PRESENTASI TUGAS AKHIR PABRIK ASETON DARI ISOPROPIL ALKOHOL DENGAN PROSES DEHIDROGENASI Oleh : 1. Wahyu Mayangsari (2308 030 047) 2. Hanifia Ilmawati (2308 030 095) DOSEN PEMBIMBING : Prof. Dr. Ir. Suprapto, DEA NIP. 19600624 198701 1 001 PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
DASAR TEORI - Aseton (dimetyl ketone, 2- propanone) Rumus Molekul : CH3COCH3 - Isopropil alkohol (2- propil alkohol, iso-propanol, rubbing alkohol)
SIFAT FISIK ASETON Produk : Aseton Sifat fisik Aseton : - Rumus molekul : CH 3 COCH 3 - Berat molekul, g/ mol : 58,08 - Kenampakan : cairan tidak berwarna - Densitas, g/ cm 3 : 0,79 (cair) -Viscositas (20 0 C) : 0,32 cp - Specific gravity (20 0 C) : 0,783 -Vapour pressure (20 0 C), kpa : 24,7 - Melting point, 0 C : -94,6 - Boiling point (101,3 kpa), 0 C : 56,29 - Critical temperature, 0 C : 235,05 - Critical pressure, kpa : 4701
SIFAT KIMIA ASETON Sifat kimia Aseton : - Dapat membentuk komponen-komponen crystalline seperti aseton sodium bisulfate ( (CH 3 ) 2 COH)SO 3 Na)dengan alkali bisulfate. - Pyrolisis aseton menghasilkan ketene Reaksi : CH 3 COCH 3 CH 2 =C=O - Reduksi menyebabkan aseton berubah menjadi pinacol, isopropil alkohol atau propane. - Aseton membentuk acetals pada reaksi eksotermik, tetapi equilibrium consentration kecil pada temperatur lingkungan.
SIFAT FISIK BAHAN BAKU Bahan baku : Isopropil Alkohol Sifat Fisik Isopropil Alkohol : - Rumus molekul : C3H7OH - Berat molekul, g/gmol : 60,10 - Kenampakan : cairan tak berwarna - Titik didih, C : 82,3 - Titik beku, C : -88,5 - Viskositas (20 C),cp : 2,4 - Densitas (20 C), g/cm3 : 0,7854 - Specific Gravity (20 C) : 0,7864 - Temperatur kritis, C : 235,2 -Tekanan kritis (20 C), kpa : 4.764 - Sangat larut dalam air
SIFAT KIMIA BAHAN BAKU Sifat Kimia Isopropil Alkohol : - Isopropil Alkohol didehidrogenasi membentuk Aseton dengan katalis bermacam-macam seperti logam, oksida dan campuran logam dengan oksidanya. - Isopropil Alkohol dapat juga dioksidasi secara parsial membentuk Aseton dengan katalis yang sama dengan proses dehidrogenasi.
SIFAT FISIK KATALIS Katalis : Campuran Zinc Oxide Sifat fisik katalis Zinc Oxide : - Rumus Molekul : ZnO - Berat Molekul : 81.408 g/mol - Kenampakan : padatan putih - Densitas, g/cm 3 : 5.606 - Melting point, C : 1975 - Boiling point, C : 2360 - Kelarutan dalam air (30 C), mg/100 ml: 0.16
KEGUNAAN ASETON Aseton digunakan sebagai reaction intermediate untuk produksi komponen-komponen lain. Sebagai direct solvent, digunakan untuk industri coating, thinner, cairan pembersih, acrylic, nitrocellulose, industri cat dan pelarut polar di laboratorium. Aseton dapat digunakan untuk komponen-komponen antioksidan, herbisida, keton yang lebih tinggi, dan vitamin intermediate. (Kirk-Othmer, 4 th edition)
LATAR BELAKANG Prediksi kebutuhan Aseton meningkat setiap tahun Kebutuhan Aseton di Indonesia keseluruhan dipenuhi dengan import Prospek yang bagus mendirikan pabrik Aseton di Indonesia Belum ada pabrik Aseton di Indonesia
LATAR BELAKANG DATA IMPOR ASETON DI INDONESIA Sumber : BPS
LATAR BELAKANG DATA EKSPOR ISOPROPIL ALKOHOL DI INDONESIA Sumber : Digital Information Services
LATAR BELAKANG DATA KEBUTUHAN ASETON BEBERAPA INDUSTRI DI INDONESIA Tahun Industri Jumlah (kg/tahun) 2005 2006 2007 2007 2007 Industri cat, pernis dan lak Industri karet Industri Remilling karet Industri Molding Industri Cat Vernis, lak 171.000 4.445 39.543 1.084 3.914 Sumber : BPS
KAPASITAS PABRIK 16 15 Import (ribu ton) 14 13 12 11 10 9 y = 0.8x - 1591. R² = 0.941 8 2003.5 2004 2004.5 2005 2005.5 2006 2006.5 2007 2007.5 2008 2008.5 Tahun
KAPASITAS PABRIK y 1 = 0,8 x 1591,6 y 1 = 0,8 (2016) 1591,6 = 21,2 ribu ton y 2 = 0,8 x 1591,6 y 2 = 0,8 (2008) 1591,6 = 14,8 ribu ton Rata- rata pertumbuhan kebutuhan Aseton di Indonesia = = : y2 = = 5,4 % Kapasitas yang diambil : 21.000 ton/ tahun
LOKASI PABRIK Pabrik Aseton dari Isopropil Alkohol dengan Proses Dehidrogenasi akan didirikan di Kota Cilegon, Propinsi Banten. Pertimbangan : - Dekat dengan bahan baku - Sarana transportasi mendukung - Pemasaran produk - Pengembangan masa depan - Sumber air dan sumber energi
MACAM MACAM PROSES PEMBUATAN ASETON Proses Dehidrogenasi Proses Fermentasi ABE (Aseton, Butanol, Etanol) Proses Cumene Hydroperoxide
N o SELEKSI PROSES Kategori 1. Bahan baku Proses Dehidrogenasi Isopropil alkohol Proses Fermentasi ABE Bahan yang mengandung starch Proses Cumene hydroperoxide Benzena dan propilena 2. Yield ± 95 % ± 15,5 % ± 94 % aseton 3. Produk Main product By product By product 4. Sistem Kontinyu Batch Kontinyu operasi 5. Limbah H 2, waste water DDGS, CO 2, H 2 p- DIPB, m- DIPB
NERACA MASSA NERACA MASSA VAPORIZER Masuk Massa (kg) Keluar Massa (kg) Aliran 2 Aliran 3 Aseton 173.41 Aseton 173.41 IPA 41877.82 IPA 41877.82 Air 20635.45 Air 20635.45 total 62686.68 total 62686.68
NERACA PANAS NERACA PANAS VAPORIZER Masuk (Kkal) Q Feed 246755.291 Keluar (Kkal) Q produk 5342085.175 Q supplay 21890383.561 Qloss 1094519.178 ΔHv 15700534.500 Total 22137138.852 Total 22137138.852
KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA
SPESIFIKASI VAPORIZER Fungsi : Untuk merubah fase feed campuran (Isopropil alkohol, Aseton, dan air dari liquid menjadi vapor. Tipe : Horizontal Shell and Tube Vaporizer Bahan :Carbon Steel SA 283 Grade C Jumlah : 1 buah Kapasitas shell : 1169,856 lb/jam Ukuran shell : ID = 19 ¼ in Kapasitas tube : 1632,56 lb/jam Ukuran tube : 1 in OD, 16 BWG L = 16 ft susunan pipa segitiga dengan pitch = 1 ¼ in jumlah tube : 132 buah Jarak buffle : 5 in
PENGOLAHAN LIMBAH
LIMBAH PABRIK ASETO N DARI ISOPROPIL ALKOHOL DENGAN PROSESDEHIDROGENASI Limbah Cair (air buangan akhir proses dan blowdown boiler) Pengolahannya : - Netralisasi (ph 6 9 dan COD < 40 mg/l) - Adsorpsi dengan activated carbon untuk limbah cair yang mengandung unsur karbon dan hidrogen. Limbah Gas (off gas absorber dan flue gas furnace) Pengolahannya menggunakan alat yaitu cyclone scrubber.
KESIMPULAN PABRIK ASETON DARI ISOPROPIL ALKOHOL DENGAN PROSES DEHIDROGENASI Kapasitas Produksi : 21000 ton/tahun = 63636,364 kg/hari Bahan baku : 61888,32 kg/hari Utilitas : Air Sanitasi : 93940 kg/ hari Air Boiler: 25935,141 kg/hari Air pendingin : 60268,4975 kg/ hari Air Proses : 445595,908 kg/hari Total 625739,5465kg/hari Limbah : - Limbah Cair : air buangan akhir proses dan blowdown boiler. -LimbahGas: off gas absorber dan flue gas furnace.