Prarancangan pabrik sikloheksana dari benzena Kapasitas ton/tahun BAB I PENDAHULUAN

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Indonesia sebagai negara berkembang sedang menggalakkan pembangunan di bidang industri. Dengan program alih teknologi, perkembangan industri di Indonesia khususnya industri kimia mengalami peningkatan yang cukup pesat baik secara kuantitatif maupun kualitatif. Sikloheksana dengan rumus molekul C 6 H 12. Sikloheksana digunakan sebagai pelarut nonpolar pada industri kimia, dan juga merupakan bahan mentah dalam pembuatan asam adipat dan kaprolaktam, keduanya juga merupakan bahan produksi nilon. Dalam skala industri, sikloheksana dibuat dengan mereaksikan benzena dengan hidrogen.hampir sebagian besar sikloheksana digunakan sebagai bahan baku pembuatan asam adipat untuk nylon 66 dan caprolactam untuk nylon 6. Dari total produksi sikloheksana, jumlah penggunaannya untuk adipic acid sekitar 52%, caprolactam 19%, 1,6-Hexamethylenediamine (HMDA) 4%. Sikloheksana juga digunakan sebagai solvents untuk cellulose ethers, resin, lilin, lemak, minyak, bitumen, penghapus cat, dan karet, dan sebagian kecil digunakan sebagai reaksi pengencer pada proses polimer (Mc Ketta, 1979). Dewasa ini produk aromatis di berbagai negara semakin berkembang. Konsumsi produk semakin meningkat dari tahun ke tahun. Di Indonesia, industri sikloheksana diperkirakan akan menjadi industri yang bernilai strategis.sikloheksana sendiri menjadi kebutuhan yang sangat penting mengingat bahan ini merupakan bahan baku berbagai produk turunannya. Sikloheksana merupakan produk yang sangat penting, karena saat ini banyak industri yang membutuhkan produk tersebut, terutama industri penghasil adipic acid untuk nylon 66 dan caprolactam untuk nylon 6, sehingga industri Page 1

2 sikloheksana ini cukup strategis, mengingat Indonesia merupakan negara yang berkembang. Produksi dan konsumsi sikloheksana secara global pada tahun 2010 sekitar 4.6 juta metrik ton. Pada tahun 2010 penggunaan sikloheksana rata-rata 72%, meningkat dari 67% pada tahun Konsumsi sikloheksana pada tahun 2010 diperkirakan telah meningkat hampir 10% dari Pertumbuhan rata-rata 3.6% per tahun , dan 2.3% per tahun Berdasarkan produksi sikloheksana secara global, disebutkan bahwa 63% dari permintaan sikloheksana berasal dari caprolactam untuk pembuatan nilon 6 sedangkan sisanya dikonsumsi oleh adipic acid untuk pembuatan nilon 6.6 (27%), sikloheksanon (6% ) dan lainnya (4%) ( Kebutuhan akan sikloheksana di pasaran dunia terus meningkat, di Indonesia industri-industri yang menggunakan sikloheksana juga terus meningkat, sehingga perlu adanya pemenuhan kebutuhan sikloheksana secara mandiri tanpa perlu mengimpor. Bahan baku (benzena) saat ini cukup melimpah dan selama ini kelebihan benzena tersebut masih untuk di ekspor. Hal ini menunjukkan bahwa adanya potensi untuk mendirikan pabrik sikloheksana, dimana saat ini belum ada pabrik sikloheksana di Indonesia yang berproduksi. B. TINJAUAN PUSTAKA Sikloheksana merupakan senyawa organik dengan rumus molekul C 6 H 12 dan mempunyai berat molekul 84,162. Sikloheksana pada kondisi kamar berupa cairan tak berwarna dengan aroma manis seperti kloroform dan tidak larut dalam air. Sikloheksana dapat bereaksi dengan oksigen, khlorin dan asam nitrat. Oksidasi sikloheksana merupakan reaksi berantai yang akan membentuk sikloheksanol dan sikloheksanon. Page 2

3 Sikloheksan jika bereaksi dengan klorin dalam fasa cair atau gas akan membentuk polikloro sikloheksan. Apabila bereaksi dengan halogen ( bromine dan fluorin ) akan membentuk derivate polihalogen. Sedangkan reaksi antara sikloheksan dan asam nitrat akan membentuk nitrosikloheksan dan asam adipat. ( Mc.Ketta, 1979 ) C. PROCESS SELECTION Ada beberapa jenis proses yang dapat digunakan untuk membuat sikloheksana. Proses-proses tersebut (Kirk and Othmer, 1952) adalah 1. Fractional Distillation from Crude Oil Kemurnian sikloheksana yang rendah dapat diperoleh dari pemungutan fraksi minyak bumi dan catalytic reformer effluent (Kirk and Othmer, 1952). Sikloheksana yang terkandung pada crude oil sekitar %. Sikloheksana dapat diperoleh dengan proses distillasi dengan cara memisahkannya dari komponen lainnya. Dengan proses ini dapat diperoleh kemurnian sikloheksana sekitar 85%. Dengan proses pemungutan sikloheksana dari crude oil ini diperoleh jumlah produk yang sedikit, sehingga proses ini jarang digunakan dalam skala industri dan tidak dapat mengalami peningkatan kapasitas (Mc Ketta, 1979). 2. Proses Hidrogenasi Benzena Hampir sebagian besar proses produksi sikloheksana di dunia dengan hidrogenasi benzena, Kemurnian produk sikloheksana yang tinggi dapat diperoleh dengan proses ini. Reaksi hidrogenasi benzena merupakan reaksi katalitik dengan katalisator nikel yang disupport dengan alumina. Reaksi dapat dilakukan pada fasa gas-gas atau fasa gas-cair, pada suhu antara 250 C 350 C dan tekanan antara atm( Kirk and Othmer, 1952). Page 3

4 Reaksi yang terjadi : C6H 6 3H C H12 (- H 91,500 BTU/lbmol) g 2 g 6 g Reaksi yang terjadi sangat eksotermis sehingga perlu menjaga suhu reaksi dengan sangat baik, sebab suhu yang lebih tinggi dapat menyebabkan kesetimbangan reaksi bergeser dan kemurnian sikloheksana tidak tercapai, dan juga isomerisasi sikloheksana menjadi metil siklopentane dapat terbentuk (Mc Ketta, 1979). Dengan proses hidrogenasi benzena ini dapat diperoleh jumlah produk yang cukup besar sehingga cocok untuk diterapkan pada skala industri. Akan tetapi faktor safety sangat diperhatikan, mengingat kondisi operasi pada suhu dan tekanan tinggi serta sikloheksana yang sangat eksotermis dan mudah terbakar. Dari pertimbangan-pertimbangan yang ada, maka proses yang dipilih dalam prarancangan pabrik sikloheksana adalah proses hidrogenasi dari benzene, dengan alasan : 1. Kemurnian produk sikloheksana yang diperoleh lebih tinggi 2. Cocok untuk produksi dengan kapasitas besar 3. Adanya recovery H 2 D. SITE SELECTION Pemilihan lokasi pabrik didasarkan atas pertimbangan yang secara praktis lebih menguntungkan, baik ditinjau dari segi teknis maupun ekonomis. Pemilihan lokasi pabrik yang memberikan biaya produksi dan distribusi produk yang minimum, yang dapat memberikan kontribusi yang besar bagi kesuksesan bisnis berbasis kimia. Pertimbangan lain dalam pemilihan lokasi didirikannya suatu pabrik adalah lokasi tersebut masih bisa untuk dikembangkan, kondisi keamanan serta iklim politis yang mendukung Page 4

5 didirikannya pabrik di lokasi tersebut. Sehingga dibutuhkan pertimbangan lebih terhadap faktor-faktor tertentu dalam memilih lokasi. Adapun faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan lokasi pabrik antara lain : 1. Ketersediaan bahan baku dan Lahan Lokasi pabrik sebaiknya dekat dengan penyediaan bahan baku dan pemasaran produk untuk menghemat biaya transportasi. Arus penyuplai bahan baku yang ada dapat terjamin keamanannya dan tingkat kerusakan bahan baku juga dapat diminimalisir agar proses produksi dapat berjalan lancar. Pabrik juga sebaiknya dekat dengan pelabuhan jika ada bahan baku atau produk yang dikirim dari atau ke luar negeri untuk keperluan ekspor dan impor. Bahan baku Benzena didapat dari PT. Pertamina RU IV Cilacap, dan gas Hidrogen diperoleh dari distributor Jining Xieli Special Gas Corporation, Shandong, China yang dapat ditransportasikan lewat jalur laut, sehingga lokasi pabrik diusahakan dekat dengan laut untuk memudahkan transportasi. 2. Sarana dan prasarana transportasi Tersedianya alat transportasi yang baik akan sangat mempengaruhi proses produksi, jenis fasilitas dan biaya relatif dari masing-masing alat transportasi, yang akan memberikan biaya transportasi yang minimal, mudah diakses untuk pemasaran, transportasi bahan-bahan dan peralatan yang efisien, serta pengiriman secara cepat dan ekonomis. Meliputi transportasi darat seperti jalan untuk pengangkutan, kereta api dan jalur pipa. Transportasi air seperti tersedianya pelabuhan untuk keperluan pemasaran dan bongkar muat. 3. Pemasaran Page 5

6 Lokasi pabrik berada di lokasi yang sangat strategis guna mempermudah akses pemasaran dan biaya distribusi produk serta waktu yang dibutuhkan untuk pengiriman. Sikloheksana merupakan bahan yang sangat dibutuhkan oleh banyak industri baik sebagai bahan pembantu atau sebagai bahan utama. Sehingga diusahakan dapat menjangkau pelaku industri yang membutuhkan. 4. Ketersedian energi dan air Air merupakan kebutuhan yang sangat penting dalam suatu pabrik, baik untuk proses, pendingin, atau kebutuhan lainnya. Air dapat diperoleh dari sungai, air laut dan danau. Ketersediaan bahan bakar juga sebagai pembangkit energi, untuk keperluan operasional pabrik, pembangkit steam, listrik dll. Maka sebaiknya dipilih lokasi yang dekat dengan sumber air dan bahan bakar untuk operasi yang ekonomis. Karena biaya produksi akan menjadi mahal bila pabrik berdiri sendiri. Cilacap merupakan kawasan industri yang mempunyai ketersediaan air dalam jumlah yang banyak. Air dapat diperoleh dengan mudah dari air laut. 5. Ketersediaan tenaga kerja Tenaga kerja merupakan pelaku dari proses produksi. Ketersediaan tenaga kerja yang terampil dan terdidik akan memperlancar jalannya proses produksi. Di daerah Cilacap merupakan salah satu daerah industri yang sudah cukup maju tingkat pendidikannya dan dekat dengan perguruan tinggi, akademi dan sekolah keterampilan yang dapat mencukupi kebutuhan tenaga kerja. 6. Kondisi geografis dan social 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 yang telah lama di kawasan Industri Page 6

7 Cilacap diharapkan memberi dukungan terhadap operasional pabrik sehinggga dipilih lokasi yang memiliki masyarakat yang dapat menerima keberadaan pabrik. 7. Bahan buangan dan gangguan terhadap lingkungan Peraturan-peraturan yang membatasi metode pembuangan limbah dari industri proses telah banyak dibuat. Lokasi yang dipilih sebaiknya memiliki kapasitas dan fasilitas yang memadai untuk melakukan pembuangan limbah secara benar. Lokasi perlu didirikan dalam satu kawasan industri, sehingga memiliki unit pengolahan limbah bersama. Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan di atas, maka pabrik sikloheksana ini dalam perencanaannya akan didirikan di Cilacap, Jawa Tengah. Faktor-faktor pendukungnya antara lain : 1. Dekat dengan pabrik penghasil bahan baku utama yaitu benzena dari PT. Pertamina RU IV sehingga akan memudahkan dalam pengadaan dan transportasinya. Saat ini telah memproduksi benzena sebesar ton/tahun. 2. Sarana dan prasarana transportasi memadai. Cilacap terletak di kawasan pantai selatan sehingga transportasi laut cukup mudah untuk distribusi konsumen baik dalam maupun luar negeri. Adanya juga ketersediaan sarana pelabuhan alami yang sangat ideal karena lautnya cukup dalam dan tenang karena terlindung pulau Nusakambangan, sehingga memudahkan pemasaran antar pulau dan antar negara. Kebutuhan gas Hidrogen yang diperoleh dari China dapat ditrasportasikan lewat jalur laut. 3. Pemasaran produk sikloheksana lebih mudah karena letak Cilacap yang cukup strategis. Dan juga sebagian besar industri yang menggunakan produk ini letaknya berada di pulau jawa dan sekitarnya, guna Page 7

8 memudahkan memenuhi kebutuhan dalam negeri serta untuk keperluan ekspor ke luar negeri. 4. Berada dalam satu kawasan industri dengan PT. Pertamina RU IV dalam mendukung ketersediaan utilitas, yang dapat berkembang karena fasilitasfasilitas pendukung (listrik, bahan bakar, air, steam, water treatment dll) tersedia dan mudah diperoleh. Juga terletak cukup dekat dengan Sungai Serayu sebagai sumber air. 5. Tenaga kerja dapat diperoleh dari masyarakat sekitar pabrik karena terletak di pulau Jawa yang padat penduduk, sehingga tenaga kerja dapat diperoleh dengan mudah, baik tenaga kasar maupun tenaga terdidik. Mengingat lokasi pabrik dekat dengan penduduk dan instansi pendidikan yang cukup baik sehingga dapat menyerap tenaga kerja. 6. Daerah Cilacap dan sekitarnya termasuk daerah yang cukup stabil dari gangguan banjir, gempa bumi, dan bencana alam lainnya. Bukan daerah subur, sehingga tidak mengganggu lahan pertanian. 7. Indonesia memiliki ketentuan standar baku mutu lingkungan yang tidak terlalu ketat dan ketentuan pajak yang ada tidak terlalu tinggi. 8. Daerah Cilacap dan sekitarnya telah direncanakan oleh pemerintah sebagai pusat perkembangan industri untuk wilayah Jawa bagian selatan. Page 8