LAMPIRAN ANERACA MASSAKapasitasproduksi: 60.000 ton/tahunWaktuoperasi: 330 hari/tahunBasis Perhitungan: 100 Kmol Reaktan Pembatas (MAA)Bahanbaku:-Methacrylic Acid (C4H6O2) - Methanol (CH3OH)

Produk: Methyl Methacrylate (C5H8O2)

1. MIXING TANKFungsi: Mencampurkan dan melarutkan umpan segar dari tangki dan recycledengan katalis Sulfuric Acid sebagai umpan reaktor.Jenis: Tangki Silinder Tegak BerpengadukKondisi operasi :Temperatur (T)= 30oCTekanan (P)= 1 atmMol ratio umpan= 1(MAA) : 1,2 (MeOH)Katalis H2SO4= 5% dari umpan MAAKomposisi bahan baku pada fresh feed :Nama KomponenRumus KimiaBerat Molekul (Kg/Kmol)Densitas (Kg/m3)

MethanolCH3OH32.040.792

AirH2O18.011.000

Methacrylic AcidC4H6O286.091.015

Asam SulfatH2SO498.081.834

Kemurnian bahan baku:MethacrylicAcid =C4H6O2: 98%H2O : 2%Methanol = CH3OH : 98%H2O : 2%Sulphuric acid =H2SO4: 98%H2O: 2%

MTF20FF MAAFF H2SO4FF MeOH F4F1F2F3

Keterangan :Aliran F1 = Aliran umpan segar Methanol (FF MeOH) + recycle Methanol (F9 dan F11) Aliran F2 = Aliran umpan segar Methaclyric Acid (FF MAA) Aliran F3 = Aliran umpan Sulfuric Acid (FF H2SO4) Aliran F4 = Aliran F1,F2 ,dan F3Reaksi:C4H6O2 + CH3OH C5H8O2 + H2OAliran F1 :Umpan methanol, dengan perbandingan mol MAA dan MeOH 1:1,2, dengan kemurnian methanol 98%.a. MeOH

b. H2O

=76.896 KgAliran F2 :Umpan segar Methaclyric Acid, dengan perbandingan mol MAA dan MeOH 1:1,2, dengan kemurnian 98%.a. MAA b. H2O

Aliran F3 :Aliran umpan Asam Sulfat sebagai katalis yang digunakan sebesar 5% dari umpan Methaclyric Acid,dengan kemurnian 98%.a. H2SO4

b. H2O Aliran F4 :Aliran F4 adalah aliran komponen terlarut yang keluar dari Mixing Tank yaitu MeOH, MAA, H2SO4, dan H2O. Pada tahapan proses ini massa komponen yang masuk sama dengan massa komponen yang keluar.

KomponenMasukKeluar

F1F2F3F4

MeOH3767.903767.90

MAA8436.828436.82

MMA0.00000

H2SO4421.841421.841

H2O76.8960172.1808.60900257.685

Jumlah3844.808609.00430.45012884.3

Total12884.3

2. REAKTOR IFungsi :Mereaksikan Methacrylic Acid dengan Methanol menjadi Methyl MethacrylateJenis : Reaktor jenis RATB (Reaktor Alir Tanki Berpengaduk)Kondisi operasi :Temperatur (T)= 80oCTekanan (P)= 1 atm

F4F4aTR

Reaksi :

Mula mula 98.0 117.6 - -Reaksi (Konv 81.15%) 79.53 79.53 79.53 79.53Akhir 18.47 38.07 79.53 79.53

Keterangan :Aliran F4a :Aliran F4a adalah aliran komponen terlarut yang keluar dari Mixing Tank dan masuk kedalam reaktor I yaitu MeOH, MAA, H2SO4, dan H2O.

Aliran F4 :Aliran F4 adalah aliran yang keluar dari Tanki Reaktor I yaitu produk berupa MMA, hasil samping berupa air, dan komponen terlarut sisa reaksi.a. MAA

b. MeOH

c. MMA

d. H2SO4H2SO4 merupakan katalis dan tidak ikut bereaksi sehingga H2SO4 yang masuk sama dengan H2SO4 yang keluar.

e. H2O

KomponenMasukKeluar

F4aF4

MeOH3767.901219.00

MAA8436.821590.08

MMA0.007962.53

H2SO4421.84421.84

H2O257.691690.03

Jumlah12884.2512884.25

3. REAKTOR IIFungsi :Mereaksikan Methacrylic Acid dengan Methanol menjadi Methyl MethacrylateJenis : Reaktor jenis RATB (Reaktor Alir Tanki Berpengaduk)Kondisi operasi :Temperatur (T)= 80oCTekanan (P)= 1 atm

F4F5TR

Reaksi :

Mula mula 98.0 117.6 - -Reaksi (Konv 95%-81.15%) 13.57 13.57 13.57 13.57

Akhir Reaksi reaktan = Akhir Kmol di reaktor 1 Kmol bereaksi di reaktor 2MAA= 18.47 13.57 = 4.9 KmolMethanol= 38.07 13.57 = 24.5 KmolAkhir Reaksi produk = Akhir Kmol di reaktor 1 + Kmol hasil di reaktor 2MMA= 79.53 + 13.57 = 93.1 KmolWater = 79.53 + 13.57 = 93.1 KmolKeterangan :Aliran F4 :Aliran F4 adalah aliran komponent yang keluar dari reaktor 1 dan masuk kedalam reaKtor II yaitu MeOH, MAA, MMA,H2SO4, dan H2O.Aliran F5 :Aliran F5 adalah aliran yang keluar dari Tanki Reaktor II yaitu produk berupa MMA, hasil samping berupa air, dan komponen terlarut sisa reaksi.a. MAA sisa b. MeOH sisa c. MMA hasil

d. H2SO4H2SO4 merupakan katalis dan tidak ikut bereaksi sehingga H2SO4 yang masuk sama dengan H2SO4 yang keluar.

e. H2O

KomponenMasukKeluar

F4F5

MeOH3767.90784.98

MAA8436.82421.84

MMA0.009321.17

H2SO4421.84421.84

H2O257.691934.42

Jumlah12884.2512884.25

1. DECANTERFungsi: Untuk memisahkan larutan fase ringan (light phase)dan fase berat (heavy phase)yang keluar dari reaktorJenis : Tangki Silinder HorizontalKondisi operasi :Temperatur (T)= 50oCTekanan (P)= 1 atm

DCF5F7F6

Keterangan :Aliran F5:Aliran F5 adalah aliran yang keluar dari Tanki Reaktor yaitu produk berupa MMA, hasil samping berupa air, dan komponen terlarut sisa reaksi.AliranF6 :Aliran komponen fraksi berat yang keluar dari Decanter yaitu sedikit produk MMA, sedikit H2O, H2SO4 yang terpisah sempurna, dan MeOH yang terlarut sebesar 50% dari feed yang masuk kedalam tanki decanter.a. MMA

b. MeOHMeOH larut dalam MMA dan H2O sehingga diasumsikan masing masing MeOH yang larut dalam MMA dan H2O adalah 50% dari MeOH yang masuk.

c. H2O

d. H2SO4

AliranF7 :Aliran F7 adalah komponen fraksi ringan yang keluar dari Decanter yaitu produk MMA, MeOH, MAA dan H2O.

a. MMA

b. MeOH

c. H2O

KomponenMasukKeluar

F5F6 heayvF7 light

MeOH784.98392.49392.49

MAA421.84421.84

MMA9321.1728.7679292.41

H2SO4421.84421.84

H2O1934.421917.8016.619

Jumlah12884.252760.8910123.36

Total12884.25

2. MENARA DISTILASI 01Fungsi: Untuk memisahkan Methyl Methacrylate dari Methacrylic Acid dan Methanol. Jenis : Sieve TrayKondisi operasi :Umpan:T : 93.907 oCP : 1 atmTop menara:T : 67.312 oCP : 1 atmBottom:T : 102.47oCP : 1 atm

F8F9MD-01F7

Keterangan :AliranF7 :Aliran F7 adalah komponen fraksi ringan yang keluar dari Decanter yaitu produk MMA, MeOH, MAA dan H2O.AliranF8:Aliran F8 mengandung MMA sebagai komponen berat (HK) yang keluar dari MD-01,dan komponen terlarutnya MAA, MeOH dan sedikit H2O.a. MMAMMA terpisah sempurna tidak ada yang menjadi distilate

b. MAA c. MeOHDengan asumsi 98% MeOH teruapkan dan masuk kedalam F10, sehingga jumlah MeOH dalam F9 adalah:

d. H2O

Aliran F9 :Aliran F9 mengandung MeOH sebagai komponen ringan (LK) yang keluar dari MD-01dan sedikit H2O sebagai komponen beratnya (HK).

a. MeOH

b. H2O

KomponenMasukKeluar

F7F8 bottomF9 distilat

MeOH392.497.8498384.64

MAA421.84421.84

MMA9292.419292.41

H2SO40.000000000.00

H2O16.6198.76927.84980

Total10123.369730.9392.49

10123.36

3. MENARA DISTILASI 02Fungsi: Untuk memisahkanMethanol dari MMA, dan kunci komponen di MD-2 adalah MeOH dan MMA.Jenis : Sieve TrayKondisi operasi :Umpan:T: 94.68CP: 1 atmTop menara:T: 67.312CP: 1 atmBottom:T: 101.12CP: 1 atm

F10F11F6 MD 02

Keterangan :Aliran F6 :Aliran komponen fraksi berat yang masuk dari Decanter kedalam Menara Destilasi 02 yaitu MeOH sedikit produk MMA, H2O dan H2SO4.Aliran10 :MMA adalah sebagai komponen berat (HK) yang keluar dari Menara Destilasi 02,dan komponen terlarutnya yaitu sedikit MeOH, H2SO4 dan H2O.a. MeOHDengan asumsi 98% MeOH teruapkan dan masuk kedalam F11, sehingga jumlah MeOH dalam F11 adalah

b. MMA

c.

d. H2O

Aliran F11 :MeOH adalah komponen ringan (LK) yang keluar dari Menara Destilasi 02 dan sedikit H2O.a. MeOH

b. H2OgKomponenMasukKeluar

F6F10 bottomF11 distilat

MeOH392.497.8498384.64

MAA0.00000.00000.0000

MMA28.76728.7670.0000

H2SO4421.84421.840.0000

H2O1917.801909.957.85

Total2760.892368.40392.49

2760.89

4. EVAPORATORFungsi : Memekatkan H2SO4 yang akan direcycle ke Mixing tank.Jenis : shell and tube exchangerKondisi operasi :Temperatur (T)= 200 oCTekanan (P)= 1 atm

F12F13F10 EVAP

Keterangan :Aliran F10 :Aliran komponen fraksi berat yang keluar dari Menara Destilasi 02 yaitu sedikit produk MMA, MeOH, H2SO4 dan H2O.Aliran F12Aliran komponen fraksi berat yang keluar dari Evaporator yaitu H2SO4.a. H2SO4Semua H2SO4 tetap berada di bottom karena memiliki ttik didih yang sangat tinggi

b. H2O

AliranF13:Aliran komponen fraksi ringan yang keluar dari alat Evaporasi yaitu MMA, MeOH dan H2O.a. MeOH

b. MMA

c. H2O

KomponenMasukKeluar

F10F12 heavyF13 light

MeOH7.857.85

MAA0.000.000.00

MMA28.7728.77

H2SO4421.84421.84

H2O1909.958.609001901.34

Total2368.40430.451937.95

2368.40

5. MENARA DISTILASI 03Fungsi : Untuk memisahkan Methyl Methacrylate dari Methacrylic Acid.Jenis : Sieve Tray

Kondisi operasi :Umpan:T : 90.00oCP : 0.7 atmTop menara:T : 78.00oCP : 0.5 atmBottom:T : 101.31oCP : 1 atm

F8F13F14F15 MD 03

Keterangan :Aliran F8 dan F13:Adalah aliran yang keluar dari bottom MD - 01 dan light Evaporator yaitu MMA, MAA, H2O dan sedikit MeOH dan H2SO4. Komponen kunci pada MD - 03 adalah H2O dan MAA.AliranF15MMA adalah sebagai komponen ringan (LK) yang keluar dari MD - 03dengan impuritisnya.a. MMAAsumsi MMA terpisah 99.8% sebagai distillate, maka MMA di F15 adalah Kemurnian MMA adalah 99.8%, massa MMA adalah 9321.2 Kg, sehingga F15 mengandung MeOH dan H2O, dan massa total di F15 adalah:

b. MeOHMeOH terpisah sempurna mejadi distilate

c. H2O Jumlah H2O dalam F15 adalah H2O

Aliran F14Aliran F14 adalah aliran yang mengandung air dan MMA, air sebagai komponen berat (HK)a. MAAMMA terpisah sempurna menjadi produk di bottom

d. MMA

b. H2O

KomponenMasukKeluar

F8F13F15 distilatF14 bottom

MeOH7.857.8515.700

MAA421.840.00421.84

MMA9292.4128.779273.7647.4067

H2SO40.000.000.00

H2O8.76921901.342.88511907.22

Jumlah9730.871937.959292.352376.47

Total11668.8211668.82

KOMPOSISI FRESH FEEDFresh Feed adalah MAA, Methanol, MMA dan H2SO4Fresh Feed MethanolAliran F1 = Aliran umpan segar Methanol (FF MeOH) + recycle MeOH (F20) Aliran F9 + F11= recycled MeOH dari F9 + recycle MeOH F11= 392.49 Kg + 392.49 Kg= 784.98 KgFF MeOH = Aliran F1 F9 F11= 3844.808 Kg 784.98 Kg= 3059.82 Kg

PENCARIAN FAKTOR PENGALIMMA yang dihasilkan dari distilat MD-03 dengan basis 100 Kmol/ jam MAA adalah 9345.5 Kg. Produk yang diinginkan adalah sebesar 7575.76 Kg.Sehingga faktor pengali adalah

A1