Prarancangan Pabrik Propilen Glikol dari Propilen Oksid Kapasitas ton/tahun BAB I PENGANTAR. A. Latar Belakang

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Prarancangan Pabrik Propilen Glikol dari Propilen Oksid Kapasitas ton/tahun BAB I PENGANTAR. A. Latar Belakang"

Fanny Kusuma
6 tahun lalu
Tontonan:

1 BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Dalam era industrialisasi sekarang ini, industri kimia mengalami perkembangan yang sangat pesat, jumlah dan jenis industri kimia dari tahun ke tahun semakin bertambah. Seiring dengan meningkatnya jumlah indutri tersebut, kebutuhan terhadap bahan baku juga semakin besar. Selain meningkatnya kebutuhan bahan baku untuk industri, meningkatnya jumlah indutri tersebut berpengaruh terhadap meningkatnya kebutuhan tenaga kerja. Negara Indonesia merupakan negara dengan jumlah penduduk cukup besar yang harus mampu mengikuti perkembangan industri kimia tersebut, sehingga Indonesia tidak hanya bertindak sebagai konsumen. Salah satu jenis industri kimia yang cukup bagus untuk didirikan di Indonesia adalah indutsri pembuatan Propilen Glikol yang dalam rentang 10 tahun terakhir ini kebutuhan propilen glikol terus meningkat. Propilen Glikol adalah salah satu senyawa turunan dari propilen yang mempunyai rumus kimia C3H8O2 dan mempunyai nama komersial Propylene Glycol Industrial (PGI) dan Propylene Glycol USP (PG USP), sedangkan nama IUPAC dari senyawa ini adalah 1,2-Propanediol. Senyawa ini mempunyai sifat jernih, cair, kental, sedikit berbau, sedikit pahit, dan memiliki tekanan uap rendah (Kirk Othmer, 2004). Propilen Glikol dapat digunakan sebagai pengawet dan pelarut dalam industri makanan, bahan baku resin poliester tak jenuh, bahan pelembut dan pelembab pada industri kosmetik, campuran obat, sebagai plastisizer dan antifreeze, serta sebagai additive dalam industri produksi cat. Propilen Glikol menjadi salah satu bahan yang sangat kita butuhkan dimana sampai saat ini masih mengimpor dari 1

2 negara lain. Pabrik ini direncanakan akan didirikan di kawasan industri Gresik, Jawa Timur dengan pertimbangan lokasi merupakan kawasan industri terpadu yang sangat banyak berdiri industriindustri yang diantaranya membutuhkan Propilen Glikol sebagai bahan bakunya, sehingga prospek pemasaran produk cukup baik. Lokasi dekat dengan pelabuhan agar kontinuitas bahan baku yang diperoleh secara impor dari PT. Sumitomo Chemical Co., Ltd., Jepang bisa terjaga, serta memudahkan dalam arus ekspor-impor. Selain itu, lokasi pabrik ini dekat dengan Sungai Bengawan Solo yang mempermudah supply air untuk proses dan juga utilitas. Gresik merupakan kawasan industri dimana masyarakat sekitar juga telah terbiasa untuk menerima kehadiran suatu pabrik di daerahnya, sehingga masyarakat juga dapat mengambil keuntungan dengan pendirian pabrik ini. Berdasarkan dari data Badan Pusat Statistik, Indonesia mengimpor Propilen Glikol lebih dari 30 ribu ton pada tahun Dengan melihat pentingnya Propilen Glikol ini, maka dirancang sebuah pabrik Propilen Glikol yang direncanakan mulai tahun 2020 nanti dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri serta dapat mengekspor ke luar negeri. Dengan pendirian pabrik Propilen Glikol ini juga diharapkan dapat menambah devisa negara serta membuka lapangan pekerjaan baru. B. Tinjauan Pustaka Propylene glycol (PG) dalam bahasa Indonesia disebut propilen glikol merupakan sekelompok bahan kimia yang terdiri dari monopropylene glycol (MPG), dipropylene glycol (DPG), dan tripropylene glycol (TPG), sedangkan nama IUPAC dari senyawa ini adalah 1, 2 Propanediol. Semua pabrik propilen glikol yang telah ada hanya menggunakan reaksi hidrolisis propylene oxide (PO) untuk proses produksi komersialnya. Sebenarnya, ada dua proses lain melalui 2

3 reaksi katalitik yang menggunakan katalis asam dan basa. (Mc. Ketta, 1990) Berikut ini penjelasan ketiga proses sintesis propilen glikol dari propilen oksid : 1. Hidrasi Propilen Oksid tanpa katalis Proses ini berlangsung pada tekanan tinggi, temperatur tinggi, dan tanpa katalis. Dipropylene glycol (DPG) dan tripropylene glycol (TPG) terbentuk secara berurutan dari konversi propilen oksid menjadi propilen glikol. Konsekuensinya, semua ketiga produk dihasilkan secara simultan dan dipisahkan dengan distilasi. Propilen oksid dan air dikombinasikan di tahap awal proses dengan perbandingan molar sebesar 1 : 5. Reaksi terjadi pada suhu 125ºC-190ºC dimana reaksi bersifat eksotermis dan tekanan hingga 2 MPa dalam fase cair cair ( Kirk Othmer, 1983 ). Air berlebih dalam proses tersebut menghasilkan propilen glikol, dipropilen glikol, dan tripropilen glikol dengan perbandingan 100 : 10 : 1. (Ullmann, 2005) Reaksi : Bisa ditulis : 3

4 Rasio propilen glikol dapat ditingkatkan dengan meningkatkan rasio air dengan propilen oksid, tetapi hal ini menyebabkan kenaikan arus recycle, biaya energi, dan jumlah produk menurun. Limbah yang dihasilkan dalam proses ini sangat sedikit. Ketiga produk tersebut mempunyai tingkat toksik yang sangat rendah dan dapat diurai di lingkungan. (Ullmann, 2005) 2. Hidrasi Propilen Oksid dengan Katalis Asam Proses ini analog dengan proses nomor (1) tetapi dalam proses ini digunakan katalis asam. Reaksi terjadi dengan ratio mol H 2 O dengan propilen oksid adalah 20:1 dengan katalisator H 2 SO 4. Reaksi dalam fase cair-cair (Kirk Othmer, 1983) C3H6O + H2O C3H8O2 + C6H14O3 Pengontrolan suhu sangat penting dalam proses ini untuk menjaga reaksi tetap berjalan dalam fasa cair dan suhu operasi tidak boleh melebihi 52 C karena Propilen Oksida mempunyai titik didih rendah (34,23 o C) sehingga mengakibatkan kehilangan banyak oksida pada arus keluar karena penguapan (Fogler, 1957). Peningkatan kecepatan reaksi yang signifikan dapat diperoleh pada nilai ph yang rendah. Nilai ph proses ini berkisar 4. Namun katalis asam harus dihilangkan sebelum distilasi untuk mencegah korosi pada dinding menara distilasi dan menghindari penurunan kualitas produk di reboiler menara distilasi. Pendekatan yang digunakan untuk menghilangkan masalah ini adalah dengan menggunakan ion-exchanger resin dan polimer. (Mc. Ketta, 1990) 3. Hidrasi Propilen Oksid dengan Katalis Basa Proses ini analog dengan proses nomor (1) dan (2) namun dalam proses ini digunakan katalis basa yang dicampur dengan air sampai konsentrasi tertentu kemudian direaksikan dengan propilen oksid dalam reaktor hidrasi (Kirk Othmer, 1983). Kondisi operasi yang digunakan sama dengan proses katalis asam. Penggunaan 4

5 katalis asam maupun basa dapat meningkatkan kecepatan reaksi dan selektivitas produk. Pada ph di atas 12, reaksi berkatalis basa akan mendominasi, tetapi reaksi tersebut tidak digunakan dalam industri karena : a. Basa kuat membutuhkan pengolahan yang signifikan b. Memerlukan penghilangan basa sebelum distilasi c. Lebih banyak menghasilkan glikol tingkat tinggi d. Menghasilkan isomer diglikol yang tidak diinginkan (Mc. Ketta, 1990) Ketiga proses tersebut dibandingkan untuk memilih proses produksi propilen glikol yang paling efisien dan ekonomis. Proses (1) yaitu hidrasi propilen oksid tanpa katalis dipilih karena paling efisien dan telah digunakan pada semua produksi secara komersial pada industri. Dasar pertimbangan proses hidrasi propilen oksid dengan katalis asam maupun basa tidak dipilih adalah sebagai berikut : 1. Bahan yang diperlukan dalam proses lebih banyak 2. Biaya produksi lebih mahal 3. Alat proses yang digunakan dalam proses lebih banyak seperti ion-exchanger 4. Titik didih propilen oksid yang rendah menyebabkan terjadinya penguapan pada tekanan atmosfer 5

dokumen-dokumen yang mirip

Prarancangan Pabrik Propilen Glikol dari Proplilen Oksida dan air dengan Proses Hidrasi Kapasitas Ton / Tahun BAB I PENDAHULUAN

1 Prarancangan Pabrik Propilen Glikol dari Proplilen Oksida dan air dengan Proses Hidrasi BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik Indonesia merupakan salah satu Negara berkembang yang sedang