38. Pompa (P-13) Fungsi : Mengalirkan produk tambahan Tert-Butyl Hydroperoxide dari Tangki Penyimpanan (T-04) ke truck pengangkutan. Type alat : Single Stage Centrifugal Pump Kapasitas : 0, m 3 /dt Ukuran pipa : 8,0 in IPS no. schedule 40 Power motor : 5,136 Hp Ukuran motor : 7,5 Hp, 3600 rpm, 3-phase, 220/240 V Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 2.958,- 39. Pompa (P-14) Fungsi : Mengalirkan Limbah dari Tangki Penyimpanan (T-05) ke truck pengangkutan. Type alat : Single Stage Centrifugal Pump

37 Kapasitas : 0, m 3 /dt Ukuran pipa : 1,5 in IPS no. schedule 40 Power motor : 0,195 Hp Ukuran motor : 0,5 Hp, 1750 rpm, 3-phase, 220/240 V Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah Harga : US $ 569,-

38 BAB V NERACA MASSA A. Neraca massa total Umpan, kg.jam Produk, kg/jam Propylene : Propylene Oxide : C 3 H 6 = 2743, ,1516 C 3 H 6 = 14, ,8787 C 3 H 8 = 13,7857 C 3 H 8 = 13,7857 C 3 H 6 O = 3750,00 C 4 H 10 O = 9,8902 t-butylhydroperoxide: Tert-Butyl Alcohol : C 4 H 10 O 2 = 5967,5578 C 3 H 6 O = 18,8442 H 2 O = 29, ,5455 C 4 H 10 O = 4750,6488 C 4 H 10 O 2 = 29, ,6353 Molybdenum Trioxide : MoO 3 = 9,5481 9,5481 Limbah : C 4 H 10 O = 47,9864 C 4 H 10 O 2 = 90, ,7312 H 2 O = 29,9877 MoO 3 = 9,5481 jumlah 8764,2452 Jumlah 8764,2452 B. Neraca massa disekitar alat

39 1. Neraca Massa Total disekitar Reaktor Umpan, kg/jam Propylene C 3 H 6 = 5569,7206 C 3 H 8 = 27,9885 t-butyl hydroperoxide : C 4 H 10 O 2 = 5967,5578 H 2 O = 29,9867 MoO 3 = 9, , ,0936 Produk, kg/jam C 3 H 6 = 2840,5575 C 3 H 8 = 27,9885 C 3 H 6 O = 3768,8443 C 4 H 10 O = 4808,5254 C 4 H 10 O 2 = 119,3512 H 2 O = 29,9877 MoO 3 = 9,5481 Jumlah ,8027 Jumlah , Mixer Umpan, kg/jam t-butyl hydroperoxide : C 4 H 10 O 2 = 9945,930 H 2 O = 50,024 Molybdenum Trioxide : MoO 3 = 15,913 Jumlah Produk, kg/jam C 4 H 10 O 2 = 9945,930 H 2 O = 50,024 MoO 3 = 15,913 Jumlah 3. Reaktor (R-1) Umpan, kg/jam C 3 H 6 = 5569,7206 Produk, kg/jam

40 C 3 H 8 = 27,9885 C 4 H 10 O 2 = 5967,5578 H 2 O = 29,9867 MoO 3 = 9, , ,0936 C 3 H 6 = 3161,0339 C 3 H 8 = 27,9885 C 3 H 6 O = 3326,2818 C 4 H 10 O = 4243,8768 C 4 H 10 O 2 = 806,0862 H 2 O = 29,9877 MoO 3 = 9,5481 Jumlah ,8027 Jumlah = , Reaktor (R-2) Umpan, kg/jam Produk, kg/jam C 3 H 6 = 3161,0339 C 3 H 6 = 2840,5575 C 3 H 8 = 27,9885 C 3 H 8 = 27,9885 C 3 H 6 O = 3326,2818 C 3 H 6 O = 3768,8443 C 4 H 10 O = 4243,8768 C 4 H 10 O = 4808,5254 C 4 H 10 O 2 = 806,0862 H 2 O = 119,3512 H 2 O = 29,9877 C 4 H 10 O 2 = 29,9877 MoO 3 = 9,5481 MoO 3 = 9,5481 Jumlah = ,8027 Jumlah = , Menara Distilasi (MD-1) Umpan, kg/jam C 3 H 6 = 2840,5575 C 3 H 8 = 27,9885 Produk, kg/jam Hasil atas : C 3 H 6 = 282,3547 C 3 H 8 = 14, ,5575

41 C 3 H 6 O = 3768,8443 Hasil bawah : C 4 H 10 O = 4808,5254 C 3 H 6 = 14,2028 C 4 H 10 O 2 = 119,3512 C 3 H 8 = 13,7857 H 2 O = 29,9877 C 3 H 6 O = 3768, ,2452 MoO 3 = 9,5481 C 4 H 10 O = 4808,5254 C 4 H 10 O 2 = 119,3512 H 2 O = 29,9877 MoO 3 = 9,5481 Jumlah ,8027 Jumlah , Menara Distilasi (MD-2) Umpan, kg/jam Produk, kg/jam C 3 H 6 = 14,2028 Hasil atas : C 3 H 8 = 13,7857 C 3 H 6 = 14,2028 C 3 H 6 O = 3768,8443 C 3 H 8 = 13, ,8787 C 4 H 10 O = 4808,5254 C 4 H 10 O 2 = 119,3512 C 3 H 6 O = 3750 C 4 H 10 O = 9,8902 H 2 O = 29,9877 Hasil bawah : MoO 3 = 9,5481 C 3 H 6 O = 18,8442 C 4 H 10 O = 4798,6352 C 4 H 10 O 2 = 119, ,3664 H 2 O = 29,9877 MoO 3 = 9,5481 Jumlah 8.764,2452 Jumlah 8.764, Menara Distilasi (MD-3) Umpan, kg/jam C 3 H 6 O = 18,8442 C 4 H 10 O = 4798,6352 C 4 H 10 O 2 = 119,9877 H 2 O = 29,9877 MoO 3 = 9,5481 Produk, kg/jam Hasil atas : C 3 H 6 O = 18,8442 C 4 H 10 O = 4750,6488 C 4 H 10 O 2 = 29,1423 Hasil bawah : 4798,6353

42 C 4 H 10 O = 47,9864 C 4 H 10 O 2 = 90, ,7312 H 2 O = 29,9877 MoO 3 = 9,5481 Jumlah 4.976,3664 Jumlah 4.976,3664

43 BAB VI NERACA PANAS 1. Reaktor (R-1) Komponen Panas masuk (kcal/jam) Panas keluar (kcal/jam) C 3 H 6 C 3 H 8 C 3 H 6 O C 4 H 10 O C 4 H 10 O 2 H 2 O MoO , , , , , , , , , , , ,7371 Steam pemanas ,5156 Panas reaksi Hilang kesekeliling ,3125 0,6631 Jumlah , , Reaktor (R-2) Komponen Panas masuk (kcal/jam) Panas keluar (kcal/jam) C 3 H 6 C 3 H 8 C 3 H 6 O C 4 H 10 O C 4 H 10 O 2 H 2 O MoO , , , , , , , , , , , , , ,7371 Steam pemanas ,5156 Panas reaksi Hilang kesekeliling ,3125 0,6631 Jumlah , ,9756

44 Gambar 2. Diagram Alir Kualitatif

45 Gambar 3. Diagram Alir Kuantitatif

46 BAB VII TATA LETAK PABRIK A. Lokasi Dan Tata Letak Pabrik Letak pabrik sangat mempengaruhi kelangsungan hidup suatu pabrik. Dalam menentukan lokasi perlu diperhitungkan secara matang, sehingga dapat menguntungkan perusahaan baik ditinjau dari segi teknik maupun ekonomi. Luas tanah yang diperlukan m 2 yang mencakup tanah untuk area proses, unit utilitas, perkantoran, serta sarana penunjang lainnya. Direncanakan pabrik didirikan didaerah Serang-Jawa barat dengan pertimbangan : 1. Penyediaan bahan baku Hal ini berkaitan dengan kebutuhan bahan baku Propylene yang direncanakan dipasok dari PT. Candra Asri Cilegon yang tidak terlampau jauh lokasinya. Sehingga dengan demikian distribusi dan transportasi bahan dapat menjadi lancar, mudah, dan murah. 2. Lokasi strategis Hal ini mengingat lokasi yang dimaksud merupakan wilayah yang dikembangkan menjadi area perindustrian sesuai rencana tata letak kota, sehingga sesuai dengan peruntukannya serta telah terpenuhnya berbagai sarana penunjang, seperti lalu lintas, transportasi, energi listrik, sarana air bersih, serta saluran pembuangan limbah. Disamping itu dengan lokasi pabrik yang berada disekitar pelabuhan akan mempelancar dan mempercepat keperluan export-import maupun perdagangan domestik. 3. Sumber daya manusia Sebagian besar karyawan diambil dari daerah sekitar sehingga memberikan kesempatan kerja serta turut memajukan pembangunan dan kesejahteraan warga sekitar.

47 Gambar 4. Tata Letak Pabrik

48 B. Tata letak alat Perencanaan tata letak alat proses didasarkan atas pertimbangan : 1. Pemanfaatan lahan secara efektif dan effisien 2. Letak alat diatur sehingga memberikan cukup ruang untuk keperluan maintenance dan sarana pemadam kebakaran saat diperlukan 3. Pengaturan letak alat demi keamanan dan kelancaran proses produksi serta keselamatan kerja.

49 Gambar 5. Tata Letak Alat Proses

50 BAB VIII UTILITAS Unit Utilitas merupakan unit pendukung dalam penyediaan air, uap, listrik dan bahan bakar, dimana keberadaannya sangat penting dan berguna menunjang berlangsungnya proses produksi, Unit utilitas ini berupa : A. Pengadaan air dan steam B. Pengadaan energi listrik A. Pengadaan Air dan Steam Pengadaan air dimaksudkan memenuhi berbagai keperluan yang meliputi : Air pendingin Air umpan boiler Air minum dan sanitasi Air untuk keperluan umum lainnya 1. Jumlah air yang diperlukan Jumlah air yang dibutuhkan untuk masing-masing keperluan adalah sebagai berikut : a. Air pendingin No. Alat Jumlah air, kg/jam Condesor, C 2 Condesor, C 3 Heat exchanger, HE-3 Heat exchanger, HE-4 Heat exchanger, HE-5 Heat exchanger, HE-6 Heat exchanger, HE-7 Heat exchanger, HE , , , , , , , ,750 Jumlah ,422

51 Diperkirakan air yang hilang 12,5 % sehingga make up air pendingin yang diperlukan : Q 1 = 12,5 % x 2513,42 kg/jam = 314,18 kg/jam b. Air umpan boiler Jumlah air umpan boiler ditentukan jumlah steam yang diperlukan oleh alat-alat proses, sebagai berikut : No. Alat Jumlah, kg/jam Reaktor, R-1 Reaktor, R-2 Heater HE-1 Heater HE-2 Reboiler, Rb-1 Reboiler, Rb-2 Reboiler, Rb-3 118, , , , , , ,722 Jumlah 6210,886 Diperkirakan 90 % air dapat dipergunakan kembali, sehingga make up air umpan boiler yang diperlukan : Q 2 = (100-90)% x 6210,886 kg/jam = 621,09 kg/jam c. Air minum dan sanitasi Jumlah air untuk keperluan sanitasi dan air minum ditentukan sebagai berikut : Direncanakan jumlah karyawan + keluarga : 250 orang Kebutuhan air minum yang diperlukan : 15 kg/jam air Jumlah air yang diperlukan : Q 1 = 250 orang x 15 kg/jam air = kg/jam d. Air untuk keperluan umum Air keperluan lain-lain : Laboratorium = 10 % x 3750 kg/jam = 375 kg/jam Bengkel = 10 % x 3750 kg/jam = 375 kg/jam Total kebutuhan air rumah tangga dan kantor = 4500 kg/jam Kebutuhan air total keseluruhan :

52 = ,42 kg/jam ,886 kg/jam kg/jam = ,63 kg/jam 2. Sistem pengolahan air Sebagai sumber air dipilih sungai dan untuk memenuhi kreteria serta persyaratan air industri, maka diperlukan sistem pengolahan air. Sistem pengolahan air selengkapnya dapat dilukiskan dalam diagram proses sebagai berikut : AE : Anion Exchanger KE : Kation Exchanger B : Boiler BP : Bak Pengendapan BSP : Bak saringan pasir C : Clarifier CT : Cooling tower F : Fan FU : Filter udara PH : Pre-heater PU : Pompa V : kran Keterangan TU-1 : Tangki air induk TU-2 : Tangki air keperluan umum TU-3 : Tangki air minum & sanitasi TU-4 : Tangki air pendingin TU-5 : Tangki air pendingin bebas TU-6 : Tangki bahan bakar TU-7 : Tangki larutan tawas TU-8 : Tangki larutan Na 2 CO 3 TU-9 : Tangki larutan kaporit TU-10 : Tangki larutan NaCl TU-11 : Tangki larutan NaOH TU-12 : Tangki larutan NaHPO 4 TU-13 : Tangki larutan kondensat

53 B. Pengadaan Energi Listrik Gambar 6. Water Treatment Flow Diagram Total kebutuhan energi listrik sebesar 165,92 KW yang meliputi :

54 Energi untuk menjalankan alat-alat proses Energi untuk menjalankan alat-alat pada unit utilitas Energi untuk keperluan penerangan dan perumahan karyawan Direncanakan kebutuhan energi listrik dipenuhi oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN) dengan daya terpasang 1 MVA. Demi kelancaran proses produksi dipersiapkan sebuah generator pembangkit tenaga listrik berkekuatan 750 Hp dengan bahan bakar Diesel Oil. Kebutuhan bahan bakar minyak Diesel Oil dihitung sebagai berikut : Dianggap listrik padam 1 kali dalam satu bulam selama 3 jam Efisiensi motor diesel = 80 % Efisiensi bahan bakar = 70 % Tenaga yang harus disediakan diesel : = 170 Hp / 0,8 = 212,5 Hp Tenaga yang harus disediakan bahan bakar : = (212,5 Hp/0,7) (0,7457 kwatt / Hp) x (0,9478 Btu/dt/KVA) =214,557 Btu/dt Spesifikasi minyak diesel oil : Heating Value = Btu/gallon o API = o API Densitas = 0,9 kg/lt Viskositas = 1,2 cp Kebutuhan minyak diesel : = 214,557 Btu / dt Btu / Gallon = 0, Gallon/dt BAB IX

55 ORGANISASI PERUSAHAAN A. Sumber Daya Manusia Direncanakan perusahaan berbadan hukum Perseroan Terbatas (PT) dengan organisasi berbentuk line and stafff. Jumlah karyawan sebanyak 177 orang yang berasal dari berbagai jenjang pendidikan dan disiplin ilmu sesuai dengan wewenang dan tanggung jawab yang diberikannya. Bagan strukktur organisasi perusahaan dapat dilihat pada gambar Dewan Komisaris Dewan komosaris terdiri dari para pemodal / pemegang saham. Kedudukannya wewenang dan kebijaksanaan tertinggi dalam menentukan arah dan rencana perusahaan. 2. Direktur Utama Jabatan seorang direktur utama merupakan yang tertinggi dalam perusahaan, dimana ia memegang kendali utama proses dan kehidupan dalam lingkup perusahaan sesuai dengan limpahan wewenang yang diberikan oleh dewan komisaris atau pemegang saham. Seluruh kebijakan dan peraturan baik menyangkut proses produksi maupun karyawan harus sepengetahuan dan persetujuannya. 3. Direktur Dalam mengelola perusahaan Direktur Utama dibantu oleh 2 orang Direktur, yaitu Direktur Produksi dan Direktur Administrasi Dan Keuangan. Direktur Produksi berwenang dalam mengendalikan dan mengawasi jalannya proses produksi mulai dari bahan baku hingga menjadi produk akhir. Sedangkan Direktur Administrasi Dan Keuangan berwenang mengatur bidang adminsitrasi, keuangan, personalia, pembelian bahan dan pemasaran produk, maupun hal-hal lain yang berhubungan dengan ketenagakerjaan. Tiap Direktur membawahi 3 orang. Direktur Produksi membawahi Kepala Bagian Departemen Produksi, Engineering, Quality Control. Direktur

56 Administrasi Dan Keuangan membawahi Kepala Bagian Departemen Accounting And Finance, Purchasing and Marketing, dan Departemen Umum. 4. Kepala Bagian Tugas dan tanggung jawab Kepala Bagian ialah mengatur jalannya proses Produksi dan Administrasi Kantor. Kepala Bagian bertanggung jawab langsung kepada Direktur. Kepala Bagian membawahi : A. Kepala Seksi Persiapan Produksi B. Kepala Seksi Operasi Produksi C. Kepala Seksi Finishing D. Kepala Seksi Perawatan dan Pemeliharaan E. Kepala Seksi Utilitas F. Kepala Seksi Laboratorium G. Kepala Seksi Pengembangan Dan Pengelolaan H. Kepala Seksi Pembukuan I. Kepala Seksi Penelitian J. Kepala Seksi Penyediaan Bahan Baku K. Kepala Seksi Penjualan L. Kepala Seksi Distribusi M. Kepala Seksi Administrasi Kantor N. Kepala Seksi Personalia O. Kepala Seksi Humas Dan Keamanan P. Kepala Seksi Keselamatan Kerja. 5. Kepala Seksi Tugas dan tanggung jawab Kepala Seksi ialah mengawasi secara langsung jalannya proses produksi termasuk pekerjaan yang ditugaskan kepada bawahannya. Kepala Seksi bertanggung jawab langsung kepada Kepala Bagian. Kepala Seksi dibidang proses membawahi operator, sedangkan Kepala Seksi bidang umum memimpin anggota staffnya.

57 Gambar 7. Struktur Organisasi Perusahaan B. Sistem jam kerja Sistem jam kerja dibagi dalam 2 macam, yaitu :

58 1. Sistem jam kerja normal, yaitu pukul dengan pola 5 hari kerja/minggu dan 2 hari libur pada hari sabtu dan minggu. Ini diterapkan bagi karyawan yang secara tidak langsung berhubungan dengan jalannya proses produksi, seperti Direktur Utama, Direktur, Kepala Bagian, Kepala Seksi, serta para anggota staffnya. 2. Sistem jam kerja shift yaitu sistem 3 hari kerja dan 1 hari libur dengan pola rotasi 4 shift: Shift I : pukul Shift II : pukul Shift III : pukul Dalam sistem ini terdapat 4 group atau kelompok yang masing-masing secara bergiliran mendapatkan shift I, shift II, shift III, sedangkan 1 group di istrirahatkan atau libur. Sistem ini diterapkan bagi karyawan yang berhubungan langsung dengan jalannya proses produksi, seperti : operator dan bidang keamanan. Hal ini mengingat bahwa proses produksi umumnya beroperasi 24 jam perhari. Berikut pengaturan jadual tugas shift : Tanggal group dst A B C D I II III - - II III I II - III I II III - I II III I - - III I II III - I II III I - II III I II - - I II III I - II III Keterangan : I, II, II,ialah jam kerja shift dan (-) ialah hari libur bagi karyawan shift. C. Sistem pengajian Sistem penggajian karyawan didasarkan pada latar belakang pendidikan, pengalaman kerja atau keahlian, serta jabatan yang dipegangnya. Berikut gaji karyawan :