Pendahuluan BAB I PENDAHULUAN

Transkripsi

1 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik Indonesia merupakan suatu negara yang sangat subur dan kaya akan hasil pertanian serta perikanannya, selain hal tersebut Indonesia memiliki aset kekayaan hasil tambang dan galian yg tidak banyak dimiliki oleh negara negara lain di dunia. Salah satunya hasil galian Kaolin yg merupakan bahan baku untuk pembuatan Alumunium Sulfat Al 2 (SO 4 ) 3. Kaolin merupakan batuan berwarna putih semacam tanah liat yg mempunyai manfaat untuk mengobati diare dan peradangan kulit tertentu, selain hal tersebut kaolin dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan Aluminium Sulfat karena kandungan kaolin terdapat lapisan Aluminium silikat. Di Indonesia ketersediaan kaolin cukup banyak terdapat di daerah Bangka, Belitung, Lampung, Jawa Barat, dan masih banyak terdapat di daerah Kalimantan dan Sulawesi. Data Badan Pusat Statistik mengenai ekspor impor produk Aluminium Sulfat dalam kurun waktu lima tahun terakhir dari tahun mengalami peningkatan, terlebih pada bagian ekspor produk, ini menandakan bahwa kebutuhan Aluminium Sulfat tidak hanya dibutuhkan oleh pabrik dalam negeri, bahkan pabrik pabrik luar negeri membutuhkan produk Aluminium sulfat. Maka dari itu salah satu pertimbangan pembuatan pabrik ini adalah untuk memenuhi kebutuhan pasokan dalam dan luar negeri, namun dalam hal ini lebih kami utamakan kebutuhan dalam negeri sendiri Kapasitas Pabrik Mengenai kapasitas pabrik dari Prarancangan Pabrik Aluminium Sulfat, ada beberapa pertimbangan mengenai pemilihan kapasitas produksi : 1. Jumlah ekspor, impor dan jumlah produksi Aluminium Sulfat di Indonesia Menurut data Badan Pusat Statistik dalam lima tahun terakhir ini jumlah ekspor Aluminium Sulfat mengalami peningkatan, meskipun terdapat

2 Kapasitas X 10 (Ton) Kapasitas X 1000 (Ton) Prarancangan Pabrik Aluminium Sulfat dari Asam Sulfat dan Kaolin 2 penurunan pada tahun 2013 ke tahun Berikut data ekspor Aluminium Sulfat selama lima tahun terakhir. Tabel 1. Data Ekspor dan Impor Aluminium Sulfat No TAHUN JUMLAH JUMLAH IMPOR EKSPOR (TON) (TON) , , , , , , , , , ,823 Berikut adalah grafik hubungan antara kapasitas ekspor Aluminium Sulfat dengan tahun ekspor dan kapasitas impor aluminium sulfat dan tahun impor : EKSPOR y = -5,582x R² = 0, Tahun Ekspor Gambar 1. Hubungan Kapasitas Ekspor Aluminium Sulfat dengan Tahun Ekspor IMPOR y = -6,525x R² = 0, Tahun Impor Gambar 2. Hubungan Kapasitas Impor Aluminium Sulfat dengan Tahun Impor

3 3 Dari gambar 1. dapat diketahui dengan jelas perubahan kapasitas ekspor aluminium sulfat selama tahun , dan pada gambar 2. perubahan kapasitas impor aluminium sulfat selama tahun terjadi perubahan yang signifikan. Dari Gambar 2. untuk grafik hubngan kapasitas impor dan tahun impor didapatkan regresi dengan persamaan Y = -6,525X Dimana : Y = jumlah perkiraan kapasitas Aluminium Sulfat X = tahun 2020 pada tahun ke 11 Maka : Y = -6,525X = -6,525(11) = ,18 ton/tahun Pertimbangan selanjutnya yg digunakan untuk menentukan kapasitas Prarancangan pabrik Aluminium Sulfat adalah jumlah produksi pabrik Aluminium Sulfat yg sudah berdiri di Indonesia, data pabrik dan kapasitas pabrik produsen Aluminium Sulfat dalam negeri dari PT. Lautan Luas Tbk tahun Berikut adalah data pabrik Aluminium Sulfat di Indonesia : Tabel 2. Data Jumlah Kapasitas Pabrik Aluminium Sulfat di Indonesia No Pabrik Kapasitas (ton/tahun) 1 PT. Dunia Kimia Utama PT. Indonesia Acid Industri PT. Liku Telaga PT. Mahkota Indonesia PT. Aktif Indonesia Indah Tabel 3. Data Pabrik Aluminium Sulfat di Dunia No Negara Kapasitas Pabrik Asal (ton/tahun) 1 Cina Sanghai Yixin Chemical Co.,Ltd Hongkong Hongkong Vilia Chemical.Ltd Malaysia Yucheng Jinhe Industry Co.,Ltd Bangladesh Total Link Corporation

4 4 2. Ketersediaan Bahan Baku Bahan baku yg digunakan adalah Kaolin dan Aluminium Sulfat, bahan bahan tersebut dapat diperoleh dari pabrik pabrik di bawah ini : a. Asam Sulfat dapat diperoleh dari pabrik PT. Indonesian Acids Industry dengan kapasitas ton/tahun. b. Kaolin dapat diperoleh dari pabrik PT. Kaolin Dua Satu dengan kapasitas ton/tahun. Dari pertimbangan di atas dan melihat persediaan bahan baku pembuatan Aluminium Sulfat, perkiraan kapasitas produksi Prarancangan Pabrik Aluminium Sulfat pada tahun 2020, sebesar ton/tahun Penentuan Lokasi Pabrik Dalam mendirikan suatu pabrik salah satu faktor yang harus diperhatikan adalah pemilihan lokasi berdirinya pabrik, pendirian pabrik Aluminium Sulfat dengan kapasitas ton/tahun direncanakan akan didirikan di daerah Purwakarta, Jawa Barat dengan pertimbangan pertimbangan sebagai berikut : 1. Pemasaran Produk Salah satu faktor didirikannya pabrik Aluminium Sulfat di Purwakarta adalah lokasi pemasaran produk yg terjangkau, karena Purwakarta berbatasan dengan kota kota padat penduduk seperti, Karawang, Subang, Bandung, dan Bogor. Dengan pertimbangan tersebut diharapkan pemasaran produk dapat dengan mudah di jangkau oleh konsumen. 2. Lokasi penghasil bahan baku Bahan baku pembuatan Aluminium Sulfat adalah Asam Sulfat dan Kaolin, lokasi pabrik Asam Sulfat tidak jauh dari lokasi pendirian pabrik Aluminium Sulfat, Asam Sulfat diperoleh dari PT. Indonesian Acids Industri yg berlokasi di Jakarta Timur, begitupun dengan lokasi pabrik Kaolin yaitu PT. Kaolin Dua Satu yg berlokasi di Jakarta Utara. Dengan pertimbangan tersebut diharapkan pasokan bahan baku ke lokasi pendirian pabrik dapat sampai dengan mudah.

5 5 3. Keperluan Utilitas Daerah Purwakarta adalah lokasi yg strategis untuk mendirikan pabrik terutama dalam hal utilitas, karena daerah ini dekat dengan sungai sungai yg memudahkan untuk keperluan utilitas pabrik salah satu sungai yg mempunyai debit besar yaitu sungai Cilamaya. 4. Tenaga Kerja Lokasi pabrik yg dekat dengan kota kota padat penduduk, sehingga memudahkan dalam mendapatkan tenaga kerja, selain hal tersebut daerah Purwakarta terdapat pabri pabrik yg berdiri sehingga Purwakarta merupakan salah satu kota yg dijadikan tempat mencari kerja. 5. Transportasi Berdasarkan Badan Pemerintahan Daerah Purwakarta, Kabupaten Purwakarta berada pada titik-temu tiga koridor utama lalu-lintas yang sangat strategis, yaitu Purwakarta-Jakarta, Purwakarta-Bandung, Purwakarta- Cirebon Tinjauan Pustaka Aluminium Sulfat umumnya dikenal sebagai tawas. Aluminium Sulfat dibuat dengan cara memurnikan kaolin dengan mereaksikan aluminium oksida dengan asam sulfat. Aluminium sulfat adalah kristal putih, larut dalam air, dan tidak larut dalam alkohol. Garam Aluminium Sulfat dapat digunakan sebagai penyamak kulit hewan dengan cara menghilangkan lemak dan minyak yang terdapat pada kulit hewan tersebut (Harris, 2004). Aluminium Sulfat digunakan sebagai koagulan dalam air dan pengolahan air limbah, salah satunya pengolahan air pada proses industri pulp dan kertas. Aluminium Sulfat dapat menjernihkan air karena ketika Aluminium Sulfat ditambahkan dalam air maka muatan positif yg terdapat pada Aluminium Sulfat menyerap dan menetralisir muatan negatif dari air sehingga akan terbentuk koagulan koagulan yang dapat disaring dan menghasilkan air yg jernih dan dapat dimanfaatkan (Kirk and Othmer,1998).

6 Macam Macam Proses Dalam pembuatan Aluminium Sulfat dari Asam Sulfat dan Kaolin ada beberapa proses yg digunakan yaitu : 1. Kaolin dan Asam Sulfat Menurut Udy (1965) pembuatan aluminium sulfat dengan cara ini dengan langkah melarutkan bahan yang mengandung Al 2 O 3 dengan H 2 SO 4 60% dalam sebuah reaktor yang dijalankan dengan temperature 90 C dan tekanan 1 atm selama 180 menit. Dalam kaolin terdapat bahan Fe 2 O 3 yang dapat bereaksi dengan H 2 SO 4, kaolin dengan Fe 2 O 3 rendah akan sangat menguntungkan dalam pembuatan aluminium sulfat karena produk yang dihasilkan semakin murni. Reaksi asam sulfat dengan kaolin merupakan reaksi yang sangat dipengaruhi oleh suhu dan komposisi campuran bahan keduanya. Reaktor yang digunakan adalah reaktor CSTR/RATB dengan konversi sebesar 85%. Reaksi yang terjadi antara kaolin dan asam sulfat adalah sebagai berikut : Al 2 O 3 (s) + 3H 2 SO 4 (l) Al 2 (SO4) 3 (l) + 3H 2 O (l)...(1) Selain reaksi di atas, di dalam raktor terbentuk dua reaksi lainnya, yaitu reaksi pembentukan FeSO 4 dan reaksi pembentukan Na 2 SO 4 kedua reaksi tersebut menghasilkan produk samping, berikut masing masing reaksi yang terbentuk pada reaktor : Fe 2 O 3 (s) + 3H 2 SO 4 (l) + Fe (s) 3FeSO 4 (s) + 3H 2 O (l)...(2) Reaksi selanjutnya pembentukan Na 2 SO 4 adalah sebagai berikut : Na 2 CO 3 (s) + H 2 SO 4 (l) Na 2 SO 4 (s) + H 2 O (l) + CO 2 (g)...(3) Setelah dari reaktor kemudian hasil reaksi dipisahkan dari padatannya. Hasil dari pemisahan proses sebelumnya dikurangi kadar airnya, kemudian filtrat dikristalkan menggunakan kristalizer sampai suhu 30 C, lalu kristal kristal aluminium sulfat dipisahkan dari cairannya. Selanjutnya dilakukan penguapan dengan menggunakan rotary drier. Setelah itu produk disimpan dalam gudang penyimpanan untuk selanjutnya di pasarkan.

7 7 2. Proses Guilini Menurut Guilini (1939) dalam proses guilini menggunakan bahan baku Aluminium Hidroksida dan asam sulfat. Berikut reaksi aluminium hidroksida dan asam sulfat sehingga menghasilkan aluminium sulfat : 2Al(OH 3 ) (s) + 3H 2 SO 4 (l) Al 2 (SO 4 ) 3(l) + 6H 2 O (l)...(4) Aluminium sulfat dan asam sulfat diumpankan dalam reaktor dengan suhu operasi reaktor 170 C dan tekanan yg digunakan 5-6 atm. Kemudian hasil dari keluaran reaktor dipekatkan menggunakan evaporator, hasil dari reaktor dipindahkan ke tangki vakum untuk didinginkan, kemudian dipindahkan lagi ke mixer pengaduk dan ditambahkan aluminium sulfat 1-2% dengan tujuan memudahkan terbentuknya produk. Keluar dari mixer hasil dikristalkan dengan crystalizer, kemudian dilakukan pengecilan ukuran dengan didinginkan kemudian dilakukan pengepakan dan disimpan di silo penyimpanan Pemilihan Proses Dari proses proses di atas dipilih proses pembuatan aluminium sulfat dari kaolin dan asam sulfat dengan pertimbangan di bawah ini :

8 8 Tabel 4. Perbandingan Proses Pembuatan Aluminium Sulfat No Jenis Proses Kelebihan Kekurangan 1. Bahan baku di 1. Proses berjalan Indonesia cukup dengan melimpah eksotermis 1 Kaolin dan 2. Kemurnian produk Asam Sulfat yaitu 85 % 3. Kondisi operasi dengan tekanan 1 atm dan suhu 90 C 1. Konversi yg 1. Kondisi operasi dihasilkan 80% tinggi dengan tekanan 5-6 atm 2 Guilini dan suhu 170 C 2. Bahan baku sulit didapatkan Meskipun pada proses pembuatan aluminium sulfat dari kaolin dan asam sulfat proses terjadi secara eksotermis hal tersebut dapat ditambahkan pendingin untuk meminimalkan suhu Kegunaan Produk Aluminium sulfat merupakan kristal putih yg memiliki fungsi sebagai berikut, yaitu (Kirk and Othmer, 1998): 1. Sebagai kontrol ph dari pengolahan air 2. Sebagai isolasi atau penyekatan selulosa 3. Sebagai bahan pengendap pada proses buangan dan penanganan air minum 4. Sebagai zat kimia penyamak kulit, dalam hal ini kulit hewan yg digunakan sebagai produk siap pakai 5. Sebagai pelekat kertas yg digunakan pada industri pulp dan kertas

9 Sifat Fisis dan Kimia Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku 1. Kaolin Menurut Perry (2008) kaolin memiliki sifat fisis dan sifat kimia sebagai berikut : a. Sifat Fisis Rumus Kimia : Al 2 O 3 BM : 258,160 kg/kmol Titik Didih : 2.033,15 K Titik Kritis : 5.335,00 K Warna : Putih Bentuk : Solid Massa jenis : 2,2 b. Sifat Kimia Larut dalam air dingin, air panas, methanol, diethyl ether Mineral lempung yang mempunyai dua struktur atom dasar, yaitu Alumina Magnesia Octahedron dan Silica Tetrahedron. 2. Asam Sulfat Menurut Perry (2008) asam sulfat memiliki sifat fisis dan sifat kimia sebagai berikut : a. Sifat Fisis Rumus Kimia : H 2 SO 4 BM : 98,079 kg/kmol Titik Didih : 610,00 K Titik Kritis : 925,00 K Bentuk : Larutan Massa jenis : 1,96 b. Sifat Kimia Larut dalam air

10 10 Terurai dalam alkohol 95% Reaksi hidrasi asam sulfat sangat eksotermik Asam Sulfat adalah zat pendehidrasi Sifat Fisis dan Sifat Kimia Bahan Tambahan Serbuk Besi (Fe) Menurut Perry (2008) serbuk besi memiliki sifat fisis dan sifat kimia sebagai berikut : a. Sifat Fisis Rumus Kimia : Fe BM : 55,845 kg/kmol Titik Didih : K Warna : perak abu-abu Massa jenis : 4,36 b. Sifat Kimia Mudah teroksidasi di tempat lembab Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti sulfur, fosfor, boron, karbon dan silikon Mudah larut dalam asam encer Oksidanya bersifat amfoter yaitu oksida yang menunjukkan sifat-sifat asam sekaligus basa Sifat Fisis dan Sifat Kimia Produk Aluminium Sulfat Menurut Perry (2008) aluminium sulfat memiliki sifat fisis dan sifat kimia sebagai berikut : a. Sifat Fisis Rumus Kimia : Al 2 (SO 4 ) 3. 18H 2 O BM : 342,150 kg/kmol Titik Leleh : 770 C

11 11 Bentuk : Padat Warna : Putih Massa jenis : 1,62 b. Sifat Kimia Dalam bentuk padat akan stabil di udara, dalam bentuk larutan akan korosif dengan udara Diatas suhu 770 C akan terurai menjadi Al 2 O 3 dan SO 3(g) Mudah larut dalam air Tidak beracun Tidak berbau Bereaksi asam untuk lakmus Mengkristal menjadi oktahedral