BAB II DISKRIPSI PROSES. 2.1 Spesifikasi Bahan Baku, Bahan Pendukung dan Produk. Isobutanol 0,1% mol

dokumen-dokumen yang mirip
Prarancangan Pabrik Nitrogliserin dari Gliserin dan Asam Nitrat dengan Proses Biazzi Kapasitas Ton/ Tahun BAB II DESKRIPSI PROSES

Prarancangan Pabrik Metil Salisilat dari Metanol dan Asam Salisilat Kapasitas Ton/Tahun BAB II DESKRIPSI PROSES. : jernih, tidak berwarna

BAB II DESKRIPSI PROSES

BAB II DESKRIPSI PROSES. Titik didih (1 atm) : 64,6 o C Spesifik gravity : 0,792 Kemurnian : 99,85% Titik didih (1 atm) : -24,9 o C Kemurnian : 99,5 %

BAB II DESKRIPSI PROSES

BAB II DESKRIPSI PROSES

BAB II DESKRIPSI PROSES

BAB II DESKRIPSI PROSES. Rumus Molekul : C 3 H 4 O 2

PRARANCANGAN PABRIK ACRYLAMIDE DARI ACRYLONITRILE MELALUI PROSES HIDROLISIS KAPASITAS TON/TAHUN BAB II DESKRIPSI PROSES

BAB II DESKRIPSI PROSES. Rumus Molekul

BAB II DESKRIPSI PROSES

Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas Ton/Tahun BAB II DESKRIPSI PROSES

BAB II DISKRIPSI PROSES

Prarancangan Pabrik Etil Akrilat dari Asam Akrilat dan Etanol Kapasitas ton/tahun BAB II DESKRIPSI PROSES. Rumus molekul : C2H5OH

Prarancangan Pabrik n-butiraldehid dengan Proses Hidroformilasi Propilen Kapasitas Ton/Tahun BAB II DESKRIPSI PROSES

BAB II DISKRIPSI PROSES

BAB II DESKRIPSI PROSES. Kemurnian : minimal 99% : maksimal 1% propana (CME Group) Density : 600 kg/m 3. : 23,2 % berat dari udara.

BAB II DISKRIPSI PROSES

BAB II PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES

BAB III PERANCANGAN PROSES. bahan baku Metanol dan Asam Laktat dapat dilakukan melalui tahap-tahap sebagai

BAB II URAIAN PROSES. Benzil alkohol dikenal pula sebagai alpha hidroxytoluen, phenyl methanol,

DESKRIPSI PROSES. pereaksian sesuai dengan permintaan pasar sehingga layak dijual.

BAB II URAIAN PROSES. Benzil alkohol dikenal pula sebagai alpha hidroxytoluen, phenyl methanol,

BAB III PERANCANGAN PROSES

II. DESKRIPSI PROSES

atm dengan menggunakan steam dengan suhu K sebagai pemanas.

BAB II DISKRIPSI PROSES

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II. DESKRIPSI PROSES. Proses produksi Metil Akrilat dapat dibuat melalui beberapa cara, antara

PRARANCANGAN PABRIK BUTENA-1 DENGAN PROSES DEHIDROGENASI N-BUTANA KAPASITAS TON/TAHUN

BAB III PERANCANGAN PROSES

BAB II. DESKRIPSI PROSES

Prarancangan Pabrik Metil Salisilat dari Asam Salisilat dan Metanol dengan Kapasitas Ton/Tahun BAB I PENGANTAR

BAB I PENDAHULUAN. bidang industri. Banyak sektor yang masih tergantung impor dari luar negeri sehingga

BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES

BAB II DESKRIPSI PROSES 2.1. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK. - p-xylene : max 0,50 % wt. - m-xylene : max 0,30 % wt. - o-xylene : max 0,20 % wt

BAB III PERANCANGAN PROSES

II. DESKRIPSI PROSES. Tahap-tahap reaksi formaldehid Du-Pont untuk memproduksi MEG sebagai

BAB II PEMILIHAN DAN DESKRIPSI PROSES. Paraldehida merupakan senyawa polimer siklik asetaldehida yang

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK SIKLOHEKSANA DENGAN PROSES HIDROGENASI BENZENA KAPASITAS TON PER TAHUN

Prarancangan Pabrik Polistirena dengan Proses Polimerisasi Suspensi Kapasitas Ton/Tahun BAB II DESKRIPSI PROSES. Bentuk : cair.

LAMPIRAN A HASIL PERHITUNGAN NERACA MASSA

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK NITROBENZENA DARI BENZENA DAN ASAM NITRAT DENGAN PROSES BIAZZI KAPASITAS TON PER TAHUN

SKRIPSI PRA RANCANGAN PABRIK KIMIA

PRARANCANGAN PABRIK PROPILEN OKSIDA DARI PROPILEN DAN TERT-BUTIL HIDROPEROKSIDA KAPASITAS TON/TAHUN

BAB II DISKRIPSI PROSES. : Kuning kecoklatan

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK VINYL ACETATE DARI ACETYLENE DAN ACETIC ACID KAPASITAS TON/TAHUN

PRARANCANGAN PABRIK ACRYLONITRILE DENGAN PROSES DEHIDRASI ETHYLENE CYANOHYDRINE KAPASITAS TON/TAHUN

PRARANCANGAN PABRIK ETIL ASETAT DARI ASAM ASETAT DAN ETANOL DENGAN PROSES KONTINYU KAPASITAS TON PER TAHUN

PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES. teknologi proses. Secara garis besar, sistem proses utama dari sebuah pabrik kimia

BAB II DESKRIPSI PROSES

DAFTAR ISI. Halaman Judul... i. Lembar Pengesahan... ii. Kata Pengantar... iv. Daftar Isi... v. Daftar Tabel... ix. Daftar Gambar...

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES

PRARANCANGAN PABRIK ETIL ASETAT DARI ASAM ASETAT DAN ETANOL DENGAN PROSES KONTINYU KAPASITAS TON PER TAHUN

Katalis Katalis yang digunakan adalah Rhodium (US Patent 8,455,685).

PRARANCANGAN PABRIK ANILINE

PRARANCANGAN PABRIK N-BUTIL OLEAT DARI ASAM OLEAT DAN N-BUTANOL KAPASITAS TON / TAHUN

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK N-BUTIL AKRILAT DARI ASAM AKRILAT DAN N-BUTANOL MENGGUNAKAN DISTILASI REAKTIF KAPASITAS 60.

KAPASITAS TON PER TAHUN

proses oksidasi Butana fase gas, dibagi dalam tigatahap, yaitu :

VII. TATA LETAK PABRIK

PRARANCANGAN PABRIK NATRIUM DIFOSFAT HEPTAHIDRAT DARI NATRIUM KLORIDA DAN ASAM FOSFAT KAPASITAS TON / TAHUN

V. SPESIFIKASI ALAT. Pada lampiran C telah dilakukan perhitungan spesifikasi alat-alat proses pembuatan

BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES

II. DESKRIPSI PROSES. (2007), metode pembuatan VCM dengan mereaksikan acetylene dengan. memproduksi vinyl chloride monomer (VCM). Metode ini dilakukan

MAKALAH PENDADARAN PRARANCANGAN PABRIK CYCLOHEXANE DENGAN PROSES HYDROGENASI BENZENE KAPASITAS TON PER TAHUN

PRARANCANGAN PABRIK ETIL ASETAT DARI ASAM ASETAT DAN ETANOL DENGAN KATALIS ASAM SULFAT KAPASITAS TON PER TAHUN

BAB II. DISKRIPSI PROSES. bahan baku yang bervariasi. Berdasarkan bahan baku ada 2 proses komersial

V. SPESIFIKASI PERALATAN

PRARANCANGAN PABRIK ETIL KLORIDA DARI ETANOL DAN HIDROGEN KLORIDA KAPASITAS TON/TAHUN

PRARANCANGAN PABRIK METHACROLEIN DARI PROSES OKSIDASI ISOBUTYLENE DAN UDARA KAPASITAS TON/TAHUN

PRARANCANGAN PABRIK BUTADIENASULFON DARI 1,3 BUTADIENA DAN SULFUR DIOKSIDA KAPASITAS TON PER TAHUN

EXECUTIVE SUMMARY TUGAS PERANCANGAN PABRIK KIMIA

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK KARBON DISULFIDA DARI METANA DAN BELERANG KAPASITAS TON/TAHUN

25. Neraca panas pada Vaporizer (VP-101) Neraca panas pada Separator Drum (SD-101) Neraca energi pada Kompresor (K-101)

PRARANCANGAN PABRIK VINYL CHLORIDE MONOMER DENGAN PROSES PIROLISIS ETHYLENE DICHLORIDE KAPASITAS TON/TAHUN

PRARANCANGAN PABRIK KIMIA PARAXYLENA DARI DISPROPORSIONASI TOLUENA SKRIPSI

TATA LETAK PABRIK. terhadap kelangsungan proses pabrik yang meliputi keberhasilan dan

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK ISOPROPIL ASETAT DARI ASAM ASETAT DAN ISOPROPANOL KAPASITAS TON/TAHUN

KATA PENGANTAR. Yogyakarta, September Penyusun,

PERHITUNGAN NERACA PANAS

BAB III SPESIFIKASI ALAT

PRARANCANGAN PABRIK PROPILEN GLIKOL DENGAN PROSES HIDRASI MENGGUNAKAN KATALIS ASAM KAPASITAS TON/TAHUN

PRARANCANGAN PABRIK NITROGLISERIN DARI ASAM NITRAT DAN GLISERIN KAPASITAS TON PER TAHUN

BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES. Alat-alat di pabrik ini meliputi reactive distillation, menara distilasi,

II. DESKRIPSI PROSES NC-(CH 2 ) 4 -CN + 4 H 2 O. Reaksi menggunakan katalisator dari komponen fosfor, boron, atau silica gel.

BAB III SPESIFIKASI ALAT

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PRARANCANGAN PABRIK METIL SALISILAT DARI METANOL DAN ASAM SALISILAT KAPASITAS TON/TAHUN

II. PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES

PRARANCANGAN PABRIK ASAM SULFAT DENGAN PROSES KONTAK ABSORPSI GANDA KAPASITAS TON/TAHUN

II. PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES

BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES

BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES. Alat-alat di pabrik ini meliputi reactive distillation, menara distilasi,

II. DESKRIPSI PROSES. MEK mulai dikembangkan pada tahun 1980-an sebagai pelarut cat. Dalam pembuatan

TUGAS AKHIR HALAMAN JUDUL PRARANCANGAN PABRIK ASAM NITRAT DARI ASAM SULFAT DAN NATRIUM NITRAT KAPASITAS TON/TAHUN

Prarancangan Pabrik Asam Nitrat Dari Asam Sulfat Dan Natrium Nitrat Kapasitas Ton Per Tahun BAB I PENDAHULUAN

KATA PENGANTAR. Yogyakarta, Juni Penyusun. iii

VII. LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

Transkripsi:

BAB II DISKRIPSI PROSES 2.1 Spesifikasi Bahan Baku, Bahan Pendukung dan Produk 2.1.1. Spesifikasi bahan baku tert-butyl alkohol (TBA) Wujud Warna Kemurnian Impuritas : cair : jernih : 99,5% mol : H 2 O 0,4% mol Isobutanol 0,1% mol (Sumber : Coming Chem Co,.Ltd) 2.1.2. Spesifikasi bahan pendukung Asam Sulfat (sebagai katalis) Wujud Kemurnian Impuritas : cair : 98 % massa : H 2 O 2% massa (Sumber : Tahoma mandiri) Spesifikasi produk Isobutylene Wujud Warna Kemurnian : cair : jernih : 99,7% massa 14 Diskripsi Proses

Impuritas : H 2 O 0,05% massa TBA 0,25% massa (Sumber : Xiang Ding Chemical INTL Co,.Ltd) 2.2 Konsep Proses 2.2.1 Dasar Reaksi Proses pembuatan isobutylene dari tert-butyl alkohol (TBA) yang direaksikan dalam fase cair dengan katalis H 2 SO 4. Persamaan reaksi dehidrasi TBA termasuk orde 2 irreversible dengan tekanan 200 psia dalam reaktor RATB. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : H 3 C CH 3 H 3 C C OH C CH 2 H 2 O CH 3 H 3 C TBA Isobutylene Air TBA Isobutylene + Air 2.2.2 Mekanisme Reaksi Reaksi dehidrasi TBA untuk memproduksi isobutylene ini menggunakan reaktor RATB dalam fase homogen yaitu fase cair, dimana didalamnya berisi katalis H 2 SO 4. Pemakaian katalis ini bertujuan untuk mempercepat terjadinya reaksi dehidrasi TBA pada tekanan 200 psia. 2.2.3. Kondisi operasi Proses pembuatan isobutylene dilakukan pada suhu 192,8 C dan tekanan 200 psia. (Sumber : Patent, EP 0712824 A1) Diskripsi Proses 15

2.2.4. Tinjauan Kinetika Reaksi antara pembuatan isobutylene dari tert-butyl alkohol adalah cair cair. Harga konstanta kecepatan reaksi dicari dengan persamaan sebagai berikut : k C.C K.C C4H8 H2O a C4H10O r C4H10O ; mol/s.m 3 CC4H10O BH2O.CH2O k F ref,c4h10o.exp E C4H10O R x 1 T x 1 T ref Ln K a = -3111,9 x Dimana : 1 T + 14,4056 r = laju reaksi, mol/s.m 3 k = kinetika reaksi, mol/s.kg C = konsentrasi, mol/m 3 F ref E R T T ref Ka = faktor exponensial Arhenius, mol/s.kg = energi aktivasi, kj/mol = konstanta gas, kj/mol K = Temperatur, K = Temperatur referensi, K = konstanta kesetimbangn reaksi ( Sumber : Toumas, 2005 ) 2.2.5. Tinjauan Termodinamika Reaksi pembuatan isobutylene: (CH 3 ) 3 COH C(CH 3 ) 2 = CH 2 + H 2 O Diskripsi Proses 16

Data : ΔH o f C 4 H 10 O ΔH o f C 4 H 8 ΔH o f H 2 O = -312,4 kj/mol = -17,100 kj/mol = -241,814 kj/mol (Sumber : Perry, 1984) ΔH f 298 = ΔH o f produk - ΔH o f reaktan = (-17,100 + (-241,814)) - (-312,4) = 53,486 kj/mol ΔH f 298 ΔH f 298 = ( - ) maka reaksi berjalan secara eksotermis = ( + ) maka reaksi berjalan secara endotermis Dari reaksi di atas menunjukkan bahwa pembuatan isobutylene tersebut adalah reaksi endotermis atau membutuhkan panas, kerena harga ΔH f 298 menunjukkan harga positif. Tabel 2.1. Data Energi Gibbs G o f,298 (kkal/mol) G o f,465,95 (kkal/mol) C 4 H 8 C 4 H 10 O H 2 O 13,939-42,624-54,862 25,2633-30,429-55,719 (Sumber : Yaws, 1999) G o f,298 = G o f produk - G o f reaktan = (13,939 + (-54,862)) (-42,624) = 1,701 kkal/mol = 7,1217 kj/mol Diskripsi Proses 17

G o f,465,95 = G o f produk - G o f reaktan = (25,2633 + (-55,719)) (-30,429) = -0,0266 kkal/mol = -0,111 kj/mol G o = - RT ln K dimana : G o = Energi Gibbs, kj/mol Ln K a = -3111,9 x 1 T + 14,4056 Ka = 2268,7548 K >>> 1 Karena harga konstanta kesetimbangan sangat besar maka reaksi termasuk irreversible. (Sumber : Smith & Vannes,1996 ) 2.3 Diagram Alir Proses dan Langkah Proses 2.3.1. Diagram alir proses Diagram alir ada tiga macam, yaitu : a. Diagram alir proses (gambar 2.1) b. Diagram alir kualitatif (gambar 2.2) c. Diagram alir kuantitatif (gambar 2.3) Diskripsi Proses 18

Gambar 2.1. Diagram Alir Proses Tugas Akhir E-70 E-66 CD-02 E-71 MD-01 E-68 V-4 ACC-01 E-72 P-06 E-78 E-75 RB-01 SP-01 E-74 E-76 E-82 P-05 E-69 T-02 T-03 Isobutylene UPL DIAGRAM ALIR PROSES PRARANCANGAN PABRIK ISOBUTYLENE DARI TERT BUTYL ALKOHOL KAPASITAS 90.000 TON/TAHUN E-77 H2SO4 P-04 E-67 P-01 E-81 E-79 P-02 P-03 E-73 E-65 E-80 KETERANGAN : ACC : Accumulator CD : Condensor CO : Cooler EV : Expansion Valve MD : Menara Distilasi T : Tangki P : Pompa RB : Reboiler SP : Separator K : Kompresor Diskripsi Proses 19

8 4 R CD 5 sp 9 MD 10 P = 4,5 atm T = 192,76 o C 11 Gambar 2.2. Diagram Alir Kualitatif V-23 P = 4,5 atm T = 125 o C P = 1 atm T = 30 o C P = 13,6 atm T = 101,74 o C 2 HE 1 P = 13,6 atm T = 160 o C 3 P = 4,5 atm T = 125 o C P = 13,6 atm T = 192,8 o C 7 purging P = 4,5 atm T = 125 o C 6 P = 4,5 atm T = 125 o C P = 4,5 atm T = 125 o C CD P = 4,5 atm T = 43,843 o C RB P = 4,5 atm T = 149,69 o C HE Diskripsi Proses 20

Gambar 2.3. Diagram Alir Kuantitatif Tugas Akhir 1 C4H10O : 11484,595 kg H2O : 11,156 kg Isobutanol : 8,858 kg 11504,609 kg C4H8 : 0,000 kg C4H10O : 20326,869 kg H2O : 14748,278 kg Isobutanol : 35377,950 kg 70453,097 kg 2 HE C4H8 : 11329,545 kg C4H10O : 5360,195 kg H2O : 18382,779 kg Isobutanol : 35380,577 kg 70453,097 kg 3 8 C4H8 : 0.000 kg C4H10O : 8842,273 kg H2O : 14737,122 kg Isobutanol : 35369,093 kg 58948,488 kg R C4H8 : 11329,545 kg C4H10O : 5360,195 kg H2O : 18382,779 kg Isobutanol : 35380,577 kg 70453,097 kg CD 4 5 C4H8 : 11329,545 kg C4H10O : 5360,195 kg H2O : 18382,779 kg Isobutanol : 35380,577 kg 70453,097 kg 6 7 C4H8 : 0,000 kg C4H10O : 8842,653 kg H2O : 14737,755 kg Isobutanol : 35370,612 kg 58951,020 kg C4H8 : 0,000 kg C4H10O : 0,380 kg H2O : 0,633 kg Isobutanol : 1,519 kg 2,532 kg SP 9 C4H8 : 11329,545 kg C4H10O : 28,755 kg H2O : 86,266 kg Isobutanol : 57,510 kg 11502,077 kg MD CD 10 C4H8 : 11329,545kg C4H10O : 28,409 kg H2O : 5,682 kg 11363,636 kg RB 11 C4H10O : 0,346 kg H2O : 80,584 kg Isobutanol : 57,511 kg 138,441 kg HE 12 C4H10O : 0,346 kg H2O : 80,584 kg Isobutanol : 57,511 kg 138,441 kg Diskripsi Proses 21

2.3.2. Tahapan Proses Proses pembuatan isobutylene dapat dibagi dalam empat tahap yaitu: 1. Tahap penyimpanan bahan baku 2. Tahap penyiapan bahan baku 3. Tahap pembentukan produk 4. Tahap pemurnian produk 2.3.2.1 Tahap penyimpanan bahan baku Bahan baku isobutylene yaitu tert-butyl alcohol (TBA) disimpan dalam fase cair pada kondisi suhu 30 o C dan tekanan 1 atm untuk menjaga agar fase senyawa tersebut tetap pada fase cair. 2.3.2.2 Tahap penyiapan bahan baku TBA dari T-01 diumpankan ke reaktor (R-01) yang sebelumnya tekanan di naikkan dari 14,69 psia ( 1 atm) menjadi 200 psia (13,6 atm) dan di naikkan suhunya dari 30 o C menjadi 192,8 o C dengan menggunakan HE-01. kemudian ada penambahan bahan baku yang berasal dari hasil bawah separator dengan suhu 125 o C yang sebelumnya dinaikkan suhunya dengan menggunakan HE-01 menjadi 192,8 o C dan tekanan di naikkan dari 66,13 psia (4,5 atm) menjadi 200 psia (13,6 atm). 2.3.2.3 Tahap pembentukan produk Di dalam reaktor terjadi reaksi yang bersifat endotermis dan reversible sebagai berikut : H 3 C CH 3 H 3 C C OH C CH 2 H 2 O CH 3 H 3 C TBA Isobutylene Air Diskripsi Proses 22

Reaksi terjadi pada fase cair - cair. Pada suhu 192,8 o C dan tekanan 200 psia. TBA di reaksikan dengan penambahan katalis H 2 SO 4 yang bertujuan untuk mempercepat terjadinya reaksi sehingga menghasilkan isobutylene dengan konversi sebesar 73,63 %. Karena reaksi bersifat endotermis maka untuk mempertahankan kondisi operasi diperlukan koil pemanas. 2.3.2.4 Tahap pemurnian produk Produk reaktor berupa cairan yang terdiri atas isobutylene, TBA, H 2 O dan isobutanol. Campuran cairan keluar dari reaktor berupa uap, kemudian uap yang keluar dari reaktor diumpankan ke dalam condenser (CD-01), dikondensasikan sampai suhu 125 o C, dan pada tekanan 4,5 atm sehingga keluaran condenser akan menjadi campuran dua fase yang kemudian diumpankan ke dalam separator (SP-01) untuk dipisahkan fase uap dan fase cairnya. Hasil atas separator yang terdiri atas isobutylene, TBA, H 2 O dan isobutanol, diumpankan ke dalam menara distillasi (MD-01) untuk memisahkan air dari produk dan hasil bawah separator direcyle ke reaktor. Isobutylene, TBA dan sedikit H 2 O yang mempunyai titik didih lebih rendah akan diperoleh sebagai hasil atas menara distilasi MD-01. Hasil atas dari menara distilasi MD-01 keluar pada suhu 43,843 o C yang merupakan produk utama kemudian dikondensasi dalam CD-02 sehingga menjadi cairan dan disimpan dalam tangki penyimpanan (T-03). Sebagian kecil TBA, H 2 O dan isobutanol yang mempunyai titik didih Diskripsi Proses 23

lebih tinggi akan diperoleh sebagai hasil bawah MD-01. Hasil bawah menara distilasi MD-01 keluar pada suhu 149,694 o C. 2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas 2.4.1. Neraca massa Basis perhitungan Kapasitas/Tahun : 1 jam operasi : 90.000 ton/tahun Kapasitas produksi/jam : ton 1 tahun 90.000 x tahun 330hari x 1hari 24 jam kg x1000 ton : 11363,636 kg/jam 2.4.1.1 Neraca Massa Total Tabel 2.2. Neraca massa total Input Arus 1 (kg) Output purging (kg) Arus 10 (kg) Arus 12 (kg) C 4 H 8 11.329,545 C 4 H 10 O 11.484,595 0,380 28,409 0,346 H 2 O 11,156 0,633 5,682 80,584 Isobutanol 8,858 1,519 57,511 11.504,609 2,532 11.363,636 138,441 Total 11.504,609 11.504,609 Diskripsi Proses 24

2.4.1.2 Neraca massa alat Tabel 2.3. Neraca massa pada pertemuan arus 1, 2 dan 8 Input Output Arus 1 (kg) Arus 8 (kg) Arus 2 (kg) C 4 H 8 0,000 0,000 0,000 C 4 H 10 O 11.484,595 8.842,273 20.326,869 H 2 O 11,156 14737,122 14.748,278 Isobutanol 8,858 35.369,093 35.377,950 11.504,609 58.948,488 70.453,097 Total 70.453,097 70.453,097 Tabel 2.4. Neraca massa Heat Exchanger Input Arus 2 (kg) Output Arus 3 (kg) C 4 H 8 0,000 0,000 C 4 H 10 O 20.326,869 20.326,869 H 2 O 14.748,278 14.748,278 Isobutanol 35.377,950 35.377,950 70.453,097 70.453,097 Diskripsi Proses 25

Tabel 2.5. Neraca massa Reaktor Input Arus 3 (kg) Output Arus 4 (kg) C 4 H 8 0,000 11.329,545 C 4 H 10 O 20.326,869 5.360,195 H 2 O 14.748,278 18.382,779 Isobutanol 35.377,950 35.380,577 70.453,097 70.453,097 Tabel 2.6. Neraca massa Kondenser Input Arus 4 (kg) Output Arus 5 (kg) C 4 H 8 11.329,545 11,329.545 C 4 H 10 O 5.360,195 5.360,195 H 2 O 18.382,779 18.382,779 Isobutanol 35.380,577 35.380,577 70.453,097 70.453,097 Tabel 2.7. Neraca massa Separator Input Output Arus 5 (kg) Arus 6(kg) Arus 9 (kg) C 4 H 8 11.329,545 0,000 11.329,545 Diskripsi Proses 26

Input Output Arus 5 (kg) Arus 6(kg) Arus 9 (kg) C 4 H 10 O 5.360,195 8.842,653 28,755 H 2 O 18.382,779 14.737,755 86,266 Isobutanol 35.380,577 35.370,612 57,510 70.453,097 58.951,020 11.502,077 Total 70.453,097 70.453,.097 Tabel 2.8. Neraca massa Recycle dan Purging Input Output Arus 6 (kg) Arus 7 (kg) Arus 8 (kg) C 4 H 10 O 8.842,653 0,380 8.842,273 H 2 O 14.737,755 0,633 14.737,122 Isobutanol 35.370,612 1,519 35.369,093 58.951,020 2,532 58.948,488 Total 58.951,020 58.951,020 Tabel 2.9. Neraca massa Menara Distilasi Input Output Arus 9 (kg) Arus 10 (kg) Arus 11 (kg) C 4 H 8 11.329,545 11.329,545 C 4 H 10 O 28,755 28,409 0,346 Diskripsi Proses 27

Input Output Arus 9 (kg) Arus 10 (kg) Arus 11 (kg) H 2 O 86,266 5,682 80,584 Isobutanol 57,510 57,510 11.502,077 11.363,636 138,440 Total 11.502,077 11.502,077 Tabel 2.10. Neraca massa Cooler Input Arus 11 (kg) Output Arus 12 (kg) C 4 H 8 0,000 0,000 C 4 H 10 O 0,346 0,346 H 2 O 80,584 80,584 Isobutanol 57,510 57,510 138,440 138,440 2.4.2. Neraca Panas 2.4.2.1 Neraca Panas Total Tabel 2.11. Neraca Panas Total Input (kj) Output (kj) Arus 1 18.5346,95 Diskripsi Proses 28

Input (kj) Output (kj) Q HE-01 9.457.481,65 Q S 55.262.188,46 Q CD-01 61.578.352,34 Purging 559,49 Q CD-02 4.616.091,67 Arus 10 4.593.478,04 Q RB-01 5.932.627,05 Arus 12 6.269,41 Q HE-02 42.893,17 total 70.837.644,11 70.837.644,11 2.4.2.2 Neraca Panas Alat Tabel 2.12. Neraca Panas pada pertemuan arus 1, 2 dan 8 Input (kj) Output (kj) Arus 1 Arus 8 Arus 2 C 4 H 8 0,00 0,00 0,00 C 4 H 10 O 185.032,09 3.085.148,03 5.327.995,26 H 2 O 233,95 6.174.649,57 4.731.551,68 Isobutanol 80,91 3.765.017,56 3.150.615,16 185.346,95 13.024.815,16 13.210.162,10 total 13.210.162,10 13.210.162,10 Diskripsi Proses 29

Tabel 2.13. Neraca Panas HE-01 Input (kj) Output (kj) Arus 2 Q HE Arus 3 C 4 H 8 0,00 0,00 C 4 H 10 O 5.327.995,26 9.939.695,29 H 2 O 4.731.551,68 8.399.811,88 Isobutanol 3.150.615,16 4.328.136,59 Q HE 9.457.481,65 13.210.162,10 9.457.481,65 22.667.643,76 total 22.667.643,76 22.667.643,76 Tabel 2.14. Neraca Panas R-01 komponen Input (kj) Output (kj) Arus 3 Steam Q reaksi Arus 4 C 4 H 8 0,00 4.969.444,15 C 4 H 10 O 9.939.695,29 4.231.788,10 H 2 O 8.399.811,88 47.735.236,83 Isobutanol 4.328.136,59 20.989.397,25 Steam 55.262.188,46 Q reaksi -3.965,88 22.667.643,76 55.262.188,46-3.965,88 77.925.866,34 total 77.925.866,34 77.925.866,34 Diskripsi Proses 30

Tabel 2.15. Neraca Panas CD-01 Input (kj) Output (kj) Arus 4 Q CD Arus 5 C 4 H 8 4.970.155,89 3.012.890,70 C 4 H 10 O 4.231.467,13 1.870.219,96 H 2 O 47.733.530,33 7.702.129,12 Isobutanol 20.994.678,85 3.766.240,09 Q CD 61.578.352,34 77.929.832,20 61.578.352,34 16.351.479,87 total 77.929.832,20 77.929.832,20 Tabel 2.16. Neraca Panas SP-01 Input (kj) Output (kj) Arus 5 Arus 6 Arus 9 C 4 H 8 3.012.890,70 0,00 3.098.999,88 C 4 H 10 O 1.870.219,96 3.085.280,55 1.1878,50 H 2 O 7.702.129,12 6.174.914,80 183.590,96 Isobutanol 3.766.240,09 3.765.179,29 31.635,89 16.351.479,87 13.025.374,65 3.326.105,22 total 16.351.479,87 16.351.479,87 Diskripsi Proses 31

Tabel 2.17. Neraca Panas Purging Input (kj) Output (kj) Arus 6 Arus 7 (purging) Arus 8 (recycle) C 4 H 8 0,00 0,00 0,00 C 4 H 10 O 3.085.280,55 132,53 3.085.148,03 H 2 O 6.174.914,80 265,24 6.174.649,57 Isobutanol 3.765.179,29 161,73 3.765.017,56 13.025.374,65 559,49 13.024.815,16 total 13.025.374,65 13.025.374,65 Tabel 2.18. Neraca Panas MD-01 Input (kj) Output (kj) Arus 9 Q RB Arus 10 Arus 11 Q CD C 4 H 8 3.098.999,88 4.559.544,50 0,00 C 4 H 10 O 11.878,50 20.248,45 154,01 H 2 O 183.590,96 13.685,08 42.170,69 Isobutanol 31.635,89 6.837,86 Q RB 5.932.627,05 Q CD 4.616.091,67 3.326.105,22 5.932.627,05 4.593.478,04 49.162,57 4.616.091,67 total 9.258.732.28 9.258.732.28 Diskripsi Proses 32

Tabel 2.19. Neraca Panas CO-01 Input (kj) Output (kj) Arus 11 Arus12 Q HE C 4 H 8 0,00 0,00 C 4 H 10 O 154,01 16,86 H 2 O 42.170,69 5.063,31 Isobutanol 6.837,86 1.189,23 Q HE 42.893,17 49.162,57 6.269,41 42.893,17 total 49.162,57 4.9162,.57 2.5. Tata Letak Pabrik dan Peralatan 2.5.1. Tata Letak Pabrik Lay out pabrik atau tata letak pabrik adalah tempat kedudukan dari bagian-bagian pabrik yang diatur sedemikian rupa sehingga pabrik dapat berfungsi dengan efektif, efisien dan aman. Adapun bagian bagian utama pabrik meliputi : a. Daerah administrasi / perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol. Daerah administrasi / perkantoran merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik yang mengatur kelancaran operasi. Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat pengendalian proses, kualitas, dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produk yang akan dijual. Diskripsi Proses 33

b. Daerah proses, merupakan daerah tempat alat-alat proses diletakkan dan tempat berlangsungnya produksi. c. Daerah pergudangan umum, fasilitas karyawan, bengkel, dan garasi. d. Daerah utilitas, merupakan daerah untuk pengolahan air, pengolahan limbah, tenaga listrik, dan lain sebagainya. Tujuan pengaturan tata letak pabrik antara lain : Mempermudah arus masuk dan keluar area pabrik Proses pengolahan bahan baku menjadi produk lebih efisien. Mempermudah penanggulangan bahaya yang mungkin terjadi seperti kebakaran, ledakan dan lain-lain. Mencegah terjadinya polusi. Mempermudah pemasangan, pemeliharaan dan perbaikan. Untuk mencapai hasil yang optimal, maka dalam menentukan tata letak pabrik perlu dipertimbangkan hal hal sebagai berikut : Perlu disediakan area perluasan produksi yang tidak jauh dari proses lama. Faktor keamanan, terutama bahaya kebakaran. Dalam merencanakan lay out selalu diusahakan untuk memisahkan sumber api dan panas dari sumber bahan yang mudah meledak. Unit-unit yang ada dikelompokkan agar memudahkan pengalokasian bahaya kebakaran yang mungkin terjadi. Diskripsi Proses 34

Sistem konstruksi yang direncanakan adalah out door untuk menekan biaya bangunan gedung, sedangkan jalannya proses dalam pabrik tidak dipengaruhi oleh perubahan musim. Fasilitas untuk karyawan seperti masjid, kantin, parkir dan sebagainya diletakkan strategis sehingga tidak mengganggu jalannya proses. Jarak antara pompa dan peralatan proses harus diperhitungkan agar tidak mengalami kesulitan dalam melakukan pemeliharaan dan perbaikkan. Disediakan tempat untuk membersihkan alat agar tidak mengganggu peralatan lain. Jarak antara unit yang satu dengan yang lain diatur sehingga tidak saling mengganggu. Sistem pemipaan diletakkan pada posisi yang tidak mengganggu operator dan memberikan warna atau simbol yang jelas untuk masing-masing proses sehingga memudahkan bila terjadi kerusakan dan kebocoran. Adapun tata letak pabrik isobutylene yang direncanakan, dapat dilihat pada gambar 2.4. 2.5.2. Tata letak Peralatan Lay out peralatan proses atau tata letak peralatan proses adalah tempat kedudukan dari alat-alat yang digunakan dalam proses produksi. Tata letak peralatan proses harus dirancang sedemikian rupa sehingga : Diskripsi Proses 35

1. Memungkinkan pengoperasiannya.. 2. Mudah untuk penanganan kebakaran. 3. Mudah untuk perbaikkan. Adapun tata letak peralatan pabrik isobutylene yang direncanakan, dapat dilihat pada gambar 2.5. Diskripsi Proses 36

Area Perluasan Pos Bahan Bakar Area Proses U t i l i t a s Bengkel Gudang Laboratorium Pemadam Kebakaran Ruang Kontrol Kantor Kantin Mushola Taman Area Parkir Tamu Klinik Parkir Karyawan Pos Skala 1:10.000 Gambar 2.4. Tata Letak Pabrik Diskripsi Proses 37

T-02 CD-01 R-01 CD-02 HE-01 MD-01 ACC-01 T-03 RB-01 SP-01 CO-01 T-01 Skala 1 : 1000 Keterangan : T-01 : Tangki TBA T-02 : Tangki H 2 SO 4 T-03 : Tangki Isobutylene R-01 : Reaktor 01 SP-01 : Separator 01 MD-01 : Menara Distilasi 01 HE-01 : Heat Exchanger 01 CD-01 : Condensor 01 CD-02 : Condensor 02 ACC-01 : Accumulator 01 RB : Reboiler 01 CO-01 : Cooler 01 Gambar 2.5. Tata Letak Peralatan Proses Diskripsi Proses 38