BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Perkembangan industri di Indonesia semakin mengalami peningkatan dari tahun ke tahun, salah satunya industri cat. Semakin berkembangnya industri cat di Indonesia mengakibatkan tingginya permintaan solvent atau pelarut untuk cat tersebut. Metil Iso Butil Keton (MIBK) adalah salah satu jenis pelarut yang banyak digunakan pada industri cat dan thinner. Pada awalnya penggunaan jenis pelarut ini marak di Negara Eropa dan belum banyak Negara yang memproduksi MIBK, termasuk Indonesia. Sejak Amerika mengembangkan proses pembuatannya, permintaan MIBK semakin meningkat baik dari dalam negeri maupun luar negeri. Indonesia yang mulai menggunakan MIBK pada awalnya mengimpor dari Jepang karena pada saat itu Jepang merupakan Negara di Asia yang mampu memproduksi MIBK sendiri. Hingga pada akhirnya industri cat dan thinner di dalam negeri mengalami perkembangan yang cukup pesat, pendirian pabrik cat baru maupun perluasan pabrik di Indonesia semakin gencar. Hal inilah yang menyebabkan adanya peningkatan konsumsi MIBK sebagai salah satu bahan pelarut untuk industri cat, thinner, dan tinta cetak sampai saat ini. Namun perolehan pelarut tersebut masih berasal dari kegiatan impor bahkan dari berbagai Negara. Untuk itu, pendirian pabrik Metil Iso Butil Keton di Indonesia cukup berpotensi dalam rangka memenuhi kebutuhan industri cat dalam negeri. Selain itu dengann adanya pabrik MIBK di Indonesia dapat mengurangi ketergantungan akan pelarut dari Negara lain, bahkan diharapkan adanya kegiatan ekspor ke Negara berkembang lainnya. Metil Iso Butil Keton dapat diproduksi dari Aseton dan Hidrogen melalui serangkaian proses. Perolehan bahan baku tersebut mendasari lokasi pendirian pabrik, yaitu di kawasan industri Cilegon. Cilegon 1
merupakan salah satu kawasan industri di Indonesia dan merupakan jalur distribusi bisnis dan ekonomi yang strategis di Pulau Jawa sebagai pulau terpadat di Indonesia. Oleh karena itu diharapkan pendirian pabrik MIBK ini akan memperoleh keuntungan bisnis yang besar. Kebutuhan tenaga kerja, baik tenaga kerja kasar atau ahli sangat mudah diperoleh karena Cilegon merupakan kawasan industri dimana masyarakatnya cenderung siap untuk menjadi masyarakat industri. B. Tinjauan Pustaka Prosess produksi Metil Iso Butil Keton dari Aseton dan Hidrogen secara umum dapat dilakukan melalui dua proses, yaitu one-step process yang menggunakan katalis multifungsional atau three-step process melalui reaksi kondensasi Aseton, dehidrasi Diaseton Alkohol, dan hidrogenasi Mesityl Oksid dengan menggunakan katalis yang berbeda pada setiap tahapan. One-step process dapat dilakukan dalam fase cair maupun fase gas. Reaksi fase cair dilakukan pada tekanan antara 10-100 bar dengan suhu sekitar 120-160 o C. Gas hidrogen dilarutkan dalam campuran menggunakann slurry reactor. Konversi aseton yang dihasilkan antara 30-50% dengan selektivitas MIBK > 90% (Nicol, 2004). Keuntungan dari reaksi fase gas adalah reaksinya dapat dilakukan pada tekanan atmosferik untuk suhu yang sama pada reaksi fase cair. Namun selektivitas MIBK yang dihasilkan lebih rendah, yaitu < 80% (Nicol, 2004). Three-step process terdiri dari tiga reaksi berikut: 1. Reaksi Kondensasi Aseton Reaksi ini dapat dilakukan pada suhu tinggi maupun suhu rendah. Kondensasi dilakukan dalam fase cair dengan katalis basa sehingga membentuk phoron dan bereaksi samping membentuk diaseton alkohol. Katalis yang digunakan adalah larutan NaOH 5% dengan kondisi tekanan reaksi 1 atm. Reaksi kondensasi aseton dilakukan 2
dalam reactive distillation sehingga menghasilkan Diaseton A lkohol menurut persamaan reaksi (Chen et al., 1997) : Reactive distillation adalah kombinasi dari reaksi kimia dengan distilasi dalam satu unit alat. Konversi dapat lebih ditingkatkan melebihi secara kontinyu. Dengan proses ini, reaksi samping dapat dihindari dan panas eksotermis dari reaksi dapat dimanfaatkan untuk pemurnian produk pada proses distilasi (Luyben and Yu, 2008). Kelebihan dari reactive distillation diantaranyaa (Doherty and Malone, 1999) : konversi kesetimbangannya dengan pengambilan produk Menaikkan nilai selektivitas Mengurangi penggunaan bahan baku berlebih Mengurangi penggunaan energi Dapat menanggulangi proses pemisahan yang sulit Menaikkan kecepatan reaksi overall Mengatasi nilai konstanta kesetimbangan yang rendah 2. Reaksi Dehidrasi Diaseton Alkohol Diaseton alkohol yang dihasilkan dari tahap kondensasi selanjutnya di dehidrasi dalam fase cair dengan katalis asam, yaitu larutan Asam Sulfat 98% pada tekanan 1 atm sehingga menghasilkan Mesityl Oksid. Reaksi ini bersifat endotermis dan dilakukan dalam reactive distillation. Reaksi yang terjadi (Chen et al., 1997) : Baik reaksi kondensasi maupun dehidrasi dapat dilakukan di dalam reactive distillation karena kedua reaksi tersebut terjadi dalam fase cair 3
dan merupakan reaksi reversible. Reactive distillation yang digunakan adalah jenis reactive distillation homogen karena reaktan dan katalis yang digunakan mempunyai fase yang sama, yaitu cairan. 3. Reaksi Hidrogenasi Mesityl Oksid Mesityl Oksid dihidrogenasi dalam slurry reactor menggunakan katalis Nikel dengan suhu reaksi 120 o C dan tekanan 1 atm. Reaksi ini menghasilkan Metil Iso Butil Keton (MIBK) menurut persamaan reaksi (Chen et al., 1997) : Slurry reactor merupakan jenis reaktor tiga fase yang digunakan untuk reaksi antara gas-cair-padatan. Padatan digunakan sebagai katalis, sementara gas sebagai reaktan, dan cairan dapat berfungsi sebagai reaktan maupun pelarut. Keuntungan utamaa slurry reactor adalah kontrol suhu dan recovery panas dapat dicapaii dengan mudah. Konstantaa overall aktivitas katalitik dapat dijaga dengan penambahan sejumlah kecil katalis dengan pengumpanan konstan pada operasi secara kontinyu (Fogler, 2004). Slurry reactor terdiri dari dua jenis, yaitu plug flow dan mixed flow. Plug flow dipilih apabila yang ditinjau adalah fase gasnya, dimana cairan hanya sebagai media reaksi. Sementara mixed flow lebih umum digunakan terutama untuk reaksi antara gas dengan cairan. Pada proses ini, dipilih slurry reactor jenis mixed flow karena baik gas maupun cairan digunakan sebagai reaktan dalam reaksi hidrogenasi. Keuntungan menggunakan slurry reactor berpengaduk adalah operasinyaa mendekati isotermal serta transfer panas dan transfer massa dapat berlangsung dengan baik (Perry, 2008). 4
Berdasarkan uraian dari proses-proses di atas, maka pada perancangan pabrik Metil Iso Butil Keton ini dipilih three-step process menggunakann reactive distillation untuk reaksi kondensasi Aseton dan dehidrasi Diaseton Alkohol, serta slurry reactor untuk reaksi hidrogenasi Mesityl Oksid. 5