BAB III

DESKRIPSI PROSES

3.1 Deskripsi Proses Pembuatan Polipropilen

Proses pembuatan polipropilen dari propilen dengan proses Novolen terdiri

atas beberapa unit proses, yaitu :

1. Penyiapan bahan baku

2. Reaksi pembentukan polipropilen

3. Pemisahan dan Pemurnian polipropilen

3.1.1 Penyiapan Bahan Baku

Bahan baku dalam pembuatan polipropilen dengan metode fasa gas Novolen

antara lain: Propilen (C3H6), Hidrogen (H2), Katalis (TiCl4.MgCl2), Kokatalis

(TEAL) dan etilen (C2H4). Masing-masing bahan baku akan diumpankan ke

reaktor 1 dan reaktor 2. Namun sebelumnya dilakukan pretreatment sebelum

masuk ke dalam reaktor 1 dan 2.

Propilen (C3H6) dan Hidrogen (H2) dengan kemurnian 99,99% diumpankan

ke heater untuk menaikkan suhunya menjadi 70oC. Kemudian masing-masing

bahan diumpankan ke kompressor terlebih dahulu untuk menaikkan tekanannya

dari 20 atm menjadi 30 atm. Selanjutnya diumpankan ke reaktor 1 dan reaktor 2.

Begitu juga etilen (C2H4) diumpankan ke heater untuk menaikkan suhunya

menjadi 70oC selanjutnya diumpankan ke kompressor untuk menaikkan tekananya

menjadi 30 atm setelah itu diumpankan ke dalam reaktor 2. Katalis (TiCl4.MgCl2),

dan Kokatalis (TEAL) diumpankan langsung ke dalam reaktor 1 dan reaktor 2.

3.1.2 Reaksi Pembentukan Polipropilen

Reaksi yang terjadi di dalam reaktor :

Gambar 3.1 Reaksi Polimerisasi Adisi Propilen [Kirk Ohmer, 1990].

8

Propilen, hidrogen dan katalis dan kokatalis diumpankan ke reaktor 1 dan 2

sedangkan etilen diumpankan ke reaktor 2 saja. Konversi yang terjadi adalah 50%

terhadap propilen. Reaksi pembentukan polipropilen dilakukan dalam reaktor

jenis continuous stirrer tank reactor. Reaktor beroperasi secara isotermal pada

suhu 70oC dan tekanan 30 atm. Reaksi yang terjadi adalah eksotermis, maka untuk

mempertahankan suhu dalam reaktor dibutuhkan pendingin. Pendingin yang

digunakan adalah air yang mempunyai suhu masuk 30oC. Produk keluar reaktor

berupa polipropilen dan sisa propilen (C3H6). Katalis tidak dapat diperoleh

kembali pada akhir reaksi karena ikut tergabung dalam molekul polimer.

3.1.3 Pemisahan dan Pemurnian polipropilen

Pada tahap ini bertujuan untuk memurnikan polipropilen dari sisa propilen

sehingga diperoleh produk polipropilen dalam bentuk pellet.

Tahap pemisahan dan pemurnian produk terdiri dari :

1. Hasil keluaran reaktor berupa sisa propilen, etilen dan hidrogen serta

powder polipropilen diumpankan ke discharge vessel untuk memisahkan

propilen, etilen dan hidrogen sisa reaksi terhadap powder polipropilen. Sebelum

masuk ke dalam discharge vessel tekanan diturunkan dari 30 atm menjadi 1 atm

sehingga penurunan suhu juga terjadi dari 70oC menjadi 52 oC. Discharge vessel

mempunyai dua aliran keluaran. Hasil atas berupa uap propilen, etilen, hidrogen

dan powder polipropilen dan propilen, etilen, hidrogen yang masih tersisa menjadi

hasil bawah selanjutnya diumpankan ke dalam purge vessel.

2. Di dalam purge vessel terjadi pemisahan antara propilen, etilen dan

hidrogen yang masih tersisa terhadap powder polipropilen. Pemisahan terjadi

dengan menggunakan gas nitrogen (N2) yang dialirkan dari bawah secara counter

current. Gas nitrogen akan membawa gas propilen, gas etilen dan gas hidrogen

yang masih tersisa menuju keluaran atas purge vessel. Powder polipropilen keluar

sebagai hasil bawah. Purge vessel beroperasi pada tekanan atmosfer dan suhu

52oC. Selanjutnya keluaran purge vessel dialirkan menuju powder silo sebagai

penampungan sementara sebelum diumpankan ke dalam ekstruder.

9

3. Polipropilen pada tekanan atmosferis yang keluar dari powder silo

selanjutnya masuk ke extruder pelletizer untuk dibentuk menjadi pellet.

Polipropilen dicetak menggunakan die plate dan langsung dipotong-potong oleh

rotary knife kemudian didinginkan dengan cepat (quench) menggunakan pellet

cutting water (PCW). Pendinginan yang cepat menyebabkan polipropilen

langsung membeku dan menjadi pelet.

4. Selanjutnya pellet polipropilen yang masih bercampur dengan air

dipisahkan dengan mengunakan vibrating screen pada dryer. Air akan turun ke

bawah dan pellet tertahan pada permukaan screen yang selanjutnya akan disimpan

di dalam silo penyimpanan pellet sebelum akhirnya dikemas ke dalam kantong-

kantong. Blok diagram proses pembuatan polipropilen dapat dilihat pada Gambar

3.2.

Gambar 3.2 Blok Diagram Proses Pembuatan Polipropilen (a) Diagram

Input/Output, dan (b) Function Diagram

10

3.2 Proses Pengolahan Air

Fungsi dari water treatment system adalah meningkatkan kualitas air

sehingga tidak mengganggu proses maupun peralatan yang digunakan, dengan

cara memisahkan suspensed solid dalam air tanah. Kebutuhan air di PT. API

diperoleh dari air sungai Ciujung, Cikande-Banten dengan kapasitas ± 30 m3/jam.

Air sungai tersebut masuk ke pre-treatment coamecal yang berfungsi untuk

menghilangkan zat impuritis seperti menghilangkan padatan yang tersuspensi

(suspended solid) dalam air seperti lumpur, pasir dan sebagainya. Unit coamecal

yang terdiri dari bagian koagulasi, flokulasi dan klarifikasi dengan tempat

pencampuran hasil filtrasi (treated water chamber). Air sungai masuk ke kolom

koagulasi yang dilengkapi sistem penambahan aluminaktif dan sebuah pengaduk

untuk menyempurnakan pencampuran. Alumunium diinjeksikan ke dalam kolom

untuk mengikat kotoran-kotoran yang terdapat dalam air tanah dan menghasilkan

partikel-partikel yang tidak stabil sehingga terbentuk partikel yang lebih besar

kemudian masuk ke bagian flokulasi dan klarifikasi dengan saluran pembuangan

lumpur. Tahap ini dilakukan di dalam kolom bertingkat, lumpur dan partikel-

partikel yang membentuk flok mengendap. Air masuk ke tingkat berikutnya

kemudian masuk ke tahap filtrasi, sedangkan lumpur dan padatan lainnya

dikeluarkan melalui saluran pembuangan lumpur secara bertahap.

Di bagian filtrasi air di saring dari padatan-padatan tersuspensi yang tidak

terendapkan pada tahap sebelumnya, media penyaringan terdiri dari grafit,

antrasit, dan pasir. Air bersih yang berada di fresh water tank dialirkan ke unit

demineralisasi, unit drinking water dan house station, serta unit fire water

hydrant.

3.2.1 Unit Demineralisasi

Unit Demineralisasi terdiri dari kation exchanger, kolom degasifier dan

anion exchanger. Air hasil filtrasi dengan karbon aktif dilewatkan dalam kolom

resin penukaran kation asam kuat menghilangkan ion-ion bermuatan positif di

dalam air.

Di dalam resin permukaan kation, logam dihilangkan membentuk asam

pada saat pertukaran hidrogen dari resin dengan kation dalam air, terbentuklah

11

larutan asam. Untuk menghilangkan gas karbon, air kemudian dialirkan ke kolom

degasifier dengan cara aerasi menggunakan blower. Air yang telah dilewatkan ke

dalam kolom degasifier masuk ke dalam kolom penukaran anion untuk

dihilangkan kandungan asam, CO2 yang tersisa dan ion silika.

Air kemudian dimasukkan ke dalam demine water tank. Apabila kation

exchanger tidak dapat lagi mengikat ion positif karena jenuh, maka kation

exchanger tersebut harus dikembalikan ke semula (diregenerasi) dengan

menginjeksikan larutan HCl 35 %. Sedangkan untuk mengembalikan anion resin

yang sudah jenuh, maka anion exchanger tersebut harus dikembalikan ke semula

(diregenerasi) dengan menginjeksikan larutan NaOH 20%.

3.2.2 Unit Drinking Water dan House Station

Dalam unit drinking water klorin diinjeksikan untuk membunuh

mikroorganisme yang ada dalam air. Air yang dihasilkan pada proses ini

digunakan untuk memenuhi kebutuhan sanitasi.

3.2.3 Unit Fire Water Hydrant

Unit fire water hydrant menggunakan fresh water. Namun dalam keadaan

darurat dapat menggunakan air sungai apabila persediaan air di fresh water tank

habis. Air dari unit fire water hydrant merupakan air cadangan yang digunakan

sewaktu terjadi musibah kebakaran, baik untuk perumahan ataupun di

perkantoran. Pada umumnya air jenis ini tidak memerlukan persyaratan khusus.

3.3 Pengolahan Limbah Cair

Sumber limbah cair yang dihasilkan dari pabrik ini adalah limbah dari

laboratorium, limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik berupa kerak-kerak dan

kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan utama utilitas pabrik yang

diperkirakan tidak berbau.

Pengolahan limbah cair digunakan dengan cara filtrasi. Tahap pengolahan

dapat dilihat pada Gambar 3.1. Pemilihan sistem pengolahan ini didasarkan pada

penghematan penggunaan air, penghematan penggunaan bahan kimia, dan

pengurangan beban pembuangan limbah padat ke lingkungan (Lestari, 2009).

12

Gambar 3.1 Skema Pengolahan Limbah Cair Pabrik Polipropilen (Lestari, 2009)

13