BAB I Fix (Re [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN 1.1.



Latar Belakang Pendirian Pabrik Perkembangan industri dan persaingan antar negara dalam bidang industri



saat ini semakin meningkat, sehingga Indonesia dituntut untuk mampu bersaing. Perkembangan industri di Indonesia sangat berpengaruh terhadap ketahanan ekonomi Indonesia dalam menghadapi persaingan di pasar bebas. Salah satu sektor yang berpengaruh terhadap perekonomian negara adalah sektor industri kimia dan banyak memegang peranan dalam memajukan perindustrian di Indonesia. Pembangunan pabrik baru atau inovasi proses produksi yang berorientasi pada pengurangan ketergantungan produk impor maupun untuk menambah devisa negara sangat diperlukan, salah satunya dengan pembangunan pabrik acrylonitrile. Acrylonitrile (C3H3N) merupakan senyawa kimia tak jenuh berikatan rangkap karbon-karbon yang berkonjugasi dengan golongan nitril (Kirk and Othmer, 1993). Acrylonitrile sering disebut



sebagai



acrylic



acid



nitrile,



propylene nitrile, vinyl cyanide, dan propenoic acid nitrile, merupakan cairan jernih, tidak berwarna, dan larut dalam berbagai pelarut organik, seperti etanol, aseton, etil asetat, karbon tetraklorida, dan benzene, namun hanya larut sebagian dalam air. Acrylonitrile digunakan sebagai bahan tambahan dalam pembuatan polimer



seperti



acrylicfibers, termoplastik (Acrylonitrile/ Butadiene/ Styrene,



Styrene/ Acrylonitrile), karet sintetik dan juga adiponitrile (Speight, J., 2002). Hingga saat ini acrylonitrile masih diimpor dari Jepang, Singapura, dan Amerika. Dengan didirikannya pabrik acrylonitrile di Indonesia, kemungkinan impor dapat dikurangi. Bahkan apabila produksi sudah melebihi kebutuhan dalam negeri, acrylonitrile dapat menjadi produk ekspor. Dengan semakin meningkatnya perkembangan industri di Indonesia, maka diperkirakan permintaan bahan baku acrylonitrile pada tahun-tahun mendatang juga akan meningkat. Selain pertimbangan tersebut, pendirian pabrik ini juga didasarkan pada hal-hal sebgai berikut:



1



2



1. Dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri. 2. Dapat menambah devisa Negara dengan mengekspor hasil produksi acrylonitrile ke luar negeri. 3. Mengurangi ketergantungan impor acrylonitrile. 4. Membuka lapangan kerja baru bagi penduduk di sekitar wilayah industri yang akan didirikan, yang berarti dapat mengurangi jumlah pengangguran. 5. Mendukung berkembangnya pabrik kimia lain yang akan menggunakan acrylonitrile sebagai baahan baku. 6. Meningkatkan kualitas sumber daya manusia Indonesia lewat alih teknologi. Dari berbagai pertimbangan di atas dapat disimpulkan bahwa pendirian pabrik acrylonitrile di Indonesia sangat diperlukan. Di Indonesia sendiri kebutuhan acrylonitrile masih diimpor dari Negara lain. Dengan didirikannya pabrik acrylonitrile di Indonesia, kebutuhan acrylonitrile dalam negeri dapat dipenuhi dan sisanya dapat di ekspor. Selain pertimbangan tersebut, pendirian pabrik ini juga didasarkan untuk memajukan sektor ekonomi Indonesia. Ketersediaan acrylonitrile dalam negeri akan mendorong



berkembangnya



pabrik-pabrik kimia yang berbahan baku acrylonitrile. Pabrik acrylonitrile ini direncanakan untuk tahun 2023 dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri serta dapat mengekspor produk ke luar negeri. Prarancangan pabrik acrylonitrile dari ethylene cyanohydrin dengan menggunakan proses dehidrasi ethylene cyanohydrin dengan menggunakan katalis alumina. Pada proses ini dapat membentuk produk acrylonitrile dan air sebagai produk samping nya. Jadi praperancangan pabrik acrylonitrile dari ethylene cyanohydrin ini akan menggunakan hysys dengan kapasitas 150.000 ton/tahun. 1.2



Rumusan Masalah Dari data tabel 1.2, dapat diketahui bahwa kebutuhan impor acrylonitrile



di Indonesia akan terus meningkat. Berdasarkan uraian diatas, yang menjadi rumusan masalah adalah : 1. Apakah pendirian pabrik dapat mengurangi ketergantungan impor acrylonitrile dari luar negeri?



3



2. Bagaimanakah



laju



alir



proses



menggunakan



proses



ethylene



cyanohydrin? 3. Apakah pabrik acrylonitrile layak untuk didirikan? 1.3



Tujuan Perancangan Tujuan Pra rancangan Pabrik qcrylonitrile dari ethylene cyanohydrin



adalah : 1. Untuk mengurangi ketergantungan impor acrylonitrile dari luar negeri. 2. Untuk mengetahui laju alir proses menggunakan proses dehidrasi ethylene cyanohydrin. 3. Untuk menganalisis kelayakan pabrik acrylonitrile. 1.4



Manfaat Perancangan Dengan didirikan pabrik acrylonitrile di Indonesia diharapkan dapat



mengurangi ketergantungan impor acrylonitrile. Juga mampu menyerap tenaga kerja lokal dan membuktikan bahwa bangsa Indonesia mampu membangun industri sendiri. 1.5



Batasan Masalah Batasan masalah dalam prarancangan ini hanya meliputi pada proses



dehidrasi ethylene cyanohydrin, menghitung neraca massa dan energi, spesifikasi alat, perencanaan alat utama, spesifikasi alat, analisa ekonomi, P&ID dan 3D Plant. 1.6



Pemilihan Lokasi Pabrik Pabrik asam akrilat ini direncanakan didirikan Bekasi, Jawa Barat, peta



lokasi pabrik acrylonitrile terlihat pada gambar 1.1 Adapun dasar pertimbangan pemilihan lokasi pendirian pabrik tersebut adalah: 1. Penyediaan bahan baku Bahan baku merupakan kebutuhan utama bagi kelangsungan suatu pabrik sehingga penyediaan bahan baku harus diperhatikan.



Bahan baku berupa



ethylene cyanohydrin diimpor dari pabrik Shanghai Ruizheng Chemical Technology di Cina. Lokasi pabrik di daerah Bekasi, Jawa Barat merupakan



4



jarak yang cukup dekat dengan pelabuhan Tanjung Priok, sehingga memudahkan penyediaan bahan baku dari segi transportasi. Peta Lokasi terlihat pada gambar 1.1



Gambar 1.1 Peta Lokasi Pabrik Acrylonitrile 2. Pemasaran Produk acrylonitrile banyak dibutuhkan sebagai bahan aplikasi untuk acrylic fibers, nitrile rubbers, acrylonitrile-butadiene-styerene (ABS), dan styrene acrylonitrile (SAN). Lokasi pabrik di Bekasi, Jawa Barat cukup strategis karena dekat dengan pelabuhan Tanjung Priok dan dekat dengan daerah pemasaran industri yang tersebar di daerah Jawa Barat dan Jakarta. Sehingga mempermudah pemasaran dalam negeri, dan juga luar negeri. 3. Sarana transportasi Transportasi di Banten, Jawa Barat melalui darat dan laut cukup lancar, karena telah tersedia jalan raya yang memadai dan dekat dengan pelabuhan Tanjung Priok sehingga memudahkan pendistribusian bahan baku ke pabrik dan produk kepada konsumen. 4. Penyediaan tenaga kerja Penyediaan tenaga kerja yang berkualitas (terampil dan terdidik) untuk pengoperasian alat-alat industri harus dipertimbangkan. Untuk tenaga kerja yang berkualitas dipenuhi dari alumni perguruan tinggi seluruh Indonesia dan luar negeri bila diperlukan, sedangkan yang kurang terdidik dapat dipenuhi dari



5



penduduk



daerah



sekitar



serta transmigran



sehingga dapat mengurangi



pengangguran. 5. Penyediaan utilitas Di Banten, Jawa Barat lokasi pabrik dekat dengan sungai citarum yang memiliki debit air yang besar. Untuk pabrik Acrylonitrile ini, air utilitas diperoleh dari pengolahan air dari sungai citarum. Demikian juga kebutuhan listrik tidak akan mengalami kesulitan karena memperoleh suplai dari PLN dan penyediaan unit generator. 1.7



Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik Kapasitas produksi dapat diartikan sebagai jumlah maksimal yang



diproduksi dalam saruan waktu tertentu. Pabrik yang didirikan harus mempunyai kapasitas produksi optimal yaitu jumlah dan jenis produk yang dihasilkan harus dapat menghasilkan laba yang maksimal dengan biaya minimal. Faktor-faktor



yang



dipertimbangkan



dalam



menentukan



kapasitas



rancangan pabrik acrylonitrile antara lain: 1. Kebutuhan acrylonitrile di Indonesia 2. Kapasitas rancangan minimum 3. Kebutuhan acrylonitrile di luar negeri. 1.7.1



Kebutuhan Acrylonitrile di Indonesia Dalam



pemilihan



kapasitas



pabrik



acrylonitrile



ada



beberapa



pertimbangan yang perlu diperhatikan yaitu jumlah konsumsi produk, pasokan bahan baku yang akan digunakan, dan kapasitas produksi maka dilakukan analisa untuk mendapatkan kapasitas produksi perancangan. Kebutuhan acrylonitrile di Indonesia rata-rata 8.877,8 ton/tahun. Berdasarkan data yang diperoleh dari Biro Pusat Statistik (BPS) tahun 2010-2014, perkembangan jumlah impor acrylonitrile Indonesia dapat dilihat pada tabel 1.1



Tabel 1.1 Data impor acrylonitrile di Indonesia NO



Tahun



Impor (Ton/tahun)



6



1



2010



8.947,3



2



2011



9.087



3



9.316,3



4



2012 02013



5



2014



9.976



9.688,2 (Badan Pusat Statistik,2014)



Dari tabel 1.1 di atas, ditampilkan dalam gambar 1.2 sebagai berikut:



Gambar 1.2 Data Impor Acrylonitrile di Indonesia Dari gambar 1.2 didapat persamaan y = 265,86x + 8605,4 yang akan digunakan untuk mencari kebutuhan acrylonitrile pada tahun 2023 dengan cara ekstrapolasi. Data ekstrapolasi pada tabel 1.2 berikut: Tabel 1.2 Data Ekstrapolasi Impor Acrylonitrile di Indonesia No 1 2 3 4 5 6 7 8 9



Tahun 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023



Kapasitas (Ton) 10200,56 10466,42 10732,28 10998,14 11264,00 11529,86 11795,72 12061,58 12327,44



7



(Data Ekstrapolasi) Hasil prediksi dari tabel 1.2 menujukkan bahwa kebutuhan acrylonitrile di Indonesia pada tahun 2023 mencapai 12327.44 ton/tahun. Dari hasil pemaparan di atas dapat diketahui kebutuhan acrylonitrile didalam negeri. 1.7.2



Kebutuhan Acrylonitrile diluar Negeri Selain untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, pabrik acrylonitrile



yang akan didirikan ini juga bertujuan untuk memenuhi kebutuhan luar negeri. Kebutuhan acrylonitrile di Dunia terlihat pada Tabel 1.3 Tabel 1.3 Kebutuhan dan produksi acrylonitrile di Dunia



1 2 3 4 5 6 Total



North America South America West Europe East Europe Africa Asia



Kebutuhan Acrylonitrile di Dunia (ton/tahun) Produksi Kebutuhan 1.200.000 800.000 200.000 200.000 900.000 800.000 250.000 150.000 100.000 350.000 2.100.000 2.950.000 4.750.000 5.250.000 (PCi Acrylonitrile Ltd , 2014)



Kebutuhan acrylonitrile di beberapa negara Asia yaitu Korea Selatan dan Malaysia terlihat pada tabel 1.4 Tabel 1.4 Kebutuhan Impor acrylonitrile di Korea Selatan dan Malaysia Negara



Kebutuhan Impor Acrylonitrile (ton/tahun) 2010



2011



2012



2013



2014



2015



Korea Selatan 84.738



87.084



90.357



100.031



113.472



120.872



Malaysia



58.207



69.395



80.899



87.999



96.884



99.524



Total



142.945 156.479 171.256 188.030



210.356



220.396



(ICIS, 2014) Dari tabel 1.4 di atas, ditampilkan dalam gambar 1.3 sebagai berikut:



8



Gambar 1.3 Kebutuhan Impor acrylonitrile di Korea Selatan dan Malaysia Dari gambar 1.3 didapat persamaan y = 16162x + 125011 yang akan digunakan untuk mencari kebutuhan acrylonitrile pada tahun 2023 dengan cara ekstrapolasi. Data ekstrapolasi pada tabel 1.5 berikut: Tabel 1.5 Data Ekstrapolasi Impor Acrylonitrile di Korea Selatan dan Malaysia. No 1 2 3 4 5 6 7 8



Tahun 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Dengan



melihat



Kapasitas (Ton) 238.145 254.307 270.469 286.631 302.793 318.955 335.117 351.279 (Data Ekstrapolasi) faktor-faktor



diatas



dari



proyeksi



berdasarkan



perhitungan kenaikan import Acrylonitrile per tahun, maka dipilih kapasitas perancangan produksi pada tahun 2023 sebesar 150.000 ton per tahun dengan harapan: 1. Dapat memenuhi kebutuhan acrylonitrile dalam negeri 2. Dapat mengurangi ketergantungan impor acrylonitrile, dan 3. Dapat mengekspor acrylonitrile karena mengingat kebutuhan acrylonitrile yang cukup besar di dunia cukup besar yaitu di Asia (Korea Selatan dan Malaysia.



9



1.8



Pemilihan proses Dalam pembuatan acrylonitrile, terdapat beberapa macam proses



yang dapat digunakan. Untuk menentukan pemilihan proses yang tepat, maka perlu diketahui beberapa macam proses pembuatan acrylonitrile. 1. Proses Dehidrasi Ethylene Cyanohydrin. Peoses yang terjadi adalah dehidrasi dengan reaksi sebagai berikut: HOCH2CH2C≡N Ethylene Cyanohydrin



Konversi 90%



CH2=CHC≡N +H2O Acrylonitrile



Air



Ket: V-01 : Vaporizer R-01 : Reaktor MD-01: Distilasi



V-01



Gambar 1.4 Flowsheet dasar Proses Dehidrasi Ethylene Cyanohydrin Pada proses ini reaksi dijalankan dalam fase gas pada tekanan atmosferis o dan suhu 250-350 C dengan bantuan katalis alumina. Produk keluar reaktor dikondensasikan dan kemudian dialirkan ke distilasi dimana campuran cairan yang terdiri dari ethylene cyanohydrins, acrylonitrile dan air dipisahkan berdasarkan titik didih. Hasil atas menara distilasi berupa acrylonitrile dengan kemurnian 99%. Sedangkan



hasil



bawahnya



berupa



ethylene



cyanohydrins



akan di recycle kembali untuk diproses kembali (Faith Keyes,1957). 2. Proses Acetylene Reaksi yang terjadi yaitu:



dan



10



HC≡CH + HCN



CH2=CHC≡N



Acetylene Hydrogen Cyanide



Acrylonitrile



Gambar 1.5 Flowsheet dasar Proses Acetylene Proses ini berlangsung kontinu dalam fasa uap dengan mereaksikan Acetylene dan HCN (15 : 1) menggunakan larutan katalis Cuprous Chloride pada temperatur 70 – 100 C. Yield acetylene



yang diperoleh



sebesar



80%



terhadap



dan 90% - 95% terhadap hydrogen cyanide. Hasil gas keluaran



reaktor mengandung acrylonitrile, acetylene yang tidak bereaksi,1-3% HCN, dan sejumlah kecil berbagai macam produk samping seperti acetaldehyde, vinyl acetylene, divinyl acetylene, lactonitrile (dari acetaldehyde vinyl



chloride, cyanobutadiene,



dan



HCN),



dan chloroprene. Gas-gas ini dikontakkan



dengan air dalam scrubber untuk memisahkan acrylonitrile, hydrocyanide acid, dan beberapa produk samping. Gas-gas yang telah dikontakkan kemudian direcycle ke reaktor, sedangkan air yang mengandung 1,5% acrylonitrile didistilasi dengan bantuan steam untuk menghasilkan acrylonitrile 80%. Crude acrylonitrile ini difraksinasi secara bertingkat untuk menghasilkan acrylonitrile 99% (Faith Keyes,1957). Kelemahan dari process ini adalah katalis Cuprous Chloride akan dikonversi menjadi Cuprous Cyanide dengan adanya HCN, sehingga katalis tersebut menjadi tidak aktif. Untuk menghindari hal ini dibutuhkan senyawa tambahan, yaitu dengan menambahkan asam klorida (HCl) kedalam larutan katalis untuk mengimbangi efek yang dihasilkan oleh HCN yang tidak bereaksi di dalam reaktor (Kremer & Rowbottom, 1962).



11



Kondisi reaksi pada proses produksi Acrylonitrile ini juga mendukung terbentuknya beberapa produk samping yang mudah menguap, seperti reaksi antara Acetylene dengan air, HCN, dan HCl akan membentuk Acetaldehyde, Lactonitrile



(dari



Acetaldehyde



dan



HCN),



Vinyl



Chloride,



dan



Mononinylacetylene. Reaksi akhir selanjutnya pada proses ini akan membentuk Cyanobutadiene, Chloroprene, Divinylacetylene, dan isomer. Senyawa-senyawa ini sangat sulit untuk dipisahkan dari Acrylonitrile. Selain itu, juga dihasilkan produk reaksi berupa senyawa tidak mudah menguap (Tar) yang terdiri dari polimer-polimer campuran senyawa-senyawa yang bereaksi sebelumnya (Kremer & Rowbottom, 1962). Produk gas hasil reaksi di dalam reaktor berupa Acrylonitrile, produk samping yang mudah menguap, HCN, dan sejumlah besar Acetylene berlebih. Acrylonitrile dan produk samping akan dipisahkan dari Acetylene dengan scrubber menggunakan air sebelum Acetylene disirkulasikan kembali kedalam reaktor. Selanjutnya larutan air dan Acrylonitrile yang mengandung sejumlah senyawa impurities sebagian



polimer



akan



dikontakkan



dengan



steam,



sehingga



besar senyawa impurities akan menguap bersama Acrylonitrile dan



terpisah dari senyawa impurities berupa Tar (Stehman, 1954). Selanjutnya Acrylonitrile dipisahkan dari impurities yang ikut menguap bersama Acrylonitrile dengan menggunakan absorben air, sehingga diperoleh larutan Acrylonitrile-air yang selanjutnya dimurnikan pada kolom distilasi (Kremer & Rowbottom, 1962). Proses ini memiliki banyak kekurangan, di mana proses pemisahan Acrylonitrile dari produk sampingnya sangat sulit untuk dilakukan, sehingga produk Acrylonitrile yang dihasilkan sangat sulit untuk dimurnikan, dan selama proses reaksi banyak produk samping yang tidak diinginkan terbentuk dan menjadi senyawa impurities yang akan mengganggu proses berikutnya dalam pemakaian produk Acrylonitrile yang dihasilkan dari proses ini (Kremer & Rowbottom, 1962). Dalam kasus ini, produk samping yang dihasilkan menjadi masalah utama, karena membutuhkan proses tambahan yang rumit dan biaya produksi yang tinggi, selain itu konversi yang dihasilkan rendah, yaitu sekitar 64% (Goerg, 1954; Koons, 1956).



12



3. Proses Propylene Ammoxidation



Gambar 1.6 Flowsheet dasar Proses Propylene Ammoxidation Proses ini dikomersialkan oleh Sohio Company (BP Chemical) dan disebut dengan proses Propene Ammoxidation. Bahan baku berupa propena pada temperatur – 50 C dan tekanan 0,5 bar dan ammonia pada temperatur – 40 C dan tekanan 0,5 bar dipanaskan hingga mencapai temperatur, masing-masing 25 C sebelum diumpankan kedalam reaktor. Selanjutnya bahan baku dioksidasi dalam fasa gas dengan udara pada temperatur 250 C di dalam sebuah



reaktor



fluid-bed



dengan



katalis



Bismuth-Molybdenum



Oxide



(Bi2 O3.MoO3) pada temperatur 450 C dan tekanan 3,5 bar. Konversi propena dalam reaktor sebesar 80% (Nexant, Inc, 1998). Reaksi yang terjadi adalah : Reaksi utama yang terjadi adalah: 3 H2C≡CHCH3 + NH3 + /2 H2O Propylene Amoniak oksigen



CH2=CHC≡N +3H2O Acrylonitrile Air (Speight,J., 2002).



13



Untuk memperoleh Acrylonitrile dengan kemurnian yang tinggi dilakukan proses pemisahan dari impuritis-impuritisnya, seperti HCN, Acetonitrile, Acroleine, Succcinic Nitrile, dan uap air dalam beberapa tahap, yaitu dengan distilasi. Proses ini lebih sederhana bila dibandingkan dengan proses Asetilen (Dimian & Bildea, 2008; Kirk dan Othmer, 1949; Wu, Wang, & Chen, 2002). Dari kriteria-kriteria dan uraian proses pembuatan acrylonitrile diatas dapat dilihat keuntungan dan kerugian dari masing-masing proses terlihat dalam tabel 1.7 dibawah ini. Tabel 1.7 Perbandingan Proses Pembuatan Acrylonitrile Proses Propylen



Proses Dehidrasi No



1 2 3



4



Parameter



Kondisi Operasi Konversi



Ethylene Cyanohydrin o T : 250 – 350 C 90%



Penyimpanan



Tidak diperlukan



bahan baku



Penangana khusus



Produk samping



Tidak ada



Proses Acetylene



o T : 70 C 80% - 95% Perlu penanganan khusus



Ammoxidation



o T : 400-500 C 80% Perlu serangkaian sistem refrigerasi



Ada ( acetaldehyde, vinyl



Ada (HCN,



acetylene, divinyl acetylene,



Acetonitrile,



lactonitrile, dan lain- lain )



Acroleine, Succinic



Nitrile,



dan uap air) 5



Proses pemurnian Sederhana



Lebih banyak dan rumit



Lebih banyak



karena banyaknya



dan rumit



produk samping



karena banyaknya produk samping



1.9 Uraian Proses Secara garis besar pembuatan acrylonitrile dengan Proses dehidrasi ethylene cyanohydrin menggunakan katalis alumina terdiri dari 3 tahap, yaitu:



14



tahap persiapan bakan baku, tahap pembentukan produk dan tahap pemurnian produk. 1.9.1



Tahap Persiapan Bahan Baku Persiapan bahan baku dimaksud untuk mengubah fasa ethylene



cyanohydrin dari fasa cair menjadi fasa gas. ethylene cyanohydrin ini disimpan pada temperatur kamar 35ºC dan tekanan 1 atm didalam tangki dengan komposisi ethylene cyanohydrin (97%) dan air (3%). Cairan ethylene cyanohydrin dari dalam tangki dialirkan ke vaporizer untuk diuapkan dengan saturated steam sebagai media pemanas. Hasil keluaran vaporizer yang berupa uap ethylene cyanohydrin bersuhu 280ºC dialirkan ke reaktor, dedangkan yang berupa cairan di recycle untuk diuapkan kembali di vaporizer. 1.9.2



Tahap Pembentukan Produk Ethylene cyanohydrin hasil penguapan di vaporizer dialirkan ke reaktor



untuk proses dehidrasi. Proses dehidrasi dimaksudkan untuk menghasilkan acrylonitrile. Proses ini berlangsung pada suhu 280ºC dan tekanan 1.3 atm dalam reaktor fixed bed multitube dengan bantuan katalis alumina. Reaksi dehidrasi berlangsung di dalam tube reaktor pada sisi shell dialiri Dowtherm A sebagai media pemanas. Gas hasil reaksi yang terdiri dari sisa ethylene cyanohydrin, acrylonitrile dan air keluar dari reaktor pada suhu 250ºC dengan tekana 1,2 atm. Kemudian, hasil keluaran reaktor diubah fasenya menjadi fasa cair di condenser dan diturunkan suhunya sampai 96,05ºC dengan menggunkan air laut sebagai media pendingin. 1.9.3



Tahap Permurnian Produk Hasil keluar reaktor berupa campuran gas acrylonitrile, air, dan ethylene



cyanohydrin dialirkan kedalam condenser total untuk diembunkan seluruhnya. Hasil embunan dari condenser total kemudian diumpankan ke menara distilasi untuk dilakukan pemisahan sehingga didapatkan hasil dengan kemurnian yang tinggi.



15



Hasil atas menara distilasi berupa campuran kemudian disimpan ke dalam tangki sebagai produk acrylonitrile, sedangkan hasil bawah menara distilasi di recycle. 1.10



Uji Ekonomi Awal Potensial Ekonomi merupakan perhitungan secara ekonomi yang



berdasarkan pada harga bahan baku dan produk. Perhitungan ini bertujuan untuk mengetahui apakah proses tersebut menguntungkan atau tidak. Data harga bahan baku serta produk dapat dilihat pada tabel 1.8 Tabel 1.8 Harga Bahan Baku Berat Molekul Bahan



(Kg/Kmol)



C3 H 3 N C3H5NO C2 H 2 HCN C3 H 6 NH3



53 71 26 27 42 17



Harga ($/Kg) 2,1319 1,0100 1,2517 1,7651 1,1749 1,7307 (Alibaba,2018)(Bps,2015).



Dari data diatas dapat diketahui potensial ekonomi (PE) dari setiap proses yang ada dengan menggunakan persamaan: PE = (BM produk * Harga produk) – (BM bahan baku * Harga bahan baku) 1.10.1 Proses Dehidrasi Ethylene Cyanohydrin. Peoses yang terjadi adalah dehidrasi dengan reaksi sebagai berikut: HOCH2CH2C≡N Ethylene Cyanohydrin



Yield 90%



CH2=CHC≡N +H2O Acrylonitrile



Air



BM C3H5NO = (3 × 12) + (5 × 1) +



BM C3H3N = (3x12) + (3x1) + (1x14) =



(1x16) + (1x14) = 71.08



53.06



Harga C3H3N per kg



BM H2O = (2 × 1) + (16x1) = 18 = Rp. 30.564



Harga C3H5NO per kg



= Rp. 14.480



Produk PEP



= ( 53 x 1 x 30.564)



16



= Rp. 1.621.753 Reaktan PER



= (71,08 x 1 x 14.480) = Rp. 1.029.246



PE



= PEP – PER = Rp. 1.621.753- Rp. 1.029.246 = Rp. 592.507/Kg



1.10.2 Proses Acetylene Reaksi yang terjadi yaitu: HC≡CH + HCN



CH 2=CHC≡N



Acetylene Hydrogen Cyanide



Acrylonitri le



BM HC≡CH = (2× 1) + (2 × 12) =



BM C3H3N = (3x12) + (3x1) + (1x14)



26



= 53



BM HCN = (1x1) + (1x12) + (1x14) = 27 Harga C3H3N



per kg



= Rp. 30.565



Harga HC≡CH



per kg



= Rp. 17.945



Harga HCN



per kg



= Rp. 25.306



Produk PEP



= ( 53 x 1 x 30.565) = Rp. 1.621.754



Reaktan PER



= (26 x 1 x 17.945) + (27 x 1 x 25.306) = Rp. 1.149.834



PE



= PEP – PER = Rp. 1.621.753- Rp. 1.149.834 = Rp. 471.919/Kg



17



1.10.3 Proses Propylene Ammoxidation 3 H2C≡CHCH3 + NH3 + /2 H2O Propylene



CH2=CHC≡N +3H2O



Amoniak oksigen



Acrylonitrile



Air



BM H2C≡CHCH3 = (3 × 12) + (6 ×



BM C3H3N = (3x12) + (3x1) + (1x14) =



1) = 42



53.06



BM NH3 = (1x14) + (3x1) = 17



BM H2O = (2 × 1) + (16x1) = 18



BM H2O = (2 × 1) + (16x1) = 18 Harga C3H3N per kg



= Rp. 30.564



Harga H2C≡CHCH3 per kg



= Rp. 16.844



Harga NH3 per kg



= Rp. 24.812



Produk PEP



= ( 53 x 1 x30.564) = Rp. 1.621.753



Reaktan PER



= (42 x 1 x 16.844)+( 17 x1x 24.812) = Rp. 1.129.272



PE



= PEP – PER = Rp.1.621.753- Rp. 1.129.272 = Rp. 492.480/kg



Dari uraian diatas dapat diketahui potensial ekonomi (PE) dari setiap proses terlihat dalam tabel 1.9. Tabel 1.9 Perbandingan Uji Ekonomi Awal No



Proses



Potensi Ekonomi Potensi ekonomi Reaktan produk Rp. 1.029.246 Rp. 1.621.753



Keuntungan



1



Dehidrasi Ethylene Cynohidrine



2



Acetylene



Rp. 1.149.834



Rp. 1.621.753



Rp. 471.919



3



Propylene Ammoxidation



Rp. 1.129.272



Rp. 1.621.753



Rp. 492.480



Rp. 592.507