BAB IPEMBAHASAN UMUM

1.1 Latar BelakangKrisis berkepanjangan yang melanda Indonesia saat ini sempat menghambat pembangunan nasional yang bertujuan untuk mewujudkan masyarakat adil dan makmur berdasarkan pancasila. Krisis tersebut terutama di bidang ekonomi yang merupakan faktor penting dalam menunjang program pembangunan tersebut. Untuk melepaskan diri dari keterpurukan ekonomi ini, maka bangsa Indonesia harus mampu bangkit kembali mengejar ketertinggalannya dengan memanfaatkan kekuatan dan potensi yang ada di Indonesia baik berupa kekayaan sumber daya alam dan sumber daya manusia.Salah satu wujud pembangunan tersebut adalah pembangunan industri kimia di Indonesia. Pembangunan industri kimia di Indonesia diharapkan dapat mengurangi ketergantungan impor bahan kimia dari negara lain. Sasaran lain yang ingin dicapai adalah memperluas kesempatan kerja, meningkatkan produksi dalam negeri dan menyeimbangkan struktur ekonomi Indonesia.Dalam sistem perdagangan dunia yang mengarah pada era globalisasi, industri kimia dasar termasuk salah satu industri kimia dasar termasuk salah satu industri yang memiliki prospek cukup cerah di masa yang akan dating. Hal ini disebabkan oleh semakin terbukanya peluang pasar bagi produk-produk kimia dasar di Indonesia maupun ke pasar internasional sebagai komoditas ekspor untuk memenuhi permintaan industri yang berbahan baku kimia dasar.Kebutuhan bahan kimia dasar yang mendorong Indonesia memproduksi bahan-bahan kimia yang sangat diperlukan pemakainya di dalam negeri, karena selama ini Indonesia masih mendatangkan bahan-bahan tersebut dari luar negeri. Untuk mengurangi ketergantungan dari luar negeri maka dipandang perlu untuk mendirikan Industri kimia dasar khususnya Asam Akrilat, seperti kita ketahui Asam Akrilat dengan rumus C3H4O2 merupakan zat intermediate yang biasa digunakan sebagai bahan baku dalam industri polimer yang hingga saat ini kebutuhan akan asam akrilat masih diimpor dari luar negeri, seperti Taiwan, Jepang, Jerman, Malaysia dan beberapa negara lainnya.Sehubungan dengan semakin meningkatnya permintaan akan Asam Akrilat bagi industri kimia di banyak negara di dunia, termasuk salah satunya di Indonesia maka prospek untuk mendirikan pabrik Asam Akrilat akan terbuka semakin lebar. Untuk itu, Indonesia yang merupakan salah satu negara produsen propilen yang merupakan bahan baku untuk memproduksi Asam Akrilat. Pendirian pabrik pembuatan Asam Akrilat di Indonesia ini diharapkan dapat memperkecil ketergantungan Indonesia akan impor bahan-bahn kimia dari luar negeri, terutama Asam Akrilat yang juga dapat dijadikan komoditi ekspor. Hal ini juga tentunya akan berimbas terhadap penghematan devisa negara dan juga dapat menambah devisa negara. Tak hanya itu, pendirian pabrik Asam Akrilat ini juga dapat memicu pertumbuhan industri-industri yang lain di Indonesia, sehingga akan membuka lapangan kerja baru dan memperluas kesempatan kerja bagi masyarakat.1.2 Sejarah dan PerkembanganAsam akrilat diproduksi secara komersil sejak tahun 1920, tetapi sebagian besar digunakan pada tahun 1925. Pertama kali asam akrilat diproduksi dengan metode Acetylene Route, penemu dari proses ini adalah Walter Reppe. Proses ini mereaksikan Nikel Karbonil dengan Acetylene dan Air untuk menghasilkan Asam Akrilat.Proses Reppe dimodifikasi oleh Rohm dan Haas di Houston pada tahun 1976 dan hasil modifikasi itu adalah Proses Oksidasi Propilene. Setelah ditemukannya proses oksidasi maka proses Acetylene Route tidak digunakan lagi.Di Amerika hanya ada lima perusahaan penghasil Asam Akrilat yaitu :1. Rohm dan Haas.CoPerusahaan ini menggunakan proses semi katalitik yang menggunakan Alkohol, Nikel Karbonil, Karbon Monoksida dan Hidrogen Klorida.1. Union Cabide OperateMerupakan perusahaan yang pertama kali menggunakan oksidasi propilen untuk mengasilkan Asam akrilat.1. CelanesePerusahaan ini mendapat izin dari B. F. Goodrich dan menggunakan -Propilaction route.1. Dow Badische OperateMenggunakan Reppe proses tekanan tinggi pada proses tekanan tinggi pada proses esterifikasi untuk menghasilkan etil, butil, dan 2- Etil Heksil Ester menjadi Asam Akrilat.1. B. F. GoodrichMenggunakan propilacton route untuk menghasilkan Asam Akrilat.1.3 Alasan Pendirian PabrikKebutuhan bahan kimia dari tahun ke tahun meningkat, demikian pula dengan kebutuhan terhadap Asam Akrilat. Ada beberapa faktor yang menjadi pertimbangan dalam mendirikan pabrik Asam Akrilat, yaitu :1. Asam Akrilat banyak digunakan sebagai bahan baku pada pembuatan polimer, cat, bahan bahan sintetik dan lain-lain.1. Kebutuhan pabrik Asam Akrilat semakin hari semakin meningkat, sementara jumlah pabrik pembuatan Asam Akrilat di Indonesia hanya ada satu pabrik. Dengan kondisi seperti ini tentunya tidak dapat mencukupi kebutuhan Asam Akrilat di dalam negeri yang terus meningkat, terlebih lagi untuk urusan ekspor.1. Pemenuhan kebutuhan Asam Akrilat di Indonesia selama ini sebagian besar masih di impor dari luar negeri seperti dari Taiwan, Jepang, Jerman, Malaysia dan beberapa negara lainnya. 1. Tersedianya bahan baku Propilen di dalam negeri, seperti dari PT. Pertamina RU III Plaju, PT. Chandra Asri dan lainnya, yang tentunya menjadikan harga bahan baku relatif lebih murah.1. Pendirian pabrik ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap impor Asam Akrilat dari luar negeri, sehingga dapat menghemat devisa negara.1. Pendirian pabrik ini memungkinkan untuk memacu berkembangnya industri kimia lainnya, terutama industri hilir dari industri petrokimia, seperti pabrik pembuatan polimer, cat ataupun bahan-bahan sintetis.1. Dari segi sosial ekonomi, pendirian pabrik Asam Akrilat ini dapat menyerap tenaga kerja dan meningkatnya perekonomian masyarakat, khususnya masyarakat yang tinggal disekitar pabrik.

Sifat Fisika dan Kimiaa. Propena (Propylene) Wujud : GasRumus Molekul: C3H6Berat Molekul: 42,0807 kg/kmolTitik Didih, C: - 47,70Densitas: 0,612Titik Leleh, C: -102,7Spesifik Grafity : 0,613Temperatur Kritis: 365,1 KTekanan Kritis: 45,4 atm Kapasitas Panas: 0,886 + 5, 602 .10-2 T 2,771 .10-5 T2 + 5,266 .10-9 T3 Kkal/kmol K *Sumber : Encyclopedia of Chemical Engineeringb. PropanaWujud : GasRumus Molekul: C3H8Berat Molekul: 44,0965 kg/kmolTitik Didih, C: - 42,07Densitas: 0,582Spesifik Grafity : 0,583Temperatur Kritis: 365,1 KTekanan Kritis: 45,4 atmKapasitas Panas: -1,009 + 7,315. 10-2 T 3,780. 10-5 T2 + 7,678 .10-9 T3 Kkal/kmol K *Sumber : Encyclopedia of Chemical Engineeringc. AirWujud : LiquidRumus Molekul: H2OBerat Molekul: 48,0152 kg/kmolTitik Didih, C: 100Densitas: 1Titik Beku, C: 0Spesifik Grafity : 1Temperatur Kritis: 374, 3 CTekanan Kritis: 79,9 atmKapasitas Panas: 7,701 + 4,595. 10-4 T + 2,521 . 10-6 T2 + 0,859 .109T3 Kkal/kmol K *Sumber : Encyclopedia of Chemical Engineeringd. OksigenWujud : GasRumus Molekul: O2Berat Molekul: 32 kg/kmolTitik Didih, C: - 183Densitas: 0,612Titik Leleh, C: -218,9Spesifik Grafity : 1,151Temperatur Kritis: -154,6CTekanan Kritis: 49,8 atmKapasitas Panas: 6,713 0,879. 10-2 T + 4,170. 10-6 T2 2,554. 10-9 T3 Kkal/kmol K*Sumber : Encyclopedia of Chemical Engineeringe.NitrogenWujud : GasRumus Molekul: N2Berat Molekul: 28,0134 kg/kmolTitik Didih, C: - 195,6Densitas: 1,25046 gr/lt ; pada 252,6 C = 1.0265Titik Leleh, C: -209,9Spesifik Grafity : 0,807Temperatur Kritis: -126,26 CTekanan Kritis: 33,54 atmKapasitas Panas: 7,440 0,324. 10-2 T + 6,4. 10-6 T2 2,790. 10-9 T3 Kkal/kmol K*Sumber : Encyclopedia of Chemical Engineeringf. Acrolein (2-propenal)Wujud : GasRumus Molekul: C3H4OBerat Molekul: 56,0634 kg/kmolTitik Didih, C: 53Densitas: 0,8389Titik Leleh, C: -87,2Spesifik Grafity : 0,8407Tekanan Kritis: 50 atmKapasitas Panas: 2,859 + 5, 029. 10-2 T 2,557 . 10-5 T2 + 4,552 .10-9 T3 Kkal/kmol K*Sumber : Encyclopedia of Chemical Engineeringg. Asam AkrilatWujud : LiquidRumus Molekul: C3H4O2Berat Molekul: 72,0637 kg/kmolTitik Didih, C: 142Titik Beku, C: 11,8Spesifik Grafity: 1,11Panas Penguapan: 8426 KJ/molTemperatur Kritis: 615 KTekanan Kritis: 56,7 atmKapasitas Panas: 0,416 + 7,621. 10-2 T 5,618. 10-5 T2 + 1,666. 10-8 T3 Kkal/kmol K*Sumber : Encyclopedia of Chemical Engineeringh.Asam AsetatWujud : LiquidRumus Molekul: C2H4O2Berat Molekul: 60,0526 kg/kmolTitik Didih, C: 117,9Titik Beku, C: 16,6Spesifik Grafity: 1,051Temperatur Kritis: 594,4 KTekanan Kritis: 57,9 atmKapasitas Panas: 4,84 2,548. 10-1 T 1,753. 10-4 T2 + 4,948. 10-8 T3 Kkal/kmol K*Sumber : Encyclopedia of Chemical Engineering

BAB IIPERANCANGAN PRODUKSI

1. Pemilihan KapasitasPenentuan kapasitas perancangan dilakukan berdasarkan kebutuhan Asam Akrilat dalam negeri. Berdasarkan data statistik sampai tahun 2013, terlihat adanya peningkatan kebutuhan seperti terlihat pada tabel di bawah ini :

Tabel 2.1 Kebutuhan Asam AkrilatTahunKebutuhan Asam Akrilat ( ton)

200848.497

200949.806

201056.441

201159.736

201261.879

201365.334

sumber : Badan Pusat Statistik Online

Untuk mencari kebutuhan Asam Akrilat di Indonesia pada tahun 2019, Maka digunakan metode Regresi Linear (peters 4ed : ), dengan persamaan : Y = aX + bDimana : a = Koefisien b = Koefisien x = TahunSehingga didapat : Y = 3534,257143 X + (-7048675,152)Substitusi harga tahun (X) = 2019, Ke-Persamaan diatas.Maka : Y = 86.990,019 ton Jumlah kebutuhan Asam Akrilat di Indonesia pada tahun 2019 diperkirakan sebesar 86.990,019 Ton/Tahun.

1. Pemilihan Bahan BakuPemilihan bahan baku merupakan hal yang sangat penting dalam produksi Asam Akrilat, karena komposisi hasil dan desain pabrik tergantung dari jenis bahan baku yang dipakai. Bahan baku utama yang digunakan pada pabrik pembuatan Asam Akrilat ini adalah propilen, oksigen dan air. Pemilihan bahan baku tersebut dilakukan atas pertimbangan sebagai berikut :a.Bahan baku propilen dapat dibeli dari PT. Chandra Asri Petrochemical Center, Cilegon melalui jalur penghubung yang memadai.b.Bahan baku oksigen dapat diambil dari udara bebas.c. Bahan baku air dapat diperoleh melalui sumber air terdekat.

BAB IIIPERANCANGAN PROSES

1. Pemilihan ProsesProses pembuatan Asam Akrilat dapat dilakukan dengan berbagai cara :1. Acetylene RoutePembuatan Asam Akrilat secara komersil dilakukan dengan memisahkan nikel klorida dan mengembalikannya ke reaksi sintesa nikel karbonil. Proses ini menghasilkan produk samping yaitu asam propionat yang sangat sulit dipisahkan dari Asam Akrilat.Reaksi :4 C2H2+ Ni(CO)4 + 4 H2O + 2 HCl 4CH2 = CHO2H + H2 + NiCl21. Acryllonitrile RouteProses ini adalah proses hidrolisa Asam Sulphat dan Acrylonitril. Acrilonitril direaksikan dengan asam sulfat dan air yang berlebih pada suhu 100C sehingga menghasilkan Asam Akrilat. Erugian proses ini adalah mahalnya bahan baku yang digunakan. Reaksi :CH2 = CHCN + H2SO4 + H2O CH2 = CHCO2H + NH4HSO41. Ketene RouteProses ini mereaksikan ketene dengan formaldehid untuk menghasilkan -propilacton. Lakton ini diubah menjadi Asam Akrilat.Reaksi :CH2 = C = O + CH2O CH2 CH2 + CH2 = CHCO2H

O C = OEtylene Cyanohidrin RouteProses ini adalah proses hidrolisa antara Ethylene Cyanohidrin dan Asam Sulfat dengan samping Ammonium Sulfat dari 85% asam Sulfat.Reaksi :HO CH2 CH2 CN + H2SO4 CH2 = CHCO2H + NH4HSO4

1. Propylene Oxidation RouteProses yang paling ekonomis untuk pembuatan Asam Akrilat yang didasarkan pada dua tahap, pertama menghasilkan akrolein kemudian dioksidasi menjadi Asam Akrilat.Reaksi :C3H6(g) + O2 C3H4O(g) + H2O

C3H4O(g) + (g) C3H4O2(g)Dari empat macam proses pembuatan Asam Akrilat dipilih proses oksidasi dengan katalis padat dengan pertimbangan :1. Kemurnian produk yang diperoleh cukup tinggi yaitu 98%.1. Komposisi yang terdapat dalam bahan baku cukup sederhana sehingga pengendalian proses relative mudah.1. Proses dan peralatan yang digunakan sederhana sehingga biaya pemeliharaan dan pengendalian lebih lebih murah.1. Uraian ProsesProses pembuatan asam Akrilat menggunakan bahan baku propilen dan oksigen , bahan baku utama ini ditambahkan dengan bahan pendukung steam dan inert gas. Oksigen dan Nitrogen (gas inert) diperoleh dari udara bebas.Udara diumpankan ke Kompresor (K) -01 sebelum dipanaskan dengan menggunakan Heat Exchanger (HE)-01 dan Heater (H)-01 hingga mencapai temperatur 250C. Udara yang telah dipanaskan tersebut kemudian dialirkan ke reaktor. Propilen diumpankan oleh reaktor, tetapi sebelumnya dipanaskan terlebih dahulu dengan menggunakan Heat Exchanger (HE)-02 dan Heater (H)-02 hingga mencapai temperatur 250C. Dan steam diumpankan ke reaktor dengan temperatur berkisar 310 C.Komposisi reaktan yaitu propilen ( 8 %), oksigen (14,4 %), steam (5 %), nitrogen (72,09 %), kemudian inert propana (0,51). Reaktan diumpankan ke dalam Reaktor (R) yang merupakan multi tube fixed bed reactor. Reaktor yang beroperasi pada tekanan 3 bar ini memiliki 2 zona perpindahan panas. Zona I digunakan untuk mengkonversi propilen menjadi acrolein, zona ini beroperasi pada suhu 310 C. Setelah melewati zona I, selanjutnya gas menuju zona II. Zona ini beroperasi pada suhu 280C . Pada zona ini acrolein yang dihasilkan pada zona I dikonversikan menjadi asam akrilat.Gas hasil reaksi kemudian dialirkan menuju Absorber (ABS), tetapi sebelum itu temperatur gas hasil reaksi diturunkan dengan mengontakannya dengan feed Reaktor (R) propilen dan udara dengan menggunakan Heat Exchanger(HE)-01 dan Heat Exchanger (HE)-02, kemudian didinginkan kembali menggunakan Cooler (C)-01 dan Cooler (C)-02 hingga temperatur 85C. Didalam Absorber (ABS) gas hasil reaksi dikontakkan dengan deionized water. Overhead stream dari Absorber (ABS) berupa gas yang tidak terabsorb yaitu acrolein, CO2, inert gas, propana propilen yang tidak beraksi, serta asam asetat dan asam akrilat yang tidak terabsorb. Bottom stream terdiri dari asam akrilat, asam asetat dan H2O. Absorber (ABS) beroperasi pada temperatur 85 C dan tekanan 1, 5115 bar. Bottom stream dari Absorber (ABS) dialirkan menuju Kolom Destilasi (KD)-01. Sebelum dimasukkan kedalam Kolom Destilasi (KD)-01, aliran terlebih dahulu dipanaskan dengan menggunakan Heater (H)-03. Overhead dari Kolom Destilasi (KD)-01 kebanyakan terdiri dari H2O dan sedikit asam asetat, dialirkan menuju Kondenser(CD)-01 untuk dikondensasi. Kondensat hasil kondensasi dialirkan menuju utilitas untuk diproses lebih lanjut dan dimanfaatkan. Kolom Destilasi (KD)-01 ini beroperasi pada temperatur 110,61C dan tekanan 1,2 bar. Bottom produk yang berupa Asam Akrilat dan asam asetat dialirkan menuju Kolom Destilasi (KD)-02 yang beroperasi pada temperatur 120,14 C dan tekanan 1,3 bar. Overhead kolom berupa asam akrilat dan sedikit asam asetat yang kemudian dikondensasi dengan menggunakan Kondenser (CD-02) untuk direcycle kembali menuju Kolom Destilasi (KD)-02 sebagai refluks. Bottom produk yang sebagian besar komponennya merupakan Asam Akrilat dialirkan ke Tanki-01 sebagai produk utama.